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1、第七章催化氧化第二节第1页,此课件共41页哦催化催化剂活性活性较高、高、选择性性较好好反反应条件条件不太苛刻,反不太苛刻,反应比比较平平稳设备简单,容,容积较小,生小,生产能力能力较高高反反应温度温度通常不太高,反通常不太高,反应热利用率利用率较低低在腐在腐蚀性性较强的体系的体系时要采用特殊材要采用特殊材质催化催化剂多多为贵金属,必金属,必须分离回收分离回收均相催化氧化的特点均相催化氧化的特点第2页,此课件共41页哦一、催化自氧化一、催化自氧化乙乙醛氧化制醋酸氧化制醋酸 具有自由基链式反应特征,能自动加速的氧具有自由基链式反应特征,能自动加速的氧化反应。使用催化剂加速链的引发,称为化反应。使用
2、催化剂加速链的引发,称为催化自氧化。催化自氧化。工业上生产工业上生产有机酸、过氧化物有机酸、过氧化物第3页,此课件共41页哦1.1.氧化反应机理及动力学氧化反应机理及动力学 催化剂催化剂加速自由基的生成加速自由基的生成第4页,此课件共41页哦2.2.催化自氧化催化剂催化自氧化催化剂催化催化剂多多为Co、Mn等等过渡金属离子的渡金属离子的盐类或或者他者他们的混合物。乙酸的混合物。乙酸锰。催化催化剂作用作用加速加速链的引的引发,缩短或消除反短或消除反应诱导期;期;加速加速RCOOOH的的分解,促分解,促进氧化氧化产物醇、物醇、醛、酮、酸的生成。酸的生成。第5页,此课件共41页哦1、乙乙酸酸的的性性
3、质及及用用途途性性质用途用途乙酸又名醋酸,是具有刺激气味的无色透明乙酸又名醋酸,是具有刺激气味的无色透明液体,无水乙酸在低温液体,无水乙酸在低温时凝固成冰状,凝固成冰状,(凝固凝固点点为16.8)俗称冰醋酸。其沸点俗称冰醋酸。其沸点118.1。爆炸爆炸极限极限-17.0%,乙酸能与水、醇、乙酸能与水、醇、酯和和氯仿等有机溶仿等有机溶剂以任何比以任何比例相混合。例相混合。乙酸除用作溶乙酸除用作溶剂外,外,还有乙酸在食品工有乙酸在食品工业作作防腐防腐剂;在有机化工生;在有机化工生产中,乙酸裂解可制中,乙酸裂解可制得乙酸得乙酸酐,而乙酸,而乙酸酐是制取乙酸是制取乙酸纤维的原料;的原料;可作可作为油漆
4、的溶油漆的溶剂和增塑和增塑剂;二、乙醛催化自氧化制乙酸二、乙醛催化自氧化制乙酸第6页,此课件共41页哦2、反、反应原理原理主反主反应乙乙醛氧化生氧化生产乙酸是一个放乙酸是一个放热反反应,其主反,其主反应为:副反副反应主要有:主要有:主要副主要副产物有甲酸、醋酸甲物有甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等、甲醇、二氧化碳等催化自氧化催化自氧化第7页,此课件共41页哦催化自氧化催化自氧化链的引的引发:CH3CHOMn3 CH3COH Mn2链的的传递:CHCH3 3COCOOO2 2 CH CH3 3COOOCOOOCHCH3 3COOO COOO CHCH3 3CHO CHCHO CH3 3COOOH
