第五章 加氢脱氢过程-lsy.ppt

文档介绍：第五章加氢与脱氢过程
一、催化加氢概述
二、合成甲醇
三、合成氨
四、脱氢概述
五、合成苯乙烯
六、合成丁二烯
一、催化加氢概述
1. 加氢反应类型
(1)不饱和键加氢
烯烃加氢,乙烯反应速度最快。C原子数↑,加氢速度↓。同C数有取代基的加氢速度慢,二烯烃无取代基的双键先加氢。
(2)芳烃加氢
取代基越多,加氢越慢。
单独加氢: r烯烃> r炔烃> r芳烃, r二烯烃> r烯烃
共同存在: r炔烃> r二烯烃> r烯烃> r芳烃
醛、酮、酸、酯醇
加氢能力:醛>酮,酸>酯
醇和酚加氢困难
(3)含氧化合物加氢
(4)含氮化合物加氢
-CN,-NO2 -NH2
指加氢过程有裂解,产生小分子混合物。如酸、酯、醇、烷基芳烃加氢时产生氢解。
(5)氢解
2. 选择性加氢
(1)同一化合物有2个可加氢官能团:不同官能团处加氢
(2)催化体系中有多个加氢物质:个别或几个物质加氢
如:裂解汽油加氢
(3) 炔烃或二烯烃加氢:加氢深度不同
3. 氢的来源
(1)制氢方法
电解法
天然气、轻油、石脑油制氢
(2)副产氢及回收
(1)副产氢来源:电解食盐、氯碱工业、酿造工业等
(2)回收方法
变压吸附法
膜分离
针对国内某一年产20万吨甲醇装置尾气的膜分离和变压吸附的比较
序号
分项
变压吸附
膜分离
1
原料压力MPa


2
工作压力MPa
~
~
3
氢气压力MPa


4
氢气中的惰气含量
1

5
H2收率
88
90
6
惰气压力MPaG
~

7
能耗
8
电 KW
5KW
5KW
仪表空气 M3/H
60
5
饱和蒸汽KG/H
--
50
9
占地面积  M2
150
30
10
氢气压力、流量波动
有
无
11
解吸气压力、流量波动
有
无
12
噪音
大(阀门切换、气体流动)
很小
13
可靠性
较高
很高
14
操作难度
较难
简单
15
总投资

1
二、合成甲醇
1. 热力学分析
△ H0(298) = -
a. 温度对平衡常数的影响
Kf只与温度有关,低温对反应有利
b. 压力对平衡常数的影响
△ n=-2,应在高压下操作。
2. 副反应
3. 生产原料
原料:天然气、石脑油、重油、渣油、焦炭、煤、含氢气及CO的废气
国外:天然气80%,重油、渣油10%,石脑油5%,煤2%。国内:以煤、重油为主
(1)催化剂
ZnO-Cr2O3,380 ~ 400℃,30MPa,活性低,有毒,机械强度和耐热性能好,寿命长.
CuO-ZnO-Al2O3,230 ~ 270℃,5-10MPa,活性高,容易S、 As 、Cl、Fe中毒,热稳定性差,易熔结。
4. 操作条件
(2)反应条件
①温度:
,温度升高,反应速率增加,而平衡
常数下降,存在最适宜温度。