天津大学_化工导论_课件_第三章_石油炼制与化工
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天津大学工业化学基础第三章第一节概述PPT课件
28.11.2020
28.11.2020
28.11.2020
目标： 单位设备容积的反应器处理能力大 目的产物单一性大 安全,稳定
核心 ——复杂系统的工程放大
28.11.2020
1)改进和强化现有反应技术和设备,使之优 质、高产、低能耗；
(2)开发新的反应技术和设备； (3)利用实验室数据解决反应过程中放大问
题； (4)实现反应过程的最优化； (5)不断发展化学反应工程学的理论和方法 （6）化学反应器的正确选型与合理设计
28.11.2020
2、反应工程概念的提出
20世纪30年代，丹克莱尔(Damhohler)论述了扩散、流体流动 和传热对反应器产率的影响——奠定了基础 梯尔(Thiele)和史尔多维奇对扩散反应问题作了开拓性的工作 40年代末，霍根(Hougen)和华生(Waston)著作《化学过程原理》 法兰克-卡明聂斯基著作《化学动力学中的扩散与传热》问世
大规律，具有十分重要的意义
28.11.2020
在现代化大规模连续操作的化工厂中，化 学反应器约占生产设备总投资的15％－20 ％，分离设备的投资占生产设备总投资的 大部分。但是反应器设计的优劣、反应结 果的好坏，常常是决定整个生产过程效益 的关键所在。在现代生产体系中，社会分 工较细，一个工厂的产品常常又是另一个 工厂的原料，所以构成化工产品成本的诸 因素中，原料所占的比重常常是决定性的。 如何在一个化学反应过程中，最大限度地 利用原料生产出最多的目标产品，就成为 至关重要的因素，而这一问题正是化学反 应工程所要研究解决的。
化学反应工程 及反应器
28.11.2020
第一节 概述
1 反应工程在化学工程学科中的地位 2 反应工程的范畴和任务 3 反应工程的研究方法 4 化学反应过程分类
石油炼制与石油化工资料PPT课件
分馏后的气体是提高油品辛烷值和石油化工的重要基础原料。
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图7-2 炼厂气分馏示意图
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§7.2 常用的石油产品
1、石油产品 ① 汽油 ② 煤油 ③ 柴油 ④ 润滑油 ⑤ 燃料油 ⑥ 沥青 ⑦ 石蜡 ⑧ 液化石油气 ⑨石油焦
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判断汽油好坏有两个主要评价指标。 第一个是汽油的馏分组成。第二个重要指标是辛烷值。
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谢谢您的观看！
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石油炼制包括原油的初次加工和原油的深加工，两个加工过程 目的不一样，加工后得到的产品也不尽相同。
一、原油的初次加工
原油的初次加工就是对原油进行蒸馏加工，得到一系列石油产 品的过程。 1.原油蒸馏原理 石油是由不同沸点、大大小小的烃混合在一起的混合物，烃的 沸点随碳数增加而增高。例如，含有5个碳的烃（叫戌烷）只要加 热到36℃就沸腾；而含有十二个碳的烃（叫十二烷）则要加热到 216℃才能沸腾。
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石油没有固定的沸点。石油的沸点表现为一定宽度的温度范围， 叫馏程。一般石油的沸点范围从30℃度到600℃左右。
把石油加热后，就能按各类烃沸点高低不同依次蒸发出来。加工 油的炼油厂就是利用石油的这个特点，把原油分为不同的沸点范围 的几个部分（馏分），而得到不同的产品。
