化学工艺学-有机化工的主要产品讲义课件
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有机工艺学课件
类：
（1）环烷烃脱氢芳构化 （2）环烷烃异构化脱氢形成芳烃 （3）烷烃脱氢芳构化 （4）正构烷烃的异构化和加氢裂化等反应。加氢裂化 反应的发生，会降低芳烃的收率，应尽量抑制其反应发 生。
经重整后得到的重整汽油含芳烃30~50%，从重整汽 油中提取芳烃常用液液萃取的方法。即用一种对芳烃和 非芳烃具有不同溶解能力的溶剂（如乙二醇醚、环丁砜 等）， 将重整汽油中的芳烃萃取出来，然后将溶剂分
本图1所示。
（二）催化裂化 催化裂化目的是将不能用作轻质燃料的常减压馏分
油，加工成辛烷值较高的汽油等轻质燃料。 裂化是一化学加工过程，有热裂化和催化裂化两种
工艺。热裂化是在480~500℃条件下进行，催化裂化是 在催化剂存在下于500℃左右温度条件下进行。直链烷 烃在催化裂化条件下，主要发生的化学变化有： （1）碳链的断裂和脱氢反应——生成分子量较小的烷
含纤维素的农林副产品如木屑、碎木、植物茎杆 等，经水解后也可得到乙醇。
综上可知，利用生物质资源经过酶的催化作用或化 学物质的催化作用可获得多种基本有机化学
工业的原料或产品，而有一些产品从生物质
资源制取。至今仍是唯一或较方便的途径。生 物质资源除了农林副产物和农业废物外，尚有大量城市 含生物质的垃圾资源，开发利用这些生物质资源，生产 基本有机化工原料和产品是具有重要意义的。
物是很重要的一个环节。石油中氮化物也具有 腐蚀性。
从地下开采出来的未经加工处理的石油称 为原油。原油一般不直接利用，须经过加工制成各类石 油产品。根据不同的需要对油品沸程的划分也略有不同 ，一般可分为：
轻汽油（50~140℃）；汽油（140~200℃）， 航空煤油（145~230℃）；煤油（180~310℃）； 柴油（260~350℃），润滑油（350~520℃）； 重油（渣油）（＞520℃）等。下面简单介绍与基本有
（1）环烷烃脱氢芳构化 （2）环烷烃异构化脱氢形成芳烃 （3）烷烃脱氢芳构化 （4）正构烷烃的异构化和加氢裂化等反应。加氢裂化 反应的发生，会降低芳烃的收率，应尽量抑制其反应发 生。
经重整后得到的重整汽油含芳烃30~50%，从重整汽 油中提取芳烃常用液液萃取的方法。即用一种对芳烃和 非芳烃具有不同溶解能力的溶剂（如乙二醇醚、环丁砜 等）， 将重整汽油中的芳烃萃取出来，然后将溶剂分
本图1所示。
（二）催化裂化 催化裂化目的是将不能用作轻质燃料的常减压馏分
油，加工成辛烷值较高的汽油等轻质燃料。 裂化是一化学加工过程，有热裂化和催化裂化两种
工艺。热裂化是在480~500℃条件下进行，催化裂化是 在催化剂存在下于500℃左右温度条件下进行。直链烷 烃在催化裂化条件下，主要发生的化学变化有： （1）碳链的断裂和脱氢反应——生成分子量较小的烷
含纤维素的农林副产品如木屑、碎木、植物茎杆 等，经水解后也可得到乙醇。
综上可知，利用生物质资源经过酶的催化作用或化 学物质的催化作用可获得多种基本有机化学
工业的原料或产品，而有一些产品从生物质
资源制取。至今仍是唯一或较方便的途径。生 物质资源除了农林副产物和农业废物外，尚有大量城市 含生物质的垃圾资源，开发利用这些生物质资源，生产 基本有机化工原料和产品是具有重要意义的。
物是很重要的一个环节。石油中氮化物也具有 腐蚀性。
从地下开采出来的未经加工处理的石油称 为原油。原油一般不直接利用，须经过加工制成各类石 油产品。根据不同的需要对油品沸程的划分也略有不同 ，一般可分为：
轻汽油（50~140℃）；汽油（140~200℃）， 航空煤油（145~230℃）；煤油（180~310℃）； 柴油（260~350℃），润滑油（350~520℃）； 重油（渣油）（＞520℃）等。下面简单介绍与基本有
化工工艺讲座PPT
采用焚烧、填埋、回收等 方法对废料进行处理，以 减少对环境的污染。
环保措施
加强环保意识，采取有效 的环保措施，确保化工生 产的可持续发展。
03
化工工艺设备
反应器
总结词
反应器是化工工艺的核心设备，用于实现化学反应的场所。
详细描述
反应器有多种类型，如釜式反应器、管式反应器、塔式反应器等，根据不同的化学反应类型和工艺要求选择合适 的反应器类型。反应器的设计和操作需充分考虑化学反应的机理、温度、压力、物料流动和混合等因素，以确保 化学反应的顺利进行和高效转化率。
废弃物处置
对化工生产过程中产生的固体废弃物进行妥善的处置和利用，减 少对环境的污染。
05
典型化工工艺案例分析
合成氨工艺
要点一
总结词
合成氨是化工行业的重要基础工艺，主要用于生产尿素、 硝酸等肥料和硝化剂，同时也是生产合成气和氢气的重要 来源。
要点二
详细描述
合成氨工艺主要包括原料气的制备、净化和压缩、氨的合 成以及尾气回收等步骤。在制备原料气时，通常采用天然 气或煤作为原料，通过蒸汽转化或部分氧化等方法将其转 化为合成气。合成气经过净化和压缩后，进入合成塔进行 氨的合成。在合成过程中，需要控制温度和压力等参数， 以确保较高的反应效率和较低的能耗。
发展趋势
未来化工工艺将朝着绿色化、智能化、高效化的方向发展，采用新型反应技术和 分离技术，降低能耗和物耗，减少环境污染，提高经济效益和社会效益。
02
化工工艺流程
原料准备与处理
1 2
原料选择
根据生产需要选择合适的原料，确保其质量和稳 定性。
原料预处理
对原料进行破碎、筛分、干燥、混合等预处理， 以满足后续工艺要求。
THANKS
环保措施
加强环保意识，采取有效 的环保措施，确保化工生 产的可持续发展。
03
化工工艺设备
反应器
总结词
反应器是化工工艺的核心设备，用于实现化学反应的场所。
详细描述
反应器有多种类型，如釜式反应器、管式反应器、塔式反应器等，根据不同的化学反应类型和工艺要求选择合适 的反应器类型。反应器的设计和操作需充分考虑化学反应的机理、温度、压力、物料流动和混合等因素，以确保 化学反应的顺利进行和高效转化率。
废弃物处置
对化工生产过程中产生的固体废弃物进行妥善的处置和利用，减 少对环境的污染。
05
典型化工工艺案例分析
合成氨工艺
要点一
总结词
合成氨是化工行业的重要基础工艺，主要用于生产尿素、 硝酸等肥料和硝化剂，同时也是生产合成气和氢气的重要 来源。
要点二
详细描述
合成氨工艺主要包括原料气的制备、净化和压缩、氨的合 成以及尾气回收等步骤。在制备原料气时，通常采用天然 气或煤作为原料，通过蒸汽转化或部分氧化等方法将其转 化为合成气。合成气经过净化和压缩后，进入合成塔进行 氨的合成。在合成过程中，需要控制温度和压力等参数， 以确保较高的反应效率和较低的能耗。
发展趋势
未来化工工艺将朝着绿色化、智能化、高效化的方向发展，采用新型反应技术和 分离技术，降低能耗和物耗，减少环境污染，提高经济效益和社会效益。
02
化工工艺流程
原料准备与处理
1 2
原料选择
根据生产需要选择合适的原料，确保其质量和稳 定性。
原料预处理
对原料进行破碎、筛分、干燥、混合等预处理， 以满足后续工艺要求。
THANKS
化工工艺学第五章基本有机化工的主要产品
《化工工艺学》第5章 有机产品
5.2.1.1 低密度聚乙烯(LDPE)
在高压条件下，乙烯由过氧化物或微量氧引发，经自由基聚 合反应生成密度为0.910~0.930g/cm3左右的，称低密度聚乙烯(low density PE, LDPE)。
工业生产的LDPE，数均分子量约为2.5×104~5×104，重均分 子量则达105以上。工业上采用熔融指数(MI)来相对地表示相应的 分子量(见下表)及流动性。
乙烯系列产品
《化工工艺学》第5章 有机产品
5.1.2.2 丙烯及其系列产品
丙烯(propylene, propene)，结构CH3-CH=CH2 ，分子量42.08。 丙烯是最早被采用的石油化工原料，是除乙烯之外最重要的烯烃。 在常温下为无色、有微芳香味的可燃气体，比空气略重。物理性 质见下表。
《化工工艺学》第5章 有机产品
熔融指数的含义是: 在标准的塑性计中加热到一定温度(一般为 190℃)，使聚乙烯树脂熔融后，承受一定的负荷(一般为2160g)在 l0min内经过规定的孔径(2.09mm)挤压出来的树脂重量克数。
熔融指数仅表示了相应的熔融粘度，相对地表示了平均分子 量，但不能表示聚乙烯的分子量分布。
《化工工艺学》第5章 有机产品
(1) 高压低密度聚乙烯的生产流程
压力为3.0～3.3MPa的精制新鲜乙烯，经一次(25MPa)、二次压 缩达到反应压力(200~300MPa)，经冷却后进入聚合反应器。引发 剂则用高压泵送入乙烯进料口，或直接注入聚合设备。
反应后物料经适当冷却后进入高压分离器，减压至25MPa。未 反应的乙烯返回二次压缩机循环使用，聚乙烯则进入低压分离器， 减压到0.1MPa以下，使残存的乙烯进一步分离循环使用。
化工工艺学 第一章PPT课件
32
10
原料
反应
分离
11
12
13
工艺流程图
各个生产单元按照一定的目的要求，有机地组合在 一起，形成一个完整的生产工艺过程，并用图形描绘出 来。
14
生产工艺流程示意图 ： 生产工艺流程示意图是用文字或框图形式来 表明物料、设备的名称，并以箭头方式表明 物料的流向。它只是定性地标出由原料转化 成产品的路线、流向顺序以及生产中采用的 工艺过程和设备。
第一章 概 论
化学工业的发展简史
1
2
3
4
5
纯碱工业
近 代
硫酸工业
化
学
煤化工
工
业
染料
……
6
合成氨及化肥工业
现 代
农药工业
化
学
塑料工业
工
业
橡胶工业
……
7
化学工业的分类
无机化工
有机化工
高分子材料化工
精细化工 生物化工
8
化工装置的操作方式 连续操作 间歇操作 半连续操作
9
化工工艺设计 一、化工工艺设计的内容和要求 二、产品生产的反应工艺研究和设计 三、工艺流程设计方案
20
21
22
物料代号
代 号
物料名称
A 空气
AM 氨
BD 排污
BF 锅炉给水
BR 盐水
CS 化学污水
CW
循环冷却 水上水
DM 脱盐水
DR
排液、排 水
DW 饮用水
代
物料
号
名称
F 火炬排放气 FG 燃料气 FO 燃料油 FS 熔盐
G 填料油 O H氢
H 载热体 M HS 高压蒸汽 H 循环冷却水 W 回水 IA 仪表空气
10
原料
反应
分离
11
12
13
工艺流程图
各个生产单元按照一定的目的要求，有机地组合在 一起，形成一个完整的生产工艺过程，并用图形描绘出 来。
14
生产工艺流程示意图 ： 生产工艺流程示意图是用文字或框图形式来 表明物料、设备的名称，并以箭头方式表明 物料的流向。它只是定性地标出由原料转化 成产品的路线、流向顺序以及生产中采用的 工艺过程和设备。
第一章 概 论
化学工业的发展简史
1
2
3
4
5
纯碱工业
近 代
硫酸工业
化
学
煤化工
工
业
染料
……
6
合成氨及化肥工业
现 代
农药工业
化
学
塑料工业
工
业
橡胶工业
……
7
化学工业的分类
无机化工
有机化工
高分子材料化工
精细化工 生物化工
8
化工装置的操作方式 连续操作 间歇操作 半连续操作
