Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Презентации / Презентация по химии на тему "Гидратация и дегидратация"

Презентация по химии на тему "Гидратация и дегидратация"

  • Химия

Поделитесь материалом с коллегами:

Гидратация и дегидратация *
1. Теоретические основы Процессы гидратации и дегидратации применяют в промыш...
1. Теоретические основы Присоединение воды к олефинам всегда происходит по пр...
* Гидратация по тройным связям ацетилена и нитрилов дает карбонильные соедине...
Все реакции обратимы. Отщепление Н2О происходит с.о.: * 1. Теоретические осно...
Термодинамика гидратации – внутримолекулярной дегидратации: * 1. Теоретически...
* 1. Теоретические основы Пример: гидратация олефинов при 250–300 °С и атмосф...
Термодинамика межмолекулярной дегидра-тации спиртов – гидролиза простых эфиро...
Реакции гидратации принадлежат к числу кислотно-каталитических процессов, про...
Роль катализатора заключается в протонировании олефина с промежуточным образо...
Равновесие гидратации – дегидратации мало зависит от строения олефина и спирт...
Побочные реакции и селективность процесса * 1. Теоретические основы 1.2. Олиг...
Побочные реакции и селективность процесса * 1. Теоретические основы 1.1 Образ...
Побочные реакции и селективность процесса * 1. Теоретические основы 3. Образо...
2. Гидратация олефинов Наиболее ценными продуктами, получаемыми реакциями гид...
2. Гидратация олефинов Наиболее ценными продуктами, получаемыми реакциями гид...
2. Гидратация олефинов Наиболее ценными продуктами, получаемыми реакциями гид...
2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * Для подавления побочн...
2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * Влияние природы олефи...
2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * горизонтальный абсорб...
2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * Основной недостаток м...
2. Гидратация олефинов 2.2. Прямая гидратация * Условия: катализатор (Н3РО4 н...
2. Гидратация олефинов 2.2. Прямая гидратация * Оборудование гидратации этиле...
* Основные преимущества: процесс одностадийный, отсутствие расхода серной кис...
* 2. Гидратация олефинов
* Ацетальдегид применяют для производства уксусной кислоты, уксусного ангидри...
* Проводится в жидкой фазе путем барботирования ацетилена через 10–20 %-ную с...
* 3. Гидратация ацетилена 3.1. Гидратация с ртутным катализатором 3.1.1. Конд...
* Основной недостаток: применение токсичных и дорогостоящих ртутных солей в к...
* Практическое применение нашла смесь состава CdHPO4·Ca3(PO4)2, активная при...
* 3. Гидратация ацетилена 3.2. Гидратация с нертутным катализатором Способы п...
* 3. Гидратация ацетилена 3.2. Гидратация с нертутным катализатором Основные...
* 4. Дегидратация спиртов 4.1. Дегидратация с образованием ненасыщенных соеди...
* 4. Дегидратация спиртов 4.1. Дегидратация с образованием ненасыщенных соеди...
* 4. Дегидратация спиртов 4.1. Дегидратация с образованием ненасыщенных соеди...
* 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Меж...
* 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Син...
* 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Дег...
* 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Дву...
* 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Эти...
* 5. Дегидратация карбоновых кислот Продуктами внутри- и межмолекулярной деги...
* 6. Технология дегидратации Используют в тех случаях, когда продукт или исхо...
* 6. Технология дегидратации Вариант 1 Процесс ведут, непрерывно отгоняя от к...
* 6. Технология дегидратации Предназначены для получения изобутена (из трет-б...
* 6. Технология дегидратации 6.4. Реакционные узлы газофазной дегидратации Ва...
* 6. Технология дегидратации 6.4. Реакционные узлы газофазной дегидратации Ва...
Технологическая схема получения этанола: 1, 2 – компрессоры; 3 – трубчатая пе...
1 из 47

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Гидратация и дегидратация *
Описание слайда:

Гидратация и дегидратация *

№ слайда 2 1. Теоретические основы Процессы гидратации и дегидратации применяют в промыш
Описание слайда:

1. Теоретические основы Процессы гидратации и дегидратации применяют в промышленности в широких масштабах * Для получения низших спиртов, альдегидов, простых эфиров и некоторых непредельных соединений

№ слайда 3 1. Теоретические основы Присоединение воды к олефинам всегда происходит по пр
Описание слайда:

