Не було вдома квітів, все хотіла купити, але грошей шкода було, а вчора привезли на роботу по 150руб квіти, я і купила, обрала 2, а третій (посередині) синочок вибирав! Драцена (праворуч) Екологія житла Драцена має підвищену здатність зволожувати повітря. У приміщенні, де вона є, зменшується вміст формальдегідів у повітрі. Вона також здатна поглинати та нейтралізувати бензол, толуол, етилбензол, ксилол, циклогексанон. Енергетика драцен Вважається, що драцена - символ влади, престижу, успіху. Воно здатне очищати енергетику будинку, особливо там, де живуть...
ВСЕ ПРО ЛІКУВАННЯ СОДОЙ (з однокласників)
Порада 1: ВСЕ ПРО ЛІКУВАННЯ СОДОЇ Області застосування 1. Профілактика та лікування раку. 2. Лікування алкоголізму. 3. Відвикання від куріння. 4. Лікування всіх видів наркоманій та токсикоманій. 5. Виведення з організму свинцю, кадмію, ртуті, талію, барію, вісмуту та інших важких металів. 6. Виведення радіоактивних ізотопів із організму, профілактика радіоактивного зараження організму. 7. Вилужування, розчинення всіх шкідливих відкладень у суглобах, у хребті; каменів у печінці та нирках, тобто. лікування радикулітів, остеохондрозів, поліартритів, подагри, ревматизму, сечокам'яної хвороби, жовчнокам'яної хвороби; розчинення каміння в...
а) Галогенування. Реакції електрофільного заміщення відбуваються у присутності каталізаторів – хлоридів чи бромідів алюмінію чи заліза.
При галогенуванні гомологів бензолу зазвичай утворюється суміш ізомерів, т.к. алкільні заступники – орієнтанти І роду. У випадку процес показаний на схемі:
б ) Нітрування. Бензол та його гомологи досить легко утворюють нітропохідні, якщо використовується не чиста азотна кислота, а так звана нітруюча суміш - концентровані HNO 3 і H 2 SO 4:
нітробензол
тринітротолуол
в) Алкілювання.Як вже згадувалося вище, алкілування за Фріделем-Крафтсом є одним з основних лабораторних способів отримання гомологів бензолу:
У промисловості широко використовується алкілування алкенами. Роль каталізатора у разі грає іон водню Н+. Інших продуктів, окрім гомологів бензолу, не утворюється. При алкілюванні етеном (етиленом) виходить етилбензол, а у разі пропену (пропілену) утворюється ізопропілбензол (кумол)
2 . Каталітичне гідруваннябензолу та його гомологів відбувається при підвищеному тиску з використанням каталізаторів (Ni, Pt). При цьому бензол гідрується до циклогексану, а, наприклад, метилбензол (толуол) – до метилциклогексану.
C 6 H 5 CH 3 + 3H 2 C 6 H 11 CH 3
3. Радикальні реакціїпротікають при взаємодії пар аренів у жорстких умовах (УФ-випромінювання або температури близько 500 про С). Слід зазначити, що бензол його гомологи реагують по-різному.
У разі бензолу реалізується радикальне приєднання
При радикальному хлоруванні толуолу послідовно заміщатимуться атоми водню за механізмом радикального заміщення.
4. Окислення. Окислення найхарактерніше для гомологів бензолу. Якщо гомолог мав лише один бічний ланцюг, органічним продуктом окислення буде бензойна кислота. При цьому довжина та будова ланцюга значення не мають. При окисленні перманганатом калію в кислому середовищі гомологів, що йдуть за толуолом, крім бензойної кислоти утворюється вугільна кислота.
Деякі властивості стиролу.
Як уже було сказано вище, стирол не відноситься до арен, так як має подвійний зв'язок, і основним типом хімічних реакції для нього будуть реакції приєднання, окислення та полімеризації.
Так стирол легко реагує з бромною водою, знебарвлюючи її, що є якісною реакцією на подвійний зв'язок:
За тією ж схемою відбувається гідрування стиролу на нікелевому каталізаторі:
Окислення стиролу здійснюється холодним водним розчином перманганату калію, продуктом окислення буде ароматичний двоатомний спирт:
При окисленні гарячим розчином перманганату калію у присутності сірчаної кислоти утворюватиметься бензойна кислота та вуглекислий газ.
Важливою реакцією, що має велике практичне значення, є реакція полімеризації стиролу:
Вінільна група є орієнтантом I роду, тому подальше каталітичне заміщення (наприклад, галогеналканами) піде в орто- і пара-положення.
7.3.Приклади розв'язання задач
Приклад 21.Щільність по озону газової суміші, що складається з парів бензолу та водню, дорівнює 0,2. Після пропускання через контактний апарат для синтезу циклогексану величина цієї відносної густини склала 0,25. Визначити об'ємну частку парів циклогексану в кінцевій суміші та практичний вихід циклогексану.
Рішення:
1)Знайдемо молярну масу вихідної суміші:
М см = D(O 3)∙M (O 3) = 0.2∙ 48=9.6 г/моль.
2) Молярна маса кінцевої суміші дорівнює 0,25 ∙ 48=12 г/моль.
3) Знайдемо молярне співвідношення компонентів у вихідній суміші
М см = φ∙М(бенз.) + М(водор.) ∙(1-φ), де φ-молярна (об'ємна) частка бензолу
9,6 = 78? + 2 (1 -?); 7,6 = 76φ; ? =0,1.
Отже, об'ємна частка водню дорівнює 0,9.
Отже, водень – надміру, розрахунок ведемо по бензолу.
4) Нехай кількість вихідної суміші дорівнює 1 моль.
Тоді n(C 6 H 6) = 0.1 моль, n(H 2) = 0,9 моль,
а маса вихідної суміші m см = 19,6 = 9,6г.
Позначимо кількість бензолу, що прореагував, -z(моль) і
складемо кількісний баланс цієї реакції.
З 6 Н 6 + 3Н 2 = З 6 Н 12
Було 0,1 0,9 0
Прореагувало z 3 z
Запишемо ці дані для зручності у вигляді таблиці:
5) Знайдемо загальну кількість речовин у кінцевій реакційній суміші:
n(Кін) = 0,1 - z + 0,9 - 3z + z = 1 - 3 z .
Оскільки загальна маса речовин у контактному апараті не змінилася,
то n (Кін) = m см / М (Кінець) = 9,6/12 = 0,8 моль.
6) Тоді 1 - 3z = 0,8; 3 z = 0,2; z = 0,067.
У такому разі об'ємна частка циклогексану дорівнює 0,067/0,8 = 0,084.
7) Теоретична кількість циклогексану становить 0,1 моль; кількість циклогексану, що утворився 0,067 моль. Практичний вихід
η =0,067/0,1= 0,67 (67,0%).
Відповідь: φ(циклогексану) = 0,084. η =0,067/0,1= 0,67 (67,0%).
Приклад 22. На нейтралізацію суміші ароматичних кислот, отриманих окисненням суміші етилбензолу та його ізомерів, потрібно об'єм розчину гідроксиду натрію в п'ять разів менший, ніж мінімальний об'єм такого ж розчину, необхідного для поглинання всього вуглекислого газу, отриманого при спалюванні тієї ж порції суміші ізомерів. Визначити масову частку етилбензолу у вихідній суміші.
Рішення:
1) Етилбензол - С6Н5С2Н5. М = 106 г/моль; його ізомерами є диметилбензоли, що мають однакову молекулярну формулу 6 Н 4 (СН 3) 2 і ту ж молярну масу, що і етилбензол.
Нехай кількість етилбензолу дорівнює х(моль), а кількість суміші диметилбензолу – y(моль).
2) Напишемо рівняння реакцій окислення етилбензолу та його ізомерів:
5C 6 H 5 C 2 H 5 + 12KMnO 4 + 18H 2 SO 4 5C 6 H 5 COOH + 5CO 2 +
5C 6 H 4 (CH 3) 2 + 12KMnO 4 + 18H 2 SO 4 5C 6 H 4 (COOH) 2 +
12MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 28H 2 O
Очевидно, що кількості бензойної кислоти та суміші фталевих кислот теж рівні x та y відповідно.
