Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

兰州石化 职业技术学院课件 石油化学工程系 石油化工教研室 制作:张远欣. 石油化工教研室 2 第八章 碳四系产品的生产.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "兰州石化 职业技术学院课件 石油化学工程系 石油化工教研室 制作:张远欣. 石油化工教研室 2 第八章 碳四系产品的生产."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 兰州石化 职业技术学院课件 石油化学工程系 石油化工教研室 制作:张远欣

2 石油化工教研室 2 第八章 碳四系产品的生产

3 石油化工教研室 3 知识目标 掌握正丁烷氧化 法生产顺酐的原 理 熟悉甲基叔丁基 醚的生产工艺流 程 了解碳四烃的来 源、特点及用途

4 石油化工教研室 4 能力目标 能够分析如何选 择顺酐生产的操 作条件 能够画出下正丁 烷法生产顺酐的 工艺流程图

5 石油化工教研室 5 章目录 第一节 概述 第二节 顺丁烯二酸酐的生产 第三节 甲基叔丁基醚的生产 知识窗 思考题

6 石油化工教研室 6 第一节 概述 一、碳四烃的来 源及组成 二、 C4 烃的综合 利用途径 1 、来自炼油厂的炼厂气 2 、烃类裂解制乙烯联产 C4 烃 燃料 化工利用 3 、油田气中的碳四烃 4 、其它来源 直接燃烧 液体燃料 ( 汽油 )

7 石油化工教研室 7

8 8 第二节 顺丁烯二酸酐的生产 二、生 产 原 理生 产 原 理 三、操作条件操作条件 一、概述概述 顺丁烯二酸酐 的生产 四、工艺流 程工艺流 程

9 石油化工教研室 9 一、概述 1. 顺丁烯二酸酐的 性质和用途 2 .顺丁烯二酸酐的 生产方法 性质 用途 顺丁烯二酸酐又名马来酸酐,简称顺酐。为无色针状或粒状 晶体,熔点为 53.1 ℃,易升华,有强烈刺激气味。顺酐可溶于 乙醇、乙醚和丙酮,在苯、甲苯和氯仿中有一定溶解度,难 溶于石油醚和四氯化碳。顺酐与热水作用会水解成顺丁烯二 酸。 顺酐是重要的化工原料之一,主要用途是制造聚合物衍生物和共聚物。 2001 年我国顺酐的表观消费量为 14.8 万吨, 2002 年增加到 17.9 万吨, 2003 年表观消费量约为 21.1 万吨。其消费结构为:不饱和聚酯树脂对顺 酐的需求量约占总需求量的 71.1 %,涂料约占 6.2 %,酒石酸约占 3.8 %, 润滑油添加剂约占 0.9 %,农用化学品约占 1.4 %,琥珀酸及酐约占 2.4 %, BDO 、 TFH 等加氢产品约占 2.8 %,其他方面约占 11.4 %。 ( 1 )苯氧化法 (2) 烯烃法 (3) 苯酐副产法 (4) 正丁烷氧化法  目前全球顺 酐生产能力约 80%采用正 丁烷路线,而 且还有不断增 加的趋势

10 石油化工教研室 10 二、正丁烷氧化法的生产原理 1 .主、副反应主、副反应 2 .催化剂催化剂 1 .主、副反应主、副反应 2 .催化剂催化剂

11 石油化工教研室 11 1 .主、副反应 主反应: 副反应:

12 石油化工教研室 12 2 .催化剂 正丁烷氧化生产顺酐的催化剂是 V - P - O 系催化剂。 主要活性组分是 V2O5 - P2O5 助催化剂组分有: Fe 、 Co 、 Ni 、 W 、 Cd 、 Zn 、 Bi 、 Cu 、 Zr 、 Cr 、 Mn 、 Mo 、 B 、 Si 、 Sn 、 U 、 Ba 及稀 土元素等的氧化物。 加入助催化剂的作用主要是增加催 化剂的活性、选择性或调节催化剂表 面酸碱度。 正丁烷氧化生产顺酐的催化剂是 V - P - O 系催化剂。 主要活性组分是 V2O5 - P2O5 助催化剂组分有: Fe 、 Co 、 Ni 、 W 、 Cd 、 Zn 、 Bi 、 Cu 、 Zr 、 Cr 、 Mn 、 Mo 、 B 、 Si 、 Sn 、 U 、 Ba 及稀 土元素等的氧化物。 加入助催化剂的作用主要是增加催 化剂的活性、选择性或调节催化剂表 面酸碱度。

