化工工藝學(xué)烴類選擇性氧化過程(參考版)
2024-12-31 04:11本頁面
【正文】 ? 爆炸威力不大 、 爆炸限小的物系 ， 可在爆炸范圍內(nèi)操作 ， 但必須有有效的安全防范措施 。我國以前苯酐裝置生產(chǎn)能力較小，現(xiàn)最大已達 4萬噸 /年 芳烴氧化制鄰苯二甲酸酐 化學(xué)工藝學(xué) 苯酐生產(chǎn)方法 ?萘法（ 1886年） ?鄰二甲苯法（ 1946年） ?鄰二甲苯制苯酐的優(yōu)勢 原子利用率高 鄰二甲苯來源豐富，價格便宜 鄰二甲苯常溫下為液體，容易處理 化學(xué)工藝學(xué) 鄰苯二甲酸酐生產(chǎn)的催化劑 ? 在以萘為原料時 ， 工業(yè)催化劑的主要成分為 V2O5和 K2SO4， 載體為硅膠 ? 鄰二甲苯為原料進行氣相催化氧化時 ，一般采用 VTiO體系 ， 可添加微量 P、K、 Na、 Li、 Cs、 Mo、 Nb等元素作為促進劑加以改性 化學(xué)工藝學(xué) 鄰苯二甲酸酐生產(chǎn)技術(shù)進展 ? 氧化反應(yīng)器的型式 ? 萘為原料 流化床、固定床 ? 鄰二甲苯為原料 列管式固定床 ? 反應(yīng)混合物在爆炸范圍內(nèi)操作的工藝 ? 40g工藝 85g、 134g工藝 化學(xué)工藝學(xué) 化學(xué)工藝學(xué) ? 固定床列管式反應(yīng)器 ? 催化劑床層分兩段裝填活性不同的催化劑 ? 以熔鹽移出反應(yīng)熱 ? 轉(zhuǎn)換冷凝器 ? 預(yù)分解器加熱處理粗苯酐 BASF流程的特點 化學(xué)工藝學(xué) 爆炸極限 ? 選擇性氧化過程中 ， 烴類及其衍生物的可燃氣體或蒸氣與空氣或氧氣形成混合物 ， 在一定的濃度范圍內(nèi) ，該混合物會自動迅速發(fā)生支鏈型鏈鎖反應(yīng) ， 最終發(fā)生爆炸 ， 該濃度范圍稱為爆炸極限 ， 簡稱爆炸限 ? 爆炸限并不是一成不變的 ， 它與體系的溫度 、 壓力 、組成等因素有關(guān) 。 乙烯轉(zhuǎn)化率 化學(xué)工藝學(xué) 工藝流程 ? 工藝流程包括 反應(yīng)部分 和 環(huán)氧乙烷回收、精制部分 ? 氧氣法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的工藝流程 乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷 化學(xué)工藝學(xué) 化學(xué)工藝學(xué) 反應(yīng)器的冷卻介質(zhì) “ 尾燒 ” 現(xiàn)象 空氣作氧化劑 化學(xué)工藝學(xué) 化學(xué)工藝學(xué) ?氧 烴混合技術(shù) ?環(huán)氧乙烷回收技術(shù) 碳酸乙烯酯 ?節(jié)能技術(shù) 超臨界萃取 EO、膜式等溫吸收器、熱泵精餾利用低位能 環(huán)氧乙烷生產(chǎn)工藝技術(shù)新進展 化學(xué)工藝學(xué) 丙烯氨氧化制丙烯腈的工藝路線 ? Sohio法 ? MontedisonUOP法 ? Snam法 ? DistillersUgine法 ? 流化床反應(yīng)器 固定床反應(yīng)器 丙烯氨氧化制丙烯腈 化學(xué)工藝學(xué) 主反應(yīng) C3H6＋ NH3＋ 3/2O2 → CH 2=CH－ CN (g)＋ 3H2O (g) ?ΔG0（ 700K ） kJ/mol ?ΔH0（ 298K ） kJ/mol 丙烯氨氧化制丙烯腈 化學(xué)工藝學(xué) 副反應(yīng) ΔG0700K (KJ/mol) ΔH0298K (KJ/mol) C3H6＋ NH3＋ O2 → CH3CN (g)＋ 3H2O (g) C3H6＋ 3NH3＋ 3O2 → 3HCN＋ 6H2O (g) C3H6＋ O2 → CH 2=CHCHO(g)＋ H2O (g) C3H6＋ 3/2O2 → CH2=CHCOOH(g)＋ H2O (g) C3H6＋ O2 → CH3CHO (g)＋ HCHO (g) (298K) C3H6＋ 1/2O2 → CH3COCH3 (g) (298K) C3H6＋ 3O2 → 3CO＋ 3H2O (g) C3H6＋ 9/2O2 → 3CO2＋ 3H2O (g) 丙烯氨氧化制丙烯腈 化學(xué)工藝學(xué) 丙烯氨氧化催化劑 ? Mo系催化劑 ? (x=0～ ) ? C4 C49MC、 C89 ? MoBiFe系催化劑可用通式表示為： MoBiFeABCDO ? Sb系催化劑 ? SbFeO催化劑、丙烯腈收率為 75% ? NS733A NS733B 丙烯氨氧化制丙烯腈 化學(xué)工藝學(xué) ? 流化床 強度高、耐磨性能好 粗孔微球硅膠作載體 ? 固定床 導(dǎo)熱性能良好、低比表面、無微孔結(jié)構(gòu) 剛玉、碳化硅、石英砂作載體 不同反應(yīng)器對催化劑載體的要求 化學(xué)工藝學(xué) 丙烯氨氧化反應(yīng)途徑 兩步法機理 ? 一步法機理 丙烯氨氧化制丙烯腈 丙烯 烯丙基 丙烯醛 丙烯腈 脫氫 晶格氧 吸附態(tài)氨
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