化工生产技术与操作全套课件完整版ppt教学教程最新最全
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有机化工生产技术与操作教学课件ppt作者梁凤凯陈学梅主编项目四甲醇的生产
正是因为找到了高效脱硫剂，并且改进了甲醇合成 塔结构，使得反应温度能够严格控制，延长了催化剂的 使用寿命。使低压法实现了工业化。 A. CuO- ZnO -Cr2O3 铬对人体有害
B. CuO- ZnO -Al2O3
C. 我国目前广泛使用的C301型Cu基催化剂： CuO 45~55%， ZnO 25~35%，Al2O3 2~6%。
2. 反应压力
▪ 主反应是摩尔数减少最多而平衡常数最小的反应， 因此增加压力对提高甲醇的平衡浓度和加快主反 应速率都是有利的。
▪ 但是增加压力要消耗能量，而且还受设备强度限 制，因此需要综合各项因素确定合理的操作压力。
▪ ZnO-Cr2O3：反应温度高，必须采用高压； 铜基催化剂，反应温度较低，压力降至5~10Mpa。
▪ 甲醇合成主反应是分子数减少最多的反应，所以高压 对主反应有利；
▪ 从热力学角度分析，温度降低，所需压力可相
4．催化剂
（1）ZnO-Cr2O3 ，活性低，所需反应温度高 380~400℃， 为提高转化率必须在高压下进行。 （2） 1966 ，铜基催化剂 ，活性高，适宜温度230~270 ℃ ，可以在低压下合成甲醇。
任务三 应用生产原理确定工艺条件
任务三 应用生产原理确定工艺条件
（2） CO 2 ▪ CO2比热容，加氢热效应小，所以原料气中有一
定含量CO2时，可降低反应峰值温度。 ▪ 低压法合成甲醇，含CO2 5%时甲醇收率最高。 ▪ 二氧化碳的存在也可抑制二甲醚的生成。
（3）惰性气体 氮、甲烷等使H2及CO分压降低，转化率下降。 一般控制循环气量为新鲜原料气量的3.5~6倍。 高产——低惰气含量；低耗——高惰气含量
任务三 应用生产原理确定工艺条件
空间速度/h-1
B. CuO- ZnO -Al2O3
C. 我国目前广泛使用的C301型Cu基催化剂： CuO 45~55%， ZnO 25~35%，Al2O3 2~6%。
2. 反应压力
▪ 主反应是摩尔数减少最多而平衡常数最小的反应， 因此增加压力对提高甲醇的平衡浓度和加快主反 应速率都是有利的。
▪ 但是增加压力要消耗能量，而且还受设备强度限 制，因此需要综合各项因素确定合理的操作压力。
▪ ZnO-Cr2O3：反应温度高，必须采用高压； 铜基催化剂，反应温度较低，压力降至5~10Mpa。
▪ 甲醇合成主反应是分子数减少最多的反应，所以高压 对主反应有利；
▪ 从热力学角度分析，温度降低，所需压力可相
4．催化剂
（1）ZnO-Cr2O3 ，活性低，所需反应温度高 380~400℃， 为提高转化率必须在高压下进行。 （2） 1966 ，铜基催化剂 ，活性高，适宜温度230~270 ℃ ，可以在低压下合成甲醇。
任务三 应用生产原理确定工艺条件
任务三 应用生产原理确定工艺条件
（2） CO 2 ▪ CO2比热容，加氢热效应小，所以原料气中有一
定含量CO2时，可降低反应峰值温度。 ▪ 低压法合成甲醇，含CO2 5%时甲醇收率最高。 ▪ 二氧化碳的存在也可抑制二甲醚的生成。
（3）惰性气体 氮、甲烷等使H2及CO分压降低，转化率下降。 一般控制循环气量为新鲜原料气量的3.5~6倍。 高产——低惰气含量；低耗——高惰气含量
任务三 应用生产原理确定工艺条件
空间速度/h-1
化工安全培训课件PPT教学课件化工安全生产技术
化工生产特殊作业安全操作规程
总结词
针对高风险作业制定专门的操作规程，降低事故发生的可能性。
详细描述
化工生产中存在一些高风险的作业，如动火作业、进入受限空间作业等。这些作 业需要制定专门的特殊作业安全操作规程，包括作业前的准备、作业过程中的安 全措施、作业后的验收等内容，以确保作业的安全进行。
化工生产事故应急处理规程
加大安全投入
化工企业应加大对安全设施、安全技术等方面的投入，提高企业的 本质安全水平。
化工安全生产展望与未来发展方向
绿色化工的发展
随着环保意识的提高，绿色化工 将成为未来的发展方向，化工企 业应积极探索绿色生产技术和工
