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（C6>C5）>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0.05～1s；

（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、CO2、H2O、C2H2、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