3) Рівняння нейтралізації одержаних органічних кислот:
З 6 Н 5 СООН + NaOH = З 6 Н 5 СООН Na + H 2 O
З 6 Н 4 (СООН) 2 + 2NaOH = С 6 Н 4 (СООН) 2 + 2 H 2 O
З цих рівнянь випливає, що загальна кількість лугу, що пішла на
нейтралізацію суміші кислот n(заг) = x + 2 y
4) Розглянемо рівняння спалювання вуглеводнів, враховуючи, що вони
мають молекулярну формулу 8 Н 10 .
З 6 Н 5 З 2 Н 5 + 10,5 Про 2 8 СО 2 + 5H 2 O
З 6 Н 4 (СН 3) 2 + 10,5 Про 2 8 СО 2 + 5H 2 O
5) З цих рівнянь випливає, що загальна кількість вуглекислого газу після спалювання вихідної суміші арен дорівнює n(СО 2) = 8x + 8y
6) Оскільки потрібно витратити мінімальну кількість лугу, то нейтралізація протікає з утворенням кислої солі:
NaOH + СО 2 = NaHCO 3
Таким чином, кількість лугу на нейтралізацію СО 2 теж дорівнює
8x+8y. У такому разі 8x + 8y = 5(x + 2y); y = 1,5x. x = 2/3y 7) Розрахунок масової частки етилбензолу
ω(етилбензолу) = m(етилбензолу)/m(заг) = 106x/(106x +106y) =
1/ (1 +1,5) = 0,4 .
Відповідь: ω (етилбензолу) = 0,4 = 40%.
Приклад 23.Суміш толуолу та стиролу спалили у надлишку повітря. При пропущенні продуктів згоряння через надлишок вапняної води утворилося 220 г осаду. Знайдіть масові частки компонентів вихідної суміші, якщо відомо, що вона може приєднати
2,24 л HBr (н. у.).
Рішення:
1) З бромоводнем реагує лише стирол у співвідношенні 1:1.
C 8 H 8 + HBr = C 8 H 9 Br
2) Кількість речовини бромоводню
n(HBr) = n (C8H8) = 2,24/22,4 = 0,1моль.
3) Запишемо рівняння реакції згоряння стиролу:
C 8 H 8 + 10 Про 2 8 СО 2 + 4H 2 O
Відповідно до рівняння реакції при згорянні 0,1 моль стиролу утворюється 0,8 моль вуглекислого газу.
4) Вуглекислий газ реагує з надлишком гідроксиду кальцію теж у
мольному співвідношенні 1:1 з утворенням осаду карбонату кальцію:
Ca(OH) 2 + СО 2 = CaCO 3
5) Загальна кількість карбонату кальцію дорівнює
n(CaCO 3) = m(CaCO 3)/M(CaCO 3) = 220/100 = 2,2моль.
Значить, при згорянні вуглеводнів утворилося також 2,2моль 2 ,
яких 0,8моль дає при згорянні стирол.
Тоді частку толуолу припадає 2,2 - 0,8 = 1,4 моль СО 2 .
6) Рівняння згоряння толуолу:
C 7 H 8 + 9 Про 2 7СО 2 + 4H 2 O
Кількість толуолу в 7 разів менша, ніж кількість вуглекислого газу:
n(толуол) = 1,4/7 = 0,2 моль.
7) Маса стиролу m(прання) = n(прання)∙M(прання) = 0,1∙104 =10,4(г);
маса толуолу m(тол) = n(тол)∙M(тол) =0,2∙92 = 18,4(г).
8) Загальна маса суміші вуглеводнів 10,4 + 18,4 = 28,8 (г).
масова частка стиролу: ω =10,4/28,8 = 0,361;
масова частка толуолу = 0,639.
Відповідь: ω(стирол) = 0,361 = 36,1%; ω(толуол)=0,639=63,9%.
7.4. Завдання та вправи для самостійного вирішення
189 . Зобразіть графічні формули всіх ізомерів аренів із загальною формулою С9Н12. Назвіть ці сполуки.
190 . Отримайте а) з метану мета-нітротолуол, б) з етану стирол, в) з н-гептану бензиловий спирт, використовуючи будь-які неорганічні речовини та каталізатори
191. Ідентифікуйте такі сполуки: а) бензол, стирол, толуол; б) гексен, циклогексан, толуол; в) етилбензол, стирол, фенол.
192. Здійсніть ланцюжок перетворень:
кокс HCl Cакт CH3 ClCl2.
а) CaCO 3 A B C D E
1000 o 500 o FeCl 3 УФ
NaOH C 2 H 4 Br 2 KOH KMnO 4
б) бензоат натрію A B C D E
сплавл. Н + УФ спирт H 2 O
t KMnO 4 C 2 H 5 Cl Cl 2 KOH
в) н-гептан A B C D E
Cr 2 O 3 Н + AlCl 3 УФ H 2 O
193 . Вуглеводень 9 Н 12 прореагував з бромом при нагріванні. В результаті було отримано з'єднання складу 9 Н 5 Br 7 . Напишіть структурні формули всіх вуглеводнів, які б дати такий результат. Відповідь обґрунтуйте.
194. Зобразіть структурну формулу найближчого гомолога стиролу, що має цис- та транс-ізомери. Вкажіть типи гібридизації атомів вуглецю у цій сполукі.
195. У яких із перелічених речовин усі атоми вуглецю мають sp 2 – гібридизацію: толуол, бутадієн 1,3, циклогексан, етилбензол, стирол, бензол?
196. З етанолу отримайте етилбензол, не використовуючи інших органічних реагентів. Можна використовувати будь-які неорганічні речовини та каталізатори.
197. Наведіть послідовність реакцій, за допомогою яких можна з кумолу отримати ізофталеву кислоту (1,3-бензолдикарбонову кислоту).
198. а) Скільки ізомерів має арен, молекула якого містить 58 протонів. Зобразіть та назвіть ці ізомери.
б)Чи має ізомери арен, у молекулі якого міститься 50 електронів? Відповідь обґрунтуйте
199. При циклотримеризації ацетилену при 500 про З утворилася газова суміш із щільністю повітрям 2,24. Розрахуйте практичний вихід бензолу.
200. В результаті циклотримеризації ацетилену при 500 про С та тиск 1013 кПа, після охолодження було отримано 177,27 мл рідини з щільністю 0,88 г/мл. Визначте обсяг витраченого ацетилену за умов синтезу, якщо практичний вихід становить 60%.
201 . При каталітичній дегідроциклізації 80 г н-гептану виділилося
67,2 л водню (н.у.). Розрахуйте практичний вихід одержаного продукту.
202. Вуглеводень знебарвлює бромну воду, при дії підкисленого розчину KMnO 4 утворює бензойну кислоту з виділенням діоксиду вуглецю. При обробці надлишком аміачного розчину оксиду срібла спостерігається виділення білого осаду. За кімнатної температури вихідний вуглеводень – рідкий, а масова частка водню у ньому - 6,9%. Визначте вуглеводень.
203. Суміш бензолу та циклогексену з молярною часткою бензолу 80% знебарвлює 200 г 16%-го розчину брому в тетрахлорметані. Яка маса води утворюється при згоранні в кисні тієї ж маси суміші?
204. При реакції нітрування бензолу надлишком нітруючої суміші отримано 24,6г нітробензолу. Який обсяг бензолу (щільність 0,88 г/мл) вступив у реакцію?
205 . При нітруванні одного з арен масою 31,8 г утворилося тільки одне нітропохідне масою 45,3 г. Визначте формулу арена та продукту нітрування.