艺，减少对环境的负面影响。
智能化技术的应用
未来化工生产将更加依赖于智能化 技术，如人工智能、大数据分析等， 以提高生产效率和安全性。
培训效果评估
建立培训档案
对培训效果进行评估和反馈，针对不足之 处进行改进和优化，确保培训质量。
为每位员工建立培训档案，记录培训内容 和考核结果，作为员工晋升和奖惩的依据 。
化工生产安全检查与隐患排查治理
定期安全检查
制定安全检查计划，定期对化工生产设备、设施 进行检查，确保其安全运行。
重大危险源监管
化工安全生产法律法规
01
02
03
国家法律法规
如《中华人民共和国安全 生产法》、《危险化学品 安全管理条例》等。
行业标准
如《化工企业安全生产标 准化规范》等。
企业规章制度
制定完善的安全生产规章 制度，规范员工行为，确 保生产安全。
02
化工生产危险因素识别与控 制
物料危险性及控制措施
易燃易爆物质
控制温度、压力， 避免与空气接触， 使用防爆设备。
《化工生产安全操作》课件
化工生产安全的重要性
保障员工生命安全，减少环境污染， 维护企业稳定发展。
化工生产安全法规与标准
国内外法规与标准
介绍国内外关于化工生产安全的法规和标准，如《安全生产法》、《危险化学 品安全管理条例》等。
企业安全管理体系的建立
依据相关法规和标准，建立企业安全管理体系，包括安全生产责任制、安全培 训教育、安全检查与隐患排查治理等。
《化工生产安全操作》 ppt课件
contents
目录
• 化工生产安全概述 • 化工生产安全操作规程 • 化工生产安全技术与设备 • 化工生产安全事故应急处理 • 化工生产安全事故案例分析
01
化工生产安全概述
化工生产的特点与安全重要性
化工生产的特点
原料和产品多为易燃、易爆、有毒、 有害和有腐蚀性物质，生产工艺复杂 ，高温、高压、高真空、高转速等条 件要求严格。
案例二：某化工厂泄漏事故
事故经过
某化工厂在生产过程中发 生泄漏事故，造成周边环 境污染和居民健康危害。
事故原因
经调查发现，事故是由于 设备老化、维护不当导致 管道破裂，有毒气体泄漏 。
事故教训
化工企业应加强设备维护 和更新，确保设备安全可 靠，防止类似事故再次发 生。
案例三：某化工厂中毒事故
事故经过
包括理论知识和实践操作两部分，重点讲解操作规程的要点和难点，以
及实际操作中需要注意的事项。
03
考核方式
通过笔试和实际操作考核，检验操作人员对操作规程的掌握程度，确保
其具备合格的操作技能。同时，定期开展复训和考核，以保持操作人员
对操作规程的熟悉程度。
03
化工生产安全技术与设备
化工生产安全技术与设备概述
化工生产安全技术与设备是保障化工生产安全的重要手段， 通过采用先进的安全技术和设备，可以有效降低化工生产过 程中的安全风险，提高生产效率和产品质量。
保障员工生命安全，减少环境污染， 维护企业稳定发展。
化工生产安全法规与标准
国内外法规与标准
介绍国内外关于化工生产安全的法规和标准，如《安全生产法》、《危险化学 品安全管理条例》等。
企业安全管理体系的建立
依据相关法规和标准，建立企业安全管理体系，包括安全生产责任制、安全培 训教育、安全检查与隐患排查治理等。
《化工生产安全操作》 ppt课件
contents
目录
• 化工生产安全概述 • 化工生产安全操作规程 • 化工生产安全技术与设备 • 化工生产安全事故应急处理 • 化工生产安全事故案例分析
01
化工生产安全概述
化工生产的特点与安全重要性
化工生产的特点
原料和产品多为易燃、易爆、有毒、 有害和有腐蚀性物质，生产工艺复杂 ，高温、高压、高真空、高转速等条 件要求严格。
案例二：某化工厂泄漏事故
事故经过
某化工厂在生产过程中发 生泄漏事故，造成周边环 境污染和居民健康危害。
事故原因
经调查发现，事故是由于 设备老化、维护不当导致 管道破裂，有毒气体泄漏 。
事故教训
化工企业应加强设备维护 和更新，确保设备安全可 靠，防止类似事故再次发 生。
案例三：某化工厂中毒事故
事故经过
包括理论知识和实践操作两部分，重点讲解操作规程的要点和难点，以
及实际操作中需要注意的事项。
03
考核方式
通过笔试和实际操作考核，检验操作人员对操作规程的掌握程度，确保
