乙醇制乙烯

工业上乙醇脱水制乙烯已有较悠久的历史。

早在13世纪，人们就知道了乙醇催化脱水可制取乙烯。

1797年，荷兰化学家发现了Al2O3对乙醇脱水有催化作用， 目前，该催化剂一直还在乙醇脱水工业装置上使用。

国内外对于乙醇脱水制乙烯的工艺研究主要集中在研制高效催化剂和反应器上。

对于催化剂的研究有两个方向：一是对传统Al2O3催化剂的改进，主要是添加一些金属元素来增加活性，延长使用寿命；另一个方向是开发活性较高的分子筛催化剂。

国内常州化工厂和锦西化工厂都采用Al2O3催化剂生产乙烯，美国Holcon SD公司1981年开发了一种代号为Syndol的催化剂，其属于Al2O3系列的催化剂，并已用于年产5万吨乙烯装置上。

南开大学于1986年发明的代号为NKC-03A的分子筛催化剂，就是使用ZSM-5分子筛经用盐酸（或氯化铵）进行离子交换，再与无机酸的铝盐（或氢氧化铝）和氨水进行共沉淀或与铝胶干混，经焙烧后得到的。

该催化剂比Al2O3系列催化剂（包括Syndol）的反应温度低80~100℃，且空时收率可提高1~4倍。

而且该催化剂稳定性好，使用寿命长，已在国内推广应用[3]。

美国衣阿华州大学的Cory B.Phillips 和 Ravindra Datta[4]，于1997年研究了利用含水乙醇和H-ZSM-5分子筛催化剂，生产乙烯的方法，其所用原料中含水0~20%（vol）。

该研究表明，乙醇中含有的水能缓和分子筛催化剂上活性中心的的酸性，延缓催化剂的寿命、提高乙烯选择性。

北京化工大学的龚林军等人[1]，以4A分子筛为催化剂对低浓度乙醇脱水制生物乙烯进行了研究。

在温度320～360℃、合适液体空速条件下，乙烯的产率在98 %～99 %之间。

同时研究了乙醇浓度对反应和催化剂的负荷的影响。

其研究表明，可以利用低浓度乙醇发酵液(质量分数10 %左右) 为反应原料，以4A分子筛为催化剂生产乙烯。

这样可大大降低乙醇脱水制乙烯的生产成本。

东北师范大学的赵本良等人[5]，以杂多酸作催化剂对乙醇脱水制乙烯进行了研究。

实验结果表明，杂多酸作催化剂，具有较好的催化活性、选择性和反应温度低、收率高等优点。

它优于文献报道的南开NKC-03A型、美国Holcon公司的Syndol型和γ-Al2O3。

同时对催化剂的用量和使用寿命作了深入的研究。

乙醇制乙烯化学方程式如下图：

该反应属于“液体＋液体生成气体型”反应，两种液体混合后，装于圆底烧瓶中，加热要用到酒精灯，只有当温度计插入液面下，但不能接触瓶底，才能准确测出反应时反应液的温度，避免副反应的发生，确保产物的纯度。

扩展资料：

实验注意事项

1、乙醇和浓硫酸体积比1：3。浓H2SO4在此反应中作催化剂与脱水剂的作用，浓H2SO4过量是为了促进反应向正方向进行，如果浓硫酸的量少就会很快变为稀硫酸而达不到实验效果。

2、要迅速升温到170℃。如果低于170℃会有很多的副反应发生。如：分子之间的脱水反应（生成乙醚）。

3、要加入碎瓷片。因为反应液的温度较高，被加热的又是两种液体，所以加热时容易产生暴沸而造成危险，在反应混合液中加一些碎瓷片是为了防止暴沸，避免意外。

一种是：二个乙醇分子分子间脱水，在浓硫酸催化，140℃的条件下缩合为二乙醚，又称乙醚。（此时，浓硫酸作吸水剂。）

另一种就是：一个乙醇分子内脱水，在浓硫酸催化，170℃的条件下生成乙烯。（此时，浓硫酸作脱水剂。）

实验室用无水乙醇和浓硫酸迅速加热到170摄氏度抽取乙烯。

化学方程式为：

               浓H2SO4

CH3CH2OH---------CH2CH2+H2O

                 170度

其实该反应中的硫酸依然不能算经典的定义中的催化剂。经典的催化剂应该是只要存在就可以一直推动反应的，加的多与少只是影响反应速度，至于为什么你自己想。

化学方程式：C2H5OH--浓H2SO4,170^0C--->CH2=CH2(^)+H2O

反应类型：消去反应。

此反应是化学实验室制乙烯的化学原理。

C2H5OH=浓硫酸=C2H4十H2O（170℃）