化学工艺学第6章有机化工的主要产品课件

1、第6章 有机化工的主要产品1第6章 有机化工的主要产品1第6章 有机化工的主要产品6.1 概 述6.1.1 有机化学工业在国民经济中的作用 有机化工是利用自然界中的煤、石油、天然气等原料，通过各种化学加工方法制成各种有机产品的工业（乙烯、丙烯、丁二烯、聚乙烯、苯、甲苯、苯乙烯、醇、酸、环氧化合物等）。这些化工产品的用途可分为三类：生产合成橡胶、合成纤维、塑料和其它高分子化工产品的原料（聚合反应的单体）。其它有机化工的原料（如精细化工）。作为其它工业发展的物质基础，如溶剂、冷冻剂、防冻剂、载热体、气体吸收剂等。2第6章 有机化工的主要产品6.1 概 述2第6章 有机化工的主要产品6.1.2 有机

2、化学工业的原料天然气：主要成分甲烷（少量乙烷、丙烷、丁烷，戊烷、CO、氮气、氢气、硫化物等）。石油：主要成分烷烃、环烷烃、芳香烃及少量的含氮、氧、硫化合物。石油是有机化工的基础。煤：通过液化、干馏可制得大量芳香类有机物，可以制得乙炔。农副产品： 通过纤维的水解可得到糠醛、木糖醇等； 通过淀粉发酵可得到甲醇、乙醇、丙酮等； 木材的化学加工可得到甲醇、甲酸、醋酸等。3第6章 有机化工的主要产品6.1.2 有机化学工业的原料3第6章 有机化工的主要产品6.1.3 有机化学工业的主要产品（1）乙烯系列产品 主要用于生产高压聚乙烯、低压聚乙烯、环氧乙烷、乙醛、二氯乙烷等。4第6章 有机化工的主要产品6.

3、1.3 有机化学工业的主要产乙烯系列主要产品5乙烯系列主要产品5第6章 有机化工的主要产品6.1.3 有机化学工业的主要产品（2）丙烯系列产品 主要用于生产聚丙烯、丙烯腈等。6第6章 有机化工的主要产品6.1.3 有机化学工业的主要产丙烯系列主要产品7丙烯系列主要产品7第6章 有机化工的主要产品6.1.3 有机化学工业的主要产品（3）碳四系列产品 主要用于生产丁二烯、异丁烯和丁烯。8第6章 有机化工的主要产品6.1.3 有机化学工业的主要产碳四系列主要产品9碳9第6章 有机化工的主要产品6.1.3 有机化学工业的主要产品（4）芳烃系列产品 主要用于生产苯乙烯、对苯二甲酸、苯酚10第6章 有机化

4、工的主要产品6.1.3 有机化学工业的主要产芳烃系列主要产品11芳烃系列主要产品11第6章 有机化工的主要产品6.1.3 有机化学工业的主要产品（5）乙炔系列产品 主要用来合成乙醛、氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯腈等（20世纪60年代后转向以乙烯为主要原料）。12第6章 有机化工的主要产品6.1.3 有机化学工业的主要产第6章 有机化工的主要产品乙炔系列主要产品13第6章 有机化工的主要产品乙炔系列主要产品13第6章 有机化工的主要产品6.2 乙烯系列主要产品6.2.1 聚乙烯（PE）性质：无臭、无毒、耐低温，化学稳定性好，耐酸碱侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良。但对于环境应力很敏

5、感（特别是机械力），耐热老化性差。用途：主要用于制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等（热塑性成型）。分类：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯（按密度分）14第6章 有机化工的主要产品6.2 乙烯系列主要产品14第6章 有机化工的主要产品6.2.1 聚乙烯（PE）低密度聚乙烯(LDPE) 分子量：均分子量约为2.51045104，密度：0.9100.930 g/cm3 。熔融指数(MI)：在标准的塑性计中加热到一定温度(一般为190)，使聚乙烯树脂熔融后，承受一定的负荷(一般为2160g)在10min内经过规定的孔径(2.09mm)挤压出来的树脂重量克数。 采用熔融指数(MI