1. Теоретические основы Присоединение воды к олефинам всегда происходит по правилу Марковникова, из этилена образуется этанол, из пропилена– изопропанол, из н-бутена и втор-бутанол, а из изобутена – трет-бутанол: *

№ слайда 4 * Гидратация по тройным связям ацетилена и нитрилов дает карбонильные соедине
Описание слайда:

* Гидратация по тройным связям ацетилена и нитрилов дает карбонильные соединения – ацетальдегид и амиды: 1. Теоретические основы

№ слайда 5 Все реакции обратимы. Отщепление Н2О происходит с.о.: * 1. Теоретические осно
Описание слайда:

Все реакции обратимы. Отщепление Н2О происходит с.о.: * 1. Теоретические основы внутримолекулярная дегидратация межмолекулярная дегидратация

№ слайда 6 Термодинамика гидратации – внутримолекулярной дегидратации: * 1. Теоретически
Описание слайда:

Термодинамика гидратации – внутримолекулярной дегидратации: * 1. Теоретические основы гидратация протекает с выделением тепла ее равновесие смещается вправо при Т и Р

№ слайда 7 * 1. Теоретические основы Пример: гидратация олефинов при 250–300 °С и атмосф
Описание слайда:

* 1. Теоретические основы Пример: гидратация олефинов при 250–300 °С и атмосферном давлении составляет всего 0,1–0,2%, а при 7–8 МПа и тех же температурах она возрастает до 12–20 %

№ слайда 8 Термодинамика межмолекулярной дегидра-тации спиртов – гидролиза простых эфиро
Описание слайда:

Термодинамика межмолекулярной дегидра-тации спиртов – гидролиза простых эфиров: * 1. Теоретические основы гидратация протекает с выделением тепла ее равновесие смещается вправо при Т ! При 200–400 °С внутри- и межмолекулярная дегидратация конкурируют друг с другом ! Давление не влияет на образование простого эфира, но получению олефина его снижение благоприятствует

№ слайда 9 Реакции гидратации принадлежат к числу кислотно-каталитических процессов, про
Описание слайда:

Реакции гидратации принадлежат к числу кислотно-каталитических процессов, протекающих по механизму электрофильного присоединения. Основными катализаторами являются протонные кислоты (фосфорная, серная) и сульфокатионит (сульфированный сополимер стирола с дивинилбензолом с размером частиц 0,2–0,9 мм). * 1. Теоретические основы

№ слайда 10 Роль катализатора заключается в протонировании олефина с промежуточным образо
Описание слайда:

Роль катализатора заключается в протонировании олефина с промежуточным образованием π- и σ-комплексов * 1. Теоретические основы

№ слайда 11 Равновесие гидратации – дегидратации мало зависит от строения олефина и спирт
Описание слайда:

Равновесие гидратации – дегидратации мало зависит от строения олефина и спирта, поэтому ряд реакционной способности олефинов к гидратации соответствует аналогичному ряду спиртов по их способности к дегидратации: третичный > вторичный > первичный * 1. Теоретические основы

№ слайда 12 Побочные реакции и селективность процесса * 1. Теоретические основы 1.2. Олиг
Описание слайда:

Побочные реакции и селективность процесса * 1. Теоретические основы 1.2. Олигомеризация олефинов Пути уменьшения выхода ОП: 1. Избыток воды по отношению к олефину 2. Снижение температуры

№ слайда 13 Побочные реакции и селективность процесса * 1. Теоретические основы 1.1 Образ
Описание слайда:

Побочные реакции и селективность процесса * 1. Теоретические основы 1.1 Образование простых эфиров Т Р, СROH +ROH ROH + олефин олефин Т Р, СROH

№ слайда 14 Побочные реакции и селективность процесса * 1. Теоретические основы 3. Образо
Описание слайда:

Побочные реакции и селективность процесса * 1. Теоретические основы 3. Образование альдегидов или кетонов Пути уменьшения выхода АиК: использование оксидных катализаторов (Al2O3 или ThO2) вместо протонных кислот

№ слайда 15 2. Гидратация олефинов Наиболее ценными продуктами, получаемыми реакциями гид
Описание слайда:

2. Гидратация олефинов Наиболее ценными продуктами, получаемыми реакциями гидратации, являются: Метилкарбинол: растворитель; горючее для жидкостных ракетных двигателей; компонент антифризов; применяется в медицине, пищевой и химической промышленности (производство ацетальдегида, диэтилового эфира, этилацетата, уксусной кислоты) Мировое производство этанола гидратацией этилена составляет около 3 млн. т/год. *

