第三章第二节：氢化和脱氢
四有机化工产品加氢和脱氢
第五章 催化脱氢和氧化脱氢
一、催化脱氢和氧化脱氢反应 在基本有机化学工业中的应用
• 在基本有机化学工业中，催化脱氢和氧化脱 氢反应是生产高分子材料单体的基本途径。 • 工业应用的催化脱氢和氧化脱氢反应主要有 烃类脱氢、含氧化合物脱氢和含氮化合物脱 氢等几类。其中尤以烃类脱氢最为重要。
2、脱氢催化剂的分类 （了解）
（1）氧化铬-氧化铝系催化剂
氧化铬是活性组分，氧化铝是载体，有时还加 入少量碱金属氧化物以提高其活性。 其典型组成为：
Cr2O318%～20%－Al2O380%～82% Cr2O312%～13%－Al2O384%～85%－MgO2%～3%
（2）氧化锌系催化剂
• 这类催化剂是工业上乙苯脱氢反应最早使用的催化 剂，其代表组成为：
• H2O烃比愈大，对反应愈有利，对催化剂除
焦愈有利，但相应的能耗加大，操作费用加
大，需综合考虑。
第三节 乙苯催化脱氢生产苯乙烯
• 苯乙烯，C8H8，相对分子质量104.14。
• 苯乙烯是不饱和芳烃，无色液体，沸点145℃，难 溶于水，能溶于甲醇、乙醇、四氯化碳及乙醚等。
• 用途：苯乙烯是高分子合成材料的一种重要单体， 自身均聚可制得聚苯乙烯树脂，其用途十分广泛， 与其他单体共聚可得到多种有价值的共聚物。
（一）脱氢反应机理及动力学分析
动力学研究表明，烃类在固体催化剂上脱氢反
应的控制步骤均为表面反应。但是对其具体
的反应机理，目前存在两种见解：
单位吸附理论和双位吸附理论。
（二）催化剂颗粒大小对脱氢反应速度及选 择性的影响
• 从图中可看出，催化剂颗粒愈细，其生成产物的 选择性愈高。达一定粒径后，选择性几乎无变化。 另外，颗粒愈细，脱氢的反应速度愈快。
43加氢与脱氢过程PPT课件
CuO-ZnO-Al2O3，230 ～ 270℃,5-10MPa，活性高， 容易S、 As 、Cl、Fe中毒，热稳定性差，易熔 结。
工艺流程
（1）造气 合成气
（2）压缩
（3）合成 反应器及控温和控压系统
（4）分离精制
4.3.1.5 苯加氢制环乙烷
性质：常温常压下是无色透明液体，能与 乙醇、苯、乙醚、丙酮相混溶。溶于甲醇， 不溶于水。
4.3 加氢与脱氢过程
加氢：在催化剂作用下，化合物分子与氢气 反生反应而生成有机化工产品的过程，是还 原反应的一种。
脱氢：从化合物中除去氢原子的过程，是氧 化反应的一种。分为加热脱氢和催化脱氢。
两者可逆，同时进行。一般而言：加压，低 温有利于加氢。低压高温有利于脱氢。
4.3.1 加氢反应
氢气性质 氢蚀：加氢反应大多数在加压条件下进行。
反应平衡常数与温度关系。
总规律：加氢是放热反应，温度升高，平衡 常数减小。
1）即使高温，平衡常数依然很大，主要考 虑反应速率。
2）温度升高，平衡常数减小比较显著。为 了高温下达到较高转化率，加压或氢气过量 方法。
3）低温时平衡常数才大，升温，平衡常数 减小很显著。高温高压下进行。
对应于不同转 化率时的最佳 温度所组成的 曲线，称为最 佳温度分布曲 线。
副反应
C O + 3 H 2
2 C O + 4 H 2 4 C O + 8 H 2
C H 4 + H 2 O
C H 3 O C H 3 + H 2 O C 4 H 9 O H + 3 H 2 O
选择催化剂，抑制副反应。
操作条件
（1）催化剂
催化剂的活性低 压力
加氢与脱氢过程27页PPT
45、自己的饭量自己知道。——苏联
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
加氢与脱氢过程
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
化学工艺学
1.化学工艺学的研究对象【化工工艺学是研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学，内容包括生产方法的评估，过程原理的阐释，工艺流程的组织，设备的选用和设计，以及生产过程中的节能、环保和安全问题】P92.氧化反应特点【1氧化反应是一个强放热反应，尤其是完全氧化反应，释放出的热量比部分氧化要打8-10倍；2氧化反应途径多样，生成副产物也多，给后序分离工序造成困难，工艺流程组织也会复杂一些；3 从热力学趋势看，烃类氧化生成CO2和水的倾向很大；】P633.氢化与脱氢反应特点【1氢化指氢气与化合物之间进行的化学反应，通常在催化剂存在下进行，是还原反应的一种，又分为加氢和氢解两大类。
