一、化学工业二、有机化工的原料来源三、生产过程的常用指
化学工艺学知识点总结
化学工艺学第一章绪论1、化学工业:运用化学工艺、化学工程及设备,通过各种化工单元操作,高效、节能、经济、环保和安全地将原料生产成化工产品的特定生产部门.2、化学工艺即化工生产技术,是指将各种原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施.3、化学工艺学是根据化学、物理和其他科学的成就,研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备,以创立技术先进、经济上合理、生产上安全的化工生产工艺的学科.4、21世纪,化学工业的发展趋势答:1产品结构精细化和功能化;2生产装置微型化和柔性化;3生产过程绿色化和高科技化;4市场经营国际化、信息化.5、绿色化工就是用先进的化工技术和方法减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的各种物质的一种技术手段.6、化学工业的基础原料指可以用来加工生产化工基本原料或产品的在自然界天然存在的资源.7、化工产品一般是指由原料经化学反应、化工单元操作等加工方法生产出来的新物料品.8.煤化工:以煤为原料,经过化学加工转化为气体、液体和固体燃料及化学品的工业.9.煤的干馏:是指在隔绝空气条件下将煤加热,使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程.10.一次加工方法主要包括一次加工和二次加工,一次加工方法主要包括常压蒸馏和减压蒸馏.11.蒸馏是一种利用液体混合物中各组分挥发度的差别沸点不同进行分离的方法,是一种没有化学反应的传质、传热物理过程,主要设备是蒸馏塔.12.常用的二次加工方法主要有催化重整、催化裂化、催化加氢裂化和烃类热裂解四种.13.催化重整:是在铂催化剂作用下加热汽油馏分石脑油,使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程.14.催化重整的原料是石脑油,以生产高辛烷值汽油为目的时一般采用80~180℃馏分.15.催化加氢裂化是在催化剂及高氢压下加热重质油,使其发生一系列加氢和裂化反应,转变成航空煤油、柴油、汽油和气体等产品的加工过程. 16.化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离与精制三大步骤.17.原料的预处理的主要目的是使初始原料达到反应所需要的状态和规格.18、化学反应是化工生产的核心.实现化学反应过程的设备称为反应器釜或塔.19、产品分离与精制目一是获取符合规格的产品,二是回收、利用副产物.20、组织工艺流程时应遵循的原则有哪些答:1工艺路线技术先进,生产运行安全可靠,经济指标先进合理;2原料和能量利用充分合理;3单元操作适宜,设备选型合理;4工艺流程连续化、自动化;5安全措施得当,“三”治理有效.21、工业催化剂的性能指标是活性、选择性和寿命.22、催化剂的失活原因一般分为中毒、结焦和堵塞、烧结和热失活三大类.22、固体催化剂在使用中应注意事项有哪些答:1要防止已还原或已活化好的催化剂与空气接触;2原料必须经过净化处理,使用过程中要避免毒物与催化剂接触;3要严格控制催化剂使用温度,使其在催化剂活性温度范围内使用,防止催化剂床层温度局部过热,以免烧坏催化剂.4要维持正常操作条件如温度、压力、反应物配比、流量等稳定,尽量减少波动.5开车时要保持缓慢的升温、升压速率,温度、压力的突然变化容易造成催化剂的粉粹,要尽量减少开车、停车的次数.第一章化学工艺基础1.化工原料根据物质来源可分为无机原料和有机原料两大类.2.煤化工包括煤的干馏包括炼焦和低温干馏,气化,液化和合成化学品等.3.原油:从油井中开采出来没有经过加工处理的石油叫原油,它是一种有气味的棕黑色或黄褐色粘稠液体.4.一次加工:一次加工方法主要包括常压蒸馏和减压蒸馏.5.二次加工:常用的二次加工方法主要有催化重整,催化裂化,催化加氢裂化和烃类热裂解.6.化工生产过程:一般可概括为原料预处理,化学反应和产品分离与精制三大步骤.7.选择性:是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比,用符号S表示.表达式为:转化为目的产物的某反应物的量该反应物的转化总量8.催化剂失活原因一般分为中毒,结焦和堵塞,烧结和热失活三大类.9.催化剂使用注意事项:(1)要防止已还原或已活化好的催化剂与空气接触;(2)原料必须经过净化处理,使用过程中要避免毒物与催化剂接触;(3)要严格控制操作温度,使其在催化剂活性温度范围内使用,防止催化剂床层温度局部过热,以免烧坏催化剂;(4)要维持正常操作条件的稳定,尽量减少波动;(5)开车时要保持缓慢的升温,升压速率,温度,压力的突然变化容易造成催化剂的粉碎,要尽量减少开,停车的次数.第四章烃类热裂解1.烃类热裂解:是指以石油系烃类为原料,利用石油烃在高温下的不稳定、易分解的性质,在隔绝空气和高温条件下使大分子的烃类发生断链和脱氢等反应,以制取低级烯烃的过程.2.烃类热裂解制乙烯的生产工艺主要由原料烃的热裂解和裂解产物的分离精制两部分组成.3.一般将复杂的裂解反应归纳为一次反应和二次反应.4.一次反应:是指原料烃主要是烃类和环烷烃经热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应.5. 二次反应:是指一次反应的产物乙烯、丙烯等低级分子烯烃进一步发生反应生成多种产物,直至最后生焦或炭.6.乙烷裂解的自由基反应包括链引发、链增长反应和链终止反应3个阶段.7.各类烃热裂解的难易顺序可归纳为:异构烷烃>正构烷烃>环烷烃C 6>C 5>芳烃8.从热力学角度分析,裂解是吸热反应,理论上烃类裂解制乙烯的最适宜温度一般在750~900℃.裂解的深度取决于裂解温度和停留时间.管式炉裂解技术的反应设备是裂解炉,它既是乙烯装置的核心,又是挖掘节能潜力的关键设备.9.石油烃类裂解的操作条件宜采用高温、短停留时间、低烃分压,产生的裂解气要迅速离开反应区.10.烃类的热裂解过程的特点:1烃类热裂解是吸热反应;2烃类热解需在高温下进行,反应温度一般在750℃以上;3为了避免烃类热裂解过程中二次反应,反应停留时间很短,一般在~1s ; 4热裂解反应是分子数增加的反应,烃分压低有利于原料分子向反应产物分子的反应平衡方向移动;5裂解反应产物是复杂的混合物,除了裂解气和液体烃之外,尚有固体产物焦生成.11.裂解气中含有少量的H2S 、CO 2、H 2O 、C 2H 2、CO 等气体杂质.分析其来源主要有三个方面:一是由原料带入;二是裂解反应过程生成;三是裂解气处理过程引入.12.热泵:是通过做功将低温热源的热量传送给高温热源的供热系统. 2.烃类热裂解的主要目的是生产乙烯,同时可得丙烯、丁二烯以及苯、甲苯、二甲苯等产品.3.乙烯装置生产能力的大小实际反映了一个国家有机化学工业的发展水平.4.烃类热裂解过程非常复杂,具体体现在一下几个方面:1原料复杂2反应复杂3产物复杂7.同碳原子数的烷烃,C-H键能大于C-C键能,故断键反应比脱氢反应容易发生.8.带支链烃的C-C键或C-H键的键能较直链烷烃的C-C键或C-H键的键能小,易断裂,所以,带支链的烃容易裂解或脱氢.9.带侧链的环烷烃首先经行脱烷基反应,脱烷基反应一般在长侧链的中部开始断裂,一直进行到侧链为甲基或乙基,然后再一步发生环烷烃脱氢生成芳烃的反应,环烷烃脱氢比开环生成烯烃容易.10.在较高的温度下,低分子的烷烃、烯烃有可能分解为碳和氢.11.