脫氫dehydrogenation
沿革 早在1889年就實(shí)現(xiàn)了由甲醇脫氫制甲醛的工業(yè)生產(chǎn)。20世紀(jì)20年代起，先后實(shí)現(xiàn)了異丙醇脫氫制丙酮、乙苯脫氫制苯乙烯、丁烷脫氫制丁烯、丁烯脫氫制丁二烯、正丁烯氧化脫氫制丁二烯等的工業(yè)生產(chǎn)。
反應(yīng)類型 脫氫有熱脫氫和催化脫氫兩種，工業(yè)上主要以催化脫氫為主。催化脫氫可分為：①碳－氫鍵催化脫氫，如烷烴、烯烴、芳烴和環(huán)烷烴等的脫氫：
CH3CH2CH2CH3─→CH2＝CH-CH＝CH2+2H2
CH3CH2CH＝CH2─→CH2＝CH-CH＝CH2+H2
CH2＝CHCH2CH3+½O2─→CH2＝CH－CH＝CH2+H2O
催化劑 選用適宜的催化劑，是提高脫氫反應(yīng)速度和選擇性的關(guān)鍵。脫氫是加氫的逆過程，原則上加氫催化劑也能作為脫氫催化劑使用。但是，由于脫氫和加氫反應(yīng)條件不同，在選擇催化劑時(shí)，除注意催化活性外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①耐熱性好，保證在脫氫高溫環(huán)境中不被燒結(jié)；②化學(xué)穩(wěn)定性好，在較高溫度下具有抗氫氣還原和抗水蒸氣侵蝕的能力；③脫氫比加氫易使催化劑表面結(jié)焦，應(yīng)易于進(jìn)行催化劑再生。常用的催化劑為各種金屬氧化物（如氧化鐵、氧化鉻、氧化鋅、氧化鎂）和各種金屬（如銅、銀、鎳、鉑）等。氧化脫氫催化劑除具有脫氫催化劑的性能外，還應(yīng)具有催化氧化性能，常用的是混合氧化物催化劑（如鉬、鉍的氧化物，鐵、銻的氧化物等），也可用金屬催化劑。過程條件 脫氫是可逆、吸熱、分子數(shù)增加的反應(yīng)，高溫和低壓有利于反應(yīng)的進(jìn)行。脫氫一般在較高的溫度（300～800°C）下才具有一定的反應(yīng)速度，但相應(yīng)地裂解副反應(yīng)速度也會(huì)加快。為此，必須采用選擇性良好的催化劑，并用減壓操作以盡量降低反應(yīng)溫度。但低壓操作有漏入空氣引起爆炸的危險(xiǎn)，工業(yè)上一般是向反應(yīng)系統(tǒng)通入水蒸氣，以降低反應(yīng)物的分壓，并能提供反應(yīng)所需的熱量，消除及減輕催化劑的結(jié)焦。采取氧化脫氫，可使生成的氫被氧化成水而除去，促使反應(yīng)移向脫氫方向，以提高轉(zhuǎn)化率；同時(shí)氧化放出大量的熱，可供給脫氫吸熱的需要。以甲醇為例：
甲醇脫氫反應(yīng)：
催化脫氫反應(yīng)器有固定床反應(yīng)器，如列管式、圓柱型絕熱床單段或多段反應(yīng)器和徑向反應(yīng)器，以及流化床反應(yīng)器。反應(yīng)器的材質(zhì)要有耐高溫和抗氫蝕的能力。
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