- •Передмова
- •1 Основні методи синтезу аніліну
- •1.1 Гідрування нітробензолу в анілін
- •1.2 Амінування фенолу аміаком
- •1.3 Отримання аніліну з толуолу
- •1.4 Амінування хлорбензолу
- •1.5 Промислова схема отримання аніліну
- •2 Мета роботи
- •3 План роботи
- •4 Експериментальна частина
- •4.1 Опис лабораторної установки проточного типу
- •4.2 Підготовка установки до роботи
- •4.3 Сушка каталізатора
- •4.4 Активація каталізатора
- •4.5 Розробка каталізатора
- •4.6 Проведення синтезу
- •4.7 Аналіз реакційних мас
- •4.7.1 Прибори та реактиви
- •4.7.2 Підготовка хроматографічної колонки
- •4.7.3 Визначення аніліну
- •4.7.4 Визначення домішок
- •4.7.5 Підготовка проби до аналізу
- •4.7.6 Обробка результатів аналізу
- •4.7.7 Калібрування хроматографу
- •5 Обробка результатів експерименту
- •Висновки
- •Список літератури
ЗМІСТ
ПЕРЕДМОВА 2
ВСТУП 2
1 ОСНОВНІ МЕТОДИ СИНТЕЗУ АНІЛІНУ 3
2 МЕТА РОБОТИ 6
3 ПЛАН РОБОТИ 6
4 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 7
5 ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ЕКСПЕРИМЕНТУ 16
ВИСНОВКИ 18
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 18
Передмова
Метою даної лабораторної роботи є поглиблення знань студентів з дисципліни «Технологія основного органічного та нафтохімічного синтезу», в особливості технології отримання такого багатотонажного продукту органічного синтезу як анілін.
В основу роботи покладено дослідження сучасного способу отримання аніліну – парофазним гідруванням нітробензолу в умовах гетерогенного каталізу на установці проточного типу.
Виконання даної роботи сприяє кращому розумінню таких понять як конверсія реагенту, вихід продукту, селективність, навантаження реагенту на каталізатор, а також кращому опануванню матеріалу дисципліни «Каталітичні процеси в технології органічних сполук», в частині, що відноситься до початкової підготовки гетерогенних каталізаторів для процесів органічного синтезу та методів дослідження їх каталітичної активності.
Використання в роботі газо-хроматографічного методу аналізу якісного та кількісного складу реакційних мас процесу гідрування дозволяє розширити знання студентів у галузі ідентифікації органічних сполук та їх кількісного визначення.
ВСТУП
Анілін є найпростішим первинним ароматичним аміном, який застосовується для синтезу великого асортименту хімікатів. В промислових масштабах його почали одержувати 150 років тому назад. 75-85% аніліну використовується для отримання n,n-метилендифенілдіізоціанату, який переробляють на поліуретанові пінопласти та еластомери. Решта аніліну використовується при переробці гуми, для синтезу антиокислювачів, стабілізаторів, пестицидів, гербіцидів, барвників, фармацевтичних препаратів та з іншою метою.
В усьому світі виробництво аніліну склало в 2001 та 2002 рр., відповідно, 2,6 та 3,0 млн т/рік. Його виробляють, в основному в США, Західній Європі та Азії, а також Росії. Провідними з виробництва аніліну є фірми "Rubicon" та "Du Pont" (США), "Bayer", "Huntsman" та BASF (Німеччина), "Mitsui", "Mitsubishi" та "Sumitomo" (Японія) [1].
У промислових масштабах виробництво аніліну реалізовано вперше в 1854 р. відновленням нітробензолу з допомогою FeCl2 в присутності соляної кислоти. У наш час анілін отримують, в основному, каталітичним відновленням нітробензолу воднем.
|
Анілін – безбарвна масляниста рідина зі слабким характерним запахом та температурою кипіння 184,4°С (при атм. тиску). Молекулярна маса 93,12. Температура твердіння мінус 5,96оС. Показник заломлення nD при 20оС складає 1,5863. Відносна густина аніліну при 20оС дорівнює d204 = 1,022. |
Обмежено розчинний у воді: при 20оС вміст аніліну в шарі води, що насичена останнім, складає 3,3 мас. % в шарі аніліну, що насичений водою, вміст аніліну становить 95%. Добре розчинний і змішується у всіх відношеннях з більшістю органічних розчинників.
Анілін – основа, що значно більш слабка, ніж аміак та жирні аміни: константа дисоціації для метиламіну складає 5·10-4, а для аніліну 3,2·10-10. Розчини його в воді не забарвлюють ні лакмус, ні фенолфталеїн [2].
Нітробензол, в свою чергу, одержують нітруванням бензолу сумішшю H2SO4 та HNO3 при 50оС. Він являє собою важку (d418 = 1,205) світло-жовту рідину з температурою кипіння при атм. тиску 210,9°С та температурою кристалізації 5,6°С. Він дуже мало розчинний у воді (0,1 г в 100 г води при 20°С та 1 г у 100 г води при 100°С) [2].