化工专业实验PPT课件

催化剂颗粒度：选择颗粒度较小的催化剂，以减
少催化剂的内扩散阻力。
水蒸气用量：大量水蒸气，但不是越多越好。
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乙苯脱氢制苯乙烯（生产）工艺流程
乙苯脱氢是强吸热反应，需在高 温下进行，必须向反应系统提供 大量的热。工业上采用两种供热 方式：燃料供热和反应器绝热供 热，由此产生两种工艺流程：
外加热列管式乙苯脱氢工艺 绝热式反应器乙苯脱氢工艺
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邻二甲苯气固相氧化制邻苯二甲酸酐（实验）
❖ 实验仪器： ❖ 空气压缩机、缓冲瓶、活性炭净化器、稳压
管、硅胶干燥管、浮子流量计、汽化器、恒 温器、微量滴定管、反应器、捕集器、活塞、 注射器。
仪器，实验结束。
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乙苯脱氢制苯乙烯（生产）
基本原理：乙苯脱氢反应是个可逆吸热
反应，平衡常数和平衡产率随反应温度的升 高，压力的降低而增大，但在高温下进行负 压操作是不安全的，可采用加入惰性气体的 方法以达到降低原料气分压的作用。
催化剂：活性组分为氧化铁，助催化剂
有钾、钼、钒、钨等氧化物。
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乙苯脱氢制苯乙烯（生产）反应条件
温度 高温，但乙苯收率随温度变化存在一个最高
点，其对应的温度为最适宜温度。
压力：低压； 空速:空速低，接触时间增加，副反应加剧，选择性
下降，故需要较高的空速，以提高选择性，虽然转化 率不是很高，未反应的原料气可循环使用，但必造成 耗能增加。因此需综合考虑，选择最佳空速。
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邻二甲苯气固相氧化制邻苯二甲酸酐
邻苯二甲酸酐简称苯酐，有刺激性，是制生造增产
塑剂、聚酯、染料、醇聚酸脂等的原料。
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邻二甲苯气固相氧化制邻苯二甲酸酐（实验）
邻二甲苯氧化反应，以空气为氧化剂，是一个非 均相的气固相催化反应。邻二甲苯与空气以一定比 例混合，在常压、适当温度（反应温度： 350~430℃；恒温槽温度：40℃ ）下，流经五氧化 二钒催化剂，使邻二甲苯氧化为邻苯二甲酸酐（副 产品：顺丁烯二酸酐、邻甲基苯甲醛、苯酞等）。 控制操作条件时要充分考虑空速（3600/h)和催化 剂负荷.
• 生产
• 石油产品中含硫会使催 化剂中毒，腐蚀金属管 道和设备，危害很大， 必须 脱除并合理回收。
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生产中脱硫方法及工艺
干法脱硫：
吸附法：采用对硫化物有
强吸附能力的固体来脱硫， 吸附剂主要有氧化锌、活性 炭、氧化铁、分子等。
催化转化法：使用加氢脱
硫催化剂，将烃类原料中含 有的有机硫化合物氢解，转 化为易于脱除的硫化氢，再 用其他方法除之。催化剂以 氧化铝为载体，负载氧化钴 和氧化钼。
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乙苯脱氢制苯乙烯
实验
原料:乙苯
产物:苯乙烯，副产 氢气、乙烯、乙烷 等。
规格和生产能力较 小。
生产
原料:乙苯（来源 主要是采用烷基 化法）
产品：苯乙烯， 副产氢气、乙烯、 乙烷等。
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乙苯脱氢制苯乙烯
实验
生产
反应原理：
制取方法：乙苯
乙苯在铁系催化剂
脱氢法(主要方
存在下，于 500~600℃发生脱 氢反应生成苯乙烯。
❖ 生产工艺流程： ❖ 1.准备工作； ❖ 2.设备试漏； ❖ 3.加热升温； ❖ 4.实验并取数据；
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烃类的管式炉裂解（生产）
❖ 主要生产设备：