氢化通常在加压下进行，增加压力对提高平衡转化率和反应速率都有利；2脱氢系统从化合物中除去氢原子的过程，是氧化反应的一个特殊类型，其中有加热脱氢和催化脱氢；3一般而言，加氢过程中反应系统分子数减少，而且释放热量，因此加压和降低反应温度对加氢有利，反之，脱氢过程中反应系统分子数是增加的，而且吸收热量，因此减压和升高反应温度对脱氢有利】p1714.氨浸法的特征【氨浸法的特点是能选择性浸出铜、镍、钴，而不溶解其他物质，对含有铁高或以碳酸盐矿为主的铜、镍矿物宜用氨浸法】p2995.Srt型裂解炉特点【为垂直管双面辐射型管式炉，一个炉子有四组裂解管，可以用气态烃和轻质液态烃作原料，裂解温度800-900度，停留时间愈短，所需裂解温度愈高，以入口侧强烈加热来缩短高温停留时间和减少出口侧压头损失，在辐射段的第一程管内设置传热翅片，以增加热量加快第一次反应速率，且相应降低出口侧炉管温度，减少二次反应和结炭，加长运转周期】p3266.芳烃抽提目前选择性最好的催化剂是（环丁砜和二甲基亚砜）p477.汽油抗爆震性能的指标是（辛烷值）柴油自燃性能的指标是（十六烷值）p348.焦炉煤气中对焦化产品的组成起决定作用的是什么？【焦化产品的组成和产率随炼焦温度和原煤性质的不同而改变】P4739.催化工艺按催化剂分为三部分是【由活性组成、助催化剂和载体组成】p4710.催化裂化；流化床反应器；再生器各自的特点【再生器不仅恢复了催化剂的活性，而且提供了裂解反应所需的温度和大部分热量】p3711.精细化率【指一个国家和地区精细化工行业产值与化工行业总产值的比值是衡量一个国家和地区化学工业技术水平的重要指标】p59412.混合发生炉煤气【采取水蒸气与空气的混合物为气化剂来制成的煤气称为混合发生炉煤气】p505 水煤气【炽热的碳与水蒸气反应生成的煤气，主要有CO和H2组成】p511 13.磺化概念：常用磺化剂【磺化是一类重要的有机合成反应，分为直接磺化和间接磺化；直接磺化：以磺酸基团取代化合物中的氢原子；间接磺化：以磺酸基团取代苯环上的非氢原子；常用磺化剂：浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸、二氧化硫加氯气、二氧化硫加氧气以及亚硫酸钠】p60414.氢气的工业来源【水电解制氢；副产氢气的回收；由煤制氢；由气态烃和轻油转化制氢】p17515.焦炭在高炉中的作用【三个；作为骨架保持高炉的透气性；提供热源；做铁矿石的还原剂】p46416.中国对焦炉强度的预测常用配煤的什么指标？【用粘结指数G和干燥无灰基挥发Vdaf两个指标】P46417.煤直接液化与间接液化所产液体的组成差别【直接液化产物中重烃类含量较少，芳香烃含量占70%以上，中油含量约55%，间接液化重烃产量增大，轻烃产量减少】p536; p54718.煤液化历程【1煤不是组成均一的反应物，有少量易液化组分，也有一些极难液化的组分；2反应依顺序进行为主；3前沥青烯和沥青烯是液化反应的中间产物，它们都不是组成确定的单一化合物，4逆反应也有可能发生】p53619.费托合成【费托合成是O2和H2在催化剂作用下以液态烃类为主要产品的复杂反应系统】p54720.煤气化反应1—5用途【汽化煤气可用作城市煤气，工业煤气，化工原料气和工业还原气】p49821.煤组成与石油组成的差别【煤中有机物主要由碳、氢、氧及少量氮，硫和磷等元素组成，还有无机组分，常见有黏土矿、黄铁矿、石英、方解石；石油是由多种烃类的复杂混合物，并含有少量的硫、氧和氮的有机化合物】p16：p2722.目前工业合成硫酸常用的方法是【硫铁矿的燃烧】p25723.影响硫酸发烷基化工业的因素；烷烯比【能抑制副反应，烷基化油的质量和收率都会提高】p37924.甲醇合成的二类工艺认识25.焙烧，煅烧，烧结含义与区别【1焙烧是将矿石，精矿在空气、氯气、氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等，气流中不加或配加一定的物料，加热至低于炉中料的熔点，发生氧化、还原或其他化学反应的单元过程；2煅烧是在低于熔点的适宜温度下，加热物料，使其分解并除去所含结晶水，二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程；3烧结：高于炉内物料的熔点下进行反应，】【1烧结是物料配加还原剂、助熔剂的化学转化过程；焙烧是原料与空气、氯气等气体以及添加剂发生化学反应；煅烧是物料发生分解反应，失去结晶水或挥发性组分；2焙烧是在低于固相炉料的熔点下进行，烧结是在高于炉内物料熔点下进行反应的；3煅烧是固相物料在高温下分解的过程，烧结是在物料配加还原剂，助熔剂的化学转化过程】p25726.