化学工艺过程—化工生产的主要指标

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项目九 化学工艺过程 任务5：化工生产的主要指标
化工生产 主要指标
1 转化率、收率、产率 2 生产能力与生产强度 3 工艺技术经济评价指标
二、产率和收率的表示方法
01
PART
什么是产率
2、产率 (选择性）
转化为目的产物的某反应物量
S
参加反应的反应物量 100 %
表达主、副反应进行程度的大小，反映原料利用是否合理。 当控制条件提高转化率时，有可能导致选择性的下降，一般要求选择性越高越好。 如果产率高而转化率很低，则设备生产能力大大降低。
02
PART
转化率的应用
单程转化率
单程转化率
在反应器中转化的原料 量 进入反应器的原料总量 100 %
例题：将纯乙烷进行裂解制取乙烯，若进入裂解器的乙烷量为5000kg，裂解气 中含有未反应的乙烷量为1000kg，获得的乙烯量为3400kg，求乙烷的单程转 化率。
单程转化率 5000-1000 100% 80% 5000
这三种能力在生产中的用途各不相同，设计能力和查定能力主要作为企业 长远规划编制的依据，而计划能力是编制年度计划的重要依据。
例题
评价化工生产效果的常用指标有（D）
A.停留时间
B.生产成本
C.催化剂的活性
D.生产能力
项目九 化学工艺过程 任务5：化工生产的主要指标
化工生产 主要指标
1 转化率、收率、产率 2 生产能力与生产强度 3 工艺技术经济评价指标
02
PART
原料消耗定额的应用
例题：
以乙烷为原料裂解生产乙烯，通入反应器的乙烷为7000kg/h，参 加反应的乙烷量为4550kg/h，没有参加反应的乙烷5%损失掉， 其余都循环回裂解炉。得到乙烯3332kg/h，求乙烯的原料消耗定 额。
解：消耗的原料量=4550+2450×5% =4550+122.5 =4672.5kg/h
例题
消耗定额越高，生产过程的经济效益越高 （×）
原料消耗定额的高低，说明生产水平的高低和操作
技术水平的好坏。
（√）
化工生产 主要指标
1 转化率、收率、产率 2 生产能力与生产强度 3 工艺技术经济评价指标
一、原料消耗定额定义及应用
01
PART
原料消耗定额的定义
原料消耗定额的定义
生产单位产品所消耗的各种原材料的量。
原料消耗定额
原料量 产品量
消耗定额是反应生产技术水平和管理水平的一项重要经济指标，是企业 管理的基础数据之一。
参加反应的原料量占通入反应器原料总量的百分率。 （2）总转化率
参加反应的原料量占通入反应体系原料总量的百分数。 （3）平衡转化率
指某一化学反应达到平衡状态时，转化为目的产物的原料占该种原 料量的百分比。
转化率
化工生产过程中的原料转化率的高低说明某种原料在反应过程中转化 的程度。转化率越高，则说明该物质参加反应的越多。一般情况下，进入 反应体系中的每一种物质都难以全部参加反应，所以转化率常小于100%。 有的反应过程中，原料在反应器中的转化率很高，进入反应器的原料几乎 都参加了反应。但是在很多情况，由于自身的条件和催化剂及性能的限制。 进入反应器中的转化率不可能很高，于是就需要将未反应的物料从反应后 的混合物中分离出来循环使用，一方面提高原料的利用率，另一方面可能 提高反应的选择性。
基本化工生产技术课程
项目九 化学工艺过程
项目九 化学工艺过程 任务5：化工生产的主要指标
化工生产 主要指标
1 转化率、收率、产率 2 生产能力与生产强度 3 工艺技术经济评价指标
转化率的定义及应用
01
PART
转化率的定义
转化率
定义：参加化学反应的某种原料量占通入反应体系的该种原料总量的百 分率。 （1）单程转化率
设计能力是根据设计任务书和技术文件规定的生产能力，根据工厂设计中规定的产 品方案和各种数据来确定的。
查定能力是指老企业在没有设计能力数据，或由于企业的产品方案调整、组织管 理或技术条件等发生变化，原有的设计能力已不能反映企业的实际生产能力所能 达到的水平，此时重新调整或核定的生产能力。
