有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)chapt10甲醇系產(chǎn)品的生產(chǎn)-資料下載頁
2025-01-21 23:59本頁面
【正文】 。目前正在開發(fā)的有甲醇同系化反應(yīng)合成法和合成氣 直接合成法。 甲醇同系化制乙醇是國際上正在開發(fā)的生產(chǎn)工藝 之一。甲醇同系化制乙醇是羰基化反應(yīng)的一個(gè)特例。 ? CH3OH + CO +2H2 CH3CH2OH + H2O ? 美國殼牌公司采用添加叔磷的鈷催化劑，在 200℃ 和 ～ ，甲醇與合成氣生成乙醇的選擇性可 達(dá) %，甲醇轉(zhuǎn)化率為 %。在相似的條件下，當(dāng) 甲醇與合成氣在溶于 1， 4二噁烷的 Co2（ CO） 8催化 劑存在下進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，甲醇轉(zhuǎn)化率 53%，乙醇選擇性 69%（ mol），而不用含氧化合物溶劑時(shí)，甲醇轉(zhuǎn)化率 與乙醇選擇性為 34%與 51%。 四、以甲醇為原料生產(chǎn)烯烴 烯烴是化學(xué)工業(yè)的重要原料。在氣態(tài)烯烴中，乙烯與丙烯作 為有機(jī)化工原料是最重要的基礎(chǔ)化合物，幾乎 30%左右的石油化 學(xué)品是以乙烯作為起始原料的。目前這些低級烯烴是由天然氣、 煉廠氣和石油餾分的熱分解制造的，目前全世界能源需要量日趨 增加，作為一次性資源的石油，其容易開采部分在不久的將來將 接近枯竭。而甲醇可從各種資源得到的合成氣制取，因此，甲醇 裂解制烯烴成為十分具有吸引力的課題。 ? 美國 Mobil公司在 1976年首先報(bào)導(dǎo)了甲醇制烯烴的研究，其催 化劑主要是以 ZSM5沸石分子篩為基礎(chǔ)。當(dāng)甲醇通過 HZSM Sb2O3ZSM PZSM5和 ZSM34沸石催化劑時(shí)，甲醇裂解的產(chǎn) 品主要是低級烯烴， Mobil公司于 1984年將甲醇制汽油（ MTG） 工藝用于甲醇制烯烴。 ? 甲醇在 HZSM5上轉(zhuǎn)化成烯烴的機(jī)理如圖 1011所示。 ? 鎂改性的 HZSM5催化劑在 300℃ 吸附甲醇時(shí)，未觀測到甲氧基的生成； ? 在 400℃ 時(shí)，甲醇順利地被轉(zhuǎn)化為烯烴、芳香烴及烷烴等，而且是富產(chǎn)烯烴， C=2～ C=4總產(chǎn)率達(dá)60%（質(zhì)量）以上， ? 若在 500℃ 下反應(yīng)， C=2～ C=4 總產(chǎn)率可達(dá) % ? 這可能是由于在 400～ 500℃ 區(qū)間，其表面上少量弱酸中心導(dǎo)致甲醇分子間脫水生成二甲醚，而二甲醚進(jìn)而脫水生成乙烯，然后乙烯再發(fā)生聚合、芳構(gòu)化及烷基化等反應(yīng)生成其他烯烴、芳香烴及烷烴。 ? 甲醇轉(zhuǎn)化為烴的反應(yīng)歷程表明，低級烯烴是中間產(chǎn) 物，為了獲得大量乙烯和丙烯等化工產(chǎn)品，除了選擇適 宜的催化劑外，還必須選擇適宜的操作條件。 ? （ 1）反應(yīng)溫度 ? 反應(yīng)溫度從 300℃ 升高到 500℃ ，甲醇轉(zhuǎn)化率增加， 氣相產(chǎn)物含量從 %增加到 %（質(zhì)量），但乙烯 含量從 %降到 %（質(zhì)量），丙烯含量從 % 降到 %（質(zhì)量），而 C5以上烴類的含量大幅度增加。 