己二腈选择加氢镍基催化剂的失活和再生
丁二烯制己二腈生产动力学

丁二烯制己二腈生产动力学
丁二烯制己二腈是一种重要的化学反应,其生产动力学研究对于提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。
丁二烯制己二腈的反应机理是通过丁二烯与氰化氢反应生成己二腈。
该反应是一个典型的加成反应,反应速率受到反应物浓度、温度、催化剂等因素的影响。
在反应物浓度方面,丁二烯和氰化氢的浓度越高,反应速率越快。
但是,当浓度过高时,反应速率会受到质量传递的限制,从而影响反应速率。
因此,在实际生产中,需要根据反应物的浓度和反应器的体积等因素进行合理的控制。
在温度方面,丁二烯制己二腈反应的速率随着温度的升高而增加。
但是,过高的温度会导致反应物分解,从而影响反应速率和产物质量。
因此,在实际生产中,需要根据反应物的性质和反应器的特点等因素进行合理的温度控制。
在催化剂方面,丁二烯制己二腈反应需要使用催化剂来促进反应的进行。
常用的催化剂有氢氰酸、氰化钠等。
催化剂的种类和用量对反应速率和产物质量都有重要影响。
因此,在实际生产中,需要根据反应物的性质和反应器的特点等因素进行合理的催化剂选择和用量控制。
丁二烯制己二腈生产动力学研究对于提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。
在实际生产中,需要根据反应物的浓度、温度、催化剂等因素进行合理的控制,以达到最佳的反应速率和产物质量。
丁二烯法己二腈:显示绿色竞争力

标题:丁二烯法己二腈:显示绿色竞争力传统工艺:以丙烯为原料,用电解法生产,成本、能耗高。
创新工艺:以丁二烯为原料,用无氯气直接氰化法,工艺路线短,成本、能耗低。
己二腈是生产己二胺、己内酰胺、尼龙66等产品的重要化工原料。
随着下游行业的快速发展,市场需求不断增加,生产方法也几经改良。
其中美国英威达公司(原杜邦公司)开发的丁二烯基己二腈绿色合成路线,与传统合成工艺相比,原料低廉易得、线路短、无污染、能耗低,显示了很强的市场竞争力。
目前世界上己二腈工业化的合成工艺主要有丁二烯法、丙烯腈电解二聚法和己二酸催化氨化法等。
这些工艺基本被欧美和日本等大型跨国化工企业垄断。
其中,丁二烯氯化氰化法工艺过程复杂,腐蚀严重,而且投资大,消耗大量的氯气和氢氰酸,目前已基本被淘汰;己二酸催化氨化法由于原料为己二酸,生产成本很高,该生产方法也基本被淘汰;丙烯法己二腈原料来源广泛,但由于原料丙烯腈价格昂贵,生产成本较高,生产受到限制。
上世纪70年代初,杜邦公司开发了不用氯气的丁二烯直接氰化法,反应包括一次氰化、异构化、二次氰化三步。
第一步,将丁二烯、氢氰酸、溶剂和催化剂加入反应器中,进行氢氰化反应生成戊烯腈,反应温度为100℃,反应产物分别在过滤器和蒸发器中回收催化剂和丁二烯,返回反应器进行循环使用;塔底产物送入和异构化系统共用的蒸馏塔进行分离。
第二步,将蒸馏塔塔顶馏出的2-甲基-3-丁烯腈输送到异构化反应器内,与在过滤器、蒸发器中得到的催化剂和中间产物进行反应生成4-戊烯腈和3-戊烯腈;单程转化率为26.4%,选择性为79.8%。
第三步将蒸馏塔塔底产物戊烯腈投入己二腈反应器中进行氢氰化反应,生成己二腈,再经过一系列蒸馏槽精制系统,最终制得产品己二腈。
直接氰化法具有原料成本低、无污染、产品质量及收率高、工艺路线短、相对投资较低等特点,比氯化法降低原料成本15%,节能45%,生产成本比己二酸氨化脱水法低38.8%,比丙烯腈二聚法低19.7%。
己二腈的电解合成教材

无隔膜电解槽制造己二腈的工艺流程图解
