发布时间 : 星期五 文章有机化工生产技术考试资料更新完毕开始阅读29ef42125d0e7cd184254b35eefdc8d377ee1452
项目五 甲醛的生产
???1、主反应：CH3OH + 1/2O2 HCHO+H2O （1）
CH3OH HCHO+H2 （2）
2、以铁、钼、钒等氧化物为催化剂，简称铁钼法。该法采用空气过量、甲醇浓度低于爆炸极限下限（6.7%），以银为催化剂简称银法。该法采用在爆炸上限操作，原料气中甲醇浓度较高。
3、甲醇氧化制甲醛生产方法比较
甲醇氧化制甲醛生产技术，根据催化剂的不同可分为银催化剂和铁钼法。 ㈠银催化剂法又称甲醇过量法或氧化脱氢法 优点：该方法工艺技术成熟，生产能力大，产品中含有一定量的甲醇，便于短期贮存和运输。缺点：成品中含有甲醇，不但耗高，而且在要求用无醇甲醛作原料时，还需浓缩脱醇，脱水过程比较复杂。
㈡铁钼法又称空气过量法或氧化法，
优点：甲醇转化率高，催化剂使用寿命长，产物中醇量低于1%，所得甲醛浓度较大，它适合制造聚甲醛。缺点：反应流程长，耗电多，设备生产能力低下，容易发生自爆自燃。 项目六 环氧乙烷的生产 1、催化氧化反应的共性：（1）反应放热量大（2）反应不可逆 （3）氧化途径复杂多样（4）过程易燃易爆
2、主反应方程式及所用催化剂
在银催化剂上乙烯能选择性地被氧化为环氧乙烷 3、原料其中的杂质气带来的危害
硫化物、卤化物、硝化物等酸性气体使催化剂中毒。
乙炔是非常有毒的杂质，乙炔于反应过程中发生燃烧反应，产生大量的热量，使反应温度难以控制。乙炔还可能发生聚合而粘附在银催化剂表面、发生积炭而影响催化剂活性。另外乙炔能与银生成有爆炸危险的乙炔银；
CO和H2不仅对热过程和催化剂活性有影响，还会增加原料气的爆炸危险性；
丙烯和其它高级烯烃存在，均发生燃烧反应，放出大量热量，将使反应过程恶化，操作控制困难，另外，这些烯烃也易在催化剂表面积炭而影响活性
项目八 氯乙烯的生产
一|氯乙烯两种生产方法、主反应方程式及各自的催化剂（乙烯法分反应段说）是什么
1、乙炔氯化法生产氯乙烯CH≡CH + HCl →CH2 → CHCl + 124.8kJ / mol，催化剂氯化汞 2、乙烯氧氯化生产氯乙烯（1）乙烯直接氯化 CH2=CH2 + Cl2 → CH2ClCH2Cl （2）二氯乙烷裂解 2CH2ClCH2Cl 2CH2=CHCl + 2HCl
（3）乙烯氧氯化 CH2=CH2 + 2HCl + ? O2 → CH2ClCH2Cl + H2O 总反应式 2CH2=CH2 + Cl2 + ? O2 → 2CH2=CHCl + H2O (1)乙烯直接氯化
乙烯液相氯化反应的催化剂常用FeCl3。 加入FeCl3的主要作用是抑制取代反应，促进乙烯和氯气的加成反应，减少副反应增加 氯乙烯的收率。
(2)二氯乙烷裂解 二氯乙烷裂解反应是在高温下进行，不需要催化剂 (3)乙烯氧氯化 工业常用催化剂是以γ—A12O3为载体的CuCl2催化剂。
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二、乙炔法工业生产的压力范围，为什么这么选择 根据反应原理可知，该反应系统为一个气体分子数减少的反应系统，加压操作会提高转化率，但加压对设备材料要求也相应提高；若系统易燃、易爆反应物料一旦漏入空气将引起爆炸。常压下转化率已相当高，因此，工业上采用常压操作，绝对压力为0.12-0.15MPa，用来克服流程阻力。
三、乙炔法工业生产原料中水分及惰性气体的存在对反应的影响