正构烷烃在各族烃中最有利于生成乙烯、丙烯.12.异构烷烃的烯烃总收率低于同碳原子数的正构烷烃.13.烃类热裂解过程的特点:1吸热反应高温2体积增大低压3易发生二次反应14.裂解深度:指裂解反应进行的程度.15.裂解炉设计开发的根本思路是提高裂解过程的选择性和设备的生产能力.16.提高裂解过程选择性的主要途径:1提高反应温度2缩短停留时间3降低烃分压17.工业上一般采用蒸汽作为稀释剂,其优点有如下几点:1裂解反应后通过急冷即可实现稀释剂与裂解气的分离,不会增加裂解气的分离负荷和困难.2水蒸汽热容量大,使系统有较大的热惯性,当操作供热不平稳时可以起到稳定温度的作用,保护炉管防止过热.3抑制裂解原料所含硫对镍络合金炉管的腐蚀.4脱除结碳.18.裂解供热方式有直接供热和间接供热.19.急冷的方法有两种:一种是直接急冷,一种是间接急冷.20.裂解气的净化与分离目的是除去裂解气中的有害杂质.21.工业生产上采用的裂解气分离方法主要有:油吸收精馏分离法、深冷分离法、吸附分离法、络合物分离法.22.工业上脱水的方法有多种,如冷冻法、吸收法、吸附法.补充:第5章芳烃转化过程石油芳烃主要来源于石脑油重整生成的油及烃裂解生成乙烯副产的裂解汽油.工业上广泛应用的芳烃转化反应主要有:C8芳烃的异构化、甲苯的歧化和C9芳烃烷基的转移、芳烃的烷基化、烷基芳烃的脱烷基化等.芳烃歧化:是指两个相同的芳烃分子在酸性催化剂作用下一个芳烃分子上的侧链烷基转移到另一个芳烃分子上的反应.烷基转移是指两个不同的芳烃分子之间发生烷基转移的反应.芳烃的烷基化是芳烃分子中苯环上的一个或几个氢被烷基取代生成烷基芳烃的反应.第6章催化加氢与脱氢1、催化加氢:是指有机化合物中一个或几个不饱和官能团在催化剂作用下与氢气的加成反应.2.催化加氢反应在化学工业中一是用于合成有机产品,二是用于许多化工产品的加氢精制.3.骨架催化剂:将具有催化活性的金属和载体铝或硅制成合金,再用氢氧化钠溶液浸渍合金,溶解其中的铝或硅,得到活性金属构成的骨架状物质4.加氢催化剂按其形态主要可分为金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物催化剂、金属硫化物催化剂、金属络合物催化剂五大类.5.下列芳烃加氢的顺序正确的是CA C 6H 5CH 3>C 6H 6>C 6H 4CH 32>C 6H 3CH 33B C 6H 4CH 32>C 6H 6>C 6H 5CH 3>C 6H 3CH 33C C 6H 6>C 6H 5CH 3>C 6H 4CH 32>C 6H 3CH 33D C 6H 6>C 6H 5CH 3>C 6H 3CH 33 >C 6H 4CH 326炔烃、二烯烃、单烯烃、芳烃混合在一起加氢时,其反应速率顺序为DA. 二烯烃>炔烃>单烯烃>芳烃B. 炔烃>单烯烃>二烯烃>芳烃C. 二烯烃>单烯烃>芳烃>炔烃D. 炔烃>二烯烃>单烯烃>芳烃7.绝热式反应器乙苯脱氢工艺中,水蒸气和乙苯的摩尔比为AA. 14:1B. 13:1C. 12:1D. 10:18.金属催化剂:就是把活性组分如Ni 、Pd 、Pt 等金属分散于载体上,以提高催化剂活性组分的分散性和均匀性,增强催化剂的强度和耐热性.9.目前工业生产上采用的催化剂大致可分为锌铬系和铜锌或铝系即铜基催化剂两大类.10.低压法合成甲醇工艺流程主要由造气、压缩、合成和精制四大部分组成.第7章烃类选择性氧化1.烃类选择性氧化过程的特点答:1反应放热量大;2反应不可逆;3反应过程易燃易爆;4反应途径复杂多样.2.如何提高烃类选择性氧化安全性答:1原料配比一定要控制在爆炸极限之外;2在设计氧化反应器时,除考虑设计足够的传热面积及时移走热量外,还要在氧化设备上设上加设防爆口,装上安全阀或防爆膜;3反应温度最好采用自动控制,至少要有自动报警系统.4还可以采用惰性气体的办法稀释作用物,以减少反应的激烈程度,防止发生爆炸.3.非均相催化氧化主要是指气态有机原料在固体催化剂存在下以气态氧作为氧化剂氧化为有机产品的过程.4.气固相催化氧化反应都是强放热反应,工业上常用的反应器有两种:列管式固定床反应器和流化床反应器.5.流化床反应器是一种利用气体或液体通过固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器.6.流化床反应器从其结构来看自下而上大致分为锥形体、反应段和扩大段三部分.7.简述液相均相催化氧化技术优缺点.主要优点:(1)反应物与催化剂同相,不存在固体表面上活性中心性质及分布不均匀的问题,作为活性中心的过渡金属活性高,选择性好;(2)反应条件不太苛刻,反应比较平稳,易于控制;(3)反应设备简单,容积小,生产能力高;不足之处:(1)反应温度通常不太高,因此反应热利用率较低;(2)在腐蚀性较强的体系中要采用特殊材质;(3)配位催化氧化反应体系需用贵金属盐作为催化剂,因此必须分离回收.8.工业上常用的非均相反应器有两种:列管式固定床反应器和流化床反应器.9.热点:列管式反应器轴向的温度分布主要取决于沿轴向各点的放热速率和管外载热体的除热速率,一般反应器内沿轴向温度分布都有一个最高温度.10.简述丙烯腈生产过程中加入水蒸汽的作用答:1水蒸汽可促使产物从催化剂表面解析出来,从而避免丙烯腈深度氧化;2加入水蒸气后可起到降低反应物浓度作用,从而对保证安全生产防范爆炸深度氧化;3水蒸汽的比热容较大,加入水蒸气可以带走大量的反应生成热,使反应温度易于控制;4加入水蒸气对催化剂表面的积炭有清楚作用.第8章羰基合成1.羰基化反应:在过渡金属配位化合物催化剂存在下一氧化碳参与有机合成、分子中引入羰基的反应.2.甲醇低压羰基化反应主反应方程式:COOH CH CO OH CH 33→+,使用催化剂:铑—碘催化体系,反应温度:130~180℃.第9章 氯化1.氯化是指在化合物分子中引入氯原子以生产氯的衍生物的反应过程.氯化过程的主要产物是氯代烃,氯代烃的主要应用领域有两个:一是作溶剂,二是用作合成大量有机产品及精细化工产品的中间体和聚合物的单体.2、取代氯化、加成氯化和氧氯化是氯代烃的主要生产方法.3.目前, 与其他方法相比,原料来源广且价格较低,生产工艺合理,生产成本较低,产量约占吕乙烯总产量的90%以上.A.平衡氧氯化法 B.乙炔法 C.乙烯法 D.烯炔法。
化工行业分类
行业报告行业定义:➢化学工业chemical industry、化学工程chemical engineering、化学工艺chemical techno-logy都简称为化工;➢化学工业包括石油化工petrochemicals, 农业化工agrochemicals, 化学医药pharmaceuticals, 高分子polymers, 涂料paints, 油脂oleochemicals等; ➢它们出现于不同历史时期,各有不同涵义,却又关系密切,相互渗透,具有连续性,并在其发展过程中被赋予新的内容;➢广义地说,凡运用化学方法改变物质组成或结构、或合成新物质的,都属于化学生产技术,也就是化学工艺,所得的产品被称为化学品或化工产品;行业范围:化工行业可以分为燃料化工,无机化学工业,有机化工和精细化工;一、燃料化工1.石油炼制工业2.石油化工3.天然气化工4.煤化工5.页岩油工业原料:石油、天然气、煤和油页岩等可燃矿物产品:烷烃、炔烃、烯烃、芳香烃、醇类、酮类、酚类、醚类、酐类、酯类、酸酐、羧酸盐类等二、无机化学工业1.基本无机化学工业1)盐化工:含焦炭、电石、氯碱、聚氯乙烯生产及加工2)煤化工:含焦炭、煤焦油、煤炭气化、合成氨、联醇、煤制油、煤制烯烃产品:硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、硼酸、纯碱、烧碱、氢氧化物、过氧化物、氯气、氯化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硼酸盐等2.