图4 无隔膜电解槽制造己二腈的工艺流程 1~3.量槽;4.电解槽;5,14.冷却器;6,8.洗涤塔;7.相分离器; 9,11.精馏塔;10.丙烯腈-水共沸物收集器;12.丙腈收集器; 13.蒸馏釜;15.己二腈收集器
己二腈的电解合成
图2 水相中丙烯腈含量对己二腈产率的影响 (虚线表示丙烯腈的溶解度)
己二腈的电解合成
B.电流密度 最佳电流密度取决于使用的电极材料。己二腈 在石墨和铅阴极上获得最高产率时的电流密度为0.6~ 0.8KA/m2,在镉阴极上则可达2KA/m2。
C.电解温度 电解在30~50℃下进行,温度不能高于50℃,高 于此温度,副反应加剧,会影响己二腈的产率和产品纯度。
电解过程中部分水被分解,因此需从计量槽1不断地定 量地加入磷酸四乙基铵溶液。磁铁矿阳极腐蚀形成磷酸铁, 消耗磷酸,因此对电解槽内循环的水相要定期(五昼夜至少 一次)分析其磷含量,并及时从计量槽2补入磷酸钾。借助 相分离器7自循环液流中分出含己二腈30%,丙腈0.5~ 3.0%,四乙基铵盐约0.1%和丙烯腈约67%的有机相。
无隔膜式电解槽制己二腈工艺流程
有机相在洗涤塔中用水洗涤以分离出季铵盐(它溶于 水),后者返回电解系统。洗涤水先经过淋洗塔6,吸收来 自电解槽的气体产物,特别是丙烯腈蒸气。然后再流入洗 涤塔(为填料塔)8洗涤有机物。自该塔上部流出的有机相在 精馏塔9进行精馏并在收集器10中分离出未参与电化学反 应的丙烯腈(含量约为96%),后者返回电解系统。因为电解 在水介质中进行,故返回的丙烯腈无须脱水。此外返回的 丙烯腈中还存在少量(约3%)丙腈,它对电解过程也不会产 生不良影响,因而也不必将它们分离。收集器10下层为水 相,含约7.0%的丙烯腈,送往洗涤塔8以提取季铵盐。精馏 塔9塔釜液除己二腈及其低聚物外,还含有约9%丙腈,在 精馏塔11中,在54kpa下,将丙腈从塔顶蒸出,塔釜液(含 己二腈约94%)流入蒸馏釜13,在1.3kpa的真空条件下将高 纯己二腈蒸出,己二腈纯度大于99%。
脱硝催化剂的失活机理及其再生技术

一、失活机理催化剂失活原因包括:磷、砷以及碱金属等化学原因导致的催化剂中毒.催化剂的表面和内孔被飞灰颗粒掩盖甚至发生严重堵塞;在高速和高温的烟气的双重冲击下,催化剂经常会发生物理原因造成的磨损,高温情况下会发生热烧结,同时活性组分也会因此流失。
(1)石申及碱金属等导致催化剂中毒众多化学元素中,有很多对催化剂有危害作用,被认为危害最大的是碱金属元素,不但包含碱金属的硫酸盐和氯化物,还含有碱金属氧化物等。
一些煤种中多数含有砷,在高温烟气中也会存在气态的As20s,当其发生扩散并进入催化剂结构的细小微孔中,在该物质表面发生反应,活性位置被占据后会直接导致催化剂内部发生破坏,从而使得脱硝催化剂失去活性(2s10)。
(2)催化剂孔道和表面堵塞覆盖烟气里有大量的飞灰的存在,飞灰中颗粒大小不同,这些飞灰颗粒有的可以相互结合形成大的颗粒,因此造成催化剂的孔道和表面堵塞,有的会跟随气流的方向集聚在脱硝催化剂外侧,使催化剂的有效活性位置被覆盖,还有一些的比较微小的颗粒可能会进入它自身的孔道中,致使催化剂的孔道内发生堵塞,阻碍NH3,02、NOx到达催化剂的活性表面,使得催化剂失去活性(29)0。
(3)催化剂高温烧结目前实际应用中的SCR脱硝催化剂,因脱硝催化剂的反应温度需要控制在一定范围内,通常需要在340-400℃下运行,催化剂反应一段时间后,催化剂微小的颗粒在高温条件下,会被烧结成大的金属颗粒,比表面积会因此变小。
使得部分活性表面缺失,直接的结果就是,其活性也会因为这些原因导致降低。
催化剂如果在高温情况下发生烧结,很难用再生方法将其恢复,因为在有限的温度范围内,SCR脱硝催化剂的活性成分以及载体有良好的热稳定性,但如果催化剂长期在过高的温度下运行,催化剂的晶格结构就会因高温发生变化,难以通过活性再生方法将其恢复口。
