【正文】 組成： T bp(℃ ) 苯乙烯 60% 145 乙苯 15～ 30％ 136 苯、甲苯 5% 80、 110 焦油 少量 苯、甲苯 乙苯 苯乙烯 焦油 A B C D ② ① ③ 操作順序： ① ② ③ ? (1)絕熱反應(yīng)器 水作用：稀釋劑，供熱體 優(yōu)點：簡單，生產(chǎn)能力大，成本低 缺點：溫差大（ 65℃ ） 進口 T↑， S↓ 出口 T↓ ， KP ↓ ，影響 X。 （高活性催化劑、反應(yīng)器改進） （ 2）反應(yīng)器改進措施 a. 單段串連式 ? 段與段之間過 熱水蒸氣加熱 在第一段放置 高選擇性 催化劑 在最后一段放置 高活性 催化劑 ? 多段式絕熱反應(yīng)器及溫度分布 缺點： 軸向 絕熱反應(yīng)器 , 小顆粒催化劑 ,氣體 阻力增加 ,操作壓力提高 ,對乙苯脫氫不利。 三段絕熱式徑向反應(yīng)器 。 。 。 ? 阻力降小、降低壓降， 使 P入 ↓ ， X ↑ ? 選擇性提高 ? 減少水蒸汽用量 （ 3）催化氧化脫氫工藝 1985年日本三菱公司應(yīng)用 Uop公司的工藝 (簡稱 StyroPlus工藝 )，建設(shè)了一個 5000t/a苯乙烯生產(chǎn)裝置。 H2 + 1 / 2 O2→ H2O + 242kJ/mol 本法的實質(zhì)： 優(yōu)點： 降低過熱蒸汽消耗 . 促使平衡向右移動，提高 X。 1/2 O2 — CH=CH2 ＋ H2O C2H5 — StyroPlus工藝與乙苯脫氫工藝的比較 StyroPlus多段脫氫 氫選擇氧化反應(yīng)器 正丁烯氧化脫氫制丁二烯 用 途 合成橡膠：丁苯、順丁、丁腈、氯丁橡膠 合成樹脂： ABS(苯乙烯、丙烯腈、丁二烯共聚 ) 生成方法 （ 1）裂解乙烯的 C4餾分中抽提 不同原料烴裂解所得 C4餾分組成舉例 萃取精餾法提?。?N－甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺 ，乙腈 生成方法 （ 2）催化脫氫法： 已淘汰 ? （ 3）氧化脫氫法 加入適量的氧來迅速除去脫氫反應(yīng)中產(chǎn)生的氫。 ＋ H2O _H 2C 4 H 1 0 C 4 H 8 C 4 H 6+H 2 H 2H 2+_優(yōu)點：反應(yīng)溫度低 400～ 500 ℃ ；放熱反應(yīng)，省去供熱設(shè)備；結(jié)焦少；壓力影響甚微等。 方法 正丁烯單程轉(zhuǎn)化率 /% 丁二烯的選擇性 /% 丁二烯單程收率 /％ 水蒸氣 /丁二烯 催化脫氫 （磷酸鈣鎳） 40 65 34 87 氧化脫氫 (鐵酸鹽尖晶石） 65 92 60 20 （ 3）氧化脫氫法 催化脫氫法和氧化脫氫法的比較 工藝原理 一、化學反應(yīng) m o lkJKHOHHCOHC/ 2 8)2 9 8(21264284???????主反應(yīng)： 任何溫度下 K均很大，可視為不可逆反應(yīng)。 副反應(yīng) 一、化學反應(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：副產(chǎn)物含氧化物，尤其有機酸副產(chǎn)物較多， 三廢污染嚴重 ? （ 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 正丁烯的三個同分異構(gòu)體的反應(yīng)性及選擇性有差異，但差別不大， 對反應(yīng)影響不大。 異丁烯易氧化，耗氧，控制其含量。 ? （ 2）氧丁烯摩爾比 一般用空氣， O2為理論的 。 O2/C4 ↑， x ↑, S ↓, y先上升后下降 ， △ T ↑(出口 溫度高，催化劑活性降低）。 氧 /烯摩爾比對丁烯氧化脫氫影響 氧 /烯 水蒸氣 /丁烯 T進 /℃ 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 ↓,易采用達到最高選擇性的 最小用量比。 ? 水 /烯 轉(zhuǎn)化率 /％ 收率 /％ 選擇性 /％ 9 10 12 16 注：氧 /烯為 ，液空速為 不同水蒸氣 /正丁烯的影響 （ 4）反應(yīng)溫度 進口溫度 出口溫度 △ T=220 ℃ （ 327－ 547 ℃ ） ∵ E副 E主 ∴ T ↑， S不會明顯下降 ∴ 只要催化劑使用溫度范圍寬，可用絕熱反應(yīng)器 （ 5） 空速與進口壓力 空速 ↑對 S影響不大 ， 但 X↓， 可用 T↑彌補 。 P ↑， X影響小 ， S ↓， y ↓, ∴ 要降低系統(tǒng)壓力 ， 宜采用徑向絕熱反應(yīng)器 。 ? 丁烯空速 /h1 轉(zhuǎn)化率 /％ 收率 /％ 選擇性 /％ 250 280 300 320 350 空速對反應(yīng)的影響