沸点范围/℃ （气体） 40～200 150～250 250～360 360～500 500以上
（1）锦纶（化学名：聚酸胺纤维，尼龙，锦纶袜通常又叫呢龙袜） （2）涤纶（化学名：聚酯纤维，旧称“的确良”） （3）晴纶（化学名：聚丙烯腈纤维，商品名又称：合成羊毛） （4）氯纶（化学名：聚氯乙烯纤维） （5）维纶（化学名：聚乙烯酸纤维） （6）丙纶（化学名：聚丙烯纤维）
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图7-2 炼厂气分馏示意图
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§7.2 常用的石油产品
1、石油产品 ① 汽油 ② 煤油 ③ 柴油 ④ 润滑油 ⑤ 燃料油 ⑥ 沥青 ⑦ 石蜡 ⑧ 液化石油气 ⑨石油焦
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判断汽油好坏有两个主要评价指标。 第一个是汽油的馏分组成。第二个重要指标是辛烷值。
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石油炼制包括原油的初次加工和原油的深加工，两个加工过程 目的不一样，加工后得到的产品也不尽相同。
一、原油的初次加工
原油的初次加工就是对原油进行蒸馏加工，得到一系列石油产 品的过程。 1.原油蒸馏原理 石油是由不同沸点、大大小小的烃混合在一起的混合物，烃的 沸点随碳数增加而增高。例如，含有5个碳的烃（叫戌烷）只要加 热到36℃就沸腾；而含有十二个碳的烃（叫十二烷）则要加热到 216℃才能沸腾。
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石油没有固定的沸点。石油的沸点表现为一定宽度的温度范围， 叫馏程。一般石油的沸点范围从30℃度到600℃左右。
把石油加热后，就能按各类烃沸点高低不同依次蒸发出来。加工 油的炼油厂就是利用石油的这个特点，把原油分为不同的沸点范围 的几个部分（馏分），而得到不同的产品。
沸点范围/℃ （气体） 40～200 150～250 250～360 360～500 500以上
（1）锦纶（化学名：聚酸胺纤维，尼龙，锦纶袜通常又叫呢龙袜） （2）涤纶（化学名：聚酯纤维，旧称“的确良”） （3）晴纶（化学名：聚丙烯腈纤维，商品名又称：合成羊毛） （4）氯纶（化学名：聚氯乙烯纤维） （5）维纶（化学名：聚乙烯酸纤维） （6）丙纶（化学名：聚丙烯纤维）
石油炼制与化工
合成纤维产品
• 氮肥：用于提高农作物产量
• 聚酯纤维：用于制造纺织品、填充物等
• 磷肥：用于促进植物生长
• 聚酰胺纤维：用于制造纺织品、地毯等
• 钾肥：用于提高农作物抗逆性
• 聚乳酸纤维：用于制造环保包装材料等
石油化工产品在能源领域的应用
燃料产品
• 汽油：用于汽车、摩托车等交通工具的燃料
• 柴油：用于柴油发动机、发电机等设备的燃料
• 技术创新成为石油炼制与化工行业竞争的关键因素
市场份额
• 各国通过扩大产能、提高产品质量，争夺市场份额
• 地区与国家间的竞争态势将更加激烈
环境保护
• 各国加强环保政策，提高污染物排放标准
• 环境保护成为石油炼制与化工行业竞争的新焦点
⌛️
石油炼制与化工行业的未来发展趋势
技术创新
• 发展清洁能源技术，降低污染物排放
• 橡胶：用于制造轮胎、
发电机等设备的燃料
• 润滑脂：用于防止机械
防腐等工程
橡胶管等多种产品
• 煤油：用于照明、取暖
部件磨损，延长使用寿命
等用途
• 化肥：用于农业生产，
提高农作物产量
• 合成纤维：用于纺织、
建筑等多个领域
石油炼制与化工行业的发展趋势
01
技术创新
• 采用先进的炼油技术，提高原油转化率
• 原油是地球上最丰富的能源之一，广
