Как получить этанол из этилена?

Question

Как получить этанол из этилена?

Жар138 25.01.2026 13:01

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Получение этанола из этилена является классическим примером реакций гидратации алкенов. В промышленности и лаборатории этот процесс осуществляется двумя основными способами: прямой и косвенной гидратацией. 1. Прямая гидратация этилена Это наиболее современный и экологичный промышленный метод. Реакция протекает в одну стадию при взаимодействии этилена с водяным паром в присутствии твердого катализатора. Уравнение реакции: $C H_{2} = C H_{2} + H_{2} O k a t, t, p C H_{3} - C H_{2} - O H cap C cap H sub 2 equals cap C cap H sub 2 plus cap H sub 2 cap O cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 minus cap O cap H$ Условия протекания:

Катализатор: Ортофосфорная кислота ( $H_{3} P O_{4} cap H sub 3 cap P cap O sub 4$ ), нанесенная на пористый носитель (например, силикагель). Температура: Около 280–300°C. Более высокая температура смещает равновесие в сторону исходных веществ, так как реакция экзотермична. Давление: Порядка 6–8 МПа (60–80 атм). Высокое давление способствует увеличению выхода продукта.

2. Косвенная (сернокислотная) гидратация Этот метод исторически был первым, но сейчас используется реже из-за высокой коррозийной активности реагентов. Процесс проходит в две стадии. Стадия 1: Образование этилсерной кислоты Этилен поглощается концентрированной серной кислотой ( $90 -- 98 % 90 -- 98 %$ ) при температуре около 70–80°C и давлении 1–1.5 МПа. $C H_{2} = C H_{2} + H_{2} S O_{4} C H_{3} - C H_{2} - O S O_{3} H cap C cap H sub 2 equals cap C cap H sub 2 plus cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 minus cap O cap S cap O sub 3 cap H$ Стадия 2: Гидролиз эфира Полученную этилсерную кислоту смешивают с водой и нагревают. В результате образуется этанол и регенерируется серная кислота. $C H_{3} - C H_{2} - O S O_{3} H + H_{2} O C H_{3} - C H_{2} - O H + H_{2} S O_{4} cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 minus cap O cap S cap O sub 3 cap H plus cap H sub 2 cap O right arrow cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 minus cap O cap H plus cap H sub 2 cap S cap O sub 4$ Сравнительные характеристики методов

Характеристика	Прямая гидратация	Косвенная гидратация
Количество стадий	Одна	Две
Катализатор / Реагент	$H_{3} P O_{4} cap H sub 3 cap P cap O sub 4$ (твердый)	$H_{2} S O_{4} cap H sub 2 cap S cap O sub 4$ (жидкий)
Экологичность	Высокая (меньше отходов)	Низкая (требует очистки стоков)
Коррозия оборудования	Умеренная	Очень высокая

Особенности процесса При любом из этих способов на выходе получается не чистый спирт, а смесь этанола с водой и побочными продуктами (например, диэтиловым эфиром). Для получения товарного этанола смесь подвергается ректификации. Чтобы получить абсолютированный (безводный) спирт, используют специальные методы обезвоживания, так как этанол образует с водой азеотропную смесь ( $95.6 % 95.6 %$ спирта). Я могу составить для вас таблицу сравнения химических свойств этанола и этилена или расписать механизм присоединения по правилу Марковникова для более сложных алкенов.

Как получить этанол из этилена?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов