单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,一、由异丁烷和烯烃合成烷基化汽油,由异丁烷与烯烃经烷基化生成异构烷烃的工艺，,常用的催化剂有硫酸和氢氟酸。,烷基化,热烷基化,催化烷基化,第1页/共87页,一、由异丁烷和烯烃合成烷基化汽油 烷基化热烷基化催化烷基化第,1,1.,化学反应,异丁烷与烯烃的化学反应可表述如下：,第2页/共87页,1. 化学反应 异丁烷与烯烃的化学反应可表述如下：第2页/,2,第3页/共87页,第3页/共87页,3,副反应有裂解、叠合、异构化、歧化和缩聚等，生成众多的低沸点和高沸点副产物。,副反应，常使异丁烷大大过量。,第4页/共87页,第4页/共87页,4,2.,催化剂,(1),硫酸,用作烷基化催化剂的硫酸浓度为,86%,96%(w),。,硫酸浓度不能太低，以保证反应的顺利进行。硫酸浓度太高，会促使烯烃氧化。同时，在浓酸中烷,/,烯比严重失调，副反应激烈，副产物增多。,为,酸烃的接触面，在反应器内需使催化剂与作用物处于良好的乳化状态，并适当,酸烃比以,烷基化产物的收率和质量。,第5页/共87页,2. 催化剂(1) 硫酸用作烷基化催化剂的硫酸浓度为86%,5,(2),氢氟酸,氢氟酸对异丁烷的溶解度及溶解速度均比硫酸大，副反应少，目的产物收率较高。氢氟酸浓度一般保持在,90%,左右。在连续运转中，由于生成有机氟化物和水，因而会,氢氟酸的浓度，,催化活性，,烷基化油质量。故催化剂需用蒸馏法再生。,第6页/共87页,(2) 氢氟酸 氢氟酸对异丁烷的溶解度及溶解速度均比硫酸大，,6,表,5-3-01,硫酸法与氢氟酸法的比较,项 目,硫酸法有利的方面,氢氟酸法有利的方面,投资,公用工程消耗,催化剂和化学品消耗,操作维修费用,专利费,原料适应性和异丁烷消耗,产品质量,少,少,少,好,好,省,少,好,好,第7页/共87页,表5-3-01 硫酸法与氢氟酸法的比较 项 目 硫,7,3.,工艺条件的选择,(1),硫酸法,酸烃分散状况,烷基化反应中控制步骤是异丁烷向酸相的传质速度。因此搅拌速度或者酸烃乳化程度是一个非常重要的操作变量。搅拌器转速若能增至,680 r/min,，乳化将更理想，烷基化油质量将进一步提高。,第8页/共87页,3. 工艺条件的选择 (1) 硫酸法 酸烃分散状况,8,烷烯比,在酸烃乳化良好的前提下，,烷,/,烯比,副反应，烷基化油的质量和收率,，,酸耗,。但回收异丁烷的负荷,，消耗在分离、输送上的能量,，,操作费用,，,设备的投资费用也,。因此，工业上常采用的进料烷烯比为,(5,20)1(,称外比,),。因有大量异丁烷循环，在反应器内烷,/,烯比可达到,(300,1000)1(,称内比,),。,第9页/共87页, 烷烯比 在酸烃乳化良好的前提下，烷/烯比副反应，烷基,9,反应温度,硫酸法烷基化的反应温度为,2,18,。反应器中需设置冷却盘管用冷剂来控制反应温度。烷基化反应温度过低，,化学反应速度，物料粘度,造成酸烃乳化不良，导致烷基化油质量变差，收率,。反应温度过高，副反,应激烈，副产物增多。,第10页/共87页, 反应温度 硫酸法烷基化的反应温度为218。反应器中需,10,硫酸浓度,控制在,86%,96%,。,反应停留时间,5 min,，与反应条件和反应器内件,(,主要是搅拌桨和转速,),有关。,第11页/共87页, 硫酸浓度 控制在86%96%。 反应停留时间第11,11,(2),氢氟酸法,操作参数的分析同硫酸法,。,第12页/共87页,(2) 氢氟酸法 操作参数的分析同硫酸法 。