• 石油化工产品包括塑料、橡胶、化
泛应用于各个领域
肥、合成纤维等多种产品
• 石油炼制过程可以将原油转化为燃料、
• 石油化工产品在农业、建筑、纺织等
润滑油、沥青等多种产品
多个领域具有广泛的应用
• 石油化工产品是现代工业和日常生活
化工导论PPT课件
3.1 石油的概念、组成、特点
● 含碳氢化合物，深褐色液体，相对密度一般为0.75~1之间， 比水轻，储藏在地表深处，可以燃烧。 ● 组成: 原油是由各种烃类组成的混合物，烃类主要由烷烃、 环烷烃、芳烃组成。
原油组成的特点:
● 原油中各类烃类分子含碳原子的个数从1个到几百个。 ● 同一种原油中各种烃类在各个馏分中的分布差异很大。 ● 不同的原油，各族烃类含量相差很大。
包括三个工序：
● 原油预处理（脱盐、脱水、脱杂质）；
● 原油常压蒸馏：将原油加热到360-370℃进入常压塔，塔顶得到汽油馏分 （直馏汽油，也叫石脑油）,塔不同塔板处（侧线）得到煤油，轻柴油， 重柴油；
● 原油减压蒸馏：将沸点高于350℃,如裂化原料和润滑油的部分分离出来, 温度要控制在420℃以下。
1.1.6 化工的特点： 品种多 原料、生产方法和产品的多样性和复杂性 能耗巨大 化工生产过程条件变化大 知识密集、技术密集和资金密集 实验与计算并重 使用外语多
1.2 化工在国民经济中的作用
化工为其它工业部门提供必需的物质基础与人们的衣、食、 住、行息息相关。
化工与农业——化肥、农药、植物激素及生长调
第2章 无机化工
2.1无机化工的特点
无机化工是历史上发展最早的化工部门 无机化工产品是用途广泛的基本化工原料 与有机化工产品相比，无机化工产品品种少，工艺过程相对简
单 新型无机化工产品逐渐形成新的无机化工产业
2.2 无机化工原料
无机化学工业的原料来源很广，大致可分五大类：空气、 水、化学矿物、化石燃料（煤、石油、天然气等）及工业农业副 产品。
世界化学工业发展史 古代的化学加工 近代的化学工业 现代化学工业
中国化学工业发展史 我国近代的化学工业 新中国的化学工业
化工导论
论和方法应用于化工过程的一种工程学和方法论，是在系 统工程、运筹学、化学工程、过程控制及计算机技术等学 科基础上发展起来的一门交叉性分支学科。
第三章 无机化工
• 无机化工的原料：
• 空气、水、 化学矿物、 化石燃料、工农业副产品
• 无机化工的主要产品 • 1 酸、 碱、盐：三酸 两碱 无机盐（食盐 明矾 漂白粉 小
纤维
• 电脱盐-脱去原油中的水和盐及其他杂质。
• 异辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）辛烷值为100。正庚烷辛烷值 为0。
பைடு நூலகம் 催化裂化
• 最重要的原油二次加工过程-流化催化裂化
• 常用催化剂：分子筛 • 主要产品：催化柴油、稳定汽油、液化气
裂解气脱酸
• 酸性气杂质的来源：
• • • • • • • • • 气体裂解原料带入。 液体裂解原料中硫化物的反应。 结炭与水蒸气的反应。 氧与烃类的反应。 酸性气体的危害： 腐蚀设备 堵塞管路 催化剂中毒 后续产品质量受影响
第一章 绪论
• 化工的特点
• • • • • • • • 1.生产方法的多样性和复杂性 2.能耗大 3.生产过程条件变化大 4.知识密集、技术密集、资金密集 1.装置大规模化 2.精细化率提高 3.新技术新材料的发展 4.生物化工的发展
• 现代化学工业
第二章 化学工程与工艺的科学基础
• 化学工程的研究内容
纯碱的用途：
• • • • • • 食品添加剂 玻璃 皮革工业 水玻璃等 肥皂、洗涤剂 化学试剂
第四章 石油炼制与石油化工
• • • • • 石油-“工业血液” 石油化工产品： 1、基本有机化工产品： “三苯” “三烯” 2、 有机化工产品：醇、醛、酮、酸等 3、高分子化工产品：合成树脂 、合成橡胶、合成
第三章 无机化工
• 无机化工的原料：
