苯烷基化制乙苯的动力学研究

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1、；j：lI2团—i器。。。。。。．。工业技术苯烷基化制乙苯的动力学研究蒋若愚程进(常州工程职业技术学院江苏常州213164)摘要：以苯烷基化削乙苯所得的动力学数据计算出相应的气液相反应级数井验证反应机理。结果表明，在动力学控制的情况下，乙烯的消耗速率与乙烯的浓度呈0．86次方关系并与苯的浓度呈0．33次方关系l当反应达到动力学和扩散同时控制的情况下，乙烯的消耗速率与苯的液度呈0．5～0．60次方关系。验证了扩散控制时液体反应物浓度更加有利提高反应速率。关键词：乙苯气液相反应参数测定反应速率方程拟合中图分类号：TQ241文献标识码：A文章编号：1672-379i(2013)10(b)

2、一007O-02本论文利用鼓泡塔为反应器¨】，通过CHCH，0H，分子量46．07，密度(20℃)鼓泡塔动力学方程通式⋯：气液相反应生成乙基苯，本对其反应动力0．791～0．793g／ml，俗称酒精，分析纯AR(一)=后CC(1一s)(1)学方程进行研究。级，江苏强盛化工有限公司。其中，(一)是反应速率，C是乙烯的乙苯合成反应机理苯与烯烃烷基化反第二，实验原料及催化剂制备。应都是按照正碳离子机理进行I。酸性催乙烯的制备：浓度，C是苯的浓度，s是气含率。化剂的活性中心使烯烃易形成正碳离子，实验室中采用的是用乙醇脱水的方法2．2反应参数的测定从而与吸附的苯在催化剂活性表面进行化制备乙烯

3、。2．2．1气含率的测定学反应，生成烷基苯。苯和乙烯在酸性催化三氯化铝络合物的制备(俗称红油)。由于本实验采取的测试是为液体剧烈剂条件下发生烷基化反应生成乙苯，乙苯用A1Cl与苯和乙苯进行反应生成三氯湍动，使得在整个过程中液体都是不连续进一步与乙烯反应生成二乙苯、三乙苯等化铝络合物再，进行常压蒸馏，出去其中的流动的，所以可以使用静态时的公式，用此多乙苯，这些反应均为快速一级不可逆反残余的苯。这样得到的“红油”其含苯的量方法测得在乙烯流速9．1ml／s时，气含率：应。为了提高乙苯产品的收率，需要将分离较少，对苯烷基实验时的影响低。出的二乙苯、三乙苯等与苯进行烷基转移鼓泡塔反应生成乙苯

4、。实验中发现气含率s的值是在乙烯进反应再生成乙苯，这些反应是可逆的二级将制得的的乙烯气体以适当的速度通口流速恒定下，其也是恒定值，所以在整个反应，受化学平衡限制。因此，对于乙苯的入鼓泡塔，与鼓泡塔中的苯在催化剂三氯过程中s的值是恒定的。合成需要研究两个反应，即苯与乙烯的烷化铝络合物催化作用下反应，测定其反应2．2．2苯浓度(CB)的测定基化反应和苯与多乙苯的烷基转移反应。温度和转化率。在固定温度和固定流速下测定苯一乙第一，实验部分。第三，结果讨论。烯的反应速率；在乙烯通入速度为9．1ml／主要实验药品：s时，反应温度从74～83℃之间，测出在每苯，(Benzene)，C6H6，FW

5、78．11，密度1温度对反应速率的影响个温度下，苯浓度随时间的变化而产生的0．8786g／ml，mP278．65K(5．5℃)，在反应温度在74℃～83℃之间，随着反变化，根据记录做出苯浓度与反应时间之bp353．25K(80．1℃)，分析纯AR，宜兴市应温度的升高，烷基化反应的速率也渐渐间的坐标曲线；同取反应进行至18min时曲第二化学试剂厂。加快，当温度达到79℃时，反应速率达到最线形成的面积，即苯到此时反应掉的苯的乙苯，ethylbenzene，C8H10，FW106．16，高，随着温度的继续升高，反应速率就渐渐量，再以苯总量减去反应完的苯的量得到密度0．87g／ml，mp-

6、94．9℃，bpl36．2℃，变慢。这是因为催化剂在79℃时活性最高，此时剩下的苯的量，除以初始时苯的体积分析纯AR，上海科丰化学试剂有限公司。此时随着温度的升高，反应速率加快；当过得到此时装置中苯的浓度(图2、3)。盐酸，(Hydrochloricacid)，HC1，分子量了79℃时苯逐渐减少，而乙烯的通入量却2．2．3乙烯浓度(CA)的测定36．46，含量36～38％，分析纯AR级，宜兴市不变，此时，苯不足，反应速率就渐渐变慢。根据乙烯在苯中溶解度的等温线㈥和乙第二化学试剂厂。实验测得温度与反应速率数据，如(图1烯在某些直链烷烃与芳香烃中的溶解度】，无水三氯化铝，(anhydr

7、ousaluminum所示)。利用相关计算方法得到(表1)。chloride)，AICI3，分子量l33．34，分析纯AR2．3反应速率方程式拟合级，上海美兴化工股份有限公司。2反应速率方程拟合2．3．1p的求取无水乙醇，(absoluteethylalcoho1)，2．1鼓泡塔动力学方程的通式及参数测定由鼓泡塔动力学化学方程的通式『6可知：(一)：kCa'~CB(1一s)在相同温度下，CAd的值是基本不变的，k值是固定的，在实验中发现气含率￡的值是在乙烯进口流速恒定