化工工艺学总结

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1、二选择性氧化—）概述化学工业中氧化反应是一大类重要化学反应，它是生产大宗化工原料和中间休的重要反应过程，有机物氧化反应当数婭类的氧化最有代表性，婭类氧化反应可分为完全氧化和部分氧化两大类型，主要化学品中50%以上和部分氧化反应有关。I含氧：醇、醛、酮、酸.酸酹、环氧化物、过氧化物。II不含氧：丁烯氧化脱氢制丁二。下表为重要的氧化产品醇类醛类酮类酸类酸酊和酯IT物有机过氧化合物有机睛二烯烧乙二醇甲醛丙酮醋Bf环氧过氧化丙烯膳TH乙烷氢异丙高级醇乙醛甲乙丙烯酸苯酊苯苯一睛烯J酮环氧环己醇丙烯甲基丙顺酊』丙烷过氧化氢乙苯甲基丙醛环己烯酸烯睛酮己二酸均苯

2、四酸二BF化丁氧异过氢烷苯—睛对苯一J醋酸乙甲酸酯高级脂丙烯酸肪酸酯―1•催化氧化的特点：1反应放热量大热量的转移与回收。II反应不可逆不受化学平衡限制,理论可达100%单程转化率，但为保证较高选择性，需将转化率控制在一定范围。川氧化途径复杂多样催化剂，反应条件。IV过程易燃易爆安全性。2•氧化剂的选择I空气II纯氧III过氧化氢：氧化条件缓和.操作简单.反应选择性高，不易发生深度氧化反应，对环境友好，可实现清洁生产。IV其它过氧化物或反应生成的婭类过氧化物、3•婭类选择性氧化过程的分类:I反应相态：①均相催化氧化：催化自氧化，络合催化氧化，烯婭

3、的液相环②非均相催化氧化II反应类型:碳链不发生断裂的氧化反应，碳链发生断裂的氧化反应，氧化缩合反应。4•均相催化氧化:I特点：活性高、选择性好；反应条件不太苛刻，反应比较平稳；设备简单，容积较小，生产能力较高；反应温度通常不太高，反应热利用率较低；腐蚀性较强的休系要采用特殊材质；催化剂多为贵金属,必须分离回收。II均相催化氧化的类型：催化自氧化反应，配位催化氧化反应，烯婭液相环氧化。III催化自氧化5•非均相催化氧化:I特点：①反应温度较高，有利于能量的回收和节能。②单位休积反应器的生产能力高，适于大规模连续生产。③反应过程的影响素较多。④反应

4、物料与空气或氧的混合物存在爆炸极限问题，必须特别关注生产安全。II工业上使用的有机原料：具有TT电子的化合物：烯姪芳婭不具有TT电子的化合物：醇类烷姪以前对低碳烷婭的利用较少，是因为其氧化的选择性不高。但随着高选择性催化剂的开发成功、烷婭价格低廉的优势和环保意识的提高，低碳烷婭的选择性氧化已逐渐受到重视，有的已工业化。比较典型的有：以丁烷代替加高且污染大的苯氧化制顺酹，以丙烷代替价格较高的丙烯为原料氨氧化制丙稀騰。III重要的非均相氧化反应⑴正丁烷气相催化氧化制顺丁烯二酸軒（顺酹）7V-P-0晒七°，莎蔽+4H刃曲=-1265kJ/mol(2)乙

5、烯环氧化:CH2=CH2+-O2As/a~A12O3^C2H4O2220〜260°C(3)烯丙基催化氧化反应：生产丙烯醛、丙烯酸.丙烯酸酯、丙烯睛CH3CH二CH厂亠Mo-Bi-Fe-Co-0/Si02>ch2=chcho+。2+O2Mo-V-Cu-O/SiO2VCo-Mo-0/Si02ROHCH2=CHCOOHACH2=CHCOOR+°2Ih2oP-Mo-Bi-O/SiO2ACH2=CHCN+NH3+O2(7-28)(4)芳婭催化氧化反应:生成顺酹、苯軒、均苯四酸酹Mo-Bi-Fe-Co-O/SiO2>CH2=CHCHO+O2+02Mo-V-C

6、u-O/SiO2VCo-Mo-O/SiO2ROHCH3CH=CH3-^(7-28)CH2=CHCOOH►CH2=CHCOOR+。2h2oP-Mo-Bi-0/Si02+NH3+O2⑸醇的催化氧化反应：>CH2=CHCN乙醇氧化制乙醛(5)烯婭氧酰化反应：乙烯和醋酸氧酰化生产…醋酸乙烯丙烯和醋酸氧酰化生产…醋酸丙烯丁二烯氧酰化生产™/,4■丁二醇(7)氧氯化反应乙烯氧氯化制二氯乙烷:6•非均相催化氧化催化剂和反应器⑴催化剂活性组分主要有可变价的过渡金属钳.锡.钮、钛、钻、铺等的剂采用两种或两种以上的金属氧化物构成。常用载体：氧化铝.硅胶、刚玉、活性炭

7、。(2)反应器固定床反应器(常见为列管式换热反应器)、流化床反应器；移动床反应器；膜反应器；移动床色谱反应器。①床层内设置冷却管，内走载热体将反应热带走。优点：结构简单，催化剂易装卸，反应器内温度均一，反应易于控制。缺点：轴向返混严重；有些反应物停留时间短,有些长，串联副反应严重，转化率较低；催化剂在床层间磨损严重，对催化剂强度要求高的同时，需配备旋风分离器回收催化剂粉末。（«＞歹U績武uai走味反应器①催化剂装在管内，管间载热体循环以移出热量。优点:返混小，特别适用于有串连式深度氧化副反应的反应过程,提高选择性。缺点：结构复杂，催化剂装卸困难，

8、轴向温度分别不均而影响催化剂效率的发挥。出料气进科气J3S省代体＜b＞渡化床反应器移动床反应器作为新技术已应用与正丁烷氧化制顺if及芳婭