(4)机械磨损催化剂无论是安装过程中,还是更换过程中,会发生撞击摩擦现象,这些都会减少使其表面的活性物质;在较大空速条件下,由于催化剂竖直向下布置在SCR反应塔中,烟气与催化剂平行流动,从反应塔顶部由上向下,存在于烟气中的大物质颗粒,对催化剂的表面发生碰撞摩擦,活性物质会因此减少。
氰基加氢还原制备有机胺的研究概述.doc

氰基加氢还原制备有机胺的研究概述-氰基化合物加氢还原可适用于大多品种有机胺产品的合成,以下是小编搜集整理的一篇探究氰基加氢还原制备有机胺的范文,欢迎阅读查看。
有机胺化合物是广泛应用的大宗化学品,作为精细化学品也应用于医药、农药、乳化剂及增塑剂等的生产过程。
当前,有机伯胺的需求最为强劲,尽管其合成方法有很多,但在非均相催化体系下有机伯胺的高选择性合成仍然是一个关键的技术问题。
近年来,氰基化合物加氢还原作为制备有机胺的重要途径之一受到人们的持续关注[1].当前,对于氰基加氢还原的反应机理研究已取得了显着进步[2],广泛认可的反应过程如图式1所示。
总结近年来氰基加氢还原的研究可以知道,催化剂的性能是影响反应的重要因素,此外,氰基化合物的结构对于反应的结果也有着较大的影响。
本文将重点对上述两方面的研究进行综述。
1、非均相催化剂目前,应用于氰基化合物催化还原过程的催化剂主要包括阮尼镍、阮尼钴、Pd/C、Pt/C、Ru/C、Rh/C等。
另外,上述金属在SiO2、Al2O3、MgO等载体上负载的新型催化剂也被应用于该催化反应过程的研究。
1.1阮尼型催化剂阮尼型催化剂是高度分散的活性金属粒子(Co、Ni、Fe、Cu),使用过程中通常需要加入碱为助剂以抑制仲胺和叔胺化合物的生成。
在众多阮尼型催化剂中阮尼镍和阮尼钴最为常用,但阮尼镍因价格便宜而逐渐成为目前工业生产中己二腈加氢还原制备己二胺的最主要催化剂。
为探索进一步改进阮尼镍的催化性能,胡荣华等[3]采用猝冷法制备了二元Ni-Al合金,用碱液处理活化得到新型镍基加氢催化剂,同时测试了催化剂对不饱和化合物如环己烯、乙腈、硝基苯、葡萄糖等的加氢性能。
研究发现,在环己烯、乙腈、硝基苯和葡萄糖加氢反应中,猝冷法制备的Ni催化剂的活性均比阮尼镍催化剂提高约9.0%~34.5%不等。
1.2双金属催化剂在氰基化合物加氢还原制备有机胺方面,与其他贵金属(如Rh、Pd、Pt、Cu)相比,Ru和Co被认为是对伯胺具有高选择性的催化剂。
丙烯腈电解合成己二腈方程式

丙烯腈电解合成己二腈方程式
丙烯腈是一种重要的有机化工原料,具有良好的化学稳定性和热稳定性,同时在高温下具有较高的反应活性。
其广泛应用于制造己二腈、合成纤维、涂料、塑料等领域。
本文将介绍丙烯腈电解合成己二腈的方程式,并对其进行解释。
电解合成己二腈的原理基于丙烯腈的化学性质。
在电解过程中,丙烯腈经过电解反应,生成己二腈、氢气和氧气。
反应方程式如下:
2CH2=CHCN + 4H2O → 2C6H10N + 4H2 + O2
其中,CH2=CHCN表示丙烯腈,C6H10N表示己二腈。
己二腈是一种重要的有机化工原料,具有较高的化学稳定性和热稳定性。
它主要用于制造己二腈聚合物、合成纤维、涂料和塑料等。
与丙烯腈类似,己二腈也具有较高的反应活性,因此在化工领域具有广泛的应用。
在上述反应中,丙烯腈经过电解,碳链断裂,生成己二腈、氢气和氧气。
这个过程具有较高的反应选择性和产物纯度,是一种较为理想的合成方法。
此外,该方法还具有能耗低、操作简便等优点。
总之,丙烯腈电解合成己二腈是一种具有较高可读性和实用性的方法。