天然高分子与合成高分子【【【【【p68827.浸取条件对浸取速率的影响【1随温度上升而增加；2随浸取剂浓度增加而增加；3随矿石粒度减小而增加】p27828.合成氨的最佳工艺条件【【【【【p18529.合成氨平衡时氨含量最高，氢气：氮气=3：1 （常低压）30.煤长期储存的方法【尽量使空气和煤隔绝；使煤堆中空气流通以利于散热】p2231.原油脱盐工艺的了解【采用加破乳剂和高压电场联合作用的脱盐方法，原油自油罐抽出与破乳剂洗涤水按比例混合后经预热送入一级电脱盐罐进行第一次脱盐脱水，经第一段脱盐后的原油再与破乳剂及洗涤水混合后送入二级脱盐罐进行第二次脱盐脱水，经过两次电脱盐工序后，原油中含盐量与含水量已达要求】p3232.液相氯化，气相氯化出现多氯化物p35033.氯乙烯生产方法中联合法是基于什么考虑的工艺组成p35434.煤的反应活性对气化的影响【煤的反应活性是指在一定条件下，煤炭与不同气化介质相互作用的反应能力，反应活性的强弱直接影响煤在气化时的有关指标，不论何种气化工艺，煤活性高总是有利的】p50335.烃类热裂解为何在低压下进行【裂解反应是体积增大；反应后分子数增多的反应；减压对反应是有利的】p31836.主浴式连续磺化工艺流程图的认识p61437.硫铁矿的组成是什么？硫铁矿焙烧的产物（气体和固体）是什么？炉气热量的回收【主要成分有FeS2的黄铁矿和FenSn+1(n>=5)的磁硫铁矿；气固产物主要为SO2和Fe2O3和FeO 等】p26338.硫铁矿焙烧工艺流程图认识，工艺设计优点【【【【【p26339.食盐水电解制氯气和烧碱工艺化学方程式，其中反应生成的氯气溶解在水中对溶液影响，食盐水中含有少量硫酸根离子，对溶解有什么影响【【【【【p23640.烃类热裂解工艺条件裂解温度与停留时间对裂解反应的结果有什么影响【提高裂解温度可增大链引发速率常数，产生的自由基多，&-断裂反应速率常数也增大，有利于乙烯增产，裂解温度升高，停留时间减短，相应的乙烯收率提高】p32041.煤干馏含义【煤在隔绝空气条件下加热至较高温度时，所发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程称为干馏】p45342.焦炉煤气处理系统图，其任务，意义，工艺环节处理措施p474。
工艺学(课件五氢化和脱氢)
催化加氢
（4）惰性气体↑ ，
（5）内扩散影响
↓
T<380℃ ，不受粒度影响
T>380℃ ，T ↑ ， 粒度影响增大 T ↑ ，内表面利用率ζ↓ ↑，ζ↑ 粒度↑ ， ζ↓ 小颗粒催化剂
催化加氢
4.催化剂 （1）催化剂组成
铁系催化剂 未还原前FeO+Fe2O3，可视为Fe3O4，尖晶石结构。
Al2O3: 结构型促进剂，改善还原态铁的结构 MgO K2O :电子型促进剂，有利于氮气的吸附和活化 CaO
5.1.5.3 氨合成的基本原理
1.热效应
△HT= △HR + △Hm
△Hm : 混合热
P↑ ，T↓ ， △Hm ↑ P↑ ，T ↑ ， △HR ↑
催化加氢
2. 化学平衡
平衡氨浓度计算
设yH2、 yN2、 yNH3、 yI(I：CH4 + Ar），m=yH2/ yN2
总压为P时,
平衡时，
氢化和脱氢
蔡卫权
Tel:63490082 E-mail: caiwq@
武汉理工大学化学工程学院
主要内容
5.1 氢化
5.1.1 氢化反应及其特性 5.1.2 氢化催化剂 5.1.3 加氢反应器 5.1.4 加氢的工业应用 5.1.5 合成氨 What is Hydrogenation
选择性加氢
（1）同一化合物有2个可加氢官能团：不同官能团处 加氢如：
（2）催化体系中有多个加氢物质：个别或几个物质 加氢，如裂解汽油加氢 （3）炔烃或二烯烃加氢：加氢深度不同
氢化反应特性
氢化是一个可逆、放热、体积缩小的过程，加压
和低温有利操作；所需温度由催化剂活性决定， 活性高者温度可较低。
脱氢技术应用
脱氢技术的应用一：脱氢简介(一)脱氢是一种化工单元过程，是氢化的相反过程，是减少有机物分子中氢原子数目的过程，一般有两种方法：（1）催化脱氢——主要适用催化剂是有机物中的C-H键断裂，达到脱氢的目的，同时还要维持更易断裂的c-c链的结构，不使其断裂，因此需要选用合适的催化剂。
