乙醇脱水制乙烯有哪些生产厂家
中国石化上海石油化工研究院,江西八六三实业有限公司,天冠集团等。乙醇脱水制乙烯有中国石化上海石油化工研究院,江西八六三实业有限公司,天冠集团等。乙醇脱水制乙烯工艺(ethanol dehydration to ethylene process)是2019年公布的化工名词。定义 以乙醇为原料,在催化剂、常压及350~450℃的条件下,脱水生成乙烯的工艺。
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。
浓硫酸 |
170℃ |
故答案为:CH3-CH2-OH
浓硫酸 |
170℃ |
(2)冷凝管的作用是冷凝导气;进出口为下进上出,故进水口为b;浓硫酸的作用是除水,
故答案为:冷凝导气;b;除水;
(3)使溴的四氯化碳溶液褪色的物质是制备出来的乙烯,故答案为:乙烯;
(4)水浴加热所需仪器有大烧杯、温度计,故答案为:大烧杯;温度计;
(5)由题中信息分析,三颈瓶中生成磷酸的化学方程式为P2O5+3H2O
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故答案为:P2O5+3H2O
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(6)①以P2O5作为催化剂获得乙烯的反应条件是较高温度下或直接加热,答案为:较高温度下或直接加热;
②P2O5与95%乙醇在加热条件下可以发生的有机反应的类型是酯化反应,故答案为:酯化反应.
CH3CH2OH(浓硫酸,170度)---CH2=CH2+H2O
此反应为消去反应 得到乙烯后再合成聚乙烯
nCH2=CH2→[CH2-CH2]n
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。
玉米——粉碎——蒸煮(糊化)——糖化(加糖化酶)——发酵(加酵母菌种)——蒸馏塔(蒸馏)——精馏塔(精馏)——酒精
酵母菌将糖发酵成酒精的过程不是简单的化学反应,其机理至今仍莫衷一是。