化学矿山工业产品:工业盐、硫磺、硫铁矿、磷矿、钾矿、电气石、珍珠岩、云母、高岭土、石英粉、石棉、膨润土、滑石粉、活性碳、石膏、光卤石、硅灰石、石墨、长石等3.化肥与农药工业1)化学肥料工业2)农药工业产品:氮肥、磷肥、钾肥、复合肥、微量元素、杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀鼠剂、生物农药、生长激素、其他农药等三、有机化工1.有机合成工业原料:括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、丙烯、碳四以上脂肪烃、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等四、有机化工及精细化工1.合成树脂与塑料工业含单体、聚合物、添加剂、工程塑料、塑料加工产品等产品:环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、离子交换树脂、氨基树脂、有机硅树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂等2.橡胶工业产品:天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、氯化橡胶、天然乳胶、胶粉、丁苯胶乳、氟橡胶3.化学纤维工业产品:涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、氨纶、纤维素、粘胶纤维、其他纤维等4.制药化学工业1)中药2)化学药3)兽药含饲料添加剂4)原料药5.日用化学工业1)香料2)洗涤剂3)化妆品4)食品添加剂含饲料添加剂6.化学添加剂工业产品:溶剂、试剂、药剂、催化剂、胶粘剂、助剂、表面活性剂、增塑剂、其他添加剂等7.涂料、染料工业产品:中间体、涂料、染料、颜料、香料、鞣料等8.信息材料工业1)感光材料2)磁性记录材料3)光学记录材料9.其他化学工业1)农产品化学工业2)发酵工业3)生物化学工业4)海洋化学工业5)环境保护化学工业6)火工产品化学工业行业分类:化工行业包含化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面的行业;上游产业:石油组分●石油勘探、开采●油品●润滑油●能源中游产业基础油及原料/有机中间体●乙烯苯●苯的衍生物●苯乙烯●助剂等下游产业精细化学品/高分子材料●有机硅化学品●水处理技术及水处理剂●油田化学品●特种腊制品●通用塑料●工程塑料●聚氨酯1、无机化工原料:单质、工业气体、无机碱、无机酸、无机盐、氧化物、非金属矿产、其他未分类无机化工原料;2、化学矿:硫矿、钾矿、磷矿、硼矿、其他化学矿;3、有机化工原料:烷烃及衍生物、烯烃及衍生物、炔烃及衍生物;醇类、酸类、醛类、酮类、脂类、醚类、砜类、胺类;碳水化合物类、羧酸及衍生物、醌类、芳香烃及衍生物、酸酐;有机中间体、杂环类、硝基物、卤化物、其他未分类有机化工原料;4、塑料原料:1通用塑料:聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS、ABS;2工程塑料:聚苯醚、聚苯硫醚、聚甲醛、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚碳酸酯聚合物、聚酰胺、聚酯树脂、热塑性弹性体、色母再生料、其他未分类塑料原料;5、橡胶原料:1天然橡胶:A通用类:颗粒胶、烟片胶、风干片胶、绉片胶;B特种类:恒粘橡胶、充油橡胶、低粘橡胶、胶清橡胶、易操作橡胶,炭黑共沉胶、纯化橡胶,粘土共沉胶、轮胎橡胶,散粒橡胶;C改性类难结晶橡胶、环氧化橡胶、氯化橡胶、接枝橡胶、液体橡胶、氢氯化橡胶、环化橡;D其他植物产的橡胶:银菊橡胶、杜仲橡胶;2合成橡胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁青橡胶、乙丙橡胶、再生胶、橡胶辅料、丁基橡胶、氯丁橡胶、异戊二烯橡胶 SBS、其他未分类橡胶原料;6、树脂:天然树脂、环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂、离子交换树脂、氨基树脂、有机硅树脂、其他未分类树脂;7、医药原料、中间体8、石油及制品:原油、燃料油、润滑油脂、溶剂油、石油焦、石蜡、沥青、成品油、石油制品、油品添加剂、气体类石油产品;9、化工助剂:涂料助剂、水处理化学品、信息用化学品、电子工业用助剂、造纸助剂;1橡胶助剂:防老剂、硫化剂、促进剂、防焦剂、分散剂、其他橡胶助剂;2塑料助剂:阻燃剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、着色剂、荧光增白剂、发泡剂、交联剂、偶联剂、抗静电剂、润滑剂、脱模剂、流滴剂、防霉剂、固化剂及固化促进剂、增塑剂、皮革助剂、纺织、印染助剂、吸附剂、表面活性剂、乳化剂、发泡剂、金属加工助剂;10、食品添加剂:酸度调节剂、抗氧化剂、漂白剂、着色剂、抗结剂、消泡剂、护色剂、酶制剂、乳化剂、膨松剂、增味剂、防腐剂、甜味剂、增稠剂、水分保持剂、营养强化剂、其他未分类食品添加剂11、饲料添加剂:营养性添加剂、非营养性添加剂、氨基酸类、矿物质类、维生素类、抗生素类、抗菌素类、酶制剂、抗氧化剂、防霉剂、其他未分类饲料添加剂;12、化学试剂:乙醇、丙酮、高锰酸钾;13、催化剂:专用催化剂、催化剂用载体、其他未分类催化剂;14、玻璃:深加工玻璃、普通玻璃、建筑玻璃、特种玻璃、其他未分类玻璃;15、油墨16、肥料:氨肥、钾肥、磷肥、复合肥料、生物肥料、微量元素肥料、细菌肥料、农药肥料、植物生长调节剂、其他未分类肥料;17、农药:除草剂、杀菌剂、杀虫、杀螨、杀鼠剂、混合剂型、生物农药、其他未分类农药;18、生物化工:陶瓷、实验室用品、火工产品、其他聚合物;19、塑料制品:塑料薄膜、塑料片、节、棒、塑料管、异型材、塑料容器、汽车用塑料、电子塑料、工农业用塑料制品;20、塑料建材:塑料工艺品、家用塑料制品、塑料包装用品、其他未分类塑料制品;21、橡胶制品:轮胎:轿车胎、载重胎、人力车车胎、摩托车车胎、橡胶带、橡胶管、农业用橡乳胶制品、工业用橡乳胶制品、文教用橡乳胶制品、医用橡乳胶制品、家用橡乳胶制、密封圈;22、日用化学品:香水化妆品原料、彩妆用品、护肤用品、口腔用品、毛发用品、洗沐用品、肥皂、洗涤、清洗剂、香味剂、除臭剂驱虫灭害剂、其他未分类日用化学品23、聚氨脂:聚氨酯原料、PU产品、其他未分类聚氨酯24、胶粘剂:无机胶粘剂、天然胶粘剂、合成胶粘剂、聚乙烯醇及聚醋酸乙烯脂胶粘剂、、热熔胶、树脂胶粘剂及、无机胶粘剂、橡胶型粘剂、酚醛、脲醛、三聚氰胺胶粘剂、其他未分类胶粘剂;25、化学纤维:切片、涤纶、锦纶、晴纶、氨纶、丙纶、维纶;醋酸纤维、粘胶纤维、聚酯纤维、功能纤维、人造纤维、其他未分化学纤维26、染料:直接染料、分散染料、反应性染料、酸性染料、阳离子染料、纤维染料、皮革染料、涂料印花浆、用染料其他未分类染料;27、涂料:1建筑用涂料:内墙乳胶漆、防火涂料、防水涂料、真石漆、外墙乳胶漆、防霉涂料、地坪涂料、弹性漆、木器涂料;2木器涂料:水性木器漆、家具漆、地板漆、聚酯漆;3汽车涂料:底涂漆、中涂漆、面漆、罩光漆、修补漆;4船舶涂料:船壳漆、船舱漆、船底防污漆、船底防锈漆;5通用涂料:调和漆、清漆、轻工涂料、工业涂料、橡胶漆、磁漆、路用涂料、道路标志漆 ;6涂料原料:钛白粉、石粉、铝银浆、立德粉、消泡剂、润湿剂、固化剂、珠光粉、流平剂、分散剂、28、颜料:无机颜料、有机颜料、其他未分类颜料;1无机颜料:白色颜料、黑色颜料、彩色颜料、其它颜料包括体质颜料、效果颜料、防锈颜料等;2有机颜料:偶氮颜料占59%、酞菁颜料占24%、三芳甲烷颜料占8 %、特殊颜料占6 %、多环颜料占3 %29、香料、香精:天然香料、合成香料、食用香料、日用香料、其他未分类香料香精;1天然香料:动物性香料、植物性香料;2合成香料:主要有烃类、醇类、醚类、酸类、酯类、内酯类、醛类、酮类、缩醛酮类、腈类、酚类、杂环类及其他各种含硫含氮化合物;3食用香料:A按香料组成可分为单体香料、调和香料;B按香料形态可分为水溶性香料水质香料、但对热敏感油溶性香料油质香精、乳化香料、粉末香料;C香料香型可分为柑桔型香料、果香型香料、薄荷型香料、豆香型香料、辛香型香料、奶香型香料、肉类型香料、坚果型香料、以及酒类型、蔬菜型香料等;D香料构成可分为天然香料和合成香料两大类;天然香料包括精油、含油树脂、香料提取物、回收香料、加热香料、发酵香料以及由天然物调配而成的调和香料;合成香料是指与天然成分化学结构相同的合成物质,以及天然等同特以外的有香气的物质;30、化工设备:玻璃工业专用设备、橡胶工业专用设备、储运设备、反应器、干燥设备、混合设备、分离设备、粉碎设备传热设备、压力容器、输送设备、实验设备、制冷设备、环保设备、成型设备化工仪表化工成套设备、化工设备配件、化工管道及配件、石油加工设备、其他未分类化工设备31、塑料生产化工设备:注塑机、吹模机、压延机、中空注塑机、喷涂设备、造粒机、分切机、注塑辅助设备、其他未分类塑料化工设备、化工废料;32、合成药品:抗感染类、解热镇痛药、维生素类药物、抗寄生虫病药物、激素类药及内分泌系统药物、抗肿瘤药物、心血管系统用药、呼吸系统用药、中枢神精系统用药、消化系统用药、泌尿系统用药、液系统用药、调节水电解质及酸碱平衡药、手术麻醉用药、抗组织胺类药和解毒药、生化药、消毒防腐及创伤外科用药、五官科用药、皮肤科用药、诊断用药、滋补营养药、放射线回位素原料药、制剂用药及附加剂、其他化学原料药、合成药品、库存化工品、化工产品加工、化工产品代理、化工项目合作、二手化工产品设备;行业网站:行业招聘网站:。
有机化工生产技术
近代化学加工业
1740年,英国的瓦尔德(Wald) 将硫磺、硝石在 玻璃容器中燃烧,再和水反应得到硫酸 。 1746年英国的劳伯克(Roebuck)用铅室代替玻 璃容器并于1749年建厂,这是世界上诞生的第一 个近代典型化工厂。
化学工业出版社
1791年N.吕布兰(Nicolas Leblanc)在法国科学院悬赏
物质和能量消耗密集,环境保护和防治要求严格 生产规模大型化,生产方式自动化。
发展和更新速度快,多学科、知识和高新技术密集
40
一、化学工业
3. 化学工业的分类
无机化学工业 按产品分 基本有机化学工业 高分子化工 有机化学工业 有机精细化工 生物化工 … …
煤化工 按原料分 石油化工 天然气化工
四、有机化工生产技术
之下,获取专利,以食盐为
原料制得纯碱,并建起了第 一个碱厂,也带动了硫酸工 业的发展。
化学工业出版社
1
1825年英国建成第一个水泥 厂,它标志着现代硅酸盐的开始。
1860年在美国建成第一个炼油厂。
1890年德国建成第一座隔 膜电解制氯气和烧碱的工厂。
近代化 学加工 业发展
1891年法国建成第一个人造 纤维素(硝酸纤维)工厂。
元代周权《蒲萄酒》,记载了当时的自然发酵法。 翠虬天桥飞不去,颔下明珠脱寒露。 垒垒千斛昼夜春,列瓮满浸秋泉红。 数霄酝月清光转,浓腴芳髓蒸霞暖。 酒成快泻宫壶香,春风吹冻玻璃光。 甘逾瑞露浓欺乳,曲生风味难通谱。 纵教典却鹔鹴裘 ,不将一斗博凉州。 古代酿酒工艺
化学工业出版社
(3)酿造技术
西方葡萄酒酒窖
化学工业出版社
现代化学加工业
从20世纪初至60~70年代,是化学加工业真 正成为大规模生产的主要阶段,一些主要领 域都是在这一时期形成的。合成氨和石油化 工得到了发展,高分子化工进行了开发,精 细化工逐渐兴起。 生产装置单体系列产量最大化、过程连续化、 自动化、智能化。
化工生产基础知识(最终版)
⑤物质的量
基本单位是摩尔(mol),其倍数、分数单位 有kmol、mmol等。
精选课件
36
(2)化工生产常用法定计量单位见表(25种)
量的名称
长度
时间
质量 热力学单
位 物质的量
量的符 号
L;l
SI单位
SI值外法定计量单位
精选课件
28
相变规律在化工生产中得到广泛应用,人 们常常为了生产的需要,有意识的促使物质发 生相变。例如,将轻油为原料生产氨,必须先 将液态的轻油气化,才能同水蒸气发生转化反 应。许多气体混合物的分离,必须在液相的情 况下进行。例如,空分制氧和氮的工艺。
如果两个以上的相共存,在较长时间内, 从表面上看没有任何物质在各相之间传递时, 可以认为这些相之间已达到平衡,称为相平衡。
任何过程速率都与过程的推动力成正比, 与过程的阻力成反比。可用以下基本关系式 表示:
过程速率=
过程的推动力 过程的阻力
精选课件
32
过程的推动力是指直接导致过程进行的动 力。如流体流动过程的推动力是压差或位差, 传热过程的推动力是冷热流体的温度差,吸收 过程的推动力是浓度或分压差。
过程的阻力因素,与过程的性质、操作条 件都有关系。
精选课件
8
二、化工生产过程的四个特点
1、化工生产过程连续性和间接性 化工生产过程是通过一定的工艺流程来实现
的,属于流程型生产。工艺流程指的是以反应 设备为骨干,由系列单元设备通过管路串联组 成的系统装置。
流程型生产一般具有连续性和间接性:
精选课件
9
(1)连续性
体现在两个方面:①空间的连续性,生产过 程是一条连锁式的生产线,各个工序紧密相联, 首尾串通,无论哪个工序失调,都会导致整个 生产线不能正常运转。②时间的连续性,生产 长期运转,昼夜不停,各个班次紧密衔接,无 论哪班出故障,都会影响整个生产过程的正常 运行。
化工工艺概论
化⼯⼯艺概论1化学⼯业是指⽣产过程中化学⽅法占主要地位的制造⼯业,它是通过化学⼯艺将原料转化为化学产品的⼯业。
2煤的⽓化是指以固体燃料煤或焦炭为原料,在⾼温下通⼊汽化剂,使其转化成主要含氢、⼀氧化碳、⼆氧化碳等混合⽓体的过程。
3消耗定额是指⽣产单位产品所消耗的各种原料及辅助材料——⽔、燃料、电和蒸汽等的数量。
4停留时间是指原料在反应区或在催化剂层的停留时间。
5化⼯⽣产过程简称为化⼯过程。
化⼯过程主要是由化学处理的单元反应过程和物理加⼯的单元操作过程组成。
6从原料开始,物料流经⼀系列由管道连接的设备,经过包括物质和能量转换的加⼯,最后得到预期的产品将实施这些转换所需要的⼀系列功能单元和设备有机组合的次序和⽅式,便称有⼯艺过程或⼯艺流程。
1煤⽓化常⽤的汽化剂主要是⽔蒸⽓、空⽓或氧⽓。
2常见的⼆次加⼯过程有:催化裂化、加氢裂化、催化重整、热裂解。
3⽣产合成⽓的⽅法有:以天然⽓为原料的⽣产⽅法、以煤为原料的⽣产⽅法、以渣油为原料的⽣产⽅法。
4⼀般固体催化剂包括的组分:活性组分、助催化剂、抑制剂、载体。
5⼯业催化剂的性能指标有:⽐表⾯、活性、选择性、寿命。
6化⼯⽣产过程按其操作⽅式可分为间歇、连续和半间歇操作。
按操作状况可分为稳态操作和⾮稳态操作。
7连锁聚合由引发、链增长、链终⽌三⼤步骤组成。
8废⽓常⽤的处理⽅法有冷凝法、吸收法、吸附法、直接燃烧法、催化燃烧法。
9化⼯⽣产过程的基本步骤:原料的预处理、化学反应、产物的分离及精制。
10氨合成反应是放热,体积减⼩的可逆反应。