第12页/共87,12,4.,生产过程和工艺流程,(1),硫酸法烷基化生产过程和工艺流程,目前应用最广的是采用卧式斯特拉科反应器和利用反应流出物制冷的工艺流程。,第13页/共87页,4. 生产过程和工艺流程 (1) 硫酸法烷基化生产过程和工,13,第14页/共87页,第14页/共87页,14,(2),氢氟酸法烷基化生产过程和工艺流程,第15页/共87页,(2) 氢氟酸法烷基化生产过程和工艺流程 第15页/共87页,15,5.,废酸的处理,(1),硫酸法废酸的处理,硫酸法烷基化装置的酸耗每吨烷基化油大约在,77,102 kg,之间，一个年产,100 kt,烷基化油的装置，一年将消耗近,10 kt,的硫酸，产生近,10 kt,的废酸。废酸中虽然只有,5%,左右的烃类，其余,90%,左右为游离硫酸，但除去这,5%,烃类,却并不容易。,第16页/共87页,5. 废酸的处理 (1) 硫酸法废酸的处理 硫酸法烷基化装,16,典型的废酸回收流程,第17页/共87页,典型的废酸回收流程 第17页/共87页,17,(2),氢氟酸法烷基化三废治理,第18页/共87页,(2) 氢氟酸法烷基化三废治理 第18页/共87页,18,5-4,水解和水合,一、概述,水解系指无机或有机化合物与水作用起分解反应的过程。水中的氢原子加入一个产物中，羟基,(-OH),则加入另一个产物中。,水解是由天然物质制造有机化工产品的重要方法。,水解又称之为羟基化，可分为纯粹水解、酸水解、碱水解、碱熔融水解和酶水解等,5,种，,常用的水解剂有酸、碱和酶。,第19页/共87页,5-4 水解和水合一、概述 水解系指无机或有机化合物与水,19,水合又称水化，系指将水分子加入反应物分子内的过程。有两种加入方式。一种是反应物与一定数量的水分子化合，形成含水分子的物质,(,称为水合物或水化物,),。,如：,CuSO,5H,2,OCuSO, 5H,2,O,第20页/共87页,水合又称水化，系指将水分子加入反应物分子内的过程。有两种加入,20,另一种是有机化合物分子中的双键或叁键在催化剂作用下加添水分子的过程。,如：,CH,2,= CH,2,+H,2,OCH,3,CH,2,OH,CH,CH+H,2,OCH,3,CHO,第21页/共87页,另一种是有机化合物分子中的双键或叁键在催化剂作用下加添水分子,21,第22页/共87页,第22页/共87页,22,乙醇以外的伯醇不能用水合方法制取，必须借助于其他的合成途径。例如正丁醛经加氢可制得正丁醇，或借羰基合成法由烯烃来制取直链和含有侧链的伯醇。,水合不会使原料受到损失，在工业上的应用比水解多。例如由烯烃制醇、乙炔制乙醛、环氧乙烷制乙二醇、腈类制胺等工艺均有重要的工业意义。,第23页/共87页,乙醇以外的伯醇不能用水合方法制取，必须借助于其他的合成途径。,23,二、油脂水解制甘油和脂肪酸,1.,工艺原理,油脂是各种脂肪酸甘油酯的总称。油脂水解可得脂肪酸和甘油，是工业上获取脂肪酸的主要途径。,第24页/共87页,二、油脂水解制甘油和脂肪酸 1. 工艺原理 第24页/共,24,第25页/共87页,第25页/共87页,25,油脂水解反应分阶段进行，每阶段都为双分子反应，即一个分子油脂和一个分子水反应生成一个分子脂肪酸和一个分子二甘酯，一个分子二甘酯又和一个分子水反应生成一个分子脂肪酸和一个分子单甘酯，一个分子单甘酯再和一个分子水反应生成一个分子脂肪酸和一个分子甘油，完成油脂的水解反应，最终的产物是,3,分子脂肪酸和,1,分子甘油。,第26页/共87页,油脂水解反应分阶段进行，每阶段都为双分子反应，即一个分子油脂,26,油脂水解速度取决于温度。