（2）氧化脱氢——氧非常容易与氢原子结合生成水分子，因此在脱氢过程中通入氧能使氢原子更容易的脱离与其结合的有机物分子，这种方法主要用于有机物及其产物不和水反应的情况下。
二：反应过程从有机化合物中脱除氢原子的反应过程。
脱氢是化合物中的C-H,O-H或N-H键断裂，氢被解离生成氢分子，如氢原子同时被氧化生成水，则称氧化脱氢。
脱氢结果是增大反应物的不饱和度，是产物具有较高的反应活性，是广泛应用于有机合成中的重要过程。
三：反应类型脱氢有热脱氢和催化脱氢两种,工业上主要以催化脱氢为主催化脱氢可分为：①碳－氢键催化脱氢，如烷烃、烯烃、芳烃和环烷烃等的脱氢：CH3CH2CH2CH3─→CH2＝CH-CH＝CH2+2H2CH3CH2CH＝CH2─→CH2＝CH-CH＝CH2+H2②氧-氢和氮-氢等键的催化脱氢，如醇（直链醇、环烷醇）和胺的脱氢：③有氧化反应参加的脱氢反应（氧化脱氢），例如丁烯转化成丁二烯：CH2＝CHCH2CH3+½O2─→CH2＝CH－CH＝CH2+H2O四：过程条件1)脱氢是可逆、吸热、分子数增加的反应，高温和低压有利于反应的进行。
脱氢一般在较高的温度（300～800°C）下才具有一定的反应速度，但相应地裂解副反应速度也会加快。
为此，必须采用选择性良好的催化剂，并用减压操作以尽量降低反应温度。
但低压操作有漏入空气引起爆炸的危险，工业上一般是向反应系统通入水蒸气，以降低反应物的分压，并能提供反应所需的热量,消除及减轻催化剂的结焦。
采取氧化脱氢,可使生成的氢被氧化成水而除去，促使反应移向脱氢方向，以提高转化率；同时氧化放出大量的热，可供给脱氢吸热的需要。
化学工艺学知识点(氢化、脱氢、电解、无机化工反应单元工艺)终75
氢化、脱氢、电解、无机化工反应单元工艺1)氢化和脱氢反应的特点。
氢化反应：是还原反应，在加压、低温下对反应有利，氢化可细分为加氢和氢解两类。
脱氢反应：是氧化反应，在降压、高温下对脱氢有利。
脱氢可以根据在加热条件下需不需要使用催化剂分为加热脱氢、催化脱氢。
2)氢气来源。
氢气的来源有：水电解制氢、副产氢气的回收、由煤制氢、有气态烃和轻油转化制氢（目前最主要的制氢方法）3)合成氨反应特点。
答：①可逆反应②弱放热反应合成氨的工艺温度控制。
4)答：反应初期因催化剂反应活性好，反应温度可以控制低一点，随着催化剂使用时间的增长，催化剂活性下降，反应温度可以控制高一点；采用多段激冷，并控制加入的冷原料气量，将操作温度控制在最佳温度附近。
合成氨的氢气回收技术。
5)氢气回收技术有：中空纤维膜分离、变压吸附、深冷分离三种，其中中空纤维膜分离法投资省、效果好。
6)IFP苯加氢工艺流程？P2087)苯加氢制备环己烷过程中，原料精制的目的是什么？P205目的：避免催化剂中毒；甲烷化产生的水分，超过反应温度下在环己烷的溶解度，会导致催化剂聚结和失活。
氢气中的的硫太高，需用碱液吸收精制。
8)电解的定义。
P230电流通过电解质溶液或熔融电解质时，在两个电极上所引起的化学变化。
9)隔膜法电解食盐水的原理及电极反应、产物。
P236原理：利用电解槽内隔膜将阳极产物（氯气）和阴极（氢气和烧碱）分开的电解生产工艺10)离子交换膜法电解食盐水过程，食盐水二次精制的原因。
P242在膜的微孔中挂着磺酸基上的Na+交换下来，后者通过微孔，进入阴极电解液，而带负电的Cl和OH-因受磺酸根基团的静电排斥排斥作用，很难通过微孔。
精制盐水含有较多的多价阳离子，由于他们很容易占有多个磺酸基团，增加了精制盐水中的Na+进行离子交换以及渗过膜微孔的难度。
因此，需要二次精制处理。
11)典型的可通过电解获得的产品有哪些？NaOH、Cl2 、H2、己二腈、葵二酸、12)化学矿的固相化学加工过程及其分类。
《化学工艺学》习题集
