알코올 탈수 소화의 가능한 반응 생성물의 이름을 지정하십시오. 1 차 알콜의 산화
전문 분야 : 화학 기술
학과: 무기 화학 화학 기술
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부서의 머리
_____________________ (서명, 성, 이니셜)
"___"____________ 20.
코스 작품
훈련 : 산업 촉매
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주제 : 촉매 탈수소
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키르기즈 공화국의 지정 - 02068108 - 2015 년 - 240100 - 2015
학생 Fazylova L. A.
로그인 435.
머리 _______________ kuznetsova i.v.
Voronezh - 2015.
소개
탈수 소화를위한 촉매의 생산 방법 알킬 방향족 탄화수소.
Alkanov의 촉매 탈수 소화
알칸의 촉매 탈수 소화 장비
촉매 재생.
문학 소스 목록
소개
탈수 소화는 유기 화합물 분자로부터 수소 절단의 반응이다. 뒤집을 수소 반응 - 수소화입니다. 탈수 소화에 대한 평형 변위는 반응 혼합물의 희석을 포함하여 온도 및 감압 감소의 증가에 기여합니다. 반응 촉매 수소화 - 탈수 소화는 금속 8b 및 1b 서브 그룹 (니켈, 백금, 팔라듐, 구리,은) 및 반도체 산화물 (Fe2O3, Cr2O3, ZnO, Moo 3)이다.
탈수 소화 공정은 산업용 유기 합성에 널리 사용됩니다.
1) 알콜 탈수 소화가 얻어진다 : 포름 알데히드, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 시클로 헥사 논.
2) 알킬 방향족 화합물의 탈수 소화가 수득된다 : 스티렌, α- 메틸 스티렌, 비닐 톨루 올레, 디 비닐 벤젠.
3) 파라핀의 탈수 소화가 얻어진다 : 올레핀 (프로필렌, 부틸 렌, 이소 부틸 렌, 이소 펜젠, 상위 올레핀) 및 디엔 (부타디엔 및 이소프렌)
알코올의 촉매 탈수 소화
알데히드와 케톤을 얻기 위해 알콜 탈수 소화 반응이 필요합니다. 케톤은 2 차 알콜 및 1 차 알콜로부터 알데히드를 얻습니다. 공정의 촉매는 구리,은, 구리 크로마이트, 아연 산화물 등이 있습니다. 산화 아연의 구리 촉매와 비교하여 더 지속적이며 공정 중에 활동을 잃지 않지만 탈수 반응을 유발할 수 있습니다. 에 일반 알코올 탈수 소화 반응은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.
산업에서, 알코올 탈수 소화는 아세트 알데히드, 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 시클로 헥사 논과 같은 화합물에 의해 수득된다. 프로세스는 수증기의 전류로 진행됩니다. 가장 일반적인 프로세스는 다음과 같습니다.
에탄올 탈수소 그것은 200 내지 400 ℃의 온도 및 대기압의 온도에서 구리 또는은 촉매상에서 수행된다. 촉매는은 또는 구리의 성분에 적용되는 담체 Al2O3, SnO2 또는 탄소 섬유이다. 이 반응은 탈수 소화 또는 산소 산화에 의해 에탄올로부터 아세트산 알데히드를 생산하는 산업 방법 인 백공 공정의 성분 중 하나이다.
메탄올 탈수소...에 이 과정은 완전히 연구되지는 않았지만 대부분의 연구원은 물을 포함하지 않는 포름 알데히드 합성의 유망한 과정으로서 그것을 식별합니다. 온도는 600 ~ 900 ° C, 아연 또는 구리의 촉매의 활성 성분, 산화 규소의 담체, 과산화수소의 반응을 개시 할 수있는 가능성이있다. 에 이 순간 세계에서 포름 알데히드의 대부분은 메탄올의 산화에 의해 얻어진다.
2. 알코올 탈수 소화 공정을위한 촉매 생산
산화물을 함유하는 알코올 탈수 소화에 대한 공지 된 촉매, 아연 및 철분 5. 최신은 네오디뮴, 화가, 이터븀을 포함하는 그룹에서 선택된 이트륨 또는 희토류 10 원소의 산화물 인 알콜의 탈수제의 탈수제입니다.
공지 된 촉매의 단점은 불충분하게 높은 활성 및 선택성이다.
과학의 목적은 알콜의 탈수 소화에 대한 촉매의 활성과 선택성을 증가시키는 것입니다. 이 목표는 산화 이트륨 또는 네오디뮴, 프리세오디뮴,이 테르븀을 포함하는 군으로부터 선택된 군으로부터 선택된 촉매가 추가로 기술적으로 기술을 함유한다는 사실에 의해 달성된다.