9
化工工艺设计 一、化工工艺设计的内容和要求 二、产品生产的反应工艺研究和设计 三、工艺流程设计方案
20
21
22
物料代号
代 号
物料名称
A 空气
AM 氨
BD 排污
BF 锅炉给水
BR 盐水
CS 化学污水
CW
循环冷却 水上水
DM 脱盐水
DR
排液、排 水
DW 饮用水
代
物料
号
名称
F 火炬排放气 FG 燃料气 FO 燃料油 FS 熔盐
G 填料油 O H氢
H 载热体 M HS 高压蒸汽 H 循环冷却水 W 回水 IA 仪表空气
化学工艺学讲义课件
03
农业废弃物资源化利用
通过化学工艺学的方法，实现农业废弃物的资源化利用，减少环境污染。
01
农药制备
农业化工中，化学工艺学用于农药的制备，包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂等。
02
植物生长调节剂合成
化学工艺学还涉及植物生长调节剂的合成，如赤霉素、细胞分裂素等，以促进农作物的生长和发育。
环境化工中，化学工艺学用于废水的处理，通过各种化学和物理方法去除废水中的有害物质。
化学平衡原理是化学工艺学中的重要概念，它描述了在一定条件下，化学反应的正向和逆向进行达到动态平衡的状态。通过掌握化学平衡原理，可以预测反应结果，优化工艺条件，提高产物的产率。
理解化学反应速率的影响因素以及如何控制反应速率。
总结词
化学动力学原理主要研究反、压力、浓度等，可以控制反应条件，实现高效的化学反应过程。这对于化学工艺的优化和改进具有重要意义。
随着高分子合成技术的发展，新型高分子材料不断涌现，如功能性高分子、生物相容性高分子等，为化学工艺提供了更多的选择。
高分子材料
复合材料由两种或多种材料组成，通过复合效应可实现单一材料无法达到的性能，在化学工艺中可用于制造高效能设备、反应器等。
复合材料
微反应技术是一种新型的反应技术，通过微型化反应设备和精细化的工艺控制，可实现高效、安全和环保的化学反应。
化学工艺学讲义课件
汇报人：
202X-12-30
CATALOGUE
目录
化学工艺学概述化学工艺学的基本原理化学工艺学的应用领域化学工艺学的研究方法化学工艺学的实验技术化学工艺学的未来发展
01
化学工艺学概述
定义
化学工艺学是一门研究将原料通过化学反应转化为产品的过程的学科。它涉及到化学反应原理、化学工程原理、分离技术、过程控制等多个领域。
有机化工的主要产品PPT.
第6章 有机化工的主要产品
氯乙烯 性质：
无色液体，具有微弱芳香气味，在空气中燃烧，可溶于 水及多数有机溶剂中。长期接触高浓度的氯乙烯，可引 起肝脾肿大、肝血管肉瘤。能聚合，与别的不饱和化合 物共聚。 用途：
聚氯乙烯：占塑料产量的第二位，仅次于聚乙烯。 硬聚氯乙烯：耐酸设备、管道、日用品。 软聚氯乙烯：电线、电缆的绝缘包皮。 聚氯乙烯薄膜：防雨包装材料及农业上的保护苗床。 聚氯乙烯纤维：滤布、工作服材料（耐酸、耐碱）
主要用于生产苯乙烯、对苯二甲酸、苯酚
芳烃系列主要产品
第6章 有机化工的主要产品
（6）前后滚翻、俯卧撑、仰卧起坐等垫上运动的项目，做动作时要严肃认真，不能打闹，以免发生扭伤。
有机化学工业的主要产品 师：大家看了美丽夜景的图片和温馨家庭的照片，这一切都离不开电。电能给生活和生产带来了极大的变革和便利。但电又是双刃剑
有机化工的主要产品
优选有机化工的主要产品
第6章 有机化工的主要产品
有机化学工业的原料 天然气：主要成分甲烷（少量乙烷、丙烷、丁烷，戊
烷、CO、氮气、氢气、硫化物等）。 石油：主要成分烷烃、环烷烃、芳香烃及少量的含氮、
氧、硫化合物。石油是有机化工的基础。 煤：通过液化、干馏可制得大量芳香类有机物，可以
第6章 有机化工的主要产品
聚乙烯（PE） 低密度聚乙烯(LDPE) 分子量：均分子量约为2.5×104~5×104， 密度：0.910~0.930 g/cm3 。 熔融指数(MI)：在标准的塑性计中加热到一定温度(一般
为190℃)，使聚乙烯树脂熔融后，承受一定的负荷 (一般为2160g)在10min内经过规定的孔径(2.09mm) 挤压出来的树脂重量克数。
料）。 （并解释“定时定量”）
化学工艺学PPT教学课件-第一章 绪论
存在问题
3）环保 总体上，化工“三废”治理率较低，污染仍然十
分严重。
4）机制转换速度慢
化工行业进行股份制改造的企业只占企业总数的 30%。机制转换速度慢。多数化工企业人员多，负担重， 缺乏活力，生产效率低，没有建立起对市场快速反应 的运行机制，竞争能力差。
与丙烯共聚
乙丙橡胶
电缆、电线材料
酯化 丁酯
发展方向
• 高新技术，缩短开发周期
最充分、最彻底地利用原料 • 大力发展绿色化工 • 化工过程要高效、节能和智能化 • 实施废弃物再生利用工程
1.4 原料资源及产品
矿物原料
金属矿、非金属矿 化石燃料矿
生物资源
动、植物体
非自然资源 “废料” “垃圾”
1.4 原料资源及产品
无机化工产品 有机化工产品 高分子化工产品 精细化工产品 生物化工产品
1.2 化学工业的发展、作用和地位 有机化学工业
1） 石油炼制工业：汽油、煤油、柴油、润滑油； 2） 石油化学工业：有机原料（有机酸、酯、醚、酮、醛等）
合成塑料及树脂、合成纤维、合成橡胶； 3) 煤炭化学工业：煤气、焦炭及煤化学产品； 4） 有机精细化工：染料、农药、医药、涂料、颜料、香料、
试剂、表面活性剂、化学助剂、感光材料、催化剂等； 5） 食品工业：饮料、生物化学制品； 6） 油脂工业：油脂、肥皂、硬化油。
基本情况
