Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Топ:
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2017-11-16 | 414 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Борьба за улучшение экологии окружающей среды привела к введению ограничений на использование высокотоксичного тетраэтилсвинца в качестве высокооктановой добавки к автомобильным бензинам. В этой связи в различных странах созданы производства высокооктановых компонентов на основе кислородсодержащих соединений - спиртов, эфиров и т.д. Основными преимуществами этих соединений является очень высокое октановое число и отсутствие образования вредных веществ при сгорании.
Наиболее эффективно повышающими октановое число неэтилированных бензинов являются алкилтреталкиловые эфиры, например метилтретбутиловый и метилтретамиловый эфир.
Алкилтреталкиловые эфиры получают по реакции алкилирования спиртов третичными олефинами в присутствии гомогенных и гетерогенных катализаторов кислотного типа.
В качестве гомогенных катализаторов используются минеральные кислоты - серная, фосфорная, соляная, а также катализаторы типа Фриделя-Крафтса, органические сульфокислоты, гетерополикислоты.
В качестве гетерогенных катализаторов предложены оксидные катализаторы, активированные угли с функциональными группами, органомолибденовые соединения, цеолиты, ионообменные смолы.
Наиболее эффективными среди них являются сульфированные ионообменные смолы.
Схема реакции может быть представлена следующим образом:
или:
Помимо основной реакции, возможно протекание побочных реакций образования димеров изоолефина, простых эфиров спирта и т.д.
Реакция является равновесной, и степень превращения растет с понижением температуры и разбавлением изоолефина спиртом. Наиболее распространенными приемами получения максимальных конверсии является снижение температуры в заключительном пространстве реакционной зоны, увеличение соотношения спирт - изоолефин, удаление продуктов из зоны реакции.
|
Цель работы: изучение реакции получения высокооктановой добавки для автомобильного бензина - бутилтретбутилового эфира путем взаимодействия н-бутилового спирта с изобутиленом в присутствии катионообменной смолы, выделение продукта реакции и составление материального баланса.
Реактивы:
1) н-Бутиловый спирт - Ткип = 117,5 °С, d420=0,8098, nd20=1,3993;
2) вторичный бутиловый спирт - Ткип = 99,5 °С, d420 = 0,8060, nd20 = 1,3949;
3) триметилкарбинол - Ткип= 82,9 °С, d420 = 0,7887, nd20=1,3954;
4) катализатор - катионообменная смола в водородной форме.
Посуда и оборудование: трехгорлая колба емкостью 200 мл, обратный холодильник; термометр, механическая мешалка с электромотором и ЛАТРом; глицериновая баня, снабженная контактным термометром и электрореле; воронка Бюхнера; колба Кляйзена; прямой холодильник; аллонж; круглодонные приемники.
Выполнение работы
Синтез бутилтретбутилового эфира на катионите проводят на установке, изображенной на рис.8.
Перед началом опыта проверяют правильность сборки, герметичность соединений установки и надежность работы механической мешалки и термостатирующей установки. Термостатирующую установку настраивают на поддержание в реакторе температуры 100 °С.
В колбу-реактор загружают н-бутиловый (или вторичный бутиловый спирт) спирт и триметилкарбинол в мольном соотношении 2:1, т.е. 74 г и 37 г, соответственно, и 6 % мас. ка-тионообмениой смолы, т.е. 6,66 г.
Рис. 8. Установка для получения алкилтреталкилового эфира
Катионит предварительно переводят в водородную форму и обезвоживают. Подают воду в обратный холодильник, включают термостатирующую установку и механическую мешалку. Процесс проводят в течение двух часов, затем реакционную массу фильтруют на воронке Бюхнера при отсасывании водоструйным насосом.
|
Определяют точное количество реакционной массы, взвешивая ее с точностью до 0,1 г.
Состав реакционной массы анализируют методом газожидкостной хроматографии или хроматомасс-спектроскопии.
Таким образом, определяют содержание в реакционной массе воды, н-бутилового или вторичного бутилового спирта, триметилкарбинола, бутилтретбутилового эфира и других продуктов реакции. (Либо проводят разгонку реакционной массы, предварительно отфильтрованной от катализатора, и определяют количество каждой фракции).
Затем составляют материальный баланс опыта (табл.9), определяют конверсию триметилкарбинолаи выход целевого эфира на загруженный и прореагировавший спирт.
Таблица 9. Материальный баланс опыта
Взято | г | % мас. | Получено | г | % мас. |
н-Бутиловый спирт Триметилкарбинол Всего: | Катализат в том числе: третбутилбутиловый эфир, триметилкарбинол, н-бутиловый спирт, вода, Потери Всего: |
Конверсию К (% мас.) триметилкарбинола определяют по формуле:
К=(G2+G21)/(G2+G21+G3),
где: G2- количество триметилкарбинола, пошедшее на образование бутилтретбутилового эфира, (г); G2 = МТМК×G1/Мэф, где: МТМК - ММ триметилкарбинола; G1 и Мэф- молекулярная масса и количество образовавшегося эфира (г) соответственно; G21- количество триметилкарбинола, пошедшее на образование побочных продуктов (г); G3- количество непрореагировавшего триметилкарбинола (г).
Селективность С (% мас.) реакции по спирту вычисляют по формуле:
С=G2/(G2+G21).
Выход В (% мас.) бутилтретбутилового эфира на пропущенный спирт определяют по формуле:
В=С×К/100.
Хроматограмма реакционной массы алкилирования триметилкарбинола н-бутанолом
Лабораторная работа 8
|
|
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!