低温时，油脂水解速度极慢，要用催化剂来加速水解反应。,T,，水解反应速度,；,高温时,(,200,以上,),，即使没有催化剂，水解速度也很快。,高温使反应物碰撞机会,，反应速度,，促进水的离解，生成更多的氢离子和氢氧根离子,成为油脂水解的催化剂。,第27页/共87页,油脂水解速度取决于温度。低温时，油脂水解速度极慢，要用催化剂,27,高温,水在油中的溶解度，,油脂与水的接触面积。适宜的水解温度,水解速度，而且不需添加催化剂。但水解温度过高时，除主反应外，还会发生油脂或甘油的裂解、聚合等副反应，使脂肪酸得率,，,产品色泽加深，气味加重。,在,100,下进行油脂水解时，因水在,100,沸腾，为保持水呈液态，反应系统必须加压。,T,，,p,，,但,加压本身对水解反应的影响并不大。,第28页/共87页,高温水在油中的溶解度，油脂与水的接触面积。适宜的水解温度,28,2.,生产过程和工艺流程,发展趋势：,常压低压中压高压,有触媒无触媒,分批间歇连续式,热压无触媒法和高温无触媒法,热压无触媒法,(,又称中压法,),可分为间歇法和连 续法两种。,第29页/共87页,2. 生产过程和工艺流程 发展趋势：第29页/共87页,29,热压釜间歇水解工艺流程,第30页/共87页,热压釜间歇水解工艺流程 第30页/共87页,30,热压无触媒连续水解工艺流程,第31页/共87页,热压无触媒连续水解工艺流程 第31页/共87页,31,高压无触媒连续水解,油脂从塔底进入，水从塔顶进入，通过分布器使水分散成微细液滴。,6.0MPa,高压蒸气分别从上、中、下三点进入水解塔，维持塔内,250,的反应温度，油脂与水逆向接触，逐步进行水解反应。水把甘油洗出，变成甘油水从塔釜引出，浓度约,15%,左右，脂肪酸从塔顶引出。油脂从塔底进入升到塔顶，历时,1,3 h,，水解率高达,98%,99%,。,第32页/共87页,高压无触媒连续水解 油脂从塔底进入，水从塔顶进入，通过,32,三、乙烯水合制乙醇,1.,生产方法评述,(1),硫酸水合法,第一步是乙烯与硫酸反应生成烷基硫酸酯,，,第二步是烷基硫酸酯通直接蒸气加热水解蒸出醇，硫酸浓度被稀释至,50%,左右。,提纯费用大，污染严重，副反应多，原料消耗高。,第33页/共87页,三、乙烯水合制乙醇1. 生产方法评述 (1) 硫酸水合法,33,(2),直接水合法,乙烯单程转化率在,5%,左右，选择性,94%,95%,，优点是不存在治理大量废酸问题，环境污染也比硫酸水合法小得多。缺点是转化率低，绝大多数乙烯需循环使用。,第34页/共87页,(2) 直接水合法 第34页/共87页,34,2.,气相直接水合法工艺原理,(1),化学反应,主反应：,= - 40 kJ/mol,副反应：,CH,2,=CH,2,+CH,3,CH,2,OHC,2,H,5,OC,2,H,5,CH,3,CH,2,OH,CH,3,CHO+H,2,第35页/共87页,2. 气相直接水合法工艺原理 (1) 化学反应 主反应：第,35,乙烯气相直接水合是可逆的、体积减少的放热反应，,T P,，对反应有利。乙烯水合的平衡常数可由下式求得：,lgK,p,= 2100/T - 6.195,第36页/共87页,第36页/共87页,36,乙烯气相水合反应的平衡转化率与温度和压力的关系,（,H,2,O/C,2,H,4,=1:1,）,第37页/共87页,乙烯气相水合反应的平衡转化率与温度和压力的关系 第37,37,(2),反应机理,a.,乙烯和水分子从气相扩散到被固相载体表面吸附的磷酸液膜上，且逐渐向液膜内部溶解；,b.,乙烯分子与水合氢离子中的质子形成,-,络合物；,c.