6、)来相对地表示相应的分子量，熔融指数越小，其分子量越高。 高压低密度聚乙烯的生产流程： 15第6章 有机化工的主要产品6.2.1 聚乙烯（PE）15第6章 有机化工的主要产品低密度聚乙烯的生产工艺流程框图16第6章 有机化工的主要产品低密度聚乙烯的生产工艺流程框图16第6章 有机化工的主要产品一次压塑机分子量调节剂泵二次压塑机釜式聚合反应器管式反应器高压分离器压塑机干燥器密炼机混合机混合物造粒机挤出切粒机低压分离器减压阀废热锅炉催化剂泵乙烯高压聚合生产流程图17第6章 有机化工的主要产品一次分子量二次釜式聚合反应器管式反第6章 有机化工的主要产品低密度聚乙烯(2)原料乙烯： 纯度要求应超过99

7、.95%，杂质主要是惰性气体 分子量调节剂：用以控制产品聚乙烯的熔融指数，丙烯、丙烷、乙烷等，用量一般是乙烯体积的l.0%6.5% 。 18第6章 有机化工的主要产品低密度聚乙烯18第6章 有机化工的主要产品低密度聚乙烯添加剂：防止聚乙烯在成型过程中受热时被氧化，防止使用过程（受热或紫外线照射）中老化，添加防老剂(抗氧剂) ，如4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚、防紫外线剂等。防止成型过程中粘接模具而需要加入润滑剂，如油酸酰胺或硬脂酸铵、油酸铵等。为了使吹塑制成的聚乙烯塑料袋易于开口而需要添加开口剂，如高分散性的硅胶(SiO2)、铝胶(Al2O3)。 为了防止表面积累静电，有时需要添加防静电剂。1

8、9第6章 有机化工的主要产品低密度聚乙烯19第6章 有机化工的主要产品低密度聚乙烯(3)催化剂（自由基引发剂）氧气（管式反应器）过氧化物（釜式反应器）：过氧化二叔丁基，过氧化十二烷酰，过氧化苯甲酸叔丁酯等。(4)聚合过程聚合反应工艺条件：温度：130350（温度过高会发生爆炸性分解，要防止聚合反应釜内产生局部过热）压力：122303MPa反应停留时间：15s2min20第6章 有机化工的主要产品低密度聚乙烯20第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯性质： 无色液体，具有微弱芳香气味，在空气中燃烧，可溶于水及多数有机溶剂中。长期接触高浓度的氯乙烯，可引起肝脾肿大、肝血管肉瘤。能聚合，与别的

9、不饱和化合物共聚。用途： 聚氯乙烯：占塑料产量的第二位，仅次于聚乙烯。 硬聚氯乙烯：耐酸设备、管道、日用品。 软聚氯乙烯：电线、电缆的绝缘包皮。 聚氯乙烯薄膜：防雨包装材料及农业上的保护苗床。 聚氯乙烯纤维：滤布、工作服材料（耐酸、耐碱）21第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯21第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯生产方法：有电石路线、石油路线。1、反应原理C2H2 + HCl CH2=CHCl ， H= -124.7KJ/mol常温、常压下K=3.81010，转化率约为100%。在低温、高压下可得到更高的转化率。22第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯22第6章 有

10、机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯反应机理： 使用HgCl2-活性炭为催化剂，在403453K，HCl吸附于催化剂表面的活性中心上，然后吸附态的HCl再与气相主体中扩散到相界面上的乙炔气发生表面反应而生成吸附态的氯乙烯，最后氯乙烯从催化剂表面解吸出来。23第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯23第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯副反应：（1）当C2H2/HCl很小时：（即HCl过量）CH2=CHCl + HCl CH3-CHCl2 (1,2二氯乙烷) （2）当C2H2/HCl很大时：（即C2H2过量） C2H2 + HgCl2 Cl-CH=CH-HgClCl-CH=CH-Hg

