- 1、本文档共78页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
化工工艺学第四章4.3催化加氢与脱氢过程
化工工艺学 第四章 石油化工单元工艺 催化加氢与脱氢过程 催化加氢是指有机化合物中一个或几个不饱和的官能团在催化剂的作用下与H2加成。 催化加氢反应分为: 多相催化加氢 选择性较低,反应方向不易控制 均相催化加氢 选择性较高,反应条件温和 在催化剂作用下,烃类脱氢生成两种或两种以上的新物质称为催化脱氢。 4.3.1 概述 一、催化加氢类型 1.不饱和键加氢 烯烃加氢,乙烯反应速度最快。C原子数↑ ,加氢速度↓ 。同C数有取代基的加氢速度慢,二烯烃无取代基双键先加氢。 2.芳烃加氢 芳烃加氢生成酯环化物;取代基越多,加氢越慢。 单独加氢: r烯烃 r炔烃 r芳烃, r二烯烃 r烯烃 共同存在: r炔烃 r二烯烃 r烯烃 r芳烃 4.3.1 概述 3.含氧化合物加氢 醛、酮、酸、酯 醇 加氢能力:醛酮,酸酯 醇和酚加氢困难 4.含氮化合物加氢 -CN,-NO2 -NH2 5.氢解 指加氢过程有裂解,产生小分子混合物。 酸、酯、醇、烷基芳烃加氢时可产生氢解。 4.3.1 概述 二、催化脱氢反应类型 1、烷烃脱氢生成烯烃、二烯烃及芳烃 n-C4H10→n-C4H8→CH2=CH-CH-CH2 C12H26 → n-C12H24+H2 n-C6H14 → C6H6+4H2 2、烯烃脱氢生成二烯烃 C5H10→CH2=CH-C(CH3)=CH2+H2 3、烷基芳烃脱氢生成烯基芳烃 C6H5-C2H5→ C6H5-CH=CH2+H2 4、醇类脱氢生成醛和酮 CH3CH2OH →CH3CHO+H2 CH3CHOHCH3 →CH3COCH3+H2 4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律 一、催化加氢反应的一般规律 1、热力学分析 4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律 (1)反应热效应 表4-32是25℃时某些烃类气相加氢的热效应⊿H0的绝对值. 4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律 (2)化学平衡 ①温度影响 当加氢反应温度低于100℃时,绝大多数的加氢反应平衡常数值都非常大,可看作为不可逆反应。 4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律 2、动力学分析 一般采用氢过量。 氢过量不仅可以提高被加氢物质的平衡转化率和加快反应速率,且可提高传热系数,有利于导出反应热和延长催化剂的使用寿命。有时还可以提高选择性。 但氢过量太多,将导致产品浓度下降,增加分离难度。 4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律 二、催化脱氢反应的一般规律 1、热力学分析 ①温度的影响 与烃类加氢反应相反,烃类脱氢反应是吸热反应,⊿H0,其吸热量与烃类的结构有关。 T↑ , KP ↑,xe ↑ 4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律 ②压力的影响 脱氢反应,分子数增多,P↓ ,Xe↑ 工业上高温下减压操作不安全。 加稀释剂,常用水 表4-34是压力与脱氢反应转化率及其反应温度的关系。 4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律 2、催化剂 (1)脱氢催化剂的要求 一般加氢催化剂就可作为脱氢催化剂。脱氢催化剂应满足下列要求: ①具有良好的活性和选择性。 ②化学稳定性好。 ③再生和抗结焦性能好。 4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律 (2)脱氢催化剂的种类 ① Cr2O3/Al2O3 烷烃→ 烯 不能有水(侵占活性中心) 减压操作 失活快(易结焦),用含O2的烟道气再生。 4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律 ②氧化铁系催化剂 H2O:稀释剂,氧化剂 助剂: Cr2O3 K2O ③磷酸钙镍系列催化剂 以磷酸钙镍为主体,添加 Cr2O3 和石墨。 对烯烃脱氢制二烯烃具有良好的选择性 抗结焦性能差 用水蒸气和空气混合再生 4.3.2 催化加氢、脱氢反应的一般规律 三、脱氢反应动力学 研究结果表明:无论是丁烷、丁烯、乙苯或二乙苯,其脱氢反应的速率控制步骤都是表面化学反应,都可按双位吸附理论来描述其动力学速率方程,其动力学速率方程可用双曲模型来表示。 4.3.3 CO加氢合成甲醇 1923年,BASF公司实现工业化生产,高压法 (T380℃ ,P=30MPa)
您可能关注的文档
最近下载
- 中医气功学导论期末试卷.docx
- 请你谈一下你为什么要加入中国共产党谈谈为什么加入中国共产党.pptx VIP
- 2024南方电网广西电网公司校园招聘公开引进高层次人才和急需紧缺人才笔试参考题库(共500题)答案详解版.docx
- DB37T19976—2011山东物业服务规范第1部分住宅物业.doc
- 七年级心理健康教案完整版.docx
- 赤泥综合利用项目可行性研究报告(完整案例).pdf
- 2024款比亚迪海豹06DM-i豪华型尊贵尊荣尊享旗舰_用户手册驾驶指南车主车辆说明书电子版.pdf
- 企业技术改造资金绩效评价总结报告.doc
- 《生物化学》全套教学课件(共13章完整版).pptx
- 15-彭向刚-学习领导科学提升领导力(清华)__(全国各校课件参考).ppt
文档评论(0)