化学工艺学-化学化工学院
相关主题
- 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)。
2018/10/9 24
【1.石油的组成2. 油品的概念】 小结
2018/10/9
25
石油中的化合物分为：烃类、非烃类 、胶 质和沥青 辛烷值 汽油在内燃机中燃烧时，抗爆震性能的指 标。辛烷值越大，抗爆震性能愈高，汽油 的质量也愈好 十六烷值
评定柴油发火性能（自燃性）的指标
2018/10/9
2018/10/9
10
2.1.2 石油及其加工
2018/10/9
11
简介
形成、分布 石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展
基本有机化工、高分子化工、精细化工及 氮肥工业等的产品中大约有 90% 来源于石 油和天然气
90%左右的有机化工产品使用的原料可归结 为三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯 （苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、萘和甲醇 12 2018/10/9
第二章 化学工艺基础
2018/10/9
1
上次课回顾
1.1 化学工艺学的研Biblioteka Baidu范畴 对象 、内涵（源头、内容、目标） 化学工程与化学工艺 1.2 化学工业的发展、地位和作用 1.3 现代化学工业的特点和发展方向 1.4 化学工业的原料资源和主要产品
2018/10/9 2
化学工程（chemical engineering）研究化学 工业和其他过程工业中所进行的化学（反应、 反应工程）过程和物理（传递----三传）过程 共同规律的一门工程学科。 化学工艺（chemical technology）即化学生 产技术，系指将原料物质主要经过化学反应 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。
26
3、石油的加工
一次加工—— 油品的加工
利用原油中各组分沸点的差别进行分离 常压蒸馏 减压蒸馏
2018/10/9 27
二次加工—— 馏分油的化学加工 调整烃类的组成
催化重整
催化裂化 催化加氢裂化 烃类热裂解
（catalytic reforming）
(catalytic cracking) (catalytic hydrocracking)
数相同
2018/10/9 22
柴油的其他性能指标 馏程闪点：评定柴油蒸发性能的指标， 主要是50%和90%的馏出温度 凝点：在规定的实验条件下，试样开 始失去流动性的温度 冷滤点：通过过滤器的流量每分钟不 足20mL时的最高温度
2018/10/9 23
柴油的标号
柴油标号的依据是柴油的凝固点
5＃: 8℃以上 0＃ : 8℃ 至 4℃ －10＃: 4℃至－5℃ －20＃: －5℃至－14℃ －35＃: －14℃至－29℃ －50＃: －29℃至－44℃ 根据使用时的气温选用不同标号
2018/10/9
5
2.1 原料资源及其加工
化学矿 石油 天然气 煤 生物质 空气 水
2018/10/9
6
2.1.1 主要无机化学矿及加 工
2018/10/9
7
1.化学矿种类
盐矿、硫矿、磷矿、钾盐 矿、铝土矿、硼矿、锰矿、 钛矿、锌矿、钡矿、天然 沸石、硅藻土等。
2018/10/9
8
2.磷矿和硫铁矿的加工
（pyrolysis of hybrocarbons）
28
2018/10/9
催化重整
在催化剂作用下加热汽油馏分，使 其中的烃类分子重新排列形成新分 子的工艺过程。
2018/10/9
29
催化重整（续1）
原料油：石脑油， 当以生产高辛烷值汽油为 目的时，采用80～180℃的馏分，以生产芳 烃为主要目的时，采用60～140℃的馏分。 产物: 提供高辛烷值汽油，苯、甲苯、二甲苯 等芳烃原料，以及液化气和溶剂油，并副产 氢气。
2018/10/9
13
2018/10/9
14
2018/10/9
15
三烯——乙烯、丙烯、丁二烯
石油制取 三苯——苯、甲苯、二甲苯
石油、天然气和煤制取
2018/10/9
16
1. 石油的组成
由分子量不同、组成和结构不同、数量众 多的化合物构成的混合物，其中化合物的 沸点从常温到500℃以上 石油中的化合物分为 烃类 非烃类 胶质和沥青