11、Cl+HgCl2 Cl-Hg-C(Cl)H-C(Cl)H-HgCl ClCH=CHCl +Hg2Cl2 这时会使HgCl2被还原成Hg2Cl2，甚至是Hg，使催化剂失去活性，并副产二氯乙烯。24第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯24第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯2、工艺影响因素（1）催化剂： HgCl2-活性炭，HgCl2占8155（约为10%），含量太高时，反应太快，温度高，HgCl2升华。（2）原料气的纯度：惰性气体：含量越低越好（为体积减小的反应）水量：含量越低越好（0.03%），水分会生成酸雾，腐蚀管道，造成催化剂粘结。25第6章 有机化工的主要产品6.2.2

12、氯乙烯25第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯氯气：由合成HCl时带入，会与乙炔反应，生成氯乙炔，其易燃烧、爆炸。要求0.002%。毒物对催化剂的影响：乙炔气净化后，如果仍含有少量的S、P、As的化合物，易使催化剂中毒： HgCl2 + H2S HgS + 2HCl 3HgCl2 +PH3 (HgCl)3P +3HCl26第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯26第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯（3）摩尔比： 采用HCl过量，即C2H2/HCl = 1:2.052.10（过量510%。 如果C2H2过量，则会造成3个方面的不利：乙炔价贵；导致催化剂失去活性；增加氯乙烯

13、分离的负担。27第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯27第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯（4）温度： 以催化剂的活性温度为主，高温时，主催化剂升华，所以选取反应温度为403453K，在催化剂使用的初期采用403423K，在催化剂使用的中后期采用423453K。（5）压力： 高压下的平衡转化率高，但乙炔易爆炸，所以采用接近常压操作，2.22.5105Pa，转化率达99%。28第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯28第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯3、工艺流程（1）反应器 为放热的气-固相反应，所以采用列管式固定床反应器，列管内填冲瓷环，下盖内衬瓷砖，防止盐

14、酸腐蚀。29第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯29锥型底盘瓷砖隔板外壳列管冷却水进口大盖热电偶孔手孔气体进口气体分配板热电偶孔支撑管冷却水进口填料手孔下花板合成气出口防腐衬里30锥型底盘瓷砖隔板外壳列管冷却水大盖热电手孔气体气体分配板热电第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯（2）工艺流程混合脱水转化系统工艺流程流程框图与流程图：合成气31第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯合成气31反应器反应器缓冲罐缓冲罐脱汞器酸雾过滤器酸雾过滤器酸雾过滤器混合器阻火器液封压缩机旋风分离器冷凝器采用混合脱水的转化系统工艺流程图32反反缓缓脱酸酸酸混阻液压旋冷凝器采用混合脱水的转化系统

15、工艺流第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯氯乙烯的净化与精制工艺流程流程框图：33第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯33水洗塔碱洗塔压缩机碱槽碱泵水分离器低沸塔高沸塔成品贮槽成品冷凝器冷却器全凝器冷凝器回流冷凝器缓冲罐氯乙烯净化与精制工艺流程图34水碱压碱槽碱水低高成品贮槽成品冷凝器冷却器全凝器冷凝器回流缓第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯石油路线制备氯乙烯：（乙烯氧氯化法）三步法流程原理：直接氯化部分： C2H4 + HCl C2H4Cl2 （1，2二氯乙烷）热裂解部分： C2H4Cl2 C2H3Cl + HCl氧氯化部分： C2H4 + 2HCl + O2 C2

16、H4Cl2 +H2O35第6章 有机化工的主要产品6.2.2 氯乙烯35第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛性质： 无色透明液体，有特殊刺激性气味。可溶于水，易燃，与空气可形成爆炸混合物，爆炸极限为4%57%。用途： 乙醛的化学性质很活泼，其氧化可制备醋酸、醋酸酐；乙醛与氢氰酸反应可生产氰醇，进而可生产乳酸、丙烯腈、丙烯酸酯；与醇缩合制备丁二醇、丁烯醛、正丁醇等。36第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛36第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛生产方法：（1）乙炔水合法（包括液相水合和气相水合法）： C2H2 + 2H2O 2CH3CHO液相水合法：催化剂为汞盐（有污染，现已淘

