化學(xué)工藝學(xué)-有機(jī)化工的主要產(chǎn)品講義課件

1、1第第6章章 有機(jī)化工的有機(jī)化工的主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品2第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.1 概概 述述l6.1.1 有機(jī)化學(xué)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用有機(jī)化學(xué)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用 有機(jī)化工是利用自然界中的煤、石油、天然氣等有機(jī)化工是利用自然界中的煤、石油、天然氣等原料，通過各種化學(xué)加工方法制成各種有機(jī)產(chǎn)品的工原料，通過各種化學(xué)加工方法制成各種有機(jī)產(chǎn)品的工業(yè)（乙烯、丙烯、丁二烯、聚乙烯、苯、甲苯、苯乙業(yè)（乙烯、丙烯、丁二烯、聚乙烯、苯、甲苯、苯乙烯、醇、酸、環(huán)氧化合物等）。這些化工產(chǎn)品的用途烯、醇、酸、環(huán)氧化合物等）。這些化工產(chǎn)品的用途可分為三類：可分為三類：l生產(chǎn)合成橡膠、合成

2、纖維、塑料和其它高分子化工產(chǎn)生產(chǎn)合成橡膠、合成纖維、塑料和其它高分子化工產(chǎn)品的原料（聚合反應(yīng)的單體）。品的原料（聚合反應(yīng)的單體）。l其它有機(jī)化工的原料（如精細(xì)化工）。其它有機(jī)化工的原料（如精細(xì)化工）。l作為其它工業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，如溶劑、冷凍劑、防作為其它工業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，如溶劑、冷凍劑、防凍劑、載熱體、氣體吸收劑等。凍劑、載熱體、氣體吸收劑等。3第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.1.2 有機(jī)化學(xué)工業(yè)的原料有機(jī)化學(xué)工業(yè)的原料l天然氣：天然氣：主要成分甲烷（少量乙烷、丙烷、丁烷，戊主要成分甲烷（少量乙烷、丙烷、丁烷，戊烷、烷、CO、氮?dú)?、氫氣、硫化物等）。、氮?dú)?、氫氣、硫?/p>

3、物等）。l石油：石油：主要成分烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴及少量的含氮、主要成分烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴及少量的含氮、氧、硫化合物。石油是有機(jī)化工的基礎(chǔ)。氧、硫化合物。石油是有機(jī)化工的基礎(chǔ)。l煤：煤：通過液化、干餾可制得大量芳香類有機(jī)物，可以通過液化、干餾可制得大量芳香類有機(jī)物，可以制得乙炔。制得乙炔。l農(nóng)副產(chǎn)品：農(nóng)副產(chǎn)品： 通過纖維的水解可得到糠醛、木糖醇等；通過纖維的水解可得到糠醛、木糖醇等； 通過淀粉發(fā)酵可得到甲醇、乙醇、丙酮等；通過淀粉發(fā)酵可得到甲醇、乙醇、丙酮等； 木材的化學(xué)加工可得到甲醇、甲酸、醋酸等。木材的化學(xué)加工可得到甲醇、甲酸、醋酸等。4第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l

4、6.1.3 有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品（1）乙烯系列產(chǎn)品）乙烯系列產(chǎn)品 主要用于生產(chǎn)高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、環(huán)氧主要用于生產(chǎn)高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、環(huán)氧乙烷、乙醛、二氯乙烷等。乙烷、乙醛、二氯乙烷等。5乙烯系列主要產(chǎn)品乙烯系列主要產(chǎn)品6第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.1.3 有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品（2）丙烯系列產(chǎn)品）丙烯系列產(chǎn)品 主要用于生產(chǎn)聚丙烯、丙烯腈等。主要用于生產(chǎn)聚丙烯、丙烯腈等。7丙烯系列主要產(chǎn)品丙烯系列主要產(chǎn)品8第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.1.3 有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品（3

5、）碳四系列產(chǎn)品）碳四系列產(chǎn)品 主要用于生產(chǎn)丁二烯、異丁烯和丁烯。主要用于生產(chǎn)丁二烯、異丁烯和丁烯。9碳碳四四系系列列主主要要產(chǎn)產(chǎn)品品10第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.1.3 有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品（4）芳烴系列產(chǎn)品）芳烴系列產(chǎn)品 主要用于生產(chǎn)苯乙烯、對(duì)苯二甲酸、苯酚主要用于生產(chǎn)苯乙烯、對(duì)苯二甲酸、苯酚11芳烴系列主要產(chǎn)品芳烴系列主要產(chǎn)品12第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.1.3 有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品（5）乙炔系列產(chǎn)品）乙炔系列產(chǎn)品 主要用來合成乙醛、氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯主要用來合成乙醛、氯乙烯、醋酸乙

6、烯、丙烯腈等（腈等（20世紀(jì)世紀(jì)60年代后轉(zhuǎn)向以乙烯為主要原年代后轉(zhuǎn)向以乙烯為主要原料）。料）。13第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品乙炔系列主要產(chǎn)品乙炔系列主要產(chǎn)品14第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2 乙烯系列主要產(chǎn)品乙烯系列主要產(chǎn)品l6.2.1 聚乙烯（聚乙烯（PE）l性質(zhì)：性質(zhì)：無臭、無毒、耐低溫，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿無臭、無毒、耐低溫，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿侵蝕，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性侵蝕，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良。但對(duì)于環(huán)境應(yīng)力很敏感（特別是機(jī)械力），能優(yōu)良。但對(duì)于環(huán)境應(yīng)力很敏感（特別是機(jī)械力），耐熱老化性差

7、。耐熱老化性差。l用途：用途：主要用于制造薄膜、容器、管道、單絲、電線主要用于制造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等（熱塑性成型）。電纜、日用品等（熱塑性成型）。l分類：分類：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯（按密度分）乙烯（按密度分）15第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.1 聚乙烯（聚乙烯（PE）l低密度聚乙烯低密度聚乙烯(LDPE) 分子量：分子量：均分子量約為均分子量約為2.51045104，密度：密度：0.9100.930 g/cm3 。熔融指數(shù)熔融指數(shù)(MI)：在標(biāo)準(zhǔn)的塑性計(jì)中加熱到一定溫度在標(biāo)準(zhǔn)的塑

8、性計(jì)中加熱到一定溫度(一般一般為為190)，使聚乙烯樹脂熔融后，承受一定的負(fù)荷，使聚乙烯樹脂熔融后，承受一定的負(fù)荷(一般為一般為2160g)在在10min內(nèi)經(jīng)過規(guī)定的孔徑內(nèi)經(jīng)過規(guī)定的孔徑(2.09mm)擠壓出來的樹脂重量克數(shù)。擠壓出來的樹脂重量克數(shù)。 采用熔融指數(shù)采用熔融指數(shù)(MI)來相對(duì)地表示相應(yīng)的分子量，來相對(duì)地表示相應(yīng)的分子量，熔融指數(shù)越小，其分子量越高。熔融指數(shù)越小，其分子量越高。 l高壓低密度聚乙烯的生產(chǎn)流程：高壓低密度聚乙烯的生產(chǎn)流程： 16第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l低密度聚乙烯的生產(chǎn)工藝流程框圖低密度聚乙烯的生產(chǎn)工藝流程框圖17第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)

9、品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品一次壓塑機(jī)分子量調(diào)節(jié)劑泵二次壓塑機(jī)釜式聚合反應(yīng)器管式反應(yīng)器高壓分離器壓塑機(jī)干燥器密煉機(jī)混合機(jī)混合物造粒機(jī)擠出切粒機(jī)低壓分離器減壓閥廢熱鍋爐催化劑泵乙烯高壓聚合生產(chǎn)流程圖乙烯高壓聚合生產(chǎn)流程圖18第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l低密度聚乙烯低密度聚乙烯(2)原料原料l乙烯：乙烯： 純度要求應(yīng)超過純度要求應(yīng)超過99.95%，雜質(zhì)主要是惰性氣體，雜質(zhì)主要是惰性氣體 l分子量調(diào)節(jié)劑：分子量調(diào)節(jié)劑：用以控制產(chǎn)品聚乙烯的熔融指數(shù)，用以控制產(chǎn)品聚乙烯的熔融指數(shù)，丙烯、丙烷、乙烷等，用量一般是乙烯體積的丙烯、丙烷、乙烷等，用量一般是乙烯體積的l.0%6.5% 。 19第第

10、6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l低密度聚乙烯低密度聚乙烯l添加劑：添加劑：防止聚乙烯在成型過程中受熱時(shí)被氧化，防止使用過程防止聚乙烯在成型過程中受熱時(shí)被氧化，防止使用過程（受熱或紫外線照射）中老化，添加（受熱或紫外線照射）中老化，添加防老劑防老劑(抗氧劑抗氧劑) ，如如4-甲基甲基-2,6-二叔丁基苯酚、防紫外線劑等。二叔丁基苯酚、防紫外線劑等。防止成型過程中粘接模具而需要加入防止成型過程中粘接模具而需要加入潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑，如油酸酰，如油酸酰胺或硬脂酸銨、油酸銨等。胺或硬脂酸銨、油酸銨等。為了使吹塑制成的聚乙烯塑料袋易于開口而需要添加為了使吹塑制成的聚乙烯塑料袋易于開口而需要添加開

11、開口劑口劑，如高分散性的硅膠，如高分散性的硅膠(SiO2)、鋁膠、鋁膠(Al2O3)。 為了防止表面積累靜電，有時(shí)需要添加防為了防止表面積累靜電，有時(shí)需要添加防靜電劑靜電劑。20第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l低密度聚乙烯低密度聚乙烯(3)催化劑（自由基引發(fā)劑）催化劑（自由基引發(fā)劑）l氧氣氧氣（管式反應(yīng)器）（管式反應(yīng)器）l過氧化物過氧化物（釜式反應(yīng)器）：過氧化二叔丁基，過氧化（釜式反應(yīng)器）：過氧化二叔丁基，過氧化十二烷酰，過氧化苯甲酸叔丁酯等。十二烷酰，過氧化苯甲酸叔丁酯等。(4)聚合過程聚合過程聚合反應(yīng)工藝條件：聚合反應(yīng)工藝條件：l溫度：溫度：130350（溫度過高會(huì)發(fā)生爆

12、炸性分解，要（溫度過高會(huì)發(fā)生爆炸性分解，要防止聚合反應(yīng)釜內(nèi)產(chǎn)生局部過熱）防止聚合反應(yīng)釜內(nèi)產(chǎn)生局部過熱）l壓力：壓力：122303MPal反應(yīng)停留時(shí)間：反應(yīng)停留時(shí)間：15s2min21第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯l性質(zhì)：性質(zhì)： 無色液體，具有微弱芳香氣味，在空氣中燃燒，可溶于無色液體，具有微弱芳香氣味，在空氣中燃燒，可溶于水及多數(shù)有機(jī)溶劑中。長(zhǎng)期接觸高濃度的氯乙烯，可引水及多數(shù)有機(jī)溶劑中。長(zhǎng)期接觸高濃度的氯乙烯，可引起肝脾腫大、肝血管肉瘤。能聚合，與別的不飽和化合起肝脾腫大、肝血管肉瘤。能聚合，與別的不飽和化合物共聚。物共聚。l用途：用途： 聚氯乙烯

13、：占塑料產(chǎn)量的第二位，僅次于聚乙烯。聚氯乙烯：占塑料產(chǎn)量的第二位，僅次于聚乙烯。 硬聚氯乙烯：耐酸設(shè)備、管道、日用品。硬聚氯乙烯：耐酸設(shè)備、管道、日用品。 軟聚氯乙烯：電線、電纜的絕緣包皮。軟聚氯乙烯：電線、電纜的絕緣包皮。 聚氯乙烯薄膜：防雨包裝材料及農(nóng)業(yè)上的保護(hù)苗床。聚氯乙烯薄膜：防雨包裝材料及農(nóng)業(yè)上的保護(hù)苗床。 聚氯乙烯纖維：濾布、工作服材料（耐酸、耐堿）聚氯乙烯纖維：濾布、工作服材料（耐酸、耐堿）22第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯l生產(chǎn)方法：有電石路線、石油路線。生產(chǎn)方法：有電石路線、石油路線。1、反應(yīng)原理、反應(yīng)原理C2H2 + HCl CH