5、 COOOH CHCH3 3COCOCHCH3 3COOOH COOOH CHCH3 3CHO CHO 中中中中间间复合物复合物复合物复合物醋酸醋酸醋酸醋酸锰锰2CH2CH3 3COOHCOOH醋酸醋酸醋酸醋酸锰锰链终链终止止止止:自由基反自由基反自由基反自由基反应应机理机理机理机理第8页,此课件共41页哦3 3、工、工艺条件影响及条件影响及选择乙乙醛99.7%,水含量水含量0.03%杂质可能使体系中的自由基失活,破坏可能使体系中的自由基失活,破坏链的引的引发和和传递,导致反致反应速率下降甚至速率下降甚至终止反止反应。1)原料)原料纯度度2)氧化)氧化剂:常用:常用纯氧,充分吸收氧,充分吸收3
6、)氧的)氧的扩散和吸收散和吸收通氧速度通氧速度过快,氧的吸收率就越高,但是超快,氧的吸收率就越高,但是超过一定限度,反而会一定限度,反而会下降。下降。设置氧气分布器:上中下三段通入。置氧气分布器:上中下三段通入。第9页,此课件共41页哦 升高温度,有利于升高温度,有利于过氧乙酸的形成、分解,但是太高,爆炸危氧乙酸的形成、分解,但是太高,爆炸危险。用。用纯氧做氧化氧做氧化剂,温度控制在温度控制在55-85 压力升高,有利于氧的吸收,力升高,有利于氧的吸收,过高会使高会使费用增加,最用增加,最终可能造成爆炸。用可能造成爆炸。用纯氧做氧化氧做氧化剂,稍加,稍加压力使乙力使乙醛在反在反应温度下保持液温
7、度下保持液态,控制在控制在0.15MPa。4)温)温 度度5)压力力第10页,此课件共41页哦4、反、反应器及工器及工艺流程流程液相自氧化具有以下特点:液相自氧化具有以下特点:气液相反气液相反应,氧的,氧的传递过程程对氧化反氧化反应速度起着速度起着重要的作用;重要的作用;强放放热反反应;介介质往往具有往往具有强腐腐蚀性;性;原料中原料中间产物或物或产物与空气或氧能形成爆炸混合物与空气或氧能形成爆炸混合 物,物,而具有爆炸危而具有爆炸危险等。等。催化自氧化催化自氧化第11页,此课件共41页哦 故故采用的采用的反反应器器必必须是是:能提供充分的氧接触表面;能提供充分的氧接触表面;能有效地移走反能有
8、效地移走反应热;设备材料必材料必须耐腐耐腐蚀;有安全有安全装置;装置;返返混混程度程度满足具体反足具体反应的要求。的要求。鼓泡式塔式反鼓泡式塔式反应器器 (氧化塔)(氧化塔)反反反反应应器器器器催化自氧化催化自氧化第12页,此课件共41页哦LLGG鼓泡式塔式反鼓泡式塔式反应器器特特点点:鼓鼓泡泡塔塔多多为为空空塔塔,塔塔内内充充满满液液体体,一一般般在在塔塔内内设设有有挡挡板板,以以减减少少液液体体返返混混。在在塔塔体体下下部部装装上上分分布布器器,将将气气体体分分散散在在液液体体中中进进行行传传质质、传传热热的的一一种种塔塔式式反反应应器。结构简单,具有极高的储液量。器。结构简单,具有极高的
9、储液量。催化自氧化催化自氧化第13页,此课件共41页哦鼓泡式塔式反鼓泡式塔式反应器器 气气体体从从塔塔底底向向上上经经分分布布器器以以气气泡泡形形式式通通过过液液层层,气气相相中中的的反反应应物物溶溶入入液液相相并并进进行行反反应应。向向装装满满液液体体的的塔内鼓气泡。塔内鼓气泡。乙乙醛醛及及催催化化剂剂溶溶液液入入口口位位于于塔塔的的上上部部,氧氧气气由由塔塔下下部部进进入入,反反应应液液用用循循环环泵泵从从塔塔底底抽抽出出,经经冷冷却却器器冷冷却却后后返返回回氧氧化化塔塔。氧氧化化产产物物液液从从接接近近塔塔顶顶处处采采出出,也也可可从从循循环环泵泵抽抽出出口采出,氧化尾气由塔顶排出。口采
