对叔丁基甲苯制备

专业方向实验分子筛气相催化甲苯与叔丁醇合成叔丁基甲苯

一、实验目的:1、了解气固相催化反应原理

2、掌握积分反应仪器的使用

3、学会操作气相色谱进行样品分析

二、实验原理:

叔丁基甲苯作为一类重要的化工中间体,其临、间、对三种同分异构体均具有重要用途,特别是对叔丁基甲苯,其氧化后得到的对叔丁基苯甲酸,是一种重要的有机合成中间体;工业上,合成叔丁基甲苯的生产工艺多采用甲苯和异丁烯作为反应的原料,采用间歇反应,液体酸作催化剂如浓硫酸、HF,但此类催化剂存在对环境污染严重且催化剂回收效率不高等缺点。近年来,随着人们环保意识的不断提高,利用率高、对环境污染小且具有可灵活调变的酸性质、特殊的孔道结构的固体酸催化剂逐渐被研究者关注。分子筛催化剂因具有很多优点而被广泛研究。

反应方程式:

主反应:

副反应:甲苯歧化反应

叔丁醇分子间脱水反应

三、反应机理:烷基化试剂首先在酸催化剂的作用下生成活泼的有机中间体—正碳离子,然后正碳离子通过亲电取代反应进攻甲苯苯环,最终形成烷基化产物对叔丁基甲苯。

四、             实验内容:

催化剂:(写上你所使用的催化剂)

1、考察不同(反应温度、进料体积空速、甲苯与叔丁醇摩尔比)【在三个条件中选取一个】对催化剂的催化性能的影响。主要考察指标有:反应温度选150℃、170℃、190℃、甲苯与叔丁醇摩尔配比选1:1、4:1、6:1、进料体积空速选1ml/g·h、4ml/g·h、6ml/g·h【三个条件中选取对应的一个】注意:一共九个小条件,每个小组选择一个小条件,每个班级是一种催化剂。

2、通过气相色谱进行成分分析。

五、             实验流程图:

1-      原料瓶、2-真空泵、3-预热器、4-保温带、5-反应管、6-冷凝管、7-冷阱

六、实验步骤

1. 使用电子天平称取4g催化剂,催化剂事先过40目筛网。

2. 清洗积分管式反应器,将催化剂转入反应管中(保证催化剂位于反应管最佳恒温段)。

3. 打开控温表,按事先定好的反应条件调节反应管温度,预热器温度(其温度要高于原料和反应物所有物质的沸点,便于是混合物中所有组分充分气化后经过催化剂)。

4. 打开氮气钢瓶,吹扫10分钟,使得氮气经过反应管道,以便吹扫出存留的原料及空气杂质。

5. 打开微量进样泵,按照一定比例把原料甲苯和叔丁醇混合起来,放入原料罐中。按一定进料体积空速调节进样泵数值。

6. 待反应管温度和预热器温度达到预先设定的温度后,稳定10钟后开进样泵。

7. 打开冷凝水,反应装置尾端接上冷阱,以便达到更好的冷凝效果。

8. 反应开始时开始计时,间隔一个小时取一个样品,打入气相色谱进行成分分析。色谱分析条件为: 氢离子火焰检测器(FID),色谱柱SE-30毛细柱。初始柱温60 ℃,保持5分钟后,以15 ℃/min升温速率升温到220 ℃,进样器温度250 ℃,检测器温度250 ℃。采用校正面积归一化法定量分析。

计算公式如下:

甲苯的转化率:  (1)

PTBT选择性:                (2)

—甲苯转化率(%)

—色谱谱图中的峰面积

—物质的相对分子质量

mb—甲苯

db—二甲苯

B—苯

PTBT—对叔丁基甲苯

OTBT—临叔丁基甲苯

MTBT—间叔丁基甲苯

—对叔丁基甲苯在产物叔丁基甲苯中的选择性(%)。

七、实验结果

【给出实验结果图】

八、讨论

1、(反应温度、进料体积空速、甲苯与叔丁醇摩尔比)对催化剂的催化活性有何影响?

答:(按照实验结果叙述转化率、选择性如何变化,如:随着反应温度的增加,转化率逐渐增大,选择性逐渐减小。说明可能的具体原因)