-,络合物经过电子转移，转换为正碳离子；,d.,正碳离子再与水作用，形成正氧离子；,e.,正,氧离子脱落一个质子转变为乙醇，质子与水分子结合重又形成水合氢离子。,第38页/共87页,(2) 反应机理 a.乙烯和水分子从气相扩散到被固相载体表面,38,由上述机理，反应物和产物在酸膜中的扩散速度、催化剂表面的酸浓度、反应物的浓度以及反应温度都会对反应速度产生明显影响。动力学试验表明，反应速度对乙烯分压是一级，而水蒸气的分压的正面影响与乙烯相同，负面影响是使催化剂表面酸浓度,(,即酸强度,),，,反应速度，因此合适的水蒸气分压由实验确定。,第39页/共87页,由上述机理，反应物和产物在酸膜中的扩散速度、催化剂表面的酸浓,39,(3),催化剂,无机酸及其盐类,磷酸、硫酸、盐酸和硼酸,磷酸盐、硫酸盐、氯化物,以多孔物质,(,如,硅藻土,、硅胶、硅酸铝、膨润土和活性炭等,),为载体的磷酸。,第40页/共87页,(3) 催化剂 无机酸及其盐类 磷酸、硫酸、盐酸,40,酸性氧化物,氧化铝、氧化钍、氧化钛、,氧化钨,、氧化铬、氧化锌活化的氧化铝,杂多酸类,硅钨酸,、硼钨酸、硅硼钨酸、磷钨酸、磷钼钨酸、硅磷酸,第41页/共87页, 酸性氧化物 氧化铝、氧化钍、氧化钛、氧化钨、氧化铬、氧化,41,磷酸,-,硅藻土催化剂,：将酸处理过的硅藻土用,55%,65%,磷酸溶液浸渍，经干燥和高温焙烧制得。催化剂载体孔隙的表面,(,俗称内表面,),覆盖着一层磷酸液膜，催化水合反应就在这层液膜中进行。研究表明酸膜中磷酸的浓度维持在,75%,85%(w),对反应,有利。制备时要控制好浸渍时间，操作中要控制好水蒸气分压和反应温度。,第42页/共87页,磷酸-硅藻土催化剂：将酸处理过的硅藻土用55%65%磷酸溶,42,3.,气相直接水合法工艺条件的选择,(1),反应温度,低温对化学平衡有利。对磷酸,/,硅藻土催化剂，反应温度为,250,300,。反应受热力学控制，转化率低。反应温度过高，不仅转化率更低，,副反应，,齐聚物和焦化物等副产物。,第43页/共87页,3. 气相直接水合法工艺条件的选择 (1) 反应温度 第,43,(2),反应压力,p,对热力学平衡和,r,都有利，,p,乙烯转化率和乙醇空时收率均,。但系统总压不宜太高。当系统中水蒸气的逸度大于所需的磷酸水溶液的逸度，气相中的水蒸气就会溶于磷酸中，使催化剂表面的磷酸被稀释。当反应温度为,280,，乙烯与水的用量比为,0.6,时，为保持酸膜中磷酸浓度不低于,75%,，系统总压应保持在,7.0MPa,左右。,第44页/共87页,(2) 反应压力 p 对热力学平衡和r都有利，p乙烯转,44,(3) n(,水,)/n(,烯,),比,第45页/共87页,(3) n(水)/n(烯)比 第45页/共87页,45,水,/,烯比过高，,酸膜中磷酸浓度，,催化剂活性；水,/,烯比过高，消耗的蒸气量,，,冷却水用量,，,为蒸浓乙醇溶液消耗的热量增加,，,这些都会使工厂能耗,，,生产成本,。,当总压为,7.0MPa,，反应温度为,280,290,时，水,/,烯比一般采用,0.6,0.7,。,第46页/共87页,水/烯比过高，酸膜中磷酸浓度，催化剂活性；水/烯比过高，,46,(4),循环气中乙烯浓度,研究表明，循环气中乙烯浓度,，,乙醇空时收率,，,但乙烯进料中有,1%,2%,的惰性气体,(,主要是甲烷和乙烷,),，它们不参与反应，为保持反应器的生产能力，需将反应循环气少量放空。循环气中乙烯浓度,，,放空损失,，,生产成本,。因此，循环气中乙烯浓度宜保持在,85%,90%,。