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4 芳烃转化过程

4 芳烃转化过程. 4.1 概述. 苯 benzene 甲苯 toluene 二甲苯 xylene. B T X. 4.1 概述. 性质 芳香气味； 无色透明液体； 有毒； 易挥发易燃烧； 易溶于有机溶剂. 4.1 概述. 4.1 概述. 用途 苯、甲苯、二甲苯等芳烃用作汽油添加剂； 苯 主要用于生产苯乙烯、环己烷和异丙苯； 苯乙烯用于合成橡胶、合成塑料； 环己烷用于合成纤维（尼龙）； 异丙苯用于丙酮、苯酚工业 对二甲苯 主要用于生产对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，是生产纤维、胶片和树脂的主要原料；

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4 芳烃转化过程

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Presentation Transcript

  1. 4 芳烃转化过程

  2. 4.1 概述 苯 benzene 甲苯 toluene 二甲苯 xylene B T X

  3. 4.1 概述 • 性质 • 芳香气味； • 无色透明液体； • 有毒； • 易挥发易燃烧； • 易溶于有机溶剂

  4. 4.1 概述

  5. 4.1 概述 • 用途 • 苯、甲苯、二甲苯等芳烃用作汽油添加剂； • 苯主要用于生产苯乙烯、环己烷和异丙苯； • 苯乙烯用于合成橡胶、合成塑料； • 环己烷用于合成纤维（尼龙）； • 异丙苯用于丙酮、苯酚工业 • 对二甲苯主要用于生产对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，是生产纤维、胶片和树脂的主要原料； • 乙苯主要是生产苯乙烯，是生产丁苯橡胶、苯乙烯塑料的主要原料；

  6. 4.1 概述 4.1.1芳烃的来源和生产路线 • 煤化学路线； • 石油路线； • 石脑油催化重整； • 裂解汽油； • 轻烃芳构化和重芳烃轻质化

  7. 4.1 概述 4.1.2 芳烃馏分的分离 • 溶剂萃取法； • 原理：利用一种或两种以上的溶剂对芳烃和非芳烃选择性溶解分离出芳烃 • 萃取剂的性能要求 • 对芳烃的溶解选择性好、溶解度高； • 与萃取原料密度差要大； • 蒸发潜热与热容小； • 蒸汽压小； • 有良好的化学稳定性与热稳定性； • 腐蚀性小

  8. 4.1 概述 • 常用的萃取剂 • 二甘醇； • 环 丁砜； • N-甲基吡咯烷酮； • 二甲基亚砜； • N-甲酰吗啉 • 芳烃萃取过程

  9. 4.1 概述 • 萃取蒸馏法 • 原理：极性溶剂与烃类混合能降低烃类蒸汽压，使混合物初沸点升高； • 该效应对各族馏分的影响大小 芳烃>环烷烃>烷烃 • 萃取蒸馏过程

  10. 4.1 概述 4.1.3 芳烃的转化 • 转化原因 芳烃中苯需求最大；对二甲苯次之；邻二甲苯；甲苯和间二甲苯的用量较小 • 芳烃转化的化学过程 • 异构化； • 歧化； • 烷基化； • 烷基转移化； • 脱烷基化

  11. CH3 CH3  CH3 CH3 CH3 CH3 CH3  CH3 4.2 芳烃转化 • 异构化 • 在SiO2-Al2O3上进行异构化反应的规律 • 邻二甲苯异构化主要产物是间二甲苯； • 对二甲苯异构化主要产物也是间二甲苯； • 而间二甲苯异构化产物中邻二甲苯和对二甲苯的含量相近； 结论：二甲苯在SiO2-Al2O3上的反应历程为： 邻二甲苯间二甲苯对二甲苯

  12. CH3 CH3  CH3 2 + 4.2 芳烃转化 • 歧化反应

  13. C2H5 （气）+CH2=CH2 （气） CH(CH3) +CH3CH=CH2 C2H5 （液）+CH2=CH2 （液） 4.2 芳烃转化 • 烷基化反应

  14. C2H5 C2H5  C2H5 + 2 2 CH3 +H2 +CH4 CH3 +CH4 +H2 4.2 芳烃转化 • 烷基转移反应 • 脱烷基化反应

  15. CnH2n+1 +1.5nO2 +nCO2+nH2O R +H2 +RH 4.2 芳烃转化 • 烷基化方法 • 烷基芳烃的催化脱烷基 C6H5CH（CH3）2C6H6+CH3CH=CH2 • 烷基芳烃的催化氧化脱烷基 • 烷基芳烃的加氢脱烷基

  16. CH3 +H2O +CO+2H2 CH3 +2H2O +CO2+3H2 4.2 芳烃转化 • 烷基苯的水蒸汽脱烷基法

  17. 4.3 C8芳烃的分离 • C8芳烃的性质

  18. 4.3 C8芳烃的分离 • 邻二甲苯的分离 • 用精馏的方法 • 乙苯的分离 • 精馏 • 络合物萃取 • 吸附法

  19. 4.3 C8芳烃的分离 • 对、间二甲苯的分离 • 深冷结晶分离法； • 对二甲苯与间二甲苯的共熔温度约为-68 ℃； • 当冷却至-60 ℃~-75 ℃时，对二甲苯首先被分离出来； • 工业上采用二段结晶工艺以提高对二甲苯的纯度； • 熔化后的晶粒再冷却至-10~21 ℃，得到纯度99.5%的对二甲苯

  20. 4.3 C8芳烃的分离 • 络合物萃取法； • 原理： • C8芳烃4个异构体与HF共存时，形成两个互相分离的液层：上层为烃层，下层为HF层； • 当加入BF3后，烃类发生反应生成在HF中溶解度大的络合物 • 间二甲苯碱度最大，形成的MXHBF4络合物的稳定性最 • 大，故在系统中发生置换反应： M，间二甲苯 P ，对二甲苯 O ，邻二甲苯 • 置换结果：HF-BF3层中的间二甲苯浓度越来越高，从 而使间、对二甲苯分离

  21. 4.3 C8芳烃的分离 • 吸附分离法 • 原理：利用固体吸附剂吸附二甲苯各异构体的能力不同而进行分离； • 吸附剂：越大（或-1）越有利于分离； • 脱附剂： • 与C8芳烃任一组分均能互溶； • 与对二甲苯有尽可能相同的吸附亲和力； • 与C8芳烃的沸点有较大差别； • 脱附剂存在时不影响吸附剂的选择性； • 价廉易得，性质稳定

  22. 4.3 C8芳烃的分离 • 模拟移动床作用原理 • 移动床作用原理

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