吳指南《基本有機化工工藝學》課件第二章1芳烴轉化概述

第二章芳烴轉化（12學時）基本要求：了解工業(yè)芳烴的主要來源及芳烴轉化的實際意義；掌握環(huán)丁砜法抽提芳烴的生產方法、原理、工藝過程；熟悉芳烴轉化的主要方法、途徑和催化劑；了解C8芳烴的分離原理和方法；熟悉芳烴的烷基化制烷基苯的用途、生產方法、原理、工藝過程及主要設備重點：芳烴轉化的主要反應；芳烴烷基化的主要方法和途徑。難點：芳烴烷基化的主要方法和途徑。

第二章芳烴轉化（12學時）1主要內容

第一節(jié)概述第二節(jié)芳烴轉化反應的化學過程第三節(jié)芳烴的歧化和烷基轉移第四節(jié)Ｃ８芳烴的分離和異構化第五節(jié)芳烴的烷基化第六節(jié)芳烴的脫烷基化

主要內容第一節(jié)概述2第一節(jié)概述芳烴生產意義基本有機化工產品；高分子合成材料的原料；溶劑、香料、助劑、各種專用化學品等重要的工業(yè)原料

第一節(jié)概述芳烴生產意義基本有機化工產品；3一、芳烴的來源二、芳烴的供需和芳烴間的相互轉化第一節(jié)概述一、芳烴的來源第一節(jié)概述4一、芳烴的來源芳烴的三個來源㈠從煉焦副產粗苯及煤焦油中獲?、鎻牧呀馄椭蝎@?、鐝闹卣椭蝎@取一、芳烴的來源芳烴的三個來源5㈠從煉焦副產粗苯及煤焦油中獲取㈠從煉焦副產粗苯及煤焦油中獲取6㈡從裂解汽油中獲取1.裂解汽油的精制㈡從裂解汽油中獲取1.裂解汽油的精制7㈡從裂解汽油中獲取1.芳烴的萃取分離㈡從裂解汽油中獲取1.芳烴的萃取分離8㈢從重整汽油中獲?、鐝闹卣椭蝎@取9二、芳烴的供需和芳烴間的相互轉化二、芳烴的供需和芳烴間的相互轉化10第二節(jié)芳烴轉化反應的化學過程

一、主要轉化反應及其反應機理二、催化劑第二節(jié)芳烴轉化反應的化學過程一、主要轉化反應及其反應機11一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應1、異構化反應CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應CH3CH3CH12一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應2、歧化反應CH3CH32CH3+一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應CH3CH3213一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應3、烷基化反應+CH3CH=CH2