其具备合格的操作技能。同时，定期开展复训和考核，以保持操作人员
对操作规程的熟悉程度。
03
化工生产安全技术与设备
化工生产安全技术与设备概述
化工生产安全技术与设备是保障化工生产安全的重要手段， 通过采用先进的安全技术和设备，可以有效降低化工生产过 程中的安全风险，提高生产效率和产品质量。
化工生产流程ppt课件
19
2.考查实验方法与条件的选择 （2）（2012·广东高考）难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4· 2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡： K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s）
2Ca2++2K++Mg2++4S O24 +2H2O
20
为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备 硫酸钾，工艺流程如下：
12
二、提纯类化工生产流程题的必备知识 1.明确常用的提纯方法 （1）水溶法：除去可溶性杂质。 （2）酸溶法：除去碱性杂质。 （3）碱溶法：除去酸性杂质。 （4）氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。 （5）加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。 （6）调节溶液的pH法：如除去酸性铜溶液中的Fe3+等。
=-81 kJ·mol-1。
27
4.考查流程中的转化关系 （5）（2011·广东高考)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量 的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾 气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：
（注 ：NaCl熔点为801 ℃；AlCl3在181 ℃升华）
28
精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它 们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式
熔点/℃ 沸点/℃
TiCl4 -25.0 136.4
SiCl4 -68.8 57.6
7
一、物质制备类化工生产流程题的必备知识 1.熟悉常用的操作方法及其作用 （1）对原料进行预处理的常用方法及其作用。 ①研磨——减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接 触面积，加快反应速率。 ②水浸——与水接触反应或溶解。 ③酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液， 不溶物通过过滤除去。
2.考查实验方法与条件的选择 （2）（2012·广东高考）难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4· 2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡： K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s）
2Ca2++2K++Mg2++4S O24 +2H2O
20
为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备 硫酸钾，工艺流程如下：
12
二、提纯类化工生产流程题的必备知识 1.明确常用的提纯方法 （1）水溶法：除去可溶性杂质。 （2）酸溶法：除去碱性杂质。 （3）碱溶法：除去酸性杂质。 （4）氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。 （5）加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。 （6）调节溶液的pH法：如除去酸性铜溶液中的Fe3+等。
