化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第6章天然气化工
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化工工艺学基础知识PPT课件( 30页)
5、按统计归口分 基本化工原料、化肥、农药、医药、有机化学品、日用化学品、 合成材料、化纤、橡胶制品、塑料制品和专用化学品等大宗门类。
1.2 化工工艺学范畴与作用
• 1.2.1 化工工艺学研究内容
• 生产工艺流程 • 生产工艺参数控制 • 安全和环保措施 • 贯穿以上内容的核心则是技术可行性和
经济性
2、按产品的用途和产品形态分 国防化工、环境化工、食品化工、日用化工、农用化工、能源化工、 信息化工、材料化工、皮革化工、冶金化工、药物化工、硅酸盐 化工、建筑化工
3、按产品归大类 无机化工、有机化工、高分子材料化工、精细化工
4、按产品行业和工业规模划分 硫酸、硝盐、无机酸纯碱、氯碱、无机盐、基本有机原料、农药、 医药、染料、涂料、胶粘剂、合成树脂、化学纤维、合成橡胶、 感光材料和磁性材料、日用化学品、表面活性剂、化学试剂、催 化剂、助剂、陶瓷和无机非金属材料、水泥、玻璃、生物化工、 专用精细化学品、塑料加工、橡胶加工、化学冶炼、化工机械等。
• 3、转化率、选择性、收率
• （1）转化率
某反应物的转化量 X该反应物的起始量
• （2）选择性
转 化 为 目 标 产 物 的 某 反 应 物 的 量 S 该 反 应 物 的 转 化 总 量
• （3）收率（产率）
转 化 为 目 标 产 物 的 某 反 应 物 的 量
Y
该 反 应 物 的 起 始 量
• 1 工艺流程
工艺流程是将原料转变为产品所需的功 能单元按加工顺序组合起来的。
流程表示方法有两类：
工艺流程图:如带控制点的工艺流程图，工 艺物料图、物料平衡图、公用工程流程图、 辅助管道流程图、施工图等
工艺流程简图：简单反映出物料流向、加 工步骤，了解操作单元，能量传递与利用， 副产物与三废等
1.2 化工工艺学范畴与作用
• 1.2.1 化工工艺学研究内容
• 生产工艺流程 • 生产工艺参数控制 • 安全和环保措施 • 贯穿以上内容的核心则是技术可行性和
经济性
2、按产品的用途和产品形态分 国防化工、环境化工、食品化工、日用化工、农用化工、能源化工、 信息化工、材料化工、皮革化工、冶金化工、药物化工、硅酸盐 化工、建筑化工
3、按产品归大类 无机化工、有机化工、高分子材料化工、精细化工
4、按产品行业和工业规模划分 硫酸、硝盐、无机酸纯碱、氯碱、无机盐、基本有机原料、农药、 医药、染料、涂料、胶粘剂、合成树脂、化学纤维、合成橡胶、 感光材料和磁性材料、日用化学品、表面活性剂、化学试剂、催 化剂、助剂、陶瓷和无机非金属材料、水泥、玻璃、生物化工、 专用精细化学品、塑料加工、橡胶加工、化学冶炼、化工机械等。
• 3、转化率、选择性、收率
• （1）转化率
某反应物的转化量 X该反应物的起始量
• （2）选择性
转 化 为 目 标 产 物 的 某 反 应 物 的 量 S 该 反 应 物 的 转 化 总 量
• （3）收率（产率）
转 化 为 目 标 产 物 的 某 反 应 物 的 量
Y
该 反 应 物 的 起 始 量
• 1 工艺流程
工艺流程是将原料转变为产品所需的功 能单元按加工顺序组合起来的。
流程表示方法有两类：
工艺流程图:如带控制点的工艺流程图，工 艺物料图、物料平衡图、公用工程流程图、 辅助管道流程图、施工图等
工艺流程简图：简单反映出物料流向、加 工步骤，了解操作单元，能量传递与利用， 副产物与三废等
化学工艺学概论ppt课件
.