206 . Суміш бензолу та циклогексану масою 5 г прореагувала з бромом (в темряві та без нагрівання) у присутності броміду заліза (III). Об'єм бромоводню, що виділився, склав 1,12л (н. у.). Визначте склад суміші у масових частках.
207. Розрахуйте масу бромбензолу, яка вийде при взаємодії 62,4г бензолу з 51,61мл брому із щільністю 3,1г/мл у присутності броміду заліза(III), якщо вихід становить 90% від теоретичного.
208 . При каталітичному бромуванні 50 мл толуолу (щільність 0,867 г/мл) з виходом 75% була отримана суміш двох монобромпохідних і газ, який пропустили через 70 г 40%-го розчину бутену-1 в бензолі. знайдіть масові частки речовин в отриманому розчині.
209. В результаті бромування 46 г толуолу на світлі була отримана суміш моно-і дибромпохідних. Об'єм газу, що виділився, склав 17,92 л (н.у.) Який об'єм 10%-го розчину карбонату натрію
(щільність 1,1г/мл) прореагував з газом, що виділився, якщо в отриманому розчині молярні концентрації кислої солі і бромоводню рівні.
210. Газ, що виділився при отриманні бромбензолу з 44,34мл бензолу(щільність 0,88г/мл), прореагував з 8,96л(н.у.) ізобутилену. Вихід бромбензолу становив 80% теоретичного, а реакція з ізобутиленом пройшла зі 100% виходом. Які сполуки утворилися у своїй? Розрахуйте їхню масу.
211. Який обсяг 10% розчину гідроксиду натрію з щільністю 1,1 г/мл буде потрібно для нейтралізації газу, що виділився при отриманні бромбензолу з 31,2 г бензолу?
212 . При спалюванні 5,2г деякого вуглеводню у надлишку кисню утворюється 8,96л вуглекислого газу (н.у.). Визначте істинну формулу речовини, якщо відносна щільність її пари гелію дорівнює 26.
213 . Суміш стиролу та етилциклогексану, здатну прореагувати з 4,48л хлороводню (н.у.) спалили. При цьому утворилося 134,4 г суміші води та вуглекислого газу. Знайдіть обсяг кисню, необхідний спалювання цієї ж порції суміші.
214 . Маса суміші толуолу та стиролу в 29, 23 рази більше, ніж маса водню, необхідного для повного каталітичного гідрування вихідної суміші. Знайдіть кількісне співвідношення компонентів суміші.
215 . Суміш бензолу, толуолу та етилбензолу масою 13,45 г окислили перманганатом калію в кислотному середовищі. При цьому утворилося 12.2 г бензойної кислоти та 1,12 л (н.у.) вуглекислого газу. Знайдіть масові частки вуглеводнів у вихідній суміші.
216. При спалюванні 23,7 г суміші бензолу та етилбензолу обсяг витраченого кисню виявився в 1,2917 разів більше сумарного обсягу вуглекислого газу. Визначте масові частки речовин у вихідній суміші, а також масу осаду, що утворюється під час пропускання продуктів горіння через надлишок розчину вапняної води.
217. При окисненні 26,5 г 1,4-диметилбензолу гарячим нейтральним розчином перманганату калію випало 66,55 г осаду. Визначте яка частина вихідної речовини окислилася.
218. Етилбензол, масою 42,4 г, обробили спочатку надлишком підкисленого розчину перманганату калію, а потім ще більшим надлишком розчину КОН. Потім воду випарили, а сухий залишок прожарили. Після конденсації парів отримали 26,59 мл безбарвної рідини із щільністю 0,88 г/мл. Визначте практичний вихід продукту.
219. Суміш стиролу і диметилциклогексану, здатну знебарвити 320 г 5% бромної води спалили на повітрі. При цьому утворилося 67,2 г суміші води та діоксиду вуглецю. Розрахуйте обсяг повітря, витраченого спалювання, якщо об'ємна частка кисню 20%.
220. В одному з арен масова частка нейтронів становить 54,717%. Визначте арен, зобразіть та назвіть його ізомери.
221. Визначте справжню формулу вуглеводню, якщо маса однієї молекули становить 17,276 . 10 -23 г, а масова частка водню дорівнює 7,69%.
222. Відносна густина парів вуглеводню по неону дорівнює 6. Відомо, що вуглеводень не реагує з бромною водою, окислюється підкисленим розчином перманганату калію до терефталевої (1,4-бензолдикарбонової) кислоти, а число атомів вуглецю становить 75% від кількості атомів. Визначте вуглеводень.
223. Яка маса толуолу знадобиться для отримання 113,5 г тринітротолуолу, якщо вихід продукту становить 82% від теоретичного?
224. Який об'єм бензолу (щільність 0,88 г/мл) можна одержати з 33,6 л(н.у.) ацетилену?
225. Для отримання ізопропілбензолу взяли 70,0 мл 2-бромпропану з щільністю 1,314 г/мл і 39 г бензолу. Обсяг отриманого ізопропілбензолу дорівнював 55,5мл(щільність 0,862г/мл). Обчисліть вихід ізопропілбензолу.
Розділ 8. СПИРТИ
Спирти-це гідроксипохідні вуглеводнів, в яких група-ОН безпосередньо не пов'язана з атомами вуглецю ароматичного кільця.
За кількістю гідроксильних груп розрізняються спирти одноатомні та багатоатомні.
(Двохатомні, трихатомні та з великим числом гідроксильних груп). За характером вуглеводневого радикала розрізняють насичені спирти, ненасичені, циклічні, ароматичні. Спирти, у яких гідроксильна група знаходиться у первинного атома вуглецю, називаються первинними, у вторинного атома вуглецю – вторинними, у третинного атома вуглецю – третинними.
Наприклад: 
бутанол-1 бутанол-2 2- метил-пропанол-2
(первинний) (вторинний) (третинний)
алліловий спирт етиленгліколь гліцерин
(Ненасичений спирт) (двохатомний спирт) (трихатомний спирт)
циклопентанол бензиловий спирт
(циклічний спирт) (ароматичний спирт)
8.1. Одержання спиртів
1. Гідратація алкенів у кислому середовищі:
R 1 −CH=CH−R 2 + H 2 O(H +) R 1 −CH 2 −CH(OH) −R 2
Наприклад:
CH 2 =CH 2 + H 2 O(H +) CH 3 - CH 2 (OH)
2. Гідроліз алкілгалогенідів у кислому чи лужному середовищі:
CH 3 −CH 2 −CH 2 −Br +NaOH(H 2 O) CH 3 −CH 2 −CH 2 −OH +NaBr
3. Гідроліз складних ефірів:
а) у кислому середовищі
CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O(H +) = CH 3 COOH + C 2 H 5 OH
б) лужний гідроліз (омилення)
CH 3 COOC 2 H 5 + NaOH(H 2 O) CH 3 COONa + C 2 H 5 OH
Міністерство загальної освіти РФ
КАЗАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ
УНІВЕРСИТЕТ
НИЖНЕКАМСЬКИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ
ІНСТИТУТ
Кафедра хімічної технології
Група
Курсовий проект
Тема: Одержання етилбензолу методом алкілування бензолу етиленом
Студентка:
Керівник (_________)
Студент ка (_________)
м. Нижнєкамськ
ВСТУП
Темою даного курсового проекту є одержання етилбензолу методом алкілування бензолу етиленом.
Найбільш поширеним процесом нафтохімічного синтезу є каталітичне алкілування бензолу олефінами, що визначається високим попитом на алкілароматичні вуглеводні – сировину у виробництві синтетичних каучуків, пластичних мас, синтетичних волокон та ін.
Алкілювання називають процеси введення алкільних груп в мо- 
лекули органічних та деяких неорганічних речовин. Ці реакції мають велике практичне значення для синтезу алкілароматичних сполук, ізо-алканів, амінів, меркаптанів та сульфідів та ін.