,第47页/共87页,(4) 循环气中乙烯浓度 研究表明，循环气中乙烯浓度，乙醇,47,(5),乙烯空速,乙烯空速，,乙烯进入催化剂酸膜的扩散阻力，但太高会因在酸膜表面停留时间过短，来不及进入酸膜参与反应就离开催化剂，导致反应速度,。工业上空速选择在,2000 h,-1,。,第48页/共87页,(5) 乙烯空速 第48页/共87页,48,4.,乙烯气相直接水合法工艺流程,第49页/共87页,4. 乙烯气相直接水合法工艺流程 第49页/共87页,49,5.,水合反应器,第50页/共87页,5. 水合反应器 第50页/共87页,50,四、环氧乙烷水合制乙二醇,1.,乙二醇生产方法综述,(1),环氧乙烷法,反应中生成约,10%,的二乙二醇醚,(,二甘醇,),和三乙二醇醚,(,三甘醇,),，故反应所得有用产品总产率接近,100%,，生成的二甘醇,用作纤维素、树胶、涂料、喷漆的溶剂或稀释剂，,三甘醇,用来生产刹车液。该法生产成本高。,第51页/共87页,四、环氧乙烷水合制乙二醇1. 乙二醇生产方法综述 (1,51,(2),乙烯乙酰氧基化法,第52页/共87页,(2) 乙烯乙酰氧基化法 第52页/共87页,52,(3),乙烯氧氯化法,第53页/共87页,(3) 乙烯氧氯化法 第53页/共87页,53,(4),由合成气制乙二醇,谢夫隆公司法,操作压力不高，采用价廉的非贵金属催化剂，但工艺流程长，投资和操作费用大。,第54页/共87页,(4) 由合成气制乙二醇 谢夫隆公司法第54页/共87页,54,甲醛低温低压合成法,该法被认为是最有发展前途的新方法。,第55页/共87页,甲醛低温低压合成法第55页/共87页,55,2.,环氧乙烷合成乙二醇工艺原理,(1),化学反应,主反应,：,副反应：,第56页/共87页,2. 环氧乙烷合成乙二醇工艺原理(1) 化学反应 主反应,56,异构反应在高温下进行，氧化在碱金属或碱土金属氧化物存在时进行。乙醛生成量比二甘醇和三甘醇少得多，但它能氧化为醋酸，对设备有腐蚀作用。因此生产中应用的工艺用水中的碱金属或碱土金属离子浓度一定要符合规定的质量指标。,第57页/共87页,异构反应在高温下进行，氧化在碱金属或碱土金属氧化物存在时进行,57,(2),反应机理,环氧乙烷的水合反应在酸性和碱性催化剂下都能加速进行，但工业上普遍应用的是非催化加压水合工艺，即：,第58页/共87页,(2) 反应机理环氧乙烷的水合反应在酸性和碱性催化剂下都能加,58,非催化的环氧乙烷水合反应需在更高的反应温度下才能获得足够的反应速度。,将乙二醇看作弱亲核试剂，环氧乙烷也能与乙二醇按上述非催化机理进行反应，生成二甘醇、三甘醇和多甘醇。为,乙二醇收率，需,环氧乙烷在水中的浓度，,它与乙二醇或二甘醇和三甘醇等发生反应的机会。添加,0.1%,0.5%,的酸可使二甘醇生成量,。,第59页/共87页,非催化的环氧乙烷水合反应需在更高的反应温度下才能获得足够的反,59,3.,环氧乙烷水合工艺条件的选择,(1),原料配比,表,5-4-02,原料中水与环氧乙烷摩尔比对产品分布的影响,原料中水与环氧乙烷的摩尔比,水合产物所消耗的环氧乙烷占总环氧乙烷的分数,%,乙二醇,二甘醇,三甘醇,多甘醇,10.5,7.9,4.2,2.1,0.61,82.3,77.5,65.7,47.2,15.7,12.7,17.5,27.0,34.5,26.0,2.3,13.0,19.8,0.3,33.5,水与环氧乙烷的摩尔比定在,10,20,。,第60页/共87页,3. 环氧乙烷水合工艺条件的选择 (1) 原料配比 表5-,60,(2),水合温度,非催化加压水合的反应活化能较大，为加快反应速度，必须适当提高反应温度。