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苯烷基化制乙苯

材料化学101班

周慧1004020122

刘爽1004020110

邸雪1004020119

王雪霞1004020107
一、乙苯用途的介绍：

乙苯是一个芳香族的有机化合物，主要用途是在石油化学工

业作为生产苯乙烯的中间体，所制成的苯乙烯一般被用来制备常

用的塑料制品——聚苯乙烯。尽管在原油里存在少量的乙苯，但

大批量生产仍然是靠在酸催化下苯与乙烯反应。乙苯经过催化脱

氢，生成氢气和聚苯乙烯。乙苯也存在与某些颜料中。
二、原理：

乙苯生产主要采用苯和乙烯在催化剂上进行烷基化反应而制得

的。该方案所是无水三氯化铝作催化剂的烷基化反应，为了提高催化

剂的分散性和稳定性，常将无水三氯化铝制成一种深红色油状三元络

合物（红油），其密度比烷基化液要大，是一种活性很高的催化剂，

它是由三氯化铝、苯、乙苯在盐酸催化条件下形成的。
三、制备部分

（一）三氯化铝络合物的制备

1、原料：

无水三氯化铝（20g）；

苯（CR，120g）；

乙苯（50g）；

盐酸（3-5滴）

2、反应方程式：
CH
25C2H5
+H+
AlCl3+AlCl3

AlCl3络合物（红油）：

所制产品往往内含苯，且其易吸水失效，故要密封保存，锥形瓶塞为

磨口玻璃塞（须涂抹真空油脂后使用），盛装过红油的实验仪器清洗

时须预加洗衣粉，再在通风橱中清洗，以防苯蒸汽和HCl气体产生。

3、仪器：

电炉、水浴锅、电动搅拌、四口烧瓶（250ml，若为150ml则反

应原料量减半）、温度计、电动搅拌器、球形冷凝管、滴管、分液漏

斗（洗净、烘干）、锥形瓶（磨口，洗净、烘干）

HO
2

HO
2

4、制备步骤及相关现象：

按如上装置图搭好装置，向250ml四口烧瓶中快速加入20g无

水AlCl3，随即将已称量好的乙苯加入四口烧瓶中，注意要将粘在瓶

口壁上的无水AlCl3冲洗至瓶底，滴入3-5滴盐酸，快速加入120g

苯，搅拌，缓缓升温，待温度达到60℃，搅拌保温反应一小时后，

停止搅拌，得到深红色液体，将料液倒入分液漏斗中，分层，底层红

油倒入锥形瓶，称重，密封保存。上层液体回收。

（二）苯烷基化反应

1、反应装置

进水

干
燥
剂

图3（1）
乙烯储气瓶乙烯干燥器鼓泡塔冷凝器
反应器气液分离器

尾气吸收器

2、乙苯生产的操作规程

反应部分

（1）加料：苯、催化剂

（2）升温：至反应所需温度，95℃，注意控制升温速率并做好记录

（3）反应过程：

当反应温度升到95℃时，打开自来水开关，调节速度为

2.5-3.3ml/s（体积流速），然后以此速向乙烯贮气瓶中加水，使得乙

烯能以同样体积流速进入到鼓泡塔反应器。

乙烯鼓泡进入反应器，与苯在红油催化下反应；

未反应的乙烯及部分气化的苯蒸汽一起从鼓泡床反应器出来，

蒸汽经回流冷凝器冷凝，冷凝液流回反应器，未冷凝气体排空。

产品精制部分

（1）苯烷基化液的洗涤

将反应完毕后的烷基化液及催化剂的络合物一起放入分液漏斗

中，沉降分层后将下层络合物催化剂倒入回收瓶中。

将上层的烷基化液用等量水洗涤，以除去烷基化液中残存的

AlCl3络合物催化剂，洗涤时经常开分液漏斗的活塞放出生成的HCl

气体；

水洗后再用等量饱和食盐水和5%NaOH溶液各洗涤一次，分层后

放出下层的食盐水和NaOH溶液，洗完的烷基化液倒入锥形瓶中，加

入干燥剂无水氯化钙静置，以吸收残留在烷基化液中的少量水份。

（2）烷基化液的蒸馏

常压蒸馏，分别收集苯馏份（78-85℃）、乙苯馏份（85-139℃）、

二乙苯馏份（139℃以上）。

从而可制得纯度较高的乙苯。