Реакцію алкілування бензолу алкілхлоридами у присутності безводного хлориду алюмінію вперше було здійснено 1877 р. Ш. Фріделем та Дж. Крафтсом. У 1878 р. учень Фріделя Бальсон отримав етилбензол алкілуванням бензолу етиленом у присутності ALCL3.
З часу відкриття реакції алкілування було розроблено багато різних методів заміщення водневих атомів бензолу та інших ароматичних вуглеводнів на алкільні радикали. Для цього застосовували різні агенти алкілування та каталізатори 48,49.
Швидкість алкілування ароматичних вуглеводнів у кілька сотень разів вище, ніж парафінів, тому алкільна група практично завжди спрямовується не в бічну ланцюг, а в ядро.
Для алкілування ароматичних вуглеводнів олефінами застосовуються численні каталізатори, що мають характер сильних кислот, зокрема сірчана кислота (85-95%-на), фосфорна та пірофосфорна кислоти, безводний фтористий водень, синтетичні та природні
алюмосилікати, 
іоніти, гетерополікислоти. Кислоти в рідкому вигляді виявляють каталітичну активність у реакціях алкілування за невисоких температур (5-100°С); кислоти на твердих носіях, наприклад, фосфорна кислота на кізельгурі, діють при 200-300°С; алюмосилікати активні при 300-400 і 500°З тиску 20-40 кгс/см² (1,96-3,92 МН/м²).
Актуальність даної теми є, що надалі з етилбензолу одержують стирол, методом дегідрування етилбензолу.
1. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
2.1 Теоретичні засади прийнятого способу виробництва.
Алкілювання бензолу етиленом.Промислові процеси алкілування бензолу етиленом різняться залежно від застосовуваного каталізатора. Ряд каталізаторів випробувано у дослідно-промисловому масштабі.
У 1943 р. фірмою «Copers» здійснено алкілування бензолу етиленом на алюмосилікатному каталізаторі в рідкій фазі при 310°З 63 кгс/см² (6,17 МН/м²) при мольному відношенні етилен: бензол 1:4.
Широкого поширення набув процес алкілування бензолу етиленом на хлористому алюмінії при атмосферному або дещо підвищеному тиску та температурі 80-100°С.
Конкурує з цим методом алкілювання на твердому фосфорнокислотному каталізаторі, проте на цьому каталізаторі може бути отриманий тільки ізопропілбензол. Алкілювання ж бензолу етиленом практично на ньому не проводиться.
Велику групу каталізаторів алкілування становлять апротонні кислоти (кислоти Льюїса) галогеніди деяких металів. Вони зазвичай проявляють каталітичну активність у присутності промоторів, з якими утворюють продукти, що мають характер протонних сильних кислот. З каталізаторів цього типу можуть застосовуватися хлористий алюміній, бромистий алюміній, трихлористе залізо, хлористий цинк, трихлористий та чотирихлористий титан. Промислове застосування має лише хлористий алюміній.
Про механізм реакцій алкілування бензолу та його гомологів олефінами дотримуються наступних загальних уявлень.
Алкілювання в присутності хлористого алюмінію трактується по механізму.
 |
му кислотного каталізу. У цьому випадку в системі повинен бути присутнім.
вати промотор, роль якого грає хлористий водень. Останній може
утворитися у присутності води:
CH3 CH = CH2 + H - CL ∙ ALCL3 ↔ CH3 - CH - CH3 ∙ CL ∙ ALCL3
Подальше приєднання до ароматичного ядра проходить по механізму, аналогічному розглянутому вище:
HCL(CH3)2 ∙CL∙ALCL3 +CH3 –CH–CH3 ∙CL∙ALCL3 →HCH(CH3)2 + CH(CH3)2 + CL ∙ ALCL3 + HCL + ALCL3
У присутності хлористого алюмінію легко протікає деалкілування, що вказує на оборотність реакції алкілування. Реакції деалкілування користуються для перетворення поліалкілбензолів на моноалкіл-
Термодинаміка реакції алкілування.На основі фізико-хімічних
констант вуглеводнів та їх термодинамічних функцій – ентальпії ΔН та
ентропії ΔS можна знайти константи рівноваги та розрахувати рівноважні
виходи алкілпохідних при алкілуванні бензолу олефінами в залежності
мости від температури та тиску.
Рівноважний вихід етилбензолу зростає зі збільшенням мольного
надлишку бензолу та з підвищенням тиску при даній температурі.
C6 H6 + C2 H4 ↔ C6 H5 C2 H5
При алкілюванні бензолу етиленом при температурі нижче 250-300°С
досягається практично повне перетворення бензолу на етилбензол. При 450
-500°З збільшення глибини перетворення потрібно підвищення тиску до 10-20 кгс/см² (0,98-1,96 МН/м²).
Реакція алкілування бензолу етиленом є послідовною оборотною реакцією першого порядку. З поглибленням процесу поряд з моноалкілбензолом утворюються також поліалкілбензоли.
C6 H6 + Cn H2n ↔ C6 H5 Cn H2n+1
C6 H5 Cn H2n+1 + Cn H2n ↔ C6 H4 (Cn H2n+1)2, які є небажаними побічними продуктами. Тому склад реакційної суміші алкілатів частіше визначається кінетичними факторами, ніж термодинамічною рівновагою.
Так, деалкілування термодинамічно можливе з великою глибиною при 50-100°С. І справді, у присутності хлористого алюмінію воно проходить добре, оскільки з цим каталізатором процес алкілування є оборотним. Однак за тих же температур в присутності кислот деалкілування зовсім не відбувається. М.А. Далиним експериментально вивчений склад продуктів алкілування бензолу етиленом у присутності хлористого алюмінію.
Склад реакційної суміші визначається співвідношенням бензолу та етилену і не залежить від того, яким чином отриманий алкілат: прямим алкілуванням або деалкілуванням поліалкілбензолу. Однак цей висновок справедливий лише при застосуванні як каталізатор хлористого алюмінію.
Процес алкілування проводиться в алкілаторі – реакційній колоні, емальованій або футерованій графітовою плиткою для захисту від корозії. Три секції колони мають сорочки для охолодження, проте основна кількість тепла приділяється випаровуванням певної частини бензолу. Алкілювання ведеться у присутності рідкого каталізаторного комплексу, що складається з хлористого алюмінію (10-12%), бензолу (50-60%) та поліалкілбензолів (25-30%). Для утворення хлористого водню, який є промотором реакції, каталітичний комплекс додають 2% води від
маси хлористого алюмінію, а також дихлоретан або хлористий етил, при розщепленні яких утворюється водень хлористий.
Для виділення етилбензолу з алкілат відганяють при атмосферному тиску бензол (одночасно з бензолом видаляються сліди води). Від кубової рідини при зниженому тиску (200 мм рт.ст., 0,026 МН/м²) відганяється широка фракція – суміш етилбензолу та поліалкілбензолів. У наступній колоні при залишковому тиску 50 мм рт. (0,0065 МН/м²) поліалкілбензоли відокремлюються від смол. Широку фракцію розганяють у вакуумній колоні при залишковому тиску 420-450 мм рт.ст. (0,054-0,058 МН/м2). Товарний етилбензол переганяється не більше 135,5-136,2°С.
Для отримання етилбензолу використовується етан – етиленова фракція піролізу, що містить 60-70% етилену.
Бензол для алкілування повинен містити трохи більше 0,003-0,006% води, тоді як товарний бензол містить 0,06-0,08% води. Зневоднення бензолу проводиться методом азеотропної дистиляції. Вміст сірки в бензолі не повинен перевищувати 0,1%. Підвищений вміст сірки викликає збільшення витрати хлористого алюмінію та погіршує якість готової продукції.
 |
1.2. Характеристика сировини та одержуваного продукту.