但反应温度提高后，为保持反应体系为液相，相应的反应压力也要提高，对设备结构和材质提出更高的要求，能耗亦会增加。工业生产中，通常为,150,220,。,第61页/共87页,(2) 水合温度 非催化加压水合的反应活化能较大，为加快反应,61,(3),水合压力,无催化剂时，由于水合反应温度较高，为保持液相反应，必须加压操作。工业生产中，水合温度为,150,220,时，水合压力相应为,1.0,2.5MPa,。,实验研究表明，工业生产的压力范围内，压力的变化对反应速度和产品分布没有显著影响。,第62页/共87页,(3) 水合压力 无催化剂时，由于水合反应温度较高，为保持液,62,(4),水合时间,环氧乙烷水合是不可逆的放热反应。一般工业生产条件下，环氧乙烷的转化率可接近,100%,，因此需要保证相应的水合时间。但反应时间太长，会降低设备的生产能力。工业生产中，当水合温度为,150,220,，水合压力,1.0,2.5MPa,时，相应的水合时间为,20,35 min,。,第63页/共87页,(4) 水合时间 环氧乙烷水合是不可逆的放热反应。一般工业生,63,4.,工艺流程,第64页/共87页,4. 工艺流程 第64页/共87页,64,5.,水合反应器,a.,原料液进料管,b.,反应液出料管,c.,水蒸气入口,(,或冷却水出口,),d.,冷凝水出口,(,或冷却水入口,),e.,放净口,T,1,T,2,.,测温口, p.,测压口,f.,防爆口,第65页/共87页,5. 水合反应器 a.原料液进料管第65页/共87页,65,5-5,羰基合成,氢甲酰化反应或氢醛化反应：,羰基合成泛指将一氧化碳嵌入化合物的反应。,产物除醛和醇外，还有酸、酯、酸酐和酰胺。,均相反应，反应条件温和，选择性好。,一、概述,第66页/共87页,5-5 羰基合成 氢甲酰化反应或氢醛化反应：,66,羰基化的作用物有烯、炔、酸、醇、酯和胺等。,已实现工业化的有,甲醇合成醋酸,、由二甲胺合成二甲基甲酰胺、由丙烯合成丁醛和丁醇等。,羰基合成是合成高级脂肪醇的主要方法,。,甲醇、一氧化碳和氧合成草酸二甲酯，再经加氢生产乙二醇。,第67页/共87页,羰基化的作用物有烯、炔、酸、醇、酯和胺等。第67页/共87页,67,二、丁醇和辛醇的合成,丁醇和辛醇,(2-,乙基己醇,),是有机合成中间体，,可用乙炔、乙烯或,丙烯,和粮食为原料进行生产。,第68页/共87页,二、丁醇和辛醇的合成 丁醇和辛醇(2-乙基己醇)是有机合成中,68,1.,正丁醛的制备,(1),化学反应,主反应：,平行副反应：,连串副反应,第69页/共87页,1. 正丁醛的制备 (1) 化学反应 主反应： 第69页/,69,(2),催化剂,羰基钴和膦羰基钴催化剂,羰基钴催化剂,2Co+8CO=Co,2,(CO),8,Co,2,(CO),8,+,2,=,HCo(CO),4,T,，,P,CO,催化剂，,P,CO,缺点：,正异构醛比例低，催化剂热稳定性差,第70页/共87页,(2) 催化剂羰基钴和膦羰基钴催化剂 第70页/共87页,70,膦羰基钴,催化剂,配位基膦,(,PR,3,),特点：,a.,稳定性增加，活性降低,b.,直链产物选择性增加,c.,加氢活性较高,d.,副产物少,e.,适应性差,第71页/共87页,膦羰基钴催化剂 配位基膦(PR3)第71页/共87页,71,膦羰基铑催化剂,选择性好，活性高，异构化性能高,催化剂稳定，可在较低压力下操作,第72页/共87页,膦羰基铑催化剂 选择性好，活性高，异构化性能高第72页/共,72,表,5-5-02,三种氢甲酰化催化剂性能比较,催 化 