水能与原料氯化氢形成盐酸，导致设备腐蚀，水分容易使催化剂结块，促进乙炔与氯化汞生成副产品，降低催化活性，水分容易与乙炔反应生成乙醛,控制水分含量小于0.03% 惰性气体：N2、CO的存在，既降低反应物浓度，不利于反应，还造成产品分离困难，造成氯乙烯损失，原料气中惰性气体含量小于2%。 四、乙烯氧氯化法生产氯乙烯，包括三步反应：（1）乙烯直接氯化（2）二氯乙烷裂解（3）乙烯氧氯化
五、乙烯法制氯乙烯工艺中空气法与氧气法氧氯化的技术经济简单比较（p.214）
项目九 丙烯腈的生产
一、主反应方程式及催化剂组成 1、环氧乙烷法 Na2CO3CH2-CH2Mg2CO3H2CCH2+ HCNCH2=CH-CN +H2O 200-220℃50-60℃OHCNO
2、乙醛法
H3PO4Na2OH CHCHOCH-CH-CNCH2=CH-CN+ H2O+ HCN33600-700℃10-20℃ OH3、乙炔法
CuCl2-NH4Cl-HCl CHCH2=CH-CNCH+ HCN80-90℃
上述三种方法均需采用剧毒的氢氰酸作原料，生产成本高，限制了丙烯腈的发展，现已基本淘汰。
4、丙稀氨氧化法：CH=CH-CH3 + NH3 +1.5O2 → CH2=CH-CN + 3H2O （1）钼系催化剂（复合酸的盐类） 活性组分：Mo-Bi，只有二者的组合才表现出较好的活性、选择性和稳定性。 助催化剂：P，提高催化剂选择性 。载体：粗孔微球型硅胶
（2）锑系催化剂 活性组分：Sb-Fe-O，只有氧化铁和氧化锑的组合才表现出了优良的活性和选择性。 添加V、Mo、W等可改善耐还原性。添加B、P、Te等可提高催化剂的选择性。 5、丙烷氨氧化法:CH3H8+NH3+2O2→CH2=CHCN+4H2O
（1）丙烯与氨的配比（氨比）若催化剂活性高，可采用理论比值，若催化剂活性低，可过量10%左右。理论上，氨与丙烯 1：1. 实际生产中，氨过量.
（2）丙烯与空气的配比（氧比）采用丙烯与氧的摩尔比为l:(2～3)，折合为丙烯与空气为 l:(9.5～12)。丙烯与氧的化学计量比 l : 1.5，空气用量低于理论值，缺氧使催化剂活性下降；
（3）丙烯与水蒸气的配比（水比）
二、丙烯氨氧化的主反应原料中加入一定量水蒸气的好处（p.232）
若不加入水蒸气，原料混合气中丙烯与空气的比例正好处于爆炸范围内； 水蒸气可加快催化剂的再氧化速度,有利于稳定催化剂的活性；
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有利于氨的吸附，防止氨的氧化分解；
可促使产物从催化剂表面解吸出来，从而避免丙烯腈的深度氧化；
水蒸气的热容较大，可以带走大量的反应生成热，使反应温度易于控制； 加入水蒸气对催化剂表面的积炭有清除作用。 项目十 丁二烯的生产
1、从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提（注意：是分离过程，不是反应过程）
根据所用溶剂的不同，又可分为乙腈法(ACN)、二甲基甲酰胺法(DMF)和N-甲基吡咯烷酮法(NMP) 。
2、CAN（乙腈）法生产丁二烯的特点（笔记）
(1)沸点低，萃取、汽提操作温度低，易防止丁二烯自聚；
(2)汽提可在高压下操作，省去了丁二烯气体压缩机，减少了投资； (3)粘度低，塔板效率高，实际塔板数少； (4)毒性微弱，在操作条件下对碳钢腐蚀性小；
(5)丁二烯分别与正丁烷、丁二烯二聚物等形成共沸物，溶剂精制过程复杂，操作费用高； (6)蒸汽压高，随尾气排出的溶剂损失大； (7)用于回收溶剂的水洗塔较多，相对流程长 3、萃取精馏的原理及结果（笔记）
萃取精馏是向被分离混合物中加入第三组分-溶剂，这种溶剂对被分离的混合物中的某一组分有较大的溶解能力，而对其它组分的溶解能力较小，其结果使易溶的组分随溶剂一起由塔釜排出，然后将溶解的组分与溶剂再进行普通 的精馏，即可得到高纯度的单一组分；未被萃取下来的组分由塔顶逸出，以达到分离的目的。