17、汰）气相水合法：催化剂为磷酸镉钙37第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛37第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛（2）由乙醇制乙醛（包括吸热脱氢和放热脱氢） CH3CH2OH CH3CHO + H2吸热脱氢：催化剂为金属铜，操作温度260290，无深度氧化，副产高纯度氢气。放热脱氢：催化剂为金属银，操作温度为550，在空气或氧气存在下进行脱氢，再将氢氧化成水，放出的热为脱氢反应提供热量。过程中易产生深度氧化。 工业上一般采取吸热脱氢和放热脱氢组合工艺，以解决热平衡问题。38第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛38第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛（3）C3/C4烷烃氧

18、化制乙醛 丙烷/丁烷混合物气相氧化法，操作条件：425 426，1.0Mpa。（4）乙烯直接氧化法 该法为目前乙醛生产的主要方法。原料便宜，乙醛收率高，副反应少。包括一步法工艺和二步法工艺。39第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛39第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛1、乙烯液相直接氧化法生产乙醛的原理 H2C=CH2 + O2 CH3CHO在催化剂氯化钯、氯化铜的盐酸水溶液中发生的气相反应，其机理为：H2C=CH2 + PdCl2 + H2O CH3CHO + Pd + 2HCl （快速）Pd + 2CuCl2 PdCl2 + 2CuCl （慢速，为催化剂再生）2CuCl +

19、O2 + 2HCl 2CuCl2 +H2O40第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛40第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛2、乙烯液相直接氧化法生产乙醛的工艺过程（1）一步法工艺一步法：上述三个反应在同一反应器中进行，用氧气作氧化剂，又称氧气法。反应部分的工艺流程：（其中反应器为具有循环管的鼓泡床塔式反应器）41第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛41第6章 有机化工的主要产品反应器冷凝器洗涤塔脱低沸物塔精馏塔冷凝器除沫分离器粗乙醛贮槽催化剂再生器泵泵一步法反应部分工艺流程图42第6章 有机化工的主要产品反冷洗脱精冷凝器除沫分离器粗乙醛催第6章 有机化工的主要产品6.2.3

20、乙醛工艺流程框图：43第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛43第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛影响因素：原料纯度： 炔类、硫化氢、CO等杂质都能使金属钯析出，故对原料气要求：乙炔310-5，硫化物99.5%，氧气99.5%转化率及进反应器的混合气组成： 对循环气的要求：氧气8%左右，乙烯65%左右，才不会形成爆炸混合物。进气混合物的组成为乙烯65%、氧气17%、惰性气体18%，循环气的组成中氧气8%，经计算乙烯的转化率为35%左右。44第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛44第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛反应压力： 加压对气液相反应有利，但压力不宜过高，否则动

21、力消耗高、对设备的腐蚀加重，P=0.3Mpa，反应温度： 反应温度为该压力下的液相的沸点（因为在沸腾下反应可有效地带走大量反应热），T=120130。45第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛45第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛（2）二步法工艺二步法：乙烯羰基化和Pd的氧化反应在同一台反应器中进行，Cu的氧化在另一台反应器中进行，用空气做氧化剂，又称为空气法。反应条件：在1.02.0MPa、105110条件下操作，乙烯转化率达99%，且原料乙烯纯度达60%以上即可用空气代替氧气。反应部分工艺流程： 46第6章 有机化工的主要产品6.2.3 乙醛46反应器氧化器闪蒸塔粗馏塔废空气洗

22、涤塔脱轻馏分塔精馏塔泵泵贮水槽换热器换热器换热器泵泵废氧洗涤塔换热器再生器废空气分离器换热器贮槽二步法反应部分工艺流程图47反应器氧化器闪粗废脱精泵泵贮水槽换热器换热器换热器泵泵废氧洗第6章 有机化工的主要产品6.2.4 醋酸1、醋酸的性质及用途 物理性质：醋酸是无色透明液体，沸点118，冰点16.58，又称冰醋酸。化学性质： 醋酸也可与乙醇、乙醚、甘油、苯等有机溶剂以任意比例互溶。纯或浓醋酸具有腐蚀性，其蒸气易燃，醋酸蒸气与空气混合可形成爆炸混合物。醋酸具有特殊刺激性气味，其蒸气对眼睛、呼吸道粘膜等有强烈刺激。用途：醋酸主要用于合成醋酸乙烯酯、生产醋酸纤维、醋酸酯、金属醋酸盐以及氯代醋酸等，