剂,HCo(CO),HCo(CO),(n-C,),HRh(CO)(pph,),温度,/,压力,/Mpa,催化剂浓度,/%,生成烷烃量,产物,正,/,异比,140-180,20-30,0.1-1.0,低,醛,/,醇,(3,4):1,160-200,5-10,0.6,明显,醇,/,醛,(8,9):1,90-110,1-2,0.01-0.1,低,醛,(12,15):1,第73页/共87页,表5-5-02 三种氢甲酰化催化剂性能比较 催 化 剂 H,73,(3),工艺条件的讨论,反应温度,第74页/共87页,(3) 工艺条件的讨论 反应温度 第74页/共87页,74,T,，,r,，正,/,异，重组分及醇,T,不宜过高，钴：,140,180,，铑：,100,110 ,第75页/共87页,T，r，正/异，重组分及醇第75页/共87页,75,CO,分压、,H,2,分压和总压,丙烯氢甲酰化动力学方程为：,P,CO,，,r,，正,/,异,P,H2,，,r ,，正,/,异，但促进副反应,，副产物，醛收率。,第76页/共87页,CO分压、H2分压和总压 丙烯氢甲酰化动力学方程为：第76,76,1-,醛,;2-,醇,温度,110 Pco 10MPa,温度,90 Pco 6.8MPa,第77页/共87页,1-醛;2-醇 温度 110 Pco 10MPa 第,77,H,2,分压要适宜。工业上一般采用,H,2,/CO=1:1(,摩尔比,),，这时反应速度与总压无关。,钴：,P ,，正,/,异，高沸物,铑：,P ,，正,/,异,第78页/共87页,H2分压要适宜。工业上一般采用H2/CO=1:1(摩尔比)，,78,溶剂,a.,溶解催化剂；,b.,反应在液相中进行；,c.,带走反应热,常用的溶剂有脂肪烃、环烷烃、芳烃，各种醚类、酯、酮和脂肪醇等。工业生产中常用产品本身或其高沸点副产物作溶剂或稀释剂。采用非极性溶剂能提高正丁醛的产量。,第79页/共87页,溶剂 第79页/共87页,79,(4),生产过程和工艺流程,高压法生产正丁醛和正丁醇,第80页/共87页,(4) 生产过程和工艺流程 高压法生产正丁醛和正丁醇 第,80,低压法生产正丁醛,1),合成气的净化,2),丙烯的净化,3),正丁醛合成,4),正丁醛精制,第81页/共87页,低压法生产正丁醛1)合成气的净化第81页/共87页,81,第82页/共87页,第82页/共87页,82,2.,正丁醛缩合制辛烯醛,3.,辛烯醛加氢制,2-,乙基己醇,第83页/共87页,2. 正丁醛缩合制辛烯醛 3. 辛烯醛加氢制2-乙基己醇 第,83,高压羰基法中，用液相加氢法由正丁醛加氢制正丁醇，因只需利用反应系统本身的高压就能轻易得到合适的加氢压力。对低压法，工业上采用气相加氢法，在,115,和,0.5MPa,的反应条件下进行催化加氢生成正丁醇。,第84页/共87页,高压羰基法中，用液相加氢法由正丁醛加氢制正丁醇，因只需利用反,84,(5),合成反应器,1.,催化剂进,出口,;2.,原料进口,;3.,反应物出口,;4.,雾沫回流管,; 5.,喷射环,;6.,叶轮,;7.,冷却盘管,;8.,搅拌器,第85页/共87页,(5) 合成反应器 1.催化剂进,出口;2.原料进口;3.反,85,(6),低压氢甲酰化法的优缺点,优点：过程的温度和压力，正、异构醛的比率，催化剂浓度，简化了羰基铑的分离过程，所需投资是高压羰基法的,65%,左右，环境污染小。,缺点：铑资源稀少，价格十分昂贵。,第86页/共87页,(6) 低压氢甲酰化法的优缺点 优点：过程的温度和压力，,86,感谢您的欣赏！,第87页/共87页,感谢您的欣赏！第87页/共87页,87,