Напишите уравнение реакции с участием метанола приводящих к образованию диметилового эфира

Химия | 10 — 11 классы

Как из Метанола получить Диметиловый эфир.

Нагревание метанола в присутствии серной кислоты при температуре 120 — 140 градусов ведет к межмолекулярной дегидратации с образованием диметилового эфира.

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Осуществить превращения : а)ацетат натрия — метан — хлорметан — метанол — диметиловый эфир?

Осуществить превращения : а)ацетат натрия — метан — хлорметан — метанол — диметиловый эфир.

Б)этилен — этанол — этаналь — этановая кислота — ацетат натрия.

В)крахмал — — этанол — — этилен — — 1, 2 — дихлорэтан — — этиленгликоль.

Видео:Объемные отношения газов при химических реакциях. 8 класс.Скачать

Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следущие превращения : метан→метаналь→метанол→диметиловый эфир→углекислый газ?

Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следущие превращения : метан→метаналь→метанол→диметиловый эфир→углекислый газ.

Видео:Простые эфиры. Получение. Все 4 реакции ЕГЭ.Скачать

С какой парой веществ реагирует пропановая кислота а) метанол и магний ; б) диметиловый эфир и медь ; в) гидроксид натрия и азот ; г) соляная кислота и магний?

С какой парой веществ реагирует пропановая кислота а) метанол и магний ; б) диметиловый эфир и медь ; в) гидроксид натрия и азот ; г) соляная кислота и магний.

Видео:Габриелян О. С. 8 класс §30 "Реакции разложения".Скачать

Изомерами являются бензол и толуол ; пропанол и пропановая кислота ; этанол и диметиловый эфир ; этанол и фенол?

Изомерами являются бензол и толуол ; пропанол и пропановая кислота ; этанол и диметиловый эфир ; этанол и фенол.

Видео:Реакция нейтрализации. Урок 26. Химия 7 класс.Скачать

Написать цепочку превращений метан — ацетилен — этаналь — этилен — этанол — диметиловый эфир спасибо заранее?

Написать цепочку превращений метан — ацетилен — этаналь — этилен — этанол — диметиловый эфир спасибо заранее.

Видео:Химия | Тепловой эффект химической реакции (энтальпия)Скачать

Составьте уравнения реакций, с помощью которых из метанола можно получить : а)диметиловый эфир б)натрий — метилат в)метиловый эфир уксусной кислоты Пожалуйсто?

Составьте уравнения реакций, с помощью которых из метанола можно получить : а)диметиловый эфир б)натрий — метилат в)метиловый эфир уксусной кислоты Пожалуйсто.

Видео:Синтез диэтилового эфираСкачать

Как получить из метилового эфира уксусной кислоты метанол?

Как получить из метилового эфира уксусной кислоты метанол.

Видео:25. Схема реакции и химическое уравнениеСкачать

Почему диметиловый эфир и этиловый спирт, имеющие одинаковую формулу C2H60 обладают различными свойствами?

Почему диметиловый эфир и этиловый спирт, имеющие одинаковую формулу C2H60 обладают различными свойствами?

Видео:Реакции ионного обмена. 9 класс.Скачать

Из 48 граммов метилового спирта было получено 27, 6 граммов диметилового эфира?

Из 48 граммов метилового спирта было получено 27, 6 граммов диметилового эфира.

Сколько это составляет по сравнению с теоретически возможным?

Видео:7 класс. Химия. Реакция нейтрализацииСкачать

Определите массу уксусно — метилового эфира который получится при взаимодействии 60Г уксусной кислоты и 64Г метанола?

Определите массу уксусно — метилового эфира который получится при взаимодействии 60Г уксусной кислоты и 64Г метанола.

Вы открыли страницу вопроса Как из Метанола получить Диметиловый эфир?. Он относится к категории Химия. Уровень сложности вопроса – для учащихся 10 — 11 классов. Удобный и простой интерфейс сайта поможет найти максимально исчерпывающие ответы по интересующей теме. Чтобы получить наиболее развернутый ответ, можно просмотреть другие, похожие вопросы в категории Химия, воспользовавшись поисковой системой, или ознакомиться с ответами других пользователей. Для расширения границ поиска создайте новый вопрос, используя ключевые слова. Введите его в строку, нажав кнопку вверху.

Видео:Типичные реакции оснований | Химия 8 класс #46 | ИнфоурокСкачать

Метанол: химические свойства и получение

Метанол CH₃OH, метиловый спирт – это органическое вещество, предельный одноатомный спирт .

Общая формула предельных нециклических одноатомных спиртов: C_nH_2n+2O.

Видео:8-9 класс. Реакции ионного обмена (практика)Скачать

Строение метанола

В молекулах спиртов, помимо связей С–С и С–Н, присутствуют ковалентные полярные химические связи О–Н и С–О.