一批大型有机原料和精细化工装置也达到或接近国 际先进水平。全行业特大型、大型企业540多家。
建立起了门类比较完整的科研开发和工程设计队伍 化学工业共有独立的科研院所245家，从事研究的 科技人员达5万多人，建立了一批部级和国家级工程 中心。 主要化工产品产量表
产品名称
主要化工产品产量表 单位：万吨
化学工艺学有机化工反应单元工艺课件
lg k lg A E 2.303RT
由此可知，当 V ,k已知，则可求出某一裂解温度下的 转化率x。
表5-1-01 几种低分子量烷烃和烯烃裂解时的A和E值
化合物
lgA
E/J.mol-1
E/2.3R
C2H6
14.6737
302290
15800
C3H6
13.8334
281050
14700
C3H8
12.6160
●
CH3-CH-CH3
●
CH2-CH2-CH3
有机化工反应单元工艺 ——烃类热裂解
●
C2H6 + C3H7
●
CH3-CH=CH2 + H
●
CH2=CH2 + CH3
c. 链终止： 2 CH3
C2H6
CH3 + CH3-CH2
C3H8
2 CH3-CH2
C4H10
有机化工反应单元工艺
3、烃类热裂解反应动力学
（1）烃类热裂化用来生产低级烯烃
（2）氧化裂化用于甲烷制乙炔，重质烃制取混合烯烃、 汽油、柴油和合成气等；
（3）加氢裂化用于重质油制轻质燃料油、煤制人造天 然气；
（4）加氨裂化，如酯类加氨生成腈；
（5）有机酸酯经裂解生成酸、酮和醇；
（6）由卤烷经热裂解可制得卤代烯烃。
有机化工反应单元工艺
4、烃类热裂解工艺综述
有机化工反应单元工艺 ——烃类热裂解
第一节 烃类热裂解
一、概述
1、定义： 裂解又称裂化，指有机化合物受热分解和缩合
生成相对分子质量不同的产品的过程。
2、分类： （1）有否使用催化剂：可分为热裂化和催化裂化两
大类; （2）存在介质不同：可分为加氢裂化、氧化裂化、
由此可知，当 V ,k已知，则可求出某一裂解温度下的 转化率x。
表5-1-01 几种低分子量烷烃和烯烃裂解时的A和E值
化合物
lgA
E/J.mol-1
E/2.3R
C2H6
14.6737
302290
15800
C3H6
13.8334
281050
14700
C3H8
12.6160
●
CH3-CH-CH3
●
CH2-CH2-CH3
有机化工反应单元工艺 ——烃类热裂解
●
C2H6 + C3H7
●
CH3-CH=CH2 + H
●
CH2=CH2 + CH3
c. 链终止： 2 CH3
C2H6
CH3 + CH3-CH2
C3H8
2 CH3-CH2
C4H10
有机化工反应单元工艺
3、烃类热裂解反应动力学
（1）烃类热裂化用来生产低级烯烃
（2）氧化裂化用于甲烷制乙炔，重质烃制取混合烯烃、 汽油、柴油和合成气等；
（3）加氢裂化用于重质油制轻质燃料油、煤制人造天 然气；
（4）加氨裂化，如酯类加氨生成腈；
（5）有机酸酯经裂解生成酸、酮和醇；
（6）由卤烷经热裂解可制得卤代烯烃。
有机化工反应单元工艺
4、烃类热裂解工艺综述
有机化工反应单元工艺 ——烃类热裂解
第一节 烃类热裂解
一、概述
1、定义： 裂解又称裂化，指有机化合物受热分解和缩合
生成相对分子质量不同的产品的过程。
2、分类： （1）有否使用催化剂：可分为热裂化和催化裂化两
大类; （2）存在介质不同：可分为加氢裂化、氧化裂化、
化学工艺学ppt课件
1.1.3 化学与化工
• 化学与化工的区别：
• 化学：侧重于“理”，主要对合成新物质，发现新的
化学反应，测定物质的化学结构和性质，以及新的机 理、规律、理论感兴趣。
• 化工：侧重于“工”，着眼于将在实验室合成的化学
物质或化学反应放大到在工业上的运用和实现。
1.1.4 化学工程与工艺
• 化学工程：研究以化学工业为代表的过程工业
(6)实验与计算并重 100年前化学、化工都是经验性学科，随 着化学、化工各种规律被掌握，微观的 定量关系已深入到原子和分子级别，分 子设计概念已被提出；宏观定量关系就 用得更多了。化工计算愈来愈广泛和深 入，许多情况已和实验一样，是不可缺 少的。
1.1.6 化工的特点
(7)使用外语多 由于品种多，涉及化合物多，涉及化合 物物理化学性质、制备方法的论文多， 为进行科学研究或开展技术革新，查阅 国内外文献是必不可少的。
1.1.5 化工原料
•
① ②
③ ④
化学工业起始原料是空气、水、矿物和生物。
对无机化学工业而言，矿物常常是最重要的原料； 而对氨的合成而言，关键的原料是氮和氢，因而常 用煤、油、天然气等有机原料。. 化学工业的基本原料，即大部分产品的原料中，起 主要作用的原料是石油(或加工后的各种馏分)、天然 气、煤。 利用生物质资源(如含纤维素、半纤维素、淀粉、糖 类和油脂等的农林副产物和农业废物)获取有机原料 或产品已有悠久历史。与石油、天然气、煤等化石 燃料不同，生物质资源是可再生资源。 空气和水是化工生产必不可少的原料。
便于利用的能量形式，除火电外，主要 是指化学加工得到的汽油、柴油、煤油、 重油、渣油和人造汽油等液体燃料；煤 气、液化石油气等气体燃料。
1.2.3.2 化工与能源的关系
《化工工艺学》第5章 基本有机化工产品-PPT文档资料