1-脱C3塔；2-脱C5塔；3-丁二烯萃取精馏塔；4-丁二烯蒸出塔；5-炔烃萃取精馏塔； 6-炔烃蒸出塔；7-丁烷、丁烯水洗塔；8-丁二烯水洗塔；9-乙腈回收塔； 10-脱轻组分塔；11-脱重组分塔；12-乙腈中间贮槽
流程：由裂解气分离工序送来的C4馏分首先送进碳三塔(1)碳五塔(2)，分别脱除C3馏分和C5馏分，得到精制的C4馏分。 精制后的C4馏分，经预热汽化后进入丁二烯萃取精馏塔（3）。C4馏分由塔中部进入，乙腈由塔顶加入，经萃取精馏分离后，塔顶蒸出的丁烷、丁烯馏分进入丁烷、丁烯水洗塔(7)水洗，塔釜排出的含丁二烯及少量炔烃的乙腈溶液，进入丁二烯蒸出塔(4)。在塔（4）中塔釜排出的乙腈经冷却后供丁二烯萃取精馏塔循环使用，丁二烯、炔烃从乙腈中蒸出去塔顶，并送进炔烃萃取精馏塔(5)。经萃取精馏后，塔顶丁二烯送丁二烯水洗塔(8)，塔釜排出的乙腈与炔烃一起送入炔烃蒸出塔(6)。
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为防止乙烯基乙炔爆炸，炔烃蒸出塔（6）顶的炔烃馏分必须间断地或连续地用丁烷、丁烯馏分进行稀释，使乙烯基乙炔的含量低于30%(摩尔)，炔烃蒸出塔釜排出 的乙腈返回炔烃蒸出塔循环使用，塔顶排放的炔烃送出用作燃料。 在塔（8）中经水洗脱除丁二烯中微量的乙腈后，塔顶的丁二烯送脱轻组分塔(10)。在塔（10）中塔顶脱除丙炔和少量水分，
脱除轻组分的丁二烯送脱重组分塔（11)，脱除顺-2-丁烯、1 , 2-丁二烯、2-丁炔、二聚物、乙腈及碳五等重组分。其塔釜丁二烯含量不超过5﹪（质）, 塔顶蒸汽经过冷凝后即为成品丁二烯。
项目十二：苯乙烯的生产
一、采用的生产方法及反应方程式及催化剂（两步） (1)乙苯脱氢法（90%） 氧化铁系催化剂 CHCH2 C2H5C2H5催化剂 +H2+C2H4580～600℃ CHCH2+ HOC2H5+1O（2）氧化脱氢 22 2
2、乙苯和丙烯的共氧化法 OOH C2H5+OCHCH32 403K,300～500kPa OOH OH 环烷酸钼CHCH3CHCH3+CH3CHCH2 363～383K,2～4MPa O OH ThO2CHCH3CHCH2 +H2O 523～553K 二、苯烷基化生产乙苯中原料气中杂质的影响
原料乙烯中硫化氢、乙炔、一氧化碳及含氧化合物（如乙醛、乙醚）等能破坏催化络合物或使其钝化，引起催化剂的中毒与--失活。乙烯中含有的丙烯、丁烯以及高级烯烃与苯的烷基化反应速度较快（与乙烯与苯的反应速度相比），使烷基化产物与分离过程复杂化，且增加了苯的消耗量。原料苯中的硫化物同样是乙基化反应的催化毒物，直接影响生产正常进行。苯中若含有甲苯，在三氯化铝催化剂作用下易生成甲乙苯，给乙苯分离带来困难，增加了乙烯原料的耗量。苯中若含有过量水，则会将三氯化铝催化剂水解，产生的氯化氢对设备有腐蚀作用，产生的氢氧化铝可沉淀，导致管道与设备堵塞。所以，对于生成氯化氢所需的水量必须精确计算并严格计量，绝对不能过量。
三、乙苯脱氢工艺中加入水蒸气的好处（p.299）
1、为了保证乙苯脱氢反应的安全操作，在工业生产中常采用加入水蒸气稀释剂的方法降低反应产物的分压，从而达到与减压操作同样的目的；
2、水蒸气作为稀释剂，还能供给脱氢反应所需部分热量；
3、可使产物尤其是氢气迅速脱离催化剂表面，有利于反应向生成物方向进行； 4、可抑制并消除催化剂表面上的积焦，保证催化剂的活性；
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