苯烷基化制乙苯

苯烷基化制乙苯

材料化学 101班

周慧 1004020122

刘爽 1004020110

邸雪 1004020119

王雪霞 1004020107

一、乙苯用途的介绍：

乙苯是一个芳香族的有机化合物，主要用途是在石油化学工业作为生产苯乙烯的中间体，所制成的苯乙烯一般被用来制备常用的塑料制品——聚苯乙烯。尽管在原油里存在少量的乙苯，但大批量生产仍然是靠在酸催化下苯与乙烯反应。乙苯经过催化脱氢，生成氢气和聚苯乙烯。乙苯也存在与某些颜料中。

二、原理：

乙苯生产主要采用苯和乙烯在催化剂上进行烷基化反应而制得的。该方案所是无水三氯化铝作催化剂的烷基化反应，为了提高催化剂的分散性和稳定性，常将无水三氯化铝制成一种深红色油状三元络合物（红油），其密度比烷基化液要大，是一种活性很高的催化剂，它是由三氯化铝、苯、乙苯在盐酸催化条件下形成的。

三、制备部分

（一）三氯化铝络合物的制备

1、原料：

无水三氯化铝（20g）；

苯（CR，120g）；乙苯（50g）；

盐酸（3-5滴）2、反应方程式：

A lC l3

++

C2H5

A lC l

3

C2H

5

+

AlCl3络合物（红油）：

所制产品往往内含苯，且其易吸水失效，故要密封保存，锥形瓶塞为磨口玻璃塞（须涂抹真空油脂后使用），盛装过红油的实验仪器清洗时须预加洗衣粉，再在通风橱中清洗，以防苯蒸汽和HCl气体产生。

3、仪器：

电炉、水浴锅、电动搅拌、四口烧瓶（250ml，若为150ml则反应原料量减半）、温度计、电动搅拌器、球形冷凝管、滴管、分液漏斗（洗净、烘干）、锥形瓶（磨口，洗净、烘干）

4、制备步骤及相关现象：

按如上装置图搭好装置，向250ml四口烧瓶中快速加入20g无水AlCl3，随即将已称量好的乙苯加入四口烧瓶中，注意要将粘在瓶口壁上的无水AlCl3冲洗至瓶底，滴入3-5滴盐酸，快速加入120g 苯，搅拌，缓缓升温，待温度达到60℃，搅拌保温反应一小时后，停止搅拌，得到深红色液体，将料液倒入分液漏斗中，分层，底层红油倒入锥形瓶，称重，密封保存。上层液体回收。

（二）苯烷基化反应

1、反应装置

2、乙苯生产的操作规程

反应部分

（1）加料：苯、催化剂

（2）升温：至反应所需温度，95℃，注意控制升温速率并做好记录 （3）反应过程：

当反应温度升到95℃时，打开自来水开关，调节速度为2.5-3.3ml/s （体积流速），然后以此速向乙烯贮气瓶中加水，使得乙烯能以同样体积流速进入到鼓泡塔反应器。

乙烯鼓泡进入反应器，与苯在红油催化下反应；

未反应的乙烯及部分气化的苯蒸汽一起从鼓泡床反应器出来，蒸汽经回流冷凝器冷凝，冷凝液流回反应器，未冷凝气体排空。

乙烯储气瓶 乙烯干燥器

鼓泡塔 反应器

冷凝器

气液分离器 尾气吸收器

产品精制部分

（1）苯烷基化液的洗涤

将反应完毕后的烷基化液及催化剂的络合物一起放入分液漏斗中，沉降分层后将下层络合物催化剂倒入回收瓶中。

将上层的烷基化液用等量水洗涤，以除去烷基化液中残存的AlCl3络合物催化剂，洗涤时经常开分液漏斗的活塞放出生成的HCl 气体；

水洗后再用等量饱和食盐水和5%NaOH溶液各洗涤一次，分层后放出下层的食盐水和NaOH溶液，洗完的烷基化液倒入锥形瓶中，加入干燥剂无水氯化钙静置，以吸收残留在烷基化液中的少量水份。（2）烷基化液的蒸馏

常压蒸馏，分别收集苯馏份（78-85℃）、乙苯馏份（85-139℃）、二乙苯馏份（139℃以上）。

从而可制得纯度较高的乙苯。