13 石油化工教研室 13 三、操作条件 操作条 件 1 .反应温 度反应温 度 3 .原料气 中正丁烷的 浓度原料气 中正丁烷的 浓度 2 .空速空速

14 石油化工教研室 14 1 .反应温度对正丁烷氧化生 产顺酐的影响 温度升高,则转化率随 之增大,但选择性却下 降,这是因为温度升高, 对生成一氧化碳和二氧 化碳的副反应更加有利, 所以选择操作温度时, 应权衡转化率和选择性 两方面来考虑,一般选 择在 400 ℃左右。 1 -正丁烷的转化率 2 -反应选择性

15 石油化工教研室 15 2 、空速对正丁烷氧化生产顺 酐的影响 1 -正丁烷的转化率 2 -反应选择性 空速太低时,即反应接触时间较 长,转化率很高,但顺酐收率很 低,这是因为副反应较多。随着 空速的增加,即反应接触时间缩 短,转化率下降,收率提高,但 收率提高一定程度反而会下降, 即有一最高值。这是因为随着空 速的提高,副反应减少,所以顺 酐收率提高,但空速太高,即接 触时间太短,主反应都没有进行, 所以顺酐收率也会下降。所以空 速选择既不能太低,但也不能太 高。同时还要考虑催化剂生产能 力,设备投资和原料消耗等多种 因素。

16 石油化工教研室 16 3 .原料气中正丁烷的浓度 采用固定床工艺时,生产 中多选择正丁烷浓度为 1.5% ~ 1.7% 。 采用流化床反应器时正丁 烷的浓度可以比固定床反应 器时高。 采用固定床工艺时,生产 中多选择正丁烷浓度为 1.5% ~ 1.7% 。 采用流化床反应器时正丁 烷的浓度可以比固定床反应 器时高。

17 石油化工教研室 17 四、工艺流程 固定床工艺 流化床工艺 固定床工艺 流化床工艺 需要较大的反应器和压缩 机 。 流化床反应器传热效果好, 且投资较少,但流化床用 的催化剂磨损较多,对大 型顺酐生产装置(20k 吨/年以上),如能获得 价廉且供应有保障的正丁 烷原料,宜选用流化床反 应器。

18 石油化工教研室 18 正丁烷氧化生产顺酐的流化床 工艺流程图 1 -流化床反应器; 2 -丁烷加料泵; 3 -丁烷蒸发器; 4 -丁烷过热器; 5 - 空气压缩机; 6 -空气过热器; 7 -废热锅炉; 8 -生成气冷凝器; 9 -气液分 离器; 10 -吸收塔; 11 -粗顺酐贮槽; 12 -解吸塔; 13 -薄膜蒸发器; 14 -脱轻组分塔; 15 -顺酐精馏塔

19 石油化工教研室 19 第三节 甲基叔丁基醚的生 产 二、生 产 原 理生 产 原 理 三、操作条件操作条件 一、概述概述 甲基叔丁基醚 的生产 四、工艺流 程工艺流 程

20 石油化工教研室 20 一、概述 1. 甲基叔丁基醚的 性质和用途 2 .甲基叔丁基醚的 生产方法 物理性质 用途 无色、透明、易挥发液体。有毒。马达法辛烷值 101 ,研究法 辛烷值 117 。常压下沸点为 55.2 ℃, 25 ℃时的密度为 735.5kg/m3 。微溶于水,能溶解于强酸中和空气接触生成过 氧化物分解后发生强烈爆炸 。 做汽油的高辛烷值掺合剂,其辛烷 值高、抗爆性能好,并无污染。 利用 C4 烃中的异丁烯 与甲醇反应生产 MTBE 。

