乙醛生产工艺技术PPT课件.ppt

乙醛生产工艺技术 2020 2 29 1 简介 乙醛 acetaldehyde 一种醛 又名醋醛 无色易流动液体 有刺激性气味 熔点 121 沸点20 8 相对密度0 7834 18 4 相对分子质量44 05 分子结构为甲基C原子以sp3杂化轨道成键 醛基C原子以sp2杂化轨道成键 分子为极性分子 可溶于水 乙醇 乙醚 氯仿 丙酮和苯 易燃 易挥发 蒸气与空气能形成爆炸性混合物 爆炸极限4 0 57 0 体积 易氧化而成醋酸 在少量酸存在下很易聚合成三聚乙醛 液体 熔点124 低温时生成多聚乙醛 以上两种聚合体能在少量硫酸作用下分解为乙醛 在工业上主要由乙炔在高汞盐的催化下水合而生成 新的生产方法是将乙烯在氯化铜 氯化钯的催化下用空气直接氧化 主要用于生产乙酸 乙酸乙酯和乙酸酐 也用于制备季戊四醇 巴豆醛 巴豆酸和水合三氯乙醛 2020 2 29 2 重要性质 工业制乙醛方程式 2CH3CH2OH O2 2CH3CHO 2H2O 加热 催化剂Cu Ag 乙炔水化法 C2H2 H2O CH3CHO 催化剂 加热 是加成反应 也是还原反应 乙烯氧化法 2CH2 CH2 O2 2CH3CHO 催化剂 加热 加压 乙醛催化氧化 2CH3CHO O2 2CH3COOH 催化剂 加热 乙醛燃烧 2CH3CHO 5O2 4H2O 4CO2银镜反应 CH3CHO 2Ag NH3 2OH CH3COONH4 2Ag 3NH3 H2O 加热 乙醛与新制的氢氧化铜 CH3CHO 2Cu OH 2 CH3COOH Cu2O 2H2O 加热 生成砖红色Cu2O沉淀 2020 2 29 3 制备方法 通过控制乙醇的氧化可以获得乙醛 目前最重要的乙醛合成法是Wacker法 利用PdCl2 CuCl2作催化剂 使空气和乙烯与水反应生成乙醛 还有一种方法 就是在汞盐 如HgSO4 的催化下 乙炔和水化合 生成乙醛 这种方法生产的乙醛纯度高 但操作人员容易发生汞中毒 现在科学家们正在研究用非汞催化剂 并已取得初步成效 2020 2 29 4 Wacker法反应历程 2020 2 29 5 工业上将烯烃氧化和Pd的氧化合在一起为一步法将烯烃氧化和Pd的氧化分开在二个反应器中分别进行为二步法 2020 2 29 6 纯氧和乙烯一步法生产乙醛的工艺流程图 2020 2 29 7 空气和乙烯二步法生产乙醛的工艺流程图 2020 2 29 8 二法各有优缺点 例如一步法对原料要求甚高 又要空分装置 但少一个反应器 系统中没有氮气 设备可做得小一些 流程短 操作压力也比二步法低 一般认为 选择何种生产方法与当地资源和工业条件有关 当地有纯乙烯和氧气可供利用 则采用一步法为好 若无此条件则采用二步法为宜 但需解决好副产氮气的利用问题 以便降低生产成本 因为系统中有HCl O2和CuCl2存在 两种方法的防腐问题要引起高度重视 设备大多需用钛钢制造 输送催化液的泵也要选用钛泵 2020 2 29 9 用途 有机合成中 乙醛是二碳试剂 亲电试剂 看作CH3C H OH 的合成子 具原手性 它与三份的甲醛缩合 生成季戊四醇C CH2OH 4 与格氏试剂和有机锂试剂反应生成醇 Strecker氨基酸合成中 乙醛与氰离子和氨缩合水解后 可合成丙氨酸 乙醛也可构建杂环环系 如三聚乙醛与氨反应生成吡啶衍生物 此外 乙醛可以用来制造乙酸 乙醇 乙酸乙酯 农药DDT就是以乙醛作原料合成的 乙醛经氯化得三氯乙醛 三氯乙醛的水合物是一种安眠药 2020 2 29 10 安全防护 乙醛要用耐压玻璃瓶或金属桶盛装 容器须存放在有冷气设备 通风良好 用不燃材料结构的库房内 要远离火种和热源 防止阳光直射 应与氧化剂 强碱 氨 胺类 卤素 醇 酮 酚等物质 以及遇水燃烧的物质分隔存放 包装必须坚固密封 不宜久存 搬运要轻放轻卸 灭火可用雾状水 干