通过该方法,不仅可以获得高纯度的己二腈产物,还可以实现资源的合理利用。
裂解汽油加氢催化剂的影响因素及应对措施

裂解汽油加氢催化剂的影响因素及应对措施摘要:作为乙烯生产过程中的副产物,裂解汽油随着乙烯工业的快速发展和乙烯加工能力地提高其产量也不断增加。
裂解汽油中含有丰富的芳烃类及其他如硫、氮、氧、氯等多种化合物,需要进行加氢催化剂操作。
本文通过围绕裂解汽油氢催化剂应用的实际经验,对加氢催化剂的寿命影响因素进行分析,并提出相关应对措施,以供参考。
关键词:裂解汽油;加氢催化剂;影响因素;应对措施当前乙烯加工能力地提高促进了其副产品裂解汽油产量的增加,裂解汽油芳烃含量的高达60%-80%。
目前裂解汽油加氢催化剂的工艺主要是部分馏分二段加氢工艺。
第一段主要是饱和二烯烃,其次是单烯烃和少量苯乙烯。
第二段主要饱和一段没有饱和的大部分单烯烃,其次是少量的二烯烃和硫、氮等杂质。
下文主要围绕于裂解汽油加氢催化剂的影响因素与应对措施展开分析,以促进加氢催化剂的使用寿命的有效延长。
1裂解汽油加氢催化剂影响因素分析1.1二段催化剂的影响1.1.1催化剂活性的影响二段加氢催化剂一般具有加氢选择性好、脱硫活性高、热稳定性高等优点,但如果加氢催化剂的初始活性反应温度较高,会导致加氢催化剂在催化剂床层中未加氢饱和的二烯烃发生结焦聚合反应,催化剂的失活率加快,从而降低加氢催化剂的使用寿命,同时产品质量也会随之下降。
其次裂解汽油或裂解装置中所带有的毒物如砷化物也会对催化剂的活性造成影响。
由于加氢之前需要对裂解汽油进行液相脱砷,在进行重质化脱身反应过程中砷容易滞留装置,这种砷化物的积压对非贵金属催化剂属性的二段催化剂造成活性无法恢复的影响。
1.1.2催化剂上积炭的影响催化剂上的积炭形成主要有两种途径,一是原料油在进行加热、蒸馏等预处理过程中形成的胶质沉积在催化剂表面;二是在催化剂孔道中吸附的不饱和烃分子和相邻的不饱和烃分析产生聚合反应或者缩合反应形成积炭大分子。
积炭的形成也影响加氢催化剂的使用期限。
1.2原料油性质对催化剂的影响一是原料油水分的影响。
第五节 催化裂化催化剂再生反应

2012-6-4
页岩油化工厂催化裂化技术讲座
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(5)碱性氮化物 它使催化剂的活性和选择性降低。碱性氮化物的毒害作用的大小除 了与总碱氮有关外,还与其分子结构有关。例如分子大小、 分子类 型、 分子的饱和度。 4、催化剂的平衡活性 由于新鲜催化剂在使用中会受到各种因素的影响而逐渐发生变化, 因此新鲜催化剂的活性并不能反应工业装置中实际的催化剂活性。实 际通常用平衡活性来表示装置中实际的相对稳定的催化剂活性。 影响活性的因素 (1)催化剂的水热失活速度 催化剂的水热失活主要发生在再生剂,因为它是温度最高和水汽 多的场合。 催化剂颗粒在再生器内的停留时间分布是计算催化剂失活的重要 基础。
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由于焦炭的确切组成不能确定,在催化裂化工艺计算中通常 根据元素碳和元素氢的燃烧发热值,结合H/C,CO2/CO 计算反应 热。 元素碳和元素氢的燃烧热如下: C+O2→CO2 33873KJ/Kg C+0.5O2 →CO 10258KJ/Kg H2+0.5O2 →H2O 119890KJ/Kg 由总热效应扣除11.5%的焦炭脱附热后得净热效应。这种计 算方法实质上是把焦炭看成碳和氢的混合物,这在理论上是不正 确的。但是通过计算得到的结果比较接近实际值。
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王光埙等人研究了烧氢的动力学,提出了烧氢速度的表达式。 dH/dt=kHpH