촉매 Technetium에 대한 도입은 롤러 - 혼잡의 활성을 증가시킬 수 있으며, 알코올의 변환 정도를 2 ~ 5 배 증가시키고 탈수 소화 반응의 시작의 온도를 80-120 0 초만큼 감소시킬 수 있습니다. . 동시에, 촉매는 순전히 탈수 성질을 획득하여 선택성을 높일 수있게합니다. 이소 프로필과 같은 알콜 탈수소화의 반응에서 아세톤으로 100 %
이러한 촉매는 예비 성형 촉매 입자의 고용체로 함침시킴으로써 얻어진다. 용액의 부피는 촉매의 벌크의 1.4 ─ 1.6 배를 초과한다. 촉매 중의 기술은 특정 방사능에 의해 결정된다. 젖은 촉매 건조. 건조 생성물은 280-300 0 ℃에서 먼저 수소 스트림에서 1 시간 동안 가열된다 (이산화 기술에서의 종래의 형질 전환)에서 600-700 0 ℃에서 11 시간 동안 (금속 기술을 감소시킨다. 짐마자
예. 촉매는 산화물을 암모늄 피터 방취 용액으로 함침시킴으로써, 산화 이트륨의 양이 1.5 배이다. 함침 된 촉매 입자는 70-80 ℃에서 2 시간 건조시킨 다음, 수소 전류의 환원은 600 ℃의 온도에서 280 ℃에서 1 시간 동안 수행된다.
촉매 활성에 대한 연구는 유동 유형의 설정에서 이미 이오 프로필 알콜의 분해의 예에서 수행된다. 촉매 무게
0.5 g의 부피에서 1cm. 촉매 1, 5의 입자의 크기는 2mm입니다. 비 표면 48.5 m / g. 알코올 이송 속도는 0.071 ml / min이다.
제안 된 촉매상의 isoopyl 알콜의 분해는 아세톤 및 수소의 형성을 갖는 탈수 소화 방향으로 만 발생하며, 다른 제품이 검출되지 않는다. 이소 프로필 알코올의 Technetium 분해를 첨가하지 않고 ITRIA 산화물은 탈수 및 탈수의 두 가지 방향으로 간다. 촉매의 활성을 증가시키는 것은 더 큰 것이 더 많을수록 도입 된 기술의 양은 더 높습니다. 0.03 - 0.05 % Technetium을 함유하는 촉매는 선택적으로 선택적이며, 프로세스를 한 방향으로 탈수 소화 방향으로 이끌어냅니다.
3. 알킬 방향족 화합물의 탈수 소화
알킬 방향족 화합물의 탈수 소화는 스티렌 합성 및 그 동족체의 중요한 산업 공정이다. 대부분의 경우 공정 촉매는 산화 칼륨, 칼슘, 크롬, 세륨, 마그네슘, 산화철 아연을 홍보합니다. 그들의 뚜렷한 특징은 수증기의 영향을받는 자체 퇴화 능력입니다. 철 및 산화 구리 혼합물의 혼합물에 기초한 인산염, 구리 - 크롬 및 심지어 촉매가 또한 공지되어있다.
알킬 방향족 화합물의 탈수 소화 방법은 대기압 및 원료 대기의 몰비에서 1:20의 물의 몰비에서 550 ~ 620 ℃의 온도에서 진행된다. 커플은 감소뿐만 아니라 필요하지 않습니다 분압 에틸 벤젠뿐만 아니라 산화철 촉매의 자기 퇴행을 유지하기 위해서도.
에틸 벤젠 탈수 소화는 벤젠으로부터 스티렌을 얻는 과정의 제 2 단계이다. 제 1 단계에서, 벤젠 클로 헤 네 (프리 펠 - 크래프트 반응)의 알킬화는 알루코 크로 믹 촉매에서 수행되고, 이하에 수득 된 에틸 벤젠은 스티렌으로 탈수된다. 이 공정은 반응 속도가 온도에 크게 의존하는 고도로 고려하여 활성화 에너지 152 kJ / mol의 높은 값을 특징으로한다. 그래서 반응이 고온에서 수행되는 이유입니다.
병행하여, 에틸 벤젠의 탈수 소화 공정에서, 부작용이 흐름 - 코크스 형성, 골격 이성체 화 및 크래킹. 균열 및 이성질체 화는 공정의 선택성을 감소시키고, 콕스 형성은 촉매의 비활성화에 영향을 미친다. 촉매가 더 오래 작동하기 위해서는, 가스화 반응에 기초한 산화 재생을 주기적으로 수행하여 촉매의 표면으로부터 대부분의 코크스의 대부분을 "불타는"시킨다.
알코올의 탈수의 일반적으로 허용되는 메카니즘은 다음과 같다 (단순화, 에틸 알코올이 예시적인 것으로)
알코올은 수소 이온 단계 (1)를 결합하여 단계 (2)를 해리하여 물 분자 및 탄소아 이온을 해리하는 양성자 화 된 알코올을 형성하고; 이어서, 탄소아 단계 (3)의 이온은 수소 이온 및 알켄이 형성된다.