21 石油化工教研室 21 CH 3 OH + CH 3 OH CH 3 - O - CH 3 + H 2 O 二、反应原理 主反应: 副反应: ( 1 )异丁烯二聚生成二异丁烯 ( 2 )原料中水分与异丁烯反应生成叔丁醇 ( 3 )甲醇缩合反应生成二甲醚

22 石油化工教研室 22 三、操作条件 操作条 件 1 .反 应温度 3 .反 应压力 4 .原 料纯度 2 .醇 烯比 适宜温度为 50 ~ 80 ℃。 提高反应温度,虽可 提高反应速度,但二 甲醚的生成量也随反 应温度的提高而增加。 而且反应温度超过 140 ℃时,催化剂将被 烧坏。 甲醇与异丁烯之比取 1.1 ~ l.2 : 1 较适宜。 反应压力必须保持物 料在液相反应,一般 为 0.8 ~ 1.4MPa 。 金属阳离子的含量小 于 1mg/kg 碱性物质 水含量

23 石油化工教研室 23 四、甲基叔丁基醚工艺流程 1 -醚化反应器 3 -水洗塔 4 -甲醇回收塔 2 - MTBE 提纯塔

24 石油化工教研室 24 知识窗 1 , 4 -丁二醇的用途 近年来,世界对顺酐的需求量稳步增长。 2001 年消费结构为:不饱和聚酯树 脂( UPR )对顺酐的需求量占 41% , 1 , 4- 丁二醇占 14% ,润滑油添加剂占 5% ,富马酸占 6% ,共聚物占 8% ,醇酸树脂占 2% ,烯基琥珀酸(酐)占 3% , 四氢呋喃占 7% ,苹果酸占 2% ,其他占 11% 。近年来,由于 1 , 4- 丁二醇和四 氢呋喃生产对顺酐需求量的不断增长,世界对顺酐的需求量将稳步增长。 1 , 4- 丁二醇 ( 简称 BDO) ,是一种饱和碳四直链二元醇, 化学性能非常接近乙二醇、 丙二醇等饱和二元醇;从二十世纪三十年代开始生产,属于乙炔系化工产品, 其下游衍生物很多,用途十分广泛, 是重要的有机化工和精细化工原料。由 于碳链较长,以 1 , 4- 丁二醇为原料生产的聚酯或聚氨酯,其性能比以乙二醇 或丙二醇为原料生产的产品更为平衡,它主要用于生产四氢呋喃( THF )、 γ- 丁内酯( GBL )、 N- 甲基 -2- 吡咯烷酮( NMP )、聚对苯二甲酸丁二醇酯 ( PBT )、聚氨酯( PU )等。近十年来,随着 1 , 4- 丁二醇重要下游产品的 发展,尤其是聚对苯二甲酸丁二醇酯( PBT )、聚氨酯( PU )、氨纶 ( PTMEG )、四氢呋喃( THF )、 γ- 丁内酯( GBL )、 PVP 等的快速发展, 刺激和推动了 1 , 4- 丁二醇的生产与发展。世界 1 , 4- 丁二醇的生产能力从上 世纪八十年代中期的 30 万吨增长到 1995 年的 56 万吨、 1997 年 68 万吨、 2000 年 96 万吨,至 2003 年增长至约 150 万吨,近两年还在进一步增长。

25 石油化工教研室 25 思考题 1 .叙述碳四烃的来源和特点。 2 .碳四综合利用有哪些方法? 3 .说明生产顺酐的方法有哪些,目前主要采用哪种? 4 .写出正丁烷法生产顺酐的主、副反应方程式。 5 .分析正丁烷法生产顺酐的操作条件 6 .画出正丁烷法生产顺酐的工艺流程图。 7 .写出异丁烯和甲醇反应生产 MTBE 的主、副反应方程 式。 8 .画出生产甲基叔丁基醚的工艺流程,并叙述之。 9 .通过信息检索查找有关 MTBE 做为汽油高辛烷值组分 的优缺点。

26 石油化工教研室 26 石油化工教研室课件


Κατέβασμα ppt "兰州石化 职业技术学院课件 石油化学工程系 石油化工教研室 制作:张远欣. 石油化工教研室 2 第八章 碳四系产品的生产."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google