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苯加氢制环己烷

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苯加氢制环己烷_第1页
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除上述镍催化剂外, 也有采用 Ni-Pd催化剂,硫化镍和硫化钯催 化剂硫化物催化剂虽然不怕原料苯中硫化 物的毒■,但要求高温(4500和高压 (31・0MPa)关于催化加氢反应机理,即使像乙烯加 氢这样一个简单的反应,认识也不一致分岐 主要集中在①氢是否也发生化学吸附;②作 用物在催化剂表面是发生单位(独位)吸附还 是多位吸附;③氢和吸附在催化剂表面的作 用物分子是怎样反应的以苯加氢生成环己 烷为例,就提出了两种不同的机理,一种认为 苯分子在催化剂表面发生多位吸附,形成,然 后发生加氢反应,生成环己烷近年来又提岀 了另一种观点,认为苯分子只和催化剂表面 一个活性中心发生化学吸附(即独位吸附), 形成n-键合吸附物,然后吸附的氢原子逐步 加到吸附的苯分子上,即^~y + * 一《j2》(函下用9毘暮萃之)\ *电+立申 2耳■■*GE # H —■* CfiHy + *<■* —— 已“ *L : -*上述二种反应机理还留待进一步实验验证⑷反应动力学Louvain的动力学学 派专门研究过在镍催化剂上苯加氢的反应 动力学研究表明,在骨架镍催化剂催化下, 苯在高压、液相、温度低于200OC下加氢, 苯转化率从低升至90%以上,反应对苯为零 级,当转化率在95%以上时,对苯的反应级数 变得接近于1。

对氢而言,在所研究的压力范一 n-」一匚■内对氢为零级反应实验结果示于图3-2-20这一实验结果可用苯和氢之间的非 竞争吸附来解积>并可用下列速率方程式表C6H6+3H2—C6H12bc—环己烷的吸附系数 CB—苯的浓度;Cc—环己烷的浓度;PH2—氢分压.直到转化率为90%都观察到对苯为零级反 应这一现象说明苯在催化剂上强烈吸附,在0 - 90%这一范内r等于忆活化能接近54.36kJ/mol对芳烃在高转化率下的反应级数还没有确切的解释有可能是因为,在苯浓度很低 时,bBCB项和(1+bcCc)相比变得可以忽略 不计,也有可能是因为扩散阻力造成的对气相催化加氢,经实验测定,有如下动 力学方程:r=k*po.5H2 (反应温度v100°C)r=k*po,5^*p3H2(反应温度>200C) 上列第二式表明,当反应温度大于200C,氢 压的变化对反应速度十分敏感2•工艺条件的选择8331Sa. 57% 2 96%N画置9£ino nsss. ssfiffs 1^3' &s mcr-.Mh£9l^lss »>S3- $8«§SM2mBS3KiiR.i、S83«、-Ni -MS3MB3 0.5% 2 2%aKHl器器 晝M專秦養厝專黑畳廉 通确酚罟器・<|甬5旦二;・4 hF「Iff180 2 NoooniBSBni^ ssflfiisMMSSS潘mM 2001350OC。

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此时若再增设一台CST 反应器显然不合适,所需设备多,反应时间长 而且转化率达到99.9%以上仍有一定难度 比较合适的是增设一台称之为精制反应器 的气相加氢反应器,它属活塞流反应器,转化率可以很高,由于加氢负荷小(只有5%的苯), 使用催化剂量少,设备也可做得较小此外, 从观察小反应器中温度的变化还可发现主反应器催化剂活性是否正常,若催化剂失活 严重精制反应器因加氢负荷明显增高,温度 会迅速卜升图3-2-21示出了 IFP法工艺的方块 图由图3-2-21可知,氢气中的CO经甲烷 化反应,脱除率可达97%以上(CO残留量为 30Oul・Li);环己烷经精制反应器后,其中的 苯约为20ug・g-iul・Li4•工艺流程⑴气相法工艺流程气相法有贝克森 法、HA-84法、海德拉法、霍德赖法等,其 中海德拉法是现有的苯加氢方法中第一个 工业化的方法图3-2-22为海德拉法流程 简图采用三个绝热反应器反应热通过在 反应器间设置的冷却器消除(图中末画出), 原先采用铂催化剂,以锂盐为助催化剂,后来 自行研制岀镍催化剂铂催化剂抗硫性能好,•TW%66 9««硏卿巨 狸I S E昭|狂&箪鮭US申 翊g 画聲N曲却泗碎ddI x[R 窖 E3-3-SSWTWEK ⑵°TKI%0£無㈱彌朝嗨他I Z無㈱滋1畑K(專)u/CB) Li °JJQ。

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