12、上海赛科 上海赛科石油化工有限责任公司是由中国石油化工股份有限公司、 中国石化上海石油化工股份有限公司和 BP 华东投资有限公司分别 按 30% 、 20% 、 50% 的比例出资组建的，总投资额约 27 亿美元，是目前国内最大的中外合资石化项目之一。 上海赛科建 有 8 套主要生产装置，具有世界级上下游一体化的特点，体现了 规模经济效应。其中，设计能力 109 万吨 / 年乙烯是目前世界上 单线产能最大的乙烯装置之一。 13、齐鲁 中国石化齐鲁分公司乙烯生产能力为80万吨/年。 14、扬巴 扬子巴斯夫有限公司乙烯生产能力为60万吨/年. 15、扬子 中国石化扬子石油化工有限公司乙烯生产能力为65万吨/年。 16、福建 中国石化福建炼油化工有限公司乙烯生产能力为80万吨/年。
4
芳烃系列主要产品
涤 纶
5
《化工工艺学》第5章 有机产品
5.1 概述
5.1.1 基本有机化工在国民经济中的作用 用途主要在三个方面： (1) 生产合成橡胶、合成纤维、合成塑料和其他高分子化 工产品的原料。 (2) 作为其他有机化工的原料。 (3) 直接消费，如作溶剂、冷冻剂、防冻剂、麻醉剂、消 毒剂等。 乙烯是基本有机化工最重要的产品。乙烯的产量往往标志 一个国家基本有机化学工业的发展水平。 2019年世界主要国家乙烯生产能力
《化工工艺学》第5章 有机产品
丙烯系列产品
《化工工艺学》第5章 有机产品
碳四系列产品
《化工工艺学》第5章 有机产品芳烃系列产品源自《化工工艺学》第5章 有机产品
乙炔系列产品
《化工工艺学》第5章 有机产品
5.2 乙烯系列主要产品 5.2.1 聚乙烯
5化学工艺学课件第五章
●裂解气其他分离方法： ②吸收（精馏）法； ③ 吸附法； ④络合物分离法等。
▲②③④分离方法特点： 虽然能耗低，但乙烯收率下降，乙烯和丙 烯纯度达不到要求，工业上应用不多。
●烃类热裂解工艺成就
①原料多样化； ②裂解方式多样化（过热水蒸气法、部 分氧化法、加氢裂化法和催化裂化法 等）； ③裂解炉炉型不断更新； ④废热锅炉多样化、高效率； ⑤能量回收更趋合理。
⑷.荷兰的GK型裂解炉：该炉型有GK-Ⅰ发展到 GK-Ⅴ，停留时间逐渐缩短，由0.4~0.5 s降低到 0.2 s 左右，裂解的选择性得到改善。 ⑸.LSCC型裂解炉：停留时间控制在0.2 s 左右， 裂解的选择性明显提升。
●思考题：管式裂解炉不能使用重质烃（重 柴油、重油、渣油等）为原料裂解的原因？ ●重质烃在裂解时，炉管易结焦，造成清 焦操作频繁，生产中稍有不慎，还会堵塞 炉管，造成炉管爆炸等事故。
●蓄热式裂解炉操作方式： 分为顺向和逆向。烟道气与裂解气的流向 相同即为顺向；两者流向相反即为逆向。
▲砂子裂解炉：重质油为裂解原料，砂子作为热载 体，将砂子加热至850~900℃，然后进入反应器进 行裂解反应。我国兰州石化从德国进口，目前使用 的不多。
★管式裂解炉：目前国内外广泛采用，裂 解反应在一根细长的管内进行。
●炼厂汽裂解工艺流程：
尾气（甲烷，氢气等）
炼厂气 原料 预处理 裂解气 压缩及 预处理 分离
乙烯 C3馏分 C4+馏分 液状生成物
裂解 及骤冷
乙烷
⑶ 由液态烃生产烯烃： ●常用原料： 石脑油（粗汽油）；轻油； 直馏汽油；轻柴油。
●或采用部分重质油如重柴油、 渣油、重油或原油等。 ●利用液态烃生产烯烃是目前的主 要方法。
⑵.压缩和冷冻： 将裂解气加压、降温、冷冻处理； ⑶.精馏分离： 利用多个精馏塔将H2，CH4，乙烯，丙烯， C4及C5馏分逐个分离。
化工工艺学基本有机化工的主要产品课件ppt
O 1 丁烯氧化脱氢制丁二烯的生产原理 常用的α-烯烃共聚单体为1-丁烯，1-己烯或1-辛烯。 聚丙烯简称PP，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。 05%~1%(体积)。 氨氧化过程的主要副反应均为平行副反应，接触时间对丙烯转化率和丙烯腈收率的影响见图5. 苯乙烯系无色至黄色的油状液体，具有高折射性和特殊芳香气味。 反应温度必须与反应压力相对应。 聚合方法 单体 共聚单体 反应介质 催化剂 工业上一般采取两步法将粗醛精馏。 传统的工业生产乙醛的方法主要有以下4种： 因为副反应要消耗氧，尾气中要有过量氧存在以防止催化剂被还原失去活性。 第一步是脱二氧化碳、氯甲烷、氯乙烷等轻组分，第二步是脱除废水和高沸物，并得到副产的丁烯醛。
• 熔融指数仅表示了相应的熔融粘度，相对地表 示了平均分子量，但不能表示聚乙烯的分子量 分布。
乙烯高压聚合流程
此外，为了防止成型过程中粘结模具而需要加入润滑剂，如油酸酰胺或硬脂酸铵、油酸铵、亚麻仁油酸铵三者的混合物。 1 丁烯氧化脱氢制丁二烯的生产原理 空速过高，虽提高了生产能力，但循环气体量大，分离工序的负荷和动力费用增大。 分离器底部的催化剂溶液，经泵升压后，送至分解器，直接通入水蒸汽加热至170℃，将草酸铜氧化分解，放出C02并生成Cu2Cl2，再 生后催化剂送回反应器。 原料混合气与反应后气体热交换预热后进入固定床反应器。 对二甲苯高温氧化制对苯二甲酸是美国Amoco公司开发的目前生产对苯二甲酸的主要方法。 聚合方法 反应温度 反应压力 反应时间 表5-6 生产LLDPE所需物料 二氧化碳对氧化反应有抑制作用，但可提高反应的选择性和氧的爆炸极限浓度。 3MPa左右的条件下进行。
化工工艺学 Chemical engineering
technics
化学工程与工艺专业
• 熔融指数仅表示了相应的熔融粘度，相对地表 示了平均分子量，但不能表示聚乙烯的分子量 分布。
乙烯高压聚合流程
此外，为了防止成型过程中粘结模具而需要加入润滑剂，如油酸酰胺或硬脂酸铵、油酸铵、亚麻仁油酸铵三者的混合物。 1 丁烯氧化脱氢制丁二烯的生产原理 空速过高，虽提高了生产能力，但循环气体量大，分离工序的负荷和动力费用增大。 分离器底部的催化剂溶液，经泵升压后，送至分解器，直接通入水蒸汽加热至170℃，将草酸铜氧化分解，放出C02并生成Cu2Cl2，再 生后催化剂送回反应器。 原料混合气与反应后气体热交换预热后进入固定床反应器。 对二甲苯高温氧化制对苯二甲酸是美国Amoco公司开发的目前生产对苯二甲酸的主要方法。 聚合方法 反应温度 反应压力 反应时间 表5-6 生产LLDPE所需物料 二氧化碳对氧化反应有抑制作用，但可提高反应的选择性和氧的爆炸极限浓度。 3MPa左右的条件下进行。
化工工艺学 Chemical engineering
technics
化学工程与工艺专业
有机化工工艺学复习重点PPT课件
• 烃类热裂解工艺流程及操作条件 •习题3-2~3-5, 3-8~3-10, 3-12, 3-14, 3-16
第四章 芳烃转化
• C8芳烃的分离原理和方法
•习题4-1, 4-3, 4-7
第五章 合成气的生产
• 煤制合成气的原理、工艺特点及典型工业方法
• 天然气制合成气原理、催化剂、工艺特点及典型 工业方法
•习题5-1,
5-3,
5-4,
2021
5-5, 5-9,
5-10,
5-14
3
第六章 加氢与脱氢过程
• 合成甲醇原理、催化剂、工艺条件及工艺流程 • 乙苯脱氢制苯乙烯的原理、工艺条件及工艺流程 •习题6-12~6-15
第七章 烃类的选择性氧化
• 乙烯环氧化制环氧乙烷的原理、工艺条件及工艺流程
• 丙烯氨氧化制丙烯腈的原理、工艺条件及工艺流程
•邻二甲苯氧化制邻苯二甲酸的原理、工艺条件及工艺 流程
•习题7-11~7-14, 7-16, 7-2220,217-23
4
第八章 羰基化过程
• 甲醇羰基合成醋酸原理、工艺流程及工艺条件 • 丙烯羰基合成丁/辛醇的原理、工艺流程及工艺 条件 •习题8-1, 8-3, 8-7
第九章 氯化过程
• 平衡氧氯化法生产氯乙烯的原理、工艺流程 •习题9-2, 9-3, 9-5, 9-7,
• 每章所提重点内容 • 布置的习题
2021
1
第一章 概论
• 了解化学工艺与化学工程的关系 • 了解主要的化工原料和产品
第二章 化学工艺基础
• 化工过程的主要效率指标
• 反应条件对化学平衡和反应速率的影响
• 反应过程中的物料衡算和能量衡算
•习题2-11，2-16,2-24
相关主题
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通过纤维的水解可得到糠醛、木糖醇等； 通过淀粉发酵可得到甲醇、乙醇、丙酮等； 木材的化学加工可得到甲醇、甲酸、醋酸等。
3
第6章 有机化工的主要产品
6.1.3 有机化学工业的主要产品 （1）乙烯系列产品
主要用于生产高压聚乙烯、低压聚乙烯、环氧 乙烷、乙醛、二氯乙烷等。
4
乙烯系列主要产品
5
第6章 有机化工的主要产品
分子量 调节剂泵
挤出 高 切粒机 压
分
离 器减
压
阀
混 合 机
混合物 造粒机
乙烯高压聚合生产流程图
17
第6章 有机化工的主要产品
低密度聚乙烯
(2)原料 乙烯： 纯度要求应超过99.95%，杂质主要是惰性气体 分子量调节剂： 用以控制产品聚乙烯的熔融指数， 丙烯、丙烷、乙烷等，用量一般是乙烯体积的
2
第6章 有机化工的主要产品
6.1.2 有机化学工业的原料 天然气：主要成分甲烷（少量乙烷、丙烷、丁烷，戊
烷、CO、氮气、氢气、硫化物等）。 石油：主要成分烷烃、环烷烃、芳香烃及少量的含氮
、氧、硫化合物。石油是有机化工的基础。 煤：通过液化、干馏可制得大量芳香类有机物，可以
制得乙炔。 农副产品：
6.2.2 氯乙烯
反应机理： 使用HgCl2-活性炭为催化剂，在403~453K，HCl吸附 于催化剂表面的活性中心上，然后吸附态的HCl再与 气相主体中扩散到相界面上的乙炔气发生表面反应而 生成吸附态的氯乙烯，最后氯乙烯从催化剂表面解吸 出来。
23
第6章 有机化工的主要产品
采用熔融指数(MI)来相对地表示相应的分子量 ，熔融指数越小，其分子量越高。 高压低密度聚乙烯的生产流程：
15
第6章 有机化工的主要产品
低密度聚乙烯的生产工艺流程框图
16
釜式聚合反应器
第6章 有机化工的主要低 压 分 产品 压塑机
二次
催化 剂泵
离
器
干燥器
密炼机
压塑机
管式反 应器
一次 压塑机
废热锅炉
第6章 有机化工的 主要产品
1
第6章 有机化工的主要产品
6.1 概 述
6.1.1 有机化学工业在国民经济中的作用 有机化工是利用自然界中的煤、石油、天然气等
原料，通过各种化学加工方法制成各种有机产品的工 业（乙烯、丙烯、丁二烯、聚乙烯、苯、甲苯、苯乙 烯、醇、酸、环氧化合物等）。这些化工产品的用途 可分为三类： 生产合成橡胶、合成纤维、塑料和其它高分子化工产 品的原料（聚合反应的单体）。 其它有机化工的原料（如精细化工）。 作为其它工业发展的物质基础，如溶剂、冷冻剂、防 冻剂、载热体、气体吸收剂等。
14
第6章 有机化工的主要产品
6.2.1 聚乙烯（PE） 低密度聚乙烯(LDPE) 分子量：均分子量约为2.5×104~5×104， 密度：0.910~0.930 g/cm3 。 熔融指数(MI)：在标准的塑性计中加热到一定温度(一般
为190℃)，使聚乙烯树脂熔融后，承受一定的负荷( 一般为2160g)在10min内经过规定的孔径(2.09mm) 挤压出来的树脂重量克数。
6.1.3 有机化学工业的主要产品 （2）丙烯系列产品
主要用于生产聚丙烯、丙烯腈等。
6
丙烯系列主要产品
7
第6章 有机化工的主要产品
6.1.3 有机化学工业的主要产品 （3）碳四系列产品