=-81 kJ·mol-1。
27
4.考查流程中的转化关系 （5）（2011·广东高考)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量 的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾 气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：
（注 ：NaCl熔点为801 ℃；AlCl3在181 ℃升华）
28
精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它 们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式
熔点/℃ 沸点/℃
TiCl4 -25.0 136.4
SiCl4 -68.8 57.6
7
一、物质制备类化工生产流程题的必备知识 1.熟悉常用的操作方法及其作用 （1）对原料进行预处理的常用方法及其作用。 ①研磨——减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接 触面积，加快反应速率。 ②水浸——与水接触反应或溶解。 ③酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液， 不溶物通过过滤除去。
一、化工生产操作培训教材16页PPT
2.2生产路线多 可用不同的原料、工艺线路生产相同的产品
2.3有副产物
因物料的纯度、反应过程的偏差产生副产物。
2.4科学技术是第一生产力，化工自动化是发展方向。
真空系统的操作
容积式真空泵系统组成 1.真空泵 2.真空缓冲罐 3.真空尾气吸收装置 4.真空管线（阀门、管道、仪表） 5.真空泵控制电器
真空系统示意图
PI
PI
M
M
尾气吸收装置 真空泵
缓冲罐 反应釜
真空系统的操作
真空系统操作方法
1.检查：被抽真空设备（如图中反应釜）上所有阀门是否关 闭，仪表是否完好，缓冲罐阀门关闭，真空泵转动是否灵活， 润滑油示油镜油面显示是否正确，尾气吸收装置是否正常运 行。
2.启动运行：按真空泵启动按钮 观察泵运行 正常 开缓冲罐上进气阀门 开被抽真空设备（如图中反应釜） 上抽气阀门 仪表显示真空度大于-0.05MPa 开抽料阀抽料。
离心泵、齿轮泵、螺杆泵、活塞泵、转子泵 3.负压输送：①真空输送，利用真空泵产生
的负压进行物料输送。 ②利用虹吸输送物料。
物料输送
物料输送操作 1.明白物料性质，选择合适的运送、输送方
式及输送线路，检查物料输送设备是否完好。 2.物料输送时，检查物料是否按要求输送到
指定位置和输送速率。 3.物料输送完毕，关停设备和阀门。
3.交接班记录上，完整记录当班生产6
常用阀门操作
球阀：一般用于常温料管，900开、关，具有 开关迅速，阻力小，通径大的特点。
操作手柄的方向与阀杆方向一致，关注开关 的力度大小。力度太小，可能是阀杆退出， 阀芯并没有旋转。须更换阀门或将阀杆用力 推入，允许敲击的地方可以敲入。
化工生产技术课件
❖ （2）氧气分布板的孔径 为防止局部过热，生产中采取氧 气分段通入氧化塔，各段氧气通入处还设置有氧气分布板， 以使氧气均匀地分布成适当大小的气泡，加快氧的扩散与 吸收。
❖ 氧气分布板的孔径与氧的吸收率成反比，孔径小可增加气 泡的数量和气液两相接触面积，但孔径过小则造成流体流 动阻力增加，使氧气的输送压力增高。如果孔径过大，不 仅会造成气液接触不良，而且会加剧液相物料的带出，破 坏正常的操作。
❖ （2）反应压力
❖ 压力对乙醛氧化过程的影响从两个方面体现。
❖ ①乙醛氧化反应是一个气体体积减小的反应，增加压力有利 于反应向生成醋酸的方向进行。由于乙醛氧化是气液相反应， 提高反应压力，既可促进氧向液体界面扩散，又有利于氧被 反应液吸收。
❖ ②反应物乙醛的正常沸点为21℃，增加压力可使乙醛沸点升 高，从而减少乙醛的损失。但是，升高压力会增加设备投资 费用和操作费用。