23、在制药、染料、农药、食品和化妆品等方面有着广泛的用途，是重要的基本有机化工原料。 48第6章 有机化工的主要产品6.2.4 醋酸48第6章 有机化工的主要产品6.2.4 醋酸2、乙醛氧化生产醋酸（1）反应原理主反应: 3CH3CHO + O2 CH3COOH为自由基连锁反应，易引起爆炸。催化剂有钴盐、锰盐、铁盐等，常以醋酸锰为催化剂。49第6章 有机化工的主要产品6.2.4 醋酸49第6章 有机化工的主要产品6.2.4 醋酸主要副反应: 2CH3COOH CH3COCH3 + CO2 + H2O CH3COOH CH3OH + CO2 CH3COOH + CH3OH CH3COOCH3 + H

24、2O CH3OH + O2 HCHO + H2O HCHO + O2 HCOOH 3CH3CHO + O2 CH3CH(OCOCH3)2 + H2O 2CH3CHO + 5O2 4CO2 + 4H2O 50第6章 有机化工的主要产品6.2.4 醋酸50第6章 有机化工的主要产品6.2.4 醋酸（2）工艺条件 气相法：反应热移出困难，容易引起局部过热，易形成爆炸混合物。液相法：工业上多采用，将氧气通入乙醛和催化剂的溶液中，乙醛吸收氧生成过氧醋酸，然后在催化剂作用下迅速分解转化为醋酸。 51第6章 有机化工的主要产品6.2.4 醋酸51第6章 有机化工的主要产品6.2.4 醋酸工艺条件：通氧的速率

25、 液柱高度 液柱高度一般为4m左右；催化剂用量 制备醋酸锰的醋酸溶液，一般用量为0.080.1。反应温度 温度一般控制在6580。反应压力 反应压力（表压）一般控制在0.10.2MPa。原料配比 以乙醛为过量反应物，乙醛/氧气(wt.) = 3.54:1 。原料组成 水与催化剂生成过氧化锰水合物使其失活。H2O70时，因催化剂活性降低，反应速率下降。所以t70。反应压力 丙烯分压越大，聚丙烯收率越高。 65第6章 有机化工的主要产品6.3.2 聚丙烯（PP）的生产第6章 有机化工的主要产品6.3.2 聚丙烯（PP）的生产方法3、工艺过程 液相本体法 采用络合型三氯化钛（TiCl3）为催化剂，二

26、乙基氯化铝（AlEt2Cl）为助催化剂单釜操作工艺。 其主要特点为：工艺流程简单，采用单釜间歇操作；原料适应性强，可直接用炼油厂生产的丙烯。动力消耗和生产成本低，三废少，环境污染小。 缺点为：装置规模小，单线生产能力低，自动化水平低，产品牌号少，应用范围窄。66第6章 有机化工的主要产品6.3.2 聚丙烯（PP）的生产第6章 有机化工的主要产品聚丙烯（PP）生产的工艺流程框 67第6章 有机化工的主要产品聚丙烯（PP）生产的工艺流程框 6丙烯罐丙烯冷凝罐丙烯回收罐闪蒸去活釜真空缓冲罐真空泵分离器丙烯计量罐活化剂计量罐氢气计量罐聚合釜干燥塔脱氧塔丙烯泵活化剂罐热水罐氢气钢瓶分离器热水泵聚丙烯（P