主要用于生产丁二烯、异丁烯和丁烯。
8
碳 四 系 列 主 要 产 品
9
第6章 有机化工的主要产品
6.1.3 有机化学工业的主要产品 （4）芳烃系列产品
21
第6章 有机化工的主要产品
6.2.2 氯乙烯
生产方法：有电石路线、石油路线。 1、反应原理
C2H2 + HCl → CH2=CHCl ， △H= -124.7KJ/mol
常温、常压下KΘ=3.8×1010，转化率约为100%。 在低温、高压下可得到更高的转化率。
22
第6章 有机化工的主要产品
主要用于生产苯乙烯、对苯二甲酸、苯酚
10
芳烃系列主要产品
11
第6章 有机化工的主要产品
6.1.3 有机化学工业的主要产品 （5）乙炔系列产品
主要用来合成乙醛、氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯 腈等（20世纪60年代后转向以乙烯为主要原 料）。
12
第6章 有机化工的主要产品
13
乙炔系列主要产品
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第6章 有机化工的主要产品
19
第6章 有机化工的主要产品
低密度聚乙烯 (3)催化剂（自由基引发剂） 氧气（管式反应器） 过氧化物（釜式反应器）：过氧化二叔丁基，过氧化
十二烷酰，过氧化苯甲酸叔丁酯等。 (4)聚合过程 聚合反应工艺条件： 温度：130~350℃（温度过高会发生爆炸性分解，要
防止聚合反应釜内产生局部过热） 压力：122~303MPa 反应停留时间：15s~2min
20
第6章 有机化工的主要产品
6.2.2 氯乙烯 性质：
无色液体，具有微弱芳香气味，在空气中燃烧，可溶于 水及多数有机溶剂中。长期接触高浓度的氯乙烯，可引 起肝脾肿大、肝血管肉瘤。能聚合，与别的不饱和化合 物共聚。 用途：
聚氯乙烯：占塑料产量的第二位，仅次于聚乙烯。 硬聚氯乙烯：耐酸设备、管道、日用品。 软聚氯乙烯：电线、电缆的绝缘包皮。 聚氯乙烯薄膜：防雨包装材料及农业上的保护苗床。 聚氯乙烯纤维：滤布、工作服材料（耐酸、耐碱）
l.0%~6.5% 。
18
第6章 有机化工的主要产品
低密度聚乙烯 添加剂： 防止聚乙烯在成型过程中受热时被氧化，防止使用过程
（受热或紫外线照射）中老化，添加防老剂(抗氧剂) ，如4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚、防紫外线剂等。 防止成型过程中粘接模具而需要加入润滑剂，如油酸酰 胺或硬脂酸铵、油酸铵等。 为了使吹塑制成的聚乙烯塑料袋易于开口而需要添加开 口剂，如高分散性的硅胶(SiO2)、铝胶(Al2O3)。 为了防止表面积累静电，有时需要添加防静电剂。
6.2 乙烯系列主要产品 6.2.1 聚乙烯（PE） 性质：无臭、无毒、耐低温，化学稳定性好，耐酸碱
侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性 能优良。但对于环境应力很敏感（特别是机械力）， 耐热老化性差。 用途：主要用于制造薄膜、容器、管道、单丝、电线 电缆、日用品等（热塑性成型）。 分类：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚 乙烯（按密度分）
3
第6章 有机化工的主要产品
6.1.3 有机化学工业的主要产品 （1）乙烯系列产品
主要用于生产高压聚乙烯、低压聚乙烯、环氧 乙烷、乙醛、二氯乙烷等。
4
乙烯系列主要产品
5
第6章 有机化工的主要产品
分子量 调节剂泵
挤出 高 切粒机 压
分
离 器减
压
阀
混 合 机
混合物 造粒机
乙烯高压聚合生产流程图
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第6章 有机化工的主要产品
低密度聚乙烯
(2)原料 乙烯： 纯度要求应超过99.95%，杂质主要是惰性气体 分子量调节剂： 用以控制产品聚乙烯的熔融指数， 丙烯、丙烷、乙烷等，用量一般是乙烯体积的
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第6章 有机化工的主要产品
6.1.2 有机化学工业的原料 天然气：主要成分甲烷（少量乙烷、丙烷、丁烷，戊
烷、CO、氮气、氢气、硫化物等）。 石油：主要成分烷烃、环烷烃、芳香烃及少量的含氮
、氧、硫化合物。石油是有机化工的基础。 煤：通过液化、干馏可制得大量芳香类有机物，可以
制得乙炔。 农副产品：
6.2.2 氯乙烯
反应机理： 使用HgCl2-活性炭为催化剂，在403~453K，HCl吸附 于催化剂表面的活性中心上，然后吸附态的HCl再与 气相主体中扩散到相界面上的乙炔气发生表面反应而 生成吸附态的氯乙烯，最后氯乙烯从催化剂表面解吸 出来。
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第6章 有机化工的主要产品
采用熔融指数(MI)来相对地表示相应的分子量 ，熔融指数越小，其分子量越高。 高压低密度聚乙烯的生产流程：
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第6章 有机化工的主要产品
低密度聚乙烯的生产工艺流程框图
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釜式聚合反应器
第6章 有机化工的主要低 压 分 产品 压塑机
二次
催化 剂泵
