Промышленное производство диэтилового эфира

Диэтиловый эфир относится к классу эфирных органических соединений. По сути, он имеет характеристики бесцветного, летучего химического вещества со сладким запахом, напоминающим растворитель. Диэтиловый эфир находит широкое применение в качестве растворителя, а также в различных бытовых продуктах.

Это бесцветная легколетучая легковоспламеняющаяся жидкость. Он обычно используется в качестве растворителя в лабораториях и в качестве пусковой жидкости для некоторых двигателей. Диэтиловый эфир также является обычным растворителем для реакции Гриньяра в дополнение к другим реакциям с участием металлоорганических реагентов.

Он широко используется в химической промышленности и в качестве пропеллента для аэрозолей. Диэтиловый эфир ранее использовался в качестве общего анестетика, пока не были разработаны негорючие препараты, такие как галотан. Его использовали в качестве рекреационного наркотика, вызывающего опьянение.

Он десятилетиями использовался в качестве источника энергии в различных странах, таких как Китай, Япония, Корея, Египет и Бразилия.

В домашних условиях его можно производить из различного сырья, включая биогаз из органических отходов. Из-за отсутствия углерод-углеродных связей использование диэтилового эфира в качестве альтернативы дизельному топливу может практически устранить выбросы твердых частиц и потенциально свести на нет необходимость в дорогостоящих дизельных сажевых фильтрах. Диэтиловый эфир имеет высокое цетановое число 85-96 и используется в качестве пусковой жидкости в сочетании с нефтяными дистиллятами для бензиновых и дизельных двигателей из-за его высокой летучести и низкой температуры вспышки.

Процесс производства диэтилового эфира

Диэтиловый эфир можно получить как в лабораториях, так и в промышленных масштабах с помощью процесса, называемого синтезом кислого эфира.

Этанол смешивают с сильной кислотой, такой как серная кислота (H₂ ТАК₄ ). Эта сильная кислота диссоциирует в водной среде с образованием H₃ О ⁺ (ионы гидроксония).

Позже ион водорода протонирует электроотрицательный атом кислорода этанола, придавая молекуле этанола положительный заряд.

С₂ Н₅ ОН + Н₃ О ⁺ → С₂ Н₅ ОХ₂ ⁺ + Н₂ О

Нуклеофильный атом кислорода непротонированного этанола вытесняет молекулу воды из протонированной (электрофильной) молекулы этанола, образуя воду, ион водорода и диэтиловый эфир.

С₂ Н₅ ОХ₂ ⁺ + канал₃ канал₂ ОН → Н₂ О + Н ⁺ + С₂ Н₅ ОС₂ Н₅

Эту реакцию необходимо проводить при температуре ниже 150°C, чтобы гарантировать, что продукт элиминирования (этилен) не будет продуктом реакции. При более высоких температурах этанол дегидратируется с образованием этилена.

Реакция получения диэтилового эфира обратима, поэтому в конце концов достигается равновесие между реагентами и продуктами. Получение хорошего выхода эфира, что, в свою очередь, требует отгонки эфира из реакционной смеси до его превращения в этанол.