《加氫與脫氫過程》ppt課件-預(yù)覽頁
【正文】 (3)氫用量 H2過量， PH2↑, r ↑ ， x ↑ （ 4）溶劑的影響（液相加氫反應(yīng)） 采用溶劑目的： （ 1） 反應(yīng)物與生成物有固體存在 ， 使用溶劑可使分 散均勻 。 （ 1） 反應(yīng)溫度 不可逆反應(yīng)： KP足夠大 ， T↑ ， r↑ ， 考慮 副反應(yīng) （ T↑,S↓） 、 能耗 、 材質(zhì) ， 選適宜溫度 可逆反應(yīng)： 存在 最佳反應(yīng)溫度 。C / 1 0+ 5 176。 C 176。 加氫、脫氫反應(yīng)的一般規(guī)律 催化加氫的一般規(guī)律 H 23+C O C H 3 O HH 2++C176。 酸、酯、醇、烷基芳烴加氫時(shí)可產(chǎn)生氫解。+ 2 H2 + 39。 苯環(huán)加氫、苯環(huán)側(cè)鏈取代基加氫、苯環(huán)和側(cè)鏈同時(shí)加氫。 炔烴、二烯烴加氫。 C乙 二 胺己 二 酸F i s c h e r T n p s h 合 成 , 用 于 液 體 燃 料 合 成+ 3 H 2+ 3 H 21 0 M P a催化加氫 加氫 加氫 C H 3 C C H 3 C H 3 C H C H 3C H 3 C H C H C H O C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O HR C O O H R C H 2 O HR C O O R R C H 2 O H R O HH 2 N C H 2 N H 2O+ H 2O H+ 2 H 2+ 2 H 2 + H 2 O39。N C C H 4 C N4 4+ H 2 骨 架 鎳C uC u C r O沸 石硅 藻 土N iC u C r O 指加氫過程有裂解，產(chǎn)生小分子混合物。 ③ 低溫時(shí) K P較大 ，但在可用溫度區(qū)間 K P ↓ ↓ ， 熱力學(xué)不利，化學(xué)平衡成為關(guān)鍵因素。C / 1 0+ 5 176。 C / + 1 0 2176。 缺點(diǎn)： 分離難，循環(huán)量大，能耗大。 若反應(yīng)級(jí)數(shù)是負(fù)值， P ↑， r ↓ （ 個(gè)別 ）。 催化劑與產(chǎn)物難分離活性高，選擇性好，條件溫和Ru, Rh ,P d,Ni, Co 等金屬絡(luò)合物催化劑需較高的反應(yīng)溫度，原料氣不必預(yù)脫硫，用于含硫化合物的氫解活性較低MoS2,WS,NiS2等金屬硫化物催化劑需較高的反應(yīng)溫度，耐熱性欠佳活性較低MoO3,CrO3,ZnO,C uO,NiO 單獨(dú)或混合使用金屬氧化物催化劑適用于各類加氫過程活性很高，足夠的機(jī)械強(qiáng)度活性組分與載體 Al 、 Si制成合金，用氫氧化鈉溶解。 工業(yè)上高溫下 減壓 操作不安全。 良好的活性和選擇性 ,以降低反應(yīng)溫度； 熱穩(wěn)定性好 ,可耐高溫操作； 化學(xué)穩(wěn)定性好 ,H2存在下不被還原為金屬態(tài)； 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好 ,可耐水熱、腐蝕； 抗結(jié)焦性能和再生性能好。 （ 3）山西焦化集團(tuán)有限公司 12萬噸／年甲醇在 2022 年投產(chǎn)。 （ 7）香港惠生控股有限公司在南京化學(xué)工業(yè)區(qū)獨(dú)資建設(shè) 20 萬噸 /年， 2022年建成投產(chǎn)。 （ 11）中國(guó)石油集團(tuán)青海油田 30萬噸 /年甲醇裝置于 2022年 8 月在格爾木煉油廠開工建設(shè)。 （ 16）新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)規(guī)劃建設(shè) 80萬噸 /年甲醇等項(xiàng)目。 （ 20）海南中海石油化學(xué)公司 60萬噸 /年甲醇， 2022年上半年 建成投產(chǎn) 。 ? 高壓法： 30MPa， 300～ 400℃ ， 高壓 高溫 ? 低壓法： 5~10MPa ， 230~270℃ ， 低溫高活性催化劑 低壓 低溫 實(shí)際工業(yè)生產(chǎn) :高溫 — 高壓或低溫 — 低壓 生成的副產(chǎn)物主要是二甲醚、異丁醇及甲烷氣體、 還有 少量乙醇及微量的醛、酮、酸、酯等。 H 23+C O C H 3 O HH2++C176。 C 176。 活性 →最低進(jìn)料溫度 穩(wěn)定性 →最高出口溫度 合成甲醇工藝條件 （ 2）壓力 P ↑， r ↑ P＝ f (T)， T↓ ， P↓ ； T↑ ， P ↑。 高壓法 中壓法 低壓法 350℃ ～ 400℃ ， 30MPa ， ZnCr,技術(shù)成熟， 投資及生產(chǎn)成本高 230℃ ～ 270℃ ， 10MPa， CuZn,技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好， 廣泛推廣 230℃ ～ 270℃ ， 5MPa， CuZn,動(dòng)力消耗少， 反應(yīng)器龐大，生產(chǎn)規(guī)模受 限 不同工藝的區(qū)別在于反應(yīng)過程的條件和催化劑。 c. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 便于裝卸 。 ? 新型催化劑，延長(zhǎng)壽命，提高熱穩(wěn)定性。 缺點(diǎn)： 三相互相夾帶不易分離。 ? 要求 : x↑ ， S↑ ? 措施： （ 1） 氧化鐵系催化劑 助催化劑 Cr2O3 提高熱穩(wěn)定性 K2O 改變催化劑表面酸度，防止結(jié)焦，催 化水煤氣反應(yīng)，促進(jìn)催化劑的自再生能力。 空速大， X ↓ 。 ? 轉(zhuǎn)化率 40％～ 50％ 選擇性 92％～ 95％。 。 三段絕熱式徑向反應(yīng)器 。 H2 + 1 / 2 O2→ H2O + 242kJ/mol 本法的實(shí)質(zhì)： 優(yōu)點(diǎn)： 降低過熱蒸汽消耗 . 促使平衡向右移動(dòng)，提高 X。 副反應(yīng) 一、化學(xué)反應(yīng) 二、 催化劑 （ 1）鉬酸鉍系催化劑 MoBi氧化物為基礎(chǔ)的二組分或多組分催化劑 MoBiPO(第一代） 缺點(diǎn)：副產(chǎn)物含氧化物，尤其有機(jī)酸副產(chǎn)物較多， 三廢污染嚴(yán)重 ? （ 2）鐵酸鹽類尖晶石催化劑 活性組分： α － Fe2O3 （ 第二代） 有高的活性和選擇性 副產(chǎn)物含氧化物較少，三廢污染少 第三代 ： H198, B02 第四代 ： W201, B90 ? 三、工藝操作條件 以鐵酸鹽尖晶石催化劑及絕熱式反應(yīng)器為例 （ 1)原料純度 正丁烯的三個(gè)同分異構(gòu)體的反應(yīng)性及選擇性有差異，但差別不大， 對(duì)反應(yīng)影響不大。 氧 /烯摩爾比對(duì)丁烯氧化脫氫影響 氧 /烯 水蒸氣 /丁烯 T進(jìn) /℃ T出 /℃ 轉(zhuǎn)化率 /％ 選擇性 /％ 收率/％ 16 16 345 536 16 346 584 16 344 609 18 （ 3）水烯摩爾比 水蒸氣對(duì)反應(yīng)速率及選擇性有影響 H2O/C4↑， S ↑； H2O過多能耗大，生產(chǎn)能力 ↓,易采用達(dá)到最高選擇性的 最
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