典型化工生產(chǎn)過(guò)程之氧化過(guò)程(已修改)
2025-01-08 16:38 本頁(yè)面
【正文】 第五章 典型化工生產(chǎn)過(guò)程 第三節(jié) 氧化過(guò)程 一、氧化過(guò)程的概念 二、氧化過(guò)程的工業(yè)應(yīng)用 三、氧化過(guò)程的基本原理 四、乙烯催化氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程； 一般，烴類完全氧化得不到目的產(chǎn)物，故生產(chǎn)過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)氧化氫 ? 其它過(guò)氧化物 ? 烴類過(guò)氧化物 或過(guò)氧酸 氧化劑的選擇 ?氧化反應(yīng) ? 主要化學(xué)品中 50%以上和氧化反應(yīng)有關(guān) ?氧化產(chǎn)物 ? 含氧化合物： 醇、醛、酮、酸、酸酐、環(huán)氧化物、過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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) 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(jiǎn)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
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