№ слайда 16 2. Гидратация олефинов Наиболее ценными продуктами, получаемыми реакциями гид
Описание слайда:

2. Гидратация олефинов Наиболее ценными продуктами, получаемыми реакциями гидратации, являются: 2-пропанол: нашел применение в качестве растворителя, используется в производстве сложных эфиров и ацетона. *

№ слайда 17 2. Гидратация олефинов Наиболее ценными продуктами, получаемыми реакциями гид
Описание слайда:

2. Гидратация олефинов Наиболее ценными продуктами, получаемыми реакциями гидратации, являются: 2-бутанол: применяется как растворитель, а также для получения сложных эфиров и метилэтилкетона. *

№ слайда 18 2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * Для подавления побочн
Описание слайда:

2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * Для подавления побочных реакций: концентрация серной кислоты от 60 до 98 %, температура от 0 до 70 °С, давление от 0,2 до 2 Мпа, соотношение серной кислоты и олефина берут таким, чтобы на 1 моль H2SO4 поглощалось 1,2–1,3 моль олефина.

№ слайда 19 2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * Влияние природы олефи
Описание слайда:

2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * Влияние природы олефина на условия сернокислотной гидратации олефинов в спирты Олефин H2SO4,% Р, МПа Т, °С СН2=СН2 96 2,5 70 СН2=СН–СН3 70 0,8 70 СН2=СН– СН2–СН3 80 0,4 45 СН2=С(СН3)2 65 0,4 30

№ слайда 20 2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * горизонтальный абсорб
Описание слайда:

2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * горизонтальный абсорбер с дисковой мешалкой колонный тарельчатый абсорбер непрерывного действия

№ слайда 21 2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * Основной недостаток м
Описание слайда:

2. Гидратация олефинов 2.1. Сернокислотная гидратация * Основной недостаток метода: наличие отработанной серной кислоты и необходимость ее утилизации

№ слайда 22 2. Гидратация олефинов 2.2. Прямая гидратация * Условия: катализатор (Н3РО4 н
Описание слайда:

2. Гидратация олефинов 2.2. Прямая гидратация * Условия: катализатор (Н3РО4 на носителе), избыток этилена (1,4…1,6):1, температура (260–300 °С), давление водяного пара (2,5–3,0 МПа), степень конверсии – 4 %, объемная скорость – 2000 ч–1, выход спирта – 15 %, концентрация этилена – 97–99 %, подпитка катализатора фосфорной кислотой

№ слайда 23 2. Гидратация олефинов 2.2. Прямая гидратация * Оборудование гидратации этиле
Описание слайда:

2. Гидратация олефинов 2.2. Прямая гидратация * Оборудование гидратации этилена: гидратор непрерывного действия, полая стальная колонна (d=1,5 и h=10 м), корпус и днище выложен листами красной меди, устройства для охлаждения не требуются Реакционный узел для гидратации пропилена на сульфокатионите

№ слайда 24 * Основные преимущества: процесс одностадийный, отсутствие расхода серной кис
Описание слайда:

* Основные преимущества: процесс одностадийный, отсутствие расхода серной кислоты или установок по ее регенерации, более высокий выход спирта (≈ 95 %), меньше коррозии аппаратуры. 2. Гидратация олефинов 2.2. Прямая гидратация

№ слайда 25 * 2. Гидратация олефинов
Описание слайда:

* 2. Гидратация олефинов

№ слайда 26 * Ацетальдегид применяют для производства уксусной кислоты, уксусного ангидри
Описание слайда:

* Ацетальдегид применяют для производства уксусной кислоты, уксусного ангидрида, н-бутанола, пентаэритрита,паральдегида 3. Гидратация ацетилена Гидратация ацетилена по реакции Кучерова долгое время была единственным промышленным методом получения ацетальдегида:

№ слайда 27 * Проводится в жидкой фазе путем барботирования ацетилена через 10–20 %-ную с
Описание слайда:

* Проводится в жидкой фазе путем барботирования ацетилена через 10–20 %-ную серную кислоту, содержащую 0,5–0,6 % HgO, который находится в растворе в виде HgSO4 3. Гидратация ацетилена 3.1. Гидратация с ртутным катализатором

№ слайда 28 * 3. Гидратация ацетилена 3.1. Гидратация с ртутным катализатором 3.1.1. Конд
Описание слайда:

