烴類選擇性氧化過程-展示頁
2025-05-10 22:47本頁面
【正文】 7( OH14ClC4H C lC4O7Cl6ClHC8 24232222242 C4 2 0 rK C l / C a r r i eC u C l ?????? ??重要的非均相氧化反應 化學工藝學 ? 氧化還原機理，又稱晶格氧作用機理 ? 化學吸附氧化機理 ? 混合反應機理 非均相催化氧化反應機理 化學工藝學 ? 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 。 化學工藝學 第七章 烴類選擇性氧化過程 化學工藝學 主要內(nèi)容 氧化反應的典型產(chǎn)品和工藝 氧化反應類型 (均相、非均相 ) 氧化劑的種類 氧化反應的特點 化學工藝學 ? 化學工業(yè)中氧化反應是一大類重要化學反應，它是生產(chǎn)大宗化工原料和中間體的重要反應過程 ? 有機物氧化反應當數(shù)烴類的氧化最有代表性 ? 烴類氧化反應可分為完全氧化和部分氧化兩大類型 氧化反應 化學工藝學 ? 主要化學品中 50%以上和氧化反應有關 ? 含氧： 醇、醛、酮、酸、酸酐、環(huán)氧化物、過氧化物等 ? 不含氧： 丁烯氧化脫氫制丁二烯 丙烯氨氧化制丙烯腈 乙烯氧氯化制二氯乙烷 氧化反應 化學工藝學 ? 反應放熱量大 ? 反應不可逆 ? 氧化途徑復雜多樣 ? 過程易燃易爆 氧化反應的特點 熱量的轉(zhuǎn)移與回收 目的產(chǎn)物為中間氧化物 催化劑 反應條件 安全性 化學工藝學 ? 空氣 ? 純氧 ? 過氧化氫 ? 其它過氧化物 ? 反應生成的烴類過氧化物或過氧酸 氧化劑的選擇 化學工藝學 反應類型： ? 碳鏈不發(fā)生斷裂的氧化反應 ? 碳鏈發(fā)生斷裂的氧化反應 ? 氧化縮合反應 烴類選擇性氧化過程的分類 化學工藝學 ?均相催化氧化 ?非均相催化氧化 催化自氧化 絡合催化氧化 烯烴的液相環(huán)氧化 反應相態(tài) 烴類選擇性氧化過程的分類 化學工藝學 ? 活性高、選擇性好 ? 反應條件不太苛刻，反應比較平穩(wěn) ? 設備簡單，容積較小，生產(chǎn)能力較高 ? 反應溫度通常不太高，反應熱利用率較低 ? 在腐蝕性較強的體系時要采用特殊材質(zhì) ? 催化劑多為貴金屬，必須分離回收 均相催化氧化的特點 化學工藝學 ? 催化自氧化反應 ? 配位催化氧化反應 ? 烯烴液相環(huán)氧化 均相催化氧化的類型 化學工藝學 ? 具有自由基鏈式反應特征，能自動加速的氧化反應。使用催化劑加速鏈的引發(fā)，稱為催化自氧化 ? 工業(yè)上生產(chǎn) 有機酸、過氧化物 催化自氧化 化學工藝學 ? 催化劑多為 Co、 Mn等過渡金屬離子的鹽類，溶解在液態(tài)介質(zhì)中形成均相 ? 助催化劑，又稱氧化促進劑 縮短反應誘導期，加速反應的中間過程 催化自氧化催化劑 化學工藝學 ?溴化物 ?有機含氧化合物 催化自氧化反應的助催化劑 溴化鈉、溴化銨、四溴乙烷、四溴化碳 甲乙酮、乙醛、三聚乙醛 化學工藝學 ?產(chǎn)物為 烴類過氧化氫， 不需要催化劑，用少量 引發(fā)劑 引發(fā)反應 異丁烷過氧化氫 偶氮二異丁腈 自氧化反應引發(fā)劑 化學工藝學 ?自氧化反應機理 均相催化氧化 烴分子均裂生成自由基 決定性步驟 ROOH的生成是鏈傳遞反應的控制步驟 化學工藝學 均相催化氧化 ?自氧化反應機理 化學工藝學 自氧化反應過程的影響因素 ? 溶劑的影響 ? 雜質(zhì)的影響 ? 溫度和氧氣分壓的影響 ? 氧化劑用量和空速的影響 均相催化氧化 化學工藝學 ? 溶劑能改變反應條件 ? 溶劑對反應歷程有影響 ? 溶劑可產(chǎn)生正效應促進反應 ? 可產(chǎn)生負效應阻礙反應 溶劑的影響 化學工藝學 ?雜質(zhì)可能使體系中的自由基失活 ，從而破壞鏈的引發(fā)和傳遞 ， 導致反應速率顯著下降甚至終止反應 雜質(zhì)的影響 化學工藝學 ? 氧氣濃度高時，反應由動力學控制，較高溫度有利 ? 氧氣濃度低時，反應由傳質(zhì)控制，增大氧分壓有利 ? 氧氣分壓改變對反應的選擇性有影響 溫度和氧氣分壓的影響 化學工藝學 ? 氧化劑用量應避開爆炸范圍 ?空速的大小受尾氣中氧含量約束 氧化劑用量和空速的影響 化學工藝學 產(chǎn)物 分子氧 初始態(tài) 催化劑 反應物 氧化 配位催化氧化反應 ?催化劑由中心金屬離子與配位體構(gòu)成 還原態(tài) 催化劑 配位 化學工藝
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