6化工工艺学加氢与脱氢过程.ppt

第六章加氢与脱氢过程
催化加氢概述
加氢反应类型

烯烃加氢,乙烯反应速度最快。C原子数↑,加氢速度↓。同C数有取代基的加氢速度慢,二烯烃无取代基双键先加氢。

芳烃加氢生成酯环化物;取代基越多,加氢越慢。
单独加氢: r烯烃> r炔烃> r芳烃, r二烯烃> r烯烃
共同存在: r炔烃> r二烯烃> r烯烃> r芳烃
催化加氢


醛、***、酸、酯醇
加氢能力:醛>***,酸>酯
醇和酚加氢困难

-CN,-NO2 -NH2

指加氢过程有裂解,产生小分子混合物。
酸、酯、醇、烷基芳烃加氢时可产生氢解。
催化加氢
加氢
加氢
选择性加氢
:不同官能团处加氢
如:
:个别或几个物质加氢
如:裂解汽油加氢
:加氢深度不同
催化加氢
应用举例

甲醇、环己烷、己二***

裂解气脱炔
裂解汽油精制
富氢中CO的转化
催化加氢
氢的性质与来源

易燃
氢蚀(T>300℃,P>15MPa)
Fe3C + 2H2 CH4 + 3Fe

电解法
天然气、轻油、石脑油制氢

(1)副产氢来源
(2)回收方法
变压吸附法
膜分离
催化加氢
加氢反应规律
热力学分析

表6-1化合物的氢化热
催化加氢
化合物
产物
氢化热
Kcal/mol· H2
活性
CH2=CH2
-
大

小
C6H5-NO2
C6H5-NH2
-33
CH2=CH2
C2H6
-
R-NO2
R-NH2
-30
羰化物>C=O
醇
~ -20
苯
环己烷
~ -17

(1)温度
△ H < 0, ∴ T↑,K P ↓.
①在较宽温度范围内K P很大, 几乎反应不可逆。
②中温时K P很大,高温时K P ↓↓,热力学占主导地位。
③低温时 K P较大,但在可用温度区间K P ↓↓,热力学不利,化学平衡成为关键因素。
催化加氢
(2)压力
对于加氢反应,△ n<0,
但P影响不大可忽略
∴ P↑,KN↑,xE↑

裂解气脱炔
裂解汽油精制
富氢中CO的转化
催化加氢
(3)氢气比
A +H2 B

H2↑,优点:X↑,有利于移走反应热。
缺点:yB ↓,分离难,循环量大,能耗大。
催化加氢