典型化工生產(chǎn)過程--氧化過程概述(已修改)
2025-01-08 16:38 本頁面
【正文】 第五章 典型化工生產(chǎn)過程第三節(jié) 氧化過程一、氧化過程的概念二、氧化過程的工業(yè)應(yīng)用三、氧化過程的基本原理四、乙烯催化氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷過程 氧化反應(yīng) 是化學(xué)工業(yè)中一大類重要化學(xué)反應(yīng)，它是生產(chǎn)大宗化工原料和中間體的重要反應(yīng)過程? 有機(jī)物氧化反應(yīng)當(dāng)數(shù)烴類的氧化產(chǎn)物最為復(fù)雜。? 烴類氧化反應(yīng)可分為 完全氧化 和 部分氧化 兩大類型一、氧化過程的概念? 完全氧化： 是指反應(yīng)物中的碳原子與氧化合生成 CO2，氫原子與氧結(jié)合生成 H2O的反應(yīng)過程； 一般，烴類完全氧化得不到目的產(chǎn)物，故生產(chǎn)過程中應(yīng)加以控制。? 部分氧化： 又稱選擇性氧化，是指烴類及其衍生物中少量氫原子 (有時(shí)還有少量碳原子 )與氧化劑 (通常是氧 )發(fā)生作用，而其他氫和碳原子不與氧化劑反應(yīng)的過程。 烴類在催化劑作用下選擇氧化可得到醛、醇、酮、脂、酐等。? 反應(yīng)放熱量大? 氧化途徑復(fù)雜多樣? 過程易燃易爆? 反應(yīng)不可逆氧化反應(yīng)的特點(diǎn)：熱量的轉(zhuǎn)移與回收催化劑 反應(yīng)條件安全性? 空氣? 純氧? 過氧化氫? 其它過氧化物? 烴類過氧化物 或過氧酸氧化劑的選擇 u氧化反應(yīng)? 主要化學(xué)品中 50% 以上和氧化反應(yīng)有關(guān)u氧化產(chǎn)物? 含氧化合物： 醇、醛、酮、酸、酸酐、環(huán)氧化物、過氧化物等? 不含氧化合物： 丁烯氧化脫氫制丁二烯 丙烯氨氧化制丙烯腈 乙烯氧氯化二氯乙烷二、氧化過程的工業(yè)應(yīng)用例如： 鄰二甲苯氧化制備苯酐 鄰苯二甲酸酐是生產(chǎn)增塑劑、聚酯樹脂及醫(yī)藥、染料的重要原料。 生產(chǎn)大體過程：氧化冷凝分離預(yù)熱脫水一次蒸餾結(jié)晶鄰二甲苯二次蒸餾刮片成品烴類選擇性氧化過程的分類① 按反應(yīng)類型：? 碳鏈不發(fā)生斷裂的氧化反應(yīng) ? 碳鏈發(fā)生斷裂的氧化反應(yīng) ? 氧化縮合反應(yīng) 三、氧化過程的基本原理? 均相催化氧化? 非均相催化氧化催化自氧化絡(luò)合催化氧化烯烴的液相環(huán)氧化② 反應(yīng)相態(tài)烴類選擇性氧化過程的分類 均相催化氧化的特點(diǎn)? 活性高、選擇性好；（催化劑與反應(yīng)物同相，活性中心性質(zhì)和分布均勻，活性中心活性高、選擇性好）? 反應(yīng)條件不太苛刻，反應(yīng)比較平穩(wěn)，易于控制；? 設(shè)備簡單，容積較小，生產(chǎn)能力較高；? 反應(yīng)溫度通常不太高，反應(yīng)熱利用率較低；? 在腐蝕性較強(qiáng)的體系時(shí)要采用特殊材質(zhì)；? 催化劑多為貴金屬，必須分離回收。? 催化自氧化反應(yīng)? 配位催化氧化反應(yīng)? 烯烴液相環(huán)氧化（ 1）催化自氧化反應(yīng) 具有自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)特征，能自動(dòng)加速的氧化反應(yīng)稱為催化自氧化反應(yīng)。 催化自氧化 （ 2）自氧化反應(yīng)機(jī)理 自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。（ 2）自氧化反應(yīng)機(jī)理 自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。決定步驟：鏈的引發(fā)。鏈的引發(fā)過程需要很大 的活化能。已知 CH鍵鍵能的大小順序： 叔 CH﹤ 仲 CH ﹤ 伯 CH 叔 CH鍵均裂的活化能最?。? 伯 CH均裂的活化能最大。例如： ① 丁烷催化自氧化反應(yīng) 產(chǎn)品：乙酸和甲乙酮 催化劑：乙酸鈷或乙酸錳 反應(yīng)條件： 160180℃ ， 56Mpa，乙酸作溶劑 ② 環(huán)己烷催化自氧化反應(yīng) 產(chǎn)品：環(huán)己醇和環(huán)己酮 催化劑：環(huán)烷酸鈷 反應(yīng)條件： 150170℃ ， ，乙酸作溶劑（ 3）常見的催化自氧
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