10、出,氧化尾气由塔顶排出。催化自氧化催化自氧化第14页,此课件共41页哦按移按移热方式不同方式不同分段控制冷却水和分段控制冷却水和通氧量,传热面积通氧量,传热面积太小,结构复杂,太小,结构复杂,成本较高成本较高增加塔内液增加塔内液体的流动性,体的流动性,有利于传热;有利于传热;其结构简单,其结构简单,检修很方便检修很方便内冷却型氧化塔内冷却型氧化塔外冷却型氧化塔外冷却型氧化塔第15页,此课件共41页哦催化自氧化催化自氧化工工艺流程流程氧化反应,氧化液产物分离,产品精制氧化反应,氧化液产物分离,产品精制氧氧化化液液的的组组成成乙酸锰、不挥发的副产物乙酸锰、不挥发的副产物 未反应的乙醛、未反应的乙醛
11、、副产物乙酸乙酯副产物乙酸乙酯乙酸、高沸物乙酸、高沸物蒸发器蒸发器脱轻组分塔脱轻组分塔脱重组分塔脱重组分塔第16页,此课件共41页哦反反应温度:温度:70-75反反应时间:3h乙乙醛:97%催化自氧化催化自氧化氧的吸收率氧的吸收率98%醋酸醋酸选择性性98%氧化氧化产物物乙乙醛、醋酸甲、醋酸甲酯甲酸、水、甲酸、水、醋酸(醋酸(50%)第17页,此课件共41页哦乙乙酸酸生生产产概概 述述反应原理反应原理工艺流程工艺流程物理性质:液体,物理性质:液体,Tb=391.3K,溶于水、苯、醇类有机溶剂,溶于水、苯、醇类有机溶剂化学性质:可进行酯化等反应化学性质:可进行酯化等反应用途:生产醋酸乙烯酯、醋酸
12、纤维素、酸酐、醋酸酯等用途:生产醋酸乙烯酯、醋酸纤维素、酸酐、醋酸酯等生产方法:乙醛氧化生产方法:乙醛氧化反应:反应:主反应:乙醛主反应:乙醛+氧气氧气乙酸乙酸 副反应:氧化、酯化生成甲酸、醋酸甲酯、甲醇等副反应:氧化、酯化生成甲酸、醋酸甲酯、甲醇等催化剂:可变价金属(催化剂:可变价金属(Mn,Ni,Co,Cu等)的醋酸盐等)的醋酸盐热动力学:热动力学:热力学:放热反应热力学:放热反应 动力学:初期速度慢,后期速度快动力学:初期速度慢,后期速度快影响因素:影响因素:原料配比及纯度:对反应过程和产品质量影响原料配比及纯度:对反应过程和产品质量影响 氧化剂氧化剂:影响原料转化率及产品收率:影响原料
13、转化率及产品收率 氧的扩散和吸收氧的扩散和吸收:氧气分布器:氧气分布器 温度,压力:温度,压力:55-85;0.15MPa流程:氧化反应,产物分离,产品精制流程:氧化反应,产物分离,产品精制第18页,此课件共41页哦 均相均相络合催化氧化所用的催化合催化氧化所用的催化剂是是由金属离子和配位体构成由金属离子和配位体构成,最主,最主要的是要的是Pd络合物。合物。金属离子与反金属离子与反应物形成配位物形成配位键并并使其活化使其活化,反反应物被氧化物被氧化,金属离子金属离子被被还原原,还原原态的催化的催化剂再被分子再被分子氧氧化氧氧化为初始初始态,完成循完成循环。催化自氧催化自氧化反化反应不不同同络合
14、催化合催化氧化反氧化反应可可变价价过渡金属离子通渡金属离子通过单电子子转移促使移促使链的引的引发及及过氧化氧化氢物的分解。物的分解。三、乙三、乙烯络合催化氧化制乙合催化氧化制乙醛具有代表性的具有代表性的络合催化氧化反合催化氧化反应:乙乙烯乙乙醛PdCl2-CuCl2-HCl第19页,此课件共41页哦1.乙乙醛的性的性质 物性:物性:乙乙醛是无色透明、易是无色透明、易挥发的液体,具有辛辣的刺激性的液体,具有辛辣的刺激性气味。沸点气味。沸点20.8,冰点,冰点-124,着火点,着火点43,自燃温度,自燃温度185。乙。乙醛蒸汽与空气形成爆炸性混合蒸汽与空气形成爆炸性混合 物,爆炸物,爆炸范范围3.