主要副产物有甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等
❖ 工业生产中乙醛氧化制醋酸都采用液相氧化法。
❖ 在氧化剂选择方面，原则上采用空气或氧气均可。当用空 气时，大量氮气在气液接触面上形成很厚的气膜，阻止氧 的有效扩散和吸收，从而降低设备的利用率。若用氧气氧 化，应充分保证氧气和乙醛在液相中反应，以避免反应在 气相中进行；且在塔顶应引入氮气以稀释尾气，使尾气组 成不基准，生成醋酸选择 性高达99%。
二、工艺条件
1、催化剂 采用三氯化铑为主催化剂，碘化氢为助催化剂，二者溶于适当的溶剂 中，成为均相液体。催化剂的结构是以一氧化碳和卤素作为配位体的 络合物。 催化剂中铑化物与碘化合物的配比为1：10（摩尔）。所用的溶剂取 决于反应物、产物和催化剂在该溶剂中的溶解度和适应性。实践证明， 溶剂的极性越大，反应速率越快。 2、反应温度 最佳温度为175℃。一般控制在130℃～180℃。 3、反应压力 实际生产中，操作压力控制在3MPa。 4、反应液组成 主要指醋酸和甲醇浓度。物质的量比一般控制在1.44︰1。
化工生产技术课件
化工生产技术课件1. 介绍化工生产技术是在化学原理和工程原理的基础上，运用化工工艺技术和设备，进行各种化工产品的生产。
化工生产技术的发展是化工工业发展的基础，对于提高化工产品的质量和降低生产成本具有重要意义。
本课件将从化工生产技术的基本概念、技术流程、设备与工艺的选择以及安全生产等方面进行详细介绍。
2. 化工生产技术的基本概念化工生产技术是指通过控制物质的化学与物理过程，将原料转化为所需的化工产品的技术。
它涉及到化学反应、传热、传质、混合、分离等一系列工艺过程。
化工生产技术的基本概念包括以下几个方面：•化学反应：化工生产中最核心的环节就是化学反应，通过不同的反应方式和反应条件，实现原料的转化为所需产品。
•传热传质：在化工过程中，传热传质是不可避免的。
通过控制传热传质过程，可以保证反应的进行和产品的质量。
•混合：在化工生产中，原料的混合非常重要。
通过混合可以使得反应更加均匀，提高反应效率。
•分离：化工生产过程中，往往会产生很多混合物。
分离技术可以将混合物中的不同组分分离出来，得到纯净的化工产品。
3. 化工生产技术的流程化工生产技术的流程一般包括原料准备、反应、分离、纯化和产品存储等步骤。
3.1 原料准备原料的准备是化工生产的第一步，它包括原料的采购、储存和处理等过程。
在原料准备过程中，需要对原料进行检验和测试，确保原料的质量符合生产要求。
3.2 反应反应是化工生产的核心环节，通过控制反应条件和反应方式，将原料转化为所需产品。
在反应过程中，需要控制反应温度、压力、反应时间等参数，以获得最佳的反应效果。
3.3 分离在化工生产中，往往会产生多种混合物，需要通过分离技术将混合物中的不同组分分离出来。
常用的分离技术包括蒸馏、结晶、萃取、吸附等。
3.4 纯化在分离得到所需产品后，还需要对产品进行纯化处理，以提高产品纯度。
纯化过程可以采用溶剂萃取、结晶、过滤等方法。
3.5 产品存储最后，将纯化后的化工产品进行包装和储存，以便后续的销售和使用。
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项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
目录页
五、工业生产方法
（二）烃类蒸气转化的工艺条件 2．温度 无论从化学平衡或从反应速度来考虑，提高温度对转化反应都是有利的。但一段转化炉的受热 程度要受到管材耐温性能的限制。一段转化炉的出口温度是决定转化出口气组成的主要因素。提高 出口温度，可降低残余甲烷含量。为了降低工艺蒸汽的消耗，希望降低一段转化炉的水碳比，此时 就需提高出炉气体温度。但是温度对转化炉管的使用寿命影响很大，在可能条件下，转化炉出口温 度不要太高，需视转化压力的不同而有所区别。
项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
五、工业生产方法
2．主要设备 （2）二段转化炉
目录页
项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
