Поверхность потенциальной энергии (ППЭ) реакционной системы H + O + C2H4, которая играет важную роль в окислительной конверсии углеводородов в целом, была теоретически исследована с использованием различных квантовохимических методов. На ППЭ, соответствующей реакции атома кислорода с этиленом, локализован ряд ранее неизвестных интермедиатов, проанализированы возможные пути их дальнейшего превращения. Получены данные относительно последовательности энергетических уровней образования этоксильного радикала, представлена детальная диаграмма энтальпий мономолекулярных реакций его распада и изомеризации, сделан вывод о вероятности их протекания. Полученные результаты дают возможность оценочно ранжировать отдельные элементарные акты в процессах горения и окисления углеводородов и оценить вероятность различных направлений превращения химических компонентов в исследуемых системах.
Исследование окисления пропан-этиленовых смесей методом численного кинетического моделирования позволило установить, что в температурном интервале 400–600 oC при увеличении конверсии пропана с ростом температуры селективность образования пропилена проходит через максимум, положение которого зависит от концентрации этилена в исходной смеси. Увеличение концентрации этилена в исходной смеси приводит к сокращению расхода пропана и увеличению селективности образования пропилена. Определены условия, при которых этилен, вводимый в исходную смесь, не расходуется в ходе процесса, поэтому формально в этом случае его можно рассматривать как катализатор, а процесс окисления пропана как протекающий в псевдокаталитическом режиме.
Вычислительными методами квантовой химии исследованы энергетические пути возможных реакций распада и изомеризации изо-пропильного (i-C3H7) и н-пропильного (n-C3H7) радикалов. Методами B3LYP, M062X, MP2и CBS-QB3 локализованы стационарные точки на поверхности потенциальной энергии системы, содержащей пропильные радикалы. Выявлен ряд промежуточных соединений, образующихся при изомеризации и распаде пропильных радикалов, получена информация об их структуре и термохимических параметрах. По результатам исследований построена диаграмма энергетических уровней рассматриваемой системы.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation