天津大学《化学工艺学》课件-1.pptVIP

************爆炸极限选择性氧化过程中，烃类及其衍生物的可燃气体或蒸气与空气或氧气形成混合物，在一定的浓度范围内，该混合物会自动迅速发生支链型链锁反应，最终发生爆炸，该浓度范围称为爆炸极限，简称爆炸限爆炸限并不是一成不变的，它与体系的温度、压力、组成等因素有关。7.7氧化操作的安全技术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防止爆炸的工艺措施******************************共氧化法生产环氧丙烷空气或氧气氧化丙烯+脱水联产物量大乙苯过氧化氢乙苯环氧丙烷α-甲基苯甲醇苯乙烯过氧化氢异丁烷联产物异丁烯过氧化氢异丙苯有工业前景环氧化选择性高比过氧化氢乙苯容易生产且可用一部分来生产苯酚和丙酮联产物α-甲基苯乙烯为抑制副反应并使催化剂保持足够高的活性必须控制反应的转化率维持在较低水平（2）烃类气固相催化氧化反应器固定床反应器流化床反应器移动床反应器膜反应器移动床色谱反应器优点缺点1.气体在床层内的流动返混小，适用于有串联式深度氧化副反应的过程。2.催化剂的强度和耐磨性要求不高1.结构复杂，催化剂装卸困难2.空速小3.由于温度轴向分布热点存在，影响催化剂效率固定床反应器控制热点温度的方法在原料气中加入微量抑制剂在反应管进口段装填惰性载体稀释的催化剂或部分老化的催化剂分段冷却法优点缺点1.反应器结构简单，催化剂装卸容易，空速大2.具有良好的传热速率，反应器内温度均一，易于控制3、原料组成可稍高于爆炸下限1.轴向返混现象严重2.对催化剂强度要求高3.需配备高效率的旋风分离器，以回收催化剂粉末4、气-固接触不良，反应转化率下降流化床反应器氨7.4乙烯环氧化制环氧乙烷乙二醇一乙醇胺二乙醇胺三乙醇胺聚乙二醇水环氧乙烷7.4.1环氧乙烷的性质与用途自聚7.4.2环氧乙烷的生产方法空气氧化法氧气氧化法氯醇法乙烯直接氧化法主反应：C2H4＋O2?C2H4O?H0298K=-103.4KJ/mol平行副反应:C2H4＋3O2?2CO2＋2H2O(g)?H0298K=-1324.6KJ/mol串联副反应:C2H4O＋2O2?2CO2＋3H2O(g)?H0298K=-1221.2KJ/mol7.4.3乙烯直接氧化法制环氧乙烷的反应深度氧化7.4.4乙烯直接环氧化催化剂7.4.4.1催化剂工业上使用银催化剂由活性组分银、载体和助催化剂组成氮气甲烷致稳气惰性的，能减小混合气的爆炸限，增加体系的安全性比热容较高，有效的移出部分反应热，增加体系稳定性7.4.6乙烯氧气氧化法生产环氧乙烷的工艺流程工艺流程氧化反应部分一、强放热反应反应热的及时转移反应热的回收在列管式反应器的管间走冷却介质，移出反应热采用加压热水移热，副产蒸汽。（废热锅炉）反应产物经换热器预热原料气体二、反应不可逆为了保证较高的选择性要控制反应的转化率纯氧作氧化剂，单程转化率控制在12~15%工艺中采用循环流程，即未反应的乙烯再送回反应器为了维持循环气中二氧化碳的含量不过高，部分循环气需经二氧化碳吸收装置处理后返回反应器为防止惰性气体等累积，定期少量排放循环气三、氧化途径复杂多样催化剂的选用、反应条件的选择是关键反应器为列管式固定床反应器，列管内装填Ag颗粒催化剂在致稳气中加入催化剂活性抑制剂二氯乙烷，适当降低催化剂活