• 空气、水、 化学矿物、 化石燃料、工农业副产品
• 无机化工的主要产品 • 1 酸、 碱、盐：三酸 两碱 无机盐（食盐 明矾 漂白粉 小
纤维
• 电脱盐-脱去原油中的水和盐及其他杂质。
• 异辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）辛烷值为100。正庚烷辛烷值 为0。
பைடு நூலகம் 催化裂化
• 最重要的原油二次加工过程-流化催化裂化
• 常用催化剂：分子筛 • 主要产品：催化柴油、稳定汽油、液化气
裂解气脱酸
• 酸性气杂质的来源：
• • • • • • • • • 气体裂解原料带入。 液体裂解原料中硫化物的反应。 结炭与水蒸气的反应。 氧与烃类的反应。 酸性气体的危害： 腐蚀设备 堵塞管路 催化剂中毒 后续产品质量受影响
第一章 绪论
• 化工的特点
• • • • • • • • 1.生产方法的多样性和复杂性 2.能耗大 3.生产过程条件变化大 4.知识密集、技术密集、资金密集 1.装置大规模化 2.精细化率提高 3.新技术新材料的发展 4.生物化工的发展
• 现代化学工业
第二章 化学工程与工艺的科学基础
• 化学工程的研究内容
纯碱的用途：
• • • • • • 食品添加剂 玻璃 皮革工业 水玻璃等 肥皂、洗涤剂 化学试剂
第四章 石油炼制与石油化工
• • • • • 石油-“工业血液” 石油化工产品： 1、基本有机化工产品： “三苯” “三烯” 2、 有机化工产品：醇、醛、酮、酸等 3、高分子化工产品：合成树脂 、合成橡胶、合成
天津大学_化工导论_课件_第三章_石油炼制与化工
苯烃化
异丙苯 苯 酚
三、碳四烃产品
碳四烃系指丁二烯、正丁烯、异丁 烯和正丁烷。其中丁二烯最为重要， 它既能自行聚合，又能与其它单体共 聚形成性能优良的合成橡胶，在工业 上占有重要的地位。
丁二烯
苯乙烯 共聚 氧化 丁苯橡胶 橡胶制品
正丁烯顺丁烯二酸酐来自塑料、农药碳四烃
异丁烯 水合 叔丁醇 溶剂、汽油添加剂
裂解气分离
（5）烃的分离---在多个串联或并联的 精馏塔中对裂解气进行分离提纯，先后 分离出氢、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、 丙烷、碳四馏分、碳五馏分和裂解汽油 等产品。
乙烯制环氧乙烷
乙烯在银催化作用下直接 氧化生产环氧乙烷。
2CH2=CH2 + O2 2CH2
O
CH2
环氧乙烷
（1）原料气的混合---乙烯原料经 加压后与氧气、致稳气甲烷及循环 气体混合均匀；
第三章
结束
第三节、
石油化工主要产品和用途
一、乙烯 乙烯是最简单的烯烃，由于乙烯 具有双健结构，因而其反应能力很强。 通过乙烯的聚合、氧化、与其它化合 物的加成等一系列化学反应，可得到 很多极有价值的衍生物。
聚合 聚乙烯 氧化 塑料薄膜、成型制品
环氧乙烷 乙二醇 二氯乙烷 氯乙烯
涤纶、防冻剂、溶剂
乙烯
加氯
工程塑料、氯纶纤维
第一节、石油化工的原料
石油被称作“工业的血液”，可生 产燃料（汽油、航空煤油、柴油、燃料 油等）、化工原料（三苯：苯、甲苯、 二甲苯；三烯：乙烯、丙烯、丁二烯； 等等），进而生产合成树脂、合成橡胶 和合成纤维等。
原油
原油是未加工处理的石油，是一 种黄褐色至黑褐色粘稠液体，其组成 十分复杂，是由不同碳原子数、不同 分子量和不同分子结构的烃类组成的 混合物。
天津大学_化工导论_课件_第一章_化工的地位与发展史
与国防有关的化工产品
1.3 化学工业发展史
世界化学工业发展史
古代的化学加工 近代化学工业的兴起 现代化学工业
中国的化学工业发展史
我国的近代化学工业 新中国的化学工业
古代的化学加工
追溯到远古及古代: 没有工业，但化学加工方法已开 始影响到人们生活。如 制陶、酿造、染色、冶炼、制 漆、造纸以及医药、火药、肥皂等。
