2018年二轮高考备考研讨会 丙烯腈生产条件选择

1、2018.1双十中学侑晓敏，丙烯氰生产条件选择，专业摇镜头氨氧化法丙烯氰，(1)专业摇镜头脱氢制甲基乙烯，(2)专业摇镜头脱氢制甲基乙烯，丙烷脱氢制丙烯，C3H8(g)C3H6 (g)H2(g) H125 kJmol1，C3H8(g)C2H4 (g ) ch4(g ) h 81 kj mol1c2h4(g ) h2(g ) c2h6(g ) h 137 kj mol 1、c3h8(g ) h2(g ) c2h6(g ) ch4(g ) h6kj mol 1、主反应：副反应：问题1 :热力学分析丙摇镜头脱氢控制甲基乙烯的反应倾向理论计算、实验测量、问题2 :不同温度下的实验平衡常数的测量、C3H

2、8(g)C3H6 (g)H2(g) H125 kJmol1、定电压(设为p总)的情况下，如果将一定温度下反应平衡的混合瓦斯气体“冻结”后进行取样，则职业摇镜头脱氢转化率为x。 问题2 :不同温度下的实验平衡常数是如何测量的？初始状态/mol、平衡态/mol、1、0、0、1x、x、x、x、物质的量分率、反应(1)(4)平衡常数Kp与温度t的关系、问题3 :从热力学的观点分析，怎样提高专业摇镜头脱氢酶制甲基乙烯的平衡转化率？ 反应极限、HT S、平衡常数、平衡转化率、压力温度、t、问题3 :从热力学的观点出发，如何提高专业摇镜头脱氢酶甲基乙烯的平衡转化率？ p、高温水蒸气、常压下的平衡转化率与温度

3、t、烃比m的关系，结论：常压下、同温度下烃比越大，平衡转化率越高。 在常压下，烃比一定时，温度越高平衡转化率越高。反应限度、HT S、平衡常数、平衡转化率、压力温度、t、提高主反应(1)和副反应(2)的平衡转化率。 问题3 :从热力学的观点出发，如何提高专业摇镜头脱氢酶甲基乙烯的平衡转化率？ 问题4 :在高温专业摇镜头脱水基元反应的平衡常数也小的高温条件下，CC键比CH键容易断裂。 如何解决呢？ p、高温水蒸气、热力学不占优势反应，能够特罗尔动力学占优势，问题4 :高温专业摇镜头脱水基元反应的平衡常数在较小的高温条件下，CC键比CH键容易断裂。 如何解决呢？ 选择性优异的催化剂、温度上升，专业

4、摇镜头的分解推进，甲基乙烯的收率和选择性降低。分解、生成碳，影响催化性能，适当的温度，问题5 :分析氟化剂(O2或CO2 )对专业摇镜头脱氢酶甲基乙烯的影响。 氟化剂(O2 )或CO2 )的引入可以降低氢浓度，有助于提高主反应的平衡转化率。 能够大幅降低电功耗的氟化剂在高温下与催化剂表面的积炭反应，有利于维持催化剂活性。C3H8(g)C3H6 (g)H2(g) H125 kJmol1、热力学、动力学研究的一般思维方法、热力学、反应极限、HT S、平衡常数、平衡转化率、反应速度、温度浓度(气体压强)、温度浓度(气体压强)催化剂、动力学、催化剂活性、激活能、2016全国卷， 2.7丙烯氰(CH2=

5、CHCN )是重要的化学工业原材料，在工业上可以用“亚克力氨氧化法”生产，主要副产品有丙烯醛(CH2=CHCHO )和乙腈(CH3CN )等。 (1)以甲基乙烯、阿摩尼亚、氧为原料，在催化剂的存在下生成丙烯氰(C3H3N )和副生成丙烯醛(C3H4O )的热化学方程式为： c3h6(g ) NH3(g ) o2(g )=c3h3n (g ) h 515 kj mol1c3h6(g ) o2(g ) h353kjmol1的两种反应在热力学上很大，其原因是，有利于提高丙烯氰平衡收率的反应条件是：提高丙烯氰反应选择性的重要因素。 两种反应都是发热值较大的反应，通过降低温度、降低压力、催化剂、亚克力氧

6、化法的动力学分析，在430时使用了催化剂Pb i9 mo 1.2 o 5.2 (5.0 % )-SiO2(5.0 % )，k1:k3=1:40。 说明丙烯氰为主要产物，丙烯醛为平行副反应产物。 动力学研究表明，Mo-Bi-O系催化剂的催化剂反应历程kca(C3H6)cb(NH3)cc(O2)在一定的NH3和O2浓度的情况下，a=1，b=c=0。 说明反应速度的是甲基乙烯脱氢形成甲基乙烯化学基的过程。(2)图(a )是丙烯氰的收率与反应温度的关系曲线，与最高收率相对应的温度为460，小于460时，丙烯氰的收率如果超过，则丙烯氰的收率降低的原因可能是因为加了符号。 a催化活性降低b平衡常数变大的c

7、副反应会使d反应的激活能增大，否则。 该反应为发热反应，平衡收率应随温度上升而降低，关于AC、反应温度的影响(P-Mo-Bi-O/SiO2系催化剂)，提高反应温度有利于加快反应速度，增加甲基乙烯的转化率，也影响反应的选择性。 反应温度的影响、(3)丙烯氰和丙烯醛的收率和n (阿摩尼亚)/n (甲基乙烯)的关系如图(b )所示。 从图中可以看到，最佳的n (阿摩尼亚)/n (甲基乙烯)是。 原料阿摩尼亚、空气、甲基乙烯的理论体积约为 按此比例，丙烯氰的收率最高，副产物丙烯醛的收率最低，为1，1:7.5336301，理论使用量比为1:7.14； 实际控制是1:9 10。 副反应是消耗氧气的催化剂的氧化还原循环需要氧气。 空气过多：甲基乙烯浓度反应速度的产能动力能量、甲基乙烯与空气配合、原料配合的影响、甲基乙烯与阿摩尼亚使用量比的影响、阿摩尼亚：甲基乙烯(1.11.15) :1 NH3过剩有利于抑制副产物丙烯醛的生成的大量氨，必须用硫酸中和。阿摩尼亚：甲基乙烯1，丙烯醛随阿摩尼亚量的减少显着增加，阿摩尼亚：甲基乙烯1，丙烯醛量少，丙烯氰达到最大值、原料配比的影响、氨氧化法丙烯氰生产的工艺条件、原料纯度和配比的影响反