氧化和还原化工安全技术.ppt

1．高锰酸钾氧化烯烃适合于不饱和酸的全羟基化，得顺式1，2-二醇，收率高。1．高锰酸钾氧化醇在碱性条件下，高锰酸钾氧化伯醇成酸，产品单一。当氧化所生成酮的羰基α-碳原子上没有氢时，用高锰酸盐氧化，可得较高收率的酮。1．高锰酸钾氧化芳烃侧链滤液酸化，冷却，过滤，少量水洗涤固体，甩干，干燥即得产品。热水洗涤滤饼，合并，加热蒸去部分水，加活性炭脱色，过滤反应釜中加入原料，升温，回流状态搅拌反应。蒸馏，剩余液抽滤应用实例：邻氯苯甲酸的合成新鲜制备的MnO201该反应条件温和，常在室温下进行；若反应缓慢，可加热回流，收率均较高。常用的溶剂有水、苯、石油醚、氯仿、二氯甲烷、乙醚、丙酮等。反应时，将活性MnO2悬浮于溶液中，加入要氧化的醇，室温下搅拌，过滤，浓缩即可。02活性MnO2氧化不饱和醇成不饱和醛、酮，氧化时双键构型不受影响。032．活性二氧化锰2．活性二氧化锰2．活性二氧化锰醋酸可的松的合成。铬酸氧化仲醇生成酮比由伯醇制备醛的收率好，尤其适用于一些水溶度较小的酮的制备；若加入Mn2+，则可以减少副反应，收率更好。氧化醇3．铬酸氧化反应技术按热反应的危险性把化学反应分为四类：第三类化工过程：卤化加氢异构化水解磺化中和第一类化工过程：烷基化氧化酯化聚合缩聚第二类化工过程：硝化第四类化工过程：主要内容催化氧化催化脱氢化学氧化法液相催化氧化气相催化氧化第一部分催化氧化分类：液相催化氧化、气相催化氧化液相催化氧化方法：将空气或氧气通入作用物与催化剂的溶液或悬浮液中进行反应。气相催化氧化方法：将作用物在300~500℃气化，与空气或氧气混合后，通过灼热的催化剂进行反应。定义：在催化剂存在下，用空气或氧气对有机化合物进行氧化的方法。催化氧化催化氧化生产中注意事项：有机物与氧混合通常具有较宽的爆炸极限，必须严格按照操作规程，防止事故发生。一、液相催化氧化液相催化氧化反应温度较气相催化氧化低，一般在100~200℃之间，反应压力也不太高。可用于高温下不稳定的化合物。液相催化氧化具有较高的选择性，反应可停留在中间阶段，常用于制备有机过氧化物、有机酸，控制合适的条件可以制备醇、醛、酮等重要有机合成中间体。一、液相催化氧化液相催化氧化属于气液非均相反应，氧化过程既可采用间歇方法又可采用连续方法。由于空气中的氧在液相中的溶解度很小，为了有利于气液接触传质，氧化反应器可采用釜式和塔式两种。塔式反应器鼓泡塔反应器结构示意图1—分布格板；2—夹套；3—气体分布器；4—塔体；5—挡板；6—塔外换热器；7—液体捕集器；8—扩大段◆釜式搅拌反应器立式容器中心搅拌反应器1—搅拌器4—搅拌轴；2—罐体；5—压出管；3—夹套；6—支座；7—人孔；8—轴封；9—传动装置1催化剂：过渡金属离子2常用的金属是Co和Mn，此外还有Cr、Mo、Fe、Ni、V等。最常用的钴盐是水溶性的乙酸钴、油溶性的油酸钴、环烷酸钴等。其用量一般是被氧化物的百分之几到万分之几。3被氧化物结构：活性规律是：叔C—H仲C—H伯C—H4链终止剂：酚类、胺类、醌类和烯烃等影响液相催化氧化的主要因素应用实例：对硝基苯乙酮的合成（氯霉素中间体）工艺过程原料加入氧化塔，通压缩空气。升温激发反应。反应激发并放热。通水降温，分水，稍冷，将物料放出。加碱中和，冷却析晶。过滤，水洗，干燥，得产品。对硝基苯甲酸钠溶液经酸化处理后，得副产物。010302催化剂：采用乙酸锰和硬脂酸钴，要防止苯胺、酚类、铁盐造成催化剂中毒。01反应温度：反应激发时需供给热能产生游离基。激发后，适当降低反应温度。02反应压力：用空气氧化法时，适当增加压力可提高反应速率，增加反应收率。03反应条件及影响因素连续化生产优点：①反应速度快，生产能力大，工艺简单；②采用空气或氧气作氧化剂，成本低，来源广；③无需溶剂，对设备无腐蚀。缺点：①选择适宜的性能优良的催化剂比较困难；②反应温度高，要求原料和氧化产物在反应条件下热稳定性好；③传热效率低，反应热不易及时移出，需要强化传热。二、气相催化氧化二、气相催化氧化反应过程：①反应物在催化剂表面扩散；②反应物在催化剂表面吸附；③被吸附的反应物发生氧化反应，并释放出热量；④氧化产物自催化剂表面脱附；⑤脱附的产物由催化剂表面扩散到流动相并带走热量。常用的金属氧物催化剂有：V2O5、MoO3、Fe2O3、WO3、Sb2O3、SeO2、Cu2O等。单独使用一种氧化物或几种氧化物复合均可。V2O5是常用的催化剂。02常用的金属催化剂有：Ag、Pt、