典型化工生產(chǎn)過程--氧化過程概述-在線瀏覽
2025-02-01 16:38本頁面
【正文】 又稱選擇性氧化，是指烴類及其衍生物中少量氫原子 (有時(shí)還有少量碳原子 )與氧化劑 (通常是氧 )發(fā)生作用，而其他氫和碳原子不與氧化劑反應(yīng)的過程。第五章 典型化工生產(chǎn)過程第三節(jié) 氧化過程一、氧化過程的概念二、氧化過程的工業(yè)應(yīng)用三、氧化過程的基本原理四、乙烯催化氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷過程 氧化反應(yīng) 是化學(xué)工業(yè)中一大類重要化學(xué)反應(yīng)，它是生產(chǎn)大宗化工原料和中間體的重要反應(yīng)過程? 有機(jī)物氧化反應(yīng)當(dāng)數(shù)烴類的氧化產(chǎn)物最為復(fù)雜。? 烴類氧化反應(yīng)可分為 完全氧化 和 部分氧化 兩大類型一、氧化過程的概念? 完全氧化： 是指反應(yīng)物中的碳原子與氧化合生成 CO2，氫原子與氧結(jié)合生成 H2O的反應(yīng)過程； 一般，烴類完全氧化得不到目的產(chǎn)物，故生產(chǎn)過程中應(yīng)加以控制。 烴類在催化劑作用下選擇氧化可得到醛、醇、酮、脂、酐等。 生產(chǎn)大體過程：氧化冷凝分離預(yù)熱脫水一次蒸餾結(jié)晶鄰二甲苯二次蒸餾刮片成品烴類選擇性氧化過程的分類① 按反應(yīng)類型：? 碳鏈不發(fā)生斷裂的氧化反應(yīng) ? 碳鏈發(fā)生斷裂的氧化反應(yīng) ? 氧化縮合反應(yīng) 三、氧化過程的基本原理? 均相催化氧化? 非均相催化氧化催化自氧化絡(luò)合催化氧化烯烴的液相環(huán)氧化② 反應(yīng)相態(tài)烴類選擇性氧化過程的分類 均相催化氧化的特點(diǎn)? 活性高、選擇性好；（催化劑與反應(yīng)物同相，活性中心性質(zhì)和分布均勻，活性中心活性高、選擇性好）? 反應(yīng)條件不太苛刻，反應(yīng)比較平穩(wěn)，易于控制；? 設(shè)備簡(jiǎn)單，容積較小，生產(chǎn)能力較高；? 反應(yīng)溫度通常不太高，反應(yīng)熱利用率較低；? 在腐蝕性較強(qiáng)的體系時(shí)要采用特殊材質(zhì)；? 催化劑多為貴金屬，必須分離回收。 催化自氧化 （ 2）自氧化反應(yīng)機(jī)理 自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。決定步驟：鏈的引發(fā)。已知 CH鍵鍵能的大小順序： 叔 CH﹤ 仲 CH ﹤ 伯 CH 叔 CH鍵均裂的活化能最??； 伯 CH均裂的活化能最大。（ 4）自氧化反應(yīng)過程的影響因素（ P63） ? 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? 溶劑能改變反應(yīng)條件? 溶劑對(duì)反應(yīng)歷程有影響? 溶劑可產(chǎn)生正效應(yīng)促進(jìn)反應(yīng)? 可產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)阻礙反應(yīng)① 溶劑的影響u常見的雜質(zhì)由水、碳化物、酚類等。② 雜質(zhì)的影響 u反應(yīng)體系供氧能力足夠時(shí)，反應(yīng)由動(dòng)力學(xué)控制，較高溫度有利；u反應(yīng)體系供氧能力不足時(shí)，反應(yīng)由傳質(zhì)控制，增大氧分壓有利；u若傳質(zhì)和熱力學(xué)因素都有影響時(shí)，要綜合加以考慮。u空速的大小 空速提高，有利于氣液相的接觸，加快氧的吸收，對(duì)反應(yīng)有利； 空速過高，氣體的停留時(shí)間縮短，氧氣吸收不充分，利用率低，尾氣中含氧量過高，不經(jīng)濟(jì)也不安全。u配位催化氧化反應(yīng)機(jī)理 催化劑中的過渡金屬離子與反應(yīng)物形成配位鍵并使反應(yīng)物活化，反應(yīng)物氧化成產(chǎn)物，而金屬離子或配位體被還原，然后，還原態(tài)的催化劑再被分子氧氧化成初始狀態(tài)，完成催化循環(huán)過程。? 丁二烯 羰基化（ p64)? 醇羰基化（ p64)? 芳烴羰基化（ p64)? 烯烴中雙鍵打開形成羰基是反應(yīng)的控制步驟；? 烯烴必須溶解在催化劑溶液中才能活化；? 常見溶劑； 水、乙醇、二甲基甲酰胺等。 具有 π電 子的化合物 烯烴 芳 烴216。? 工業(yè)催化劑采用兩種或兩種以上的金屬氧化物構(gòu)成? 常用載體：氧化鋁、硅膠、剛玉、活性炭非均相催化氧化催化劑四、乙烯催化氧化法制環(huán)氧乙烷(P66)? 烯烴氣相氧化可制得很多有用的有機(jī)化合物，其中比較重要的有乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷、丁烴氧化制順丁烯二酸酐 (俗稱順酐 )、乙烯與醋酸經(jīng)氧化偶聯(lián)制醋酸乙烯等。它除部分
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