《化学工艺学》习题集《化学工艺学》习题集目录第一部分每章重点 (1)第二章化工资源及其初步加工 (1)第三章通用反应单元工艺 (1)第四章无机化工反应单元工艺 (2)第五章有机化工反应单元工艺 (2)第一节烃类热裂解 (2)第二节氯化 (3)第三节烷基化 (3)第四节水解和水合 (3)第五节羰基合成 (3)第六章煤化工反应单元工艺 (4)第一节煤的干馏 (4)第二节煤的气化 (4)第四节煤的液化 (4)第二部分各章习题及模拟试题 (5)第二章化工资源及其初步加工 (5)第三章通用反应单元工艺 (7)第一节氧化 (7)第二节氢化和脱氢 (10)第三节电解 (12)第四章无机化工反应单元工艺 (14)第五章有机化工反应单元工艺 (15)第一节烃类热裂解 (15)第二节氯化 (16)第三节烷基化 (17)第四节水解和水合第五节羰基合成 (19)第六章煤化工反应单元工艺 (20)第一节煤的干馏 (20)第二节煤的气化第三节煤的液化 (21)模拟试题一 (22)模拟试题二 (25)第一部分每章重点第二章化工资源及其初步加工1. 化学矿的资源特点和分布状况2. 煤的种类和特征3. 煤的化学组成和分子结构4. 腐植煤的生成过程5. 煤的风化和煤的存储方法6. 原油预处理原理和过程7. 原油常减压蒸馏工艺过程8. 汽油的质量指标9. 催化裂化和加氢裂化原理、催化剂和工艺过程10. 催化重整和芳烃抽提原理和工艺流程11. 天然气的分类及其组成12. 天然气的初步加工处理流程第三章通用反应单元工艺1. 烃类的分子结构与氧化难易程度的关系2. 各氧化工艺的反应原理、工艺流程及工艺过程分析3. 氧化反应的安全生产技术和技术进展2. 氢化和加氢的反应原理3. 各氢化和加氢反应的工艺流程及工艺条件的选择4. 氢化和加氢反应器5. 电解的概念和基本原理6. 食盐水电解制氯气和烧碱工艺及设备第四章无机化工反应单元工艺1. 焙烧、煅烧和烧结的相同点和不同点2. 焙烧、煅烧和烧结工艺的应用3. 浸取的原理及典型的浸取过程4. 浸取器的结构5. 湿法磷酸的工艺原理、工艺流程及优化6. 复分解生产硝酸钾、硫酸钾的原理和工艺过程第五章有机化工反应单元工艺第一节烃类热裂解1. 烃类热裂解反应、原理及其规律2. 裂解的工艺流程和工艺条件的选择3. 裂解炉的结构及其发展4. 裂解气预分馏流程5. 工业清焦方法6. 裂解气净化原理、方法及工艺过程7. 精馏分离流程的组织第二节氯化1. 氯化反应机理2. 乙烯氧氯化制氯乙烯原理、催化剂、工艺流程及其优化3. 环氧氯丙烷的生产方法及其工艺流程第三节烷基化1. 烷基化基本原理2. 烷基化汽油、甲基叔丁基醚和乙苯合成的原理、工艺条件及工艺流程第四节水解和水合1. 水解和水合的基本原理2. 油脂水解制甘油和脂肪酸的原理及工艺流程3. 乙烯气相水合制乙醇、环氧乙烷水合制乙二醇的工艺原理、工艺条件及工艺流程第五节羰基合成1. 羰基化原理2. 丁、辛醇的合成原理、工艺条件及工艺流程3. 甲醇低压羰基化制醋酸原理及工艺流程第六章煤化工反应单元工艺第一节煤的干馏1. 煤的低温干馏产品性质及其影响因素2. 不同的煤低温干馏炉及其工艺3. 炼焦配煤的质量要求4. 焦炉设备5. 各种焦化产品的回收和加工原理及过程第二节煤的气化1. 煤的气化原理2. 煤的气化过程及设备第四节煤的液化1. 煤加氢液化原理、工艺条件及工艺过程2. 煤间接液化工艺流程3. 甲醇转化制汽油原理及工艺流程第二部分各章习题及模拟试题第二章化工资源及其初步加工一、填空1. 中国化学矿资源的分布的三个特点是：资源比较丰富，但分布不均衡；高品位矿储量较少；选矿比较困难，利用较为复杂。
氢化-脱氢法制备U-Mo合金粉末
摘要 ：Ｕ． 合 金应用于低浓缩高密度弥散型燃料 ，发展前景很好 。燃 料制备要求必须将 Ｍｏ
Ｕ Ｍｏ ． 合金转换成粉末状 。 氢化． 脱氢工艺是 实现这种转换 的方 法之一 ，它基于 ｃＵ 可以形成一种脆且相对 密度低的 ｃ ． ＵＨ 化合 物。用下 文描述的方法已经制出了 Ｕ． Ｍｏ合金粉末 。
为 ｒ Ｕ．ｗｔ 使 ７ ％Ｍｏ 合金 的 １ｕ部分地 向 ｃＵ转 变 ，在不 同温度范围对 其进行热处珲。再 ， ． ｃ ． 经过氢化使 ｃＵ转变为 ＵＨ 。由于氢化物使材料变脆 ，从 而便 于制 成 Ｕ Ｍｏ粉末 。 ｃ ． 通过光学 微镜 、电子扫揣仪 和 ｘ． 射线衍射来观察该 工艺不 同时期 的实验结果。
到 Ｕ Ｍｏ — 合金粉末。此外 ，如果 ０ 【 相仅存在于晶界上，形成“ 边缘带结构” 区域 ，氢化时 将 沿 晶界破 裂 。脱 氢后 ，再经 过必 要 的热处理 恢 复 Ｙ相 。 文中捕述了通过氢化一 脱氢法制备 Ｙ ｕ （ ８ｗ ％Ｍｏ 相 一 ～）ｔ ７ 合金粉末的实验室规模 艺。
能的 Ｈ原子都吸收的峰值时， 将氢化室推出 炉膛冷却。脱氢时再将氢化室推进有小氩气 流的炉膛中，温度升至 ５０ ０ ℃，因 Ｕ ３ Ｈ 的分 解 ，氢气 从样 品 中分 离 出来 。再将 所有样 品
