芳烃转化过程讲解
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芳烃转化过程综述摘要:90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯、三苯、乙炔和萘,还有甲醇。
而芳烃是含苯环结构的碳氢化合物的总称。
本文是通过学习,综述芳烃转化的一些基本情况。
包括芳烃的生产和来源、芳烃的转化和芳烃的分离,达到对芳烃及化学工艺有更深一层的了解以及掌握其学习方法的效果。
一、前言芳烃中的“三苯”是化学工业的基础原料,在化学工艺的生产中具有重要的地位。
其中以苯、甲苯、二甲苯、乙苯、异丙苯、十二烷基苯和萘最为重要。
这些产品都广泛运用于合成树脂、合成纤维、合成橡胶等等工业中。
芳烃中的BTX 是化学工业中主要所需的产品,他们局有多种用途,包括可以合成其他工业原料品和用作溶剂等等。
对于发展国民经济、改善人民生活起着极为重要的作用。
我们需要通过学习,对芳烃的转化有所了解。
二、芳烃的生产芳烃最初的全部来源是煤焦化工业,但是随着有机化工业的发转,芳烃的需要越来远大,单凭煤焦化的芳烃已经满足不了工业生产的要求。
因此,许多科技先进的国家开始利用石油原料来生产芳烃,直至今天,石油生产的芳烃已经成为芳烃生产的主要来源,约占全部芳烃的80%。
2.1焦化芳烃的生产在高温的作用下,煤在焦炉碳化室中进行干馏然后发生一系列的物理化学变化生成大量的焦炭和一些粗煤气,还有少量的粗苯和煤焦油。
其中粗煤气经过初冷、脱氨、脱萘、终冷,可对粗苯进行回收。
粗苯由多种芳烃和其他化合物组成,其中最重要的是苯、甲苯和二甲苯。
粗苯经分馏,可分为轻苯和重苯。
轻苯再经分馏,塔顶馏出低沸物,塔底馏出重馏分BTX混合馏分。
而BTX的精制方法有硫酸精制法和催化加氢精制法。
2.2石油芳烃的生产以石脑油和裂解汽油为原料生产的芳烃的过程大致分为反应、分离和转化三部分。
每个国家因拥有芳烃资源的情况不同而生产模式不同。
以石脑油和裂解汽油为生产原料生产芳烃的方法有以下几种:(一)催化重整生产芳烃催化重整是炼油工业主要的二次加工装置之一,又要生产高辛烷值汽油和三苯等芳烃。
芳烃工艺技术芳烃是一类具有特殊结构和性质的有机化合物,其具有重要的工业应用价值。
芳烃工艺技术就是利用化学反应和物理操作等手段来生产芳烃的过程。
本文将介绍芳烃工艺技术的基本原理和主要工艺过程。
芳烃工艺技术的基本原理是通过合成反应将原料转化为芳烃。
常见的芳烃工艺包括裂解、氢化、烷基化和芳构筑法等。
裂解是指将高分子烃类通过高温和催化剂的作用分解成较低分子量的芳烃。
氢化是指利用氢气作为还原剂将不饱和烃类转化为芳烃。
烷基化是指将烷烃与芳烃原料经过催化剂的作用反应生成芳烃。
芳构筑法是指利用芳烃化合物的部分原子构建适当的空间结构形成新的芳烃化合物。
芳烃工艺技术的主要工艺过程可以分为前处理、反应和分离三个阶段。
前处理主要是将原料进行预处理,如去除杂质、脱水和脱硫等。
反应阶段是将经过前处理的原料与催化剂进行化学反应,生成目标芳烃。
分离阶段是将反应产物中的芳烃与其他组分进行分离和纯化,以得到高纯度的芳烃产物。
芳烃工艺技术在工业应用中有广泛的用途。
其中,苯、甲苯和二甲苯是常见的芳烃产品,广泛用于化学工业的原料、溶剂和燃料添加剂等方面。
苯还可以用于制备一些重要的有机化合物,如酚、邻苯二甲酸等。
另外,芳烃还可以用于生产合成纤维、塑料、橡胶和颜料等。
芳烃工艺技术虽然具有广泛的应用前景,但也存在一些挑战和问题。
首先,芳烃工艺技术的催化剂选择和开发是关键,需要考虑催化剂的活性、选择性和稳定性等因素。
其次,芳烃工艺技术的环保性和安全性也是需要考虑的重要因素,需要控制对环境的污染和对操作人员的安全风险。
最后,芳烃工艺技术的经济性也是需要关注的问题,包括原料成本、能源消耗和工艺优化等方面。
综上所述,芳烃工艺技术是一项复杂而重要的工艺技术。
通过合理选择和优化工艺条件,可以实现高效、高选择性和环保的芳烃生产。
随着科学技术的进步和工艺技术的不断发展,芳烃工艺技术将为巨大的经济和社会效益。
第四章芳烃转化过程4.2芳烃的转化4.2.1概述一、芳烃转化反应的化学过程异构化、歧化与烷基转移、烷基化和脱烷基化等几类反应,都是按离子型反应机理进行,反应历程包括正烃离子的生成及正烃离子的进一步反应。
二、催化剂芳烃转化反应是酸碱型催化反应。
1. 酸性卤化物酸性卤化物与HX构成:A1Br3、A1Cl3、BF3等路易氏酸。
通式HX—MXn。
用于芳烃的烷基化和异构化等反应,较低温度和液相中进行。
2.固体酸1)浸附在适当载体上的质子酸:H2SO4、H3PO3、HF等。
常用的是磷酸/藻土,磷酸/硅胶烷基化反应。
2)浸渍在适当载休上的酸件卤化物:BF3/γ-A12O3催化剂3)混合氧化物催化剂:SiO2-A12O3催化剂4)贵金属-氧化硅-氧化铝:Pt/SiO2-A12O3,具有酸、加氢脱氢功能。
主要用于异构化反应。
5)分子筛:ZSM-5,具有酸功能,还具有热稳定性高和择形性等功能,用于芳烃歧化与烷基转移、异构化和烷基化。
4.2.2芳烃歧化——二甲苯生产一、概述三种异构体的混合物,呈无色透明易挥发有芳香气味的液体,有毒,不溶于水,溶于乙醇和乙醚。
二甲苯性质二甲苯分子式为C6H4(CH3)2,有三种异构体,其各自物理性状分别为:(1)邻二甲苯,熔点-25℃,沸点144℃。
(2)间二甲苯,熔点-47.4C,沸点139.3℃。
(3)对二甲苯,熔点13.2C,沸点138.5℃。
用途:a混合二甲苯主要用作油漆涂料工业的溶剂和航空汽油添加剂。
b对二甲苯可以氧化制得对苯二甲酸,进而可以生产聚酯纤维和聚酯薄膜,c邻二甲苯氧化可制得邻苯二甲酸酐,是制造醇酸树脂和聚酯树脂,以及用作塑料增塑剂的重要中间体,d间二甲苯可氧化成间苯二甲酸,是制造醇酸树脂、饱和及不饱和聚酯塑料的原料。
二、甲苯歧化反应定义:芳烃歧化是指两个相同芳烃分子在酸性催化剂作用下,一个芳烃分子的侧链烷基转移到另一个芳烃分子上去的反应。
芳烃歧化反应的逆反应为烷基转移反应,即两个不同芳烃分子之间发生烷基转移的过程,目的:芳烃联合装置中的芳烃歧化装置就是将分馏装置中的甲苯和C9芳烃歧化,在—定的温度和临氢条件下,在催化剂作用下,转化为苯和C8芳烃,以增产二甲苯。