现有能力又称为计划能力，指在计划年度内，依据现有生产装置的技术条件和组织 管理水平能够实现的生产能力。
解：C2H6→ C2H4 +H2
x 600 100% 60% 1000
340 30
S 28
108
100% 36.42% 或=60%×60.7%=36.42%
1000
质量收率 340 100% 34% 1000
项目九 化学工艺过程 任务5：化工生产的主要指标
02
PART
什么是收率
收率 转化为目的产物的某反应物量
Y 通入系统的总反应物量 100 %
同转化率一样，若 “系统” 取反应器，称单程收率，若取整个生产系统，则为总收率。 单程收率高，反映反应器生产能力大，意味着未反应原料回收和循环减少，标志着过程即经济又合理。
三者关系： 单程收率=单程转化率×产率
生产能力影响因素
1.设备因素：设备的大小、结构 是否合理及套数 2.确定最佳工艺条件：指控制化 学反应。 3.人为因素：生产技术的组织管 理水平 4.操作人员的操作水平： 一是按照工艺指标平稳操作 二是及时发现生产中出现的事故 隐患并能正确的处理，防止事故 的 发生。
02
PART
生产能力的分类
生产能力的分类
全程转化率
以包括循环系统在内的反应器、分离设备的反应体系为研究对象，参加反应的原料量占进入反应体系总 原料量的百分数。
练习
1、单程转化率指（D）。 A.目的产物量/进入反应器的原料 总量 B.目的产物量/参加反应的原料量 C.目的产物量/生成的副产物量 D.参加反应的原料量/进入反应器 的原料总量
质量收率
当生产过程极其复杂，难以通过分析手段确定各组分含量时，可直接用质量收率来表示反应效果。
质量收率
生成的目的产物的质量 混合原料的质量 100 %
注意质量收率可能大于100%。
例2：原料乙烷进料量为1000kg/h，反应掉乙烷量为600kg/h，得乙烯340kg/h，求反应转化率、产率、收 率 和质量收率。
化工生产 主要指标
1 转化率、收率、产率 2 生产能力与生产强度 3 工艺技术经济评价指标
生产能力的定义、分类及应用
01
PART
生产能力的定义
生产能力定义
化工装置在单位时间内生产的产品量或处理的原料量。其中原料的处理量也称加工能力。
单位：
✓千克/时（kg/h） ✓吨 /天 (t/d) ✓万吨/年 (10kt/a)
的一种装置。
供热系统
供热系统是供热系统 是指锅炉房机组、室 外供热管网和散热器
在内的总称。
制冷系统
一般制冷机的制冷原理压缩机的作 用是把压力较低的蒸汽压缩成压力 较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小， 压力升高。
真空系统
是由真空泵、PLC程 序控制系统、储气罐、 真空管道、真空阀门、 境外过滤总成等组成 的成套真空系统。
消耗定额
原料量 产品量
4672 .5 3332
1.4
项目九 化学工艺过程 任务5：化工生产的主要指标
化工生产 主要指标
1 转化率、收率、产率 2 生产能力与生产强度 3 工艺技术经济评价指标
公用工程的消耗定额及应用
01
PART
公用工程消耗定额定义
公用工程消耗定额
公用工程是指化工生产必不可少的供 水、供热、冷冻、供电和供气等。
生产强度的定义及应用
01
PART
生产强度的定义
定义
生产强度是指单位容积和单位面积(或底面积)的设备在单位时间内生产的 产品量或加工的原料量。 主要用于比较那些相同反应过程或物理加工过程的设备或装置性能的优劣。
单位：
kg /(m3 h)、t /(m2 h)
项目九 化学工艺过程 任务5：化工生产的主要指标
。
02
PART
公用工程的分类
分类
交配电系统
配电系统是变电系统和配电系统的总称。简 单说，变电就是将外面引入的电压变成适合你们 使用的电压，配电就是将电分配到你单位内部的 各个用电点。变配电所当然就是两种功能都能实
现的。
空压系统
空气压缩机是对大气压下的空 气进行压缩并利用被压缩的空 气恢复原来状态的还原力作功