1现在化学⼯业的特点:(1)原料路线、⽣产⽅法和产品品种的多⽅案性与复杂性。
(2)⽣产过程综合化、装置规模⼤型化、化⼯产地精细化。
(3)技术和资⾦密集,经济效益好。
(4)注重能量合理利⽤,积极采⽤节能技术(5)安全⽣产要求严格。
2开发利⽤可再⽣资源的意义:当资源路线确定后,资源的综合利⽤就成为⼀项重要的任务,它不仅与经济效益、社会利益和环境效益有着直接的关系,⽽且对国民经济的可持续发展产⽣深远的影响。
化工工艺学习题全集
化工工艺学练习题一、填空题 1.化工生产过程一般可概括为 原料预处理 、 化学反应 和 产品分离及精制三大步骤。
2.根据变质程度不同,煤可以分为 泥炭 、 褐煤 、 烟煤 和 无烟煤 ;随变质程度增加 碳 含量增加, 氢 和 氧 含量降低。
化学工艺学是研究由 化工原料 加工成 化工产品 的化学生产过程的一门科学,内容包括 生产方法 、 原理 、 流程 和 设备 。
3. 高含量的 烷烃 ,低含量的 烯烃 和 芳烃 是理想的裂解原料。
4.化工中常见的三烯指 乙烯 、 丙烯 、 丁二烯 ;三苯指 苯 、 甲苯 、二甲苯 。
5.石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物构成的混合物。
石油中的化合物可以分为 烷烃 、 环烷烃 、 芳香烃 三大类。
6.为了充分利用宝贵的石油资源,要对石油进行一次加工和二次加工。
一次加工方法为 常压蒸馏 和 减压蒸馏 ;二次加工主要方法有: 催化重整 、 催化裂化 、 加氢裂化 和焦化 等。
7.辛烷值 是衡量汽油抗爆震性能的指标, 十六烷值 是衡量柴油自燃性能的指标。
8. 天然气的主要成分是 甲烷 。
9.天然气制合成气的方法有 蒸汽转化法 和 部分氧化法,主要反应分别是和 。
10. 硫酸生产以原料划分主要有 硫磺 制酸、 硫铁矿 制酸、 冶炼烟气 制酸和石膏 制酸等。
11.工业气体或废气脱硫方法分为两种,高硫含量须采用 湿法脱硫 ,低硫含量可以采用 干法脱硫 。
12.SO 2氧化成SO 3反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应,因此, 降低温度 、提高压力有利于平衡转化率的提高。
13. 接触法制硫酸工艺中主要设备包括 沸腾炉 、 接触室 和 吸收塔 。
14. 硫酸生产工艺大致可以分为三步,包括 SO 2的制取和净化 、 SO 2氧化成SO 3 和SO 3的吸收 。
15. 稀硝酸生产工艺大致可以分为三步,包括 氨氧化制NO 、 NO 氧化制NO 2 和水吸收NO 2 制酸 。
化工工艺学_习题考试复习
化⼯⼯艺学_习题考试复习第⼀章绪论1、化⼯⼯艺学:研究由化⼯原料到化⼯产品的转化⼯艺,系指原料物质经过化学反应转变为产品的⽅法和过程,包括实现这种转化的全部化学和物理的措施。
2、化⼯⼯艺学是研究内容:由化⼯原料加⼯成化⼯产品的⽣产过程的⽣产⽅法、原理、流程和设备。
3、化⼯⼯艺学的研究⽬的:是创⽴技术先进、经济合理、⽣产安全、环境⽆害的⽣产过程。
4、化⼯⽣产过程:原料预处理、化学反应、产品分离及精制和产品包装与储运四⼤步骤6、“三烯三苯⼀炔⼀萘”:⼄烯、丙烯、丁⼆烯、苯、甲苯、⼆甲苯以及⼄炔和萘。
7、绿⾊化学⽬标为任何⼀个化学的活动,包括使⽤的化学原料、化学和化⼯过程、以及最终的产品,对⼈类的健康和环境都应该是友好的。
第⼆章化⼯原料1、化学⼯业的主要原料:包括煤、⽯油、天然⽓和农副产品等。
2、煤的化⼯利⽤途径主要有煤⼲馏、煤⽓化、煤液化、煤制电⽯。
3、煤的⼲馏是煤在隔绝空⽓条件下,加热分解形成⽓态(煤⽓)、液态(焦油)和固态(半焦或焦炭)产物过程(炼焦、焦化)4、煤的⽓化以煤、焦炭(半焦)为原料,以⽔蒸汽、氧⽓或空⽓为⽓化剂,在⾼温(900~1300℃)条件下,转化成主要含有氢⽓和⼀氧化碳的过程。
5、对⽯油进⾏⼀次加⼯和⼆次加⼯。
⼀次加⼯⽅法为常压蒸馏和减压蒸馏;⼆次加⼯主要⽅法有:催化重整、催化裂化、加氢裂化和烃类热裂解等。
6、原油预处理:⽅法:⽤加破乳剂和⾼压电场联合作⽤的脱⽔脱盐——电脱盐脱⽔。
罐注⽔⽬的:溶解原油中结晶盐、减弱乳化剂作⽤、利于⽔滴聚集。
原理:破乳剂和⾼压电场作⽤下破乳化,使⽔凝聚沉降分离。
为什么原油要进⾏预处理:含盐、含⽔来源;含⽔——增加燃料消耗和冷却⽔消耗;含盐、----在炉管、换热器管形成盐垢,堵塞管路;设备腐蚀7、原油常减压蒸馏主要设备:常压塔,蒸馏塔。
原因:其中350℃以上的⾼沸点馏分,在⾼温(>400℃)会发⽣分解和缩合反应,产⽣焦炭,导致管路堵塞. 现代技术通过减压蒸馏可从常压重油中拔出低于550℃的馏分。
化工行业常用术语及基础知识
化工行业常用术语及基础知识一、基本有机原料常识乙烯乙烯在常温下为无色、易燃烧、易爆炸气体,以它的生产为核心带动了基本有机化工原料的生产,是用途最广泛的基本有机原料,可用于生产塑料、合成橡胶,也是乙烯多种衍生物的起始原料,其中生产聚乙烯、环氧乙烷、氯乙烯、苯乙烯是最主要的消费,约占总产量的85%裂解的原料烃有气态和液态之分,气态的有炼厂气、天然气的凝析液,液态的有汽油、煤油、柴油。
原油在高温的裂解炉管内生成焦炭,不能长期运转,自今未能在工业应用。
气态原料裂解温度高,乙烯收率高(可达85%),操作方便(裂解管不易结焦),但原料资源少,副产少。
液态原料来源广泛,裂解温度低,收率较低(乙烯收率为25%~ 30%),但副产物多,便于综合利用,生产中需定时清除炉管内的焦炭。
我国以轻柴油为主要原料,美国以天然气为主,西欧、日本以轻汽油为主。
为减少在炉管中生成焦炭,裂解原料中加入水蒸气。
裂解炉有多种型式,核心是放在炉膛内成排的炉管,采用专门的燃烧器向炉管供热。
物料离开裂解炉的温度为850 ~ 900℃。
炉管采用耐热合金钢制成。
乙烯可由煤焦炉所产煤气中分离,也可由乙醇(酒精)脱水制取。
自1923年开始采用裂解法后,上述两种方法不断减少,目前只有少量生产。
烃类裂解也有多种具体实施方法,至今只有管式炉法独领风骚,占生产能力的99%以上,各公司开发的技术都有自己的特点。
同是管式炉,也有不同的结构,总体上看是大同小异。
乙烯的生产示意流程图见图3 -1。
原料经加热后进入裂解炉,产生的高温裂解气先入急冷锅炉快速降温(产生的高压水蒸气可带动压缩机),然后再用冷油和水降温,冷却后的气体进分离工序。
以柴油原料获得的裂解气组成十分复杂,主要是乙烯,丙烯(合计占45%),其余为氢和甲烷(约10%),乙烷和丙烷(约10%),碳四馏分(约10%)以及碳五和以上馏分(约20%)。
少量有害杂质为水、硫化氢、二氧化碳、乙炔等。
通常采用加压低温精馏的方法分离乙烯及各种有用产物,具体工艺流程的安排与裂解气组成及产品纯度要求有关。
化工工艺学 第二章 化工生产过程的基础知识
第一节化工生产过程及工艺流程一、化工生产过程在化工生产中,将原料经过一系列的物理和化学加工处理制成目标产物的过程称为化工生产过程。
化工生产过程一般是由原料预处理、化学反应、产物的分离与精制及“三废”治理四个部分组成。
1 原料预处理在化工生产中,当一个反应确定之后,它就必须对原料有一定的要求,原料预处理的目的是为了使其达到化学反应所需要的条件。
例如:对固体原料需要进行粉碎、筛选,除去部分杂质;对液体原料一般需要配制成一定的浓度,再进行加热或气化;对气体原料通常需要一定的温度和压力等。
2 化学反应化学反应是化工生产过程的核心部分,通过化学反应实现原料到产物的转化过程。
