化工工艺学-第四章-芳烃转化及生产
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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。
第四章芳炷转化过程4.2芳炷的转化4.2.1概述一、芳轻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,反应历程包括正轻离子的生成及正轻离子的进一步反应。
异构化反应歧化反应0-84 kJzmoL 殊基化反应C2H5ICJ (气ECFh==CH三匚](:气)烷基转移反应顷仁(>Hs脱烷基化反应0 川一了〕3△H e( 80OK )= -49.02 kJ /molOCY 3 +H-~^00 +C!U二、催化剂芳轻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、A1C13、BF3等路易氏酸。
通式HX — MXn。
用丁芳轻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/ Y -A1 2O3催化剂3)混合氧化物催化剂:SiO2-A1 2O3催化剂4)贵金届-氧化硅-氧化铝:Pt/SQ2-A12O3,具有酸、加氢脱氢功能。
主要用丁异构化反应。
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,用丁芳轻歧化与烷基转移、异构化和烷基化。
4.2.2芳轻歧化——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,有蠹,不溶于水,溶于乙醇和乙酰。
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-25C,沸点144C。
(2) 问二甲苯,熔点-47.4C,沸点139.3C。
(3) 对二甲苯,熔点13.2C,沸点138.5C。
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酊,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问二甲苯可氧化成问苯二甲酸,是制造醇酸树脂、饱和及不饱和聚酯塑料的原料。