工业催化专业大类生物与化工11课件.pptx

工业催化INDUSTRIALCATALYSIS专业大类：生物与化工主讲人：陈卓

“项目五石油化工催化剂的探究任务一乙烯及其衍生物生产用催化剂的探究1、碳二馏分选择性加氢除炔催化剂

石油化工生产是以石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气，以及油田气、天然气等为原料，生产基本有机化工原料（如乙烯、丙烯、丁二烯等）、塑料、合成纤维、合成橡胶等国计民生密切相关的重要产品。石油化工生产用催化剂：主要有乙烯及其衍生物生产用催化剂、丙烯及其衍生物生产用催化剂、碳四馏分及其生物生产用催化剂、轻芳烃及其初级衍生物生产用催化剂。一、什么是石油化工催化剂？

工业脱炔的主要方法是选择性催化加氢和溶剂吸收法。催化加氢法是将裂解气中的乙炔加氢成为乙烯，溶剂法是采用特定的溶剂选择性将裂解气中少量乙炔或丙炔和丙二烯吸收到溶剂中，达到净化的目的。加氢除炔烃又可以分为前加氢和后加氢。前加氢是在气体分离之前将裂解气脱出二氧化碳、硫化氢等酸性气体后进行加氢。后加氢是将裂解其中的氢、甲烷等轻质馏分分离后，对C2馏分、C3馏分分别加氢。目前更多厂家采用后加氢方案。二、乙烯及其衍生物生产用催化剂的探究：碳二馏分选择性加氢除炔催化剂

主反应：C2H2+H2→C2H4副反应：C2H2+2H2→C2H6C2H4+H2→C2H6除上述副反应外，乙炔和乙烯在较高温度下还会发生裂解气反应生成碳和氢气。三、主要化学反应

1、金属组分加氢反应催化剂常是过渡金属元素及其化合物，其中以周期表中的Ⅷ、IB族的Cu、ⅦB族的Re及ⅥB族的Mo、W等最为常用。除炔烃加氢催化剂的活性组分，最先考虑的是Pd，其次是Ni。Pd催化剂的另一特点是随着反应进行，乙炔浓度很低时，炔烃加氢选择性也不会随转化率的增加而变低。四、加氢除炔烃催化剂的主要组成

2、催化剂载体采用铝酸钠制得并经1100℃焙烧的α-Al2O3，较适宜作为催化剂的载体，这种载体具有小表面、大孔径、强度好、耐热性好的特点。四、加氢除炔烃催化剂的主要组成

五、催化剂的使用技术与操作1.催化剂的装填乙烯生产装置中，常用两台反应器，一台运行一台备用。两台均为固定床反应器，反应器底部和顶部装惰性瓷球，中间装催化剂。2、催化剂的活化和再生由于H2S、CO、CO2等物质介入会导致催化剂中毒，应将该反应器从流程中切换下来进行活化处理，即N2气吹扫、120-150℃氢气恒温12-16h，降温及N2置换至常温并保压备用。再生反应器应用N2置换反应气体，同时进行预热，然后用空气-蒸汽使催化剂再生。

五、催化剂的使用技术与操作3、催化剂的安全使用及保护催化剂使用初期活性较高，宜在较低温度下操作。操作中不宜大幅度提温，以避免副反应发生，同时对延长催化剂寿命有利。同时，乙烯厂因大量氢气直接进入反应器而发生爆炸事故宜值得警惕。

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