14、2=CHCl ， H= -124.7KJ/mol常溫、常壓下常溫、常壓下K=3.81010，轉(zhuǎn)化率約為，轉(zhuǎn)化率約為100%。在低溫、高壓下可得到更高的轉(zhuǎn)化率。在低溫、高壓下可得到更高的轉(zhuǎn)化率。23第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯l反應(yīng)機(jī)理：反應(yīng)機(jī)理： 使用使用HgCl2-活性炭活性炭為催化劑，在為催化劑，在403453K，HCl吸附吸附于催化劑表面的活性中心上，然后吸附態(tài)的于催化劑表面的活性中心上，然后吸附態(tài)的HCl再與再與氣相主體中擴(kuò)散到相界面上的乙炔氣發(fā)生表面反應(yīng)而氣相主體中擴(kuò)散到相界面上的乙炔氣發(fā)生表面反應(yīng)而生成吸附態(tài)的氯乙烯，最后氯乙烯從催化劑

15、表面解吸生成吸附態(tài)的氯乙烯，最后氯乙烯從催化劑表面解吸出來。出來。24第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯l副反應(yīng)：副反應(yīng)：（1）當(dāng)）當(dāng)C2H2/HCl很小時(shí)：（即很小時(shí)：（即HCl過量）過量）CH2=CHCl + HCl CH3-CHCl2 (1,2二氯乙烷二氯乙烷) （2）當(dāng)）當(dāng)C2H2/HCl很大時(shí)：（即很大時(shí)：（即C2H2過量）過量） C2H2 + HgCl2 Cl-CH=CH-HgClCl-CH=CH-HgCl+HgCl2 Cl-Hg-C(Cl)H-C(Cl)H-HgCl ClCH=CHCl +Hg2Cl2 這時(shí)會(huì)使這時(shí)會(huì)使HgCl2被還原成被還

16、原成Hg2Cl2，甚至是，甚至是Hg，使催，使催化劑失去活性，并副產(chǎn)二氯乙烯。化劑失去活性，并副產(chǎn)二氯乙烯。25第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯l2、工藝影響因素、工藝影響因素（1）催化劑：）催化劑： HgCl2-活性炭，活性炭，HgCl2占占8155（約為（約為10%），），含量太高時(shí)，反應(yīng)太快，溫度高，含量太高時(shí)，反應(yīng)太快，溫度高，HgCl2升華。升華。（2）原料氣的純度：）原料氣的純度：惰性氣體：含量越低越好（為體積減小的反應(yīng)）惰性氣體：含量越低越好（為體積減小的反應(yīng)）水量：含量越低越好（水量：含量越低越好（0.03%），水分會(huì)生成酸霧，），水分

17、會(huì)生成酸霧，腐蝕管道，造成催化劑粘結(jié)。腐蝕管道，造成催化劑粘結(jié)。26第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯氯氣：由合成氯氣：由合成HCl時(shí)帶入，會(huì)與乙炔反應(yīng)，生成氯乙時(shí)帶入，會(huì)與乙炔反應(yīng)，生成氯乙炔，其易燃燒、爆炸。要求炔，其易燃燒、爆炸。要求0.002%。毒物對(duì)催化劑的影響：乙炔氣凈化后，如果仍含有少毒物對(duì)催化劑的影響：乙炔氣凈化后，如果仍含有少量的量的S、P、As的化合物，易使催化劑中毒：的化合物，易使催化劑中毒： HgCl2 + H2S HgS + 2HCl 3HgCl2 +PH3 (HgCl)3P +3HCl27第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工

18、的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯（3）摩爾比：）摩爾比： 采用采用HCl過量，即過量，即C2H2/HCl = 1:2.052.10（過量（過量510%。 如果如果C2H2過量，則會(huì)造成過量，則會(huì)造成3個(gè)方面的不利：個(gè)方面的不利：乙炔價(jià)貴；導(dǎo)致催化劑失去活性；增加氯乙烯分離的負(fù)乙炔價(jià)貴；導(dǎo)致催化劑失去活性；增加氯乙烯分離的負(fù)擔(dān)。擔(dān)。28第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯（4）溫度：）溫度： 以催化劑的活性溫度為主，高溫時(shí)，主催化劑升華，以催化劑的活性溫度為主，高溫時(shí)，主催化劑升華，所以選取反應(yīng)溫度為所以選取反應(yīng)溫度為403453K，在催化劑使用的初，在

19、催化劑使用的初期采用期采用403423K，在催化劑使用的中后期采用，在催化劑使用的中后期采用423453K。（5）壓力：）壓力： 高壓下的平衡轉(zhuǎn)化率高，但乙炔易爆炸，所以采高壓下的平衡轉(zhuǎn)化率高，但乙炔易爆炸，所以采用接近常壓操作，用接近常壓操作，2.22.5105Pa，轉(zhuǎn)化率達(dá)，轉(zhuǎn)化率達(dá)99%。29第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯l3、工藝流程、工藝流程（1）反應(yīng)器）反應(yīng)器 為放熱的氣為放熱的氣-固相反應(yīng)，所以采用列管式固定床反固相反應(yīng)，所以采用列管式固定床反應(yīng)器，列管內(nèi)填沖瓷環(huán)，下蓋內(nèi)襯瓷磚，防止鹽酸腐應(yīng)器，列管內(nèi)填沖瓷環(huán)，下蓋內(nèi)襯瓷磚，防止鹽酸腐蝕

20、。蝕。30錐型底盤瓷磚隔板外殼列管冷卻水進(jìn)口大蓋熱電偶孔手孔氣體進(jìn)口氣體分配板熱電偶孔支撐管冷卻水進(jìn)口填料 手孔 下花板合成氣出口防腐襯里31第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯（2）工藝流程）工藝流程混合脫水轉(zhuǎn)化系統(tǒng)工藝流程混合脫水轉(zhuǎn)化系統(tǒng)工藝流程流程框圖與流程圖：流程框圖與流程圖：合成氣32反應(yīng)器反應(yīng)器緩沖罐緩沖罐脫汞器酸霧過濾器酸霧過濾器酸霧過濾器混合器阻火器液封壓縮機(jī)旋風(fēng)分離器冷凝器采用混合脫水的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)工藝流程圖采用混合脫水的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)工藝流程圖33第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯氯乙烯的凈化與精制工藝流程

21、氯乙烯的凈化與精制工藝流程流程框圖：流程框圖：34水洗塔堿洗塔壓縮機(jī)堿槽堿泵水分離器低沸塔高沸塔成品貯槽成品冷凝器冷卻器全凝器冷凝器回流冷凝器緩沖罐氯乙烯凈化與精制工藝流程圖氯乙烯凈化與精制工藝流程圖35第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.2 氯乙烯氯乙烯l石油路線制備氯乙烯：（乙烯氧氯化法）石油路線制備氯乙烯：（乙烯氧氯化法）三步法流程原理：三步法流程原理：直接氯化部分：直接氯化部分： C2H4 + HCl C2H4Cl2 （1，2二氯乙烷）二氯乙烷）熱裂解部分：熱裂解部分： C2H4Cl2 C2H3Cl + HCl氧氯化部分：氧氯化部分： C2H4 + 2HCl +

