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芳烴的主要生產過程

作者:化工綜合網發布時間:2023-06-19分類:無機化工瀏覽:241


導讀:重整汽油中芳烴可用萃取法分出。裂解汽油中的芳烴,也常用萃取法分出,但在萃取前需用催化加氫法除去不穩定的雙烯烴、單烯烴和含硫化合物等(見芳烴抽提)。由于裂解汽油中芳烴含量較高,因此也...

重整汽油中芳烴可用萃取法分出。裂解汽油中的芳烴,也常用萃取法分出,但在萃取前需用催化加氫法除去不穩定的雙烯烴、單烯烴和含硫化合物等(見芳烴抽提)。由于裂解汽油中芳烴含量較高,因此也可用萃取精餾分離出芳烴。常用的萃取劑有n,n-二甲基甲酰胺、n-甲酰嗎啉、ν-甲基吡咯烷酮、環丁砜等。在萃取精餾塔中,非芳烴從塔頂蒸出,芳烴與溶劑留在塔底。此法與萃取法相比,設備簡單、操作費用低,但芳烴收率略低。煤煉焦副產的焦爐煤氣,經吸收得吸收液,分離出其中粗苯餾分,內含c8、c9芳烴,可再精餾分離。煤煉焦副產煤焦油,經分餾可得輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油、瀝青等餾分,再用精餾、結晶等方法分離得到苯系、萘系、蒽系芳烴。芳烴中,苯、對二甲苯用途廣,需求量大;甲苯、間二甲苯、c9芳烴等用途較少。工業上可通過各種轉化過程將甲苯、間二甲苯、c9芳烴等轉化為苯、對二甲苯等。轉化過程中主要進行烷基化、脫烷基、異構化、歧化以及烷基轉移反應。

實驗室甲苯怎么制作? 要化學式

在工業生產中主要以石油為原料。我國石油級甲苯的生產主要有兩種生產路線:1,由煉廠抽提,原料是催化重整汽油。2,由石化廠抽提,原料是加氫裂解汽油(PY GAS)。在第二次世界大戰期間,由于石油供應的匱乏,德國也嘗試過用苯或甲醇為原料的制備法。在制備過程中主要的副產品是乙烯和丙烯。每年甲苯的全球產量大約為五百萬至一千萬噸。從石油中直接提取或將煤炭干餾的方法雖然簡單,但都是不經濟的。工業上主要采用將石油裂解并將所得到的產物之一正庚烷脫氫成環的方法。
1,煤焦化副產的粗苯餾分中含甲苯15%~20%(質量),其數量與原料煤的性質、焦化深度有關。一般生產每噸焦炭可副產甲苯1.1~1.3kg。用硫酸洗除粗苯餾分中不飽和烴和雜質,再經堿中和、水洗、精餾,可得到純度很高的甲苯。
2,催化重整油中含芳烴50%~60%(體積),其中甲苯含量可達40%~45%。催化重整油采用二甘醇、環丁砜、Ν -甲基吡咯烷酮等溶劑進行萃取以回收芳烴(見芳烴抽提),最后經精餾得到高純度甲苯。
3,裂解汽油中芳烴含量為70%(質量)左右,其中15%~20%是甲苯。裂解汽油經兩段加氫脫除二烯烴、單烯烴和微量硫,再經萃取、精餾,可得到純度99.5%以上的甲苯。
實驗室這是一個烷基化的過程啦 傅-克烷基化咯
C6H6+CH3Cl=三氯化鋁=C6H5CH3+HCl(反應號應用箭頭 )

用天然氣怎么合成丁二烯?