Найменування сировини, матеріалів, реагентів, каталізаторів. напівфабрикатів, що виготовляється продукції. | Номер государст- ного або галузевого стандарту, технічних стандарту підприємства. | Показники якості обов'язкові для перевірки. | Норма (за ОСТу, стан- дарту підпри- | Призначення, галузь застосування. |
1.ЕТИЛБЕНЗОЛ | безбарвна прозора рідина. Основні показники властивостей етилбензолу: Молекулярна маса = 106,17 Щільність, г/см³ = 0,86705 Температура, ° С Кипіння = 176,1 Плавлення = -25,4 Спалахи = 20 Самозаймання = 431. Теплота, кДж/моль Плавлення = 9,95 Випари = 33,85 Теплоємність, Дж / моль ∙ К = 106,4 Теплота згоряння, ккал/моль = 1089,4 Розчинність у воді, г/100мл=0,014 | У промисловості використовують в основному як сировину для синтезу стиролу, як добавка до моторного палива, як розчинник і розчинник. C6 H5 C2 H5 Більшу частину етилбензолу отримують алкілуванням бензолу етиленом і значно менше його виділяють надчіткою ректифікацією продуктів риформінгу прямогонного бензину. Основні показники властивостей етилбензолу: Етилбензол подразнює шкіру, надає судомна дія. ГДК в атмосферному повітрі становить 0,02 мг/м³, у водоймах господарсько- побутового користування – 0,01 мг/л. КПВ 0,9-3,9% за обсягом. Обсяг світового виробництва близько 17 млн. т на рік (1987). Обсяг виробництва у Росії 0,8 млн. т на рік (1990). |
| H2 C=CH2. Безбарвний газ із слабким запахом. Етилен розчиняється у воді 0,256 см³/см³ (при 0 °С), розчиняється у спиртах та ефірах. Етилен має властивості фітогормонів – уповільнює ріст, прискорює старіння клітин, дозрівання та опадіння плодів. Він вибухонебезпечний, КПВ 3-34% (за обсягом), ГДК в атмосферному повітрі 3 мг/м³, у повітрі робочої зони 100 мг/м³. Світове виробництво 50 млн. т на рік (1988). | У великих кількостях (20%) міститься у газах нафтопереробки; входить до складу коксового газу. Один із основних продуктів нафтохімічної промисловості: застосовується для синтезу вінілхлориду, етиленоксиду, етилового спирту, поліетилену та ін. Етилен виходить при переробці нафти та природного газу. Виді- лена етиленова фракція містить 90-95% етилену з домішкою пропілену, метану, етану. Застосовується як сировина у виробництві поліетилену, окису етилену, етилового спирту, етаноламіну, полівінілхлориду, у хірургії – для наркозу. |
 |
C6 H6. Безбарвна рідина зі своєрідним нерізким запахом. хом. З повітрям утворює вибухонебезпечні суміші, добре поєднується з ефірами, бензином та іншими органічними розчинниками. Розчинність у воді 1,79 г/л (25 °С). Токсичний, небезпечний для довкілля, вогнебезпечний. Бензол – ароматичний вуглеводень. Основні показники властивостей бензолу: Молекулярна маса = 78,12 Щільність, г/см³=0,879 Температура, °С: Кипіння = 80,1 Плавлення = 5,4 Спалахи=-11 Самозаймання = 562 Теплота, кДж/моль: Плавлення = 9,95 Випаровування = 33,85 Теплоємність, Дж/моль ∙ К=81,6 Бензол поєднується в усіх відношеннях з неполярними розчинниками: вуглеводнями, скипидаром, ефірами, розчиняє жири, каучук, смоли (гудрон). Дає з водою азеотропну суміш з температурою кипіння 69,25 °С, утворює подвійні та потрійні азеотропні суміші з багатьма сполуками. | Зустрічається у складі деяких нафт, моторних палив, бензинів. Широко застосовується в промисловості, є вихідною сировиною для виробництва ліків, різних пластмас, синтетичної гуми, барвників. Бензол входить до складу сирої нафти, але у промислових масштабах переважно синтезується з інших її компонентів. Застосовується також для одержання етилбензолу, фенолу, нітробензолу, хлорбензолу як розчинник. Залежно від технології виробництва одержують різні марки бензолу. Бензол нафтовий одержують у процесі каталітичного риформінгу бензинових фракцій, каталітичного гідродеалкілування толуолу та ксилолу, а також при піролізі нафтової сировини. |
 |
2.3. Опис технологічної схеми.
У Додатку А представлено технологічну схему виробництва етилбензолу. Процес алкілування бензолу етиленом проводиться в алкілаторі поз. Р-1 у середовищі етилхлориду при температурі 125-135°С та тиску 0,26-0,4 МПа. В алкілатор подаються: осушена бензольна шихта, каталітичний комплекс, фракція поліалкілбензолів, етилен, каталітичний комплекс, що рециркулює, зворотний бензол.
Реакція алкілування йде з виділенням теплоти, надмірна кількість якої знімається рециркулюючим каталітичним комплексом і бензолом, що випаровується. Бензол з верхньої частини алкілатора у суміші з абгазом направляється в конденсатор поз. Т-1, що охолоджується водою. Несконденсовані гази з конденсатора поз. Т-1 спрямовуються в конденсатор поз. Т-2, що охолоджується охолодженою водою t=0°C. Віддування після конденсатора поз. Т-2 надходять на подальше уловлювання парів бензолу. Бензольний конденсат із конденсаторів поз. Т-1 і Т-2 самопливом зливається в низ алкілатора поз. Р-1. З алкілатора поз. Р-1 реакційна маса через теплообмінник поз. Т-3, де охолоджується водою до 40-60 ° С, прямує у відстійник поз. Е-1 для відокремлення від циркулюючого каталітичного комплексу. Відстоявся каталітичний комплекс з низу відстійника поз. Е-1 забирається насосом поз. Н-1 та повертається в алкілатор поз. Р-1. Для підтримки активності каталізатора в лінію комплексу, що рециркулює, подається етилхлорид. У разі зниження активності каталізатора передбачено висновок відпрацьованого каталітичного комплексу на розкладання. Реакційна маса із відстійника поз. Е-1 збирається в ємність поз. Е-2, звідки за рахунок тиску в системі алкілування надходить у змішувач поз. Е-3 на змішування з Кислою водою, що циркулює в системі розкладання:
відстійник поз. Е-4-насос, поз. Н-2-змішувач, поз. Е-3. Співвідношення циркулюючої води, що подається на змішувач, і реакційної маси становить l/2: 1. 
та в систему розкладання подається зі збірки поз. Е-5 насосом поз. Н-3. Реакційна маса відстоюється від води у відстійнику поз. Е-4; нижній водний шар насосом поз. Н-2 прямує в змішувач; а верхній шар - реакційна маса - самопливом стікає у промивну колону поз. К-1 на вторинне промивання водою, що подається насосом поз. Н-4 із промивної колони поз. К-2. З промивної колони поз. К-1 реакційна маса самопливом надходить у збірник поз. Е-6, звідки насосом поз. Н-5 відкачується на нейтралізацію змішувач поз. Е-7.
Нижній водний шар із промивної колони поз. К-1 самопливом зливається в ємність поз. Е-5 та насосом поз. Н-3 подається в змішувач поз. Е-3. Нейтралізація реакційної маси у змішувачі поз. Е-7 проводиться 2-10%-ним розчином їдкого натру. Співвідношення реакційної маси та циркулюючого розчину їдкого натру 1:1. Відділення реакційної маси від розчину лугу відбувається у відстійнику поз. Е-8, звідки реакційна маса самопливом надходить у колону поз. К-2 на відмивання від лугу водяним конденсатом. Нижній шар – хімічно забруднена вода – з колони зливається в ємність поз. Е-9 та насосом поз. Н-4 відкачується на промивання реакційної маси колону поз. К-1. Реакційна маса з верхньої частини колони самопливом надходить у відстійник поз. Е-10 потім збирається в проміжну ємність поз. Е-11 і відкачується насосом поз. Н-7 склад.
Технологічна схема алкілування бензолу етиленом на хлористому алюмінії, придатна також і алкілування бензолу пропіленом.