22、O2 C2H4Cl2 +H2O36第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.3 乙醛乙醛l性質(zhì)：性質(zhì)： 無色透明液體，有特殊刺激性氣味?？扇苡谒?，無色透明液體，有特殊刺激性氣味?？扇苡谒?，易燃，與空氣可形成爆炸混合物，爆炸極限為易燃，與空氣可形成爆炸混合物，爆炸極限為4%57%。l用途：用途： 乙醛的化學(xué)性質(zhì)很活潑，其氧化可制備醋酸、醋乙醛的化學(xué)性質(zhì)很活潑，其氧化可制備醋酸、醋酸酐；乙醛與氫氰酸反應(yīng)可生產(chǎn)氰醇，進(jìn)而可生產(chǎn)乳酸酐；乙醛與氫氰酸反應(yīng)可生產(chǎn)氰醇，進(jìn)而可生產(chǎn)乳酸、丙烯腈、丙烯酸酯；與醇縮合制備丁二醇、丁烯酸、丙烯腈、丙烯酸酯；與醇縮合制備丁二醇、丁烯醛、正丁醇等。醛、正

23、丁醇等。37第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.3 乙醛乙醛生產(chǎn)方法：生產(chǎn)方法：（1）乙炔水合法（包括液相水合和氣相水合法）：）乙炔水合法（包括液相水合和氣相水合法）： C2H2 + 2H2O 2CH3CHO液相水合法：液相水合法：催化劑為汞鹽（有污染，現(xiàn)已淘汰）催化劑為汞鹽（有污染，現(xiàn)已淘汰）氣相水合法：氣相水合法：催化劑為磷酸鎘鈣催化劑為磷酸鎘鈣38第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.3 乙醛乙醛（2）由乙醇制乙醛（包括吸熱脫氫和放熱脫氫）由乙醇制乙醛（包括吸熱脫氫和放熱脫氫） CH3CH2OH CH3CHO + H2l吸熱脫氫：吸熱脫氫：催化劑

24、為金屬銅，操作溫度催化劑為金屬銅，操作溫度260290，無深度氧化，副產(chǎn)高純度氫氣。無深度氧化，副產(chǎn)高純度氫氣。l放熱脫氫：放熱脫氫：催化劑為金屬銀，操作溫度為催化劑為金屬銀，操作溫度為550，在，在空氣或氧氣存在下進(jìn)行脫氫，再將氫氧化成水，放出空氣或氧氣存在下進(jìn)行脫氫，再將氫氧化成水，放出的熱為脫氫反應(yīng)提供熱量。過程中易產(chǎn)生深度氧化。的熱為脫氫反應(yīng)提供熱量。過程中易產(chǎn)生深度氧化。 工業(yè)上一般采取吸熱脫氫和放熱脫氫組合工藝，工業(yè)上一般采取吸熱脫氫和放熱脫氫組合工藝，以解決熱平衡問題。以解決熱平衡問題。39第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.3 乙醛乙醛（3）C3/C4烷烴

25、氧化制乙醛烷烴氧化制乙醛 丙烷丙烷/丁烷混合物氣相氧化法，操作條件：丁烷混合物氣相氧化法，操作條件：425 426，1.0Mpa。（4）乙烯直接氧化法）乙烯直接氧化法 該法為目前乙醛生產(chǎn)的主要方法。原料便宜，乙該法為目前乙醛生產(chǎn)的主要方法。原料便宜，乙醛收率高，副反應(yīng)少。包括一步法工藝和二步法工藝。醛收率高，副反應(yīng)少。包括一步法工藝和二步法工藝。40第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.3 乙醛乙醛1、乙烯液相直接氧化法生產(chǎn)乙醛的原理、乙烯液相直接氧化法生產(chǎn)乙醛的原理 H2C=CH2 + O2 CH3CHO在催化劑氯化鈀、氯化銅的鹽酸水溶液中發(fā)生的氣相反在催化劑氯化鈀、氯化

26、銅的鹽酸水溶液中發(fā)生的氣相反應(yīng)，其機(jī)理為：應(yīng)，其機(jī)理為：H2C=CH2 + PdCl2 + H2O CH3CHO + Pd + 2HCl （快速）（快速）Pd + 2CuCl2 PdCl2 + 2CuCl （慢速，為催化劑再生）（慢速，為催化劑再生）2CuCl + O2 + 2HCl 2CuCl2 +H2O41第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.3 乙醛乙醛2、乙烯液相直接氧化法生產(chǎn)乙醛的工藝過程、乙烯液相直接氧化法生產(chǎn)乙醛的工藝過程（1）一步法工藝）一步法工藝一步法：一步法：上述三個(gè)反應(yīng)在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，用氧氣作上述三個(gè)反應(yīng)在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，用氧氣作氧化劑，又稱氧氣

27、法。反應(yīng)部分的工藝流程：氧化劑，又稱氧氣法。反應(yīng)部分的工藝流程：（其中反應(yīng)器為具有循環(huán)管的鼓泡床塔式反應(yīng)器）（其中反應(yīng)器為具有循環(huán)管的鼓泡床塔式反應(yīng)器）42第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品反應(yīng)器冷凝器洗滌塔脫低沸物塔精餾塔冷凝器除沫分離器粗乙醛貯槽催化劑再生器泵泵一步法反應(yīng)部分工藝流程圖一步法反應(yīng)部分工藝流程圖43第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.3 乙醛乙醛工藝流程框圖：工藝流程框圖：44第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.3 乙醛乙醛l影響因素：影響因素：原料純度：原料純度： 炔類、硫化氫、炔類、硫化氫、CO等雜質(zhì)都能使金屬鈀析

