副产苯甲苯主要是由什么反应产生的?应如何控制
副产苯甲醛与苯乙酮在强碱催化下合成制备苯亚甲基苯乙酮,副反应为苯甲醛自身的坎尼扎罗反应,生成苯甲醇和苯甲酸。
苯亚甲基苯乙酮是由苯甲醛与苯乙酮在10%氢氧化钠溶液催化下缩合而合成。为了使反应利进行和控制苯甲醛的滴加速度,通常在装有搅拌器、温度计和滴液漏斗的三颈瓶中进行。为了避免副反应的发生,先将苯乙酮与碱混合,产生碳负离子,控制低温,防止苯乙酮的自身缩合;采取控温滴加与搅拌,有利于发生交叉羟醛缩合而防止苯甲醛的岐化。
在工业生产中主要以石油为原料。我国石油级甲苯的生产主要有两种生产路线:1,由炼厂抽提,原料是催化重整汽油。2,由石化厂抽提,原料是加氢裂解汽油(PY GAS)。在第二次世界大战期间,由于石油供应的匮乏,德国也尝试过用苯或甲醇为原料的制备法。在制备过程中主要的副产品是乙烯和丙烯。每年甲苯的全球产量大约为五百万至一千万吨。从石油中直接提取或将煤炭干馏的方法虽然简单,但都是不经济的。工业上主要采用将石油裂解并将所得到的产物之一正庚烷脱氢成环的方法。
1,煤焦化副产的粗苯馏分中含甲苯15%~20%(质量),其数量与原料煤的性质、焦化深度有关。一般生产每吨焦炭可副产甲苯1.1~1.3kg。用硫酸洗除粗苯馏分中不饱和烃和杂质,再经碱中和、水洗、精馏,可得到纯度很高的甲苯。
2,催化重整油中含芳烃50%~60%(体积),其中甲苯含量可达40%~45%。催化重整油采用二甘醇、环丁砜、Ν -甲基吡咯烷酮等溶剂进行萃取以回收芳烃(见芳烃抽提),最后经精馏得到高纯度甲苯。
3,裂解汽油中芳烃含量为70%(质量)左右,其中15%~20%是甲苯。裂解汽油经两段加氢脱除二烯烃、单烯烃和微量硫,再经萃取、精馏,可得到纯度99.5%以上的甲苯。
实验室这是一个烷基化的过程啦 傅-克烷基化咯
C6H6+CH3Cl=三氯化铝=C6H5CH3+HCl(反应号应用箭头 )
我国石油级甲苯的生产主要有两种生产路线:
一、由炼厂抽提,原料是催化重整汽油.
二、由石化厂抽提,原料是加氢裂解汽油(PY GAS).
另外,甲苯歧化技术也可通过切换开工模式来制取甲苯,相应的生产装置叫TDP装置.这种装置有两种生产模式:甲苯->纯苯+异构级二甲苯纯苯->甲苯+异构级二甲苯 上述工艺生产出的都是石油级产品,除此之外,用炼焦的副产品焦化粗苯也可生产苯、甲苯、二甲苯,但产品的级别为焦化级,其精度低于石油级产品,只能在少数行业部分替代后者使用.对(石油级)甲苯、(石油级)二甲苯而言,焦化级产品所占市场份额可以忽略.
首先将双戊烯催化脱氢异构成对异丙基甲苯,催化剂为沸石-金属双功能复合物。转化过程在常压、低温(≤300℃)下进行,对异丙基甲苯收率可达50%以上。
然后对异丙基甲苯裂解制取甲苯,催化剂为沸石型复合物,裂解反应在常压、中温(300—500℃)下实现,对异丙基甲苯的转化率可达90%以上,收率可达80%以上。考虑中间分离因素,两步过程的总收率可达35%以上。
甲苯:无色澄清液体。有苯样气味。有强折光性。能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶,极微溶于水。相对密度0.866。凝固点-95℃。沸点110.6℃。折光率 1.4967。闪点(闭杯) 4.4℃。易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.2%~7.0%(体积)。低毒,半数致死量(大鼠,经口)5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有刺激性。
(1)苯
最简单的芳烃.分子式C6H6.为有机化学工业的基本原料之一.无色、易燃、有特殊气味的液体.熔点5.5℃,沸 点80.1℃,相对密度0.8765(20/4℃).在水中的溶解度很小,能与乙醇、乙醚、二硫化碳等有机溶剂混溶.能与水生成恒沸混合物,沸点为69.25℃,含苯 91.2%.因此,在有水生成的反应中常加苯蒸馏,以将水带出.苯在燃烧时产生浓烟.
(2)甲苯
无色澄清液体.有苯样气味.有强折光性.能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶,极微溶于水.相对密度 0.866.凝固点-95℃.沸点110.6℃.折光率 1.4967.闪点(闭杯) 4.4℃.易燃.蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限 1.2%~7.0%(体积).低毒,半数致死量(大鼠,经口)5000mg/kg.高浓度气体有麻醉性.有刺激性.
