벤젠의 수소화 반응

소개

이 실험의 목적은 연속식 미분반응기를 사용하여 알루미나를 담체로 한 Pt 촉매상에서 벤젠의 기상 수소화 반응의 반응차수 및 반응속도 상수를 얻고자 하는데 목적이 있다.

목차

요약

1)서론

2)실험이론
2-1 벤젠 수소화에 의한 사이클로 헥산 제조 공정
2-2 미분반응기
2-3 미분반응 설계식
2-4 아레니우스의 식
2-5 가스크로마토 그래피
2-6 GC에인한 농도 분석

3)실험방법
3-1 실험장치 소개
3-2 실험 방법
3-3 GC분석
3-4 시약조사

4)실험 결과 및 토의
4-1 실험 결과 및 계산
4-2 토의

5)결론

6)참고문헌

본문내용

★요약

반응속도는 온도, 압력과 반응에 관여하는 화학종들의 농도 등에 많은 영향을 받는다. 이번 실험에서는 수소화 반응에 높은 활성을 나타내는 pt/alumina 촉매를 사용하여 벤젠의 수소화 반응 특성을 조사 하였고, 미분 반응기 내에서의 알루미나 담체로한 pt촉매상에서 벤젠의 기상수소화 반응을 통해 나온 생성물의 주입속도를 달리하여 결과를 확인하고 그 결과를 GC로 농도분석 한다. 분석물로 기상 수소화 반응의 반응 차수 , 반응속도 상수를 알 수 있다. 시클로헥산의 농도를 이용해 반응속도를 구해 초기 벤젠 농도에 대해 plot해서 y = 1.0001067118 x + 1.7945486834의 식이 나왔다. 그 결과 lnk`값은 1.7945486834임을 알 수 있고의 값은 1.0001067118임을 알 수 있다. 위의 값과 모든 의 값이 일정하다 가정하고 k의 값을 구하면 k = 53.276024의 값이 나옴을 알 수 있다.


1)서론

이 실험의 목적은 연속식 미분반응기를 사용하여 알루미나를 담체로 한 Pt 촉매상에서 벤젠의
기상 수소화 반응의 반응차수 및 반응속도 상수를 얻고자 하는데 목적이 있다.
사이클로 헥산은 벤젠의 촉매 수소화 반응으로부터 생성된다. 미국의 DuPont이 기상 수소화 반응
을 사용하긴 했으나 일반적으로 반응은 액상에서 수행되며 수율은 화학양론과 밀접한 관계가 있다.
기상에서의 운전은 현탁된 니켈촉매를 생산물로부터 분리해내는 복잡한 과정이 필요 없으므로 좀
더 유리하거나 기상 반응기술은 커다란 장치, 특히 촉매재고탱크를 가지고 있는 반응기를 필요로
한 다. 공정은 반응열을 제거하기 위하여 사용하는 방법에 따라 차이가 난다. UOP공정에서는 액상
수소화 반응이 벤젠에 대해 실질적으로 0차 반응이기 때문에 반응속도의 영향 없이 많은 양의 벤
젠을 순환시켜 이뤄진다. IFP공정은 반응기를 연속적으로 사용하는데 첫번째의 반응기는 액상에서,
그리고 두번째는 기상에서 운전된다. 첫 번째의 반응기에서 전환되지 않은 벤젠은 트림(trim) 반응
기에서 수소화된다. 또 다른 공정은 더욱 복잡한 반응기를 이용하지만 낮은 촉매는 재고탱크를 수
반하는 냉각 튜브를 사용하며 Raney Nickel이 일반적인 촉매로 사용된다. Cyclohexane의 다른 중
요한 공급 원료로 두 가지가 있는데, 첫 번째는 베네수엘라 조나프타와 천연가솔린을 이용하여
Phillips가 대규모로 생산하는 것으로 Cyclohexane의 함량이 약 85%정도이다. 이 제품은 중압 PE
생산을 위한 용매로 사용되며 또한 사이클로 헥산올-사이클로 헥사논 공정에 주입될 수도 있다.
두번째로 미국의 한 생산기업은 톨루엔을 사용하여 동시에 일어나는 이중결합 수소화 반응에 의하
여 사이클로 헥산올을 생산한다. 위와 같이 사이클로 헥산은 벤젠의 수소화 반응을 통해 얻을 수
있기 때문에 벤젠의 수소화 반응에 대해서 알아 볼 필요가 있다

참고자료

· FOGLER-화학반응공학(1st edition), 송승구외 공역, 회중당, p201~203
· 물리화학 Gilbert W. Castellan, 1986, (주)사이텍 미디어 p722, p726～73
· Octave Levenspiel, 화학반응공학 2000, (주)사이텍 미디어, p.3～6, p.461～478
· http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11&dir_id=110204&eid=xz0dn8oa2E7Btxv82rhuxmq8+gnEJ2At&qb=vcPFrLfOx+276g==
· www.snurips.ac.kr/erp/erpmenus/main_gijajae/upLoadFiles/15.가스크로마토그래피
· 시약
· 벤젠 - http://100.naver.com/100.nhn?docid=774117
· 시클로헥산 - http://100.naver.com/100.nhn?docid=100943