28、出，故等雜質(zhì)都能使金屬鈀析出，故對(duì)原料氣要求：乙炔對(duì)原料氣要求：乙炔310-5，硫化物，硫化物99.5%，氧氣，氧氣99.5%轉(zhuǎn)化率及進(jìn)反應(yīng)器的混合氣組成：轉(zhuǎn)化率及進(jìn)反應(yīng)器的混合氣組成： 對(duì)循環(huán)氣的要求：氧氣對(duì)循環(huán)氣的要求：氧氣8%左右，乙烯左右，乙烯65%左右，左右，才不會(huì)形成爆炸混合物。進(jìn)氣混合物的組成為乙烯才不會(huì)形成爆炸混合物。進(jìn)氣混合物的組成為乙烯65%、氧氣、氧氣17%、惰性氣體、惰性氣體18%，循環(huán)氣的組成中氧，循環(huán)氣的組成中氧氣氣8%，經(jīng)計(jì)算乙烯的轉(zhuǎn)化率為，經(jīng)計(jì)算乙烯的轉(zhuǎn)化率為35%左右。左右。45第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.3 乙醛乙醛反應(yīng)壓力：反

29、應(yīng)壓力： 加壓對(duì)氣液相反應(yīng)有利，但壓力不宜過高，加壓對(duì)氣液相反應(yīng)有利，但壓力不宜過高，否則動(dòng)力消耗高、對(duì)設(shè)備的腐蝕加重，否則動(dòng)力消耗高、對(duì)設(shè)備的腐蝕加重，P=0.3Mpa，反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度： 反應(yīng)溫度為該壓力下的液相的沸點(diǎn)（因?yàn)樵诜磻?yīng)溫度為該壓力下的液相的沸點(diǎn)（因?yàn)樵诜序v下反應(yīng)可有效地帶走大量反應(yīng)熱），沸騰下反應(yīng)可有效地帶走大量反應(yīng)熱），T=120130。46第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.3 乙醛乙醛（2）二步法工藝）二步法工藝二步法：二步法：乙烯羰基化和乙烯羰基化和Pd的氧化反應(yīng)在同一臺(tái)反應(yīng)器中的氧化反應(yīng)在同一臺(tái)反應(yīng)器中進(jìn)行，進(jìn)行，Cu的氧化在另一臺(tái)反應(yīng)器中進(jìn)行

30、，用空氣做氧的氧化在另一臺(tái)反應(yīng)器中進(jìn)行，用空氣做氧化劑，又稱為空氣法?；瘎?，又稱為空氣法。反應(yīng)條件：反應(yīng)條件：在在1.02.0MPa、105110條件下操作，乙條件下操作，乙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)烯轉(zhuǎn)化率達(dá)99%，且原料乙烯純度達(dá)，且原料乙烯純度達(dá)60%以上即可用以上即可用空氣代替氧氣。空氣代替氧氣。反應(yīng)部分工藝流程：反應(yīng)部分工藝流程： 47反應(yīng)器氧化器閃蒸塔粗餾塔廢空氣洗滌塔脫輕餾分塔精餾塔泵泵貯水槽換熱器換熱器換熱器泵泵廢氧洗滌塔換熱器再生器廢空氣分離器換熱器貯槽二步法反應(yīng)部分工藝流程圖二步法反應(yīng)部分工藝流程圖48第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.4 醋酸醋酸1、醋酸的性質(zhì)及用

31、途、醋酸的性質(zhì)及用途 物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：醋酸是無色透明液體，沸點(diǎn)醋酸是無色透明液體，沸點(diǎn)118，冰點(diǎn)，冰點(diǎn)16.58，又稱冰醋酸。，又稱冰醋酸?；瘜W(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： 醋酸也可與乙醇、乙醚、甘油、苯等有機(jī)溶醋酸也可與乙醇、乙醚、甘油、苯等有機(jī)溶劑以任意比例互溶。純或濃醋酸具有腐蝕性，其蒸氣劑以任意比例互溶。純或濃醋酸具有腐蝕性，其蒸氣易燃，醋酸蒸氣與空氣混合可形成爆炸混合物。醋酸易燃，醋酸蒸氣與空氣混合可形成爆炸混合物。醋酸具有特殊刺激性氣味，其蒸氣對(duì)眼睛、呼吸道粘膜等具有特殊刺激性氣味，其蒸氣對(duì)眼睛、呼吸道粘膜等有強(qiáng)烈刺激。有強(qiáng)烈刺激。用途：用途：醋酸主要用于合成醋酸乙烯酯、生產(chǎn)醋酸纖維、醋

32、酸主要用于合成醋酸乙烯酯、生產(chǎn)醋酸纖維、醋酸酯、金屬醋酸鹽以及氯代醋酸等，在制藥、染料、醋酸酯、金屬醋酸鹽以及氯代醋酸等，在制藥、染料、農(nóng)藥、食品和化妝品等方面有著廣泛的用途，是重要農(nóng)藥、食品和化妝品等方面有著廣泛的用途，是重要的基本有機(jī)化工原料。的基本有機(jī)化工原料。 49第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.4 醋酸醋酸2、乙醛氧化生產(chǎn)醋酸、乙醛氧化生產(chǎn)醋酸（1）反應(yīng)原理）反應(yīng)原理l主反應(yīng)主反應(yīng): 3CH3CHO + O2 CH3COOH為自由基連鎖反應(yīng)，易引起爆炸。為自由基連鎖反應(yīng)，易引起爆炸。催化劑有鈷鹽、錳鹽、鐵鹽等，常以醋酸錳為催化劑。催化劑有鈷鹽、錳鹽、鐵鹽等，

33、常以醋酸錳為催化劑。50第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.4 醋酸醋酸l主要副反應(yīng)主要副反應(yīng): 2CH3COOH CH3COCH3 + CO2 + H2O CH3COOH CH3OH + CO2 CH3COOH + CH3OH CH3COOCH3 + H2O CH3OH + O2 HCHO + H2O HCHO + O2 HCOOH 3CH3CHO + O2 CH3CH(OCOCH3)2 + H2O 2CH3CHO + 5O2 4CO2 + 4H2O 51第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.4 醋酸醋酸（2）工藝條件）工藝條件 l氣相法：氣相法：反

34、應(yīng)熱移出困難，容易引起局部過熱，反應(yīng)熱移出困難，容易引起局部過熱，易形成爆炸混合物。易形成爆炸混合物。l液相法：液相法：工業(yè)上多采用，將氧氣通入乙醛和催工業(yè)上多采用，將氧氣通入乙醛和催化劑的溶液中，乙醛吸收氧生成過氧醋酸，然化劑的溶液中，乙醛吸收氧生成過氧醋酸，然后在催化劑作用下迅速分解轉(zhuǎn)化為醋酸。后在催化劑作用下迅速分解轉(zhuǎn)化為醋酸。 52第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.2.4 醋酸醋酸l工藝條件：工藝條件：通氧的速率通氧的速率 液柱高度液柱高度 液柱高度一般為液柱高度一般為4m左右；左右；催化劑用量催化劑用量 制備醋酸錳的醋酸溶液，一般用量為制備醋酸錳的醋酸溶液，一般用