27、P）生产的工艺流程图68丙烯罐丙烯冷凝罐丙烯回收罐闪蒸真空真空泵分丙烯计量罐活化剂氢第6章 有机化工的主要产品6.4 芳烃系列主要产品6.4.1 苯乙烯1、概述性质：无色至黄色的油状液体，高折射率和特殊的芳香气味，易燃，难溶于水，可溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。沸点146，常温下发生自聚，不能长期存放。用途：用作合成橡胶和塑料的单体（丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯），与其他单体共聚制造各种工程塑料，与丙烯腈、丁二烯共聚得到ABS树脂；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）热塑性塑料，为聚氯乙烯、聚丙烯的改性剂。69第6章 有机化工的主要产品6.4 芳烃系列主要产品69第6章 有机化工的主要产

28、品6.4.1 苯乙烯2、乙苯催化脱氢制苯乙烯的原理主反应： C6H5-CH2CH3 C6H5-CH=CH2 + H2 +117kJ/mol副反应：裂解和析碳反应：C6H5-CH2CH3 8C + 5H2 C6H5-CH2CH3 C6H6 + C2H4加氢裂解反应：C6H5-CH2CH3 + H2 C6H5-CH3 + CH4 C6H5-CH2CH3 + H2 C6H6 + C2H6水蒸气转化反应： C6H5-CH2CH3 + 2H2O C6H5-CH3 + CO2 + 3H2苯乙烯聚合反应生成聚苯乙烯和二苯乙烯衍生物。 70第6章 有机化工的主要产品6.4.1 苯乙烯70第6章 有机化工的主要

29、产品6.4.1 苯乙烯3、乙苯催化脱氢制苯乙烯的工艺条件（1）反应温度 脱氢反应是强吸热反应，高温对脱氢反应有利，但苯乙烯进一步脱氢、裂解、结焦和聚合反应也增加，所以易采取较低的反应温度，为了得到最大的苯乙烯产率，必须使用性能优良的催化剂（铁催化剂的适宜反应温度为600660）。（2）反应压力 脱氢反应是体积增大的反应，降压对其反应有利，当采取600660反应温度时，要达到50%以上的转化率，可在常压下反应（即0.1Mpa）。 71第6章 有机化工的主要产品6.4.1 苯乙烯71第6章 有机化工的主要产品6.4.1 苯乙烯（3）水蒸气用量 采用水蒸气，是作为稀释剂，以降低物料的分压，还可以对物

30、料进行加热、消除催化剂表面的结焦。乙苯/水蒸气(wt.) = 1:1.22.6。（4）原料纯度 二乙苯0.04%（质量分数）（二乙苯脱氢生成二乙烯基苯，在分离与精制过程中生成聚合物）； 为了保证催化剂的活性与寿命，必须要求原料：乙炔1010-6；H2S210-6；HCl210-6；水1010-672第6章 有机化工的主要产品6.4.1 苯乙烯72第6章 有机化工的主要产品6.4.1 苯乙烯（5）催化剂 氧化锌系催化剂、氧化铁系催化剂（常用） 氧化铁系催化剂：Fe2O3-Cr2O3-K2CO3，Fe2O3为主催化剂，Cr2O3为稳定剂（加强热稳定性），K2CO3为助催化剂。活性好，寿命长，在水蒸

31、气存在下可自行再生。在还原气氛中脱氢时，选择性下降（Fe2O3被还原），但在大量水蒸气的存在下，可以阻止Fe2O3被过度还原。73第6章 有机化工的主要产品6.4.1 苯乙烯73第6章 有机化工的主要产品6.4.1 苯乙烯4、乙苯催化脱氢制苯乙烯的工艺流程根据高温供热方式的不同，有两种反应器的工艺流程：（1）外加热列管式反应器的工艺流程 以烟道气为载热体，反应器放在炉内，由高温烟道气将反应所需的热量传给反应系统，这种型式的反应器称为外加热列管式反应器。 （2）绝热式反应器的脱氢流程 热量由过热水蒸气直接带入反应系统，反应器内物料不与外界环境发生热交换，这种供热方式的反应器称为绝热式反应器。74