图 ｌ 氢化装置
Ｄ — —减 湿器 ；Ｄ Ｈ ＴＰ 一 电压变 频器 ；ＲＨ ＿ 氧 分离 器 ；Ｐ 一 活塞 ； 氢化 室 ；ＨＶ — 式 炉 ＿
５ ５
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品同定在试管底部 ，氢气由试样附近的中心 管道通入氢化室 ， 然后将氢化室放入炉膛内。 样品放入 ｌｇｃ ｋ ／ 的氢气气氛氢化室中 ， ｍ 升 温至 工作 温度 范 围 ，一般 在 ２ ０Ｃ 右 。 ５ ￣左 在氢化室中样品吸收氢气 ，当氢化达到将可
钕铁硼合金的氢化／歧化物的脱氢再合成新磁材的微观组织和磁性能
收 到 初 稿 日期 ：０ １ ２２ ； 到 修 改 稿 日期 ：０ １１－６ ２０— ．６ 收 ０ ２０－２２ 作 者 简 介 ： 永 金 ， ，９ １ 生 ， 石 男 １４ 年 教授 ， 北 有 色 金 属 研 究 院 ， 西 西 安 ７ ０ １ ， 西 陕 １０６ 电话 ： ９６３００ ２ ０ －２ １８
２ ０Ｃ～９ ０Ｃ， 间 为 １ｍｉ ５ｏ ０ｏ 时 ０ ｎ～１０ ｉ， 氩 气 中冷 却 ８ｍｎ 在
图 １ Ｎ ．ｅＢ原 始 合 金 的 扫 描 电 镜 照 片 ｄＦ－
Ｆｉ １ Ｓ ｇ． ＥＭ ｈｏｏ ｒ ｐ ｆＮｄ ＦｅＢ ｔｒｉｇ ａ ｌｙ ｐ ｔｇ ａ ｈ ｏ － － ｓａｔｎ ｌｏ
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第３卷 ｌ
２０ １２年 ３
第 ３期
６月
稀有 金 属材 料 与 工程
ＲＡＲＥ ＥＴＡＬ Ｍ ＭＡＴＥＲＩ Ｓ ＡＬ ＡＮＤ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲ ＮＧ Ｉ
Ｖｏ ． １ ３１． Ｎｏ． ３
Ｊｎ ０ ２ ｕ ｅ２ ０
钕 铁 硼 合 金 的氢 化 ／ 化 物 的 脱 氢 歧 再 合 成 新 磁 材 的 微 观 组 织 和 磁 性 能
关键词 ： Ｆ 。 Ｎ ｅ Ｂ型 合金 ； 氢化／ 化 ； 氢重 合成 ； 歧 脱 机理
中 图 法 分 类 号 ：Ｍ ７ ，Ｇ１３ １ Ｔ ２ ３ Ｔ １ ．２ 文献 标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０２ １５ （０ ２０ ．１ １ ４ １０ ．８ Ｘ ２ ０ ）３０７ ． ０
到室 温 。用扫 描 电镜 观 察 熔 铸 合 金 锭 ， 化 物 和 脱 氢 歧
合 金 为 柱状 晶体 ， 晶体 间为 富 钕相 ， 晶体 与 富钕 相 交 替
排 列 。图 ２还 清 楚 地 显 示 出 ， 相 晶 粒 之 间存 在 清 晰 主 的裂 纹 ， 是合 金 氢 化 的显 著 特 征 。 图 。图 ３ ａ的特 征 与 图 ２相 似 。图
第3章 氢能
3.1.1 化石燃料制氢
在“氢经济”的起始阶段，氢主要从矿物燃料中获得
（1） 天然气制氢 （2） 煤气化制氢
（1）天然气制氢
天然气制氢
甲烷蒸气 重整
绝热 预重整
部分氧化
自热重整
（1）甲烷蒸气重整的原理反应
甲烷蒸汽重整（SMR）主要反应为： CH4 + H2O = CO + 3H2 △H = + 49 kcal／mol △H = - 10 kcal／mol 水－气转化反应： CO + H2O = CO2 + H2
因而，能否开发其他真正可持续发展的、大规模的廉 价制氢技术将成为“氢经济”能否最终实现的关键所
在；另外，氢气以何种方式储存及输送最经济、最合
理也是亟待解决的问题 。
3.1 氢的制取
3.1.1 化石燃料制氢 3.1.2 电解水制氢 3.1.3 生物及生物质制氢
3.1.4 太阳能光解水制氢
3.1.5 氢气提纯
已有资料表明，如车用燃料使用20% H2 + 80% CH4，尾气中COx（CO与CO2）可降低20%、NOx可降 低40%。
氢能的特点
（1）来源广 自然界存在的氕，其丰度约为氢总量的99.98%。地球 上的水储量为21018万t，是氢取之不尽、用之不竭的重要 源泉。
（2）燃烧热值高 氢气的热值为121061kJ/kg，是甲烷的2.4倍，汽油的 2.4倍，乙醇的4.5倍，高于所有化石燃料和生物质燃料。
收CO2形成CaCO3，提供水与煤反应所需热量，然后 CaCO3再生，生成CaO和CO2。
该循环所涉及的反应为：
CO2 + CaO = CaCO3