1)化学反应的种类及条件◆化学反应种类很多,按反应体系中物料相态的不同分为均相反应和非均相反应;◆按催化剂的使用与否分为催化反应和非催化反应,当催化剂与反应物处于同一相态时称为均相催化反应,处于不同相态时称为非均相催化反应;◆按化学反应的特性分为氧化、还原、加氢或脱氢、聚合、缩合、重排、烃化、酰化、重氮化、硝化、磺化、歧化、异构化反应等。
实现化学反应通常需要一定的条件,如反应的温度、压力、催化剂、溶剂以及原料投料配比如何、反应的停留时间多少。
所以如何使反应过程进行较为合理,是化工工艺所要讨论的重点内容。
2)化学反应器实现化学反应过程的设备称为化学反应器,它是化工生产的关键设备。
反应器的设计和选型十分重要,这是因为反应器中进行的反应过程通常比较复杂,在反应的同时还有动量、热量和质量的传递。
由于各单元反应的特点各异,所以对反应器的要求也不相同,工业生产过程不仅与反应本身的特性有关,而且还与反应设备的特性有关。
反应器的种类繁多,结构各异,既可以按照反应的特性分类,也可以按照设备的特性进行分类。
◆按反应器中物质相态、反应器可分为均相和非均相反应器;◆按反应器的结构可分为釜式(槽式)、管式、塔式、固定床、流化床反应器等;◆按操作方式可分为间歇式、半间歇式和连续式反应器;◆按操作温度分为恒温式(等温式)和非恒温式反应器;◆按反应器与外界有无热量的传递可以分为绝热式和外部换热式反应器等。
化工导论试题
1. 解释中文"化工”的含义,它包括哪些内容?在现代汉语中,化学工业、化学工程和化学工艺的总称或其单一部分都可称为化工,这是中国人创造的词。
化工在汉语中常常是多义的,化工可以分别指化学工业、化学工程和化学工艺,也可指其综合。
2.2. 解释中文"化工”的含义。
说明"工程”与"工艺”的关系,并举例说明。
(1) 化工在汉语中常常是多义的,化工可以分别指化学工业、化学工程和化学工艺,也可指其综合。
(2)应该说明的是化学工程为化学工艺、生物化工、应用化学、工业催化等学科提供了解决工程问题的基础。
3.3. 化学工业按原料、产品吨位、和化学特性各如何分类?(1)按原料分:石油化学工业、煤化学工业、生物化学工业、农林化学工业(2)按产品吨位分:大吨位产品和精细化学品(3)按化学特性分:无机化学工业、有机化学工业4. 简述化工的特点是什么?(1)品种多(2)原料、生产方法和产品的多样性和复杂性(3)化学工业是耗能大户(4)化工生产过程条件变化大(5)知识密集、技术密集和资金密集(6)实验与计算并重(7)使用外语多5. 指出按现行学科的分类,一级学科《化学工程与技术》下分哪些二级学科?它们的关系如何?在我国当前的学科划分中,以一级学科"化学工程与技术”概括化工学科,并又分为以下五个二级学科:化学工程、化学工艺、应用化学、生物化工、工业催化。
化学工程为化学工艺、生物化工、应用化学和工业催化等学科提供了解决工程问题的基础。
6. 简述化学工程与化学工艺的各自的学科定义与研究内容?化学工程研究以化学工业为代表的过程工业中有关化学过程和物理过程的一般原理和共性规律,解决过程及装置的开发、设计、操作及优化的理论和方法问题。
其研究内容与方向包括:化工热力学、传质过程原理、分离工程、化学反应工程、过程系统工程及其他学科分支。
化学工艺即化工技术或化学生产技术。
它是指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的过程和方法,包括实现这一转变的所有措施。
化学工艺学重点知识点
化学工艺(化学生产技术)系指将原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程。
化学工艺的特殊性是指不同的产品生产方法和过程不相同,这就是化学工艺学研究的范畴。
(产品为研究目标)化学工艺的共同性是指不同产品生产的过程的步骤具有相同性,这就是化学工程学研究的范畴。
(过程的规律为研究目标)化学工艺过程包括:生产方法的选择及方法原理设备作用结构和操作催化剂的选择和使用操作条件的选择产品分离能量综合利用现代化学工业的特点1)原料、生产方法和产品的多样性,复杂性,2)向大型化,综合化发展,精细化也在不断提高3)多学科合作,生产技术密集型的生产部门现代化学工业是高度自动化和机械化的生产部门,进一步朝着智能化发展4)重视能量合理利用,积极采用节能工艺和方法5)资金密集(技术密集)投资回收速度快利润高。
6)化工生产中易燃、易爆、有毒仍然是现代化工、企业要解决的问题。
化学工业的主要产品基本有机化工产品无机化工产品高分子化工产品精细化工产品生物化工产品石油的组成;烃类化合物--饱和烃环烷烃芳香烃非烃类化合物--含硫、氮、氧和金属的有机化合物胶质和沥青--沸点高于500℃的馏分,多为稠环环烷烃和芳香烃含S、N杂原子的环状化合物石油的一次加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏。
其原理是利用石油中各组分挥发度的差别进行分离的方法。
常压蒸馏的塔底馏分称为常压重油减压以降低沸点,继续精馏,所得产品主要为润滑油和裂解原料,塔底馏分为减压渣油,原油中的胶质和沥青质留于其中。
蒸馏的流程有三类:燃料型燃料-润滑油型燃料-化工型二次加工A.催化重整;在含铂催化剂的作用下加热汽油(石脑油)馏分,使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。
目的是获得高辛烷值的汽油,还提供苯、甲苯、二甲苯及液化气和溶剂油,副产氢气辛烷值是表示汽油抗爆性的指标。
将汽油样与异辛烷(规定辛烷值为100)和正庚烷(规定辛烷值为0)的混合溶液在标准试验汽油机中比较。
当油样的抗爆性与某一浓度溶液抗爆性相同时,溶液中异辛烷的体积百分浓度就是该汽油的辛烷值。
化工环境保护与安全技术概论知识点(第三版)
绪论一、概念1. 化学:研究物质的组成、结构、性质及变化规律的科学。
2. 化学品:指各种化学元素、由元素组成的化合物及其混合物。
3. 化学工业:主要依据化学原理人工生产化学品的工业。
二、知识要点1. 化工“环保"与“安全”的关系按一般习惯,人们把损害过程较慢、影响范围大(超出化工厂的范围)、持续时间较长的化工生产负面效应,称为“环境污染”,属于化工环境保护问题;把短时就造成人员伤亡和财产损失、损害范围相对小、持续时间相对短的负面效应, 称为“生产事故”,属于化工安全生产问题。
二者关系:实质相同、冃标一致,但二者研究的出发点,与侧重点有所不同。
2. 现代化学工业的生产特点:生产物料大多属于有害危险物质,生产工艺参数苛刻,生产规模大型化,生产过程连续化、自动化。
3. 化学工业污染三个阶段及其污染特点:三、知识拓展1. 结合己学的知识,谈谈对搞好安全生产和环境保护的认识。
第一部分概述一、概念1. 环境:以人类为主体的客观物质体系,具体指影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、g然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。
2. 环境科学:一门研究环境的地理、物理、化学、生物四个部分的学科,是研究环境质量的变化和发展规律的科学。
二、知识要点1. 化工环境污染物种类及来源1)种类:按污染物的性质可分为无机化工污染物和有机化工污染物,按污染物的形态可分为废气、废水和废渣。
2)来源:化工生产的原料、半成品及产品:化学反应不完全所产生的废料、原料不纯所产生的废料、物料泄露、产品使用不当及其废弃物;化工生产过程中排放出的废弃物:燃烧过程中产生的废气、冷却水、副反应和副产品、生产事故造成的化工污染。
第一章—、概念1. BOD:指好氧条件下,单位体积水中需氧物质在生化分解过程屮所消耗的溶解氧的量。
