綠色化学工艺绿色有机化学工艺.ppt

绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 二、环氧丙烷绿色生产工艺 烃类共氧化法 以过乙酸液相氧化丙烯生产环氧丙烷同时副产乙酸的乙醛共氧化技术化学反应方程式如下： 共氧化法生产环氧丙烷工艺流程如下 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 二、环氧丙烷绿色生产工艺 烃类共氧化法 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 二、环氧丙烷绿色生产工艺 钛硅沸石上丙烯环氧化反应 新型催化材料钛硅-１(TS-1)分子筛上，用过氧化氢直接氧化丙烯生产环氧丙烷的新工艺。其反应方程式为： 该工艺简单，反应条件温和（T=313~323K,p﹤0.1Mpa）,30%的H2O2原料安全，价廉易得。反应几乎是按照化学计量关系进行的，反应速率快，以H2O2计算的转化率为93%，环氧丙烷的选择性大于97%，原子利用率为76.3%。反应唯一副产物是水，完全可以实现“零排放”，是一种低能耗、无污染的绿色化学工艺。是一个强放热的气-液-固三相反应。 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 二、环氧丙烷绿色生产工艺 钛硅沸石上丙烯环氧化反应 1、TS-1催化丙烯环氧化反应器 连续反应器示意图如右 工艺条件： 反应段温度：30~45℃ 压力：0.3MPa TS-1质量浓度：3~6% H2O2质量浓度：3~5% nC3H6:nH2O2约为：1.2：1 过氧化氢转化率为95% 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 二、环氧丙烷绿色生产工艺 钛硅沸石上丙烯环氧化反应 2、丙烯环氧化与蒽醌法的集成 一些研究者提出了将过氧化氢生产过程与环氧丙烷的合成工艺结合在一起，即所谓的集成过程，以达到降低生产成本和节能降耗的目的。 （1）用甲醇/水为萃取剂的集成。 用烷基蒽醌溶于适当的溶剂中，在加氢反应器中催化加氢生成烷基氢蒽醌，然后进入氧化反应器，用空气氧化生成过氧化氢，氧化液送入萃取塔中，用甲醇/水萃取过氧化氢。TS-1催化丙烯环氧化反应的适宜条件为：T=40-50℃,p=0.4-0.6Mpa。 工艺流程如下： 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 二、环氧丙烷绿色生产工艺 钛硅沸石上丙烯环氧化反应 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 二、环氧丙烷绿色生产工艺 钛硅沸石上丙烯环氧化反应 （2）以水溶性蒽醌为工质的集成。流程如下 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 二、环氧丙烷绿色生产工艺 钛硅沸石上丙烯环氧化反应 （3）氢蒽醌氧化及丙烯环氧化同时进行的集成。 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 二、环氧丙烷绿色生产工艺 钛硅沸石上丙烯环氧化反应 3.丙烯环氧化与异丙醇集成 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 二、环氧丙烷绿色生产工艺 钛硅沸石上丙烯环氧化反应 4.丙烯用过氧化氢环氧化的连续化工艺 * * 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 一、乙苯脱氢制苯乙烯 二、环氧丙烷绿色生产工艺 三、苯甲醛制备方法（氧化法、还原法、间接氧化法、三氧化二锰） 四、醋酸生产绿色化 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 通常人们以石油、煤和天然气等天然资源及其炼制品或加工产物为起始原料，经过裂解、氧化-还原、加氢-脱氢、水解-水合及羰基化和基本有机合成等反应过程，生产基础原料和基本有机原料，从而形成了基本有机化学工业。 绝大多数有机合成过程并不符合绿色化学基本原则：原料（天然不可再生）、过程（利用率低）、废物（排放较多、产品污染环境） 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 一、苯与乙烯烷基化制备乙苯 从反应式看这是一个原子经济反应。除主反应外，还有多烷基、异构化、烷基转移、缩合及烯烃聚合等副反应。 苯与乙烯烷基化制备乙苯 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 传统无水三氯化铝法 该法由苯、乙烯在三氯化铝催化剂存在时。于液相95—100℃条件下进行烷基化反应，反应条件温和。该法优点是工艺流程简单，操作条件要求不高，烷基化反应和烷基转移反应于同一反应器中完成。缺点是反应介质腐蚀性很高，设备必须采用搪玻璃或钢衬耐酸砖等耐腐蚀材料；对原料中的杂质含量要求严格，三氯化铝用量大，物耗及能耗高。 新工艺：烷基化后的产物仍然采用氨中和，接着进行絮凝沉淀；离心分离的沉淀物利用真空干燥法制得固体粉末供生产肥料之用。 一、苯与乙烯烷基化制备乙苯 苯与乙烯烷基化制备乙苯 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 一、乙苯脱氢制苯乙烯 苯与乙烯烷基化制备乙苯 绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺 一、乙苯脱氢制苯乙烯 苯与乙烯烷基化制备乙苯 均相三氯化铝液相法 一是将催化剂制备成高活性的AlCl3-HCl配合物溶液，能