催化氧化课件

催化氧化

----醋酸及丙烯晴的生產

第四章催化氧化2第一節概述一、催化氧化在有機化工中的應用★二、催化氧化形式：反應物直接引入氧；脫氫加氧；氧化脫氫；兩反應物共同失去氫、氫氧化為水；降解氧化。三、催化氧化反應共性：強放熱反應—飛溫、爆炸；不可逆性，kp大；多途徑氧化性—一個原料多個產品；易爆性—需在爆炸極限外反應。第四章催化氧化3概述四、氧化劑的選擇：1.空氣：易得，安全；能耗大，尾氣量大。2.純氧：設備體積小、尾氣量少；需空分設備。五、催化氧化分類：1.根據反應物狀態：

氣相氧化法；液相氧化法。2.根據反應物系相態和Cat:a.均相催化氧化：均相催化自氧化；均相絡合催化氧化b.非均相催化氧化-----金屬絡合物做催化劑第四章催化氧化4第二節催化氧化原理一、均相催化自氧化反應1.原理（機理）：

自由基鏈式反應2.催化劑：主催化劑:醋酸鈷；丁酸鈷；醋酸錳等促進劑：有機含氧物，已醛等；溴化物，溴化氨、四溴乙烷等3.影響因數

雜質含量；反應溫度；空速；溶劑；轉化率第四章催化氧化5催化氧化原理二、非均相催化氧化反應1.定義：氣態有機原料在固態Cat存在下，以氣態氧做氧化劑氧化為有機產品的過程。2.原料：烯烴；芳烴；醇類；烷烴3.特點：反應過程複雜傳熱過程複雜第四章催化氧化64.非均相催化氧化反應類型：烯烴環氧化烯丙基氧化烯基氧化偶聯芳烴催化氧化烷烴催化氧化醇類催化氧化第四章催化氧化7第三節醋酸的生產一、性質用途1.物理化學性質

乙酸(AceticAtid)俗稱醋酸,因其16.7℃時凝結成固體,因此,純的乙酸又叫“冰乙酸”。熔點16.7℃,沸點118.1℃,相對密度(水＝１)1.05,爆炸限４—17.0%,溶於水、醚、甘油,不溶於二硫化碳。

第四章催化氧化8乙酸是用途極為廣泛的有機酸,主要用於生產乙酸乙烯、乙酸酐、對苯二甲酸(ＰＴＡ)、聚乙烯醇、乙酸乙酯/丁酯等酯類、乙酸鹽類、氯乙酸和乙酸纖維素等。乙酸也用於醫藥、農藥、染料、塗料、合成纖維、塑膠和粘合劑等行業。我國乙酸主要用途全球乙酸消費構成品質指標2.乙酸主要用途

第四章催化氧化9二、生產方法丁烷液相氧化法；甲醇羰基合成法；乙醇-乙醛氧化法；乙烯-乙醛氧化法不同生產方法比較第四章催化氧化10三、乙酸生產規模乙酸是十分重要的基本有機原料,目前全世界的生產能力已近900萬ｔ/ａ,產量約700萬ｔ/ａ。我國乙酸生產能力達到135萬ｔ/ａ,約占世界的15%,產量約占世界產量的143%,達到97萬ｔ/ａ左右。2002我國乙酸主要生產廠.目前世界最大的單套乙酸生產裝置已達100萬ｔ/ａ,其次是675萬ｔ/ａ。而我國目前最大的生產廠是吉化公司21萬ｔ/ａ(多套)。單套最大是四川揚子江為18萬ｔ/ａ,與國際大公司相比還有很大距離。第四章催化氧化11四、乙醛氧化法生產原理

主反應：CH3CHO+0.5O2→CH3COOH+346KJ/mol

副反應：

反應機理：自由基鏈鎖反應第四章催化氧化12五、工藝流程及主要設備

工藝流程圖

主要設備圖

國內生產綜述

第四章催化氧化13第四節丙烯腈的生產一、性質用途1.物理性質：常溫常壓：液態,刺激性臭味;沸點：77.3℃;有毒：氫氰酸的十分之一。丙烯腈（AN）是一種易燃、劇毒、有苦杏仁味的無色液體，它具有高極性，可同大多數有機溶劑互溶2.化學性質：雙鍵，三鍵（氰基）。加成，水解，聚合，醇解。第四章催化氧化143.丙烯腈用途以丙烯腈為原料可生產腈綸（丙烯腈纖維），丁腈橡膠（NBR）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂（ABS）和苯乙烯-丙烯腈樹脂（SAN）等。丙烯腈主要用於生產腈綸，約占50%，其次是ABS/SAN、己二腈和聚丙烯醯胺等。丙烯腈品質指標

我國市場情況

2000年丙烯腈生產能力約44.2萬噸/年，產量39.7萬噸，消費55萬噸，預測2005年消費86萬噸。第四章催化氧化15二、生產方法環氧乙烷法；乙炔法；乙醛法；丙烯氨氧化法第四章催化氧化16三、生產原理1.主反應：

C3H6+NH3+1.5O2→CH2=CH-CN+3H2O+512.9KJ/mol2.副反應：

C3H6+3NH3+3O2→3HCN+6H2O+Q

占BXQ

1/6

2C3H6+3NH3+3O2→3CH3CN+3H2O+Q

占BXQ

1/7C3H6+O2→CH2=CH-CHO+H2O+Q

占BXQ

1%C3H6+4.5O2→3CO2+3H2O

+Q

占BXQ

½3.催化劑：

主-鉬鉍氧化物；助-磷鐵鈷鎳鉀氧化物第四章催化氧化17四、工藝條件選擇原料配比（mol比）

氨/丙烯=1.1:1丙烯/空氣=1:12

丙烯/水蒸氣=1:3(稀釋、載熱、除碳)反應溫度450~470℃反應壓力0.04~0.1MPa接觸時間5~10s第四章催化氧化18五、工藝流程主要設備工藝流程示意圖反應-回收工藝流程圖粗丙烯晴精製工藝流程圖主要設備----反應器圖第四章催化氧化19本章到此結束

謝謝各位！第四章催化氧化20自由基鏈式反應第四章催化氧化21反應溫度：70-75反應時間：3hX乙醛：97%第四章催化氧化22氧化反應器

第四章催化氧化23第四章催化氧化24工藝流程示意圖第四章催化氧化25工藝流程圖1第四章催化氧化26工藝流程圖2粗丙烯腈精製工藝流程第四章催化氧化27主要設備----反應器第四章催化氧化28第四章催化氧化29第四章催化氧化30第四章催化氧化31第四章催化氧化32目前世界乙酸的主要生產方法是甲醇羰基合成法(ＯＸＯ法),約占世界乙酸生產能力的60%以上。此法是1960年由德國ＢＡＳＦ公司首先建設了第一套高壓法乙酸生產裝置。由於設備要求高,原材料和動力消耗大,未能廣泛推廣。196