* 3. Гидратация ацетилена 3.1. Гидратация с ртутным катализатором 3.1.1. Конденсация ацетальдегида с образованием кротонового альдегида и смол: Побочные процессы: 3.1.2. Восстановление ацетальдегидом солей ртути с превращением их в неактивную форм

№ слайда 29 * Основной недостаток: применение токсичных и дорогостоящих ртутных солей в к
Описание слайда:

* Основной недостаток: применение токсичных и дорогостоящих ртутных солей в качестве катализаторов 3. Гидратация ацетилена 3.1. Гидратация с ртутным катализатором

№ слайда 30 * Практическое применение нашла смесь состава CdHPO4·Ca3(PO4)2, активная при
Описание слайда:

* Практическое применение нашла смесь состава CdHPO4·Ca3(PO4)2, активная при 350–400 °С, обладающая кислотными свойствами и содержащая металл той же группы периодической системы, что и ртуть. 3. Гидратация ацетилена 3.2. Гидратация с нертутным катализатором

№ слайда 31 * 3. Гидратация ацетилена 3.2. Гидратация с нертутным катализатором Способы п
Описание слайда:

* 3. Гидратация ацетилена 3.2. Гидратация с нертутным катализатором Способы повышения селективности: устранение перегрева и организация оптимального теплового режима процесса применение большого избытка водяного пара (7…10) : 1 и поддержание неполной конверсии ацетилена в реакторе

№ слайда 32 * 3. Гидратация ацетилена 3.2. Гидратация с нертутным катализатором Основные
Описание слайда:

* 3. Гидратация ацетилена 3.2. Гидратация с нертутным катализатором Основные недостатки: Низкий выход ацетальдегида Небольшой срок службы катализатора

№ слайда 33 * 4. Дегидратация спиртов 4.1. Дегидратация с образованием ненасыщенных соеди
Описание слайда:

* 4. Дегидратация спиртов 4.1. Дегидратация с образованием ненасыщенных соединений При обработкой фракции нефти (С4) водой в присутствии сульфокатионита получается трет-бутиловый спирт, который после его выделения подвергают дегидратации с образованием изобутилена:

№ слайда 34 * 4. Дегидратация спиртов 4.1. Дегидратация с образованием ненасыщенных соеди
Описание слайда:

* 4. Дегидратация спиртов 4.1. Дегидратация с образованием ненасыщенных соединений Дегидратацией метилфенилкарбинола получают стирол (Халкон-процесс): ! кроме стирола в качестве товарного продукта получают оксид пропилена

№ слайда 35 * 4. Дегидратация спиртов 4.1. Дегидратация с образованием ненасыщенных соеди
Описание слайда:

* 4. Дегидратация спиртов 4.1. Дегидратация с образованием ненасыщенных соединений Из изобутилена и формальдегида в результате заключительной последовательной дегидратации диола и ненасыщенного спирта получают изопрен:

№ слайда 36 * 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Меж
Описание слайда:

* 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Межмолекулярной дегидратацией этанола в больших количествах получают диэтиловый эфир при 250 ºС на гетерогенном катализаторе:

№ слайда 37 * 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Син
Описание слайда:

* 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Синтез простых эфиров из изопропанола и высших спиртов (во избежании побочного образования олефинов) ведут в жидкой фазе при более низкой температуре в присутствие кислотного катализатора ! Метод годится главным образом для синтеза симметричных эфиров 3ROH + 3R`OH → R2O + R`2O + ROR` + 3H2O

№ слайда 38 * 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Дег
Описание слайда:

* 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Дегидратацией безводного этиленхлоргидрина на кислотном катализаторе получают хлорекс (β, β'-дихлордиэтиловый эфир): Хлорекс – ценный растворитель, экстрагент, исходное вещество для получения полисульфидных полимеров

№ слайда 39 * 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Дву
Описание слайда:

* 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Двухатомные спирты при дегидратации в присутствии кислотного катализатора способны к замыканию цикла с образованием стабильных пяти- и шестичленных циклов.