Электронная плотность обеих связей смещена к более электроотрицательному атому кислорода:

В образовании химических связей с атомами C и H участвуют две 2sp 3 -гибридные орбитали, а еще две 2sp 3 -гибридные орбитали заняты неподеленными электронными парами атома кислорода.

Поэтому валентный угол C–О–H близок к тетраэдрическому и составляет почти 108 о .

Водородные связи и физические свойства метанола

Спирты образуют межмолекулярные водородные связи. Водородные связи вызывают притяжение и ассоциацию молекул спиртов:

Поэтому метанол – жидкость с относительно высокой температурой кипения (температура кипения метанола +64,5 о С).

Водородные связи образуются не только между молекулами метанола, но и между молекулами метанола и воды. Поэтому метанол очень хорошо растворимы в воде. Молекулы метанола в воде гидратируются:

Метанол смешивается с водой в любых соотношениях.

Видео:Реакции присоединения | Химия 10 класс | УмскулСкачать

Изомерия метанола

Для метанола не характерно наличие структурных изомеров – ни изомеров углеродного скелета, ни изомеров положения гидроксильной группы, ни межклассовых изомеров.

Видео:Занятие 4. "Энергетический профиль химической реакции".Скачать

Химические свойства метанола

Метанол – органическое вещество, молекула которого содержит, помимо углеводородной цепи, одну группу ОН.

1. Кислотные свойства метанола

1.1. Взаимодействие с раствором щелочей

Метанол с растворами щелочей практически не реагирует, т. к. образующиеся алкоголяты почти полностью гидролизуются водой.

Равновесие в этой реакции так сильно сдвинуто влево, что прямая реакция не идет. Поэтому метанол не взаимодействуют с растворами щелочей.

1.2. Взаимодействие с металлами (щелочными и щелочноземельными)

Метанол взаимодействуют с активными металлами (щелочными и щелочноземельными). При этом образуются алкоголяты. При взаимодействии с металлами спирты ведут себя, как кислоты.

Метилаты под действием воды полностью гидролизуются с выделением спирта и гидроксида металла.

CH₃OK + H₂O → CH₃-OH + KOH

Видео:ХИМИКИ И ФИЗИКИ НАМ ВРУТ. ФАЛЬСИФИКАЦИЯ ТАБЛИЦЫ МЕНДЕЛЕЕВА. ПОЧЕМУ ИЗ ТАБЛИЦЫ ИЗЪЯЛИ ЭЛЕМЕНТ ЭФИРСкачать

2. Реакции замещения группы ОН

2.1. Взаимодействие с галогеноводородами

При взаимодействии метанола с галогеноводородами группа ОН замещается на галоген и образуется галогеналкан.

2.2. Взаимодействие с аммиаком

Гидроксогруппу спиртов можно заместить на аминогруппу при нагревании спирта с аммиаком на катализаторе.

2.3. Этерификация (образование сложных эфиров)

Метанол вступает в реакции с карбоновыми кислотами, образуя сложные эфиры.

2.4. Взаимодействие с кислотами-гидроксидами

Спирты взаимодействуют и с неорганическими кислотами, например, азотной или серной.

Видео:Реакция нейтрализации этоСкачать

3. Реакции замещения группы ОН

В присутствии концентрированной серной кислоты от метанола отщепляется вода. Процесс дегидратации протекает по двум возможным направлениям: внутримолекулярная дегидратация и межмолекулярная дегидратация.

3.2. Межмолекулярная дегидратация

При низкой температуре (меньше 140 о С) происходит межмолекулярная дегидратация по механизму нуклеофильного замещения: ОН-группа в одной молекуле спирта замещается на группу OR другой молекулы. Продуктом реакции является простой эфир.

Видео:Определение порядка реакции методом подбора кинетического уравненияСкачать

4. Окисление метанола

Реакции окисления в органической химии сопровождаются увеличением числа атомов кислорода (или числа связей с атомами кислорода) в молекуле и/или уменьшением числа атомов водорода (или числа связей с атомами водорода).

В зависимости от интенсивности и условий окисление можно условно разделить на каталитическое, мягкое и жесткое.

Типичные окислители — оксид меди (II), перманганат калия KMnO₄, K₂Cr₂O₇, кислород в присутствии катализатора.

Легкость окисления спиртов уменьшается в ряду:

метанол

4.1. Окисление оксидом меди (II)

Метанол можно окислить оксидом меди (II) при нагревании. При этом медь восстанавливается до простого вещества. Метанол окисляется до метаналя.

4.2. Окисление кислородом в присутствии катализатора

Метанол можно окислить кислородом в присутствии катализатора (медь, оксид хрома (III) и др.). Метанол окисляется до метаналя.

