Реферат: Получение этилбензола методом алкилирования
мости от температуры и давления.
Равновесный выход этилбензола возрастает с увеличением мольного
избытка бензола и с повышением давления при данной температуре.
С6 H6 + C2 H4 ↔ C6 H5 C2 H5
При алкилировании бензола этиленом при температуре ниже 250-300°С
достигается практически полное превращение бензола в этилбензол. При 450
-500°С для увеличения глубины превращения требуется повышение давления до 10-20 кгс/см² (0,98-1,96 МН/м²).
Реакция алкилирования бензола этиленом является последовательной обратимой реакцией первого порядка. С углублением процесса наряду с моноалкилбензолом образуются также полиалкилбензолы
C6 H6 + Cn H2n ↔ C6 H5 Cn H2n+1
C6 H5 Cn H2 n +1 + Cn H2 n ↔ C6 H4 (Cn H2 n +1 )2 которые являются нежелательными побочными продуктами. Поэтому состав реакционной смеси алкилатов чаще определяется кинетическими факторами, чем термодинамическим равновесием.
Так, деалкилирование термодинамически возможно с большой глубиной при 50-100°С. И действительно, в присутствии хлористого алюминия оно проходит хорошо, так как с этим катализатором процесс алкилирования является обратимым. Однако при тех же температурах в присутствии кислот деалкилирование вовсе не происходит. М.А. Далиным экспериментально изучен состав продуктов алкилирования бензола этиленом в присутствии хлористого алюминия.
Состав реакционной смеси определяется соотношением бензола и этилена и не зависит от того, каким образом получен алкилат: прямым алкилированием или деалкилированием полиалкилбензола. Однако этот вывод справедлив только при применении в качестве катализатора хлористого алюминия.
Процесс алкилирования проводится в алкилаторе – реакционной колонне, эмалированной или футерованной графитовой плиткой для защиты от коррозии. Три секции колонны имеют рубашки для охлаждения, однако основное количество тепла отводится испарением некоторой части бензола. Алкилирование ведется в присутствии жидкого катализаторного комплекса, состоящего из хлористого алюминия (10-12%), бензола (50-60%) и полиалкилбензолов (25-30%). Для образования хлористого водорода, который является промотором реакции, в каталитический комплекс добавляют 2% воды от
массы хлористого алюминия, а также дихлорэтан или хлористый этил, при расщеплении которых образуется хлористый водород.
Для выделения этилбензола из алкилата отгоняют при атмосферном давлении бензол (одновременно с бензолом удаляются следы воды). От кубовой жидкости при пониженном давлении (200 мм рт.ст., 0,026 МН/м²) отгоняется широкая фракция – смесь этилбензола и полиалкилбензолов. В следующей колонне при остаточном давлении 50 мм рт.ст. (0,0065 МН/м²) полиалкилбензолы отделяются от смол. Широкую фракцию разгоняют в вакуумной колонне при остаточном давлении 420-450 мм рт.ст. (0,054-0,058 МН/м²). Товарный этилбензол перегоняется в пределах 135,5-136,2°С.
Для получения этилбензола используется этан – этиленовая фракция пиролиза, содержащая 60-70% этилена.
Бензол для алкилирования должен содержать не более 0,003-0,006% воды, в то время как товарный бензол содержит 0,06-0,08% воды. Обезвоживание бензола проводится методом азеотропной дистилляции. Содержание серы в бензоле не должно превышать 0,1%. Повышенное содержание серы вызывает увеличение расхода хлористого алюминия и ухудшает качество готовой продукции.
 |
1.2. Характеристика сырья и получаемого продукта.
| Наименование сырья, материалов, реагентов, катализаторов. полуфабрикатов, изготовляемой продукции. | Номер государст- венного или отраслевого стандарта, технических условий стандарта предприятия. | Показатели качества, обязательные для проверки. | Норма (по ГОСТу, ОСТу,стан- дарту предпри- ятия) | Назна-чение, область применения. |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1.ЭТИЛБЕНЗОЛ | С6 H5 C2 H5 бесцветная прозрачная жидкость. Основные показатели свойств этилбензола: Молекулярная масса=106,17 Плотность, г/см³ = 0,86705 Температура,°С Кипения= 176,1 Плавления=-25,4 Вспышки= 20 Самовоспламенения= 431. Теплота, кДж/моль Плавления=9,95 Испарения=33,85 Теплоёмкость, Дж/моль ∙ К=106,4 Теплота сгорания, ккал/моль=1089,4 Растворимость в воде, г/100мл=0,014 | В промышленности используют в основном как сырье для синтеза стирола, как добавка к моторному топливу, в качестве разбавителя и растворителя. С6 H5 C2 H5 Большую часть этилбензола получают алкилированием бензола этиленом и значительно меньшее его количество выделяют сверхчеткой ректификацией из продуктов риформинга прямогонного бензина. Основные показатели свойств этилбензола: Этилбензол раздражает кожу, оказывает судорожное действие. ПДК в атмосферном воздухе составляет 0,02 мг/м³, в водоёмах хозяйственно- бытового пользования – 0,01 мг/л. КПВ 0,9-3,9% по объёму. Объём мирового производства около 17 млн. т в год (1987). Объём производства в России 0,8 млн. т в год (1990). |
| 2.ЭТИЛЕН |
(этен) К-во Просмотров: 647
Бесплатно скачать Реферат: Получение этилбензола методом алкилирования
|