石油化工工艺学(邹长军)第五章.ppt

第5章 碳二及其 化工产品生产;目录;聚合物命名;塑料、橡胶、纤维;5.1聚乙烯的生产;聚合原理: 在高温高压下，以氧或过氧化物作引发剂，按自由基机理进行聚合。产物为低密度聚乙烯。 工艺条件 ⑴ 乙烯纯度 聚合级乙烯气体的纯度不低于99.9%。 ⑵ 聚合温度 聚合温度一般控制在180~200℃。 ⑶ 聚合压力 聚合压力一般控制在150~300MPa， ;高压法生产工艺流程;低压聚合生产聚乙烯;低压法生产工艺流程;5.2环氧乙烷与乙二醇的生产及化工利用;反应原理： 催化剂： ① 主催化剂 金属银，其含量一般在10~20％（质）。 ② 载体 一般多采用α-氧化铝或含少量SiO2和α-氧化铝的惰性物质。 ③ 通常采用钡、钙等金属或其氧化物、氢氧化物为助催化剂。 ④ 抑制剂 非金属Cl、Br、S、Se和Fe等化合物避免深度氧化。 ;⑴ 反应温度: 一般反应温度控制在220~260℃，当用空气作氧化剂时，反应为240~290℃；若用氧气为氧化剂时，为230~270℃。 ⑵ 反应压力 : 一般为2.0~2.3MPa。 ⑶ 原料纯度及配比 ① 原料气纯度 乙烯纯度在98％（体）以上； 炔、硫化物会使催化剂永久性中毒； 含铁离子会引起选择性下降； H2、C3以上烃类物质，使反应热效应增加； 氩和H2会引起氧的爆炸极限浓度降低。;② 原料气配比与致稳气的作用 一般乙烯浓度选为15~30％。 一般二氧化碳的浓度控制在7％（体）左右 惰性物质含量适当，过高将使乙烯放空损失增加 加入约1~3ppm的二氯乙烷抑制剂增加选择性 致稳气或稀释剂:惰性气体如二氧化碳、氮气、氩气或甲烷或乙烷，能显著提高乙烯和氧的爆炸浓度极限。 ;乙烯氧气氧化法生产环氧乙烷工艺流程;反应原理: 主要副反应：乙二醇与环氧乙烷反应生成一缩、二缩和多缩乙二醇。 反应条件: 水与环氧乙烷的摩尔比为15~20：1。 酸催化剂在常压、50~70℃液相中进行；也可不用催化剂，在140~230℃、2~3MPa条件下进行。 水合时间为35~40min。 ;环氧乙烷加压水合制乙二醇工艺流程;新工艺制取乙二醇简介: ①环氧乙烷催化水合法 ②碳酸乙烯酯法 ③乙二醇和碳酸二甲酯联产法 ④以合成气为原料的直接或间接合成乙二醇;5.3乙醇的生产及化工利用;乙醇深加工系列产品图;乙醇的生产方法：;工艺条件： （1）反应温度 ：对于H3PO4／SiO2催化剂，温度在 295℃左右最适宜。 （2）反应压力：一般采用7.0MPa左右。 （3） 原料配比： 当总压为7.0MPa，温度为 280~290℃时，水烯比控制在0.6~0.7左右为宜。 在反应后期，水烯比应高些；在反应初期，水烯比应降至0.4左右。;图5 乙烯气相水合制乙醇工艺流程图 1—压缩机；2—加热炉；3—反应器；4—高压分离器；5—气体洗涤塔；6—低压分离器；7—提馏塔；8—加氢塔；9，14—分离器；10—中间贮槽；11—轻馏分分馏塔；12—脱醚塔；13—精馏塔；15—贮槽;5.4乙醛的生产及化工利用;乙醛深加工系列产品图：;乙醛生产方法： ⒈ 乙炔水合法 ⒉ 从乙醇制乙醛 ⒊ C3/C4烷烃氧化制乙醛 ⒋ 乙烯直接氧化法 原料便宜，成本低，乙醛收率高，副反应少目前，世界上有70％的乙醛用此法生产。;乙烯络合催化氧化生产乙醛反应原理： 总化学反应式： ;一步法工艺的影响因素;图6 一步法工艺流程 1—水环泵；2—气-液分离器；3—反应器；4—除沫分离器；5，6，7—第一，二，三冷凝器；8—水吸收塔；9—脱氢组分塔； 10—精馏塔；11—丁醛提取塔；12—粗乙醛槽；13—水洗涤塔；14—分离器；15—分解器;二步法反应部分工艺流程;5.5乙醛氧化生产乙酸及化工利用;乙酸用途：;乙酸生产概况：;乙醛氧化制取乙酸反应原理： 重要的工艺参数： ① 氧化剂：采用氧气。 ② 氧的扩散和吸收： 多段通入，并设置氧气分布器。 ③ 反应温度：控制在55~85℃。 ④ 反应压力：反应器顶部压力控制在0.15MPa左右。 ⑤催化剂： 乙酸锰。 ⑥ 原料纯度: 严格控制水，三聚乙醛、甲酸。;外冷却型氧化塔乙醛氧化制乙酸工艺流程;5.6乙烯氧化生产醋酸乙烯及化工利用; 工艺条件: ① 催化剂： 组成为钯0.1~2.0％，金0.03~1.0%，乙酸钾1~20%，加入适量水。含水量约为6%（摩尔）。 ② 反应温度： 160~180℃，根据催化剂选择。 ③ 反应压力： 0.6~0.8MPa。 ④ 原料气配比： 乙烯：氧：乙酸＝9~15：1：3~4（摩尔）。 ⑤ 空速 采用钯-金-醋酸钾-硅