4.3. Жесткое окисление

При жестком окислении под действием перманганатов или соединений хрома (VI) метанол окисляется до углекислого газа.

4.4. Горение метанола

При сгорании спиртов образуются углекислый газ и вода и выделяется большое количество теплоты.

Видео:Все реакции разложения в неорганике | Химия ЕГЭ 2022 | УмскулСкачать

5. Дегидрирование спиртов

При нагревании спиртов в присутствии медного катализатора протекает реакция дегидрирования. При дегидрировании метанола образуется альдегид.

Видео:Получение МЕТАНОЛАСкачать

Получение метанола

Видео:Решение задач по уравнениям параллельно протекающих реакций. 2 часть. 11 класс.Скачать

1. Щелочной гидролиз галогеналканов

При взаимодействии галогеналканов с водным раствором щелочей образуются спирты. Атом галогена в галогеналкане замещается на гидроксогруппу.

2. Гидратация алкенов

Гидратация (присоединение воды) алкенов протекает в присутствии минеральных кислот. При присоединении воды к алкенам образуются спирты.

Однако получить метанол гидратацией алкенов нельзя.

3. Гидрирование карбонильных соединений

Присоединение водорода к альдегидам и кетонам протекает при нагревании в присутствии катализатора. При гидрировании альдегидов образуются первичные спирты, при гидрировании кетонов — вторичные спирты, а из формальдегида образуется метанол.

CH₂=O + H₂ → CH₃-OH

4. Промышленное получение метанола из «синтез-газа»

Каталитический синтез метанола из монооксида углерода и водорода при 300-400°С и давления 500 атм в присутствии смеси оксидов цинка, хрома и др.

Сырьем для синтеза метанола служит «синтез-газ» (смесь CO и H₂), обогащенный водородом:

Получение диметилового эфира из синтез-газа на базе метанольного производства (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4

На правах рукописи

ЛЯХИН Дмитрий Владимирович

ПОЛУЧЕНИЕ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА ИЗ СИНТЕЗ-ГАЗА

НА БАЗЕ МЕТАНОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05. 17. 01

Технология неорганических веществ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата технических наук

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении

высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет на кафедре «Технология неорганических веществ»

и в акционерная компании «Азот»

доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)

– Катализатор», г. Новомосковск

Защита состоится 9 февраля 2009 г. в 10 час. на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д. 212.063.02 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет по адресу:

153000, г. Иваново, пр. Энгельса, 7, ауд. Г — 205.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО ИГХТУ г. Иваново, пр. Энгельса, 10.

Автореферат диссертации разослан 23 декабря 2008 г.

Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций, д. т.н., ст. н.с.

Общая характеристика работы

Актуальность темы диссертации. Синтез-газ (оксиды углерода и водород) является исходным сырьём для ценных химических продуктов, в том числе метанола. Технология синтетического метанола хорошо отработана, а его производство получило значительное распространение из-за широкого использования метилового спирта в промышленности. В последнее время становится актуальным получение и использование диметилового эфира (ДМЭ), производство которого может быть основано или на реакции дегидратации метанола, или на прямом получении его из синтез-газа.

ДМЭ позволяет решить приобретающие все большую остроту ряд проблем ухудшения окружающей среды, включающие атмосферное загрязнение и истощение ресурсов. ДМЭ относится к хладагентам, обладающим нулевым значением потенциала озоноразрушения (ODP). Использование ДМЭ в качестве моторного топлива позволяет радикально улучшить качество выхлопа дизельных двигателей с уменьшением выброса вредных компонентов. ДМЭ, в качестве полупродукта, легко превращается в бензин, характеризующийся улучшенными экологическими характеристиками (преобладание разветвленных углеводородов) и минимальным содержанием нежелательных примесей.

В настоящее время, как в России, так и за рубежом имеются разработки технологии прямого получения ДМЭ из синтез-газа, минуя стадию синтеза и очистки метанола, что является наиболее прогрессивным и экономичным решением. Для получения ДМЭ возможно использовать оборудование метанольного производства, имеющего близкую технологию, что позволяет существенно снизить капитальные затраты на новое строительство. В тоже время, практический опыт эксплуатации промышленных установок синтеза ДМЭ почти отсутствует. Нет готовых технических решений и хорошо отработанных технологий. Серийный выпуск промышленного катализатора синтеза ДМЭ не налажен, также как и отсутствует опыт его эксплуатации. Кроме того, необходима разработка технологии выделения и очистки ДМЭ. Отсутствуют разработки методов анализа состава ДМЭ, полученного по промышленной технологии из синтез-газа. Поэтому работы, направленные на усовершенствование технологической схемы получения ДМЭ из синтез-газа на базе метанольного производства и последующей его очистки является актуальными.

