跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.236.110.106) 您好!臺灣時間:2021/07/26 00:31
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:毆松茂
論文名稱:苯乙烯之製備研究
指導教授:李國禎李國禎引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:東海大學
系所名稱:化學工程學系
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
中文關鍵詞:苯乙烯
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:158
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本論文研究苯乙烯的製備,主要是運用在環氧丙烷和苯乙烯的共製備方面,其中包括苯乙酮氫化反應和1-甲基苯基甲醇之脫水反應。
在氫化反應部分,為苯乙酮的氫化反應,其主要產物為1-甲基苯基甲醇。所使用的觸媒有Pd/C和Raney Ni ,若單獨使用觸媒時,其1-甲基苯基甲醇的產率會因乙基苯的產生而降低,進而加入添加物來提高產率,降低乙基苯的產生。在較佳之反應條件下(100℃及140psi),由Pd/C所得之最高產率為97.0%,而由Raney Ni所得之最高產率為97.3%。
在脫水反應部分,為1-甲基苯基甲醇的脫水反應,其主要產物為苯乙烯,所使用的觸媒有Ti和Al的金屬氧化物,其中以JRC-TiO-4 為觸媒,在290℃,可得到較佳的產率96.6%。
在動力學方面,以Pd/C和Raney Ni 的氫化反應,及以JRC-TiO-4的脫水反應皆為一級反應,其活化能分別為60.03 KJ/mol、63.04 KJ/mol 和90.22 KJ/mol。

目錄
摘要………………………………………………………………….Ⅰ
abstract………………………………………………………………Ⅱ
第一章 緒論………………………………………………………1
1-1 苯乙烯的主要用途……………………………………..…...2
1-2 苯乙烯的化學物理性質…………………………………….4
1-2-1 化學性質……………………………………………………4
1-2-2 物理性質……………………………………………………4
1-3 苯乙烯被大量使用之原因………………………………….5
1-4 苯乙烯單體的合成法……………………………………….5
1-5 工業上苯乙烯的製造……………………………………….6
1-5-1 乙基苯脫氫…………………………………………………..6
1-5-2 氫過氧化物法………………………………………………..9
1-5-3 甲苯與甲醇烷化法…………………………………………..10
1-5-4 甲苯與乙烯經1,2-二苯乙烯法……………………………..10
1-5-5 苯乙烯其他製法……………………………………………..11
1-6 研究目的…………………………………………………….11
第二章 文獻回顧……………………………………………………13
2-1 苯乙酮的氫化……………………………………………….13
2-1-1 溶劑的影響…………………………………………………13
2-1-2 觸媒添加劑的影響…………………………………………15
2-1-3 添加水對其反應的影響……………………………………15
2-1-4 添加NaOH對反應的影響…………………….…………..16
2-2 1-甲基苯基甲醇脫水成苯乙烯…………………………...17
第三章 實驗………………………………………………………...20
3-1 苯乙酮(acetophenone)之氫化實驗………………………..20
3-1-1 氫化實驗步驟……………………………………………….20
3-2-1 脫水實驗步驟……………………………………………….22
3-2 甲基苯基甲醇(1-phenylethanol)之脫水實驗………………22
3-3 產物分析……………………………………………………...25
3-3-1 氣相層析分析儀…………………………………………….25
3-3-2 BET表面積實驗………………………………………….…35
3-3-3 X-射線繞射粉末分析儀(XRPD)……………………………35
3-4 實驗藥品氣體及設備…………………………………….…36
3-4-1 實驗藥品……………………………………………………36
3-4-2 實驗氣體……………………………………………………37
3-4-3 實驗儀器設備………………………………………………37
第四章 結果與討論…………………………………………………38
4-1 氫化反應數據………………………………………………39
4-1-1 以Pd/C觸媒氫化苯乙酮之數據……………………….…39
4-1-2 以Raney Ni 觸媒氫化苯乙酮之數據…………………….49
4-2 脫水反應數據………………………………………………61
4-3 反應動力學探討………………………………….………...74
4-3-1 以Pd/C觸媒氫化苯乙酮之動力學探討………………….75
4-3-2 以Raney Ni 觸媒氫化苯乙酮之動力學探討……………76
4-3-3 以JRC-TiO-4觸媒進行脫水反應之動力學探討………..77
4-4 活化能的探討………………………………………………81
4-4-1 以Pd/C觸媒氫化苯乙酮之活化能……………………….82
4-4-2 以Raney Ni觸媒氫化苯乙酮之活化能…………………..83
4-4-3 以JRC-TiO-4觸媒脫水反應之活化能…………………..84
第五章 結論與建議……………………………………………….…85
參考文獻…………………………………………………………….…91
表目錄
表1-1 美國、西歐和日本2000年時苯乙烯供需平衡情況………3
