有机工艺学第七章.pptVIP

催化剂由中心金属 离子与配位体构成 两步法机理 一步法机理 ●苯酐生产方法 萘法（1886年） 邻二甲苯法（1946年） 邻二甲苯制苯酐的优势 原子利用率高 邻二甲苯来源丰富，价格便宜 邻二甲苯常温下为液体，容易处理 为什么苯酐能在爆炸极限内生产？ 爆炸威力不大（常压时，爆炸压力0.6MPa;0.15MPa时,爆炸压力0.9MPa)； 要采取有效的安全防范措施p261 缩小原料和空气的混合空间, 加大反应器壁厚,装防爆膜,安全阀, 采用大热容催化剂 使用高线速、防静电等 ●BASF邻苯二甲酸酐工艺特点 固定床列管反应器 催化剂床层分两段装填活性不同的催化剂 熔盐移出反应热 带翅片管的转换冷凝器 预分解器加热和加入添加剂处理粗苯酐脱杂质 添加剂：KOH、NaOH、Na2CO3 (邻苯二甲酸脱水,邻甲基苯甲醛缩合,苯酞氧化为苯酐) 两段装填不同催化剂，控制床层热点温度，提高选择性 冷油——苯酐结晶 热油——苯酐熔融 回收顺酐 热分解除杂质p260 顺酐，水，苯甲酸 7.4 氧化操作的安全技术 ●爆炸极限 ◆爆炸上限，爆炸下限? ◆临界爆炸压力 . ●防止爆炸的工艺措施 ◆对于一些爆炸威力较大的物系，不仅要在爆炸限 以外操作，工业生产中还加入惰性气体作致稳气 ◆混合器的设计和混合顺序的选择也非常重要。 ◆爆炸威力不大、爆炸限小的物系，可在爆炸范围 内操作，但必须有有效的安全防范措施。 ◆对于一些不稳定易聚合或分解的化合物，贮存运 输时也必须注意安全 非常重要，安全性保障 工业均采用列管式固定床反应器 产物气中环氧乙烷3%(mol) 气体中含乙烯，氧，CO2和惰性气，为维持循环气中CO2含量不过高，90%循环 热K2CO3做吸收剂 减压解吸,底部K2CO3循环 含环氧乙烷，甲醛、乙醛和CO2 水循环回环氧乙烷吸收塔 塔顶冷凝器冷凝大部分水和重组分 环氧乙烷10%（w） 脱除CO2 含环氧乙烷的甲醛，进入脱气塔 含乙醛的环氧乙烷进入再吸收塔 环氧乙烷纯度99.99% 氧化反应部分 环氧乙烷的回收、精馏部分 应用举例二 丙烯氨氧化制丙烯腈 ●丙烯腈的性质及用途 ◆物理性质： 常温常压：液态,刺激性臭味;沸点：77.3℃ ; 有毒：氢氰酸的十分之一。是一种易燃、剧毒、 有苦杏仁味的无色液体，它具有高极性，可同大 多数有机溶剂互溶。 ◆化学性质： 双键，三键（氰基）。 加成，水解，聚合，醇解。 ◆丙烯腈用途 聚合、加成、氰基，氰乙基等反应 ●丙烯腈的生产工艺方法 环氧乙烷法；乙炔法；乙醛法；丙烯氨氧化法 ◆丙烯氨氧化制丙烯腈的工艺路线 Sohio法（95%） Montedison-UOP法 Snam法 Distillers-Ugine法 O.S.W法 流化床反应器 固定床反应器 ●丙烯氨氧化制丙烯腈的化学反应 ■主反应 C3H6＋NH3＋3/2O2 → CH2=CH－CN (g)＋3H2O (g) ΔG0（700K ） -569.67 kJ/mol ΔH0（298K ） -514.8 kJ/mol ■副反应 - 1920.9 - 1491.71 C3H6＋9/2O2 → 3CO2＋3H2O (g) - 1077.3 - 1276.52 C3H6＋3O2 → 3CO＋3H2O (g) - 237.3 - 215.66(298K) C3H6＋1/2O2 → CH3COCH3 (g) - 294.1 - 298.46(298K) C3H6＋O2 → CH3CHO (g)＋HCHO (g) - 613.4 - 550.12 C3H6＋3/2O2 → CH2=CHCOOH(g)＋H2O (g) - 353.53 - 338.73 C3H6＋O2 → CH2=CHCHO(g)＋H2O (g) - 942.0 - 1144.78 C3H6＋3NH3＋3O2 → 3HCN＋6H2O (g) -543.8 -595.71 C3H6＋NH3＋O2 → CH3CN (g)＋3H2O (g) ΔH0298K (KJ/mol) ΔG0700K (KJ/mol) 副反应 ■Mo系催化剂(Sohio) ◆P-Mo12-Bi9-O52 Mo活性组分; Bi是氧传递体; P提高选择性 具有较好的活性、选择性、稳定性； 使用温度高，丙烯腈收率60%，单耗高，副产物多。