35、量為0.080.1。反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度 溫度一般控制在溫度一般控制在6580。反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力 反應(yīng)壓力（表壓）一般控制在反應(yīng)壓力（表壓）一般控制在0.10.2MPa。原料配比原料配比 以乙醛為過量反應(yīng)物，乙醛以乙醛為過量反應(yīng)物，乙醛/氧氣氧氣(wt.) = 3.54:1 。原料組成原料組成 水與催化劑生成過氧化錳水合物使其失活。水與催化劑生成過氧化錳水合物使其失活。H2O70時(shí)，因催化劑活性降低，反應(yīng)時(shí)，因催化劑活性降低，反應(yīng)速率下降。所以速率下降。所以t70。l反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力 丙烯分壓越大，聚丙烯收率越高。丙烯分壓越大，聚丙烯收率越高。 66第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品

36、l6.3.2 聚丙烯（聚丙烯（PP）的生產(chǎn)方法）的生產(chǎn)方法3、工藝過程、工藝過程 液相本體法液相本體法 采用絡(luò)合采用絡(luò)合型三氯化鈦（型三氯化鈦（TiCl3）為催化劑，二乙）為催化劑，二乙基氯化鋁（基氯化鋁（AlEt2Cl）為助催化劑單釜操作工藝。）為助催化劑單釜操作工藝。 其其主要特點(diǎn)為：主要特點(diǎn)為：工藝流程簡(jiǎn)單，采用單釜間歇操作；工藝流程簡(jiǎn)單，采用單釜間歇操作；原料適應(yīng)性強(qiáng)，可直接用煉油廠生產(chǎn)的丙烯。原料適應(yīng)性強(qiáng)，可直接用煉油廠生產(chǎn)的丙烯。動(dòng)力消耗和生產(chǎn)成本低，三廢少，環(huán)境污染小。動(dòng)力消耗和生產(chǎn)成本低，三廢少，環(huán)境污染小。 缺點(diǎn)為：缺點(diǎn)為：裝置規(guī)模小，單線生產(chǎn)能力低，自動(dòng)化水裝置規(guī)模小，單線

37、生產(chǎn)能力低，自動(dòng)化水平低，產(chǎn)品牌號(hào)少，應(yīng)用范圍窄。平低，產(chǎn)品牌號(hào)少，應(yīng)用范圍窄。67第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l聚丙烯（聚丙烯（PP）生產(chǎn)的工藝流程框）生產(chǎn)的工藝流程框 68丙烯罐丙烯冷凝罐丙烯回收罐閃蒸去活釜真空緩沖罐真空泵分離器丙烯計(jì)量罐活化劑計(jì)量罐氫氣計(jì)量罐聚合釜干燥塔脫氧塔丙烯泵活化劑罐熱水罐氫氣鋼瓶分離器熱水泵聚丙烯（聚丙烯（PP）生產(chǎn)的工藝流程圖）生產(chǎn)的工藝流程圖69第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4 芳烴系列主要產(chǎn)品芳烴系列主要產(chǎn)品l6.4.1 苯乙烯苯乙烯1、概述、概述l性質(zhì)：性質(zhì)：無色至黃色的油狀液體，高折射率和特殊的芳無色至黃色的

38、油狀液體，高折射率和特殊的芳香氣味，易燃，難溶于水，可溶于乙醇和乙醚等有機(jī)香氣味，易燃，難溶于水，可溶于乙醇和乙醚等有機(jī)溶劑。沸點(diǎn)溶劑。沸點(diǎn)146，常溫下發(fā)生自聚，不能長(zhǎng)期存放。，常溫下發(fā)生自聚，不能長(zhǎng)期存放。l用途：用途：用作合成橡膠和塑料的單體（丁苯橡膠、聚苯用作合成橡膠和塑料的單體（丁苯橡膠、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯），與其他單體共聚制造各種工乙烯、泡沫聚苯乙烯），與其他單體共聚制造各種工程塑料，與丙烯腈、丁二烯共聚得到程塑料，與丙烯腈、丁二烯共聚得到ABS樹脂；苯乙樹脂；苯乙烯烯-丁二烯丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（苯乙烯嵌段共聚物（SBS）熱塑性塑料，為）熱塑性塑料，為聚氯乙烯、聚丙烯的改

39、性劑。聚氯乙烯、聚丙烯的改性劑。70第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4.1 苯乙烯苯乙烯2、乙苯催化脫氫制苯乙烯的原理、乙苯催化脫氫制苯乙烯的原理l主反應(yīng)：主反應(yīng)： C6H5-CH2CH3 C6H5-CH=CH2 + H2 +117kJ/moll副反應(yīng)：副反應(yīng)：裂解和析碳反應(yīng)：裂解和析碳反應(yīng)：C6H5-CH2CH3 8C + 5H2 C6H5-CH2CH3 C6H6 + C2H4加氫裂解反應(yīng)：加氫裂解反應(yīng)：C6H5-CH2CH3 + H2 C6H5-CH3 + CH4 C6H5-CH2CH3 + H2 C6H6 + C2H6水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)：水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)： C6H5-CH

40、2CH3 + 2H2O C6H5-CH3 + CO2 + 3H2苯乙烯聚合反應(yīng)生成聚苯乙烯和二苯乙烯衍生物。苯乙烯聚合反應(yīng)生成聚苯乙烯和二苯乙烯衍生物。 71第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4.1 苯乙烯苯乙烯3、乙苯催化脫氫制苯乙烯的工藝條件、乙苯催化脫氫制苯乙烯的工藝條件（1）反應(yīng)溫度）反應(yīng)溫度 脫氫反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，高溫對(duì)脫氫反應(yīng)有利，脫氫反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，高溫對(duì)脫氫反應(yīng)有利，但苯乙烯進(jìn)一步脫氫、裂解、結(jié)焦和聚合反應(yīng)也增加，但苯乙烯進(jìn)一步脫氫、裂解、結(jié)焦和聚合反應(yīng)也增加，所以易采取較低的反應(yīng)溫度，為了得到最大的苯乙烯所以易采取較低的反應(yīng)溫度，為了得到最大的苯乙烯產(chǎn)率