例子:1.反应温度的影响 

在原料摩尔配比为4:1(甲苯:叔丁醇),体积空速为2 ml/g·h的反应条件下,选择未处理的HM催化剂探讨反应温度对催化效果的影响,结果见图4。从图4可以看出,随着反应温度的升高,甲苯转化率先增大后减小,在180 ℃时达到最大转化率15.9 %,对叔丁基甲苯选择性随着反应温度的升高逐渐降低,150 ℃时选择性最高达63.3 %。可能是因为低温时,催化剂活性不高,导致甲苯转化率较低,然而,低温时,主要副反应叔丁醇脱水反应活性不高,从而叔丁醇脱水反应生成的异丁烯,以及异丁烯多聚反应产生的副产物的减少,导致对叔丁基甲苯选择性较高。随着反应温度的升高,叔丁醇脱水反应的加剧以及异丁烯的聚合反应加剧,生成的多聚物覆盖了大部分酸性中心表面及副反应产物二叔丁基甲苯的生成,导致了对叔丁基甲苯选择性的下降。另外,随着反应温度的升高,催化剂表面积碳,反应物副产物堵塞催化剂孔道,也是甲苯转化率降低的重要影响因素。并且,从热力学角度分析,由于烷基化反应是放热反应,达到一定的反应温度后,温度的升高不利于正反应的进行,从而导致甲苯转化率下降。虽然150℃时对叔丁基甲苯的选择性很高,但甲苯得转化率很低,故认为180℃为较适宜的反应温度。

图 不同反应温度下的转化率和对位选择性与反应时间的关系图

2.进料体积空速的影响 

图5为进料空速对反应性能的影响,反应条件:反应温度为180℃,原料摩尔配比4:1。可以看出,随着体积空速的增加,甲苯转化率先升高后降低,在4ml/g h时达到最大值26 %,对叔丁基甲苯选择性随着空速的增大先增大后减小,在4ml/g h时达到最大值71 %,原因可能是,伴随着体积空速的加大,反应物分子有更多的机会进入催化剂孔道参加反应,从而甲苯转化率有所增加,但随着体积空速的进一步增加,反应物分子与催化剂接触时间变短,大多数反应物未来得及与催化剂接触反应,导致甲苯转化率下降,对叔丁基甲苯产量减小。然而叔丁醇自身脱水反应和甲苯歧化反应比叔丁醇与甲苯烷基化反应更容易发生,且仍可在催化剂外表面短暂接触进行反应,产生多聚烯烃或者二甲苯,从而使得对叔丁基甲苯选择性降低。比较得出,进料体积空速以4 ml/g h为宜。

图 不同进料空速时甲苯转化率和对叔丁基甲苯选择性与反应时间的关系

3.甲苯与叔丁醇摩尔配比的影响 

反应条件:进料空速4 ml/g·h、反应温度180℃。

图6 不同甲苯与叔丁醇摩尔比下的对位选择性与反应时间关系曲线

从图6中可以看出,随着甲苯与叔丁醇摩尔比的增加,甲苯转化率一直呈下降趋势,对叔丁基甲苯选择性呈现先增大后减小的趋势。在甲苯与叔丁醇摩尔比2:1时甲苯转化率达到最大值29 %,对叔丁基甲苯选择性达到75 %。原因可能是,叔丁醇脱水反应生成的烯烃以及烯烃的自身多聚化反应会影响对叔丁基甲苯的选择性,在甲苯与叔丁醇摩尔比2:1时叔丁醇脱水反应较弱。综合分析甲苯与叔丁醇摩尔比以2:1为宜。

注意:以上例子仅做参考,如果直接抄写,视为抄袭,此实验成绩零分!

 

第二篇:“十三五”重点项目-对叔丁基苯丙醛项目商业计划书

“十三五”重点项目-对叔丁基苯丙

醛项目商业计划书

编制单位:北京智博睿投资咨询有限公司

商业计划书,英文名称为Business Plan,是公司、企业或项目单位为了达到招商融资和其它发展目标之目的,在经过前期对项目科学地调研、分析、搜集与整理有关资料的基础上,根据一定的格式和内容的具体要求而编辑整理的一个向读者全面展示公司和项目目前状况、未来发展潜力的书面材料。商业计划书是一份全方位的项目计划,其主要意图是递交给投资商,以便于他们能对企业或项目做出评判,从而使企业获得融资。

关联报告:

对叔丁基苯丙醛项目申请报告

对叔丁基苯丙醛项目建议书

对叔丁基苯丙醛项目商业计划书

对叔丁基苯丙醛项目可行性研究报告

对叔丁基苯丙醛项目资金申请报告

对叔丁基苯丙醛项目节能评估报告

对叔丁基苯丙醛项目行业市场研究报告

对叔丁基苯丙醛项目投资价值分析报告

对叔丁基苯丙醛项目投资风险分析报告

对叔丁基苯丙醛项目行业发展预测分析报告

保密须知

本报告属商业机密,所有权属于****有限公司。其内容和资料仅对已签署投资意向的投资者公开。收到本报告时,接收者了解并同意以下约定:

1、当接收者确认不愿从事本报告所述项目后,必须尽快将本报告完整地交回;

2、没有****有限公司书面同意,接收者不得复印、复制、传真、散布本报告的全部和/或部分内容;