Процес алкілування проводиться в алкілаторі – реакційній колоні емальованою або футерованою графітовою плиткою для захисту від корозії. Три секції колони мають сорочки для охолодження, проте основна кількість тепла приділяється випаровуванням певної частини бензолу. Алкілювання ведеться у присутності рідкого каталізаторного комплексу, що складається з хлористого алюмінію (10 – 12 %), бензолу (50 – 60 %) та
поліалкілбензолів (25 - 30%). Для утворення хлористого водню, який є промотором реакції, каталітичний комплекс додають 2 % води від маси хлористого алюмінію, а також дихлоретан або хлористий етил, при розщепленні яких утворюється хлористий водень.
 |
1.5. Опис пристроїв та принцип дії основного апарату.
Алкілювання проводиться в реакторі колонного типу без механічного перемішування при тиску, близькому до атмосферного (Додаток Б). Реактор складається із чотирьох царг, емальованих або футерованих керамічними або графітовими плитками. Для кращого контактування всередині реактора є насадка. Висота реактора 12 м, діаметр 1,4 м. Кожна царга має сорочку для відведення тепла при нормальному режимі роботи реактора (вона ж використовується для розігріву при пуску реактора). Реактор доверху заповнений сумішшю бензолу та каталізатора. У нижню частину реактора безперервно подають осушений бензол, каталітичний комплекс та газоподібний етилен. Рідкі продукти реакції алкілування безперервно відбирають на висоті приблизно 8 м від основи реактора, а зверху реактора відводиться паро-газова суміш, що складається з газів, що не прореагували, і парів бензолу. Температура у нижній частині реактора дорівнює 100°С, у верхній – становить 90 - 95°С. Каталізаторний комплекс готують в апараті, звідки суспензія каталізатора безперервно подається в реактор алкілування.
Алкілатор для отримання етилбензолу в рідкій фазі являє собою сталеву колонку, викладену всередині кислотоупорним футеруванням поз. 4 або покриту кислототривкою емаллю для захисту стінок від кородиючої дії соляної кислоти. Апарат має чотири царги поз. 1, з'єднані фланцями поз. 2. Три царги забезпечені сорочками поз. 3 для охолодження водою (для відведення тепла при реакції алкілування). Реактор під час роботи заповнений реакційною рідиною, висота стовпа якої становить 10 м . Над рівнем рідини іноді розташовують два змійовики, в яких циркулює вода, для додаткового охолодження.
Робота алкілатора безперервна: у нижню частину його постійно подаються бензол, етилен і каталітичний комплекс; суміш реагуючих речовин та каталізатора піднімається у верхню частину апарату і звідси перетікає у відстійник. Пари, що виходять із верхньої частини алкілатора (що складаються в основному з бензолу), конденсуються і знову повертаються в алкілатор у вигляді рідини.
За один прохід етилен реагує майже повністю, а бензол лише на 50-55%; отже, вихід етилбензолу за один прохід становить близько 50% від теоретичного; решта етилену втрачається на утворення ди- і поліетилбензолу.
Тиск в алкілаторі під час роботи становить 0,5 ат(надлишкове), температура 95-100°С.
Алкілювання бензолу етиленом можна вести і в газовій фазі, над твердим каталізатором, але цей метод ще мало застосовується у промисловості.
Вихід етилбензолу становить 90 – 95 % у розрахунку бензол і 93 % у розрахунку етилен. Витрата на 1 т етилбензолу складає: етилену 0,297 т,
бензолу 0,770 т, хлористого алюмінію 12 – 15 кг.
 |
2. ВИСНОВКИ З ПРОЕКТУ.
Найбільш дешевий етилбензол отримують виділенням його з ксилольної фракції продуктів риформінгу або піролізу, де міститься в кількості 10-15%. Але основним способом одержання етилбензолу залишається спосіб каталітичного алкілування бензолу.
Незважаючи на наявність багатотоннажних виробництв алкілбензолів, існує низка невирішених проблем, що знижують ефективність та техніко-економічні показники процесів алкілування. Можна відзначити такі недоліки:
Відсутність стабільних високоактивних каталізаторів алкілування бензолу олефінами; які знайшли широке застосування каталізатори – хлорид алюмінію, сірчана кислота та ін. викликають корозію апаратури, що не регенеруються;
Протікання вторинних реакцій, що знижують селективність виробництва алкілбензолів, що потребує додаткових витрат на очищення продуктів;
Освіта великої кількості стічних вод та відходів виробництв при існуючих технологічних схемах алкілування;
Недостатні поодинокі потужності виробництва.
Таким чином, внаслідок великої цінності етилбензолу, нині попит нею дуже великий, у своїй його собівартість порівняно невисока. Сировинна база для отримання етилбензолу також широка: бензол і етилен у великих кількостях виходять при крекінгу та піроліз нафтових фракцій.
3. СТАНДАРТИЗАЦІЯ
У курсовому проекті було застосовано такі ГОСТи:
ГОСТ 2.105 - 95 Загальні вимоги до текстових документів.
ГОСТ 7.32 – 81 Загальні вимоги та правила оформлення курсових та дипломних робіт.
ГОСТ 2.109 - 73 Основні вимоги креслення.
ГОСТ 2.104 - 68 Основні написи на кресленнях.
ГОСТ 2.108 - 68 Специфікації.
ГОСТ 2.701 - 84 Схеми, види, типи, загальні вимоги.
ГОСТ 2.702 - 75 Правила виконання схем різних видів.
ГОСТ 2.721 – 74 Позначення умовні та графічні у схемах.
ГОСТ 21.108 – 78 Умовне та графічне зображення на кресленнях.
ГОСТ 7.1 - 84 Правила оформлення списку літератури.
 |
4. СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.
1. Травень В.Ф. Органічна хімія: у 2 т: навч.для вузів/В.Ф. Травень. - М.: НКЦ Академкнига, 2005. - 727 с.: Іл. - Бібліогр.: с. 704 - 708.
2. Епштейн Д.А. Загальна хімічна технологія: учеб.для ПТУ/Д.А. Епштейн. - М.: Хімія, - 1979. - 312 с.: Іл.
3. Литвин О.Б. Основи технології синтезу каучуків. / О.Б. Червоноград. - М.: Хімія, 1972. - 528 с.: Іл.
4. Ахметов Н.С. Загальна та неорганічна хімія: учеб.для вузів – 4-те вид., испр. / Н.С. Ахметов. - М.: Вища школа, вид. центр Академія, 2001. - 743 с.: Іл.
5. Юкельсон І.І. Технологія основного органічного синтезу. / І.І. Юкельсон. - М.: Хімія, -1968. - 820 с.: іл.
6. Паушкін Я.М., Адельсон С.В., Вишнякова Т.П. Технологія нафтохімічного синтезу: частина 1: Вуглеводнева сировина та продукти її окислення. / Я.М. Паушкін, С.В. Адельсон, Т.П. Вишнякова. - М.: Хімія, -1973. - 448 с.: іл.
7. Лебедєв Н.М. Хімія та технологія основного органічного та нафтохімічного синтезу: учеб.для вузів – 4-те вид., перераб. та дод. / Н.М. Лебедєв. - М.: Хімія, -1988. - 592 с.: іл.
8. Плате Н.А., Слівінський Є.В. Основи хімії та технології мономерів: учеб.посібник. / Н.А.Плате, Є.В.Слівінський. - М.: МАІК Наука / Інтерперіодика, -2002. - 696 с.: іл.
 |
Вступ…………………………………………………………………………3
2.Технологическая часть……………………………………………………….