41、，必須使用性能優(yōu)良的催化劑（鐵催化劑的適宜產(chǎn)率，必須使用性能優(yōu)良的催化劑（鐵催化劑的適宜反應(yīng)溫度為反應(yīng)溫度為600660）。）。（2）反應(yīng)壓力）反應(yīng)壓力 脫氫反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，降壓對(duì)其反應(yīng)有利，脫氫反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，降壓對(duì)其反應(yīng)有利，當(dāng)采取當(dāng)采取600660反應(yīng)溫度時(shí)，要達(dá)到反應(yīng)溫度時(shí)，要達(dá)到50%以上的轉(zhuǎn)以上的轉(zhuǎn)化率，可在常壓下反應(yīng)（即化率，可在常壓下反應(yīng)（即0.1Mpa）。）。 72第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4.1 苯乙烯苯乙烯（3）水蒸氣用量）水蒸氣用量 采用水蒸氣，是作為稀釋劑，以降低物料的分壓，采用水蒸氣，是作為稀釋劑，以降低物料的分壓，還可以對(duì)物

42、料進(jìn)行加熱、消除催化劑表面的結(jié)焦。乙還可以對(duì)物料進(jìn)行加熱、消除催化劑表面的結(jié)焦。乙苯苯/水蒸氣水蒸氣(wt.) = 1:1.22.6。（4）原料純度）原料純度 二乙苯二乙苯0.04%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（二乙苯脫氫生成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（二乙苯脫氫生成二乙烯基苯，在分離與精制過程中生成聚合物）；二乙烯基苯，在分離與精制過程中生成聚合物）； 為了保證催化劑的活性與壽命，必須要求原料：為了保證催化劑的活性與壽命，必須要求原料：乙炔乙炔1010-6；H2S210-6；HCl210-6；水；水1010-673第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4.1 苯乙烯苯乙烯（5）催化劑）催化劑 氧化鋅系催化

43、劑、氧化鐵系催化劑（常用）氧化鋅系催化劑、氧化鐵系催化劑（常用） 氧化鐵系催化劑：氧化鐵系催化劑：Fe2O3-Cr2O3-K2CO3，F(xiàn)e2O3為主催化劑，為主催化劑，Cr2O3為穩(wěn)定劑（加強(qiáng)熱穩(wěn)定性），為穩(wěn)定劑（加強(qiáng)熱穩(wěn)定性），K2CO3為助催化劑?；钚院茫瑝勖L(zhǎng)，在水蒸氣存在為助催化劑?；钚院?，壽命長(zhǎng)，在水蒸氣存在下可自行再生。在還原氣氛中脫氫時(shí)，選擇性下降下可自行再生。在還原氣氛中脫氫時(shí)，選擇性下降（Fe2O3被還原），但在大量水蒸氣的存在下，可以被還原），但在大量水蒸氣的存在下，可以阻止阻止Fe2O3被過度還原。被過度還原。74第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4.

44、1 苯乙烯苯乙烯4、乙苯催化脫氫制苯乙烯的工藝流程、乙苯催化脫氫制苯乙烯的工藝流程根據(jù)高溫供熱方式的不同，有兩種反應(yīng)器的工藝流程：根據(jù)高溫供熱方式的不同，有兩種反應(yīng)器的工藝流程：l（1）外加熱列管式反應(yīng)器的工藝流程）外加熱列管式反應(yīng)器的工藝流程 以煙道氣為載熱體，反應(yīng)器放在爐內(nèi)，由高溫?zé)熞詿煹罋鉃檩d熱體，反應(yīng)器放在爐內(nèi)，由高溫?zé)煹罋鈱⒎磻?yīng)所需的熱量傳給反應(yīng)系統(tǒng)，這種型式的反道氣將反應(yīng)所需的熱量傳給反應(yīng)系統(tǒng)，這種型式的反應(yīng)器稱為外加熱列管式反應(yīng)器。應(yīng)器稱為外加熱列管式反應(yīng)器。 l（2）絕熱式反應(yīng)器的脫氫流程）絕熱式反應(yīng)器的脫氫流程 熱量由過熱水蒸氣直接帶入反應(yīng)系統(tǒng)，反應(yīng)器內(nèi)熱量由過熱水蒸氣直接帶

45、入反應(yīng)系統(tǒng)，反應(yīng)器內(nèi)物料不與外界環(huán)境發(fā)生熱交換，這種供熱方式的反應(yīng)物料不與外界環(huán)境發(fā)生熱交換，這種供熱方式的反應(yīng)器稱為絕熱式反應(yīng)器。器稱為絕熱式反應(yīng)器。75反應(yīng)器過熱器熱交換器預(yù)熱器乙苯蒸出塔苯甲苯回收塔苯甲苯分離塔苯乙烯精餾塔外加熱列管式反應(yīng)器的工藝流程圖外加熱列管式反應(yīng)器的工藝流程圖76l6.4.1 苯乙烯苯乙烯反應(yīng)器洗滌塔汽提塔過濾器乙苯加熱爐水蒸氣過熱爐真空器油水分離器透平泵廢熱鍋爐乙苯蒸發(fā)器絕熱式反應(yīng)器乙苯脫氫流程絕熱式反應(yīng)器乙苯脫氫流程77透平機(jī)（泵）透平機(jī)（泵）l透平機(jī)是將流體工質(zhì)中蘊(yùn)有的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的機(jī)透平機(jī)是將流體工質(zhì)中蘊(yùn)有的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的機(jī)器。又稱器。又稱渦輪或渦輪

46、機(jī)渦輪或渦輪機(jī)。l透平的最主要的部件是一個(gè)旋轉(zhuǎn)件即轉(zhuǎn)子，或稱葉輪，透平的最主要的部件是一個(gè)旋轉(zhuǎn)件即轉(zhuǎn)子，或稱葉輪，它安裝在透平軸上具有沿均勻排列的葉片，流體所具它安裝在透平軸上具有沿均勻排列的葉片，流體所具能量在流動(dòng)中，經(jīng)過噴管時(shí)轉(zhuǎn)換成功能，流過葉輪時(shí)能量在流動(dòng)中，經(jīng)過噴管時(shí)轉(zhuǎn)換成功能，流過葉輪時(shí)流體沖擊葉輪，推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)透平軸旋轉(zhuǎn)，流體沖擊葉輪，推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)透平軸旋轉(zhuǎn)，輸出機(jī)械功。輸出機(jī)械功。 l透平機(jī)的工質(zhì)可以是氣體，如：蒸汽、燃?xì)?、空氣、透平機(jī)的工質(zhì)可以是氣體，如：蒸汽、燃?xì)?、空氣、其他氣體或混合氣。也可以是液體，如：水、油、其其他氣體或混合氣。也可以是液體，如：水、

