石油化工工艺学 教学课件 作者 邹长军 主编第6章.ppt

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1、第六章碳三及其化工产品生产目录6.1丙烯的聚合工艺6.2异丙苯、苯酚和丙酮的生产6.3丙烯氧化生产丙烯酸与化工利用6.4丙烯氨氧化生产丙烯腈6.5丙烯氯化制氯丙烯及环氧氯丙烷6.6环氧丙烷和丙二醇的生产6.7丁、辛醇的生产6碳三及其化工产品生产碳三产品中产量最大、用途最广来源一来源二丙烯由炼油厂裂化装置的炼厂气回收在石油烃裂解制乙烯时联产所得6碳三及其化工产品生产丙烯具有双键结构，因而具有烯烃的反应特性丙烯可参与的反应聚合加成氧化氯化羰基合成炔化6.1丙烯的聚合工艺6.1.1聚丙烯的性质和用途6.1.2聚合机理6.1.3生产工艺6.1丙烯的聚合工艺6.1.1聚丙烯的性质和用

2、途无臭、无味、无毒，乳白色粒状或粉状产品；具有优良的机械性能、电绝缘性能、耐热性能，易加工；耐光性很差，易老化，低温下冲击强度差，染色性差。性质可用作电扇马达罩和电器绝缘材料、建筑材料；专用牌号可用于制作洗衣机筒料、输液瓶等；还可用于制作编织袋、包装薄膜，外套编织袋包装，也可用于生产纤维。用途6.1丙烯的聚合工艺6.1.2聚合机理丙烯聚合反应的机理相当复杂，—般来说，可以划分为四个基本反应步骤：活化反应；形成活性中心；链引发；链增长及链终止。对于活性中心，主要有两种理论：单金属活性中心模型理论和双金属活性中心模型理论。普遍接受的是单金属活性中心理论。该理论认为活性中心是呈八

3、面体配位并存在一个空位的过渡金属原子。6.1丙烯的聚合工艺6.1.2聚合机理丙烯聚合的反应速率常用下式表示：式中：RP——反应速率；kP——聚合反应速率常数；[C*]——活性中心浓度；[M]——丙烯单体浓度。6.1丙烯的聚合工艺6.1.2聚合机理动力学参数受催化剂和聚合条件的影响，催化体系的复杂性以及非均相特性使得准确地分析动力学参数非常困难。对于不同类型的催化剂，它们的反应速率常数有很大差别，如MgCl2负载的催化剂与常规的TiCl3催化剂相比，要高很多，而茂金属催化体系的反应速率常数则又比氯化钛体系更高。工艺发展阶段第一代(溶液法、浆液法)第二代(浆液法、本体法)第三代

4、(气相法)特点脱灰、脱无规则物脱无规物不脱灰、不脱无规物单体（t/t）1.050-1.1501.0151.010能耗(kcal/t)①（2.5-4.5）×1061.6×1061.3×1066.1丙烯的聚合工艺催化剂的进步促使丙烯聚合生产工艺不断简化、合理，从而节能、降耗。6.1.3生产工艺表6-1PP生产工艺的进步①1cal=4.18J6.1丙烯的聚合工艺近年来，传统的浆液法工艺在PP生产中的比例明显下降，目前世界上比较先进的PP生产工艺主要是本体-气相组合工艺和气相法工艺。6.1.3生产工艺本体-气相组合工艺按反应釜类型6.1丙烯的聚合工艺6.1.3生产工艺按反应釜类型搅

5、拌床工艺与流化床工艺的差别：前者反应器内气相单体的流动速度保持在流化速度以下，时空产率要高；可有效地除去聚合热。6.2异丙苯、苯酚和丙酮的生产6.2.1异丙苯、苯酚和丙酮的性质6.2.2异丙苯的生产6.2.3苯酚、丙酮的生产6.2.4苯酚、丙酮的生产工艺过程无色透明液体，不溶于水，溶于乙醇、苯、乙醚和四氯化碳；主要用丙烯与苯进行烷基化反应得到苯酚俗称石碳酸，具有特殊气味的无色结晶，易溶于水，有一定的腐蚀性；化学性质活泼，能发生取代、缩合等反应无色透明、易燃、易挥发液体；能和水及其它有机溶剂互溶；化学性质活泼，能发生加成、取代、缩合等反应丙酮异丙苯6.2异丙苯、苯酚和丙酮的生

6、产6.2.1异丙苯、苯酚和丙酮的性质6.2异丙苯、苯酚和丙酮的生产6.2.2异丙苯的生产异丙苯是一种重要的化工原料，目前，工业上生产异丙苯的方法主要有以下三种：（1）以三氯化铝为催化剂进行气液相反应；（2）以磷酸硅藻土为催化剂进行气固相反应；（3）在硫酸存在下进行液相烷基化反应。三种方法随生产方法不同工艺条件各异。6.2异丙苯、苯酚和丙酮的生产6.2.2异丙苯的生产采用磷酸硅藻土为催化剂生成异丙苯的反应原理反应过程中，异丙苯与丙烯能发生副反应生成二异丙苯，丙烯自聚与齐聚，生成聚丙烯与丙烯齐聚物（己稀、壬稀、四聚物）6.2异丙苯、苯酚和丙酮的生产6.2.2异丙苯的生产副反应6

7、.2异丙苯、苯酚和丙酮的生产6.2.2异丙苯的生产此外，原料丙烯中含有的乙烯，丁二烯和异丁烯与苯反应生成乙苯、仲丁基苯和叔丁基苯等。反应产物组成中有苯、异丙苯、二异丙苯、乙苯、丁基苯及少量高沸物，混合物的相对挥发度较大。因此，可用普通精馏方法将其分离，得到纯度较高的异丙苯。6.2异丙苯、苯酚和丙酮的生产异丙苯生产的工艺过程苯烃化生产异丙苯的过程包括苯烷基化、水洗和碱洗以及精制三部分。6.2.2异丙苯的生产6.2异丙苯、苯酚和丙酮的生产烃化反应器开、停车操作要点1、烃化反应器的置换（四要素）6.2.2异丙苯的生产隔离