磷矿是生产磷肥、磷酸、单质磷、磷化物和 磷酸盐的原料。 85%以上的磷矿用于制造磷 肥，生产磷肥的方法有两大类： 酸法 用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石， 最常用的是硫酸。 热法 利用高温分解磷矿石，并进一步制成 可被农作物吸收的磷酸盐。
9
2018/10/9
硫铁矿用于制造硫酸，生产硫酸的过程 主要有以下步骤
将异辛烷规定为100，正庚烷为0，两 者以不同比例混合，制成标准汽油。 将待测汽油与标准汽油相比较，若两 者在标准汽油机中炕爆性能相同，则 待测汽油的辛烷值就是同测标准汽油 中异辛烷的百分含量
2018/10/9
问题： 93＃
？ 90＃
21
柴油的指标---- 十六烷值
评定柴油发火性能（自燃性）的指标 定义：在单缸发动机中，当试验油料的自 燃性和十六烷与 2 －甲基萘某一混合物 的自燃性能相同时，待测油料的十六烷 值就和混合油料中十六烷值的体积百分
2018/10/9 3
主要内容
2.1 原料资源及其加工 2.2 化工生产过程及流程 2.3 化工过程的主要效率指标 2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响 2.5 催化剂的性能及使用 2.6 反应过程的物料衡算和热量衡算基础
2018/10/9 4
基本要求
了解主要化工原料及其加工过程；化学工艺 学中的基本概念 重点：石油的一次加工和二次加工的工艺和 特点；化工过程的主要效率指标；热量衡算 和物料衡算
2018/10/9
19
汽油的来源和指标
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 指标：辛烷值 汽油在内燃机中燃烧时，抗爆震性能的指标。 辛烷值越大，抗爆震性能愈高，汽油的质量 也愈好 测定 方法：研究法(RON)、马达法(MON)
2018/10/9 20
辛烷值定义
17
2018/10/9
烃类化合物
链式饱和烃 环烷烃 芳香烃 硫化物 氮化物 含氧化合物
非烃化合物
胶质和沥青质
2018/10/9
稠环烃类等
18
2. 油品的概念
根据沸程的不同，将石油分类
石脑油（轻汽油） 汽油 航空煤油 煤油 柴油 润滑油 重、渣油 50－140℃ 140－200℃ 140－230℃ 180－310℃ 260－350℃ 350－520℃ >520℃
【1.石油的组成2. 油品的概念】 小结
2018/10/9
25
石油中的化合物分为：烃类、非烃类 、胶 质和沥青 辛烷值 汽油在内燃机中燃烧时，抗爆震性能的指 标。辛烷值越大，抗爆震性能愈高，汽油 的质量也愈好 十六烷值
评定柴油发火性能（自燃性）的指标
2018/10/9
2018/10/9
10
2.1.2 石油及其加工
2018/10/9
11
简介
形成、分布 石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展
基本有机化工、高分子化工、精细化工及 氮肥工业等的产品中大约有 90% 来源于石 油和天然气
90%左右的有机化工产品使用的原料可归结 为三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯 （苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、萘和甲醇 12 2018/10/9
第二章 化学工艺基础
2018/10/9
1
上次课回顾
1.1 化学工艺学的研Biblioteka Baidu范畴 对象 、内涵（源头、内容、目标） 化学工程与化学工艺 1.2 化学工业的发展、地位和作用 1.3 现代化学工业的特点和发展方向 1.4 化学工业的原料资源和主要产品
2018/10/9 2
化学工程（chemical engineering）研究化学 工业和其他过程工业中所进行的化学（反应、 反应工程）过程和物理（传递----三传）过程 共同规律的一门工程学科。 化学工艺（chemical technology）即化学生 产技术，系指将原料物质主要经过化学反应 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。
26
3、石油的加工
一次加工—— 油品的加工
利用原油中各组分沸点的差别进行分离 常压蒸馏 减压蒸馏
2018/10/9 27
二次加工—— 馏分油的化学加工 调整烃类的组成
催化重整
催化裂化 催化加氢裂化 烃类热裂解