式中:kH-氢的燃烧速率常数,1/(Kpa/min)
p-氧分压, Kpa H-催化剂上焦炭中氢的质量分数,%
对CRC-1催化剂,当温度不超过700℃时,
KH=2.47×108exp(-157.7×103/RT) 当温度>>700℃时要做温度矫正.
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己二 腈 选 择 加 氢 镍 基 催 化 剂 的 失 活 和 再 生
赵 磊 。 张
天津
敬 。 王 文 美 康
磊 陈吉 祥 张 继 炎。
307) 0 0 2
( .天 津 市 环 境 保 护 科 学 研 究 院 ,天 津 3 0 9 ; . 天 津 大 学化 工学 院 催 化 科 学 与工 程 系 , 1 011 2 3 0 7 ; .北 洋 国家 精 馏 技 术 工 程 发 展有 限公 司 ,天 津 002 3
己二腈 ( N)选 择加氢 合 成 6氨基 己腈 ( N) 是 丁二烯 氢 氰 化 路线 的关键 步 骤口 。己二腈 AD 一 AC ] 加 氢反应 中如何 提高 目的产 物 的选择 性至关 重要 ,而影 响 目的产物选 择性 的诸 多 因素 中催 化剂最为关 键 。 目前对 己二腈 选择 加氢 合成 6氨基 己腈 的研究 取得 了一定进 展[ ,但有 关 己二腈 加 氢催化 剂失 一 2 ] 活 和再生 的分析 报道并 不多 见 。而腈 类加氢 反应 的一个重 要特 征是腈类 加 氢产 物 ( )易使 催化剂 中 胺 毒 失活 。文 献报道 ,胺 的低 聚体 的形成 沉积并 且阻 塞 了表 面活性 位是 己二 腈加 氢 催 化剂 失活 的主
催化 剂制备 及评价 方法 参见 文献n 。在 内径 为 1 2mm 固定 床反 应装 置 评价 的催 化 剂为 2  ̄4 目 0 0
的 Ni / 。( A) O AIO N/ A)和 Ni卜 O L 2 / 。 ( C K2 - aO。Al O NKL A) / ,催 化齐 载 0 体 为 7A1 L 。 ,经 14 3K 焙烧 2h 比表 面积 1 / 。反 应条件 为 常压 ,温度 10℃ ,己二腈 液时 O 7 , 5m。 g 8
第 2 卷 第 3期 6
21 0 0年 6月
化 学 反 应 工 程 与 工 艺
Ch mia a t n En i e rn n c n lg e c lRe c i g n e ig a d Te h o o y o
VOl26。NO 3
J n 2 1 ue 00
文 章编 号 ; 0 1 7 3 ( 0 0 3 2 9 6 1 0 - 6 1 2 1 )0 一O 2 —0
磊 (9 8 ) 1 7 一 ,男 ,博 士 ,-= 师 。E maltzali yh o cr. n _ =程 I = - i d hoe ao .o a : @ n
空 速 0 2 _ ,氢 气空 速 17 0h 。 . 4h 。 0 _ ,己二腈 的乙醇溶 液流速 5mL h ( 腈物 质 的量 比约为 4 ) / 氢 1。
收 稿 日期 :2 0 — 22 ; 修订 日期 :2 1  ̄ 32 0 91 — 3 0 0 0 —0
作者 简 介 :赵
一
定 的协 同作 用 。开发 的负 载型镍 基催 化剂 性能虽然 较佳 ,但稳定 性 依 然较 差 。本工作 在前期工作 的
基础上 ,对 固定床反应 器 中己二腈 加氢催化剂失活 的原 因进行 了分析 ,并对催化 剂的再生进行 了考察 。
1 实 验 部 分
1 1 催 化剂 的制备 及活性 评价 .
