Оптимизация процесса получения этилбензола алкилированием бензола

Этилбензол (С6Н5–С2Н5) представляет собой бесцветную жидкость. Основное практическое значение этилбензола заключается в его дальнейшем превращении в стирол (С6Н5–СН=СН2), являющийся одним из важнейших мономеров для выработки пластмасс и синтетического каучука. Наиболее дешевый этилбензол получают, выделяя его из ксилольной фракции продуктов риформинга или пиролиза, где он содержится в количестве 10 – 15 %. Основной же объем этилбензола производится алкилированием бензола этиленом [15]. Алкилирование бензола этиленом впервые было применено в 1943 г. фирмой «Copers», процесс осуществлялся на алюмосиликатном катализаторе в жидкой фазе при температуре 310 °С и мольном соотношении этилена и бензола 1:4. Однако более широкое распространение получил процесс алкилирования бензола этиленом на хлористом алюминии при атмосферном или несколько повышенном давлении и температуре 80 – 100 °С. В известных способах получения этилбензола используют реакцию Фриделя-Крафтса. Катализаторами этой реакции являются кислоты Бренстеда или Льюиса, выбираемые особенно среди алюминийхлорида; трифторида бора, нанесенного на гидроксид алюминия; или еще цеолитов, используемых в жидкой или газовой фазе. Одна из трудностей, с которой встречаются при осуществлении этой реакции, заключается в том, что образующийся этилбензол более реакционноспособен, чем бензол, по отношению к этилену, что приводит к диэтилбензолам, которые сами более реакционноспособные, чем этилбензол, имеют тенденцию к образованию триэтилбензолов.

Если хотите заказать отчет по практике в Казани , заходите на Work5.

. Эта тенденция к гексазамещению бензола, однако, ограничена пространственными эффектами и тем, что таким образом получаемые ароматические соединения перестают все больше и больше обогащаться электронами за счет образования очень стабильных комплексов с электроноакцепторными катализаторами, используемыми в этой реакции алкилирования [5]. В настоящее время для ограничения этих реакций полиалкилирования используют очень большой избыток бензола по отношению к этилену на входе в реакторы алкилирования. Так, молярное соотношение бензол:этилен обычно составляет 2:2,5 для способов, в которых используют хлорид алюминия, и также можно достигать значения 8:16 для способов, где используют цеолиты в газовой фазе. Несмотря на использование избытка бензола по отношению к этилену для сведения к минимуму образования полиэтилбензолов, этого целиком нельзя избежать [3].

Для жидкофазной гетерогенной реакции алкилирования бензола с образованием этилбензола, которая протекает по параллельно-последовательному механизму, оптимальным является использование каскада реакторов идеального вытеснения. Это позволяет снизить выход нежелательных побочных продуктов.

1. Бочкарев, В. В. Оптимизация технологических процессов органического синтеза: учебное пособие / В. В. Бочкарев. – Томск: Изд-воТомского политехнического университета, 2010. – 185 с. 2. Бочкарев, В. В. Теория химико-технологических процессов органического синтеза. Гетерофазные и гетерогенно–каталитические реакции. Учеб. пособие / В.В. Бочкарев. – Томск: Том. политехн. ун-т., 2005. – 118 с 3. Бочкарев, В.В., Ляпков А.А. Оптимизация химико-технологических процессов органического синтеза. Сборник примеров и задач. / В. В. Бочкарев, А. А. Ляпков. – Томск: Изд-во ТПУ, 2001. – 96 с. 4. Бюрель, К. Органические синтезы. Часть 2: Пер. с англ. Тетериной М.П. / К. Бюрель, Д. Пирсон. – М.: Мир, 1973. – 591 с. 5. Ворожцов, Н.Н. Основы синтеза промежуточных продуктов и красителей / Н. Н. Ворожцов. – М.: Гос. хим.-тех. изд-во, 1934. – 541 с. 6. Гитис, С. С. Практикум по органической химии: Органический синтез / С. С. Гитис, А. И. Глаз, А. В. Иванов. – М.: Высшая школа, 1991. – 308 с. 7. Дьячкова, Т. П. Химическая технология органических веществ: учебное пособие. Ч.2 / Т. П. Дьячкова, В. С. Орехов, К. В.Брянкин, М. Ю. Субочева. – Тамбов: Изд-во Тамб. Гос. Техн. Ун-та, 2008. – 100 с. 8. Кери, Ф. Углубленный курс органической химии: Пер. с англ. В двух книгах / Кери Ф., Санберг Р. Под ред. В.М. Потапова. Книга вторая. Реакции и синтезы. – М.: Химия, 1981. – 456 с. 9. Лебедев, Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. / Н. Н. Лебедев. – М.: Химия, 1988. – 592 с. 10. Литвинцев, И. Ю. Процессы окисления в промышленной органической химии / И.Ю. Литвинцев // Соросовский образовательный журнал, Том 8, №1, 2004. – С. 24-31. 11. Патент №2114810 РФ. Способ получения этилбензола. / Клод Демэй; Заявл. 30.03.1993; Опубл. 10.07.1998. 12. Смит, В. Органический синтез. Наука и искусство: Пер. с англ. / Смит В., Бочков А., Кейпл Р. – М.: Мир, 2001. – 573 с. 13. Соколов, В. З. Производство и использование ароматических углеводородов / В. З. Соколов, Г. Д. Харлампович. – М.: Химия, 1980. – 336 с. 14. Уэйлес, С. Фазовые равновесия в химической технологии: В 2-х ч. Ч.1. Пер. с англ. / С. Уэйлес. – М.: Мир, 1989. – 304 с. 15. Физер, Л. Органическая химия: Углубленный курс. Том 2 / Л. Физер, М. Физер // Под ред. Н. С. Вульфсона. – М.: Химия, 1966. – 336 с. 16. Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. – М.: Сов. Энциклопедия, 1983. – 792 с. 17. Юкельсон, И.И. Технология основного органического синтеза / И.И Юкельсон. – М.: Химия, 1968. – 848 с.