（catalytic reforming）
(catalytic cracking) (catalytic hydrocracking)
数相同
2018/10/9 22
柴油的其他性能指标 馏程闪点：评定柴油蒸发性能的指标， 主要是50%和90%的馏出温度 凝点：在规定的实验条件下，试样开 始失去流动性的温度 冷滤点：通过过滤器的流量每分钟不 足20mL时的最高温度
2018/10/9 23
柴油的标号
柴油标号的依据是柴油的凝固点
5＃: 8℃以上 0＃ : 8℃ 至 4℃ －10＃: 4℃至－5℃ －20＃: －5℃至－14℃ －35＃: －14℃至－29℃ －50＃: －29℃至－44℃ 根据使用时的气温选用不同标号
2018/10/9
5
2.1 原料资源及其加工
化学矿 石油 天然气 煤 生物质 空气 水
2018/10/9
6
2.1.1 主要无机化学矿及加 工
2018/10/9
7
1.化学矿种类
盐矿、硫矿、磷矿、钾盐 矿、铝土矿、硼矿、锰矿、 钛矿、锌矿、钡矿、天然 沸石、硅藻土等。
2018/10/9
8
2.磷矿和硫铁矿的加工
（pyrolysis of hybrocarbons）
28
2018/10/9
催化重整
在催化剂作用下加热汽油馏分，使 其中的烃类分子重新排列形成新分 子的工艺过程。
2018/10/9
29
催化重整（续1）
原料油：石脑油， 当以生产高辛烷值汽油为 目的时，采用80～180℃的馏分，以生产芳 烃为主要目的时，采用60～140℃的馏分。 产物: 提供高辛烷值汽油，苯、甲苯、二甲苯 等芳烃原料，以及液化气和溶剂油，并副产 氢气。
2018/10/9
13
2018/10/9
14
2018/10/9
15
三烯——乙烯、丙烯、丁二烯
石油制取 三苯——苯、甲苯、二甲苯
石油、天然气和煤制取
2018/10/9
16
1. 石油的组成
由分子量不同、组成和结构不同、数量众 多的化合物构成的混合物，其中化合物的 沸点从常温到500℃以上 石油中的化合物分为 烃类 非烃类 胶质和沥青
磷矿是生产磷肥、磷酸、单质磷、磷化物和 磷酸盐的原料。 85%以上的磷矿用于制造磷 肥，生产磷肥的方法有两大类： 酸法 用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石， 最常用的是硫酸。 热法 利用高温分解磷矿石，并进一步制成 可被农作物吸收的磷酸盐。
9
2018/10/9
硫铁矿用于制造硫酸，生产硫酸的过程 主要有以下步骤
将异辛烷规定为100，正庚烷为0，两 者以不同比例混合，制成标准汽油。 将待测汽油与标准汽油相比较，若两 者在标准汽油机中炕爆性能相同，则 待测汽油的辛烷值就是同测标准汽油 中异辛烷的百分含量
2018/10/9
问题： 93＃
？ 90＃
21
柴油的指标---- 十六烷值
评定柴油发火性能（自燃性）的指标 定义：在单缸发动机中，当试验油料的自 燃性和十六烷与 2 －甲基萘某一混合物 的自燃性能相同时，待测油料的十六烷 值就和混合油料中十六烷值的体积百分
2018/10/9 3
主要内容
2.1 原料资源及其加工 2.2 化工生产过程及流程 2.3 化工过程的主要效率指标 2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响 2.5 催化剂的性能及使用 2.6 反应过程的物料衡算和热量衡算基础
2018/10/9 4
基本要求
了解主要化工原料及其加工过程；化学工艺 学中的基本概念 重点：石油的一次加工和二次加工的工艺和 特点；化工过程的主要效率指标；热量衡算 和物料衡算
2018/10/9
19
汽油的来源和指标
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 指标：辛烷值 汽油在内燃机中燃烧时，抗爆震性能的指标。 辛烷值越大，抗爆震性能愈高，汽油的质量 也愈好 测定 方法：研究法(RON)、马达法(MON)
2018/10/9 20
辛烷值定义
17
2018/10/9
烃类化合物
链式饱和烃 环烷烃 芳香烃 硫化物 氮化物 含氧化合物
非烃化合物
胶质和沥青质
2018/10/9
稠环烃类等
18
2. 油品的概念
根据沸程的不同，将石油分类
石脑油（轻汽油） 汽油 航空煤油 煤油 柴油 润滑油 重、渣油 50－140℃ 140－200℃ 140－230℃ 180－310℃ 260－350℃ 350－520℃ >520℃