（4）我国统计的方法，把化学工业划分为下列各种工业： 合成氨及肥料工业、硫酸工业、制碱工业、无机物工业 （包括无机盐及单质），基本有机原料工业、染料及中间 体工业、产业用炸药工业、化学农药工业、医药药品工业、 合成树脂与塑料工业、合成纤维工业、合成橡胶工业、橡 胶制品工业、涂料及颜料工业、信息记录材料工业（包括 感光材料、磁记录材料）、化学试剂工业、军用化学品工 业，以及化学矿开采业和化工机械制造业等。
化工导论
第1章 化工的地位与发展史
1.1 化工概述 1.2 化工与国民经济的关系 1.3 化工发展史
化工的含义
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。
“化工”的范围不断扩充，并形成新的 名词,如: 环境化工、化工自动化、化工 过程模拟、化工技术经济、化工安全等。
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。
1749年 英国建立用铅室法生产硫酸的工厂。 1971年 吕布兰获取 以食盐为原料制得纯碱： 副产
氧化氢制盐酸、氧气、 漂白粉等， 纯碱又可经苛化 生成烧碱。 18世纪后期，炼铁用焦碳量大大增加，使煤化工产生。 1763年 在英国产生了蜂窝式煤气炉，提供了大量焦 碳。 1792年 开始用煤生产民用煤气。
化工与国防
火炸药工业是广义化学加工工业的重要组成部 分，它的生产工艺及设备与一般化学工业，特 别是燃料工业、制药工业十分相近，具有相同 的操作和过程。
1.3 化学工业发展史
世界化学工业发展史
古代的化学加工 近代化学工业的兴起 现代化学工业
中国的化学工业发展史
我国的近代化学工业 新中国的化学工业
古代的化学加工
追溯到远古及古代: 没有工业，但化学加工方法已开 始影响到人们生活。如 制陶、酿造、染色、冶炼、制 漆、造纸以及医药、火药、肥皂等。
（4）我国统计的方法，把化学工业划分为下列各种工业： 合成氨及肥料工业、硫酸工业、制碱工业、无机物工业 （包括无机盐及单质），基本有机原料工业、染料及中间 体工业、产业用炸药工业、化学农药工业、医药药品工业、 合成树脂与塑料工业、合成纤维工业、合成橡胶工业、橡 胶制品工业、涂料及颜料工业、信息记录材料工业（包括 感光材料、磁记录材料）、化学试剂工业、军用化学品工 业，以及化学矿开采业和化工机械制造业等。
化工导论
第1章 化工的地位与发展史
1.1 化工概述 1.2 化工与国民经济的关系 1.3 化工发展史
化工的含义
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。
“化工”的范围不断扩充，并形成新的 名词,如: 环境化工、化工自动化、化工 过程模拟、化工技术经济、化工安全等。
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。
1749年 英国建立用铅室法生产硫酸的工厂。 1971年 吕布兰获取 以食盐为原料制得纯碱： 副产
氧化氢制盐酸、氧气、 漂白粉等， 纯碱又可经苛化 生成烧碱。 18世纪后期，炼铁用焦碳量大大增加，使煤化工产生。 1763年 在英国产生了蜂窝式煤气炉，提供了大量焦 碳。 1792年 开始用煤生产民用煤气。
化工与国防
火炸药工业是广义化学加工工业的重要组成部 分，它的生产工艺及设备与一般化学工业，特 别是燃料工业、制药工业十分相近，具有相同 的操作和过程。
石油炼制PPT精品课件
1.了解乙烯和苯的主要性质。 课程标准 2.了解乙烯、苯的衍生物等在化
工生产中的重要作用。
考点展示
1.乙烯、苯的分子结构、组成、 性质。2.有机物的燃烧反应。
• 一、石油的炼制
• 1．石油的组成
• (1)元素
• 石油主要含C、H 两种元素，其在石油中的
质量分97%数～之98和%可达
。
• (2)分子
甲烷
KMnO4酸 性溶液 不褪色
燃烧火焰 明亮并 呈淡蓝 色