따라서, 이중 결합은 히드 록 실기의 형태의 히드 록 실기의 손실 및 수소의 손실 (단계 (3))에 형성된다. 이것은 수소 및 할로겐의 절단이 동시에 발생하는 탈수소 생성 반응으로부터이 반응에 의해이 반응에 의해 구별된다.
첫 번째 단계는 Brenstec - Loury (1.19 절)에 따른 산 염기 평형을 나타냅니다. 황산이 물 중에 용해되면 예를 들어, 다음과 같은 반응이 발생합니다.
수소 이온은 매우 약한 염기에서 옥토늄 이온의 형성으로 강한 염기로 이동했습니다. 두 화합물의 주요 특성은 물론 수소 이온을 결합 할 수있는 증기 쌍의 전자 쌍이 만료됩니다. 알콜은 또한 다른 한 쌍의 전자가있는 산소 원자를 함유하고 염기성은 물의 염기성과 비슷합니다. 제안 된 메커니즘의 첫 번째 단계는 다음과 같이 제출할 가능성이 가장 높을 수 있습니다.
수소 이온은 이온이 이온에서 강한 염기로 전환되었다 (에틸 알코올)의 양성자의 양성자의 알코올의 치환 된 옥제티 이온의 형성.
유사하게, 단계 (3)는 수소의 자유 이온을 밀고 있지 않지만, 기존의 근거 중 가장 강한 이온으로의 전이가 없다.
편의상,이 과정은 수소 이온의 결합 또는 절단으로 묘사되지만 모든 경우에 실제로 한 염기로부터 다른 염기로 양성자 전달이 있음을 이해해야합니다.
각 단계는 각 단계가 되돌릴 수 있기 때문에 세 가지 반응이 모두 평형으로 주어집니다. 아래에 나타나는 바와 같이, 역 반응은 알코올 알코올의 형성이다 (6.10). 평형 (1)은 오른쪽에서 매우 많이 시프트됩니다. 그것은 그것이 알려져 있습니다 황산 알코올 솔루션에서 거의 완전히 완전히 이온화됩니다. 각 순간에서 이용 가능한 카보 늄 이온의 농도가 매우 작기 때문에 평형 (2)가 좌측으로 이동된다. 어떤 시점에서, 이들 수없는 탄소늄 이온 중 하나는 식 (3)에 의해 반응하여 알켄을 형성한다. 탈수에서, 휘발성 알켄은 일반적으로 반응 혼합물로부터 증류되므로, 균형 (3)이 오른쪽으로 이동한다. 결과적으로 전체 반응이 끝나게됩니다.
탄소늄 이온은 양성자 화 된 알코올의 해리의 결과로 형성되고; 동시에, 충전 된 입자는
중성 입자는 분명하고,이 공정은 알코올 자체로부터의 탄소늄 이온의 형성보다 훨씬 적은 에너지를 필요로하기 때문에,이 경우 양의 입자를 부정적으로 찢어 낼 필요가있다. 첫 번째 경우에, 약한 염기 (물)가 탄산염 이온 (루이스 산)으로부터 절단되어 매우 강한 염기, 히드 록실 이온, 즉 물이 히드 록실 이온보다 가장 잘 나가는 기이다. 히드 록실 이온은 거의 알코올로부터 절단되지 않는 것으로 나타났습니다. 거의 모든 경우에서 알코올에서 분할의 반응은 산성 촉매가 필요합니다. 현재의 경우와 마찬가지로 알코올의 양성자입니다.
마지막으로, 탄소늄 이온 (CP. 5.14)의 용매로 인해 양성자 화 된 알코올의 해리가 가능하다는 것을 이해해야한다. 탄소 산소의 속위를 파괴하기위한 에너지는 탄소아 이온과 극성 용매 사이의 다수의 이온 - 다이폴 결합의 형성으로 인해 취해진 다.
카보 리튬 이온은 다양한 반응을 입력 할 수 있습니다. 어느 것이 발생하는지, 실험 조건에 따라 다릅니다. 카보 늄 이온의 모든 반응은 똑같이에 exlipsed : 양으로 충전 된 탄소 원자에서 옥텟을 채우기 위해 한 쌍의 전자를 획득합니다. 에 이 경우 수소 이온은 양전하 탄소 - 고갈 전자 원자에 인접한 탄소 원자로부터 절단되고; 이전 에이 수소와 관련하여 이전에 결합 된 한 쌍의 전자는 이제 -EB를 형성 할 수 있습니다.
이 메커니즘은 탈수 동안 산 촉매 작용을 설명합니다. 이 메커니즘은 알코올의 탈수가 일련의 3 차 2 차 기본에서 감소한다는 사실을 설명합니다. 이 질문에 대답하기 전에 카보 늄 이온의 안정성이 어떻게 변하는 지 알아야합니다.
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