2.1. Теоретичні основи прийнятого методу виробництва………….5
2.2. Характеристика сировини та одержуваного продукту…………………..9
2.3. Опис технологічної схеми…………………………………12
2.4. Матеріальний розрахунок виробництва……………………………….15
2.5. Опис пристрою та принцип дії основного апарату….20
3. Висновки по проекту………………………………………………………….22
4. Стандартизація………………………………………………………..........24
5. Список використаної літератури…………………………………………25
6. Специфікація………………………………………………………………26
7. Додаток А………………………………………………………………27
8. Додаток Б………………………………………………………………28
 |
Бензол є органічною хімічною сполукою. Належить до класу найпростіших ароматичних вуглеводнів. Виробляють його з кам'яновугільної смоли, при її переробці виходить безбарвна рідина, що має своєрідний солодкуватий запах.
Хімічна формула – (C6H6, PhH)
Бензол добре розчиняється у спирті та хлороформі. Відмінно розчиняє жири, смоли, воски, сірку, бітум, каучук, лінолеум. При загорянні сильно коптить, яскраве полум'я.
Токсичний і канцерогенний. Має наркотичний, гепатотоксичний та гемотоксичний вплив.
Застосування у побуті та на виробництві
Бензол використовується в хімічній, гумовій, поліграфічній та фармацевтичній промисловості.
Застосовується для синтетичних каучуків, волокон, гуми, пластмас. З нього виготовляють фарби, лаки, мастики, розчинники. Входить до складу моторних бензинів, є важливою сировиною для виготовлення різноманітних ліків.
З бензолу синтезують інші продукти: етилбензол, діетілбензол, ізопропілбензол, нітробензол та анілін.
Нещодавно бензол додавали до моторного палива, але через посилення екологічних вимог, ця добавка була заборонена. Нові стандарти дозволяють його вміст у моторному паливі до одного відсотка, зважаючи на високу токсичність.
Токсикологи знаходять бензол у продуктах харчування, таких як яйця, консервоване м'ясо, риба, горіхи, овочі, фрукти. В організм людини з продуктами може надійти щодня до 250 мкг бензолу.
Як відбувається отруєння
Отруєння бензолом відбувається через органи дихання, рідше при вживанні та попаданні на непошкоджену шкіру. Токсичність бензолу дуже висока, при тривалій взаємодії може розвинутись хронічна інтоксикація.
Гострі отруєння спостерігаються рідко, вони можуть бути пов'язані з аварійними та нещасними випадками на виробництві, що виникли через порушення правил техніки безпеки. Так, при чищенні цистерн з-під бензолу у працівників може розвинутися блискавична смерть.
Потрапляючи в організм, бензол може викликати подразнення нервової системи, глибокі зміни кісткового мозку та крові. Короткочасне влучення парів бензолу в організм не викликає змін з боку нервової системи.
Якщо сталося гостре отруєння, бензол та його гомологи виявляються у мозку, печінці, надниркових залозах та крові. При хронічному отруєнні він надходить у кістковий мозок та жирові тканини. Виділяється легкими у незміненому вигляді.
Симптоми гострого отруєння бензолом:
- головний біль;
- синдром наркотичної дії;
- запаморочення;
- шум в вухах,
- судоми;
- падіння кров'яного тиску;
- малий пульс;
- дратівливість;
- швидка стомлюваність;
- Загальна слабкість;
- поганий сон;
- депресія;
- нудота та блювання.
При легких або стертих формах інтоксикації зміни картини крові слабко помітні.
Якщо отруєння бензолом має середню тяжкість, крім зазначених вище симптомів, з'являється кровотеча з носа та ясен. У жінок коротшає менструальний період, йдуть рясні кров'янисті виділення. Зазвичай такі явища супроводжуються анемією. Печінка трохи збільшується, відчувається болючість.
При тяжкій інтоксикації нерідкі скарги на поганий апетит, відрижку, біль у правому підребер'ї. Слизові оболонки та шкірні покриви стають дуже бліді, іноді відбуваються спонтанні крововиливи. Печінка сильно збільшується, стає болісною. Знижується кислотність і здатність, що перетравлює.
З боку серцево-судинної системи може початися ішемія міокарда, тахікардія, судинна гіпотонія.
Нервова система при тяжкій інтоксикації реагує по-різному. Іноді відзначаються прояви гіперактивності, в інших випадках з'являється загальмованість, знижуються рефлекси нижніх кінцівок
Без своєчасного лікування поступово розвивається лейкемічний мієлоз, рідше лімфатична лейкемія.
При дослідженні кістково-мозкового пунктату виявляється наявність атрофічних процесів у кістковому мозку. У деяких випадках спостерігається повне спустошення.
При хронічних отруєннях, які найчастіше розвиваються у виробничих умовах, з'являються зміни у складі крові.
Якщо руки часто стикаються з бензолом, шкіра стає сухою, на ній з'являються тріщини, бульбашки, свербіж, набряклість.
Перша допомога та лікування
Головний принцип терапії та профілактики отруєнь бензолом – це негайне припинення контакту з ним за перших симптомів отруєння. При хронічній бензольній інтоксикації може статися повне одужання, якщо вчасно припинено контакт із бензолом. Якщо цього не зробити, відбудеться важка інтоксикація і, незважаючи на різні методи терапії, лікування виявиться безрезультатним.
При вдиханні парів бензолу лікарі відзначають наступну клінічну картину:
відбувається збудження, схоже з алкогольним, надалі хворий втрачає свідомість, впадає в коматозний стан. Обличчя блідне, починаються судоми, характерні м'язові посмикування. Слизові оболонки червоні, зіниці розширені. Ритм дихання порушено, артеріальний тиск знижено, пульс прискорено. З носа та ясен можлива кровотеча.
У цьому випадку використовують гіпосульфіт натрію, препарати сірки та глюкози, які допомагають прискорити процес нейтралізації бензолу та його продуктів окиснення.
При гострих інтоксикаціях необхідно забезпечити приплив свіжого повітря. Потерпілому роблять штучне дихання. При блювоті внутрішньовенно вводять глюкозу, якщо порушено кровообіг роблять ін'єкції кофеїну.
Проводиться кровопускання, внутрішньовенні вливання глюкози, серцеві засоби. Якщо хворий надто збуджений застосовують бромисті препарати.
У важких випадках при явно вираженій анемії застосовують препарати, що стимулюють еритропоез, вітамін B12, фолієву кислоту, препарати заліза разом із аскорбіновою чи соляною кислотою. Роблять дробові переливання крові.
Дуже ефективний вітамін Р разом із аскорбінової кислотою. Щоб запобігти розвитку некротичних явищ внутрішньовенно вводять пеніцилін та глюкозу.
При токсичному гепатиті, що виник унаслідок хронічного отруєння бензолом, вводять ліпокаїн, метіонін, холін.
Якщо бензол прийнятий усередину, клінічна картина наступна: у роті та за грудиною хворий відчуває нестерпне печіння, сильний біль у животі, що супроводжується блюванням, збудження, що змінюється пригніченням. Може статися непритомність, початися судоми, м'язові посмикування. Дихання стає спочатку прискореним, але незабаром уповільнюється. З рота хворого відчувається запах гіркого мигдалю. Різко знижується температура. Печінка збільшена, виявляється токсична гепатопатія.
При дуже високих концентраціях бензолу, що потрапив усередину, обличчя синіє, слизові оболонки набувають вишнево-червоного кольору. Людина майже миттєво втрачає свідомість, смерть настає протягом кількох хвилин. Якщо смерть після тяжкого отруєння не настала, здоров'я сильно підривається, і часто після тривалої хвороби настає смерть.
При попаданні отрути всередину шлунок промивають через зонд, вводять вазелінове масло, сульфату натрію і у вену - розчин натрію тіосульфату, кордіамін і розчин глюкози і аскорбінову кислоту. Підшкірно розчин вводять кофеїну.
Внутрішньом'язово вводиться розчин тіаміну, піридоксину гідрохлорид та ціанокобаламін. Призначаються антибіотики для попередження інфекції. Якщо є кровотечі, вводять м'яз вікасол.
Якщо отруєння легке, потрібний спокій та тепло.
Профілактика
На виробництві, де використовується бензол, мають проводитися періодичні медогляди всіх робітників, які контактують із бензолом. В огляді беруть участь терапевт, невропатолог та гінеколог – за показаннями.