3、本报告的所有内容应视同为接收者自己的机密资料。

4、本报告不是出售或收购项目的报告。

商业计划书撰写大纲(根据项目不同稍有调整)

第一章 对叔丁基苯丙醛项目简介

1.1 对叔丁基苯丙醛项目基本信息

1.1.1 对叔丁基苯丙醛项目名称

1.1.2 对叔丁基苯丙醛项目承建单位

1.1.3拟建设地点

1.1.4 对叔丁基苯丙醛项目建设内容与规模

1.1.5 对叔丁基苯丙醛项目性质

1.1.6 对叔丁基苯丙醛项目建设期

1.2 对叔丁基苯丙醛项目投资单位概况

第二章 对叔丁基苯丙醛项目建设背景及必要性

2.1 对叔丁基苯丙醛项目建设背景

2.2 对叔丁基苯丙醛项目建设必要性

2.2.1 对叔丁基苯丙醛项目建设是促进实现“十二五”促进产业集约、集聚、高端发展,促进产业空间布局进一步优化的需要

2.2.2 对叔丁基苯丙醛项目的建设能带动和推进 对叔丁基苯丙醛项目项目的发展

2.2.4 对叔丁基苯丙醛项目是企业获得可持续发展、增强市场竞争力的需要

2.2.5 对叔丁基苯丙醛项目是增加就业的需要

第三章、 对叔丁基苯丙醛项目的实施地情况分析

3.1基本情况

3.2地理位置

3.3交通运输

3.4资源情况

3.5经济发展

第四章 市场分析

4.1 国内外 对叔丁基苯丙醛项目项目市场概况

4.1.1国内市场状况及发展前景

4.1.2国际市场状况及发展前景

4.2我国 对叔丁基苯丙醛项目项目生产现状及发展趋势

4.3 20xx年我国 对叔丁基苯丙醛项目项目出口情况

4.4主要 对叔丁基苯丙醛项目项目市场情况

4.5 对叔丁基苯丙醛项目项目产业前景

第五章 竞争分析

5.1 企业竞争的压力来源

5.2 波特五力竞争强弱分析

5.3 SWOT态势分析(SWOT示意图)

第六章 对叔丁基苯丙醛项目优势

6.1政策优势

6.2地域优势

6.3管理优势

6.4技术优势

第七章 对叔丁基苯丙醛项目建设方案

7.1 对叔丁基苯丙醛项目建设内容

7.2 对叔丁基苯丙醛项目项目工艺方案

7.3 对叔丁基苯丙醛项目项目产品方案

7.4经营理念

7.5管理策略

7.5.1 管理目的

7.5.2 组织结构

7.5.3 管理思路

7.5.4 企业文化

7.5.5 经营理念

7.5.6 企业精神

7.5.7 人才战略

7.5.8 人力资源配置

7.6营销策略

7.6.1产业延伸策略

7.6.2 定位策略

7.6.3 定价策略

7.6.4 销售渠道

7.6.5 网络营销

7.7 对叔丁基苯丙醛项目整体发展规划及战略

7.7.1整体发展规划

7.7.2 对叔丁基苯丙醛项目宗旨

7.7.3 对叔丁基苯丙醛项目发展目标

第八章 对叔丁基苯丙醛项目投资及资金筹措

8.1 对叔丁基苯丙醛项目投资

8.2资金筹措

第九章 对叔丁基苯丙醛项目效益分析

9.1 对叔丁基苯丙醛项目经济效益分析说明

9.1.1 经济效益分析评价的范围和依据

9.1.2 对叔丁基苯丙醛项目的评价计算期和达到经营规模期

9.2基础数据与参数选取

9.3营业收入、经营税金及附加估算

9.4总成本费用估算

9.5利润、利润分配及纳税总额预测

9.6现金流量预测

9.6.1投资项目的类型假设

9.6.2财务可行性分析假设

9.6.3全投资假设

9.6.4建设期投入全部资金假设

9.6.5经营期与折旧年限一致假设

9.6.6时点指标假设

9.7赢利能力分析

9.7.1动态盈利能力分析

9.7.2静态盈利能力分析

9.8盈亏平衡分析

9.9财务评价

9.10社会效益分析

9.10.1符合国家产业政策

9.10.2符合建设资源节约型和环境友好型的社会要求

9.10.3 对叔丁基苯丙醛项目建设拉动大量就业

9.10.4带动地方经济发展

第十章 对叔丁基苯丙醛项目风险分析

10.1 政策风险及其规避方法

10.2 市场风险及其规避方法

10.3 竞争风险及其规避方法 10.4 经营管理风险及其规避方法 10.5 成本风险及其规避方法 10.6 财务风险及其规避方法 10.7 融资风险及其规避方法 10.8 社会风险及其规避方法 第十一章 结论

11.1结论

11.2建议