47、油、其他液體。以水為工質(zhì)的叫他液體。以水為工質(zhì)的叫水輪機(jī)水輪機(jī)，以蒸汽為工質(zhì)的叫，以蒸汽為工質(zhì)的叫汽輪機(jī)汽輪機(jī)，以燃?xì)鉃楣べ|(zhì)的叫，以燃?xì)鉃楣べ|(zhì)的叫燃?xì)鈾C(jī)燃?xì)鈾C(jī)。 78蒸汽透平機(jī)蒸汽透平機(jī)79第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4.2 苯酚與丙酮苯酚與丙酮1、苯酚及丙酮概述、苯酚及丙酮概述（1）苯酚的性質(zhì)和用途）苯酚的性質(zhì)和用途 苯酚，無色針狀或白色塊狀晶體，具有特殊氣味，苯酚，無色針狀或白色塊狀晶體，具有特殊氣味，苯酚的沸點(diǎn)苯酚的沸點(diǎn)182，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)4243，可溶解于乙醇、，可溶解于乙醇、乙醚、氯仿、甘油、二硫化碳等溶劑，常溫下稍溶于乙醚、氯仿、甘油、二硫化碳等溶劑，常溫下

48、稍溶于水。苯酚有毒，對(duì)皮膚和粘膜有強(qiáng)烈的腐蝕作用。水。苯酚有毒，對(duì)皮膚和粘膜有強(qiáng)烈的腐蝕作用。 苯酚主要用于制造酚醛樹脂、雙酚苯酚主要用于制造酚醛樹脂、雙酚A、己內(nèi)酰胺、己內(nèi)酰胺、烷基酚和水楊酸等；還用作溶劑、試劑和消毒劑；在烷基酚和水楊酸等；還用作溶劑、試劑和消毒劑；在合成纖維、合成橡膠、塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、染合成纖維、合成橡膠、塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、染料、涂料等方面也有應(yīng)用。料、涂料等方面也有應(yīng)用。80第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4.2 苯酚與丙酮苯酚與丙酮（2）丙酮的性質(zhì)和用途）丙酮的性質(zhì)和用途 丙酮是無色、透明、易燃、易揮發(fā)的液體，具有丙酮是無色、透明、

49、易燃、易揮發(fā)的液體，具有特殊的刺激性氣味。沸點(diǎn)特殊的刺激性氣味。沸點(diǎn)56.2，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)-95.35?？伞？膳c水、乙醇、二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚等多種有機(jī)與水、乙醇、二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚等多種有機(jī)物互溶，其蒸氣可與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極物互溶，其蒸氣可與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限限2.513。 丙酮是重要的有機(jī)溶劑，用于醋酸纖維、乙酰丁丙酮是重要的有機(jī)溶劑，用于醋酸纖維、乙酰丁酸纖維、丙烯酸樹脂和醇酸樹脂的溶劑；也是生產(chǎn)制酸纖維、丙烯酸樹脂和醇酸樹脂的溶劑；也是生產(chǎn)制造醫(yī)藥、有機(jī)玻璃、環(huán)氧樹脂、表面活性劑等的原料。造醫(yī)藥、有機(jī)玻璃、環(huán)氧樹脂、表面活性劑等的原料。81第第6章章 有

50、機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4.2 苯酚與丙酮苯酚與丙酮2、異丙苯法生產(chǎn)苯酚及丙酮、異丙苯法生產(chǎn)苯酚及丙酮 異丙苯法生產(chǎn)苯酚、丙酮，包括：異丙苯法生產(chǎn)苯酚、丙酮，包括：苯烷基化生成異丙苯；苯烷基化生成異丙苯；異丙苯氧化生成過氧化氫異丙苯；異丙苯氧化生成過氧化氫異丙苯；過氧化氫異丙苯分解生成苯酚聯(lián)產(chǎn)丙酮。過氧化氫異丙苯分解生成苯酚聯(lián)產(chǎn)丙酮。82第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4.2 苯酚與丙酮苯酚與丙酮（1）苯烷基化生產(chǎn)異丙苯）苯烷基化生產(chǎn)異丙苯l工藝原理及工藝條件工藝原理及工藝條件 在催化劑作用下，苯和丙烯發(fā)生烷基化反應(yīng)生成異丙在催化劑作用下，苯和丙烯發(fā)生烷基

51、化反應(yīng)生成異丙苯。苯。 C6H6 + CH3-CH=CH2 C6H5-CH(CH3)2 工業(yè)上，有三種烷基化方法：工業(yè)上，有三種烷基化方法：三氯化鋁為催化劑的液相烷基化，副產(chǎn)物是二異丙苯三氯化鋁為催化劑的液相烷基化，副產(chǎn)物是二異丙苯及多異丙苯，多異丙基苯脫烷基轉(zhuǎn)化為異丙苯。及多異丙苯，多異丙基苯脫烷基轉(zhuǎn)化為異丙苯。磷酸磷酸-硅藻土為催化劑的氣相烷基化。硅藻土為催化劑的氣相烷基化。硫酸為催化劑的液相烷基化，主要副產(chǎn)物為二烷基苯硫酸為催化劑的液相烷基化，主要副產(chǎn)物為二烷基苯和多烷基苯。和多烷基苯。 83第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4.2 苯酚與丙酮苯酚與丙酮 磷酸磷酸-硅藻土為催化劑的氣相烷基化法，硅藻土為催化劑的氣相烷基化法，生產(chǎn)異丙苯的主要工藝條件：生產(chǎn)異丙苯的主要工藝條件：l反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度：200300；l反應(yīng)壓力：反應(yīng)壓力：1.82.8MPa；l苯苯/丙烯丙烯(wt.)：1:0.30.5；l原料純度：原料純度：噻吩含量不超過噻吩含量不超過0.15。 該法的主要副反應(yīng)為丙烯聚合。該法的主要副反應(yīng)為丙烯聚合。84第第6章章 有機(jī)化工的主要產(chǎn)品有機(jī)化工的主要產(chǎn)品l6.4.2 苯酚與丙酮苯酚與丙酮l異丙苯法的反應(yīng)設(shè)備異丙苯法的反應(yīng)設(shè)備 磷酸磷酸-硅藻土氣相硅藻土氣相法采用列管式固定床法采用列管式固定床催化反應(yīng)器催化反應(yīng)器