△H = - 178.8 kJ／mol △H = + 88.8 kJ／mol
氢化脱氢dhd法生产制造钛粉工艺流程
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氢化脱氢dhd法是目前生产制造钛粉的主要方法之一。
氢化-脱氢法制备锆粉及其性能表征
氢化-脱氢法制备锆粉及其性能表征康建刚;江垚;贺跃辉;高海燕【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2015(020)004【摘要】以海绵锆为原料,采用氢化-脱氢法制备一种高纯、粒度可控、分布集中的锆粉.研究脱氢温度、球磨时间、球料比对粉末粒度、纯度的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度测试仪、元素含量测试等手段对锆粉表面形貌、粒度及氧、氮、氢含量进行表征.结果表明:采用氢化-脱氢法制备的锆粉为不规则形状,呈现机械破碎的特性;海绵锆在700℃渗氢1h,氢的质量分数达1.98％,渗氢完全;最佳脱氢温度580℃,脱氢时间1h,氢含量降至0.002 2％,脱氢完全且无大面积结块;最佳球料比8:1,球磨时间60 min,制备的锆粉中位径D50=18.36 μm;脱氢前后O元素的质量分数分别为0.17％、0.45％,制备过程中粉末氧含量均得到了有效控制,符合低氧制备锆粉的要求.【总页数】6页(P655-660)【作者】康建刚;江垚;贺跃辉;高海燕【作者单位】中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TF123【相关文献】1.金属醇盐的合成及其应用研究——乙醇锆的合成及其在氧化锆、锆钦酸铅微粉溶胶-凝胶法制备中的应用 [J], 吴新明;王世敏2.锆粉加热纸性能表征方法研究 [J], 董静; 刘仕伟3.共沉淀—超临界流体干燥法合成CaO-ZrO_2复合氧化物超微粉体及其烧结性能研究(Ⅰ)粉体的制备及性能表征 [J], 梁丽萍;高荫本;陈诵英4.采用氢化-脱氢(HDH)钛粉和氢化钛粉制备MIMTi-6Al-4V合金 [J], 喻岚;李益民;邓忠勇;李笃信5.BaCe_(0.5)Zr_(0.4)Y_(0.1)O_(3-δ)粉体的溶胶-凝胶法和高温固相法制备及性能表征 [J], 张翠娟;赵海雷;王治峰;李雪;沈薇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第三章第二节：氢化和脱氢
一、基本概念 二、氢气来源 三、NH3合成 苯加H制环己烷 四、苯加 制环己烷
下午11时25分
化学工艺学
1
一、基本概念
氢化和脱氢的概念 氢化 脱氢
下午11时25分
化学工艺学
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1.氢化和脱氢的概念 氢化和脱氢的概念
氢化：氢气和化合物间进行的化学反应。 氢化 加氢：氢气进入化合物使之还子一部分 氢解 进入生成物大分子中，另一部分进入裂解所得小 分子中。 （氢解：破坏加氢，含N、S、O的有机化合物经 氢解变为烃、S化物，H2O、NH3等） 脱氢：从化合物除去氢原子的过程。 脱氢
4
氢解示例
粉煤和重油氢解制轻质油
下午11时25分
化学工艺学
5
脱氢示例
① 乙烷脱氢制乙烯
C2H6 C2H4
+
H2
② 丁烷或丁烯脱氢制丁二烯
C4H10 or C4H8 H2C C H C H CH2
+
H2
③ 甲醇脱氢制甲醛
CH3OH HCHO
+
H2
④ 异丙醇脱氢制丙酮
CH3CHOHCH3
下午11时25分 化学工艺学
下午11时25分
化学工艺学
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氢化示例
(1). H2、N2合成NH3 (2). CO、H2合成CH3OH (CO + 2 H 2 → CH 3 OH ) (3). 苯（苯酚）加氢生成环己烷（环己醇）
+ 3 H2
(4).硝基苯加氢生成苯胺
NO2 NH2
+ 3 H2
下午11时25分 化学工艺学
+
2 H2O
CH3COCH3
+
金属催化的加氢和脱氢反应
参考文献