❖ 急冷换热器、管式裂解炉、水洗塔、油洗塔、油水分离据不同原料而采用不同的工艺流程和设备。
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烃类的管式炉裂解
❖ 反应原理：
❖ 自由基反应机理。
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❖ 实验
❖ 最佳工艺条件： ❖ 反应温度：700℃ ❖ 停留时间：3-5s
❖ 生产
❖ 最佳工艺条件：
❖ 反应温度：必须控制在
一定的温度范围内
❖ 停留时间：与裂解温度
有一定组合
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烃类的管式炉裂解（实验）
❖ 主要实验仪器：反应器，微量计量泵，加热 炉，XCT-191，流量计
在水蒸气存在下会
发生一系列转化反
应；此外还会发生
法)、乙苯共氧化 法、甲苯为原料
合成苯乙烯、乙 烯和苯直接合成 苯乙烯(采用贵金
芳烃缩合、苯乙烯
属催化剂）、乙
缩合及轻度裂解副 反应。
苯氧化脱氢法。
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乙苯脱氢制苯乙烯（实验）反应条件
反应温度：540~600℃
预热温度： 300℃ 水进料速度：1.78mL/min 乙苯进料速in度：1.33mL/min 催化剂用量：100mL 空速：0.013/min 压力：低压
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乙苯脱氢制苯乙烯（实验）
实验仪器：微量柱塞泵、温度控制仪、阿贝折光
仪、不锈钢反应器、超级恒温浴玻璃冷凝器、气液分 离器等
实验步骤：
1.检查装置，加试剂； 2.试漏，调节反映条件至最适宜。 3取样，记录原始数据。 4.取出苯乙烯，称量产品重量，测苯乙烯含量。同样
做3次。 5.关泵，继续进水加热直至温度低于300 ℃关闭所有
❖ 能量回收：
❖ 分离出来的水,一部分经冷却送至水洗塔塔顶作为喷淋，另一 部分送稀释水蒸汽发生器发生稀释蒸汽急冷水除部分用冷却 水冷却外，部分可用于分离系统工艺加热，由此回收低位能 热量。
❖ 副产物处理：
❖ 做燃料、炭黑高辛烷值汽油等。
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石油产品硫含量测定
• 实验
• 原料：石脑油，水 • 产品：裂解气，焦油
始反应。
• 生产
根据其所选工艺流程及 方法的不同，工艺条 件亦有所不同。
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石油产品硫含量测定
• 工业脱硫的合理利用 • 脱除的含硫化合物，可以送往二级活三
级车间生产硫磺或其他化工含硫用品。
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乙苯脱氢制苯乙烯
苯乙烯是高分子合成材料的一种重要单 体，广泛应用于制药。材料、纺织等工
业。所以生产规模较大。
专业实验与生产工艺之联系
有机加工工艺学
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烃类的管式裂解炉
❖ 实验
❖ 原料：石脑油，水 ❖ 产品：裂解气，焦油 ❖ 规格：较小 ❖ 生产能力：较小
❖ 生产
❖ 原料：轻烃、石脑油 ❖ 产品：烯烃等C4以下烃类 ❖ 规格：较大 ❖ 生产能力：较大
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❖ 实验
❖ 反应原理：
❖ 自由基反应机理。
❖ 生产
湿法脱硫：
湿法脱硫剂为液体，一般 用于含硫、处理量大的 气体的脱硫。
按其脱硫机理分为化学吸 收法、物理吸收法、物 理-化学吸收法、湿式氧 化法。
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• 实验（管式炉法）
• 仪器：管式电阻炉、瓷舟、 石英管、流量计、洗气瓶等。
• 实验步骤： • 1.准备工作； • 2.连接仪器； • 3.装入试剂，检查气密性； • 4.调节合适的反应条件，开