【正文】 (1)絕熱反應(yīng)器 水作用：稀釋，載熱 優(yōu)點(diǎn)：簡單，生產(chǎn)能力大，成本低 缺點(diǎn)：溫差大（ 65℃ ） 進(jìn)口 T0↑， S↓ 出口 T1 ↓ ， KP ↓ ，影響 Xe。 ? 化學(xué)工藝學(xué) 改進(jìn)措施： （ 1）單段變多段 a. 單段串連式 ? 化學(xué)工藝學(xué) 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 ? 化學(xué)工藝學(xué) ? c.三段徑向絕熱反應(yīng)器 化學(xué)工藝學(xué) 改進(jìn)結(jié)果： 降低反應(yīng)過熱溫度 T0 減小水蒸汽比例， 降低壓降，使 P入 ↓ X ↑ ? 化學(xué)工藝學(xué) （ 2）等溫反應(yīng)器 ? T出 T入 ? T↑ 對動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)有利 ? 水僅作為稀釋，用量為絕熱的 1/2 ? 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高 ? 化學(xué)工藝學(xué) ? 要求 : x↑ ， S↑ ， CHSV↑ ， H2O/苯乙烯 ↓ ? 水平： 60％， 95%， 1h1， 1～ 2 措施： （ 1）選助催化劑 氧化鐵系催化劑： 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 ? 化學(xué)工藝學(xué) （ 2）小粒徑，低比表面，異型，大空隙率，減少內(nèi)擴(kuò)散阻力，可提高選擇性 （ 3）催化劑及催化劑再生的優(yōu)化配置 a. 第一段：高選擇性催化劑，然后高活性催化劑 b. 水蒸汽管插入不同位置，輪流開啟活化 ? 化學(xué)工藝學(xué) 組成： Tb(℃ ) 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 ③減壓蒸餾 苯乙烯物系：塔釜溫度 90 ℃ ,加阻聚劑，減壓操作 ? 化學(xué)工藝學(xué) ? 塔的發(fā)展 早期：泡罩塔－－阻力大，效率低，兩塔操作 1960: 篩板塔，二塔變一塔 1980：規(guī)整填料塔 ? 化學(xué)工藝學(xué) 丁二烯 概述 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 ) ? 化學(xué)工藝學(xué) （ 1）裂解乙烯的 C4餾分中抽提 萃取精餾法提?。?N－甲基吡咯烷酮 NMP 二甲基甲酰胺 DMF 乙腈 ACN （ 2）氧化脫氫法 以氫的接受體奪取烴分子中的 H，使其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的不飽和烴，而 H被氧化，這類反應(yīng)叫氧化脫氫反應(yīng)。 H2接受體： O鹵素、硫化物 （ 3）催化脫氫法： 已淘汰 ? ＋ H2O 化學(xué)工藝學(xué) (1)MoBi氧化物體系 /SiO2 MoBiPO(第一代） 缺點(diǎn)：含氧化物，尤其是有機(jī)酸副產(chǎn)物較多，三廢污染嚴(yán)重 ? 化學(xué)工藝學(xué) （ 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 第三代 ： H198, B02 第四代 ： W201, B90 ? 化學(xué)工藝學(xué) （ 1)擋板流化床，細(xì)顆粒流化床 W201， T:370380 ℃ 優(yōu)點(diǎn)：傳熱傳質(zhì)好，簡單，投資少 缺點(diǎn)：返混嚴(yán)重，影響選擇性 （ 2）固定床絕熱反應(yīng)器 B－ 90 二段 ? 化學(xué)工藝學(xué) （ 1)原料純度 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 一般用空氣 a. α － Fe2O3 應(yīng)在氧化態(tài)，避免還原氣氛，所以氧氣要過量 ↑， x ↑,S ↓,y先上升后下降， △ T ↑ O2過多， y ↓, 一般尾氣中 O2在 % ? 化學(xué)工藝學(xué) （ 3） H2O/C4 H2O/C4↑， S ↑，但 PC4 ↓,PO2 ↓, r ↓ H2O過多能耗大，生產(chǎn)能力 ↓,易采用達(dá)到最高選擇性的最小用量比。 ? 化學(xué)工藝學(xué) （ 4）反應(yīng)溫度 進(jìn)口溫度 點(diǎn)火溫度 ∵ E副 E主 ∴ T ↑， S不會(huì)明顯下降 ∴ 只要催化劑使用溫度范圍寬 ，可用絕熱反應(yīng)器 △ T=220 ℃ （ 320－ 540 ℃ ） ? 化學(xué)工藝學(xué) （ 5）空速與進(jìn)口壓力 空速 ↑對 S影響不大 ， 但 X ↓， 可用 T ↑彌補(bǔ) 。 P ↑， S ↓， y ↓, ∴ 要降低系統(tǒng)壓力 ， 宜采用徑向絕熱反應(yīng)器 。 ? 化學(xué)工藝學(xué) 習(xí)題 ? P253： 思考題 思考題 4 ? 天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制合成氣的過程中 ， 發(fā)生如下副反應(yīng)： CH4←→ C+2H2 （ 1） 2CO ←→ C+CO2 （ 2） CO+ H2 ←→ C +H2O (g) （ 3） 在 900oC時(shí) ， 上述三反應(yīng)的平衡常數(shù)為 : K1= MPa， K2= MPa1， K3= MPa1。 合成氣組成為 CH4 H2O H2 CO CO2 (mol%) 試判斷在 900 oC的條件下，壓力分別為 2MPa 的條件下是否發(fā)生析炭現(xiàn)象。 化學(xué)工藝學(xué) ? 脫氫反應(yīng) A B + H2，目的產(chǎn)物為 B，同時(shí)副產(chǎn) C和 D，脫氫產(chǎn)物的組成如下： 沸點(diǎn) 組成 A ℃ % B ℃ 42% C ℃ % D 高沸物 少量 另產(chǎn)品 B在溫度高時(shí)（ 130 ℃ )易自聚，同時(shí)聚合速度隨溫度升高而加快，試分析： ，溫度、壓力的影響 ？其作用？ ，并說明注意事項(xiàng)。