Получение бензола
В настоящее время основными источниками ароматических соединений, в том числе и бензола, являются продукты коксования каменного угля (коксовый газ и каменноугольная смола) и продукты переработки нефти
Работа состоит из 1 файл
Получение бензола.docx
4.1.4.4. Получение бензола из природного газа
Ароматические углеводороды всегда были отходом производства ацетилена, получаемого пиролизом природного газа. В последнее десятилетие в Казахстане были разработаны катализаторы, позволяющие получать бензол и другие ароматические соединения одностадийным методом непосредственно из природного газа. Технологический процесс получения бензола был осуществлен на установке проточного типа, представляющей собой каскад параллельных реакторов, при небольшом избыточном давлении 0,15 МПа (1,5 атм.) и температуре 500–600 °С. Параллельно с бензолом образуется водород, представляющий большой интерес для химической промышленности. Катализаторы представляют собой шарики диаметром 1,5–2 мм. Срок службы катализаторов ~5 лет, химический состав является научным и коммерческим секретом. Производство катализаторов налаживается на опытно-экспериментальной установке Института органического катализа и электрохимии из сырья, имеющегося в Казахстане, в частности, цеолитов.
4.1.4.5. Лабораторные методы получения бензола
Обычно бензол в лаборатории не получают, но иногда возникает необходимость заменить функциональную группу в бензольном ядре на водород. Так, при сплавлении соли бензойной кислоты (5) со щелочью происходит декарбоксилирование бензойной кислоты и образуется бензол (уравнение (4.1.7)).
При перегонке фенола (6) с цинковой пылью, в результате замещения гидроксильной группы водородом, также происходит образование бензола (уравнение (4.1.8)).
При нагревании соли бензолдиазония (7) со спиртом диазониевая группа замещается водородом (уравнение (4.1.9)). Если реакцию проводить в ацетатном буферном растворе бензол получается практически с количественным выходом.
Источник
Как получить бензол из метана?
Если это задача для школьников, то и будем ее решать путем самым простым.
Сразу получить из метана бензол не получится. В любом случае используем сопутствующие реакции.
Во-первых, для начала из метана мы получим ацетилен. Эта реакция протекает приблизительно при температуре 1500 градусов по Цельсию. Чтобы нагреть метан до такой температуры, его сжигают в условиях ограниченного доступа воздуха.
Во-вторых, используем реакцию Зелинского, которую называют реакцией полимеризации ацетилена (тримеризация). Используется в качестве катализатора активированный уголь, и температура около 600 градусов по Цельсию.
Если записывать правильно ответ в тетрадь, то решение должно быть записано примерно таким образом:
Получить бензол из метана в один ход не получится.
Сначала необходимо получить из метана ацетилен. Получается так называемый пиролиз, когда метан нагревают до 1500 градусов Цельсия и получается ацетилен с двумя атомами углерода и тройной связью:
После этого происходит тримеризация ацетилена, когда из трех молекул ацетилена под воздействием повышенной температуры и катализатора получается бензол.
Роль катализатора играет активированный уголь. Реакция протекает и с получением других веществ, но выход бензола при этом весьма велик, потому метод используется в промышленности.
Вы помните сказку, как солдат из топора кашу варил? Точно так же нужно относиться к Вашему вопросу. Зачем получать бензол из метана, когда проще всего получить его из бензина, точнее из фракции содержащей гексан и его изомеры.
Но, если Вам непременно хочется получить бензол из метана, то алгоритм примерно такой. Если струю поток метана пропустить через электрическую дугу (температура выше 2000°С, процесс называется «электрокрекинг метана»), то в потоке газа произойдут сотни если не тысячи самых различных превращений, и образуются десятки продуктов, среди которых правды в очень малых количества будут и ароматические углеводороды, в том числе и бензол. Но его там так мало, что выделять его из этой смеси и совершенно нецелесообразно. Главными (нужными) продуктами электрокрекинга метана будут этилен, ацетилен и сажа (почти чистый углерод). И Самое главное, эти газы этилен и ацетилен можно сравнительно легко выделить. Ну а как получить из ацетилена бензол — это во всех школьных учебниках написано (пропусканием над активированным углём при высокой температуре порядка 600°С).
Источник
Природного газа получить бензол
Авторы: Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Пономарев С.Ю
§ 16. Природные источники углеводородов
Практически все источники содержат предельные углеводороды, более точный вывод сделать сложно, т.к. состав источника сильно зависит от месторождения.
На разнице температур кипения базируется фракционная перегонка.
В качестве источника информации используйте Интернет и энциклопедические справочники.
Кроме температур кипения эти фракции отличаются друг от друга числом атомов углерода в молекулах углеводородов, молекулярной массой, физическими свойствами и последующим применением.
В результате крекинга, как правило, углеродная цепь укорачивается примерно в двое.
ем не менее, он тоже максимально эффективно используется на благо человека. При его фракционировании получают газовый бензин, который используют в двигателях внутреннего сгорания, пропан-бутановую смесь, которую используют как бытовое топливо, и сухой газ, сходный по составу с природным газ и, так же как и он, применяемый в качестве топлива. Кроме этого, попутный нефтяной газ – ценное сырье при производстве водорода, ацетилена, предельных и непредельных углеводородов и их производных.
В качестве источника информации используйте Интернет и энциклопедические справочники.
Пиролиз метана проводят при нагревании, тримеризацию ацетилена - при нагревании и в присутствии катализатора.
Кокс — твёрдый пористый продукт, получаемый путём коксования каменного угля при температурах 950—1100 °С без доступа кислорода в течение 14—18 часов. Каменноугольный кокс является наиболее распространённым твёрдым топливом, использующимся в доменных печах для выплавки чугуна и других шахтных печах
Перспективность природных углеводородов заключается в том, что они могут служить сырьем, источником для получения самых разнообразных полезных химических веществ, чье применение не ограничивается транспортной и энергетической промышленностью.
В качестве источника информации используйте Интернет и энциклопедические справочники.
Для создания презентаций докладов используйте редактор Microsoft PowerPoint.
Для создания презентаций докладов используйте редактор Microsoft PowerPoint.
Для создания презентаций докладов используйте редактор Microsoft PowerPoint.
Источник