CH(CH3)（氣）+CH2=CH2

C2H5（氣）（液）+CH2=CH2

C2H5（液）一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應+CH3CH=C14一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應4、烷基轉移反應C2H5C2H5+2C2H52一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應C2H5C2H515一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應5、脫烷基化反應CH3+H2+CH4CH3+H2+CH4一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應CH3+H2+16一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應1、異構化反應2、歧化反應3、烷基化反應4、烷基轉移反應5、脫烷基化反應一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應17一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應1、異構化反應2、歧化反應3、烷基化反應4、烷基轉移反應5、脫烷基化反應一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應18一、主要轉化反應及其反應機理㈡反應機理（以異構化反應為例）正烴離子的形成正烴離子的進一步反應一、主要轉化反應及其反應機理㈡反應機理（以異構化反應為例19二、催化劑㈠無機酸㈡酸性鹵化物㈢固體酸(1)浸附在適當載體上的質子酸(2)浸附在適當載體上的酸性鹵化物(3)混合氧化物催化劑(4)貴金屬-氧化硅-氧化鋁催化劑(5)分于篩催化劑二、催化劑㈠無機酸20第三節(jié)芳烴的歧化和烷基轉移一、甲苯歧化的化學過程二、工業(yè)生產方法第三節(jié)芳烴的歧化和烷基轉移21第三節(jié)芳烴的歧化和烷基轉移各種芳烴組分中用途最廣、需求量最大的是苯與對二甲苯，其次是鄰二甲苯。甲苯、間二甲苯及C9芳烴迄今尚未獲得重大的化工利用，而有所過剩。為解決針對苯與對二甲苯的迫切需求，開發(fā)了芳烴轉化的相關工藝。第三節(jié)芳烴的歧化和烷基轉移各種芳烴組分中用途22一、甲苯歧化的化學過程㈠主副反應㈡甲苯歧化產物的平衡組成㈢催化劑㈣動力學和工藝條件一、甲苯歧化的化學過程㈠主副反應23㈠主副反應1、主反應㈠主副反應1、主反應24㈠主副反應2、副反應（1）產物二甲苯的二次歧化㈠主副反應2、副反應25㈠主副反應2、副反應（2）產物二甲苯與原料甲苯或副產物多甲苯之間的烷基轉移反應㈠主副反應2、副反應26㈠主副反應2、副反應（3）甲苯的脫烷基反應（4）芳烴的脫氫縮合生成稠環(huán)芳烴和焦㈠主副反應2、副反應27㈡甲苯歧化產物的平衡組成㈡甲苯歧化產物的平衡組成28㈡甲苯歧化產物的平衡組成㈡甲苯歧化產物的平衡組成29㈢催化劑1、硅鋁系催化劑2、硼鋁系催化劑3、分子篩系催化劑目前工業(yè)上使用的催化劑有Y型、M型（即絲光沸石）及ZSM系分子篩催化劑等，其中對ZSM系分子篩催化劑的開發(fā)研究尤為活躍。當前工業(yè)上廣泛采用的是絲光沸石催化劑。㈢催化劑1、硅鋁系催化劑30㈣動力學和工藝條件1、動力學2、工藝條件①原料中雜質含量②C9芳烴的濃度和組成③氫烴比④液體空速㈣動力學和工藝條件1、動力學31吳指南《基本有機化工工藝學》課件第二章1芳烴轉化概述32吳指南《基本有機化工工藝學》課件第二章1芳烴轉化概述33二、工業(yè)生產方法㈠加壓臨氫氣相歧化法㈡常壓氣相歧化法㈢低溫歧化法二、工業(yè)生產方法㈠加壓臨氫氣相歧化法34㈠加壓臨氫氣相歧化法1、工藝流程㈠加壓臨氫氣相歧化法1、工藝流程35㈠加壓臨氫氣相歧化法2、反應器㈠加壓臨氫氣相歧化法2、反應器36㈡常壓氣相歧化法㈡常壓氣相歧化法37㈢低溫歧化法㈢低溫歧化法38第二章芳烴轉化（12學時）基本要求：了解工業(yè)芳烴的主要來源及芳烴轉化的實際意義；掌握環(huán)丁砜法抽提芳烴的生產方法、原理、工藝過程；熟悉芳烴轉化的主要方法、途徑和催化劑；了解C8芳烴的分離原理和方法；熟悉芳烴的烷基化制烷基苯的用途、生產方法、原理、工藝過程及主要設備重點：芳烴轉化的主要反應；芳烴烷基化的主要方法和途徑。難點：芳烴烷基化的主要方法和途徑。

第二章芳烴轉化（12學時）39主要內容

第一節(jié)概述第二節(jié)芳烴轉化反應的化學過程第三節(jié)芳烴的歧化和烷基轉移第四節(jié)Ｃ８芳烴的分離和異構化第五節(jié)芳烴的烷基化第六節(jié)芳烴的脫烷基化

主要內容第一節(jié)概述40第一節(jié)概述芳烴生產意義基本有機化工產品；高分子合成材料的原料；溶劑、香料、助劑、各種專用化學品等重要的工業(yè)原料

第一節(jié)概述芳烴生產意義基本有機化工產品；41一、芳烴的來源二、芳烴的供需和芳烴間的相互轉化第一節(jié)概述一、芳烴的來源第一節(jié)概述42一、芳烴的來源芳烴的三個來源㈠從煉焦副產粗苯及煤焦油中獲?、鎻牧呀馄椭蝎@取㈢從重整汽油中獲取一、芳烴的來源芳烴的三個來源43㈠從煉焦副產粗苯及煤焦油中獲?、鍙臒捊垢碑a粗苯及煤焦油中獲取44㈡從裂解汽油中獲取1.裂解汽油的精制㈡從裂解汽油中獲取1.裂解汽油的精制45㈡從裂解汽油中獲取1.芳烴的萃取分離㈡從裂解汽油中獲取1.芳烴的萃取分離46㈢從重整汽油中獲?、鐝闹卣椭蝎@取47二、芳烴的供需和芳烴間的相互轉化二、芳烴的供需和芳烴間的相互轉化48第二節(jié)芳烴轉化反應的化學過程