Не допускається приймати на роботу, при якій можливий контакт із бензолом:
- людей, які мають органічні захворювання ЦНС;
- при всіх хворобах системи крові та вторинному недокрів'ї;
- хворих на епілепсію;
- з вираженими невротичними станами;
- при всіх видах геморагічного діатезу;
- при захворюваннях нирок та печінки.
Заборонено допускати до роботи з бензолом вагітних і жінок, що годують, неповнолітніх.
ОТРИМАННЯ ЕТИЛБЕНЗОЛУ
Етилбензол для виробництва стиролу виходить алкілуванням бензолу етиленом за реакцією:
Поряд з основною реакцією протікає ряд побічних реакцій, при яких утворюються глибше алкільовані похідні бензолу: діетилбензол С6Н6(С2Н5)2, триетилбензол С6Н6(С2Н5)3, тетраетилбензол С6Н6(С2Н5)4. Каталізатором реакції алкілування служить комплексне з'єднання, одержуване на основі хлориду алюмінію, етилхлориду, бензолу та алкілбензолів:
Реакція алкілування протікає за наступною схемою.
Приєднання етилену до каталітичного комплексу:
Реакція обміну між каталітичним комплексом та бензолом з утворенням етилбензолу:
Хлорид алюмінію може утворювати потрійні комплекси не тільки з одним, але і з двома, трьома і т. д. етильними радикалами, які при обмінній реакції з бензолом дають поліалкілбензоли. Тому в реакційній суміші крім етилбензолу знаходяться діетилбензол та інші поліалкілбензоли.
Комплекси можуть вступати в обмінні реакції не тільки з бензолом, але і з продуктами реакції, наприклад, з діетилбензолом, тоді відбувається процес переалкілування за схемою:
Оскільки реакція переалкілування протікає одночасно з алкілуванням в алкілатор разом з бензолом подається також фракція поліалкілбензолів, виділена з реакційної маси при ректифікації. В результаті всіх зазначених реакцій встановлюється цілком певний рівноважний склад продуктів реакції, що залежить тільки від співвідношення алкільних радикалів і бензольних ядер реакційної суміші.
Бензол подається у кількості, що відповідає молярному співвідношенню бензол:етилен = (2,8-3,3):1. Реакційна маса, що утворюється в процесі алкілування, в середньому містить: 45-55% непрореагував бензолу, 26-35% етилбензолу, 4-10% поліалкілбензолів.
Технологічний процес отримання етилбензолу і двох основних стадій: алкілування бензолу етиленом і ректифікація реакційної маси.
Алкілювання бензолу етиленом
Процес алкілування бензолу етиленом проводиться в алкілаторі 1 (рис. 37) в середовищі етилхлориду при температурі 125-135°С і тиску 0,26-0,4 МПа. В алкілатор подаються: осушена бензольна шихта, каталітичний комплекс, фракція поліалкілбензолів, етилен, каталітичний комплекс, що рециркулює, зворотний бензол.
Мал. 37.
1 - алкілатор, 2,3 - конденсатори, 4 - теплообмінник, 5, 10, 17, 22 - відстійники; 8, 9, 13, 15, 18, 21, 24 - насоси, 7, 12, 14, 20, 23 - ємності; 8, 16 - змішувачі, 11, 19 - промивні колони.
І - бензол, II - етилен; III - етилхлорид, IV - каталізаторний комплекс; V - поліалкілбензоли; VI - відпрацьований каталітичний комплекс; VII - віддування іа абсорбцію бензолу, VIII - надлишкова вода; IX - кислі віддування, X - відпрацьований розчин лужних; XI - конденсат; XII - хімічно забруднена вода, XIII - реакційна маса, XIV - поліалкілбензол; XV - нейтральні віддування.
Реакція алкілування йде з виділенням теплоти, надмірна кількість якої знімається рециркулюючим каталітичним комплексом бензолом, що випаровується. Бензол з верхньої частини алкілатора в суміші з абгазом направляється в конденсатор 2 охолоджується водою. Несконденсовані гази з конденсатора 2 направляються в конденсатор 3, що охолоджується охолодженою водою. Віддмухування після конденсатора 3 надходять на подальше уловлювання парів бензолу. Бензольний конденсат з конденсаторів 2 і 3 самопливом зливається вниз алкілатора 1. З алкілатора 1 реакційна маса через теплообмінник 4, де охолоджується водою до 40-60 °З, прямує у відстійник 5 для відокремлення від циркулюючого каталітичного комплексу. каталітичний комплекс, що відстоявся, з низу відстійника 5 забирається насосом 6 і повертається в алкілатор 1. Для підтримки активності каталізатора в лінію рециркулюючого комплексу подається етилхлорид. У разі зниження активності каталізатора передбачено виведення відпрацьованого каталітичного комплексу на розкладання. Реакційна маса з відстійника 5 збирається в ємність 7, звідки за рахунок тиску ? і реакційної маси становить (l-2):1. Вода в систему розкладання подається зі збірки 12 насосом 13. Реакційна маса відстоюється від води у відстійнику 10; нижній водний шар насосом 9 направляється в змішувач, а верхній шар - реакційна маса - 11 реакційна маса насосом 15 відкачується на нейтралізацію в змішувач 16. етилбензол реакція каталізатор отримання очищення
Нижній водний шар з промивної колони 11 самопливом зливається в ємність 12 і насосом 13 подається в змішувач 8. Нейтралізація реакційної маси в змішувачі 16 проводиться 2-10% розчином їдкого натру. Співвідношення реакційної маси та циркулюючого розчину їдкого натру 1:1. Відділення реакційної маси від розчину лугу відбувається у відстійнику 17, звідки реакційна маса самопливом надходить у колону 19 на відмивання від лугу водним конденсатом. Нижній шар - хімічно забруднена вода - з колони зливається в ємність 20 і насосом 21 відкачується на промивку реакційної маси колону 11. Реакційна маса з верхньої частини колони самопливом надходить у відстійник 22, потім збирається в проміжну ємність 23 і.
Виділення та очищення етилбензолу
Реакційна маса, отримана при алкілуванні бензолу етиленом, підігрівається в теплообміннику 1 (рис. 38) за рахунок теплоти поліалкілбензолів, в теплообміннику 2 за рахунок теплоти парового конденсату, в теплообміннику 3 за рахунок теплообміну з етилбензолом-ректифікатом конденсату і подається в колону 5 для виділення бензолу, що не прореагував. Пари бензолу з верху колони конденсуються в повітряному конденсаторі 7 і конденсаторі 8, що охолоджується охолодженою водою. Несконденсовані гази після конденсатора 8 направляються на уловлювання бензолу. Конденсат - зворотний бензол - збирається в ємність 9, звідки частина його подається в колону у вигляді флегми, решта через холодильник 11 відкачується на склад.
Кубова рідина колони 5 насосом 12 подається до колони 13 для отримання етилбензолу-ректифікату. Обігрів колони здійснюється парою через виносний кип'ятильник 14. Пари етилбензолу-ректифікату з верхньої частини колони 13 надходять у конденсатор-випарник 15, де конденсуються за рахунок випаровування парового конденсату. Несконденсовані пари етилбензолу подаються в конденсатор 16. Отримані конденсати збираються в ємність 17, звідки насосом 18 їх частина повертається в колону у вигляді флегми, а решта через теплообмінник 3 направляється на склад.
Кубова рідина колони 13, що містить поліалкілбензоли та смоли, насосом 19 подається в колону 20 для відділення поліалкілбензолів від смоли. Пара поліалкілбензолів з верху колони 20 надходять на конденсацію. Конденсат стікає в ємність 24, звідки його частина подається в колону у вигляді флегми, решта через теплообмінник 1 відкачується на склад. Поліалкілбензольна смола з куба колони 20 насосом 25 подається на склад або установку отримання кополімерів.
Режим роботи колон установки виділення етилбензолу