15、857。乙乙醛与水、乙醇、乙与水、乙醇、乙醚及其它多种有及其它多种有机液体能以任何比例混和。机液体能以任何比例混和。化学性化学性质:乙乙醛在硫酸催化下能自聚,生成三聚乙在硫酸催化下能自聚,生成三聚乙醛,沸点,沸点124.5。由于由于乙乙醛易易挥发,故在,故在输送送时往往加工成三聚乙往往加工成三聚乙醛。三聚。三聚乙乙醛在硫酸存在下加在硫酸存在下加热,复解聚,复解聚为乙乙醛。第20页,此课件共41页哦 能能够发生生醛类所能所能进行的全部化学反行的全部化学反应络合催化氧化合催化氧化第21页,此课件共41页哦2.工工业生生产方法方法乙炔水合法乙炔水合法乙醇氧化或脱乙醇氧化或脱氢法法烷烃氧化法氧化法乙乙
16、烯直接氧化法直接氧化法 (1)乙炔水合法)乙炔水合法C2H2+H2O CH3CHO+141.5KJ/molHg2SO4络合催化氧化合催化氧化 催化催化剂中含有硫酸,催化中含有硫酸,催化剂再生再生时需用硝酸,需用硝酸,设备的腐的腐蚀严重。重。非汞催化非汞催化剂乙炔气相水合工乙炔气相水合工艺第22页,此课件共41页哦(2)乙醇氧化)乙醇氧化乙醇氧化法乙醇氧化法是用是用银或或铜作催化作催化剂,在,在550左右的温度左右的温度下下进行反行反应,反,反应式式为:CH3CH2OH+O2 CH3CHO+H2O+173KJ/mol络合催化氧化合催化氧化(3)烃类氧化法氧化法烃类氧化法氧化法以丙以丙烷或丁或丁烷
17、等等饱和和烃类为原料,催化或非催原料,催化或非催化气相氧化,能制得含有甲化气相氧化,能制得含有甲醛、乙、乙醛、醇、酸、醇、酸、酮、酯等等复复杂有机含氧化合物。有机含氧化合物。特点特点:由于各种:由于各种产物的生成量均物的生成量均较大,它大,它们的沸点的沸点较接近,接近,分离困分离困难,回收不易,回收不易,还有有较大的大的设备腐腐蚀问题,所以,所以,该法一般采用不多法一般采用不多。第23页,此课件共41页哦(4)乙)乙烯直接氧化法直接氧化法氯化化钯、氯化化铜的的盐酸溶液作催化酸溶液作催化剂,对设备设备的腐的腐的腐的腐蚀蚀极极极极为严为严重重重重。贵金属金属钛等特殊材料。等特殊材料。优优点点点点乙
18、乙烯液相氧化法是二十世液相氧化法是二十世纪六十年代的新工六十年代的新工艺原料便宜,成本低及乙原料便宜,成本低及乙醛收率高,副反收率高,副反应少等少等目前被目前被认为是生是生产乙乙醛最最经济的方法,世界上的方法,世界上约有有70的乙的乙醛是采用此法来是采用此法来进行生行生产的的原料便宜,成本低及乙原料便宜,成本低及乙原料便宜,成本低及乙原料便宜,成本低及乙醛醛收率高,副反收率高,副反收率高,副反收率高,副反应应少等少等少等少等缺点缺点缺点缺点络合催化氧化合催化氧化第24页,此课件共41页哦1 1)基本反应过程)基本反应过程:主反应主反应:以乙烯和氧气(或空气)为原料,在由以乙烯和氧气(或空气)为
