论文环己烷氧化反应探究是关于对不知道怎么写环己烷论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文环己烷论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
摘 要：在环己烷氧化反应过程中由于受到许多因素的制约,造成反应收率下降,为了保证氧化反应的高效进行,在进行氧化反应时要综合考虑影响氧化反应的多种因素,及时调整增大氧化收率.
关键词：环己烷氧化；环己基过氧化氢；温度；停留时间；转化率
环己酮是一种重要的化工原料,是生产己内酰胺和己二酸的主要原料,具有低毒、微溶于水、易溶于甲醇、乙醇、丙酮、醚、苯等大多数有机溶剂的特点.因其具有良好的溶解性、低毒和相对较低的等特点,环己酮在工业上广泛应用于高档溶剂、燃料助剂、医药助剂、抛光剂、胶黏剂及皮革涂料稀释剂等领域,近几年环己酮产量和需求量稳定增长,其生产与发展发挥了巨大的社会效益,取做到了良好的经济效益.随着下游产品的质量提高,对环己酮的质量提出了更高的要求.
一、氧化反应机理
环己烷氧化制环己酮装置一般采用法国隆波利公司的高压贫氧氧化---酸性分解（均相工艺）或D公司的低压空气氧化-碱性分解（非均相工艺）.液相的环己烷和空气进行的氧化反应,属于游离基退化支链反应,按照链引发、增长、退化分支、终止四个步骤进行.空气中的分子氧首先溶解到液相环己烷中,通过碰撞发生分子氧和易氧化物质的氧化反应,即发生游离基的引发及增长反应,利用醇酮易氧化的特性去引发反应,缩短反应时间.一旦引发成功,环己烷将与氧气发生简单链式游离基反应.
二、反应过程中的影响因素
(一)反应温度
环己烷氧化过程是一个放热过程,其反应温度将有反应过程产热及环己烷蒸发带走的热量平衡决定的,其反应温度高低决定了反应速度的快慢.温度升高,反应速度加快,但环己基过氧化氢（CHHP）的热稳定性差,随着温度升高,环己基过氧化氢分解出环己醇、环己酮,而环己酮比环己烷更易氧化,造成副反应增多,收率下降；此外,反应温度提高需要提高进入氧化反应器物料温度,增加蒸汽使用量,造成能耗增加；温度降低后会造成氧化反应无法正常进行.因此,通过反应器进料加入冷环己烷调整反应器反应温度,一般温度控制在165-170℃,温度逐步递减.
(二)反应压力控制
反应压力和温度密切相关,压力的确定首先要考虑氧化反应的温度,因为环己烷饱和蒸汽压和温度变化较大,环己烷在165℃进行氧化反应,此时环己烷的饱和蒸汽压为0.74MPa,为了保证环己烷的蒸发及氧化反应进行,反应压力应高于蒸汽压.氧化反应系统压力控制通过尾气吸收塔排出管线调节,压力控制高会降低尾气中环己烷含量,减少环己烷的排出,但提高设备投资,提高空压机的排气压力；压力控制低,造成环己烷排出量增多,增加后系统的处理能力.压力升高有利于氧化反应的进行,但副反應增多,不利于氧化反应的控制,因此,反应压力要和温度综合考虑,一般操作压力控制在1.1-1.2MPaG.
(三)转化率
转化率对产品收率、设备投资、公用工程消耗等因素影响较大,我们一般维持在3.5%左右.转化率增加,会造成环己烷收率下降.由于转化率升高后其反应产物中的醇酮将进一步发生氧化反应,产生较多的副产物酸和酯,而降低反应收率,一般转化率增加1%收率将下降4%.我们在生产中一般控制较低的转化率,进一步提高氧化收率.
(四)停留时间
在环己烷氧化过程中,首先氧化生成环己基过氧化氢,再生成环己酮及环己醇,停留时间延长,副反应增多,收率下降,所以停留时间对反应的收率影响较大.而停留时间短,反应不彻底,能耗较高.所以控制合适的停留时间应根据进料量、反应器容积、转化率来合理选择,一般停留时间控制在40min左右.
(五)气液比
在环己烷氧化反应过程中控制一定的气液比较为重要,气液比大,空气补入量较多,氧化釜内氧浓度增大,容易发生深度氧化,副产物增多且收率下降；气液比小,造成能耗增大,但转化率下降,收率升高.
一般气液比维持在44-48较为合适.
(六)物料内循环
环己烷氧化反应釜一般设置内导流筒,利用空气为动力,达到内循环的目的.为使空气与液相环己烷充分接触,空气通过分布器小孔进入反应釜,导流筒外环的环己烷因空气吹入,密度下降,液相环己烷在上升过程中和空气进行反应,为了获得较高的收率,只有一部分环己烷进行了氧化反应,大部分环己烷进行循环.内循环起到了扰流的作用,使气液充分接触.保证氧化反应的收率.
（七）反应釜水分
因为水的带入会抑制氧化反应的进行,所以在系统开车之前一定要对反应器进行排水.水的存在将会影响反应器的正常升温,主要是环己烷和水形成烷水共沸,开车升温时温度波动较大,延长开车时间；由于水的存在会造成反应器压力波动,调整较为频繁.为了避免水的带入,要注意控制热交换塔的顶部温度,防止产生冷凝水带入反应器.
（八）空气分配
空气的供给必须考虑氧化尾气中的氧含量,一般空气量为平均分配或随氧化反应釜位号增加,各氧化反应釜的气量情况可以通过尾气分析体现,若尾气分析氧含量高,那么氧化反应转化率降低,氧化收率提高,反之亦然.同时综合考虑反应釜温度呈递减趋势.
一般尾气中氧含量控制在1.5-2.5Vol%.
三、结论
通过以上的分析,选择合适的温度、压力、转化率、停留时间对环己烷氧化反应较为重要,为了保证环己烷氧化反应的正常进行,必须根据实际情况综合考虑其影响因素.
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作者简介：周旭升（1975-）,男,河南平顶山人,本科,助理工程师,现从事化工生产和管理工作.
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参考文献：
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