吴指南《基本有机化工工艺学》课件-第二章1芳烃转化概述

第二章芳烃转化（12学时）基本要求：了解工业芳烃的主要来源及芳烃转化的实际意义；掌握环丁砜法抽提芳烃的生产方法、原理、工艺过程；熟悉芳烃转化的主要方法、途径和催化剂；了解C8芳烃的分离原理和方法；熟悉芳烃的烷基化制烷基苯的用途、生产方法、原理、工艺过程及主要设备重点：芳烃转化的主要反应；芳烃烷基化的主要方法和途径。难点：芳烃烷基化的主要方法和途径。

第二章芳烃转化（12学时）1主要内容

第一节概述第二节芳烃转化反应的化学过程第三节芳烃的歧化和烷基转移第四节Ｃ８芳烃的分离和异构化第五节芳烃的烷基化第六节芳烃的脱烷基化

主要内容第一节概述2第一节概述芳烃生产意义基本有机化工产品；高分子合成材料的原料；溶剂、香料、助剂、各种专用化学品等重要的工业原料

第一节概述芳烃生产意义基本有机化工产品；3一、芳烃的来源二、芳烃的供需和芳烃间的相互转化第一节概述一、芳烃的来源第一节概述4一、芳烃的来源芳烃的三个来源㈠从炼焦副产粗苯及煤焦油中获取㈡从裂解汽油中获取㈢从重整汽油中获取一、芳烃的来源芳烃的三个来源5㈠从炼焦副产粗苯及煤焦油中获取㈠从炼焦副产粗苯及煤焦油中获取6㈡从裂解汽油中获取1.裂解汽油的精制㈡从裂解汽油中获取1.裂解汽油的精制7㈡从裂解汽油中获取1.芳烃的萃取分离㈡从裂解汽油中获取1.芳烃的萃取分离8㈢从重整汽油中获取㈢从重整汽油中获取9二、芳烃的供需和芳烃间的相互转化二、芳烃的供需和芳烃间的相互转化10第二节芳烃转化反应的化学过程

一、主要转化反应及其反应机理二、催化剂第二节芳烃转化反应的化学过程一、主要转化反应及其反应机11一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应1、异构化反应CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应CH3CH3CH12一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应2、歧化反应CH3CH32CH3+一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应CH3CH3213一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应3、烷基化反应+CH3CH=CH2

CH(CH3)（气）+CH2=CH2

C2H5（气）（液）+CH2=CH2

C2H5（液）一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应+CH3CH=C14一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应4、烷基转移反应C2H5C2H5+2C2H52一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应C2H5C2H515一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应5、脱烷基化反应CH3+H2+CH4CH3+H2+CH4一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应CH3+H2+16一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应1、异构化反应2、歧化反应3、烷基化反应4、烷基转移反应5、脱烷基化反应一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应17一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应1、异构化反应2、歧化反应3、烷基化反应4、烷基转移反应5、脱烷基化反应一、主要转化反应及其反应机理㈠主要转化反应18一、主要转化反应及其反应机理㈡反应机理（以异构化反应为例）正烃离子的形成正烃离子的进一步反应一、主要转化反应及其反应机理㈡反应机理（以异构化反应为例19二、催化剂㈠无机酸㈡酸性卤化物㈢固体酸(1)浸附在适当载体上的质子酸(2)浸附在适当载体上的酸性卤化物(3)混合氧化物催化剂(4)贵金属-氧化硅-氧化铝催化剂(5)分于筛催化剂二、催化剂㈠无机酸20第三节芳烃的歧化和烷基转移一、甲苯歧化的化学过程二、工业生产方法第三节芳烃的歧化和烷基转移21第三节芳烃的歧化和烷基转移各种芳烃组分中用途最广、需求量最大的是苯与对二甲苯，其次是邻二甲苯。甲苯、间二甲苯及C9芳烃迄今尚未获得重大的化工利用，而有所过剩。为解决针对苯与对二甲苯的迫切需求，开发了芳烃转化的相关工艺。第三节芳烃的歧化和烷基转移各种芳烃组分中用途22一、甲苯歧化的化学过程㈠主副反应㈡甲苯歧化产物的平衡组成㈢催化剂㈣动力学和工艺条件一、甲苯歧化的化学过程㈠主副反应23㈠主副反应1、主反应㈠主副反应1、主反应24㈠主副反应2、副反应（1）产物二甲苯的二次歧化㈠主副反应2、副反应25㈠主副反应2、副反应（2）产物二甲苯与原料甲苯或副产物多甲苯之间的烷基转移反应㈠主副反应2、副反应26㈠主副反应2、副反应（3）甲苯的脱烷基反应（4）芳烃的脱氢缩合生成稠环芳烃和焦㈠主副反应2、副反应27㈡甲苯歧化产物的平衡组成㈡甲苯歧化产物的平衡组成28㈡甲苯歧化产物的平衡组成㈡甲苯歧化产物的平衡组成29㈢催化剂1、硅铝系催化剂2、硼铝系催化剂3、分子筛系催化剂目前工业上使用的催化剂有Y型、M型（即丝光沸石）及ZSM系分子筛催化剂等，其中对ZSM系分子筛催化剂的开发研究尤为活跃。当前工业上广泛采用的是丝光沸石催化剂。㈢催化剂1、硅铝系催化剂30㈣动力学和工艺条件1、动力学2、工艺条件①原料中杂质含量②C9芳烃的浓度和组成③氢烃比④液体空速㈣动力学和工艺条件1、动力学31吴指南《基本有机化工工艺学》课件-第二章1芳烃转化概述32吴指南《基本有机化工工艺学》课件-第二章1芳烃转化概述33二、工业生产方法㈠加压临氢气相歧化法㈡常压气相歧化法㈢低温歧化法二、工业生产方法