溴水不褪 色或
KMnO4
乙烯
苯
KMnO4酸 KMnO4酸 性溶液 性溶液不
褪色
褪色
燃烧火焰 明亮， 带黑烟
燃烧火焰很 明亮，带 浓烈的黑 烟
溴水褪色 或
溴水加入苯 中振荡分 层，上层
• 灵犀一点：
• 可以用溴水(或酸性高锰酸钾溶液)鉴别乙 烯和甲烷，但除去甲烷中的少量乙烯杂质 只能用溴水，而不能用酸性高锰酸钾溶液， 因为乙烯与KMnO4反应时会生成CO2气体， 从而在甲烷中引入新的杂质。
• 2．物理性质
• 苯是 无 色、特殊气 味的有毒液 体 ， 密 度 比
小水 ， 难 溶于水，沸点比水低
， 熔低 点
比水 。
• 3．化学性质
• (1)燃烧反应
明亮而带有浓烟
• 苯中碳的质量分数很2大C6，H6＋燃1烧5O时2―点―产燃→生12CO2＋6H2O
的火焰，燃烧的化学方程式为
• (2)稳定性 • 不与KMnO4、溴水等物质发生反应，苯比
• 三、煤的综合利用
• 1．煤的气化
• (1)概念：把煤转化气为体
的过程。
• (2)原理：制水煤气的反应为 。
• (3)应用：制备燃料或化工原料气。
工生产中的重要作用。
考点展示
1.乙烯、苯的分子结构、组成、 性质。2.有机物的燃烧反应。
• 一、石油的炼制
• 1．石油的组成
• (1)元素
• 石油主要含C、H 两种元素，其在石油中的
质量分97%数～之98和%可达
。
• (2)分子
甲烷
KMnO4酸 性溶液 不褪色
燃烧火焰 明亮并 呈淡蓝 色
溴水不褪 色或
KMnO4
乙烯
苯
KMnO4酸 KMnO4酸 性溶液 性溶液不
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燃烧火焰 明亮， 带黑烟
燃烧火焰很 明亮，带 浓烈的黑 烟
溴水褪色 或
溴水加入苯 中振荡分 层，上层
• 灵犀一点：
• 可以用溴水(或酸性高锰酸钾溶液)鉴别乙 烯和甲烷，但除去甲烷中的少量乙烯杂质 只能用溴水，而不能用酸性高锰酸钾溶液， 因为乙烯与KMnO4反应时会生成CO2气体， 从而在甲烷中引入新的杂质。
• 2．物理性质
• 苯是 无 色、特殊气 味的有毒液 体 ， 密 度 比
小水 ， 难 溶于水，沸点比水低
， 熔低 点
比水 。
• 3．化学性质
• (1)燃烧反应
明亮而带有浓烟
• 苯中碳的质量分数很2大C6，H6＋燃1烧5O时2―点―产燃→生12CO2＋6H2O
的火焰，燃烧的化学方程式为
• (2)稳定性 • 不与KMnO4、溴水等物质发生反应，苯比
• 三、煤的综合利用
• 1．煤的气化
• (1)概念：把煤转化气为体
的过程。
• (2)原理：制水煤气的反应为 。
• (3)应用：制备燃料或化工原料气。
化工工艺学石油炼制142页PPT
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
▪
化工工艺学石油炼制
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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▪
化工工艺学石油炼制
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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天津大学有机化学第三章不饱和烃课件
3.6.1 低级烯烃的工业来源 3.6.2 乙炔的工业生产 (1) 电石法 (2) 部分氧化法 3.6.3 烯烃的制法 (1) 醇脱水 (2) 卤代烷脱卤化氢 3.6.4 炔烃的制法 (1) 二卤代烷脱卤化氢 (2) 端位炔烃的烷基化
不饱和烃 烯烃(alkenes) 含有碳碳重键 炔烃(alkynes) 的化合物
sp 杂化的碳原子的几何构型是直线形。
