第8章 芳烴轉(zhuǎn)化過程

第8章芳烴轉(zhuǎn)化過程8.1概述8.2芳烴轉(zhuǎn)化8.3C8芳烴的分離8.4芳烴生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展方向8.1概述芳烴是含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔锏目偡Q。

芳烴中的“三苯”(苯、甲苯和二甲苯，簡稱BTX)和烯烴中的“三烯”(乙烯、丙烯和丁二烯)是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)原料，具有重要地位?；瘜W(xué)工業(yè)所需的芳烴主要是苯、甲苯及二甲苯。★苯可用來合成苯乙烯、環(huán)己烷、苯酚、苯胺及烷基苯等；★甲苯不僅是有機(jī)合成的優(yōu)良溶劑，而且可以合成異氰酸酯、甲酚，或通過歧化和服烷基制苯?！锒妆胶鸵冶酵瑢貱8芳烴，二甲苯異構(gòu)體分別為對二甲苯、鄰二甲苯和間二甲苯。工業(yè)上常用術(shù)語“混合二甲苯”實際上是乙苯和三個二甲苯異構(gòu)體組成的混合物。

對二甲苯主要用于生產(chǎn)對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞?，與乙二醇反應(yīng)生成的聚酯用于生產(chǎn)纖維、膠片和樹脂，是最重要的合成纖維和塑料之一。

鄰二甲苯主要用途是生產(chǎn)鄰苯二甲酸酐，進(jìn)而生產(chǎn)增塑劑，如鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)等。

間二甲苯的主要用途是生產(chǎn)間苯二甲酸及少量的間苯二脂，后者是生產(chǎn)殺菌劑的單體，間苯二甲酸則是生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂的基礎(chǔ)原料。

乙苯的主要用途是制取苯乙烯，進(jìn)而生產(chǎn)丁苯橡膠和苯乙烯塑料等。本章主要有三部分內(nèi)容，即芳烴(主要指BTX及乙苯)的生產(chǎn)、芳烴轉(zhuǎn)化與單一芳烴產(chǎn)品的分離精制，后兩部分是本章的重點。

8.1.1芳烴的來源與生產(chǎn)方法表8-1芳烴的來源表8-2芳烴的含量和組成1.焦化芳烴生產(chǎn)：在高溫作用下，煤在焦?fàn)t炭化室內(nèi)進(jìn)行干餾時，煤質(zhì)發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化。

焦炭（75%）

粗煤氣（25%）

表8-3粗笨的回收粗笨

焦?fàn)t炭化室煤干餾初冷脫氨脫萘終冷洗油吸收蒸餾脫吸2.石油芳輕生產(chǎn)

圖8-1石油芳烴生產(chǎn)過程不同國家的石油芳烴生產(chǎn)模式有所不同。★芳烴資源豐富的美國，苯的需要量較大，需通過甲苯脫烷基制苯補(bǔ)充苯的不足，而對二甲苯與鄰二甲苯主要從催化重整油中分離而得，很少采用烷基轉(zhuǎn)移與二甲苯異構(gòu)化等工藝過程?！镂鳉W與日本芳烴資源不夠豐富，因而采用芳烴轉(zhuǎn)化工藝過程較多。★中國芳烴資源比較少，需充分利用有限的芳烴資源，因而采用甲苯、C9芳烴的烷基轉(zhuǎn)移，甲苯歧化，二甲苯異構(gòu)化等工藝過程，很少采用甲苯脫烷基工藝。I.催化重整生產(chǎn)芳烴催化重整是煉油工業(yè)主要的二次加工裝置之一，它用于生產(chǎn)高辛烷值汽油或BTX等芳烴，其中約10％的裝置用于生產(chǎn)芳烴產(chǎn)品。(1)催化重整基本化學(xué)反應(yīng)

主反應(yīng)：環(huán)烷脫氫、五元環(huán)異構(gòu)脫氫、烷烴脫氫環(huán)化、烷烴異構(gòu)、氫裂解等副反應(yīng)：加氫裂解、烯烴聚合等。(2)催化重整原料

催化重整原料為石腦油餾分，一般盡可能選用含環(huán)烷烴多的石腦油作為原料。對于餾程，一般根據(jù)生產(chǎn)目的芳烴適當(dāng)選取。生產(chǎn)BTX來說，原料的實沸點餾程取65～145℃；如要利用C9芳烴增產(chǎn)C8芳烴，則實沸點餾程取70～177℃為宜。表8-4我國的幾種石腦油烴族組成

石腦油中含有微量的硫、氮、氧等有機(jī)物，砷和重金屬等化合物。重整催化劑對這些化合物很敏感,因此石腦油在重整之前，需進(jìn)行加氫處理：除去這些有害物質(zhì)，加氫預(yù)處理以鋁酸鈷/Al2O3為催化劑，在反應(yīng)溫度340～370℃，操作壓力1.8～2.4MPa，氫／油(摩爾比)0.5：1，體積空速1～8h-1條件下進(jìn)行。預(yù)處理后，石腦油中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.5～2×10-6，砷低于2×10-9，重金屬低于2×10-8。(3)重整催化劑

重整催化劑由一種或多種貴金屬元素高度分散在多孔載體上制成，主金屬為鉑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.3％～0.7％；還有鹵族元素氟或氯，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5％～1.5％。目前已經(jīng)工業(yè)化的雙金屬重整催化劑主要有三大系列，即鉑錸、鉑錫與鉑銥。催化劑載體由n-Al2O3發(fā)展為r-Al2O3，r-Al2O3的比表面雖小于n-Al2O3，但它小于2nm的孔少，中等孔徑多，且熱穩(wěn)定性好，能在苛刻條件下操作。(4)催化重整工藝圖8-1連續(xù)重整反應(yīng)原理流程圖1-反應(yīng)器；2-加熱器；3-換熱器；4-冷卻器；5-高壓分離器；6-壓縮機(jī)；7-泵；8-低壓分離器；9-穩(wěn)定塔世界上催化重整裝置現(xiàn)有10％的能力用于生產(chǎn)芳烴，90％的能力用于生產(chǎn)汽油，而我國則約各占50％。催化重整生產(chǎn)BTX的特點是，含甲苯和二甲苯較多，含苯較少。

以半再生式重整為例、典型的芳烴收率為：苯6．8％，甲苯21．9％，二甲苯19．8％，重芳烴6．4％，總收率54．9％。II．裂解汽油生產(chǎn)芳烴乙烯是石油化工最重要的基礎(chǔ)原料之一。隨著乙烯工業(yè)的發(fā)展，副產(chǎn)的裂解汽油已是石油芳烴的重要來源。(1)裂解汽油預(yù)處理

裂解汽油為C5～200℃餾分。

C5餾分中含有較多異戊二烯、間戊二烯與環(huán)戊二烯，它們是合成橡膠和精細(xì)化工的重要原料；C5餾分中二烯烴經(jīng)加氫生成烯烴是很好的汽油組分；

C5餾分烯烴進(jìn)一步加氫生成C5烷烴，可作為烴類裂解原料。依C5餾分的不同利用途徑，加氫精制原料的分餾也有所不同，如圖8-2所示。但其共同點是必須經(jīng)蒸餾除去裂解汽油中C4餾分、部分C9芳烴與C9+餾分，

(2)裂解汽油加氫

裂解汽油加氫是目前普遍采用的精制方法。由于從裂解汽油中除去雙烯烴、單烯烴和氧、氮、硫等有機(jī)化合物的工藝條同，—般采用二段加氫精制工藝。

第一段加氫的目的，將使易生膠的二烯烴加氫轉(zhuǎn)化為單烯烴以及烯基芳烴轉(zhuǎn)化為芳烴。這一段加氫在比較緩和的工藝條件下進(jìn)行，以避免二烯烴聚合。因此一段加氫多采用它(Pd/Al203)為催化劑，在低溫(低于l00℃)液相下進(jìn)行選擇性加氫。一段加氫也有少數(shù)采用非貴金屬鎳鉆、鉑鎢等催化劑，此類催化劑，其反應(yīng)溫度一般要高于100℃，在這樣溫度下雙烯烴難免在催化劑表面聚合，從而降低催化劑活性，導(dǎo)致催化劑再生頻繁。裂解汽油經(jīng)一段加氫后，其中二烯烴含量小于2％(以質(zhì)量計)；第二段加氫目的，主要使單烯烴飽和并脫除硫、氧、氮等有機(jī)化合物。這一段加氫精制，普遍采用非貴金屬Co-Mo-Al203系列的催化劑，工藝技術(shù)比較成熟。二段加氫在較高溫度氣相條件下進(jìn)行。二段加氫后，裂解汽油的溴值小于1，含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2×10-6。

III.輕烴芳構(gòu)化與重芳烴的輕質(zhì)化(1)由烷烴生產(chǎn)芳烴的Cyclar工藝此工藝首先由英國石油(BP)公司提出、以世界市場過剩的低價液化石油氣——丙烷、丁烷為原科，經(jīng)催化脫氫、齊聚、環(huán)化相芳構(gòu)化生產(chǎn)芳烴。圖8-3Cyclar工藝流程1-熱交換器；2-反應(yīng)器；3-再生塔；4，5-回收塔；6-分離器(2)重芳烴輕質(zhì)化的Dctol工藝

8.1.2芳烴餾分的分離由催化重整相加氫精制裂解汽油得到的含芳烴餾分都是由芳烴與非芳烴組成的混合物。

由于碳數(shù)相同的芳烴與非芳烴的沸點非常接近，有時還會形成共沸物，用一般的蒸餾方法是難以將它們分離的。

為了滿足對芳烴純度的要求，目前工業(yè)上實際應(yīng)用的主要是溶劑萃取法和萃取蒸餾法。前者適用于從寬餾分中分離苯、甲苯、二甲苯等。后者適用了從芳烴含量高的炸餾分中分離純度高的單一芳烴。8.2芳烴轉(zhuǎn)化各種芳烴組分中用途最廣、需求量最大的是苯與對二甲苯，其次是鄰二甲苯。8.2.1芳烴的脫烷基化芳烴的脫烷基化：烷基芳烴分子中與苯環(huán)直接相連的烷基，在一定的條件下可以被脫去。工業(yè)上主要應(yīng)用于甲苯脫甲基制苯、甲基萘脫甲基制萘。1.脫烷基反應(yīng)的化學(xué)過程——以甲苯加氫脫烷基制苯為例(1)主副反應(yīng)和熱力學(xué)分析主反應(yīng)：副反應(yīng)：

(2)催化劑活性-載體組成：主要是由周期表中第Ⅳ、Ⅶ族中的Cr、Mo、Fe、Co和Ni等元素的氧化物負(fù)載下A12O3、SiO2等載體上所組成，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7％～20％。

最常用的是氧化鉻-氧化鋁、氧化鉬-氧化鋁和氧化鉻-氧化鉬-氧化鋁催化劑。助催化劑：

①為了抑制芳烴裂解生成甲烷等副反應(yīng)的進(jìn)行，常加入少量堿和堿土金屬作為助催化劑。

②為防止縮合產(chǎn)物和焦的生成，提高催化劑的選擇性，也可在反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入反應(yīng)物料量的10％～15％(以質(zhì)量計)的水蒸氣。2.脫烷基化方法(1)烷基芳烴的催化脫烷基

：烷基苯在催化裂化的條件下可以發(fā)生脫烷基反應(yīng)生成苯和烯烴。此反應(yīng)為苯烷基化的逆反應(yīng)，是一強(qiáng)吸熱反應(yīng)。反應(yīng)的難易程度與烷基的結(jié)構(gòu)有關(guān)。不同烷基苯脫烷基次序為：叔丁基>異丙基>乙基>甲基。烷基愈大愈容易脫去，甲苯最難脫甲基，所以這種方法不適用于甲苯脫甲基制苯。(2)烷基芳烴的催化氧化脫烷基

：烷基芳烴在某些氧化催化劑作用下用空氣氧化可發(fā)生氧化脫烷基生成芳烴母體及二氧化碳和水。其反應(yīng)通式可表示如下:

例如甲苯在700～500℃，往鈾酸鉍催化劑存在下，用空氣氧化則脫去甲基而生成苯，選擇性可達(dá)70％。

此法尚未工業(yè)化，其主要問題是氧化深度難控制，反應(yīng)選擇性較低。(3)烷基芳烴的加氫脫烷基：在大量氫氣存在及加壓下，使烷基芳烴發(fā)生氫解反應(yīng)脫去烷基生成母體芳烴和烷烴。這一反應(yīng)在工業(yè)上廣泛用于從甲苯脫甲基制苯，是近年來擴(kuò)大苯來源的重要途徑之一;也用于從甲基萘脫甲基制萘。烷基芳烴的加氫脫烷基過程，又分成催化法和熱法兩種。

由于熱法不需催化劑，苯收率高和原料適應(yīng)性較強(qiáng)等優(yōu)點，所以采用加氫熱脫烷基的裝置日漸增多。(4)烷基苯的水蒸氣脫烷基法：在加氫脫烷基同樣的反應(yīng)條件下，用水蒸氣代替氫氣進(jìn)行的脫烷基反應(yīng)。烷基芳烴的加氫脫烷基法與烷基苯的水蒸氣脫烷基法比較：通常認(rèn)為這兩種脫烷基方法具有相同的反應(yīng)歷程：甲苯還可以與反應(yīng)中生成的氫作用進(jìn)行脫烷基化反應(yīng)，同樣在脫烷基的同時也伴隨發(fā)生苯環(huán)的如下開環(huán)裂解反應(yīng)：突出的優(yōu)點：以廉價的水蒸氣代替氫氣作為反應(yīng)劑，反應(yīng)過程不但不消耗氫氣，還副產(chǎn)大量含氫氣體。缺點：但此法與加氫法相比苯收率較低，一般在90％～97％，需用貴金屬銠作催化劑，成本較高。3.工業(yè)生產(chǎn)方法脫烷基制苯工藝分為催化脫烷基與熱脫烷基兩種。兩種工藝各有特點：①催化脫烷基，氣態(tài)好產(chǎn)量較少，氫耗較低；②熱脫烷基，工藝過程簡單，對原料適應(yīng)性強(qiáng)，允許原料中非芳烴含量可達(dá)30％，C9芳烴可達(dá)15％，補(bǔ)充氫氣中雜質(zhì)不受限制，運(yùn)轉(zhuǎn)期長，不需停車進(jìn)行催化劑再生，但其反應(yīng)溫度較高(600～700℃),對反應(yīng)器材質(zhì)要求高。一般認(rèn)為熱脫烷基工藝優(yōu)點較多。I.催化脫烷基制苯(1)Hydeal法本法是目前工業(yè)上采用較多的一種催化脫烷基制苯過程。原料：催化重整油、裂解汽油、甲苯及煤焦油等。圖8-4Hydeal法催化加氫脫烷基制苯工藝流程1-加熱爐；2-反應(yīng)器；3-閃蒸分離塔；4-穩(wěn)定塔；5-白土塔；6-苯塔；7-再循環(huán)塔；8-H2提濃裝置(2)Pyrotol法

特點：將裂解汽油中的芳烴全部轉(zhuǎn)化為苯；

采用絕熱式固定床反應(yīng)器，為避免反應(yīng)劇烈而結(jié)焦一般采用兩臺反應(yīng)器。第一臺反應(yīng)器主要進(jìn)行非芳烴裂解反應(yīng)，生成甲烷、乙烷等低分子烴；第二臺反應(yīng)器上要進(jìn)行烷基苯的脫烷基反應(yīng)，因此第二臺反應(yīng)器的溫度要比第一臺反應(yīng)器的溫度高。Ⅱ.甲苯熱脫烷基制苯較適宜的反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度700～800℃，液空速3～6h-1,氫／甲苯(摩爾比)3～5，壓力3.98～5.0MPa和接觸時間60s左右。(1)HAD法原料：可以甲苯、混合芳烴及解汽油為原料。反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度為600～760℃，反應(yīng)壓力為3.73～6.87MPa，氫/烴(摩爾比)為l～5，停留時間為5～30s。最大特點：在柱塞流式反應(yīng)器的6個不同部位加入由分離塔閃蒸出來的氫，從而控制反應(yīng)溫度穩(wěn)定；因此，副反應(yīng)較少，重芳烴的產(chǎn)率較低。以甲苯為原料加氫熱脫甲基制苯的工藝流程基本上與催化加氫脫甲基的流程相似，只是反應(yīng)溫度較高，熱量需要合理利用。

圖8-5HAD法甲苯加氫熱脫甲基制苯工藝流程1-加熱爐；2-反應(yīng)器；3-廢熱鍋爐；4-汽包；5-換熱器；6-冷卻器；7-分離器；8-穩(wěn)定塔；9-白土塔；10-苯塔；11-再循環(huán)(2)MHC法

日本三菱石油化學(xué)公司開發(fā)，原料主要：裂解汽油，非芳烴含量可達(dá)30％。原料要預(yù)先進(jìn)行兩段加氫處理，一段于液相進(jìn)行，反應(yīng)溫度約為100℃；二段于氣相進(jìn)行，反應(yīng)溫度為350℃。二段加氫的產(chǎn)品無需冷卻和分離可直接進(jìn)入脫烷基反應(yīng)系統(tǒng)。因此可降低投資和節(jié)省能耗。MHC法可采用低純度氫氣，無需預(yù)先脫除氫氣中的CO、CO2、H，S及NH3，MHC過程的單程轉(zhuǎn)化率為90％～95％，苯的收率為98％～99％，苯的純度可達(dá)99.99％。8.2.2芳烴的歧化與烷基轉(zhuǎn)移芳烴的岐化：指兩個相同芳烴分子在酸性催化劑作用下，一個芳烴分子上的側(cè)鏈烷基轉(zhuǎn)移到另一個芳烴分子上去的反應(yīng)。（8-1）烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)：指兩個不同芳烴分

子之間發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移的過程。

（8-2）

歧化和烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)互為逆反應(yīng)。在工業(yè)中應(yīng)用最廣的是甲苯的歧化反應(yīng)。1.甲苯歧化的化學(xué)過程I.甲苯歧化的主、副反應(yīng)甲苯歧化的主反應(yīng)如式(8-1)所示，是一可逆吸熱反應(yīng)，但反應(yīng)熱效應(yīng)甚小。甲苯歧化反應(yīng)的副反應(yīng)有如下幾種。(1)產(chǎn)物二甲苯的二次歧化(2)產(chǎn)物二甲苯與原料甲苯或副產(chǎn)物多甲苯之間的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)(3)甲苯的脫烷基反應(yīng)(4）芳烴的脫氫縮合生成稠環(huán)芳烴和焦

Ⅱ.甲苯歧化產(chǎn)物的平衡組成甲苯歧化是可逆反應(yīng)，反應(yīng)熱效應(yīng)小，溫度時平衡常數(shù)的影響不大。如所用原料為甲苯和三甲苯的混合物時，則因苯環(huán)與甲基比例的不同，產(chǎn)物的平衡組成也不同。表8-5甲苯歧化產(chǎn)物的平衡組成Ⅲ.催化劑

烷基苯的歧化和烷基轉(zhuǎn)移必須借助于催化劑。目前工業(yè)上使用的催化劑有Y型、M型(即絲光沸石)及ZSM系分子篩催化劑等，其中對ZSM系分子篩催化劑的開發(fā)研究尤為活躍。當(dāng)前工業(yè)上廣泛采用的是絲光沸石催化劑。lV.工藝條件(1)原料中雜質(zhì)含量

原料中若水分存在會使分子篩催化劑的活性下降，應(yīng)加以脫除；有機(jī)氮化合物會嚴(yán)重影響催化劑的酸性，使活性下降，它在原料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)小于2×l0-7；重金屬如砷、鉛、銅等能促進(jìn)芳烴脫氫，加速縮合反應(yīng)，因此其質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)小于1×10-8。(2)C9芳烴的含量和組成為了增加二甲苯的產(chǎn)量，常在甲苯原料中加入C8芳烴，以調(diào)節(jié)產(chǎn)物中二甲苯與苯的比例。圖8-6原料中三甲苯摩爾分?jǐn)?shù)對產(chǎn)物分布的影響所以甲乙苯和丙苯在C9芳烴中的含量應(yīng)有一定的限量！(3)氫烴比

臨氫的作用：氫氣的存在可抑制生焦生碳等反應(yīng)的進(jìn)行，對改善催化劑表而的積碳程度有顯著的效果。反應(yīng)常在臨氫條件下進(jìn)行但氫氣量過大，不僅增加動力消耗，而且降低反應(yīng)速度。工業(yè)生產(chǎn)上，一般選用氫與甲苯的摩爾比為10左右。氫烴比也與進(jìn)料組成有關(guān)，當(dāng)進(jìn)料中C9芳烴較多時，由于C9芳烴比甲苯易發(fā)生氫解反應(yīng)，要消耗氫，故需適當(dāng)提高氫烴比；當(dāng)C9芳烴中甲乙苯和丙苯含量高時，所需氫烴比更高。(4)液體空速

如圖8-7所示，轉(zhuǎn)化率隨空速的減小而增大，隨溫度的升高而增大；但當(dāng)轉(zhuǎn)化率增大到70％以后，其增加速率趨于平緩。實際生產(chǎn)中可從相應(yīng)的反應(yīng)溫度來選擇適宜的液體空速以滿足轉(zhuǎn)化率的要求。2.工業(yè)生產(chǎn)方法圖8-8LTD法工藝流程1-反應(yīng)器；2-穩(wěn)定塔；3-苯塔；4-甲苯塔；5-換熱器圖8-9Xylene-Plus法甲苯常壓歧化法工藝流程1-換熱器；2-加熱爐；3-反應(yīng)器；4-再生器；5-提升器；6-分離器；7-空冷器；8-冷卻器；9-分離器；10-廢熱鍋爐；11-汽包；12-穩(wěn)定塔8.2.3C8芳烴的異構(gòu)化C8芳烴的異構(gòu)化：以不含或少含對二甲苯的C8芳烴為原料，通過催化劑的作用，轉(zhuǎn)化成濃度接近平衡濃度的C8芳烴，從而達(dá)到增產(chǎn)對二甲苯的目的。1.C8芳烴異構(gòu)化的化學(xué)過程I.主副反應(yīng)及熱力學(xué)分析C8芳烴異構(gòu)化時，可能進(jìn)行的主反應(yīng)：三種二甲苯異構(gòu)體之間的相互轉(zhuǎn)化和乙苯與二甲苯之間的轉(zhuǎn)化；副反應(yīng)：歧化和芳烴的加氫反應(yīng)等。乙苯的異構(gòu)化過程曾在Pt／Al203催化劑上研究了乙苯的氣相臨氫異構(gòu)化。得知其異構(gòu)化速度比二甲苯慢，而且溫度的影響較顯著，如表8-6所示。表8-6反應(yīng)溫度對乙苯異構(gòu)化

Ⅱ.催化劑①無定型SiO2-A12O3催化劑。特性：無加氫、脫氫功能，不能使乙苯異構(gòu)化，故乙苯應(yīng)先分離除去，否則會發(fā)生歧化和裂解等反應(yīng)而使乙苯損失，為提高其酸性，可加入有機(jī)氯化物、氯化氧和水蒸氣等?？刂茥l件：反應(yīng)一般在350～500℃常壓下進(jìn)行，為抑制歧化和生焦等副反應(yīng)發(fā)生常在原料中加入水蒸氣。優(yōu)點：此類催化劑價廉，操作方便；缺點：但選擇性較差、結(jié)焦快，故需頻繁再生。②鉑／酸性載體催化劑。已用的有Pt／SiO2-A12O3、Pt／A12O3和鉑／沸石等。特點：既有加氫、脫氫功能，又且有異構(gòu)化功能，故不僅能使二甲苯之間異構(gòu)化，也可使乙苯異構(gòu)化為二甲苯，并具有較好的活性和選擇性。

所得產(chǎn)物二甲苯異構(gòu)體的組成接近熱力學(xué)平衡值。

選擇適宜的氫壓和溫度能促使乙苯的異構(gòu)化并提高轉(zhuǎn)化率?？刂茥l件：通常于700～500℃和0.98～2.75MPa氫壓下進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)。③ZSM分于篩催化劑。已用的有ZSM-7和經(jīng)Ni交換的NiHZbM-5。④HF-BF3催化劑。優(yōu)點：具有異構(gòu)化溫度低、不用氫氣等；缺點：但HF-BF3在水分存在下具有強(qiáng)腐蝕性，故原料必須經(jīng)過分子篩仔細(xì)干燥并除氧。

從催化重整油、裂解汽油、甲苯歧化及其他來源得到的C8芳烴，都是二甲苯(對、鄰、間)異構(gòu)體和乙苯混合物，組成如表8-7所示。表8-7不同來源C8芳烴組成C8芳烴經(jīng)分離萃取其中對、鄰二甲苯，萃余C8芳烴通過異構(gòu)化，又將其轉(zhuǎn)化為對、鄰、間二甲苯的平衡混合物料。2.異構(gòu)化工業(yè)方法二甲苯異構(gòu)化工藝有臨氫與非臨氫兩種。(1)臨氫異構(gòu)催化劑可分貴金屬與非貴金屬兩類。廣泛采用的是貴金屬催化劑，貴金屬催化劑雖然成本高，但能使乙苯轉(zhuǎn)化為二甲苯，對原料適應(yīng)性強(qiáng)、異構(gòu)化原料不需進(jìn)行乙苯分離。(2)非臨氫異構(gòu)

采用的催化劑一般為無定型Si02-A12O3，具有較高的活性，但選擇性差，反應(yīng)在高溫下進(jìn)行，催化劑積炭快，再生頻繁；非臨氫異構(gòu)不能使乙苯轉(zhuǎn)化為二甲苯。3.C8芳烴異構(gòu)化工業(yè)過程舉例由于使用的催化劑不同，C8芳烴的異構(gòu)化方法有多種，但其工藝過程大同小異。下面以Pt／A1203催化劑為例介紹C8芳烴異構(gòu)化的工藝過程，見圖8-10。①原料準(zhǔn)備部分由于催化劑對水分不穩(wěn)定，原料必須先經(jīng)脫水處理，由于二甲苯與水會形成共沸混合物，故一般采用共沸蒸餾脫水，使其含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在l×10-5以下。圖8-10C8芳烴異構(gòu)化工藝流程1-脫水塔；2-加熱爐；3-反應(yīng)器；4-分離器；5-穩(wěn)定塔；6-脫二甲苯塔；7-脫C9塔②反應(yīng)部分：干燥的C8芳烴與新鮮的和循環(huán)的氫氣混合后，經(jīng)換熱器、加熱爐加熱到所需溫度后進(jìn)入異構(gòu)化反應(yīng)器。反應(yīng)器為絕熱式徑向反應(yīng)器。適宜反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度為390～770℃，反應(yīng)壓力為1.26～2.06MPa，氫氣摩爾分?jǐn)?shù)為70％～80％，循環(huán)氫與原料液被的摩爾比一般為6，原料液空速一般為1.5～2.0h-1。芳烴收率>96％，異構(gòu)化產(chǎn)物中對二甲苯的含量在18％～20％(質(zhì)量)。③產(chǎn)品分離部分4.C8芳烴異構(gòu)化新技術(shù)——MHAI工藝MHAI(MobilHighActivityIsomation)高活性異構(gòu)工藝是Mobil公司開發(fā)的異構(gòu)化新技術(shù)。特點：產(chǎn)物中對二甲苯濃度超過熱力學(xué)平衡值，減少了二甲苯回路的循環(huán)量。反應(yīng)器：雙固定床催化劑系統(tǒng)(Thefixed-dualbedcatalystsystem)，即用兩種分子式不同的ZSM-5沸石（兩種催化劑均須流化）分別與粘結(jié)劑制成兩種催化劑，分別裝填于反應(yīng)器上部和下部。上部主要使乙苯脫烷基和非芳烴裂解，下部主要實現(xiàn)二甲苯異構(gòu)化。反應(yīng)條件為：溫度700～780℃．壓力1.7～1.6MPa，空速5～10-1，氫烴摩爾比1～3。產(chǎn)物中對二甲苯濃度超過熱力學(xué)平衡值。8.2.4芳烴的烷基化芳烴的烷基化：芳烴分子中苯環(huán)上的一個或幾個氫被烷基所取代而生成烷基

芳烴的反應(yīng)。在芳烴的烷基化反應(yīng)中以苯的烷基化最為重要。這類反應(yīng)在工業(yè)中主要用于生產(chǎn)乙苯、異丙苯和十二烷基苯等。烷基化劑：為烴的烷基化提供烷基的物質(zhì)?？刹捎玫耐榛瘎┯卸喾N，工業(yè)上常用的有烯烴和鹵代烷烴。1.苯烷基化反應(yīng)的化學(xué)過程（1）主反應(yīng)

苯的烷基化反應(yīng)是一反應(yīng)熱效應(yīng)甚大的放熱反應(yīng)。（2）副反應(yīng)

副反應(yīng)：多烷基苯的生成、二烷基苯的異構(gòu)化反應(yīng)、烷基轉(zhuǎn)移(反烴化)反應(yīng)(多烷基苯循環(huán)與過量的苯發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為單烷基苯)、芳烴縮合和烯烴的聚合反應(yīng)(生成焦油和焦炭)。產(chǎn)物：單烷基苯和各種二烷基苯、多烷基苯異構(gòu)體組成的復(fù)雜混合物。

（3）催化劑①酸性鹵化物的絡(luò)合物。如AlC3、AlBr3、BF3、ZnCl2、Fel3等的絡(luò)合物，它們的活性次序為AlBr3>AlCl3>FeCl3>BF3>ZnCl2。工業(yè)上常用的是AlCl3絡(luò)合物。a.純的無水AlCl3無催化活性，必須有助催化劑如HCl同時存在。b.A1Cl3絡(luò)合物催化劑活性甚高，可使反應(yīng)在100℃左右進(jìn)行，還具有使多烷基苯與苯發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移的作用；c.對設(shè)備、管道具有強(qiáng)腐蝕性。②磷酸／硅藻土。

a.該催化劑活性較低，需要采用較高的溫度和壓力；b.不能使多烷基苯發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，故原料中苯需大大過量，以保證單烷基苯的收率；c.對烯烴的聚合反應(yīng)也有催化作用，會使催化劑表面積焦而活性下降。應(yīng)用：苯和丙烯氣相烷基化生產(chǎn)異丙苯。③BF3／r-Al203。這類催化劑活性較好，并對多烷基苯的烷基轉(zhuǎn)移也具有催化活性。適用：乙苯生產(chǎn)時還可用稀乙烯為原料，乙烯的轉(zhuǎn)化率接近100％。缺點：但有強(qiáng)腐蝕性和毒性。④ZSM-5分子篩催化劑。這類催化劑的活性和選擇性均較好。適用：乙苯生產(chǎn)時，可用15％～20％低濃度的乙烯作為烷基化劑，乙烯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)100％，乙苯的選擇性大于99.5％。2.烷基化工業(yè)生產(chǎn)方法這里主要介紹苯烷基化制乙苯和異丙苯的生產(chǎn)工藝。I.乙苯生產(chǎn)工藝以苯和乙烯烷基化的酸性催化劑分類，烷基化工藝分為三氯化鋁法、BF3-A1203法和固體酸法。傳統(tǒng)的兩相工藝（Dow法、舊Monsanto法）若以反應(yīng)液相三氯化鋁法狀態(tài)分

單相高溫工藝（新Monsanto法）

氣相法（Mobil-Hadger新工藝）(1)液相烷基化法①傳統(tǒng)的無水三氧化鋁法圖8-11UnionCarbide-Badger乙苯生產(chǎn)流程

1-反應(yīng)器；2-澄清器；3-前處理裝置；4-苯回收塔；5-苯脫水塔；6-乙苯回收塔；7-多乙苯塔②高溫均相無水三氯化鋁法

圖8-12Monsano-Lummus高溫均相烴化生產(chǎn)乙苯示意流程圖1-苯干燥踏；2-烷基反應(yīng)器；3-閃蒸塔；4-水洗滌器；5-堿洗塔；6-苯塔；7-乙苯塔；8-多乙苯塔；9-催化劑制備槽高溫均相新工藝與傳統(tǒng)三氯化鋁工藝相比有下述優(yōu)點：

①可采用較高的乙烯／苯(摩爾比)，并可使多乙苯的生成量控制在最低限度，乙苯收率達(dá)99.3％(傳統(tǒng)法為97.5％)，副產(chǎn)焦油少0.6～0.9kg／t(乙苯)，傳統(tǒng)法為2.2；

②三氯化鋁用量僅為傳統(tǒng)法的25％，并且絡(luò)合物不需循環(huán)使用，從而減少了對設(shè)備和管道的腐蝕及防腐要求；

③反應(yīng)溫度高有利于廢熱回收；

④廢水排放量少。但高溫均相烴化法的反應(yīng)器材質(zhì)必須在高溫下耐腐蝕。(2)氣相烷基化法以固體酸為催化劑的氣相烷基化法。圖8-13Mobil-Badger法氣相烷基化生產(chǎn)乙苯的工藝流程1-加熱爐；2-反應(yīng)器；3-換熱器；4-初餾塔；5-苯回收塔；6-苯、甲苯塔；7-乙苯塔；8-多乙苯塔主要優(yōu)點：①無腐蝕無污染，反應(yīng)器可用低鉻合金鋼制造，尾氣及蒸餾殘渣可作燃料；②乙苯收率高，以ZSM-5為催化劑時乙苯收率達(dá)98％，以HZSM-5為催化劑時乙苯收率達(dá)99．3％；③烷基化反應(yīng)溫度高有利于熱量的回收，完善的度熱回收系統(tǒng)使裝置的能耗少；④催化劑消耗低，壽命二年以上，每千克乙苯耗用的催化劑費(fèi)用是傳統(tǒng)三氯化鋁法的1/10～1/20；因此裝置投資較低、生產(chǎn)成本低。缺點：由于催化劑表面積焦，活性下降甚快，需頻繁進(jìn)行燒焦再生。Ⅱ.異丙苯生產(chǎn)工藝

工業(yè)主要的生產(chǎn)工藝：固體磷酸法(U0P法)、非均相三氯化鋁法(SD法)、均相三氯化鋁法(Monsanto法)。圖8-14催化精餾法合成異丙苯1-苯塔；2-反應(yīng)精餾塔；3-異丙苯精餾塔；4-多異丙苯塔；5-烷基轉(zhuǎn)化器（反烴化器）；6-干燥塔8.3C8芳烴的分離8.3.1C8芳烴的組成與性質(zhì)各種來源的C8芳烴都是三種二甲苯異構(gòu)體與乙苯的混合物，它們的組成如表8-8所示。表8-8不同組成C8芳烴組成表8-9C8芳烴各異構(gòu)體的某些性質(zhì)C8芳烴的分離的技術(shù)難點主要在于間二甲苯與對二甲苯的分離。8.3.2C8芳烴單體的分離1.鄰二甲苯和乙苯的分離(1)鄰二甲苯的分離

C8芳烴中鄰二甲苯的沸點最高，與關(guān)鍵組分間二甲苯的沸點相差5.3℃，可以用精餾法分離，精餾塔需150～200塊塔板，兩塔串聯(lián)，回流比7～10，產(chǎn)品純度為98％～99.6％。(2)乙苯的分離

C8芳烴中乙苯的沸點最低，與關(guān)鍵組分對二甲苯的沸點僅差2.2℃，可以用精餾法分離，但較困難。工業(yè)上分離乙苯的精餾塔實際塔板數(shù)達(dá)300～700(相當(dāng)于理論塔板數(shù)200～250)，三塔串聯(lián)，塔釜壓力0.35～0.7MPa，回流比50～100，可得純度在99.6％以上的乙苯。

其他方法有絡(luò)合萃取法如日本三菱瓦斯化學(xué)公司的Poinex法以及吸附法如美國UOP公司的Ebex法。2.對、間二甲苯的分離由于對二甲苯與間二甲苯的沸點差只有0.75℃，難于采用精餾方法進(jìn)行分離。目前工業(yè)上分離對二甲苯的方法主要有：

深冷結(jié)晶分離法、絡(luò)合分離法和模擬移動床吸附分離法三種。I.深冷結(jié)晶分離法

工業(yè)上為何采用二段結(jié)晶工藝？①

C8芳烴深度冷卻至-60～-75℃時，熔點最高的對二甲苯首先被結(jié)晶出來。在對二甲苯結(jié)晶過程中，晶體內(nèi)不可避免地包含一部分C8芳烴混合物，影響了對二甲苯的純度，為提高對二甲苯純度。第一段結(jié)晶，對二甲苯純度約為85％～90％；第二段結(jié)晶，對二甲苯純度可達(dá)99.2％～99.5％。②另外由于受共熔溫度的限制，如再降低溫度，鄰、間二甲苯將同時被結(jié)晶出來，而此時，未結(jié)晶的C8芳烴液體中仍含有對二甲苯量約為6.2％～6.9％，因此結(jié)晶分離的單程收率較低，僅為60％左右。結(jié)晶分離工業(yè)方法較多，它們之間主要差別是制冷方式與分離設(shè)備的不同。表8-10深冷結(jié)晶主要工藝方法特點圖8-15Amoco對二甲苯結(jié)晶分離流程Ⅱ.絡(luò)合萃取分離法原理：C8芳烴四個異構(gòu)體與HF共存于一個系統(tǒng)時，形成兩個互相分離的液層：上層為烴層，下層為HF層。當(dāng)加入BF3后，發(fā)生下列反應(yīng)而生成在HF中溶解度大的絡(luò)合物。式中X代表二甲苯。由于間二甲苯堿度最大，所形成的MXHBF4絡(luò)合物的穩(wěn)定性最大，故在系統(tǒng)中能發(fā)生如下置換反應(yīng)。

式中MX、PX、OX分別代表間、對、鄰二甲苯。絡(luò)合物置換的結(jié)果，HF-BF3層中的間二甲苯濃度越來越高，烴層中的間二甲苯濃度越來越低，從而達(dá)到選擇分離的目的。主要缺點：HF有毒，且有強(qiáng)腐蝕性。

Ⅲ.吸附分離法原理：利用固體吸附劑吸附二甲苯各異構(gòu)體的能力不同進(jìn)行的分離方法。吸附分離首先由美國UOP公司解決了三個關(guān)鍵問題而實現(xiàn)了工業(yè)化。

①研制成功種對各種二甲苯異構(gòu)體有較高選擇性吸附的固體吸附劑；

②研制成功以27通道旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)行切換操作的模擬移動床技術(shù)；

③選到一種與對二甲犖有相同吸附親和力的脫附劑。吸附分離比結(jié)晶分離有較多的優(yōu)點，工藝過程簡單，單程回收率達(dá)98％，生產(chǎn)成本較低，已取代深冷結(jié)晶，成為一種廣泛采用的二甲苯分離技術(shù)。8.4芳烴生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展方向由于芳烴在化工原料中所占有的重要地位，其生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展受到了廣泛重視。近年來在開辟新的原料來源，開發(fā)新一代更高水平的催化劑和工藝，提高芳烴收率和選擇性，降低能耗和操作費(fèi)用，現(xiàn)有裝置的技術(shù)改造，提高生產(chǎn)方案的靈活性等方面取得了長足的技術(shù)進(jìn)步，大大提高了芳烴生產(chǎn)的技術(shù)水平，有的已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，有的已顯示出巨大的潛力。芳烴生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展主要有如下幾個方面。(1)擴(kuò)大芳烴原料來源(2)工藝革新，提高技術(shù)水平(3)產(chǎn)品新用途促進(jìn)了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整(4)化學(xué)工程新技術(shù)發(fā)揮重要作用(5)新老技術(shù)共同發(fā)展MagneticResonanceImaging磁共振成像發(fā)生事件作者或公司磁共振發(fā)展史1946發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象BlochPurcell1971發(fā)現(xiàn)腫瘤的T1、T2時間長Damadian1973做出兩個充水試管MR圖像Lauterbur1974活鼠的MR圖像Lauterbur等1976人體胸部的MR圖像Damadian1977初期的全身MR圖像

Mallard1980磁共振裝置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振設(shè)備中國安科

2003諾貝爾獎金LauterburMansfierd時間MR成像基本原理實現(xiàn)人體磁共振成像的條件:人體內(nèi)氫原子核是人體內(nèi)最多的物質(zhì)。最易受外加磁場的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒有核輻射)有一個穩(wěn)定的靜磁場（磁體）梯度場和射頻場：前者用于空間編碼和選層，后者施加特定頻率的射頻脈沖，使之形成磁共振現(xiàn)象信號接收裝置：各種線圈計算機(jī)系統(tǒng)：完成信號采集、傳輸、圖像重建、后處理等

人體內(nèi)的H核子可看作是自旋狀態(tài)下的小星球。自然狀態(tài)下，H核進(jìn)動雜亂無章，磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負(fù)方向），正負(fù)方向的磁矢量相互抵消后，少數(shù)正向排列（低能態(tài)）的H核合成總磁化矢量M，即為MR信號基礎(chǔ)ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脈沖前的磁化矢量MzB:施加90度RF脈沖后的磁化矢量Mxy.并以Larmor頻率橫向施進(jìn)C:90度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)動的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過程

1.

縱向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢復(fù)，“量變”高能態(tài)1H→低能態(tài)1H自旋—晶格弛豫、熱弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能態(tài)1H高能態(tài)1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫時間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時間

T1愈小、M0恢復(fù)愈快T2弛豫時間：MXY喪失2/3所需的時間；T2愈大、同相位時間長MXY持續(xù)時間愈長MXY與ST1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像

所謂的加權(quán)就是“突出”的意思

T1加權(quán)成像（T1WI）----突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別

T2加權(quán)成像（T2WI）----突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別。

磁共振診斷基于此兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像.T1的長度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個馳豫過程中,T2比T1短得多

如何觀看MR圖像：首先我們要分清圖像上的各種標(biāo)示。分清掃描序列、掃描部位、掃描層面。正?；虍惓５乃诓课?--即在同一層面觀察、分析T1、T2加權(quán)像上信號改變。絕大部分病變T1WI是低信號、T2WI是高信號改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會混淆。一般的規(guī)律是T1WI看解剖,T2WI看病變。磁共振成像技術(shù)－－圖像空間分辨力，對比分辨力一、如何確定MRI的來源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強(qiáng)度↑層厚↓〈二〉體素信號的確定1、頻率編碼2、相位編碼

M0↑--GZ、RF→相應(yīng)層面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋進(jìn)速度不同同頻率一定時間后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋進(jìn)頻率不同位置不同（相位不同）〈三〉空間定位及傅立葉轉(zhuǎn)換

GZ----某一層面產(chǎn)生MXYGX----MXY旋進(jìn)頻率不同

GY----MXY旋進(jìn)相位不同（不影響MXY大?。?/p>

↓某一層面不同的體素，有不同頻率、相位

MRS（FID）第三節(jié)、磁共振檢查技術(shù)檢查技術(shù)產(chǎn)生圖像的序列名產(chǎn)生圖像的脈沖序列技術(shù)名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE壓脂壓水MRA短TR短TE－－T1W長TR長TE－－T2W增強(qiáng)MR最常用的技術(shù)是：多層、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技術(shù)磁共振掃描時間參數(shù)：TR、TE磁共振掃描還有許多其他參數(shù)：層厚、層距、層數(shù)、矩陣等序列常規(guī)序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高級序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三維成像（SPGR）彌散成像（DWI）關(guān)節(jié)運(yùn)動分析是一種成像技術(shù)而非掃描序列自旋回波（SE）必掃序列圖像清晰顯示解剖結(jié)構(gòu)目前只用于T1加權(quán)像快速自旋回波（FSE）必掃序列成像速度快多用于T2加權(quán)像梯度回波（GE）成像速度快對出血敏感T2加權(quán)像水抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶顯示清晰判斷病灶成份脂肪抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信號判斷病灶成分其它組織顯示更清晰血管造影（MRA）無需造影劑TOF法PC法MIP投影動靜脈分開顯示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系統(tǒng)成像膽道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于診斷梗阻擴(kuò)張超高空間分辨率掃描任意方位重建窄間距重建技術(shù)大大提高對小器官、小病灶的診斷能力三維梯度回波（SPGR） 早期診斷腦梗塞

彌散成像MRI的設(shè)備一、信號的產(chǎn)生、探測接受1.磁體（Magnet）:靜磁場B0（Tesla,T）→組織凈磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常導(dǎo)型（resistivemagnet）超導(dǎo)型（superconductingmagnet）磁體屏蔽（magnetshielding）2.梯度線圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z軸的磁場梯度功率、切換率3.射頻系統(tǒng)（radio-frequencesystem，RF）

MR信號接收二、信號的處理和圖象顯示數(shù)模轉(zhuǎn)換、計算機(jī)，等等；MRI技術(shù)的優(yōu)勢1、軟組織分辨力強(qiáng)（判斷組織特性）2、多方位成像3、流空效應(yīng)（顯示血管）4、無骨骼偽影5、無電離輻射，無碘過敏6、不斷有新的成像技術(shù)MRI技術(shù)的禁忌證和限度1.禁忌證

體內(nèi)彈片、金屬異物各種金屬置入：固定假牙、起搏器、血管夾、人造關(guān)節(jié)、支架等危重病人的生命監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、維持系統(tǒng)不能合作病人，早期妊娠，高熱及散熱障礙2.其他鈣化顯示相對較差空間分辨較差（體部，較同等CT）費(fèi)用昂貴多數(shù)MR機(jī)檢查時間較長1.病人必須去除一切金屬物品，最好更衣，以免金屬物被吸入磁體而影響磁場均勻度，甚或傷及病人。2.掃描過程中病人身體（皮膚）不要直接觸碰磁體內(nèi)壁及各種導(dǎo)線，防止病人灼傷。3.紋身（紋眉）、化妝品、染發(fā)等應(yīng)事先去掉，因其可能會引起灼傷。4.病人應(yīng)帶耳塞，以防聽力損傷。掃描注意事項顱腦MRI適應(yīng)癥顱內(nèi)良惡性占位病變腦血管性疾病梗死、出血、動脈瘤、動靜脈畸形（AVM）等顱腦外傷性疾病腦挫裂傷、外傷性顱內(nèi)血腫等感染性疾病腦膿腫、化膿性腦膜炎、病毒性腦炎、結(jié)核等脫髓鞘性或變性類疾病多發(fā)性硬化（MS）等先天性畸形胼胝體發(fā)育不良、小腦扁桃體下疝畸形等脊柱和脊髓MRI適應(yīng)證1.腫瘤性病變椎管類腫瘤（髓內(nèi)、髓外硬膜內(nèi)、硬膜外），椎骨腫瘤（轉(zhuǎn)移性、原發(fā)性）2.炎癥性疾病脊椎結(jié)核、骨髓炎、椎間盤感染、硬膜外膿腫、蛛網(wǎng)膜炎、脊髓炎等3.外傷骨折、脫位、椎間盤突出、椎管內(nèi)血腫、脊髓損傷等4.脊柱退行性變和椎管狹窄癥椎間盤變性、膨隆、突出、游離，各種原因椎管狹窄，術(shù)后改變，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脫髓鞘疾?。ㄈ鏜S），脊髓萎縮7.先天性畸形胸部MRI適應(yīng)證呼吸系統(tǒng)對縱隔及肺門區(qū)病變顯示良好，對肺部結(jié)構(gòu)顯示不如CT。胸廓入口病變及其上下比鄰關(guān)系縱隔腫瘤和囊腫及其與大血管的關(guān)系其他較CT無明顯優(yōu)越性心臟及大血管大血管病變各類動脈瘤、腔靜脈血栓等心臟及心包腫瘤，心包其他病變其他（如先心、各種心肌病等）較超聲心動圖無優(yōu)勢，應(yīng)用不廣腹部MRI適應(yīng)證主要用于部分實質(zhì)性器官的腫瘤性病變肝腫瘤性病變，提供鑒別信息胰腺腫瘤，有利小胰癌、胰島細(xì)胞癌顯示宮頸、宮體良惡性腫瘤及分期等，先天畸形腫瘤的定位（臟器上下緣附近）、分期膽道、尿路梗阻和腫瘤，MRCP，MRU直腸腫瘤骨與關(guān)節(jié)MRI適應(yīng)證X線及CT的后續(xù)檢查手段－－鈣質(zhì)顯示差和空間分辨力部分情況可作首選：1.累及骨髓改變的骨?。ㄔ缙诠侨毖詨乃?，早期骨髓炎、骨髓腫瘤或侵犯骨髓的腫瘤）2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜關(guān)節(jié)的損傷（膝、髖關(guān)節(jié)）3.形狀復(fù)雜部位的檢查（脊柱、骨盆等）軟件登錄界面軟件掃描界面圖像瀏覽界面膠片打印界面報告界面報告界面2合理應(yīng)用抗菌藥物預(yù)防手術(shù)部位感染概述外科手術(shù)部位感染的2/3發(fā)生在切口醫(yī)療費(fèi)用的增加病人滿意度下降導(dǎo)致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑戰(zhàn)，止血和疼痛目前已較好解決感染仍是外科醫(yī)生面臨的重大問題，處理不當(dāng)，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果外科手術(shù)部位感染占院內(nèi)感染的14%～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院內(nèi)感染第3位嚴(yán)重手術(shù)部位的感染——病人的災(zāi)難，醫(yī)生的夢魘

預(yù)防手術(shù)部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手術(shù)部位感染的40%–60%可以預(yù)防圍手術(shù)期使用抗菌藥物的目的外科醫(yī)生的困惑★圍手術(shù)期應(yīng)用抗生素是預(yù)防什么感染？★哪些情況需要抗生素預(yù)防？★怎樣選擇抗生素？★什么時候開始用藥？★抗生素要用多長時間？定義：指發(fā)生在切口或手術(shù)深部器官或腔隙的感染分類：切口淺部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定義和分類二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)——切口淺部感染

指術(shù)后30天內(nèi)發(fā)生、僅累及皮膚及皮下組織的感染，并至少具備下述情況之一者：

1．切口淺層有膿性分泌物

2．切口淺層分泌物培養(yǎng)出細(xì)菌

3．具有下列癥狀體征之一：紅熱，腫脹，疼痛或壓痛，因而醫(yī)師將切口開放者（如培養(yǎng)陰性則不算感染）

4．由外科醫(yī)師診斷為切口淺部SSI

注意：縫線膿點及戳孔周圍感染不列為手術(shù)部位感染二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)——切口深部感染

指術(shù)后30天內(nèi)（如有人工植入物則為術(shù)后1年內(nèi)）發(fā)生、累及切口深部筋膜及肌層的感染，并至少具備下述情況之一者：

1.切口深部流出膿液

2.切口深部自行裂開或由醫(yī)師主動打開，且具備下列癥狀體征之一：①體溫＞38℃；②局部疼痛或壓痛

3.臨床或經(jīng)手術(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)診斷，發(fā)現(xiàn)切口深部有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為切口深部感染

注意：感染同時累及切口淺部及深部者，應(yīng)列為深部感染

二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官／腔隙感染

指術(shù)后30天內(nèi)（如有人工植入物★則術(shù)后1年內(nèi)）、發(fā)生在手術(shù)曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通過手術(shù)打開或其他手術(shù)處理，并至少具備以下情況之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有膿性引流物

2.器官/腔隙的液體或組織培養(yǎng)有致病菌

3.經(jīng)手術(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)診斷器官/腔隙有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心臟瓣膜、人工血管、人工關(guān)節(jié)等二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官／腔隙感染

不同種類手術(shù)部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔內(nèi)感染（腹膜炎，腹腔膿腫）生殖道：子宮內(nèi)膜炎、盆腔炎、盆腔膿腫血管：靜脈或動脈感染三、SSI的發(fā)生率美國1986年～1996年593344例手術(shù)中，發(fā)生SSI15523次，占2.62%英國1997年～2001年152所醫(yī)院報告在74734例手術(shù)中，發(fā)生SSI3151例，占4.22%中國？SSI占院內(nèi)感染的14～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的發(fā)生率SSI與部位：非腹部手術(shù)為2%～5%腹部手術(shù)可高達(dá)20%SSI與病人：入住ICU的機(jī)會增加60%再次入院的機(jī)會是未感染者的5倍SSI與切口類型：清潔傷口 1%～2%清潔有植入物 ＜5%可染傷口＜10%手術(shù)類別手術(shù)數(shù)SSI數(shù)感染率(%)小腸手術(shù)6466610.2大腸手術(shù)7116919.7子宮切除術(shù)71271722.4肝、膽管、胰手術(shù)1201512.5膽囊切除術(shù)8222.4不同種類手術(shù)的SSI發(fā)生率：三、SSI的發(fā)生率手術(shù)類別SSI數(shù)SSI類別（%）切口淺部切口深部器官/腔隙小腸手術(shù)6652.335.412.3大腸手術(shù)69158.426.315.3子宮切除術(shù)17278.813.57.6骨折開放復(fù)位12379.712.28.1不同種類手術(shù)的SSI類別：三、SSI的發(fā)生率延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫，瘺形成。需要進(jìn)一步處理這里感染將導(dǎo)致:延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫、瘺形成需進(jìn)一步處理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手術(shù)，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%與感染有關(guān)，其中90%是器官/腔隙嚴(yán)重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、導(dǎo)致SSI的危險因素（1）病人因素：高齡、營養(yǎng)不良、糖尿病、肥胖、吸煙、其他部位有感染灶、已有細(xì)菌定植、免疫低下、低氧血癥五、導(dǎo)致SSI的危險因素（2）術(shù)前因素：術(shù)前住院時間過長用剃刀剃毛、剃毛過早手術(shù)野衛(wèi)生狀況差（術(shù)前未很好沐?。τ兄刚髡呶从每股仡A(yù)防五、導(dǎo)致SSI的危險因素（3）手術(shù)因素：手術(shù)時間長、術(shù)中發(fā)生明顯污染置入人工材料、組織創(chuàng)傷大止血不徹底、局部積血積液存在死腔和/或失活組織留置引流術(shù)中低血壓、大量輸血刷手不徹底、消毒液使用不當(dāng)器械敷料滅菌不徹底等手術(shù)特定時間是指在大量同種手術(shù)中處于第75百分位的手術(shù)持續(xù)時間其因手術(shù)種類不同而存在差異超過T越多，SSI機(jī)會越大五、導(dǎo)致SSI的危險因素（4）SSI危險指數(shù)（美國國家醫(yī)院感染監(jiān)測系統(tǒng)制定）：病人術(shù)前已有≥3種危險因素污染或污穢的手術(shù)切口手術(shù)持續(xù)時間超過該類手術(shù)的特定時間（T）

（或一般手術(shù)＞2h)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法根據(jù)指南使用預(yù)防性抗菌藥物正確脫毛方法縮短術(shù)前住院時間維持手術(shù)患者的正常體溫血糖控制氧療抗菌素的預(yù)防/治療預(yù)防

在污染細(xì)菌接觸宿主手術(shù)部位前給藥治療

在污染細(xì)菌接觸宿主手術(shù)部位后給藥

防患于未然六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用110預(yù)防和治療性抗菌素使用目的：清潔手術(shù)：防止可能的外源污染可染手術(shù)：減少粘膜定植細(xì)菌的數(shù)量污染手術(shù)：清除已經(jīng)污染宿主的細(xì)菌六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用111需植入假體，心臟手術(shù)、神外手術(shù)、血管外科手術(shù)等六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)防性抗菌素使用指征：可染傷口(Clean-contaminatedwound)污染傷口（Contaminatedwound）清潔傷口（Cleanwound）但存在感染風(fēng)險六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)防性抗菌素顯示有效的手術(shù)有：婦產(chǎn)科手術(shù)胃腸道手術(shù)(包括闌尾炎)口咽部手術(shù)腹部和肢體血管手術(shù)心臟手術(shù)骨科假體植入術(shù)開顱手術(shù)某些“清潔”手術(shù)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用

理想的給藥時間？目前還沒有明確的證據(jù)表明最佳的給藥時機(jī)研究顯示：切皮前45～75min給藥，SSI發(fā)生率最低，且不建議在切皮前30min內(nèi)給藥影響給藥時間的因素:所選藥物的代謝動力學(xué)特性手術(shù)中污染發(fā)生的可能時間病人的循環(huán)動力學(xué)狀態(tài)止血帶的使用剖宮產(chǎn)細(xì)菌在手術(shù)傷口接種后的生長動力學(xué)

手術(shù)過程

012345671hr2hrs6hrs1day3-5days細(xì)菌數(shù)logCFU/ml六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用117術(shù)后給藥，細(xì)菌在手術(shù)傷口接種的生長動力學(xué)無改變

手術(shù)過程抗生素血腫血漿六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用Antibioticsinclot

手術(shù)過程

血漿中抗生素予以抗生素血塊中抗生素血漿術(shù)前給藥，可以有效抑制細(xì)菌在手術(shù)傷口的生長六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用119ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切開前時間切開后時間予以抗生素切開六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用不同給藥時間，手術(shù)傷口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投藥時間感染數(shù)（%）相對危險度(95%CI)早期（切皮前2-24h）36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手術(shù)前（切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0圍手術(shù)期（切皮后3h內(nèi)）2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手術(shù)后（切皮3h以上）48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)

5.8全部284744(1.5%)似然比病人數(shù)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用結(jié)論：抗生素在切皮前45-75min或麻醉誘導(dǎo)開始時給藥，預(yù)防SSI效果好121六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用切口切開后，局部抗生素分布將受阻必須在切口切開前給藥！??！抗菌素應(yīng)在切皮前45～75min給藥六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？有效安全殺菌劑半衰期長相對窄譜廉價六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用抗生素的選擇原則：各類手術(shù)最易引起SSI的病原菌及預(yù)防用藥選擇六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用

手術(shù)最可能的病原菌預(yù)防用藥選擇膽道手術(shù)革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢哌酮或

(如脆弱類桿菌）頭孢曲松闌尾手術(shù)革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢噻肟；

(如脆弱類桿菌）＋甲硝唑結(jié)、直腸手術(shù)革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢曲松或

(如脆弱類桿菌）頭孢噻肟；＋甲硝唑泌尿外科手術(shù)革蘭陰性桿菌頭孢呋辛；環(huán)丙沙星婦產(chǎn)科手術(shù)革蘭陰性桿菌，腸球菌頭孢呋辛或頭孢曲松或

B族鏈球菌，厭氧菌頭孢噻肟；+甲硝唑莫西沙星（可單藥應(yīng)用）注:各種手術(shù)切口感染都可能由葡萄球菌引起六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用單次給藥還是多次給藥？沒有證據(jù)顯示多次給藥比單次給藥好傷口關(guān)閉后給藥沒有益處多數(shù)指南建議24小時內(nèi)停藥沒有必要維持抗菌素治療直到撤除尿管和引流管手術(shù)時間延長或術(shù)中出血量較大時可重復(fù)給藥細(xì)菌污染定植感染一次性用藥用藥24h用藥4872h數(shù)小時從十?dāng)?shù)小時到數(shù)十小時六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用用藥時機(jī)不同，用藥期限也應(yīng)不同短時間預(yù)防性應(yīng)用抗生素的優(yōu)點：六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用減少毒副作用不易產(chǎn)生耐藥菌株不易引起微生態(tài)紊亂減輕病人負(fù)擔(dān)可以選用單價較高但效果較好的抗生素減少護(hù)理工作量藥品消耗增加抗菌素相關(guān)并發(fā)癥增加耐藥抗菌素種類增加易引起脆弱芽孢桿菌腸炎MRSA（耐甲氧西林金黃色葡萄球菌）定植六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用延長抗菌素使用的缺點：六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？正確的給藥方法：六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用應(yīng)靜脈給藥，2030min滴完肌注、口服存在吸收上的個體差異，不能保證血液和組織的藥物濃度，不宜采用常用的-內(nèi)酰胺類抗生素半衰期為12h，若手術(shù)超過３４h，應(yīng)給第２個劑量，必要時還可用第３次可能