19、原料,在由氯化钯、氯化钯、氯化铜、盐酸组成的催化剂水溶液中氯化铜、盐酸组成的催化剂水溶液中,进行液相氧化生产乙醛。,进行液相氧化生产乙醛。2 2、反应原理、反应原理氧化最容易在最缺氢的碳上进行氧化最容易在最缺氢的碳上进行,对乙烯而言对乙烯而言,两个碳原子都两个碳原子都具有两个氢具有两个氢,氧化时双键打开同时加氧氧化时双键打开同时加氧,得到乙醛得到乙醛。第25页,此课件共41页哦三个基本氧化还原反应过程:乙烯的羰基化反应乙烯的羰基化反应 金属钯的再氧化反应金属钯的再氧化反应 氯化亚铜的氧化反应氯化亚铜的氧化反应 组成了催化剂的循环体系组成了催化剂的循环体系。氯化钯是催化剂,氯化铜氧化剂,。氯化钯
20、是催化剂,氯化铜氧化剂,没有氯化铜的存在,是不能完成催化过程的。没有氯化铜的存在,是不能完成催化过程的。第26页,此课件共41页哦 Pd2+烯烃烯烃氧化物氧化物+Pd0 Pd2+烯烃络合催化氧化的催化循合催化氧化的催化循环:络合催化氧化合催化氧化配位配位 H+O2PdCl2 催化催化剂CuCl2 氧化氧化剂 Cu+Cu2+第27页,此课件共41页哦络合催化氧化合催化氧化 平行副反应:平行副反应:主要生成氯乙烷、氯乙醇主要生成氯乙烷、氯乙醇 等副等副产物;产物;连串副反应:连串副反应:主要生成氯代乙醛、醋酸、氯代醋主要生成氯代乙醛、醋酸、氯代醋酸、丁烯醛、草酸及深度氧化产物等。酸、丁烯醛、草酸及
21、深度氧化产物等。副产品虽然种类繁多,但它们的量甚少,一般除一氯乙醛外,均无分离回收价值。通常将气体副产物通入火炬焚烧,液体副产物作生化处理后排放。副反应:副反应:第28页,此课件共41页哦2)催化)催化剂溶液溶液组成及其成及其对反反应的影响的影响 络合催化氧化合催化氧化 催化剂溶液的组成 在反应过程中离子的浓度随着反应的进行发生改变。工业生产中对催化剂溶液的控制指标主要有:钯含量、铜含量、氯铜比、氧化度和pH。?第29页,此课件共41页哦 钯含量钯含量 催化能力。氯化钯含量越高,转化率高,但是浓度越高,钯沉淀析出。催化能力。氯化钯含量越高,转化率高,但是浓度越高,钯沉淀析出。工业生产工业生产上
22、一般控制上一般控制0.20.20.3kg/m0.3kg/m3 3溶液溶液。铜含量铜含量:为了能使为了能使PdPd的氧化有效地进行,保证催化剂溶液中的氧化有效地进行,保证催化剂溶液中不致析出金属钯,溶液中需有过量的不致析出金属钯,溶液中需有过量的CuCu2 2+存在。工业生产中一般控制存在。工业生产中一般控制总铜总铜含量为含量为6070kg/m6070kg/m3 3溶液溶液。铜钯比为铜钯比为200:1.200:1.氯铜比:氯铜比:与与PdPd2+2+CuCu+形成的络合物、游离的氯离子,有利于钯形成的络合物、游离的氯离子,有利于钯的氧化、使乙烯羰化反应速率下降。的氧化、使乙烯羰化反应速率下降。氯
23、铜比(氯铜比(1.4-1.61.4-1.6):):1 1。2)催化)催化剂溶液溶液组成及其成及其对反反应的影响的影响 第30页,此课件共41页哦 氧化度:氧化度:氧化度指在总铜中Cu2+所占比例,即Cu2+Cu2+Cu+。氧化度过高,阻碍乙烯羰化反应,太低,乙烯羰化反应速率下降。工业生产中一般控制氧化度大于0.7。pH pH:乙烯的氧化速率与H+浓度成反比,所以催化剂溶液的酸度不宜过高,但又必须保持一定的酸度,否则会形成碱式铜盐沉淀以及草酸铜Cu(COO)2沉淀。工业生产中一般控制pH值在0.8-1.3范围内。2)催化)催化剂溶液溶液组成及其成及其对反反应的影响的影响 第31页,此课件共41页
