Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Исходное сырье. 
Получение этилбензола

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

При алкилировании могут использоваться твердые и жидкие катализаторы. Использование твердых гетерогенных катализаторов является более предпочтительным, так как в этом случае легче отделяются продукты реакций от каталитической системы, а следовательно, снижаются затраты на подготовку сырья, промывку и нейтрализацию реакционной массы, очистку и нейтрализацию сточных вод. Кроме того, существенно… Читать ещё >

Исходное сырье. Получение этилбензола (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Ароматические соединения:

Бензол и его гомологи.

Бензол С6Н6:

Физические свойства: бесцветная нерастворимая в воде жидкость со своеобразным запахом, температура плавления 5,4oС, температура кипения 80,1oС, плотность 0,88 г/см3. Пары бензола ядовиты.

Получение бензола:

  • 1. Выделение из природных источников.
  • 2. Ароматизация нефти:

C6H12 3H2 + C6H6 C6H14 4H2 + C6H6

Исходное сырье. Получение этилбензола.
  • 3. Тримеризация алкинов (лабораторный способ):
  • 3C2H2 C6H6

Алкилирующие агенты:

В промышленности в качестве алкилирующих агентов при производстве этилбензола и изопропилбензола чаще всего используют олефины или их углеводородные фракции (в частности, этилен и пропилен).

В качестве алкилирующих агентов могут применяться не только олефины, но и спирты и алкилгалогениды.

В нашем процессе в качестве алкилирующего агента используется 100% этилен.

Этилен С2Н4:

Физические свойства:

Бесцветный газ, tкип =103,7 °С.

В больших количествах (до 20%) содержится в газах нефтепереработки; входит в состав коксового газа. Один из основных продуктов нефтехимической промышленности: применяется для синтеза этилбензола, винилхлорида, этиленоксида, этилового спирта, полиэтилена и др.

Получение этилена:

Этилен получают каталитическим способом из природного газа,.

окислительной димеризацией метана на оксидных катализаторах.

Процесс реализуется при температурах 700−800 0С и непрерывной подаче смеси метана с воздухом в присутствии оксидного катализатора, содержащего щелочные добавки. В настоящее время достигнут выход этилена 20−25% при селективности по этилену ~60%.

Экономическая эффективность процесса ОДМ обусловлена низкой стоимостью природного газа и большим потенциалом по выработке водяного пара с давлением 3−10 МПа. Рентабельность процесса определяется соотношением цен одной тонны этилена и 1000 м3 природного газа, которое должно быть больше 15 .

Примеси:

В качестве примесей, отрицательно влияющих на процесс, можно отметить ацетилен, бутадиен-1,3, СО, СО2 ацетальдегид, эфиры и др. Они по-разному сказываются на уменьшении выхода целевых продуктов. Так, ацетилен и бутадиен-1,3 полимеризуются на кислых катализаторах с образованием смолистых веществ, которые забивают катализаторы и тем самым дезактивируют их. Также дезактивирует катализатор оксид углерода, который трудно отделить от олефинов.

Наличие в углеводородных газах кислорода приводит к резкому увеличению выхода полиалкилбензолов и заметному изменению активности катализаторного комплекса. Это может происходить за счет образования катион-радикалов, изменяющих направленность основного процесса. Альдегиды и эфиры также приводят к увеличению выхода полиалкилбензолов и дезактивации катализатора. Следовательно, исходное сырье необходимо подвергать дополнительной очистке от указанных примесей.

Наличие в бензоле и алкилирующем агенте влаги приводит к необратимой дезактивации хлорида алюминия, который превращается в гидроксид алюминия. Следовательно, исходное сырье необходимо подвергать глубокой осушке. Кроме того, бензол необходимо очищать от тиофена и других серосодержащих соединений, которые способствуют образованию смолистых веществ, не только снижающих активность катализатора, но и загрязняющих целевые продукты.

Катализатор:

В качестве катализаторов процесса алкилирования могут быть использованы протонные и апротонные кислоты. Протонные кислоты широко применяют при алкилировании бензола олефинами и спиртами. Активность, селективность и стабильность катализаторов находятся в сложной зависимости от температуры, давления, природы и структуры алкилирующих агентов и т. д.

При алкилировании могут использоваться твердые и жидкие катализаторы. Использование твердых гетерогенных катализаторов является более предпочтительным, так как в этом случае легче отделяются продукты реакций от каталитической системы, а следовательно, снижаются затраты на подготовку сырья, промывку и нейтрализацию реакционной массы, очистку и нейтрализацию сточных вод. Кроме того, существенно снижается коррозия аппаратуры.

В последнее время стали успешно применять в качестве катализаторов алкилирования бензола олефинами и спиртами синтетические цеолиты общей формулы Мх/n Ах SiуО2(х+у)zН2O) (М — металл, n — степень окисления, x — число атомов А1, у — число атомов Si; z — число молекул воды). Кроме того, для этой цели пытаются использовать катионообменные смолы (катиониты), представляющие гетерополикислоты, которые состоят из высокомолекулярной матрицы и катионогенных групп (чаще всего SО3Н, СООН, Р03Н2, АsОзН2). В большинстве случаев полимерной матрицей является полистирол, который подвергается, например, сульфированию. Наконец, могут применяться металлоорганические катализаторы обшей формулы МRn (R — алкильная группа). Эти катализаторы обычно используют в комплексе с солями тяжелых металлов, например TiCl3 и TiCl4.

Таким образом, из многочисленных катализаторов, испытанных в процессе алкилирования бензола, в промышленности могут быть использованы только некоторые из них, позволяющие получить лучший суммарный эффект.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой