Question

Pentru obtinerea industriala a 1-butanolului se utilizeaza urmatoarele reactii:
2CH4 ⇔C2H2+3H2
C2H2+HOH⇔CH3CH=O
2CH3CH=O⇔CH3-CH=CH-CH=O + H2O
CH3-CH=CH-CH=O + 2H2⇔1-Butanol
Stiind ca din 2000 L de CH4 de puritate 89.6 % s au obtinut 148g de butanol,reactiile decurgand cu randament de 50%,cu excetia reactiei Kucerov,indicati:
randamentul reactie Kucerov si volumul de hidrogen consumat la hidrogenare.
Raspuns:80%,89.6 l

Answer 1

Deoarece stim randamentul a trei reactii, folosim notiunea de randament general sau al procesului
rg(rand. general)=(r1/100)*(r2/100)*(r3/100)*(r4/100)*100%
rg=0,5*0,5*0,5*(n/100)*100=0,125*n%
acum deoarece presupunem ca am cunoaste valoarea randamentului procesului, putem scrie o ecuatie simpla:
teoretic, din metan obtinem 1-butanol
cum scriem ecuatia? Metanul are 1 atom de C, iar butanolul 4 =>
4CH4 -> CH3-CH2-CH2-CH2-OH <- aceasta e ecuatia generala a procesului
89,6/100=Vpur/2000 => Vpur=1792l
89,6l.........74g
4CH4 -> C4H10O
1792l.......1480g
1480g...............r=100%
148g.........rg=0,125*n%
0,125*n=148*100/1480=10% => n=80%
pentru H2 mergem pe proces
n=V/Vm=1792/22,4=80moli
(1) obtinem 40moli de acetilena => dupa aplicarea randamentului obtinem 20moli
(2) obtinem 20moli etanal, dupa aplicarea randamentului obtinem 16moli etanal
(3) obtinem 8 moli de butenal => dupa aplicarea randamentului obtinem 4 moli butenal
doar jumatate din butenal se hidrogeneaza deoarece r=50%
1mol.......44,8l
C4H6O + 2H2 -> C4H10O
2moli. .....x=?
x=89,6l H2 consumati