[1] Highly Enantioselective Hydrogenation of β-Ketoenamides with the Rh-Zhang Phos Catalyst.Kexuan Huang,Xiaowei Zhang,Huiling Geng,Sheng-kun Li,and Xumu Zhang. ACS Catal. 2012, 2, 1343−1345
O
O
O
Zn-Hg,浓盐酸
O O
Pt/C
上述过程在常压下就可进行，why？？？
菲的芳构化同上,但萘环和蔻环的芳构化所用的催化剂为Se
Se
三、金属催化加氢的最新研究进展
该种催化剂是基于Grubbs催化剂 开发的一种廉价金属的催化剂
NHC卡宾，用于催化烯烃的复分解反应 单线态卡宾 Renyuan Pony Yu, Jonathan M. Darmon, Jordan M. Hoyt, Grant W. Margulieux,ZoeR.Turner,and Paul J. Chirik.ACS Catal. 2012, 2, 1760−1764
PF6
OH
Ir
N 2.5mol%
H+
CH3 CH2Cl2，H2（1atm），r.t
CH3
64:1
Crabtree,JOC,1986(51)2655
选择性满足不对称合成的要求
OH
H CH3
除上述铱催化剂外，还有如下一系列的催化剂
均相金属催化的机理举例：
三、金属催化的脱氢反应
工业上，脱氢反应中重要的过程主要是芳构化。 芳构化是指含六元环的脂环族化合物在Pt、Pd、Ni等 催化剂的存在下加热脱氢生成芳香族化合物的过程。一般 的芳构化的过程都是伴随重整过程的。重要的重整过程就 是Pt重整（或称为临氢重整），下图为异庚烷通过临氢重 整与芳构化制备甲苯的过程。 另外在傅-克酰基化反应合成稠环芳烃时也有脱氢过 程，这个过程的催化剂一般是Pt/C。
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氢解示例
粉煤和重油氢解制轻质油
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脱氢示例
① 乙烷脱氢制乙烯
C2H6 C2H4
+
H2
② 丁烷或丁烯脱氢制丁二烯
C4H10 or C4H8 H2C C H C H CH2
+
H2
③ 甲醇脱氢制甲醛
CH3OH HCHO
+
H2
④ 异丙醇脱氢制丙酮
CH3CHOHCH3
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3.2氢化和脱氢 氢化和脱氢
一、基本概念 二、氢气来源 三、NH3合成 苯加H制环己烷 四、苯加 制环己烷
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一、基本概念
氢化和脱氢的概念 氢化 脱氢
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1.氢化和脱氢的概念 氢化和脱氢的概念
氢化：氢气和化合物间进行的化学反应。 氢化 加氢：氢气进入化合物使之还原或提高不饱和有 加氢 机物的饱和度。 氢解：在加氢的同时有机物分解，氢分子一部分 氢解 进入生成物大分子中，另一部分进入裂解所得小 分子中。 （氢解：破坏加氢，含N、S、O的有机化合物经 氢解变为烃、S化物，H2O、NH3等） 脱氢：从化合物除去氢原子的过程。 脱氢
பைடு நூலகம்
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氢化示例
(1). H2、N2合成NH3 (2). CO、H2合成CH3OH (CO + 2 H 2 → CH 3 OH ) (3). 苯（苯酚）加氢生成环己烷（环己醇）
+ 3 H2
(4).硝基苯加氢生成苯胺
NO2 NH2
+ 3 H2
下午11时25分 化学工艺学
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2 H2O
CH3COCH3
+
H2
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2. 氢化
在催化剂作用下的还原反应，系放热反应。 通常在加压下进行。 P↑对Xe↑r↑
P155表3-2-01，一些化合物氢化热。
下午11时25分
化学工艺学
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