32、第6章 有机化工的主要产品6.4.1 苯乙烯74反应器过热器热交换器预热器乙苯蒸出塔苯甲苯回收塔苯甲苯分离塔苯乙烯精馏塔外加热列管式反应器的工艺流程图75反应器过热器热交换器预热器乙苯苯苯外加热列管式反应器的工艺流6.4.1 苯乙烯反应器洗涤塔汽提塔过滤器乙苯加热炉水蒸气过热炉真空器油水分离器透平泵废热锅炉乙苯蒸发器绝热式反应器乙苯脱氢流程766.4.1 苯乙烯反洗汽过乙苯水蒸气真空器油水分离器透平泵废透平机（泵）透平机是将流体工质中蕴有的能量转换成机械功的机器。又称涡轮或涡轮机。透平的最主要的部件是一个旋转件即转子，或称叶轮，它安装在透平轴上具有沿均匀排列的叶片，流体所具能量在流动中，经过喷

33、管时转换成功能，流过叶轮时流体冲击叶轮，推动叶轮转动，从而驱动透平轴旋转，输出机械功。 透平机的工质可以是气体，如：蒸汽、燃气、空气、其他气体或混合气。也可以是液体，如：水、油、其他液体。以水为工质的叫水轮机，以蒸汽为工质的叫汽轮机，以燃气为工质的叫燃气机。 77透平机（泵）77蒸汽透平机78蒸汽透平机78第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮1、苯酚及丙酮概述（1）苯酚的性质和用途 苯酚，无色针状或白色块状晶体，具有特殊气味，苯酚的沸点182，熔点4243，可溶解于乙醇、乙醚、氯仿、甘油、二硫化碳等溶剂，常温下稍溶于水。苯酚有毒，对皮肤和粘膜有强烈的腐蚀作用。 苯酚主要用于制造酚醛

34、树脂、双酚A、己内酰胺、烷基酚和水杨酸等；还用作溶剂、试剂和消毒剂；在合成纤维、合成橡胶、塑料、医药、农药、香料、染料、涂料等方面也有应用。79第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮79第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮（2）丙酮的性质和用途 丙酮是无色、透明、易燃、易挥发的液体，具有特殊的刺激性气味。沸点56.2，熔点-95.35。可与水、乙醇、二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚等多种有机物互溶，其蒸气可与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限2.513。 丙酮是重要的有机溶剂，用于醋酸纤维、乙酰丁酸纤维、丙烯酸树脂和醇酸树脂的溶剂；也是生产制造医药、有机玻璃、环氧树脂、表面活性剂等的

35、原料。80第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮80第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮2、异丙苯法生产苯酚及丙酮 异丙苯法生产苯酚、丙酮，包括：苯烷基化生成异丙苯；异丙苯氧化生成过氧化氢异丙苯；过氧化氢异丙苯分解生成苯酚联产丙酮。81第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮81第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮（1）苯烷基化生产异丙苯工艺原理及工艺条件 在催化剂作用下，苯和丙烯发生烷基化反应生成异丙苯。 C6H6 + CH3-CH=CH2 C6H5-CH(CH3)2 工业上，有三种烷基化方法：三氯化铝为催化剂的液相烷基化，副产物是二异丙苯及多异丙苯

36、，多异丙基苯脱烷基转化为异丙苯。磷酸-硅藻土为催化剂的气相烷基化。硫酸为催化剂的液相烷基化，主要副产物为二烷基苯和多烷基苯。 82第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮82第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮 磷酸-硅藻土为催化剂的气相烷基化法，生产异丙苯的主要工艺条件：反应温度：200300；反应压力：1.82.8MPa；苯/丙烯(wt.)：1:0.30.5；原料纯度：噻吩含量不超过0.15。 该法的主要副反应为丙烯聚合。83第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮83第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮异丙苯法的反应设备 磷酸-硅藻土气相法采用列管式固定床催化反应器 84第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与丙酮84异丙基苯生产工艺流程混合器预热器蒸发器反应器脱丙烷塔脱苯塔异丙苯塔85异丙基苯生产工艺流程混预热器蒸发器反脱脱异85第6章 有机化工的主要产品6.4.2 苯酚与