一、主要轉化反應及其反應機理二、催化劑第二節(jié)芳烴轉化反應的化學過程一、主要轉化反應及其反應機49一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應1、異構化反應CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應CH3CH3CH50一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應2、歧化反應CH3CH32CH3+一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應CH3CH3251一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應3、烷基化反應+CH3CH=CH2

CH(CH3)（氣）+CH2=CH2

C2H5（氣）（液）+CH2=CH2

C2H5（液）一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應+CH3CH=C52一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應4、烷基轉移反應C2H5C2H5+2C2H52一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應C2H5C2H553一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應5、脫烷基化反應CH3+H2+CH4CH3+H2+CH4一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應CH3+H2+54一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應1、異構化反應2、歧化反應3、烷基化反應4、烷基轉移反應5、脫烷基化反應一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應55一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應1、異構化反應2、歧化反應3、烷基化反應4、烷基轉移反應5、脫烷基化反應一、主要轉化反應及其反應機理㈠主要轉化反應56一、主要轉化反應及其反應機理㈡反應機理（以異構化反應為例）正烴離子的形成正烴離子的進一步反應一、主要轉化反應及其反應機理㈡反應機理（以異構化反應為例57二、催化劑㈠無機酸㈡酸性鹵化物㈢固體酸(1)浸附在適當載體上的質子酸(2)浸附在適當載體上的酸性鹵化物(3)混合氧化物催化劑(4)貴金屬-氧化硅-氧化鋁催化劑(5)分于篩催化劑二、催化劑㈠無機酸58第三節(jié)芳烴的歧化和烷基轉移一、甲苯歧化的化學過程二、工業(yè)生產方法第三節(jié)芳烴的歧化和烷基轉移59第三節(jié)芳烴的歧化和烷基轉移各種芳烴組分中用途最廣、需求量最大的是苯與對二甲苯，其次是鄰二甲苯。甲苯、間二甲苯及C9芳烴迄今尚未獲得重大的化工利用，而有所過剩。為解決針對苯與對二甲苯的迫切需求，開發(fā)了芳烴轉化的相關工藝。第三節(jié)芳烴的歧化和烷基轉移各種芳烴組分中用途60一、甲苯歧化的化學過程㈠主副反應㈡甲苯歧化產物的平衡組成㈢催化劑㈣動力學和工藝條件一、甲苯歧化的化學過程㈠主副反應61㈠主副反應1、主反應㈠主副反應1、主反應62㈠主副反應2、副反應（1）產物二甲苯的二次歧化㈠主副反應2、副反應63㈠主副反應2、副反應（2）產物二甲苯與原料甲苯或副產物多甲苯之間的烷基轉移反應㈠主副反應2、副反應64㈠主副反應2、副反應（3）甲苯的脫烷基反應（4）芳烴的脫氫縮合生成稠環(huán)芳烴和焦㈠主副反應2、副反應65㈡甲苯歧化產物的平衡組成㈡甲苯歧化產物的平衡組成66㈡甲苯歧化產物的平衡組成㈡甲苯歧化產物的平衡組成67㈢催化劑1、硅鋁系催化劑2、硼鋁系催化劑3、分子篩系催化劑目前工業(yè)上使用的催化劑有Y型、M型（即絲光沸石）及ZSM系分子篩催化劑等，其中對ZSM系分子篩催化劑的開發(fā)研究尤為活躍。當前工業(yè)上廣泛采用的是絲光沸石催化劑。㈢催化劑1、硅鋁系催化劑68㈣動力學和工藝條件1、動力學2、工藝條件①原料中雜質含量②C9芳烴的濃度和組成③氫烴比