24、哦 原料原料纯度度一般要求:乙一般要求:乙烯纯度度 99.5;氧的氧的纯度度99.5;乙炔含量乙炔含量30ppm;硫化物含量硫化物含量3ppm催化催化催化催化剂剂中毒中毒中毒中毒 乙炔与乙炔与乙炔与乙炔与亚铜亚铜离子生成乙炔离子生成乙炔离子生成乙炔离子生成乙炔铜铜、与、与、与、与钯盐钯盐作用生成作用生成作用生成作用生成钯钯炔化合物等炔化合物等炔化合物等炔化合物等难难溶溶溶溶物物物物质质使使催化活性下降,引起催化活性下降,引起催化活性下降,引起催化活性下降,引起发发泡泡泡泡硫化硫化硫化硫化氢氢与与与与氯氯化化化化钯钯生成生成生成生成稳稳定的硫定的硫定的硫定的硫化化化化钯钯沉淀沉淀沉淀沉淀使使催化
25、活性下降催化活性下降催化活性下降催化活性下降3.3.工艺条件工艺条件第32页,此课件共41页哦 原料气配比原料气配比乙乙烯与氧摩与氧摩尔比是比是2:1,此配比正好,此配比正好处在乙在乙烯氧气的爆炸氧气的爆炸范范围之内(乙之内(乙烯在氧中在氧中3.080)工工业上上乙乙烯大量大量过量、使混合物的量、使混合物的组成成处在爆炸在爆炸范范围之外。之外。循循循循环环使用使用使用使用控制循控制循环乙乙烯气中气中氧含量在氧含量在氧含量在氧含量在8 8左右,乙左右,乙左右,乙左右,乙烯烯含量在含量在含量在含量在6565左右,若左右,若氧含量达到氧含量达到9或乙或乙烯含量降至含量降至60时,就,就须立即停立即停
26、车,并用氮气,并用氮气置置换系系统中的气体,排入火炬中的气体,排入火炬烧掉。掉。络合催化氧化合催化氧化第33页,此课件共41页哦 反反应存在存在连串副反串副反应,乙乙醛的收率降低,催化的收率降低,催化剂活性活性 下降,抑制副反下降,抑制副反应,控制,控制较低的低的转化率化率,使乙,使乙醛迅速迅速 离开反离开反应区,区,通常通常控制乙控制乙烯转化率化率30%-35%。转化率化率络合催化氧化合催化氧化第34页,此课件共41页哦 反反应温度及温度及压力力络合催化氧化合催化氧化乙乙烯氧化是一个氧化是一个热效效应较大的放大的放热反反应,降低温度,降低温度,对反反应平平衡有利。温度太低,不能及衡有利。温度
27、太低,不能及时移出反移出反应热。(移出反(移出反应热 )反反应温度温度。工。工业上一般控制在上一般控制在120-130120-130。考考虑反反应的温度、能量消耗、的温度、能量消耗、设备防腐材料的耐防腐材料的耐热性能和副性能和副产物的生成物的生成等因素。等因素。P P ,乙,乙烯和氧的溶解度提高和氧的溶解度提高压力力反反应温度温度为120-130,反,反应压力一般控制在力一般控制在300-350KPa300-350KPa第35页,此课件共41页哦一段法工一段法工艺流程分三部分:流程分三部分:氧化部分、粗乙氧化部分、粗乙氧化部分、粗乙氧化部分、粗乙醛醛精制部分、精制部分、精制部分、精制部分、催化
