Теория химико-технологических процессов органического синтеза
Задание №1
Решение: при алкилировании бензола пропиленом в присутствии любых катализаторов происходит последовательное замещение атомов водорода с образованием смеси продуктов разной степени алкилирования:
Каждая из реакций при умеренной температуре является практически необратимой. Однако при катализе хлористым алюминием и достаточно жестких условиях катализа алюмосиликатами цеолитами происходит обратимая реакция переалкилирования с межмолекулярной миграцией алкильных групп.
Составим таблицу распределения мол. долей исх. вещества:
Таблица 1
|
Компонент |
% масс. |
М |
G |
Кол-во мол. исх. в-ва | |
|
пропилен |
бензол | ||||
|
1. пропилен |
0,05 |
42,08 |
0,0012 |
0,0012 |
0 |
|
2. бензол |
1,07 |
78,11 |
0,0137 |
0 |
0,0137 |
|
3. ИПБ |
45,00 |
120, 20 |
0,3744 |
0,3744 |
0,3744 |
|
4. о-диИПБ |
0,25 |
162,28 |
0,0015 |
0,0031 |
0,0015 |
|
5. п-диИПБ |
15,00 |
162,28 |
0,0924 |
0,1849 |
0,0924 |
|
6. м-диИПБ |
30,28 |
162,28 |
0,1866 |
0,3732 |
0,1866 |
|
7.1,2,4-триИПБ |
1,15 |
204,36 |
0,0056 |
0,0169 |
0,0056 |
|
8.1,3,5-триИПБ |
7, 20 |
204,36 |
0,0352 |
0,1057 |
0,0352 |
Степень конверсии пропилена определяется по формуле:
Степень конверсии бензола определяется по формуле:
Селективность по отношению к пропилену по рассматриваемым продуктам рассчитывается по формуле: 
, по отношению к бензолу: 
.
Результаты расчетов приведены в табл.2.
Таблица 2
|
Селективность по |
По отношению к | |
|
пропилену |
бензолу | |
|
ИПБ |
0,3538 |
0,5381 |
|
о-диИПБ |
0,0029 |
0,0022 |
|
п-диИПБ |
0,1747 |
0,1328 |
|
м-диИПБ |
0,3527 |
0,2682 |
|
1,2,4-триИПБ |
0,0160 |
0,0081 |
|
1,3,5-триИПБ |
0,0999 |
0,0506 |
|
Σ |
1,0000 |
1,0000 |
Проверка: 
,
,
.
Выход продуктов на пропущенный пропилен рассчитывается по формуле: 
, выход продуктов на пропущенный бензол рассчитывается по формуле: 
.
Результаты расчетов представлены в табл.3:
Таблица 3
|
Выход |
По отношению к | |
|
пропилен |
бензол | |
|
ИПБ |
0,3534 |
0,5277 |
|
о-диИПБ |
0,0029 |
0,0022 |
|
п-диИПБ |
0,1745 |
0,1303 |
|
м-диИПБ |
0,3523 |
0,2630 |
|
1,2,4-триИПБ |
0,0159 |
0,0079 |
|
1,3,5-триИПБ |
0,0998 |
0,0497 |
|
Σ |
0,9989 |
0,9807 |