五、工业生产方法
2．主要设备 （2）二段转化炉
目录页
项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
五、工业生产方法
2．主要设备 （2）二段转化炉
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项目一 专业基础知识
项目一 专业基础知识
任务三 原料气的净化
现今脱硫的方法很多，但可归纳为干法和湿法两大类，参见表：
目录页
项目一 专业基础知识
任务三 原料气的净化
现今脱硫的方法很多，但可归纳为干法和湿法两大类，参见表：
目录页
项目一 专业基础知识
任务二 重油部分氧化法生产原料气
目录页
一、重油气化的基本原理
重油气化的化学反应与烃类的蒸气转化有许多相似之处。其中甲烷蒸气转化反应式和变换反应 式也是重油气化的主要反应。但由于炭黑的析出会造成巨大的危害，同时更应重视析碳反应。
所谓部分氧化反应，乃是重油不完全氧化生成CO和H2的反应，其主要总反应为：
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项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
目录页
五、工业生产方法
（二）烃类蒸气转化的工艺条件 1．压力 从化学平衡考虑，转化反应宜在低压下进行。但是现代实际生产装置的操作压力已提高到3.0～ 6.0 MPa，其原因如下：（1）节约动力消耗。烃类蒸气转化反应为体积增大反应，压缩含烃原料气 和二段转化所需的氧气远比压缩转化气消耗的功低。（2）提高过量蒸汽热回收的价值。操作压力 越高，一定水碳比的气体混合物中水蒸气分压也就越大，相应的冷凝温度就高，过量蒸汽余热利用 的价值就越大。同时，压力高，气体的传热系数大，热回收设备容积相应减小。（3）减小设备容 积，降低投资费用。加压操作后，转化、变换、脱碳的设备容积大为减小，可以节省投资费用。
项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
五、工业生产方法
（一）转化过程的分段 2．二段转化的化学反应
2H2 + O2
2H2O（g）， ΔrH298= -483.99 kJ/mol
2CO+O2
2CO2，ΔrH298=-565.95 kJ/mol
甲烷则与水蒸气作用：
CH4+H2O（g）
CO+3H2
目录页ห้องสมุดไป่ตู้
（一）催化剂的活性组分
目录页
项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
目录页
四、烃类蒸气转化催化剂
（二）载体和助催化剂 催化剂的载体应具有使镍的晶体尽量分散、达到较大的比表面并阻止镍晶体熔结的特性，起 分散和稳定活性组分微晶的作用。镍的熔点为1455 ℃，而转化温度在其半熔温度以上，分散的 镍微晶在这样高的温度下很易活动，相互熔结。因此，作为催化剂的载体要能耐高温、机械强度 高。一般载体的熔点要在2000 ℃，且多为金属氧化物。这类载体有氧化铝（熔点2015 ℃）、氧 化镁（熔点2800 ℃）等。
气转化法所采用的压力均较高（3.5 MPa以上）。总之，从热力学方面考虑，高温、低压和高水碳比 是有利于降低甲烷平衡含量的。但是，即使在相当高的温度下，反应的速度仍然很慢，所以需要催
化剂来加速反应。
项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
目录页
三、甲烷蒸气转化反应动力学
甲烷蒸气转化过程是催化剂存在下的气固相反应，计算和实验均表明，在甲烷蒸气转化管的工 业生产条件下，外扩散影响很小，可以忽略不计，甲烷蒸气转化反应受内扩散控制。表2-2列出了 不同粒度的催化剂对甲烷蒸气转化反应速率的影响。
项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
目录页
五、工业生产方法