№ слайда 40 * 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Эти
Описание слайда:

* 4. Дегидратация спиртов 4.2. Дегидратация с образованием простых эфиров Этим путем получают растворители: из диэтиленгликоля – диоксан, из бутандиола – тетрагидрофуран:

№ слайда 41 * 5. Дегидратация карбоновых кислот Продуктами внутри- и межмолекулярной деги
Описание слайда:

* 5. Дегидратация карбоновых кислот Продуктами внутри- и межмолекулярной дегидратации являются кетен и уксусный ангидрид: Реакция эндотермична, равновесие смещается вправо только при высокой температуре: 500–600 °С в случае образования ангидрида и 700 °С в случае образования кетена. При образовании кетена на равновесное превращение положиельно влияет и пониженное давление. Обе реакции протекают в присутствии гетерогенных катализаторов кислотного типа (фосфаты и бораты металлов) или паров фосфорной кислоты

№ слайда 42 * 6. Технология дегидратации Используют в тех случаях, когда продукт или исхо
Описание слайда:

* 6. Технология дегидратации Используют в тех случаях, когда продукт или исходные реагенты недостаточно стабильны при повышенных температурах газофазного процесса – синтез хлорекса, диоксана и морфолина 6.1. Жидкофазная дегидратация Катализатор: серная кислота (концентрацией до 70 %), фосфорная кислота, кислые фосфаты кальция или магния, сульфокатиониты (при температуре до 150 °С). Температура: от 100 до 160–200 °С Давление: атмосферное

№ слайда 43 * 6. Технология дегидратации Вариант 1 Процесс ведут, непрерывно отгоняя от к
Описание слайда:

* 6. Технология дегидратации Вариант 1 Процесс ведут, непрерывно отгоняя от катализаторного раствора продукт в виде азеотропа, обогревая реактор паром и непрерывно подавая исходный органический реагент Вариант 1 Процесс ведут при пропускании подкисленного реагента через змеевиковый или трубчатый реактор при нужной температуре 6.2. Реакционные узлы жидкофазной дегидратации

№ слайда 44 * 6. Технология дегидратации Предназначены для получения изобутена (из трет-б
Описание слайда:

* 6. Технология дегидратации Предназначены для получения изобутена (из трет-бутанола), диэтилового эфира (из этанола), уксусного ангидрида (прямо из уксусной кислоты или через кетен) 6.3. Газофазная дегидратация Катализатор: фосфорная кислота на пористых носителях, оксид алюминия, кислые и средние фосфаты кальция или магния. Температура: от 225–250 °С (получение диэтилового эфира) до 700–720°С (дегидратация уксусной кислоты в кетен) Давление: атмосферное, но при получении диэтилового эфира оно может составлять 0,5–1,0 МПа, а при дегидратации в кетен 0,02 ,03 МПа

№ слайда 45 * 6. Технология дегидратации 6.4. Реакционные узлы газофазной дегидратации Ва
Описание слайда:

* 6. Технология дегидратации 6.4. Реакционные узлы газофазной дегидратации Вариант 1 Эндотермические процессы внутримолекулярной дегидратации проводят в трубчатом реакторе в трубах которого размещен гетерогенный катализатор

№ слайда 46 * 6. Технология дегидратации 6.4. Реакционные узлы газофазной дегидратации Ва
Описание слайда:

* 6. Технология дегидратации 6.4. Реакционные узлы газофазной дегидратации Вариант 2 Ввиду высокой металлоемкости трубчатых аппаратов наибольшее распространение получили адиабатические реакторы со сплошным слоем гетерогенного катализатора, не имеющие поверхностей теплообмена

№ слайда 47 Технологическая схема получения этанола: 1, 2 – компрессоры; 3 – трубчатая пе
Описание слайда:

Технологическая схема получения этанола: 1, 2 – компрессоры; 3 – трубчатая печь; 4 – теплообменник; 5 – реактор; 6 – солеотделитель; 7 – холодильник; 8, 10 – сепараторы; 9 – абсорбер; 11 – колонна отгонки легкой фракции; 12 – колонна отгонки этанола; 13 – установка ионообменной очистки оборотной воды; 14 – насос; 15 – дроссельный вентиль; 16 – конденсаторы *

Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Краткое описание документа:

Процессы гидратации и дегидратации

применяют в промышленности в

широких масштабах

Для получения

низших спиртов, альдегидов, простых эфиров и некоторых

непредельных соединений

Теоретические основы

Присоединение воды к олефинам всегда происходит по правилу Марковникова, из этилена образуется этанол, из пропилена– изопропанол, из н-бутена и втор-бутанол, а из изобутена – трет-бутанол:


Автор
Дата добавления 04.08.2015
Раздел Химия
Подраздел Презентации
Просмотров330
Номер материала ДA-000705
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх