化学工艺学-有机化工的主要产品讲义课件(96页)(推荐)共98页文档

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化工工艺学第五章基本有机化工的主要产品

《化工工艺学》第5章有机产品
5.2.1.1 低密度聚乙烯(LDPE)
在高压条件下，乙烯由过氧化物或微量氧引发，经自由基聚合反应生成密度为0.910~0.930g/cm3左右的，称低密度聚乙烯(low density PE, LDPE)。
工业生产的LDPE，数均分子量约为2.5×104~5×104，重均分子量则达105以上。工业上采用熔融指数(MI)来相对地表示相应的分子量(见下表)及流动性。
乙烯系列产品
《化工工艺学》第5章有机产品
5.1.2.2 丙烯及其系列产品
丙烯(propylene, propene)，结构CH3-CH=CH2 ，分子量42.08。丙烯是最早被采用的石油化工原料，是除乙烯之外最重要的烯烃。在常温下为无色、有微芳香味的可燃气体，比空气略重。物理性质见下表。
《化工工艺学》第5章有机产品
熔融指数的含义是: 在标准的塑性计中加热到一定温度(一般为 190℃)，使聚乙烯树脂熔融后，承受一定的负荷(一般为2160g)在 l0min内经过规定的孔径(2.09mm)挤压出来的树脂重量克数。
熔融指数仅表示了相应的熔融粘度，相对地表示了平均分子量，但不能表示聚乙烯的分子量分布。
《化工工艺学》第5章有机产品
(1) 高压低密度聚乙烯的生产流程
压力为3.0～3.3MPa的精制新鲜乙烯，经一次(25MPa)、二次压缩达到反应压力(200~300MPa)，经冷却后进入聚合反应器。引发剂则用高压泵送入乙烯进料口，或直接注入聚合设备。
反应后物料经适当冷却后进入高压分离器，减压至25MPa。未反应的乙烯返回二次压缩机循环使用，聚乙烯则进入低压分离器，减压到0.1MPa以下，使残存的乙烯进一步分离循环使用。

化工工艺学第一章PPT课件

32
10
原料
反应
分离
11
12
13
工艺流程图
各个生产单元按照一定的目的要求，有机地组合在一起，形成一个完整的生产工艺过程，并用图形描绘出来。
14
生产工艺流程示意图：生产工艺流程示意图是用文字或框图形式来表明物料、设备的名称，并以箭头方式表明物料的流向。它只是定性地标出由原料转化成产品的路线、流向顺序以及生产中采用的工艺过程和设备。
第一章概论
化学工业的发展简史
1
2
3
4
5
纯碱工业
近代
硫酸工业
化
学
煤化工
工
业
染料
……
6
合成氨及化肥工业
现代
农药工业
化
学
塑料工业
工
业
橡胶工业
……
7
化学工业的分类
无机化工
有机化工
高分子材料化工
精细化工生物化工
8
化工装置的操作方式连续操作间歇操作半连续操作
9
化工工艺设计一、化工工艺设计的内容和要求二、产品生产的反应工艺研究和设计三、工艺流程设计方案
20
21
22
物料代号
代号
物料名称
A 空气
AM 氨
BD 排污
BF 锅炉给水
BR 盐水
CS 化学污水
CW
循环冷却水上水
DM 脱盐水
DR
排液、排水
DW 饮用水
代
物料
号
名称
F 火炬排放气 FG 燃料气 FO 燃料油 FS 熔盐
G 填料油 O H氢
H 载热体 M HS 高压蒸汽 H 循环冷却水 W 回水 IA 仪表空气

化学工艺学概论ppt课件

.
(2)原子衡算
在一般化学反中，原子本身不生化，故可用元素的原子的物的量来做衡算。可以不涉及化学反式中的化学量关系，故于复反体系的算是很方便的。
Ø 于定流程有
人物料中所有原子的 = 出物料中所有原子的
物的量 (mol)之和
物的量 (mol)之和
.
1.3.1.1 物理化程
化工工学 Chemical Engineering Technics
教材及参考： [1] 刘勤，化学工学，化学工出版社， 2013年 [2] 米涛，化学工学，化学工出版社， 2005年 [3] 五平，无机化工工学，化学工出版社， 2004年 [4] 田春云，有机化工工学，石化出版社， 1998年
气化合成气高加液
合成 .
氨、甲醇、低碳混合醇、汽油、柴油等
汽油、煤油、柴油等
1.2.4 化学及其加工工
n 一、化学的种
我国共有20多个种。硫、自然硫、硫化气藏、磷、、石、明石、蛇石、化工用石灰岩、硼、芒硝、天然碱、石膏、硝石、、沸石、重晶石、碘、溴、砷、硅藻土、天青石等。
石油天然气煤化学林副物海洋源
.
Ø 基本有机化学工和部分无机化学工的原料主要是煤和天然气
Ø 我国的ห้องสมุดไป่ตู้学工原料以煤主 Ø 化学工：
将原料物主要化学反品的方法和程，其中包括种的全部化学和物理的措施。
.
特殊反程的物料和量衡算
n 具有旁路的反，利用点行衡算 n 具有循物流的反程的物料衡算，
金属有机化合物胶和青
稠稠芳香
.
4、油品的概念
根据沸程的不同，将石油分
石油（汽油） 50－140℃
汽油
140－200℃

化学工艺学有机化工反应单元工艺课件

lg k lg A E 2.303RT
由此可知，当 V ,k已知，则可求出某一裂解温度下的转化率x。
表5-1-01 几种低分子量烷烃和烯烃裂解时的A和E值
化合物
lgA
E/J.mol-1
E/2.3R
C2H6
14.6737
302290
15800
C3H6
13.8334
281050
14700
C3H8
12.6160
●
CH3-CH-CH3
●
CH2-CH2-CH3
有机化工反应单元工艺 ——烃类热裂解
●
C2H6 + C3H7
●
CH3-CH=CH2 + H
●
CH2=CH2 + CH3
c. 链终止： 2 CH3
C2H6
CH3 + CH3-CH2
C3H8
2 CH3-CH2
C4H10
有机化工反应单元工艺
3、烃类热裂解反应动力学
（1）烃类热裂化用来生产低级烯烃
（2）氧化裂化用于甲烷制乙炔，重质烃制取混合烯烃、汽油、柴油和合成气等；
（3）加氢裂化用于重质油制轻质燃料油、煤制人造天然气；
（4）加氨裂化，如酯类加氨生成腈；
（5）有机酸酯经裂解生成酸、酮和醇；
（6）由卤烷经热裂解可制得卤代烯烃。
有机化工反应单元工艺
4、烃类热裂解工艺综述
有机化工反应单元工艺 ——烃类热裂解
第一节烃类热裂解
一、概述
1、定义：裂解又称裂化，指有机化合物受热分解和缩合
生成相对分子质量不同的产品的过程。
2、分类：（1）有否使用催化剂：可分为热裂化和催化裂化两
大类; （2）存在介质不同：可分为加氢裂化、氧化裂化、

化工工艺学基本有机化工的主要产品课件ppt

O 1 丁烯氧化脱氢制丁二烯的生产原理常用的α-烯烃共聚单体为1-丁烯，1-己烯或1-辛烯。聚丙烯简称PP，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。 05%~1%(体积)。氨氧化过程的主要副反应均为平行副反应，接触时间对丙烯转化率和丙烯腈收率的影响见图5. 苯乙烯系无色至黄色的油状液体，具有高折射性和特殊芳香气味。反应温度必须与反应压力相对应。聚合方法单体共聚单体反应介质催化剂工业上一般采取两步法将粗醛精馏。传统的工业生产乙醛的方法主要有以下4种：因为副反应要消耗氧，尾气中要有过量氧存在以防止催化剂被还原失去活性。第一步是脱二氧化碳、氯甲烷、氯乙烷等轻组分，第二步是脱除废水和高沸物，并得到副产的丁烯醛。
• 熔融指数仅表示了相应的熔融粘度，相对地表示了平均分子量，但不能表示聚乙烯的分子量分布。
乙烯高压聚合流程
此外，为了防止成型过程中粘结模具而需要加入润滑剂，如油酸酰胺或硬脂酸铵、油酸铵、亚麻仁油酸铵三者的混合物。 1 丁烯氧化脱氢制丁二烯的生产原理空速过高，虽提高了生产能力，但循环气体量大，分离工序的负荷和动力费用增大。分离器底部的催化剂溶液，经泵升压后，送至分解器，直接通入水蒸汽加热至170℃，将草酸铜氧化分解，放出C02并生成Cu2Cl2，再生后催化剂送回反应器。原料混合气与反应后气体热交换预热后进入固定床反应器。对二甲苯高温氧化制对苯二甲酸是美国Amoco公司开发的目前生产对苯二甲酸的主要方法。聚合方法反应温度反应压力反应时间表5-6 生产LLDPE所需物料二氧化碳对氧化反应有抑制作用，但可提高反应的选择性和氧的爆炸极限浓度。 3MPa左右的条件下进行。
化工工艺学 Chemical engineering
technics
化学工程与工艺专业

化学工艺学ppt课件

1.1.3 化学与化工
• 化学与化工的区别：
• 化学：侧重于“理”，主要对合成新物质，发现新的
化学反应，测定物质的化学结构和性质，以及新的机理、规律、理论感兴趣。
• 化工：侧重于“工”，着眼于将在实验室合成的化学
物质或化学反应放大到在工业上的运用和实现。
1.1.4 化学工程与工艺
• 化学工程：研究以化学工业为代表的过程工业
(6)实验与计算并重 100年前化学、化工都是经验性学科，随着化学、化工各种规律被掌握，微观的定量关系已深入到原子和分子级别，分子设计概念已被提出；宏观定量关系就用得更多了。化工计算愈来愈广泛和深入，许多情况已和实验一样，是不可缺少的。
1.1.6 化工的特点
(7)使用外语多由于品种多，涉及化合物多，涉及化合物物理化学性质、制备方法的论文多，为进行科学研究或开展技术革新，查阅国内外文献是必不可少的。
1.1.5 化工原料
•
① ②
③ ④
化学工业起始原料是空气、水、矿物和生物。
对无机化学工业而言，矿物常常是最重要的原料；而对氨的合成而言，关键的原料是氮和氢，因而常用煤、油、天然气等有机原料。. 化学工业的基本原料，即大部分产品的原料中，起主要作用的原料是石油(或加工后的各种馏分)、天然气、煤。利用生物质资源(如含纤维素、半纤维素、淀粉、糖类和油脂等的农林副产物和农业废物)获取有机原料或产品已有悠久历史。与石油、天然气、煤等化石燃料不同，生物质资源是可再生资源。空气和水是化工生产必不可少的原料。
便于利用的能量形式，除火电外，主要是指化学加工得到的汽油、柴油、煤油、重油、渣油和人造汽油等液体燃料；煤气、液化石油气等气体燃料。
1.2.3.2 化工与能源的关系

《化工工艺学》第5章基本有机化工产品-PPT文档资料

《化工工艺学》第5章有机产品

(3) 催化剂配制
乙烯高压聚合需加入自由基引发剂(过氧化物)，工业上常称为催化剂，所用的引发剂主要是氧和过氧化物。氧的反应活性受温度的影响很大并且控制反应温度不方便，目前除管式反应器中还用氧作引发剂外，釜式反应器已全部改为过氧化物引发剂。工业上常用的过氧化物引发剂有二叔丁基过氧化物[(CH3)3C-O-O-C(CH3)3]、过氧化十二烷酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化3,5,5－三甲基乙酰、过氧化碳酸二丁酯、过氧化辛酰等。 (4) 单体回收与聚乙烯后处理自聚合反应器中流出的物料经减压装置进入高压分离器，大部分未反应的乙烯与聚乙烯分离。气相经冷却，脱除蜡状的低聚物后回收循环使用。聚乙烯则进入低压分离器，使残存的乙烯分离回收循环使用。同时根据生产牌号的要求，将添加剂注入低压分离器，与熔融的聚乙烯树脂充分混合后进行造粒。再经二次造粒，以增加聚乙烯塑料的透明性，并且减少塑料中的凝胶微粒。

《化工工艺学》第5章有机产品

(5) 聚合过程
乙烯在高压条件下虽仍是气体，但其密度达0.5g/cm3，称为气密相状态，或者超临界状态。此时乙烯分子间的距离显著缩短，从而增加了自由基与乙烯分子的碰撞几率，易于发生聚合反应。乙烯聚合时放出大量的热，通常转化率升高1%，反应物料将升高 12~13℃。如果热量不能及时移去，温度上升到350℃以上则发生爆炸性分解。因此在乙烯高压聚合过程中应防止聚合反应器内产生局部过热点。传统高压法有管式法和釜式法两种，管式法反应器是一组带夹套的厚壁管，程度达2000m，停留时间35~50s，单程转化率 20~30%；釜式法反应器为带搅拌的釜，停留时间25~40s，单程转化率15~20%。聚合过程反应温度一般在130~350℃范围；反应压力一般为 122~303MPa或更高。压力提高，聚合反应速度加大，但聚乙烯的分子量降低，而且支链较多，密度稍有降低。