表1-2 中國大陸苯乙烯供需平衡情況……………………………..3
表1-2-1 苯乙烯物理性質…………………………………………..4
表2-1-1 不同溶劑下苯乙酮及主要產物1-甲基苯基甲醇之反應 數據.………………………………………………………………….13
表2-1-2 觸媒添加Cr後氫化之數據……………………………..15
表3-3-1 column 分析條件………………………………………..25
表3-4-1 藥品純度及製造廠商一覽表……………………………36
表3-4-2 氣體純度與購買公司一覽表……………………………37
表3-4-3 儀器設備型號與製造廠商一覽表………………………37
表4-1-1 苯乙酮濃度之影響………………………………………40
表4-1-2 溶劑的影響………………………………………………41
表4-1-3 溫度之影響………………………………………………42
表4-1-4 觸媒量之影響……………………………………………43
表4-1-5 添加物之影響……………………………………………45
表4-1-6 LiOH添加量之影響…………………………………….47
表4-1-7 1-甲基苯基甲醇之影響………………………………….48
表4-1-8 Raney Ni觸媒量的影響………………………………...50
表4-1-9 LiOH添加量的影響…………………………………….51
表4-1-10 添加水的影響…………………………………………..52
表4-1-11 添加物混合方式的影響………………………………..53
表4-1-12 水與LiOH的影響……………………………………..54
表4-1-13 醇類的影響……………………………………………..55
表4-1-14 異丙醇的影響…………………………………………..56
表4-1-15 溶劑的影響……………………………………………..57
表4-1-16 以不同溫度下氫化苯乙酮……………………………..58
表4-1-17 壓力的影響……………………………………………..59
表4-1-18 界面活性劑的影響……………………………………..60
表4-2-1 JRC-TiO-1~ JRC-TiO-5之基本資料………………….62
表4-2-2 Al2O3、γ-Al2O3之BET數據………………………….63
表4-2-3 JRC-TiO-1~ JRC-TiO-5之BET數據…………………63
表4-2-4 以TiO2為觸媒進行脫水反應…………………………...66
表4-2-5 以JRC-TiO-1為觸媒進行脫水反應……………………67
表4-2-6 以JRC-TiO-2為觸媒進行脫水反應……………………68
表4-2-7 以JRC-TiO-3為觸媒進行脫水反應……………………68
表4-2-8 以JRC-TiO-4為觸媒進行脫水反應……………………69
表4-2-9 以JRC-TiO-5為觸媒進行脫水反應……………………69
表4-2-10 以Al2O3為觸媒進行脫水反應…………………………70
表4-2-11 以γ-Al2O3為觸媒進行脫水反應………………………71
表4-2-12 以γ-Al2O3為觸媒進行脫水反應………………………72
表4-2-13 JRC-TiO-4觸媒在290℃下的壽命測試………………73
表4-3-1 以Pd/C觸媒氫化苯乙酮之數據………………………..76
表4-3-2 以Raney Ni觸媒氫化苯乙酮之數據…………………...77
表4-3-3 以JRC-TiO-4為觸媒之脫水反應數據…………………81
表4-4-1 以Pd/C為觸媒之反應速率常數表……………………...83
表4-4-2 以Raney Ni為觸媒之反應速率常數表…………………84
表4-4-3 以JRC-TiO-4為觸媒之脫水反應速率常數表………….85
圖目錄
圖1-5-1 苯乙烯製程圖…………………………………………….8
圖2-1-1 苯乙酮氫化反應式………………………………………14
圖3-1-1 苯乙酮氫化之高壓反應器裝置圖………………………21
圖3-2-1 甲基苯基甲醇脫水反應器裝置圖………………………23
圖 3-2-2 石英管反應器裝置圖……………………………………24
圖3-3-1 氫化苯乙酮之GC定性分析滯留時間圖……………….27
圖3-3-2 1-甲基苯基甲醇脫水之GC定性分析滯留時間………..28
圖3-3-3 苯乙酮在環己烷中之校正曲線………………………….29
圖3-3-4 1-甲基苯基甲醇在環己烷中之校正曲線……………….30
圖3-3-5 乙基苯在環己烷中之校正曲線………………………….31
圖3-3-6 苯乙酮在乙基苯中之校正曲線………………………….32
圖3-3-7 1-甲基苯基甲醇在乙基苯中之校正曲線………………..33
圖3-3-8 苯乙烯在乙基苯中之校正曲線………………………….34
圖4-1-1 JRC-TiO-1~ JRC-TiO-5之XRD圖……………………64
圖4-1-2 α-Al2O3、γ-Al2O3之XRD圖………………………….65
圖4-3-1 以Pd/C為氫化觸媒之氫化反應動力圖………………..76
圖4-3-2 以Raney Ni 為氫化觸媒之氫化反應動力圖…………..77
圖4-3-3 為JRC-TiO-4脫水反應動力圖…………………………81
圖4-4-1 以Pd/C為觸媒之-lnk vs 1/T 做圖……………………..83
圖4-4-2 以Raney Ni為觸媒之-lnk vs 1/T 做圖…………………84
圖4-4-3 以JRC-TiO-4為觸媒之-lnk vs 1/T 做圖………………….85
圖5-1-1 以Raney Ni與Pd/C氫化之轉化率比較圖………………87
圖5-1-2 以Raney Ni與Pd/C氫化之產率比較圖…………………87
圖5-1-3 添加物的影響之轉化率比較圖………………………….…89
圖5-1-4 添加物的影響之產率比較圖…………………………….…89

參考文獻
1.萬正其,”苯乙烯”,化工,第二期,p.7-14,1996.
