07第七講技術(shù)創(chuàng)新的突破途徑-預(yù)覽頁
【正文】 化反應(yīng) 熱力學(xué)平衡 降低壓力 催化劑失活 41 連續(xù)再生移動(dòng)床 催化重整新反應(yīng)器和工藝 催化劑在壓力下可在其中移動(dòng)的反應(yīng)器 反應(yīng)壓力： 汽油 RON： 94 98 C5+收率： % % 氫氣產(chǎn)率： m3/m3 42 渣油加氫裂化反應(yīng)器 43 流化催化裂化提升管反應(yīng)器 分子篩裂化催化劑活性高，需要縮短接觸時(shí)間 44 AlkyleneTM UOP LLC. 原料預(yù)處理： 除去雙烯和氧等雜質(zhì) 提升管反應(yīng)器： 催化劑 HAL100TM ： PtAlCl3KCl/Al2O3 T=1040oC I/O=615 反應(yīng)、再生洗滌部分 分餾部分 產(chǎn)物 RON95， 操作費(fèi)用：＄ 再生部分 Uop 固體酸烷基化工藝中試流程 45 催化劑結(jié)焦 ? 結(jié)焦失活十分常見，也稱“自中毒” ? 純化反應(yīng)物中的雜質(zhì)無助減輕該類失活，但適當(dāng)?shù)倪x擇催化劑和反應(yīng)條件（臨氫反應(yīng)）可以減緩積炭生成 ? 炭沉積物的化學(xué)性質(zhì)可能變化很大，其生成量和結(jié)構(gòu)取決于： – 反應(yīng)溫度 – 反應(yīng)物性質(zhì) – 如果催化劑是分子篩，其孔徑的影響 ? 兩種常見積炭類型： – 軟炭（白炭）： nH/nC約為 , 大部分情況下是烴類化合物，反應(yīng)溫度較低時(shí)形成 – 硬炭（黑炭）： nH/nC〈 1，常為多環(huán)芳烴，反應(yīng)溫度較高時(shí)形成，特別是在孔足夠大的情況下 46 結(jié)焦催化劑的再生 ? 軟炭的除去，至少部分可以通過用液體或超臨界溶劑抽提除去，或是通過加氫裂化除去。 2023年 4月相關(guān)原料、產(chǎn)品價(jià)格 甲醇： ~2200元 /噸 乙烯： ~10000元 /噸 醋酸： ~71007300元 /噸 55 順酐生產(chǎn)路線的變化 60年代前：苯氧化法 1962年： PetroTex公司開發(fā)了正丁烯氧化制順酐 BASF和 Bayer公司混合 C4餾分為原料固定床氧化工藝 1970年：日本三菱化成開發(fā)了以含有丁二烯的 C4餾分為原料的流化床氧化工藝 1974年：孟山都公司正丁烷氧化制順酐工藝 1982年市場(chǎng)占有率為 28%， 1990年為 %， 1993年為 % 56 石油煉制反應(yīng) ——生產(chǎn)超清潔汽、柴油組分（無硫、無芳、無烯烴） ? ic4= 雙聚 +加氫 → 汽油組分 ? ic3= 齊聚 +加氫 → 柴油組分 ? 菜子油 +甲醇 → 生物柴油 +甘油 57 石油化工反應(yīng) ——大宗有機(jī)化工產(chǎn)品 ? 原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)廢物“零排放” ——例：丙烯氧化制環(huán)氧丙烷 ? 采用無毒、無害原料，保證身體健康和社區(qū)安全 ——例：異氰酸酯、甲基丙烯酸甲酯合成 ? 利用烷烴為原料，以降低成本 ? 利用可再生資源實(shí)施可持續(xù)發(fā)展 58 2CH 3 C H C H 2 2HOCl CH 3 C H C H 2OH Cl+Cl OHCH 3 C H C H 2++ CH 3 C H C H 2OHClClOHCH 3 C H C H 2 + Ca(OH) 2 CH 3 C H C H 22O++ CaCl 2 2H 2 O丙烯環(huán)氧化制環(huán)氧丙烷 H 2 O 2 C H 3 C H C H 2 H 2 OCH 3 C H C H 2OTS1石灰 廢渣 污水 傳統(tǒng)工藝 —氯醇法：原子經(jīng)濟(jì)性 =31% 綠色工藝 —鈦硅分子篩催化 ： 原子經(jīng)濟(jì)性 =76% 59 甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)工藝 傳統(tǒng)工藝 綠色工藝 47%原子經(jīng)濟(jì)性 100%原子經(jīng)濟(jì)性 投資、成本低 60 R’ OH RNH2 + COCl2 RN=C=O + 2HCl RNHCO2R’ 胺 光氣 異腈酸酯 胺基甲酸已酯 R’ OH RNH2 + CO2 RN=C=O RNHCO2R’ 胺 異腈酸酯 胺基甲酸已酯 采用無毒無害原料 保證人身健康和社區(qū)安全 61 利用烷烴反應(yīng)降低生產(chǎn)成本 5年內(nèi)共申請(qǐng) 270多項(xiàng)專利 其中 75項(xiàng)比較具有開發(fā)潛力 11項(xiàng)最具開發(fā)潛力 推向工業(yè)化： ? 乙烷氨氧化制氯乙烯單體 ? 丙烷氧化制丙烯腈 ? 異丁烷氧化制甲基丙烯酸甲酯 62 利用廉價(jià)原料的新反應(yīng) 石油化工生產(chǎn)中，利用廉價(jià)原料的研究工作目前國(guó)際 — 集中在三個(gè)方面：甲烷的利用、甲酵的利用和低碳烷烴的 下面是目前國(guó)際上這三方面研究領(lǐng)域中的一些活躍研究劇 ①甲烷的利用 例如，甲烷氧化偶聯(lián)制乙烯； 甲烷選拐性氧化制甲醉； 甲烷選擇性氧化制甲醛； 甲烷氧氯化制氯乙烯； 甲烷脫氫偶聯(lián)制芳烴。 ? 科學(xué)研究課題應(yīng)注意學(xué)科交叉。 1991年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，專利金獎(jiǎng)，產(chǎn)品曾出口意大利 （ 3） ZRP分子篩 合成和改性分子篩多年知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累利用 ——同晶導(dǎo)向合成改為異晶導(dǎo)向法。合成分子篩時(shí)，升溫失控，發(fā)現(xiàn)高溫成膠，突破了過去低溫成膠高溫老化的傳統(tǒng)，大大提高原材料的利用率、設(shè)備的產(chǎn)能，降低廢水排放，已申請(qǐng)中、美、日專利，擴(kuò)大應(yīng)用到 ZRP 、 NaY等 （ 6） MIP工藝 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的認(rèn)真分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)：固定流化床中 FCC汽油烯烴低，提升管中 FCC汽油烯烴高
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