可以解释一下乙醇偶合制备c4烯烃的过程吗?
针对乙醇制备丁醇的反应,本文首先对Mg_xAlO_y催化剂的制备方法、焙烧温度进行了考察。研究表明共沉淀法制备、600°C焙烧处理的样品反应性能最优,反应温度为325°C时,乙醇转化率为29%,丁醇的选择性为54%,分析原因为该条件下处理的催化剂以单一的MgO晶相存在,且表面具有合适的酸、碱活性位。
随后考察了Co助剂的添加对催化性能的影响,发现Co是以Co~(2+)的活性态存在于催化剂表面,能够促进催化剂表面的脱氢及中间体的偶合。
乙醇是带有一个羟基的饱和一元醇,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,或者是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子是由C、H、O三种原子构成的极性分子,其中C、O原子均以sp³杂化轨道成键。
乙醇在常温常压下是一种无色透明、易挥发、易燃烧、不导电的液体,它的水溶液具有酒香的气味,味甘。在20 ℃常温下,乙醇液体密度是0.789 g/cm³。乙醇的熔点是-114.1 ℃,沸点是78.3 ℃。乙醇蒸气能与空气形成爆炸性混合物。20 ℃下,乙醇的折射率为1.3611。
乙醇还是一种良好的溶剂,能与水以任意比互溶,可混溶于氯仿、乙醚、乙酸、甲醇、丙酮、甘油等多数有机溶剂。
乙醇偶合制备C4烯烃乙醇转化率越来越低,是催化剂接碳的缘故。
乙醇偶合制备C4烯烃采用的催化剂是固体酸催化剂。同时进行乙醇脱水和耦合反应。乙醇在催化剂表面也会慢慢结碳,碳层覆盖在催化剂表面,是乙醇无法和催化剂表面结合,从而使乙醇的转化率越来越低。
(1)这是一个化学反应,原料是乙醇,产物是 C4烯烃。
(2)制备就是生产,一种反应类型,中和反应,偶合反应就是 2个乙醇分子反应生成 1个 C4烯烃分子丶合成时间大约在三分钟内完成!
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。