在乙炔分子中： C－Ｃσ键的形成 :
C －H σ 键的形成 :
sp–sp 交盖 sp–1s 交盖
三个σ键， 其对称轴处于同一直线上。
图 3.8 乙炔分子的结构
图 3.9 乙炔分子比例模型 图 3.10 乙炔π键的电子云分布
3.1.3 π键的特性
碳碳双键：两个相互平行的 2p轨道形成一个 π键，不能
物质在另一相中的反应。
均相反应 (homogeneous reactions) ： 参加反应的物质均在同一相中。
催化氢化反应机理:
HH H2
HH C C
CC
催化剂
氢吸附在催化剂 表面上
烯烃与催化剂 形成的络合物
CC +
HHCC
HH
烷烃产物 催化剂的再生 氢加至 C=C 上
图 3.13 催化氢化反应机理示意图
3.4 烯烃和炔烃的物理性质
熔点：对称性 沸点：极性
3.5 烯烃和炔烃的化学性质
反应部位：
氧化反应
(亲电)加成反应
CCC H
CC CH H
α–氢的反应 炔氢的反应
π键较弱，加成反应是烯和炔烃的主要反应：
烯烃：
X Y+ C C
炔烃：
X Y+ C C
CC XY
CC XY
不饱和烃 烯烃(alkenes) 含有碳碳重键 炔烃(alkynes) 的化合物
sp 杂化的碳原子的几何构型是直线形。
在乙炔分子中： C－Ｃσ键的形成 :
C －H σ 键的形成 :
sp–sp 交盖 sp–1s 交盖
三个σ键， 其对称轴处于同一直线上。
图 3.8 乙炔分子的结构
图 3.9 乙炔分子比例模型 图 3.10 乙炔π键的电子云分布
3.1.3 π键的特性
碳碳双键：两个相互平行的 2p轨道形成一个 π键，不能
物质在另一相中的反应。
均相反应 (homogeneous reactions) ： 参加反应的物质均在同一相中。
催化氢化反应机理:
HH H2
HH C C
CC
催化剂
氢吸附在催化剂 表面上
烯烃与催化剂 形成的络合物
CC +
HHCC
HH
烷烃产物 催化剂的再生 氢加至 C=C 上
图 3.13 催化氢化反应机理示意图
3.4 烯烃和炔烃的物理性质
熔点：对称性 沸点：极性
3.5 烯烃和炔烃的化学性质
反应部位：
氧化反应
(亲电)加成反应
CCC H
CC CH H
α–氢的反应 炔氢的反应
π键较弱，加成反应是烯和炔烃的主要反应：
烯烃：
X Y+ C C
炔烃：
X Y+ C C
CC XY
CC XY
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丁二烯
苯乙烯 共聚 氧化 丁苯橡胶 橡胶制品
正丁烯
顺丁烯二酸酐
塑料、农药
碳四烃
异丁烯 水合 叔丁醇 溶剂、汽油添加剂
正丁烷
氧化
乙酸
重要化工原料
四、芳烃产品
石油芳香烃主要是指苯、甲苯和 二甲苯。芳烃产品广泛地用在石油 化工和有机合成中，用于制造染料、 农药、医药、合成橡胶、合成纤维 等。
第四节、典型产品工艺介绍
三、减压蒸馏
减压操作的目的是降低物料的沸点， 避免在高温下蒸馏发生分解。减压塔 分离出催化裂化原料或润滑油原料， 减压塔底渣油可作为燃料油，或作为 石油沥青和石油焦的原料。
炼油产品需求量较大的是轻质油 （如汽油），但直接蒸馏得到的汽油 等轻质油含量很少。另外，直馏汽油 主要含直链烷烃，辛烷值（衡量汽油 在汽缸内抗爆性的数字指标）较低。 因此要进行二次加工，包括催化裂化、 热裂化、催化重整等。 无铅汽油----不含四乙基铅抗爆剂
聚合 聚乙烯 氧化 塑料薄膜、成型制品
环氧乙烷 乙二醇 二氯乙烷 氯乙烯
涤纶、防冻剂、溶剂
乙烯
加氯
工程塑料、氯纶纤维
丙烯 共聚 乙丙橡胶 电线、电缆
二、丙烯
丙烯分子中含有双键和α-活泼氢而 具有很高的化学反应活性。在工业生 产中，利用丙烯的加成、氧化反应、 羰基化、烷基化以及聚合反应，可相 应地合成一系列有机化工产品。
原油
原油是未加工处理的石油，是一 种黄褐色至黑褐色粘稠液体，其组成 十分复杂，是由不同碳原子数、不同 分子量和不同分子结构的烃类组成的 混合物。