因此溫度一般控制在 325～ 425℃ 之間。對于中等孔 徑的分子篩，若想得到最大的乙烯和丙烯含量，盡可能 溫度低些。對小孔的沸石，所需溫度較高。 ? （ 2）反應(yīng)壓力 ? 提高壓力有利于 C5以上脂肪烴和芳烴生成。甲醇在Mn、 Mg13x沸石催化劑上反應(yīng)，當(dāng)壓力從 高到 ，乙烯含量從 %下降到 %， C4由 %上升到 24%。但較低的壓力使烯烴的收率降低，合適的壓力是 。 ? （ 3）空間速度 ? 空速的影響實(shí)際上是反應(yīng)時(shí)間的影響。隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，反應(yīng)產(chǎn)物趨于重質(zhì)化。為了獲得低級烯烴，必須采取較高的空速，使生成的低級烯烴在進(jìn)一步反應(yīng)之前離開反應(yīng)區(qū)。反應(yīng)時(shí)間短，有利于烯烴生成。 （ 4）添加稀釋劑 原料中添加稀釋劑 — 氫、氦、氮及水蒸氣可以提高 乙烯的選擇性。通常所加的稀釋劑是水蒸氣。添加稀釋 劑實(shí)際上就是降低甲醇的分壓，同時(shí)還降低了生成的低 級烯烴的分壓，從而不利于低級烯烴的聚合。水蒸氣還 能調(diào)節(jié)催化劑表面性質(zhì)，而有利于烯烴脫附，從而獲得 更多的烯烴。隨著水含量的增加，總的低級烯烴增加， 但其中乙烯升高而丁烯降低，這意味著乙烯二聚反應(yīng)減 少。油生成量減少。 由于甲醇制烯烴過程是放熱過程，加水蒸氣可將其 反應(yīng)熱帶走，使催化劑床層溫升減少，從而使反應(yīng)得到 改善 。 工藝流程 五、甲醇在精細(xì)化工 和高分子工業(yè)中的應(yīng)用 多種農(nóng)藥的生產(chǎn)直接以甲醇為原料，如甲基對硫磷、 敵百蟲等，殺螟松以甲醇與三氯硫磷發(fā)生酯化反應(yīng)，馬 拉松以甲醇與五硫化二磷在甲苯溶液中進(jìn)行酯化反應(yīng)， 敵百蟲以甲醇為原料與三氯化磷進(jìn)行酯化反應(yīng)等。 有些農(nóng)藥雖未直接用甲醇，但在生產(chǎn)過程中用甲醇 的一次加工產(chǎn)品，如甲醛、甲胺、甲酸等，如甲拌磷以 甲醛為原料，殺蟲咪以甲酸為原料，滅草隆需以甲胺為 原料等。 ? 許多染料生產(chǎn)過程中用甲醇作原料或溶劑，如冰染染料中紅色基 RG、藍(lán)色基 RT、陽離子染料中的分散紅RLZ、分散桃紅 R3L，分散藍(lán) BR、酞菁素紫等，這些染料生產(chǎn)中，每噸產(chǎn)品消耗甲醇量從 。還有相當(dāng)多的染料生產(chǎn)過程中需用甲醛、甲胺、酸酐、硫酸二甲酯等作原料。 ? 甲醇作為基本有機(jī)化工原料，在多種醫(yī)藥工業(yè)中都有應(yīng)用。如長效磺胺生產(chǎn)過程中以甲醇和氫氧化鈉進(jìn)行甲氧基化反應(yīng)，鹽酸吡多辛（維生素 B6）需以甲醇為原料進(jìn)行酯化反應(yīng)。 ? 甲醇還在合成樹脂橡膠化纖等工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，因此，在一定程度上可以說甲醇是碳一化工的基石。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1