Цель работы. На основе изучения процессов каталитического синтеза и выделения чистого ДМЭ разработать мероприятия, позволяющие улучшить технологию получения диметилового эфира из синтез-газа. Для решения поставленной задачи необходимо:

1. Исследовать свойства различных каталитических систем, в том числе гибридных катализаторов, в процессе дегидратации метанола и прямого синтеза ДМЭ из синтез-газа;

2. Идентифицировать параметры кинетического уравнения каталитической реакции дегидратации метанола;

3. Разработать математическую модель каталитического процесса получения ДМЭ и провести численное моделирование для промышленного реактора с целью выбора рациональных режимов работы;

4. Провести промышленные испытания катализатора прямого синтеза ДМЭ из синтез-газа;

5. Исследовать процесс выделения и очистки ДМЭ в промышленных условиях и разработать мероприятия по усовершенствованию данной технологии;

6. Разработать методику выполнения измерений состава ДМЭ для контроля качества продукта.

Научная новизна работы заключается в том, что, научный подход к решению производственной задачи получения диметилового эфира использован на основных стадиях действующего метанольного производства:

— исследованы нанесённые катализаторы и их комбинации с промышленным катализатором синтеза метанола, обеспечивающие получение диметилового эфира из метанола и синтез-газа;

— методом математического моделирования установлены рациональные режимы эксплуатации и способы загрузки катализаторов в реактор для получения метанола и диметилового эфира;

— на основании теоретических расчетов и экспериментальных данных по состоянию гетерогенной системы «жидкий диметиловый эфир – диоксид углерода» предложены технические решения по улучшению технологической схемы ректификации для получения чистого ДМЭ.

Практическая значимость работы

— Проведена апробация процесса совместного получения метанола и диметилового эфира на действующем оборудовании метанольного производства, установлены режимы его промышленного получения из синтез-газа и направления усовершенствования технологии.

— Усовершенствована технологическая схема ректификации метанола-сырца с выделением чистого ДМЭ, что позволило снизить содержание примесей в продукте и сократить его потери со сдувками.

— Разработана методика анализа диметилового эфира, которая включена в технические условия на ДМЭ: ТУ 2434-059-05761643-2001 «Эфир диметиловый жидкий», аттестована в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563-96 и зарегистрирована в ФГУП «ВНИИМС».

Достоверность результатов основывается на применении современных методов исследования, воспроизводимостью данных в пределах заданной точности анализа и проверкой адекватности моделей по результатам промышленных испытаний гибридного катализатора и системы разделения продуктов синтеза.

Личный вклад автора заключается:

— в проведении экспериментальных исследований по изучению активности нанесённых и гибридных катализаторов в процессах получения ДМЭ;

— в постановке и решению технической задачи по математическому моделированию процесса синтеза ДМЭ в реакторе;

— в разработке программы и участии в проведении промышленных испытаний бифункционального катализатора получения ДМЭ, анализе и обобщении результатов обследования промышленного агрегата синтеза ДМЭ;

— в расчёте процесса и разработке технических решений по совершенствованию технологической схемы ректификации;

— в постановке задачи и участии в разработке методики анализа жидкого ДМЭ.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

II Украинской научно-технической конференции по катализу, Северодонецк, 2000г., Всероссийской научно-технической конференции по технологии неорганических веществ, Казань, 2001г., Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологии», Казань, 2005г., V международной научно-технической конференции по катализу «Укркатализ – V», Киев, 2006г., VI Российской конференции «Научные основы приготовления и технологии катализаторов», г. Туапсе, 2008г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ из них 3 статьи в периодических научных изданиях и 7 тезисов докладов на научно-технических конференциях.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка использованной литературы из 106 наименований и приложений. Работа изложена на 156 страницах, содержит 41 рисунок и 31 таблицу.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе приводится литературный обзор. Рассматриваются различные каталитические системы в процессе дегидратации метанола с получением ДМЭ, а также синтеза ДМЭ или совместного синтеза метанола и ДМЭ в процессах гидрирования СО и СО2, при этом образование ДМЭ происходит на сложных катализаторах, включающих кислотные центры, образованные оксидом алюминия и другими модифицированными носителями. Рассмотрены различные схемы получения метилформиата. Представлены результаты исследования различных каталитических систем в процессе дегидрирования метанола с образованием метилформиата. Описаны результаты исследований по изучению оксидных и серебросодержащих каталитических систем в процессах переработки метанола в формальдегид. Представлены предлагаемые исследователями механизмы процессов получения ДМЭ как дегидратацией метанола, так и его синтезом из СО-содержащего газа. Описан механизм бифункционального катализа ДМЭ из синтез-газа. Также рассмотрен механизм получения метилформиата и формальдегида из метанола. Рассмотрены технологические схемы и условия проведения процесса получения и выделения ДМЭ.