（一）转化过程的分段 1.转化深度 甲烷在甲醇合成过程中为惰性气体，它在合成回路中的逐渐积累有害而无利。因此要求转化气 中残余的甲烷含量一般应控制在0.5%（干基）以下。为此，在加压操作条件下，相应地蒸气转化温 度应控制在1000 ℃以上。因烃类蒸气转化反应为吸热反应，故应在高温下进行。除了采用蓄热式的 间歇催化转化法之外，现代大型合成甲醇厂多采用外热式的连续催化转化法。鉴于目前耐热合金钢 管只能在800～900 ℃下工作，工业上采用了分段转化的流程。首先，在较低温度下，在外热式一段 转化炉内进行烃类蒸气转化反应，而后在较高温度下，于耐火砖衬里的钢制转化炉（二段转化炉） 中加入氧气，利用反应热将甲烷转化反应进行到底。
CO+3H2 CO2+4H2 2CO+2H2
副反应： CH4
2CO
CO+H2
C + 2H2 C+CO2
C +H2O
CH4+2CO2
3CO+H2+H2O
CH4+3CO2
4CO+2H2O
CO+H2O
CO2+H2
项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
目录页
二、甲烷蒸气转化反应热力学
对于反应CH4+H2O
项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
四、烃类蒸气转化催化剂
烃类蒸气转化反应是吸热的可逆反应，高 温对反应平衡和反应速度都有利。但即使温度 在1000 ℃时，其反应速度仍然很低，因此，需 用催化剂来加快反应的进行。由于烃类蒸气转 化过程是在高温下进行的，且存在析碳问题， 这样就要求催化剂除具有高活性、高强度外， 还要具有较好的热稳定性和抗析碳能力。
CO+3H2和CO+H2O
反应，其平衡常数随温度的变化参见表2-1。
CO2+H2，前者为吸热反应，后者为放热
另外转化气中的甲烷含量受到水碳比和压力的影响。在给定条件下水碳比越高，甲烷平衡含量
越低。但水碳比也不可过大，过大不仅经济上不合理，而且也影响生产能力。蒸气转化反应是一个
体积增大的反应，压力增加，甲烷平衡含量亦将随之增大。但为了减少原料气的压缩功耗，目前蒸
%
%
项目一 专业基础知识
任务一 认识化学工业 任务二 化工生产过程的基本问题 任务三 催化剂及其化工应用
项目一 专业基础知识
学习目标
目录页
知识目标 1．了解原料气制取工业生产的方法； 2．理解原料气制备反应机理，主要设备的结构原理，催化剂的组成及组分的作用； 3．理解气固相催化反应、气液反应、伴有化学反应的吸收过程等的特点； 4．掌握气态烃蒸气转化、重油部分氧化等不同原料气制备过程的基本原理，原料 和工艺路线，主要设备和工艺条件的选择，催化剂的使用条件； 5．掌握原料气的脱硫工艺流程确定，工艺参数和主要设备的选择
3n+1 4
CH4
+
n -1 4
CO2
nCO+（2n+1）H2
nCO+（3n+1）H2
烯烃：
CnH2n+ nH2O
nCO + 2nH2
目录页
项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
目录页
一、气态烃蒸气转化的化学反应
甲烷与蒸汽的转化反应是一个复杂的反应平衡系统，其可能发生的反应有：
主反应： CH4+H2O CH4+2H2O CH4+CO2
碳的氧化物合成甲醇的反应式如下：
CO+2H2 CO2+3H2
CH3OH CH3OH + H2O
项目一 专业基础知识
任务一 烃类蒸气转化
一、气态烃蒸气转化的化学反应
在烃类蒸气转化过程中，各种烃类主要进行如下反应：
烷烃： 或
CnH2n+2+
n -1 2
H2O
CnH2n+2+ nH2O
CnH2n+2+ 2nH2O
项目一 专业基础知识
学习目标
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能力目标 1．具有初步分析、判断和选择甲醇制气、净化的工艺条件的能力； 2．能够分析判断影响化工生产过程的各种因素； 3．能够掌握典型工段的正常操作，并能进行异常现象的判断及常见事故的处理。
项目一 专业基础知识
学习目标
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合成甲醇（或氨）首先是制备原料氢气和碳的氧化物（以CO为主），制取过程包 括：原料气的制备、脱硫、变换、脱碳等。