2. COD:指在一定条件下,用强氧化剂氧化水中有机物时所消耗的氧化剂的量,以氧的mg/L为单位表示。
第1章 无机化学工艺学 绪论
武汉科技大学化学工程与技术学院
无机化工工艺学
3)高分子化学工业(塑料、合成纤维、合成橡胶 等高分子材料的合成工业)。
4)燃料化学加工工业(石油、天然气、煤、木材、 泥炭、油田页盐的加工工业)
5)食品化学工业(糖、淀粉、油脂、蛋白质、酒 类等)
武汉科技大学化学工程与技术学院
无机化工工艺学
一般将化学工业分为无机和有机两大化学工业 部门。
1、无机化学工业
1) 基本无机化学工业(包括 无机酸、碱、盐及 化学 原料的生产)。
2)精细无机化学工业(包括稀有元素、无机试剂、药 品、助剂、催化剂、电子材料的生产)。
3)电化学工业(包括食盐水溶液的电解,烧碱、氯 气、氢的生产,熔融盐的电解,金属钠、镁、铝的 生产,电石、氯化钙和磷的电热法生产等)。
6)纤维素化学工业(以天然纤维为原料的造纸、 人造纤维、胶片等的生产)。
➢ 这是从广义上的分类。 ➢ 目前通常采用狭义的定义。
武汉科技大学化学工程与技术学院
无机化工工艺学
➢ 将冶金工业从无机化学工业中分离出来,成为一个 单独的工业部门。
➢ 将建筑材料、水泥、玻璃等硅酸盐的生产划归为建 材工业部门。
第一章 绪论
一、化学工业的内涵 二、化学工业的发展 三、化工原料及产品 四、化工过程分析(组合) 五、绿色化学与化工
武汉科技大学化学工程与技术学院 无机化工工艺学
一、化学工业
化学工业是国民经济中的一个重要组成部分,它 是一个多行业、多品种、历史悠久,在国民经济中 占主要地位的工业部门。当今的世界,人们的衣、 食、住、行等各个方面几乎都离不开化工产品,
《化工工艺学》名词解释总结 武汉工程 中南民族大学
2. 化学工艺学;将原料经过化学反应转变为产品的方法和过程,实现最优化 3. 化学工程学;主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过成的
共同规律; 4. 石油芳烃; 5. 油田气天然气又称油田气、石油气、是有伴生气。开采石油时,只有气体称为天然气。
12. 化学工业的特点;1 原料生产方法和产品的多样性复杂性 2 向大型化,综合化,精细化 发展 3 多学科合作,技术密集性生产 4 重视能量合理利用,采用节能工艺 5 资金密 集,投资回收快,利润高 6 安全与环境问题日益显著
现代化学工业发展的方向 1 积极开发新技术,缩短新工艺的工业化周期,加快产品 的更新速度 2 高效利用原料 3 绿色化工 4 节能化智能化 5 废物再生利用
③ 高温-短停留时间可使炔烃收率明显增加,并使乙烯/丙烯比及 C4 中的双烯烃/单烯烃的比 增大 裂解气预分馏的目的和任务分别是什么?
答:裂解气预分馏的目的是: ① 尽可能降低裂解气的温度; ② 尽可能分馏出裂解气的重组分; ③ 将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收,用以再发生稀释蒸汽; ④ 继续回收裂解气低能位热量。 裂解气预分馏的任务是: ① 保证裂解气压缩机的正常运转,并降低裂解气压缩机的功耗,减少压缩分离系统的 进料负荷; ② 大大减少污水排放量; ③ 合理的热量回收,由急冷油回收的热量用于发生稀释蒸汽,由急冷水回收的热量用于分 离系统的工艺加热。 裂解气的净化主要除掉哪几种组分?为什么要除去?原理是什么? 答:裂解气的净化主要除掉酸性气体(CO2,H2S 和其他气态硫化物)、水、炔烃等杂 质。 除去这些杂质的原因为:这些杂质的含量虽不大,但对深冷分离过程是有害的。对裂解 气分离装置而言,CO2 会在低温下结成干冰,造成深冷分离系统设备和管道堵塞,H2S 将造 成加氢脱炔催化剂和甲烷化催化剂中毒;对于下游加工装置而言,当氢气,乙烯,丙烯产品 中的酸性气体含量不合格时,可使下游加工装置的聚合过程或催化反应过程的催化剂中毒, 也可能严重影响产品质量,使产品达不到规定的标准。 ⑴ 脱除酸性气体 ① 碱洗法 用 NaOH 作为吸收剂,通过化学吸收使 NaOH 与裂解气中的酸性气体发
化学工艺基础课件
直接液化是采用加氢方法使煤转化为液态烃,产物为人造石油。间接液化指预先制成合成气,然后通过催化剂转化为燃料。
含氢、甲烷、乙烯等
煤
低温干馏
焦炉煤气
低温煤焦油
酚类、烷烃、环烷烃等
半焦
气化
合成气
高温干馏
焦炉煤气
粗苯
02
01
02
根据沸程的不同,将石油分类
来源: 常减压蒸馏(一次加工)得到直馏汽油 催化/裂化重整(二次加工)得到催化汽油
柴油标号的依据是柴油的凝固点划分的
柴油的标号
一次加工和二次加工。一次加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏。
加工
一次加工仅将 原油切割成几个馏分,生产的燃料量有限,不能满足化工原料的要求。二次加工是对馏分油的化学加工,目的在于调整烃类的组成。
催化重整:在含铂催化剂作用下加热石脑油,使其中的烃类分子重整排列形成新分子的工艺过程。可提供三苯、高新烷值汽油等。主要发生的反应为环烷烃脱氢、烷烃脱氢环化等。
1. 生产过程
产品分离与精制
化学反应
原料预处理
达到所需状态和规格
反应类型、反应器
得到符合规格的产品 回收利用副产物
2. 工艺流程
将原料转变成化工产品。流程的组织需要用到推论分析、功能分析、形态分析等。
推论分析是从目标出发,寻找实现此目标的前提。以合成氨为例,由N2与H2合成氨这一目标,需要确定加热加压措施,选择或设计相应设备和反应器结构,寻求能达到任务纯度要求的原料气。再下一步寻求制造粗原料的工艺,最终找到以煤或天然气或渣油作为初始原料及其相应的制气工艺。
分离
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
三、生产过程的常用指标
生产能力 转化率 产率 (或选择性) 收率 消
的原料量,称为生产能力。其单位为 kg/h,t/d,kt/a,Mt /a等。
化工装置在最佳条件下可以达到的最大生产能力称为设计 能力。
质的能源,而且也是一种重要的化工原料。 根据天然气的组成可将天然气分为干气和湿气。 干气主要成分是甲烷,其次还有少量的乙烷、丙烷和丁烷及
更会重有的液烃体,产也生会,有故称CO为2、干N气2、;H2S和NH3等。对它稍加压缩不 湿气除甲烷和乙烷等低碳烷烃外,还含有少量轻汽油,对它
稍加压缩就有称为凝析油的液态烃析出来,故称为湿气。 干气是生产合成氨和甲醇的重要化工原料。 湿的气优质中原C2料以。上烃类含量高,这些烃类都是热裂解制低级烯烃
和沥青质等。 将原油加工成各种石油产品的过程称为石油炼制。 石油在开采和加工过程中,得到许多气体和液体产品,它们
都是有机化工的原料。 因此,有机化工原料的来源与石油炼制工业有密切的关系,
必须对石油炼制工业有一个大概认识。
与有机化工原料关系密切的主要石油炼制过程有:
常减压蒸馏 催化裂化 催化重整 催化加氢 延迟焦化
煤与大多数工业上重要的有机化工产品相 比,含氢太少,而且有稠环结构,所以转 化为有用的化学产品,需要进行深度加工
利用
1.煤的焦化(或高温干馏) 在隔绝空气的条件下加热煤,使其分解生成焦炭、煤焦油、
粗苯和焦炉气。其中在煤焦油中可获得萘,在粗苯中可得到苯、 甲苯、二甲苯等。 2.煤的气化
煤气化是以煤或煤焦油为原料,以氧气、水蒸汽等做气化剂 在高温下通过化学反应把煤或煤焦油转化为含氢、一氧化碳等气 体的过程。 由氢和一氧化碳等气体组成的混合物称为合成气。 合成气是一种重要的化工原料,除用于生产合成氨外,还可生产 有机化工产品,如甲醇等。