丁二烯
工業上主要是1,3-丁二烯,CH2=CH—CH=CH2。是易燃、易爆的氣體,加壓冷卻易液化。沸點-4.41℃,臨界溫度152℃,臨界壓力4.32MPa。是丁苯橡膠的重要單體。
沿革 丁二烯的生產與合成橡膠工業的發展密切相關。20世紀20年代,德國開始用乙炔生產丁二烯,進而生產了合成橡膠。第二次世界大戰期間,對天然橡膠的大量需求,促使人們尋求合成橡膠的單體──丁二烯的生產途徑。當時,除德國采用乙炔法外,美國、蘇聯等采用乙醇法生產丁二烯。稍后,美國又發展了從石油出發生產丁二烯。到戰爭結束,美國年產丁二烯550kt,其中約60%來自石油化工。戰后,石油化工的發展促進了丁二烯的生產。
生產方法 有碳四餾分分離和合成法(包括丁烷脫氫、丁烯脫氫、丁烯氧化脫氫等)兩種。目前除美國外,世界各國丁二烯幾乎全部直接來自烴類裂解制乙烯時的副產碳四餾分(又可寫為C4餾分)。美國丁二烯的來源,大約一半來自丁烷、丁烯脫氫,一半直接來自裂解C4餾分。
由C4餾分分離 以石腦油或柴油為裂解原料生產乙烯時,副產的C4餾分一般為原料量的8%~10%(質量),其中丁二烯含量高達40%~50%(質量),所以,從裂解C4餾分中分離丁二烯是經濟的生產方法。工業上均采用萃取精餾的方法,即由餾分中加入乙腈、甲基甲酰胺等溶劑增大丁二烯與其他C4烴的相對揮發度,通過精餾分離(見碳四餾分分離)得到丁二烯。
丁烷脫氫 由天然氣或C4餾分中分離所得的丁烷,可脫氫制取丁二烯。丁烷脫氫是強吸熱過程,需要輸入大量的熱量才能獲得有經濟價值的轉化率,但同時裂解和產物二次反應也顯得突出。因此,過程的關鍵是選擇一種高活性的催化劑,并要求盡可能降低溫度。有兩種工藝方法已在工業上得到應用:
① 菲利浦法 即二步法,第一步反應使用鉻鋁(氧化鉻載在氧化鋁上)催化劑,溫度600℃,將丁烷脫氫為丁烯,轉化率30%,選擇性80%;第二步反應使用類似催化劑,溫度650℃,將丁烯脫氫為丁二烯,轉化率27%,選擇性76%。此法生產步驟多,操作麻煩,工業應用不廣。
② 胡德利法 該法在600℃、15kPa和絕熱條件下使丁烷一步脫氫成丁二烯。催化劑為浸漬了18%~20%氧化鉻的活性氧化鋁,每反應4~10min進行一次催化劑再生。因系減壓操作,催化劑再生十分麻煩,設備條件苛刻,要求配有大口徑耐高溫快速啟閉的閥門及大容量真空設備。反應過程實際上是丁烷與丁烯的混合脫氫。反應氣體分出丁二烯后進行循環,并與新鮮的丁烷混合進入脫氫反應器。以原料丁烷計,單程轉化率28%,選擇性55%~60%,此法只在美國采用,近年產量日趨減少。
丁烯脫氫 美國在40年代末開發的方法,其工藝過程的基本原理與菲利浦法的第二步反應相似,但反應過程作了很多改進,主要是在丁烯原料中加入大量蒸汽以降低烴分壓,在有利于脫氫平衡條件下進行反應。此法所用催化劑(氧化鉻和穩定的鈣-鎳磷酸鹽)壽命較長,丁二烯選擇性較高(約90%),但蒸汽用量大,60年代后被丁烯氧化脫氫法取代。
丁烯氧化脫氫 丁烯催化脫氫反應是可逆反應,轉化率因受化學平衡限制而不高,氧化脫氫法是在脫氫時通入氧氣(空氣),改脫氫反應為氧化反應,從而大幅度提高丁烯的轉化率及丁二烯的選擇性,其反應式為:
C4H8+1/2O2─→C4H6+H2O
丁烯氧化脫氫是1965年在美國石油-得克薩斯化學公司工業化,過程采用鐵尖晶石催化劑(見金屬氧化物催化劑),反應器溫度入口約350℃、出口約580℃,丁烯轉化率可達78%~80%,丁二烯選擇性92%~95%。氧化脫氫法的丁烯轉化率及選擇性較其他脫氫法高得多,因此,此法問世后被廣泛使用。在美國,70年代末有70%廠家采用此法生產丁二烯。
用途 丁二烯是重要的聚合物單體,能與多種化合物共聚制造各種合成橡膠和合成樹脂。其每年消耗量中,大約有90%以上用于合成丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠及ABS樹脂等;少量用于生產環丁砜、1,4-丁二醇(見丁二醇)、己二腈、己二胺、丁二烯低聚物及農藥克菌丹等。
安全 丁二烯極易著火,與空氣混合能形成爆炸性氣體,爆炸極限2%~11.5%(體積)。丁二烯與氧接觸能形成過氧化物,如在室溫下與空氣接觸一晝夜時能生成120ppm過氧化物,50℃下則可生成460ppm。過氧化物的存在能導致嚴重的爆炸事故。因此,貯運時必須與空氣隔絕,并加入適量的阻聚劑。另外,丁二烯對皮膚、眼睛及呼吸道有刺激作用,8小時操作時空氣中含量不允許超過1000ppm。

標簽:丁二烯天然氣合成


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