石蜡的催化裂化.ppt

石蜡的催化裂化,【实验目的】,1. 认识石蜡催化裂化的原理； 2. 了解提高轻质油产率的化学方法实验原理】,石油的催化裂化就是在一定条件下， 经催化剂的作用，把相对分子质量大、沸 点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低 的烃的过程催化裂化可以提高汽油的质 量重油、石蜡等相对分子质量较大的 烃分子在一定条件下，被裂化而转变为 相对分子质量较小的烃如：, 这样就生成了相对分子质量比较小、 沸点比较低的类似汽油的饱和烃和不饱 和烃的液态混合物有些裂化产物还会 继续分解，生成饱和的和不饱和的气态 烃如辛烷分解成丁烷和丁烯，丁烷还 可分解成甲烷、丙烯、乙烷、乙烯等， 其产物可用酸性高锰酸钾溶液检验实验装置】,如图7-131所示Ⅰ催化裂化Ⅱ部分裂化气冷凝Ⅲ通入高锰酸钾溶液 图7-131,1. 按图连接实验装置实验步骤】,3. 加热试管，等石蜡熔化后，观察反应进行的情况2. 在试管Ⅰ里放入4g石蜡和3g粉末状的氧化铝4. 持续加热5min-10min，可观察到试管Ⅲ里高锰酸钾酸性溶液颜色变浅,甚至褪色，说明有不饱和的气态烃生成在试管Ⅱ里可以看到有少量的液体凝结，闻一下这种液体，可闻到有汽油味。

5. 将试管Ⅱ中的液体分别注入盛有高锰酸钾酸性溶液和溴水的两支试管里，振荡，也可观察到两溶液的颜色变浅，甚至消失，说明此液体中含有不饱和烃注意事项及成败关键】,1. 试管Ⅰ必须事先烘干，所配的胶塞及导管也应不带水分，以保证催化剂的活性2. 由于试管Ⅱ冷凝液体的量较少，所以试管Ⅱ最好也是干燥的，以便能明显看出冷凝液体3. 酸性高锰酸钾溶液必须比较稀，显淡红色即可如过浓，则褪色现象不明显，演示时间也要增长4. 裂化石蜡的装置里，玻璃导管必须长一些，以起回流冷凝作用，操作也比较安全加热的时间也不宜过长，加热5min—10min后，出现明显的现象即可否则试管Ⅰ中的残留物会结焦而不易洗涤实 验完毕后，最好趁热倒出残渣，用热水洗涤试管6. 为保证石蜡与催化剂充分接触，可向试管Ⅰ中加入一些碎瓷片之类的物质，以起到固定催化剂和增大石蜡与催化剂接触面积的作用实验改进】,改进Ⅰ,本实验中的催化剂氧化铝可改用无水三 氯化铝、硅酸铝、水泥、砖瓦块等代替效 果也很好下面介绍几种催化剂的制作方 法1. Na2SiO3—水泥催化剂,取15g硅酸钠固体溶于15mL水中，适当 加热得澄清溶液，然后边搅拌边滴入6mol/L 盐酸至混合体系pH=7为止，静置，稍分层 后倾去上层清液，然后加入普通水泥约10g， 调和均匀后移入蒸发皿中，加热并借助玻璃 棒的搅拌得干态黄豆大小固体颗粒，趁热放 在干燥器中冷却备用。

此催化剂新鲜、多孔与反应液接触面积大2. 硅胶催化剂,取实验室常用的蓝色硅胶15g放在蒸发 皿中并盖上表面皿，用酒精喷灯灼烧至爆 裂，颜色呈蓝黑色，停止加热，立即放在 干燥器中冷却备用 此催化剂制备简单，且由于硅胶干燥剂 多孔，因而对石蜡吸附效果更好，催化效 果更佳3. Na2SiO3—Al2(SO4)3—水泥催化剂,取10g Na2SiO3、40g Al2(SO4)3·18H2O 溶于100mL水中，加热搅拌至沸腾，恒 沸10min后停止加热，此时两物质发生水 解反应，生成原硅酸和氢氧化铝沉淀冷 却静置，倾去上层清液，同时加入3~4 药匙普通水泥，搅拌均匀，最后得黄豆般 干态颗粒，放在干燥器中冷却备用此催化剂的主要成分可视为铝硅酸盐， 其催化效果最好，现象出现最快，最明显改进Ⅱ,1. 实验装置(如图7-132所示),1-玻璃管； 2-Ⅰ号横口管； 3-胶圈； 4-Ⅱ号横口管； 5-溴水； 6-0.1%酸性高锰 酸钾溶液； 7-石蜡和无水三氯 化铝 ,图7-132,2. 实验步骤,在大试管中放入3g-4g液体石蜡，在Ⅱ号横口管中加入少量0.1%酸性高锰酸钾溶液，在Ⅰ号横口管中加入少量溴水，塞上插有玻璃管的胶塞，连接好装置。

2) 用酒精灯加热大试管2min-3min，石蜡沸腾，高锰酸钾酸性溶液、溴水溶液的颜色无变化，说明石蜡并未裂解3) 将上述石蜡稍冷，迅速向大试管中加入2g无水三氯化铝，马上套上两个横口管，继续加热，管内产生大量的烟雾，并逐渐上升到顶端的玻璃管，用 火柴在玻璃管口点燃该烟雾，火焰高达5cm—15cm，同时两个横口管中溶液的颜色均变成无色4) 移开加热的酒精灯，冷却后分别取下两个横口管，可清楚地看到高锰酸钾酸性溶液和溴水不仅颜色褪去，而且管中的液面上均出现了一层油状物质，并有汽油的气味。