28、催化催化催化剂剂再生部分。再生部分。再生部分。再生部分。络合催化氧化合催化氧化4 4、工艺流程、工艺流程乙乙烯氧化反氧化反应两个两个阶段段:形成形成羰基化合物(引入氧)基化合物(引入氧)催化催化剂的再生的再生两个两个阶段可以在一个反段可以在一个反应器中完成(器中完成(一步法一步法)可在两个反可在两个反应器中完成(器中完成(两步法两步法)第36页,此课件共41页哦1)氧化部分)氧化部分反反应过程特点程特点气液相反气液相反应强放放热反反应介介质往往具有往往具有强腐腐蚀性性催化自氧化催化自氧化气液充分接触、催化气液充分接触、催化气液充分接触、催化气液充分接触、催化剂剂充分充分充分充分轴轴向混合向混合
29、向混合向混合及及及及时时除去反除去反除去反除去反应热应热防腐性能防腐性能防腐性能防腐性能工工业上采用具有上采用具有循循循循环环管的鼓泡床塔式反管的鼓泡床塔式反管的鼓泡床塔式反管的鼓泡床塔式反应应器器器器,催化,催化剂的装量的装量约为反反应器的器的1/21/3体体积第37页,此课件共41页哦由由反反应器和除沫器器和除沫器组成成,反,反应器上部有器上部有连接管与除沫器接管与除沫器连通,除沫器底部有循通,除沫器底部有循环管与反管与反应器下部相通,反器下部相通,反应器底部有循器底部有循环气管伸入至反气管伸入至反应器内部。内壁分器内部。内壁分别衬贴有有耐酸的筒壁耐酸的筒壁砖,在伸入反,在伸入反应器内的循
30、器内的循环气气管的外壁包裹一管的外壁包裹一层聚四氟乙聚四氟乙烯板。板。循循循循环环管的鼓泡床塔式反管的鼓泡床塔式反管的鼓泡床塔式反管的鼓泡床塔式反应应器器器器热量移除靠量移除靠产物乙物乙醛和催化和催化剂溶液溶液中水的蒸中水的蒸发,所以催化,所以催化剂溶液是溶液是处于沸于沸腾状状态操作的。操作的。第38页,此课件共41页哦络合催化氧化合催化氧化 粗乙粗乙醛怎么来的?怎么来的?2)粗乙)粗乙醛精制部分精制部分除沫分离器除沫分离器顶部气体部气体组分:乙分:乙醛、水蒸气、未、水蒸气、未转化的乙化的乙烯、氧气氧气冷凝冷凝水吸收塔水吸收塔粗乙粗乙醛成分是什么?成分是什么?低沸物:低沸物:氯甲甲烷、氯乙乙烷
31、及溶解的乙及溶解的乙烯和和CO2脱脱轻组分塔分塔高沸物:丁高沸物:丁烯醛乙乙醛精精馏塔塔第39页,此课件共41页哦3)催化催化剂再生部分再生部分 催化剂溶液中:不挥发性副产物、树脂、草酸铜。催化剂溶液中:不挥发性副产物、树脂、草酸铜。操操作作中中抽抽出出少少量量在在再再生生塔塔中中再再生生,再再生生塔塔先先通通入入氧氧和和加加入入一一定定量量盐盐酸酸,使使一一价价铜铜氧氧化化成成二二价价 铜铜,然然后后升升温温至至170,170,借借助助催催化化液液中中的的CuCu 的的氧氧化化作作用用将将草草酸酸铜铜分分解解,放放出出CO2CO2并并生生成成CuCu 。再再生生后后的的催催化化液液送送回回反反应应器。器。催化自氧化催化自氧化第40页,此课件共41页哦催化剂催化剂调节温度,保证回流液中乙醛含调节温度,保证回流液中乙醛含量尽可能少量尽可能少进一步吸收进一步吸收未冷凝的乙未冷凝的乙醛醛65%65%乙烯和乙烯和8%8%氧,排放防止惰氧,排放防止惰性气体积累性气体积累乙醛含量乙醛含量10%10%左左右右除去低沸点氯甲烷和氯乙烷以及溶除去低沸点氯甲烷和氯乙烷以及溶解的乙烯和二氧化碳解的乙烯和二氧化碳丁烯醛丁烯醛盐酸和氧气盐酸和氧气100105回收乙回收乙醛和催醛和催化剂雾化剂雾沫沫170170氧化分解草氧化分解草酸铜酸铜第41页,此课件共41页哦