典型化工生產(chǎn)過程--氧化過程概述(編輯修改稿)
2025-01-18 16:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 生成順酐、苯酐、均苯四酸酐重要的非均相氧化反應(yīng)重要的非均相氧化反應(yīng)烯烴氧酰化反應(yīng) 乙烯和醋酸氧?；a(chǎn) 醋酸乙烯丙烯和醋酸氧酰化生產(chǎn) 醋酸丙烯丁二烯氧?；a(chǎn) 1,4丁二醇重要的非均相氧化反應(yīng)重要的非均相氧化反應(yīng)? 活性組分主要有可變價的過渡金屬鉬、鉍、釩、鈦、鈷、銻等的氧化物，處于氧化態(tài)和還原態(tài)的金屬離子須保持一定比例。? 工業(yè)催化劑采用兩種或兩種以上的金屬氧化物構(gòu)成? 常用載體：氧化鋁、硅膠、剛玉、活性炭非均相催化氧化催化劑四、乙烯催化氧化法制環(huán)氧乙烷(P66)? 烯烴氣相氧化可制得很多有用的有機(jī)化合物，其中比較重要的有乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷、丁烴氧化制順丁烯二酸酐 (俗稱順酐 )、乙烯與醋酸經(jīng)氧化偶聯(lián)制醋酸乙烯等。? 環(huán)氧乙烷 是乙烯工業(yè)衍生物中僅次于聚乙烯而占第二位的重要有機(jī)化工產(chǎn)品。它除部分用于制造非離子表面活性劑、氨基醇、乙二醇醚外，主要用來生產(chǎn)乙二酵。? 后者是制造聚配樹指的主要原料，也大量用作抗凍劑。主反應(yīng)： C2H4＋ O2?C2H4O平行副反應(yīng) : C2H4＋ 3O2?2CO2＋ 2H2O(g) 串聯(lián)副反應(yīng) : C2H4O＋ 2O2?2CO2＋ 3H2O(g) 深度氧化四、乙烯催化氧化法制環(huán)氧乙烷(P66)選擇性氧化以上兩個主要反應(yīng)在以上兩個主要反應(yīng)在 250℃℃ 時的反應(yīng)熱效應(yīng)、反應(yīng)時的反應(yīng)熱效應(yīng)、反應(yīng)自由焓變，反應(yīng)平衡常數(shù)如表自由焓變，反應(yīng)平衡常數(shù)如表 1所示。所示。表表 1 乙烯直接氧化反應(yīng)過程的主要熱力學(xué)數(shù)據(jù)乙烯直接氧化反應(yīng)過程的主要熱力學(xué)數(shù)據(jù) (250℃℃ )產(chǎn)物產(chǎn)物 ?H/kJmol1 ?G0/kJmol1 Kp環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷 ?106CO2+H2O ?10139 乙烯氧化生成環(huán)氧乙烷的反應(yīng)是一個強(qiáng)烈的放熱反乙烯氧化生成環(huán)氧乙烷的反應(yīng)是一個強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)，其副反應(yīng)的反應(yīng)熱更大。副反應(yīng)平衡常數(shù)比主反應(yīng)應(yīng)，其副反應(yīng)的反應(yīng)熱更大。副反應(yīng)平衡常數(shù)比主反應(yīng)平衡常數(shù)也要大得多。當(dāng)反應(yīng)選擇性由平衡常數(shù)也要大得多。當(dāng)反應(yīng)選擇性由 70%降到降到 40%時時，反應(yīng)熱效應(yīng)增加一倍。因此具有良好選擇性的催化，反應(yīng)熱效應(yīng)增加一倍。因此具有良好選擇性的催化劑是生產(chǎn)過程的關(guān)鍵。劑是生產(chǎn)過程的關(guān)鍵。催化劑? 工業(yè)上使用 銀催化劑? 由活性組分銀、載體和助催化劑組成? 提高活性組分銀的分散度，防止高溫?zé)Y(jié)? 常用 ?氧化鋁、碳化硅等，一般載體比表面積在 ～ l 堿金屬、堿土金屬和稀土元素有助催化作用l 能提高反應(yīng)速度和環(huán)氧乙烷選擇性，還可使最佳反應(yīng)溫度下降，防止銀粒燒結(jié)失活，延長催化劑使用壽命l 添加活性抑制劑。抑制劑的作用是使催化劑表面部分可逆中毒，使活性適當(dāng)降低，減少深度氧化，提高選擇性助催化劑催化劑的銀含量催化劑的銀含量l 工業(yè)催化劑中在 20%以下l 選擇合適的載體和助催化劑，高銀含量的催化劑也能保證選擇性基本不變，而活性明顯提高l 制備的銀催化劑必須經(jīng)過活化后才具有活性，活化過程是將不同狀態(tài)的銀化合物分解、還原為金屬銀? 反應(yīng)溫度? 空速? 反應(yīng)壓力? 原料配比及致穩(wěn)氣? 反應(yīng)溫度是影響選擇性的主要因素 ? 100℃ 時產(chǎn)物幾乎全是環(huán)氧乙烷， 300℃ 時 產(chǎn)物幾乎全是二氧化碳和水? 工業(yè)上一般選擇反應(yīng)溫度在 220～ 260℃（（ 1）反應(yīng)溫度的影響）反應(yīng)溫度的影響? 加壓可提高乙烯和氧的分壓，也有利于采用加壓吸收法回收環(huán)氧乙烷，故工業(yè)上大都采用 加壓氧化法 ? 壓力太高，對設(shè)備耐壓要求提高，費(fèi)用增大，環(huán)氧乙烷也會在催化劑表面產(chǎn)生聚合和積碳，影響催化劑壽命。一般工業(yè)上采用的壓力在 （（ 2）反應(yīng)壓力的影響）反應(yīng)壓力的影響? 空速提高，轉(zhuǎn)化率略有下降，但反應(yīng)選擇性增加。空速提高，轉(zhuǎn)化率略有下降，但反應(yīng)選擇性增加。
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