2.彭耀寰,”苯乙烯”,高分子材料,p47-55,1995.
3.王奕凱,李秉傑,邱宏明合譯,”非均勻系催化原理與應用”,渤海堂文化公司,p247-265.
4.J. Court, F. Janati-Idriss, S. Vidal, P. Wierzchowski, J. Chim. Phys. 87, 1990.
5.J. Masson, P. Cividino, J. Court, Selective hydrogenation of acetophenone on chromium promoted Raney nickel catalysis.1997.
6.J. Masson, S. Vidal, P. Cividino, P. Fouilloux, J. Court,Appl. Catal.1993.
7.A. P.G. Kieboom, F. Van Ranturjk, Hydrogenation and hydrogenolysis in synthetic organic chemistry, Delft Univerity Press, 1977, chap.Ⅲ.
8.A. J. Renouprez, P. Fouilloux, J.P. Candy,Surf. Sci. 1979.
9.陳郁文; 胡松城,苯部分氫化反應之研究,博士論文.1977.
10.Too, Yasuhiko; lwanaga, Preparation of 1-phenylethanol from acetophenone,1989.
11.W. L. Faith, D. B. Keyes, R. l. Clark, Industrial Chemicals, 2 nd Edition, Wiley, New York,1957.
12.H.J. Sanders, H. F. Keag, H. S. McCullough,Ind. Eng. Chem.1953.
13.A. Chauvel, G. Lefebver, Petrochemical processes:1, Synthesis-gas Derivatives and Major Hydrocarbons, Technip,1989.
14.H. Dirkzwager, M. van Zwienen, WO patent 9958480, 1990, to shell. Int. Res.
15.G. G. Overberger, J. H. Saunders, Organic Syntheses, Vol. Ⅲ, Wiley, New York,1953.
16.R. V. Hoffman, R.D. Bishop, P.M. Fitch, R. Hardenstein, J. Org. Chem. 45, 1980.
17.G. Csomontanyi, A. Panovici, Rev. Roumaine de Chimie17, 1972.
18.T. Takahashi, T. Kai, M. Tashiro, Can. J. Chem. Eng. 1988.
19.Jean-Paul Lange , Carl M.A.M. Mesters, Mass transport limitations in zeolite catalysts : the dehydration of 1-phenylethanol to styrene, 2000.
20.N. Lavaud, P. Magnoux, F. Alvarez, L. Melo, G. Giannetto, M. Guisnet, Transformation of acetophenone over Pd HFAU catalysts,1998.

連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
1. 23. 陳文長,「德國慕尼黑大學學生休閒運動參與行為、參與興趣及參與動機之研究」,嘉南學報,第二十二期,第123-134頁(1996)。
2. 22. 陳文長,「大學生運動性休閒動機參與量表之信度與效度分析」,國立體育學院論叢,第四卷,第二期,第109-122頁(1995)。
3. 21. 張良漢,「名仕健康俱樂部會員生活型態及參與行為之調查研究」,聯合學報,第十五期,第117-133頁(1995)。
4. 20. 黃金柱、林木俊、沈莉青、廖志猛,「民眾參與休閒運動態度和參與行為之研究-以台北市四季潛水游泳會為例」,國立體育學院論叢,第四卷,第一期,第69-93頁(1993)。
5. 18. 莊庭禎,網球運動消費者行為在休閒生活型態上之探討,嘉南學報,第十八期,第70-78頁(1992)。
6. 17. 張景然,「休閒生活與青少年行為輔導」,成人教育,第48-49頁(1991)。
7. 13. 劉宏裕,「都會兒童的休閒活動探討」,國民體育季刊,第二十五卷,第一期,第150-157頁(1996)。
8. 12. 黃郁宜,「現代青少年的休閒活動」,學生輔導通訊,第三十五期,第88-93頁(1994)。
9. 10. 陳在頤,「老年時期的休閒活動」,國民體育季刊,第二十二卷,第四期,第39-45頁(1993)。
10. 9. 賴靜惠,「就業者從事休閒活動之現況分析」,勞工之友,第五一三期,第8-13頁(1993)。
11. 7. 李鍾元,「老人的休閒活動」,健康教育,第六十七期,第11-13頁(1991)。
12. 1. 蔡長啟,「我國發展休閒活動的應有措施」,國民體育季刊,第二十二卷,第四 期,第4-10頁(1993)。
13. 27. 賴森林、吳兆欣,「台灣地區民眾體能活動市場區隔參與動機及其參與行為之研究」,大仁學報,第十七期,第489-508頁(1999)。