离
器
干燥器
密炼机
压塑机
管式反 应器
一次 压塑机
废热锅炉
第6章 有机化工的 主要产品
1
第6章 有机化工的主要产品
6.1 概 述
6.1.1 有机化学工业在国民经济中的作用 有机化工是利用自然界中的煤、石油、天然气等
原料，通过各种化学加工方法制成各种有机产品的工 业（乙烯、丙烯、丁二烯、聚乙烯、苯、甲苯、苯乙 烯、醇、酸、环氧化合物等）。这些化工产品的用途 可分为三类： 生产合成橡胶、合成纤维、塑料和其它高分子化工产 品的原料（聚合反应的单体）。 其它有机化工的原料（如精细化工）。 作为其它工业发展的物质基础，如溶剂、冷冻剂、防 冻剂、载热体、气体吸收剂等。
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第6章 有机化工的主要产品
6.2.1 聚乙烯（PE） 低密度聚乙烯(LDPE) 分子量：均分子量约为2.5×104~5×104， 密度：0.910~0.930 g/cm3 。 熔融指数(MI)：在标准的塑性计中加热到一定温度(一般
为190℃)，使聚乙烯树脂熔融后，承受一定的负荷( 一般为2160g)在10min内经过规定的孔径(2.09mm) 挤压出来的树脂重量克数。
6.1.3 有机化学工业的主要产品 （2）丙烯系列产品
主要用于生产聚丙烯、丙烯腈等。
6
丙烯系列主要产品
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第6章 有机化工的主要产品
6.1.3 有机化学工业的主要产品 （3）碳四系列产品
主要用于生产丁二烯、异丁烯和丁烯。
8
碳 四 系 列 主 要 产 品
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第6章 有机化工的主要产品
6.1.3 有机化学工业的主要产品 （4）芳烃系列产品
21
第6章 有机化工的主要产品
6.2.2 氯乙烯
生产方法：有电石路线、石油路线。 1、反应原理
C2H2 + HCl → CH2=CHCl ， △H= -124.7KJ/mol
常温、常压下KΘ=3.8×1010，转化率约为100%。 在低温、高压下可得到更高的转化率。
22
第6章 有机化工的主要产品
主要用于生产苯乙烯、对苯二甲酸、苯酚
10
芳烃系列主要产品
11
第6章 有机化工的主要产品
6.1.3 有机化学工业的主要产品 （5）乙炔系列产品
主要用来合成乙醛、氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯 腈等（20世纪60年代后转向以乙烯为主要原 料）。
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第6章 有机化工的主要产品
13
乙炔系列主要产品
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第6章 有机化工的主要产品
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第6章 有机化工的主要产品
低密度聚乙烯 (3)催化剂（自由基引发剂） 氧气（管式反应器） 过氧化物（釜式反应器）：过氧化二叔丁基，过氧化
十二烷酰，过氧化苯甲酸叔丁酯等。 (4)聚合过程 聚合反应工艺条件： 温度：130~350℃（温度过高会发生爆炸性分解，要
防止聚合反应釜内产生局部过热） 压力：122~303MPa 反应停留时间：15s~2min
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第6章 有机化工的主要产品
6.2.2 氯乙烯 性质：
无色液体，具有微弱芳香气味，在空气中燃烧，可溶于 水及多数有机溶剂中。长期接触高浓度的氯乙烯，可引 起肝脾肿大、肝血管肉瘤。能聚合，与别的不饱和化合 物共聚。 用途：
聚氯乙烯：占塑料产量的第二位，仅次于聚乙烯。 硬聚氯乙烯：耐酸设备、管道、日用品。 软聚氯乙烯：电线、电缆的绝缘包皮。 聚氯乙烯薄膜：防雨包装材料及农业上的保护苗床。 聚氯乙烯纤维：滤布、工作服材料（耐酸、耐碱）
l.0%~6.5% 。
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第6章 有机化工的主要产品
低密度聚乙烯 添加剂： 防止聚乙烯在成型过程中受热时被氧化，防止使用过程
（受热或紫外线照射）中老化，添加防老剂(抗氧剂) ，如4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚、防紫外线剂等。 防止成型过程中粘接模具而需要加入润滑剂，如油酸酰 胺或硬脂酸铵、油酸铵等。 为了使吹塑制成的聚乙烯塑料袋易于开口而需要添加开 口剂，如高分散性的硅胶(SiO2)、铝胶(Al2O3)。 为了防止表面积累静电，有时需要添加防静电剂。
6.2 乙烯系列主要产品 6.2.1 聚乙烯（PE） 性质：无臭、无毒、耐低温，化学稳定性好，耐酸碱
侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性 能优良。但对于环境应力很敏感（特别是机械力）， 耐热老化性差。 用途：主要用于制造薄膜、容器、管道、单丝、电线 电缆、日用品等（热塑性成型）。 分类：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚 乙烯（按密度分）