石油化工、煤化工、天然气化工等。
二、有机化工原料的来源
(一)煤及 其利用
(三)石 油及利用
(二)天然 气及利用
(一)煤及利用
煤是古代的植物埋在地下,在几乎没有空 气的情况下,经过长期的煤化作用而形成 的固体燃料。
煤的结构极其复杂,但都含有芳核结构, 所以煤是由含碳、氢的多种结构的大分子 有机物和少量硅、铝、铁、钙、镁的无机 矿物组成。
催化加氢裂化的产品中,气体产品主要成分为丙烷和丁 烷,可作为裂解的原料;
汽油(石脑油)可以直接作为汽油组分或溶剂油等石油 产品,也可作为催化重整原料或生产烯烃的裂解原料;
加氢裂化喷气燃料(航煤)烯烃含量低,芳烃含量少, 结晶点低,烟点高,是优质的喷气燃料;
加氢裂化柴油硫含量很低,芳烃含量也较低,十六烷值 >60,安定性高,适合用来调和生产低硫车用柴油。
原油的常减压蒸馏过程只是物理过程,并不发生化学变 化,所以得到的轻质燃料无论是数量和质量都不能满足要 求,例如:汽油的收率一般不足25%,辛烷值只有30~40。
原油的常压蒸馏和减压蒸馏称为原油的一次加工,为了 生产更多的燃料和化工原料需对各个馏分进行二次加工,即 常减压馏分油需经进一步化学加工过程,如催化裂化、催化 重整、催化加氢、延迟焦化等。
2.催化裂化
催化裂化是炼油厂中提高原油加工深度,生产汽油、柴 油和液化气的最重要的一种重油轻质化的工艺过程。 催化裂化是重质油在酸性催化剂存在下,在500℃左右、 1×105~3×105Pa下发生裂解,生成气态烃、汽油、柴油和焦 炭的过程。 C1~C2的气体称为干气,约占10~20%,其余C3~C4 气体被冷凝为液态烃,称为液化气。
7000 kg/h ,参加反应的乙烷量为4550 kg/h,没有参加反应
解:单程转化率=
=
=65%
×100%
×100%
(2)总转化率
对于有循环和旁路的生产过程,常用总转化率。
总转化率=
×100%
例0-2用乙烷作原料裂解生产乙烯,通入裂解炉的新鲜原料 乙烷为5000 kg/h ,裂解气分离后,没有反应的乙烷2000kg/h又 返回了裂解炉进行反应,最终分析裂解气中含乙烷1500 kg/h, 求乙烷的总转化率。
经反应后所得重整生成油中含30~60%的芳烃,还含有烷 烃和少量的环烷烃。
重整油经抽提出芳烃后,抽余油可作汽油组分,也可作为 生产烯烃的裂解原料。
4. 加氢裂化
催化加氢裂化是在加热、高氢压和采用具有裂化和加氢 两种作用的双功能催化剂存在的条件下,使重质油发生裂化 反应,转化为气态烃、汽油、喷气燃料(航煤)、柴油等的 过程。
一、化学工业 二、有机化工的原料来源 三、生产过程的常用指标 四、有机化工生产技术
一、化学工业
从石油、天然气、煤等自然资源出发,经过
化学加工得到的以碳氢化合物及其衍生物为
1、化学工业又称化学加工工业,指利用主化的学基反本应有改机变化物工质产品,如乙烯、丙烯、丁
结构、成分、形态而生产化学品的制造工二业烯。、苯、甲苯、二甲苯、甲醇(乙炔、萘)
在20世纪50年代,煤曾作为有机化工的主要原料。60年代 后,由于石油化工的发展,使煤在化工原料中的位置下降。 但由于石油及天然气储量有限,所以近年来煤化工又逐渐 发展起来。
(二)天然气及其利用
天然气是埋藏在地下的主要含甲烷的可燃性气体。 21世纪被人们称为天然气时代,天然气不仅作为一种清洁优
催化重整是以C6~C11石脑油为原料,在一定的操作条件 和催化剂的作用下,使轻质原料油(石脑油)的烃类分子结构 重新排列整理,转变成富含芳烃的高辛烷值汽油(重整汽油) 并副产液化石油气和氢气的过程。 催化重整最初是用来生产高辛烷值汽油,但现在已成为生 产芳烃的重要方法。 由于产物中芳烃和异构烷烃多,所以汽油的辛烷值很高, 达90以上;
(三)石油及其利用
石油是化石燃料之一,从地下深处开采出来的黄色乃至黑色 的可燃性粘稠液体,常与天然气并存。它是由远古海洋或湖 泊中的生物在地下经过漫长的地球化学演化而形成的复杂混 合物。
石油不是一种单纯的化合物,而是由数百种碳氢化合物组成 的混合物,成分非常复杂。
按化学组成可分为烃类和非烃类两大类。 烃类主要是烷烃、环烷烃和芳香烃,一般不含烯烃。 非烃类主要是含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物及胶质
单程收率=
×100%
总收率=
×100%
例0-4条件同例0-3,求乙烯的收率。
解:单程收率=
=
×100%
×100% =51%
5.消耗定额
消耗定额是指生产单位产品所消耗的原料量,即每生产一 吨100%的产品所需要的原料数量。
消耗定额=
例0-5以乙烷为原料裂解生产乙烯,通入反应器的乙烷为
3.煤的液化
煤液化是指煤经化学加工转化为液体燃料的过程。
煤液化分为直接液化和间接液化。
煤的直接液化是采用加氢的的方法,使煤转化为液态烃, 液化产品也称为人造石油,可进一步加工成各种液体燃料。
煤的间接液化是预先制成合成气,然后通过催化剂作用将 合成气转化为烃类燃料、含氧化合物燃料。
1.原油的常减压蒸馏
工艺流程见图0-1常减压工艺流程图。 原油经常减压蒸馏后,得到拔顶气、汽油、煤油、柴油、 催化裂化原料或润滑油原料等。
拔顶气中乙烷占2~4%,丙烷约占30%,丁烷约占50%, 其余为C5以上的组分,可用作燃料或生产烯烃的裂解原料;
初馏塔顶和常压塔顶得到的轻汽油和(重)汽油,称为 直馏汽油,也称石脑油,它是有机化工中裂解生产低级烯烃的 很好的原料,经过重整处理还可得制取石油芳烃和高质量汽油
解:总转化率=
×100%
=
×100%
=70%
3.产率(或选择性)
产率表示了参加主反应的原料量与参加反应的原料量之间 的数量关系。 即参加反应的原料有一部分被副反应消耗掉了,而没有生成 目的产物。产率越高,说明参加反应的原料生成的目的产物 越多。
产率=
×100%
例0-3用乙烷作裂解原料生产乙烯,在一定的生产条件 下,通入裂解炉的乙烷量为7000kg/h,反应后,尾气中含乙 烷2450kg/h,得到乙烯量为3332 kg/h,求乙烯的产率。
原油直接蒸馏得到的煤油、柴油等也称为直馏煤油、 直馏柴油,它们除进一步加工制取合格的燃料油外,都是重 要的裂解原料。
常压塔三、四线产品和减压塔侧线产品,并称为“常减压 馏分油”,可作为炼油厂的裂化原料或生产润滑油的原料, 也可作为化工厂生产烯烃的裂解原料。
减压渣油可作锅炉燃料,也可进一步分离出高粘度润滑 油和地蜡,或氧化得石油沥青,焦化得石油焦,并副产气态 烃、汽油和柴油等。
部所管辖的范围时大时小,那么这样划分机是化不工科产学品的,。如由乙烯为原料进一步合成生
一般认为化学工业应介于上述广义和狭义产的氯定乙义烯之、间环。氧乙烷,由丙烯为原料生产丙
4、化学工业按产品的元素构成大体可分烯为腈两等大产类品:。无机物
化学工业和有机物化学工业,简称无机化本工教和材有的机内化容工也。是根据这一思路进行编排,
解:C2H6 → C2H4 + H2
30
28
X
3332
生成目的产物所消耗的原料量X=3332×
=3570 kg/h
产率=
=
=78.5%
×100% ×100%
4.收率
表示进入反应器的原料与生成目的产物所消耗的原料之 间的数量关系。收率越高,说明进入反应器的原料中,消耗 在生产目的产物上的数量越多。 收率也有单程收率和总收率之分。
干气中含有10~20%的乙烯,液化气中丙烯和丁烯含量可 达50%左右,它们都是基本有机化工原料。
液化气中还含有丙烷和丁烷可作为生产烯烃的裂解原料。 催化裂化生产的汽油和柴油产品中因含有较多的烯烃,不 宜做裂解的原料。