5加氢脱氢.pptVIP

5.1 概述 催化加氢（多相、均相） 炔类、二烯烃加氢转化为烯烃 氢气的精制（如H2中含有CO、CO2会使Cat中毒， 加H2 → CH4） 苯的精制 裂解汽油加氢精制 5.2.1催化加氢反应的一般规律 苯加氢生成环己烷有两种看法 在Cat表面活性中心进行多位吸附，使得苯分子的6个碳原子被活化，并同时加氢生成环己烷； 在Cat表面有两类活性中心。一类吸附苯和中间化 合物；另一类只吸附氢，氢被一步一步地加入到苯环上，直至生成环己烷为止。 依此法有： 5.2.1催化加氢反应的一般规律 (2)骨架Cat. 将金属活性组分和载体铝或硅制成合金形式，然后将制好的Cat再用NaOH溶液溶解合金中的Al或Si，得到由活性组分构成的骨架状物质。 骨架镍Cat.特点：很高的活性，足够的机械强度。 (3)金属氧化物Cat. MoO3,Cr2O3 (4)金属硫化物Cat. MoS3, NiS2 (5)金属络合物Cat. Pd,Ni,Co 5.2.2 催化脱氢反应的一般规律 b. 非负载型（壳牌公司） Shell 105 含Fe2O3 93% Cr2O3 5% K2CO3(KOH) 2% Shell 25 含Fe2O3 70% Cr2O3 3% K2O 27% 5.3 乙苯脱氢制苯乙烯工艺条件分析 主反应 PA～T T↑ PA↑ 5.3 乙苯脱氢制苯乙烯工艺条件分析 ③Cat允许的温度范围(取580～600℃) 不能低于最低活性T，不能高于最高的活性T Cat有一定晶型，它有转变温度，熔点对Cat活性的影响，通过实验来检验 ，电子显微镜、X 衍射仪、热差分析仪。 5.3 乙苯脱氢制苯乙烯工艺条件分析 5.4.2　合成气的精制方法 甲烷化转化法 不适合处理CO、CO2含量较高的合成气。 ∵每转化0.1%的CO，消耗合成气中的H2约1%。 液氮洗涤法（物理吸收） 脱除CO同时，也脱除合成气中甲烷、氩气 使CO+CO2含量10cm3/m3 5.4.2　合成气的精制方法 三种精制方法的比较 铜氨液法需加压吸收塔及再生系统，设备贵、复杂 甲烷化法 设备简单，但消耗了氢气 液氮法 需空分装置，热交换器和泡罩塔 1t氨需氮氢混合气（标准态）的消耗指标分别为2800、2900及2700m3 5.4.3 氨的合成原理及工艺 Ⅱ.平衡氨浓度计算和影响平衡氨浓度的因素 讲P195 （6-34）式推导 平衡氨浓度与T、P、氢氮比和惰性气体浓度有关 （1）T、P影响 T↓→P↑，平衡氨浓度Y＊（NH3）↑ 5.4.3 氨的合成原理及工艺 另一种定义，内扩散有效因子η 影响内表面利用率因素：Cat内微孔的孔径、孔长、孔结构、反应组分的扩散系数、温度、压力以及气相至流体的浓度与平衡浓度差距等。 氨合成Cat　 寿命6～10年 熔铁为主，还原前主要成分是四氧化三铁，有磁性，另外有Al2O3,K2O等助cat. 5.4.3 工艺流程和合成塔 Ⅱ. 氨合成塔 高压（≥10Mpa），高温（400～450℃） 高压反应器的特点 ①承受高压的部位不承受高温，而承受高温的部位不承受高压，合成由外筒→承受高压、内筒→耐高温 ②单位空间利用率高 ③开孔少，保证筒体的强度 （1）反应是通过单体功能基之间的反应逐步进行的； （2）由于每一步反应都是相同类型功能基之间的反应，反应机理是相同的，因此每一步反应的速率和活化能大致相同； （3） 反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组成，单体和任何单体分子两端都带有未反应功能基，因此单体以及任何中间产物两分子间都能通过功能基发生反应； （4） 聚合产物的分子量是逐步增大的。 以双功能基单体A-B为例： （a）在聚合反应一开始，大部分单体分子两两相互反应生成含有两个单体单元的二聚体，只有极少数分子没有参与反应； （b）生成的二聚体相互之间以及与未反应单体之间反应分别生成四聚体和三聚体； 二聚体、三聚体、四聚体之间更进一步相互反应生成更高聚合度的产物，直至生成高分子量聚合物。 从聚合反应的单体转化率、产物聚合度与反应时间关系示意图可见，在聚合反应一开始，大部分单体参与反应，单体转化率在很短时间内即达到很高水平，其后只是残余单体的转化，变化不大；而聚合产物的聚合度是逐步增加，其增加不是线性的，越到反应后期，聚合度增加越快。 尼龙是特指脂肪族聚酰胺