低碳烯烃合成技术.doc

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1、第三章低碳烯姪合成技术章结兵西安科技大学化学与化工学院1低碳烯姪的定义和制备方法(P63低碳烯桂通常是指碳原子数三4的烯桂如乙烯、内烯及丁烯等。低碳烯坯是石油化工生产最基本的原料，可以用于生产如聚乙烯、聚内烯、内烯猜、环氧乙烷或者乙二醇之类的有机化合物。制取低碳烯坯的方法主要有两大类：一是石油路线；二是非石油路线。由于考虑能源危机问题，优选非石油路线。2乙烯它是一种无色易燃的气态链烯坯，无色气体，略具姪类特有的臭味；分子式：C2H4,结构式:CH2CH2；溶解性：不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于瞇;分子立体模型健康危害：具

2、有较强的麻醉作用。3乙烯主要用途乙烯用量最大的是生产聚乙烯(PE),约占乙烯耗量的45；其次是由乙烯生产的二氯乙烷和氯乙烯；乙烯氧化可制环氧乙烷和乙二醇；另外乙烯坯化可制苯乙烯，乙烯氧化制乙醛、乙烯合成酒精、乙烯制取高级醇等。聚乙烯的作用：可用于薄膜制品，其次是管材、注射成型制品、电线包裹层、包装袋等，常见制晶：手提袋、水管、油桶、饮料瓶(钙奶瓶)、日常用品等。4屮国乙烯工业的发展屮国乙烯存在巨大的市场缺口和消费增长空间，国产乙烯的市场占有率一直较低。为缓解国内乙烯供应紧张，满足国内经济发展需求，虽然屮国石油、屮国石化和屮海

3、油加快实施乙烯扩能计划，但预计到2010年小国乙烯当量消费供需缺口仍将达1119万吨。从整体情况看，屮国乙烯工业还有较大的发展空间。5丙烯它为易燃、无色、有绘类气味的气体；分子式：C3H6,结构式:CH2CH-CH3；溶解性：溶于水、乙醇。健康危害：本品为单纯窒息剂及轻度麻醉分子立体模型齐I」。6内烯主要用途内烯用量最人的是生产聚内烯，另外内烯可制内烯腊、异内醇、苯酚和内酗、丁醇和辛醇、内烯酸及其脂类以及制环氧内烷和内二醇、环氧氯内烷和合成甘油等。一聚丙烯(PP):包装行业；工程防水材料；汽车工业；家用电器；管材等，常见制品

4、：盆、桶、家具、薄膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠等。一内烯購：它是合成塑料、橡胶、纤维等高聚物的原料。7丙烯的发展前景到2010年，屮国丙烯的表观消费量将达到1049万吨。从当量需求來看，内烯供需矛盾十分突出。至U2010年，内烯半量需求的年均增长率将达到7.6,超过内烯生产能力的增长速度。预计到2010年，屮国对内烯的为量需求将达到1905万吨，供需缺口将达到825万吨，届时还将有大量内烯衍生物进口，屮国内烯开发利用前景广阔。81■丁烯无色气体易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。分子式：C4H8

5、结构式:CH2CH-CH2-CH3；溶解性：不溶于水，微溶于苯，易溶于乙醇、乙S*o健康危害：有轻度麻醉和刺激作用，并可引起窒息。主要用途：用于制丁二烯、并戊二烯、合成橡胶等。聚丁二烯主要HH乍合成橡胶，并常与天然橡胶、丁苯橡胶并用，制造轮胎的胎面和胎体，此外由于耐磨性好，也用于鞋底、输送带、车辆零件等。1,2-聚丁二烯用于胶粘剂和密封剂。9甲烷氧化偶联④天然气甲醇①二甲龊低碳合成气煤炭烯坯COnH2③二甲瞇②含碳有机物图几种生产低碳烯姪可行技术路线示意图10低碳烯姪可行技术路线甲醇制低碳烯性;二甲瞇制低碳烯桂;合成气制低碳

6、烯性;天然气制低碳烯桂。111.甲醇制低碳烯坯甲醇制取低碳烯坯(MTO)技术是以煤/或天然气为原料制取基本有机化工原料乙烯和内烯的非石油原料路线，不仅能减轻和缓解对石油的需求和依赖,保障国家能源安全，也为我国实施石油替代战略提供一条切实可行的新技术途径。12甲醇制低碳烯坯(P63甲醇制低碳烯桂可分：烯(Methanoltoolcfin,MTO)和甲醇制内烯MethanoltoPropylcnc,MTP最常用的催化剂为：甲醇制烯怪过程屮最有效的催化剂就是SAPO-34（磷酸硅铝）分子筛。13§甲醇制低碳烯坯的主要反应MTO/M

7、TP的反应机理是在催化剂作用下甲醇先脱水生成二甲瞇DME然后DME与原料甲醇的平衡混合物脱水继续转化为以乙烯、内烯为主的低碳烯坯少量C1〜C5的低碳烯坯进一•步反应生成分子量不同的饱和坯、芳桂、C6烯坯及焦炭。甲醇制取烯坯技术的关键：催化剂的活性和选择性以及相应的工艺流程设计。其研究的重点主要集屮在催化剂的筛选和制备。14催化剂的研究进展（P68）沸石分子筛催化剂：美国Mobil公司在1976年首先报道了甲醇制烯坯的研究，其催化剂主要是以ZSM-5沸石分子筛为基础。当甲醇通过HZSM-5.Sb2O3-ZSM-5.P-ZSM-

8、5和ZSM-34沸石催化剂时，甲醇裂解的产站主堑吞枷T?-1984年进行过9个月在使用ZSM-5催化剂的屮试实验屮，在列管式反应器屮进行甲醇转化制烯姪的工艺流程发现：甲醇扩散到催化剂孔屮进行反应，首先生成二甲瞇，然后生成乙烯，反应继续进行，生成内•烯、丁烯和高级烯坯，但在此过程屮，由于在大