分恢复 。
前期 工作对 己二 腈加 氢反 应 的进 展 和 己二腈 催化 加氢合 成 6氨基 己腈 的负 载型镍基 催化剂 的制 。 一
备及其反 应工艺 条件进 行 了研 究 ] ,结果 表 明 ,K o 主要 作 为碱 性 和 电子 助剂 改 善 催化 剂 的 6氨 。 一
基 己腈选择 性 ,L 。 主要作 为结 构性 助剂 改善催 化剂 的活性 和稳定性 ,二 者共 同作 为助 剂可 以起 到 aO。
摘 要 : 以 乙醇 为 溶 剂 ,在 常 压 、温度 10℃ 、 己二 腈 液 时 空速 0 2 _ 、氢气 空速 17 0h 和 进 料 速 率 8 .4h 。 0
5mL h ( / 氢腈 物 质 量 比约 为 4 ) 反 应 条件 下 ,采 用 固定 床 反 应 器 考 察 了不 同助 荆 改 性 的 负 载 型 镍 基 催 化 1 剂 上 己二 腈 选 择 加 氢 制备 6氨 基 己腈 的 反 应 性 能 。结 果 表 明 ,适 量 的 K 0 和 L z 助 剂 的 加入 , 不仅 提 一 2 aOa
高 了镍 基 催 化 剂 对 6氨 基 己 腈 选 择 性 ,而 且 提 高 了 加 氢 反 应 的 稳 定 性 。 热 失 重 ( 一 TG) 能 量 分 析 光 谱 , ( DX 和 X射 线 衍 射 ( RD)分 析 表 明 ,催 化 荆 表 面 含 C和 N 有 机 物 种 的 沉 积 是 催 化 剂 失 活 的 主要 原 E ) X 因 ,Ni 晶粒 的长 大 也 是 失 活 原 因之 一 。 采 用器 内直 接 H2还原 、器 外 乙 醇 洗 涤 和 二 次 焙 烧 还 原 对 失 活催 化 剂 进 行 再 生 ,可在 一 定 程 度 上 恢 复 催 化 剂 的活 性 以及 对 6氨 基 己腈 的选 择 性 ,其 中采 用 原 位 Hz 原 的 方 一 还 式 进 行 再 生较 为适 宜 。 关 键 词 : 负 载型 镍 基 催 化 剂 ;失 活 }己 二腈 }选 择 加 氢 ;氨 基 己腈 中 图 分 类 号 : T 2 6 6 Q 4 6 8 0 4 . 8 Q 2 . f 2 . ; 6 3 3 T 文献标识码: A
要原 因 。Al i 究 了高压 釜反 应 器 中 R / 。 化剂 上 己二腈 选 择 加氢 合 成 6氨基 己腈 的反 i 等口 研 n h Al 催 O 一 应 ,使用后 的催化 剂过滤 后用 乙醇 洗 涤 和氢 气还 原 可 以恢 复 活 性 ,但 6氨 基 己腈 的选 择 性却 只能 部 一