Як з бутану отримати бутен


 

Бутан — органічна речовина, що відноситься до класу граничних вуглеводнів. Його хімічна формула С4H10. Він головним чином використовується як компонент високооктанових бензинів і як сировина для виробництва бутена. Бутен — неграничні вуглеводень, газ, має формулу С4Н8. Від бутану відрізняється наявністю однієї подвійного зв’язку в молекулі. Широко використовується при синтезі бутадієну, бутилового спирту, изооктана і поліізобутилену. Крім того, бутилен застосовується як один з компонентів суміші для різання і зварювання металів.



Інструкція

  1. Подивіться на формули наступних хімічних сполук: С4H10 і С4Н8. Чим вони відрізняються? Тільки тим, що в молекулі бутану на два атома (точніше, іона) водню більше. Звідси випливає природний висновок: щоб перетворити бутан в бутен, треба видалити з його молекули два зайвих атома водню. Ця реакція називається дегидрированием. Вона відбувається за такою схемою: С4Н10 = С4Н8 + Н2.
  2. Які умови перебігу вищевказаної реакції? Просто так при нормальних умовах вона не піде. Вам знадобиться, перш за все, висока температура (близько 500 градусів). Але однією лише температури для того, щоб реакція пройшла за потрібною вам схемою, недостатньо. Експериментальними даними встановлено, що тоді більша частина бутану буде перетворюватися або в етан та етен (етилен), або в метан і пропена, тобто проходити за наступними схемами: С4Н10 = С2Н6 + С2Н4 і С4Н10 = СН4 + С3Н6. І лише зовсім невелика частина бутану перетвориться на бутен і водень.
  3. Тому вам необхідний ще каталізатор на основі нікелю. У його присутності при температурі 500 градусів майже 90 відсотків бутану перетворюється в бутен, реакція буде виглядати наступним чином: С4Н10 = С4Н8 + Н2. Тому ця реакція так і називається «отримання бутена з бутану методом каталітичного дегідрування».
  4. Зрозуміло, проведення реакції при такій температурі (500 градусів) в лабораторних умовах дуже важко. Тому описаний метод отримання бутена використовується тільки в промисловості.
  5. Існують і інші способи отримання бутена. Наприклад, крекінгом нафти (високотемпературна переробка), каталітичним крекінгом (термокаталітіческіх переробка) вакуумного газойлю і т.д. При крекінгу підвищується температура, за рахунок якої збільшується дегидрогенизации.