(3)二甲苯
混合二甲苯分子式:C8H10
性质:又称混合二甲苯.是对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和乙苯的混合物.无色透明液体.沸点135~145℃.相对密度d4200.840~0.870.易燃.化学性质较活泼,可发生异构化、歧化、烷基转移、甲基氧化、脱氢、芳烃氯代、磺化反应等.主要由石油催化重整料、裂解汽油、焦炉副产汽油经分离而得,还可由甲苯歧化生成苯和二甲苯而得;或由甲苯与三甲苯进行甲基转移而得.此混合物主要用作生产对二甲苯、邻二甲苯的原料及涂料的溶剂和航空汽油添加剂.可作耳科用药.
(4)轻苯
二硫化碳、苯、甲苯、二甲苯、环戊二烯、噻吩等的混合物.黄色透明液体.相对密度不大于0.880.粗苯经两苯塔在150℃以下分馏而得.用作溶剂和制取苯、甲苯、二甲苯、环戊二烯、二硫化碳、噻吩等.
有毒物质、易燃,接触后应及时用肥皂洗净.
(5)粗苯
生产的粗笨一般含5%~10%的溶油剂(洗油低沸点馏分),这种油在苯加工过程中是废物.所以在生产中有些厂生产两种苯,即轻苯和重苯.其主要区别在于:轻苯主要是150℃前的馏出物,不含溶剂油.重苯主要是150℃、200℃的馏出物,含溶剂油.
粗苯是煤热解生成的粗煤气中的产物之一,经脱氨后的焦炉煤气中含有苯系化合物,其中以苯含量为主,称之为粗苯.三甲苯、茚、萘、氧茚等的混合物.
(6)重苯
无色至淡黄色液体.密度0.960~0.990.用于制取古马隆树脂、各种三甲苯等.将粗苯经两苯塔在150~200℃分馏而得.与轻苯主要区别在于:轻苯主要是150℃前的馏出物,不含溶剂油.重苯主要是150℃、200℃的馏出物,含溶剂油.
甲苯:分子量92.13.无色透明液体,有刺激性气味,相对密度(20 ℃/4℃)0.866.凝固点-95℃,沸点110.8℃,闪点(开口)7.2℃,燃点552℃,折射率1.4961,粘度(20℃)0.5866mPa·s,表面张力(20℃)28,53×10-3N/m,溶解度参数δ=8.9.能与乙醇、乙醚、苯、丙酮、二硫化碳、溶剂汽油混溶.不溶于水.有产生和积累静电的危险.易燃,蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.27%-7.0%(vol).有毒.对皮肤和粘膜刺激性大,对神经系统作用比苯强.长期接触有引起膀肮癌的可能.但甲苯能被氧化成苯甲酸,与甘氨酸生成马尿酸,能从尿中排出,故对血液并无毒害.空气中最高容许浓度为100mg/m3(或0.02%).
甲苯溶解性优良,是胶粘剂中应用最广的溶剂,也可用作环氧树脂的稀释剂.
贮存于阴凉、通风的库房内,远离火种、热源.温度不超过30 ℃,防止日光直射.
甲苯按其来源和制法分为石油甲苯和焦化甲苯.石油甲苯由石油轻馏分经予加氢精制、催化重整和分离所得:焦化甲苯由炼焦副产粗苯经过洗涤,分馏所得.二者的差别是石油甲苯比焦油甲苯气味小.
二甲苯:
二甲苯分子量106.16.无色透明液体,芳香气味.有三种异构体:邻二甲苯(o-Xylene),相对密度(25℃/4℃)0.87599,凝固点-25.3℃,沸点144.4℃,折射率1.50295,闪点(闭口)17.4℃,燃点500℃,粘度(25℃)0.75mPa·s;间二甲苯(m-xy1ene),相对密度(25℃/4℃)0.8599,凝固点-47.87℃,沸点139.1℃,闪点(开口)25℃,燃点527.8℃.折射率1.4946;对二甲苯(p=xy1ene),相对密度(25℃/4℃)0.8567,凝固点13.26℃,沸点138.35℃,闪点(闭口)25℃.折射率1.49325.
一般的二甲苯是混合二甲苯.为邻二甲苯(10%一15%)、间二甲苯(45%-70%)、对二甲苯(15%-25%)及少量乙苯的混合物,相对密度(20 ℃/4℃)约为0.86,溶解度参数δ=8.8-9.0.溶于乙醇、乙醚,不溶于水.易燃,蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.09%-6.6%(vol).有毒,毒性比苯和甲苯为小,空气中最高容许浓度为100mg/m3.
二甲苯可用作溶剂和稀释剂.贮存于阴凉、通风的库房内,远离火种、热源.
二甲苯根据来源和制法分为石油二甲苯和焦化二甲苯.石油二甲苯是石油轻馏分经予加氢精制,催化重整和分离所得;焦化二甲苯是粗苯经过洗涤、分馏所得.