第二节、石油炼制
一、原油预处理
脱去原油中的水蒸馏塔内 分离出汽油馏分（沸点〈130℃ 〉、航 空煤油馏分（130~240℃）、轻柴油馏 分 （ 240~350℃ ） 、 重 柴 油 馏 分 （350~550℃）和催化裂化原料。
氧乙烷、乙烯、副产物二氧化碳进 行水吸收分离；
（4）吸收液的解吸---环氧乙烷吸
收液进入解吸塔将环氧乙烷经过蒸 馏解吸出来。
第三章 习题
简答题： 1、石油炼制和石油化工的主要产品有哪些？各列举5种。 2、石油炼制的一次加工主要采用什么方法，得到的燃料油 主要包括哪几种？
3、原油减压蒸馏的目的是什么？
第三章 石油炼制与 石油化工
石油炼制是指将原油经过 分离和反应，生产燃料油、润 滑油、化工原料及其它石油产 品的过程。以石油和天然气为 原料进行化学品的生产通常称 作石油化工。
第一节、石油化工的原料
石油被称作“工业的血液”，可生 产燃料（汽油、航空煤油、柴油、燃料 油等）、化工原料（三苯：苯、甲苯、 二甲苯；三烯：乙烯、丙烯、丁二烯； 等等），进而生产合成树脂、合成橡胶 和合成纤维等。
烃类裂解制烯烃
烃类热裂解反应
烃类热裂解是吸热反应，反应途 径十分复杂，目前认为是自由基连锁 反应。以乙烷为例，总的热裂解反应 是：
C2H6→C2H4+H2
裂解气分离
（1）压缩---裂解气中的低级烃为低沸 点气体，为了使其在不很低的温度下部 分液化，需要对气体进行加压； （2）酸性气体的脱除---用氢氧化钠溶 液对裂解气进行洗涤， 脱除裂解气中的 硫化物、二氧化碳、一氧化碳等杂质；
4 石油二次加工的目的是什么？ 5、举例说出三种乙烯的下游产品及获得该产品时所经历的 反应类型。 6、简答生产乙烯的原料和方法是什么？ 7、石油芳烃的两个主要来源是什么？
第三章 习题
论述题： 1、简述烃类裂解生产乙烯过程中，裂解气净化与分离的几 个主要步骤和每个步骤的目的。 2、试论环氧乙烷生产的主要步骤和每个步骤的目的，写出 主要反应方程式。
聚合 聚丙烯 氧化 丙纶、胶片、树脂制品
丙烯醛 甘 油
炸药、医药、化妆用品
丙烯
氨氧化 丙烯腈 腈纶纤维、丁腈橡胶 ABS树脂 酚醛树脂、锦纶、医药
苯烃化
异丙苯 苯 酚
三、碳四烃产品
碳四烃系指丁二烯、正丁烯、异丁 烯和正丁烷。其中丁二烯最为重要， 它既能自行聚合，又能与其它单体共 聚形成性能优良的合成橡胶，在工业 上占有重要的地位。
裂解气分离
（3）干燥---裂解气分离在-100摄氏度以 下进行，水会结冰，堵塞阀门和管路， 需采用分子筛等干燥剂进行吸附干燥； （4）除炔烃---为延长聚合催化剂寿命， 采用催化加氢方法脱除乙炔，使其转化 为同碳数的烯烃或烷烃；
裂解气分离
（5）烃的分离---在多个串联或并联的 精馏塔中对裂解气进行分离提纯，先后 分离出氢、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、 丙烷、碳四馏分、碳五馏分和裂解汽油 等产品。
辛烷值（抗爆性指标）
用辛烷值评定车用汽油在发动机 气缸中燃烧时抵抗爆炸燃烧的能力。 将异辛烷（2，2，4三甲基戊烷）辛 烷值定为100；正庚烷的辛烷值定为0。 辛烷值越高，表示抗暴性能越好。
第三节、
石油化工主要产品和用途
一、乙烯 乙烯是最简单的烯烃，由于乙烯 具有双健结构，因而其反应能力很强。 通过乙烯的聚合、氧化、与其它化合 物的加成等一系列化学反应，可得到 很多极有价值的衍生物。
乙烯制环氧乙烷
乙烯在银催化作用下直接 氧化生产环氧乙烷。
2CH2=CH2 + O2 2CH2
O
CH2
环氧乙烷
（1）原料气的混合---乙烯原料经 加压后与氧气、致稳气甲烷及循环 气体混合均匀；
（2）原料混合气的反应---原料混
合气预热后进入装有银催化剂的固 定床反应器进行反应；
（3）环氧乙烷的吸收---反应后环
第三章
结束