(2)原子衡算
在一般化学反中，原子本身不生化，故可用元素的 原子的物的量来做衡算。可以不涉及化学反式中的化 学量关系，故于复反体系的算是很方便的。
Ø 于定流程有
人物料中所有原子的 = 出物料中所有原子的
物的量 (mol)之和
物的量 (mol)之和
.
1.3.1.1 物理化程
化工工学 Chemical Engineering Technics
教材及参考： [1] 刘勤，化学工学，化学工出版社， 2013年 [2] 米涛，化学工学，化学工出版社， 2005年 [3] 五平，无机化工工学，化学工出版社， 2004年 [4] 田春云，有机化工工学，石化出版社， 1998年
气化 合成气 高加液
合成 .
氨、甲醇、低碳混合 醇、汽油、柴油等
汽油、煤油、柴油等
1.2.4 化学及其加工工
n 一、化学的种
我国共有20多个种。硫、自然硫、硫化气藏、磷 、、石、明石、蛇石、化工用石灰岩、硼、 芒硝、天然碱、石膏、硝石、、沸石、重晶石、碘、 溴、砷、硅藻土、天青石等。
石油 天然气 煤 化学 林副物 海洋源
.
Ø 基本有机化学工和部分无机化学工的原料主要是 煤和天然气
Ø 我国的ห้องสมุดไป่ตู้学工原料以煤主 Ø 化学工：
将原料物主要化学反品的方法和 程，其中包括种的全部化学和物理的措 施。
.
特殊反程的物料和量衡算
n 具有旁路的反， 利用点行衡算 n 具有循物流的反程的物料衡算，
金属有机化合物 胶和青
稠 稠芳香
.
4、油品的概念
根据沸程的不同，将石油分
石油（汽油） 50－140℃
汽油
140－200℃
(2)原子衡算
在一般化学反中，原子本身不生化，故可用元素的 原子的物的量来做衡算。可以不涉及化学反式中的化 学量关系，故于复反体系的算是很方便的。
Ø 于定流程有
人物料中所有原子的 = 出物料中所有原子的
物的量 (mol)之和
物的量 (mol)之和
.
1.3.1.1 物理化程
化工工学 Chemical Engineering Technics
教材及参考： [1] 刘勤，化学工学，化学工出版社， 2013年 [2] 米涛，化学工学，化学工出版社， 2005年 [3] 五平，无机化工工学，化学工出版社， 2004年 [4] 田春云，有机化工工学，石化出版社， 1998年
气化 合成气 高加液
合成 .
氨、甲醇、低碳混合 醇、汽油、柴油等
汽油、煤油、柴油等
1.2.4 化学及其加工工
n 一、化学的种
我国共有20多个种。硫、自然硫、硫化气藏、磷 、、石、明石、蛇石、化工用石灰岩、硼、 芒硝、天然碱、石膏、硝石、、沸石、重晶石、碘、 溴、砷、硅藻土、天青石等。
石油 天然气 煤 化学 林副物 海洋源
.
Ø 基本有机化学工和部分无机化学工的原料主要是 煤和天然气
Ø 我国的ห้องสมุดไป่ตู้学工原料以煤主 Ø 化学工：
将原料物主要化学反品的方法和 程，其中包括种的全部化学和物理的措 施。
.
特殊反程的物料和量衡算
n 具有旁路的反， 利用点行衡算 n 具有循物流的反程的物料衡算，
金属有机化合物 胶和青
稠 稠芳香
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4、油品的概念
根据沸程的不同，将石油分
石油（汽油） 50－140℃
汽油
140－200℃
化工工艺课件
在国民经济中，化学工业与农、轻、重、国防科技各部门和人们的社会文化生活各方面息息相关，化学工业的产品渗透于现代社会生活的各个领域——衣着、饮食、居住、交通、文化生活。 现代化学工业不仅使人们的生活丰富多彩，而且为其他产业的发展提供大量的原材料，是现代农业的物质基础。
由于农业发展和军工生产的需要，以天然有机肥料及天然硝石作为氮肥主要来源已不能满足需要，迫切要求解决利用空气中氮的问题。20世纪初，很多化学家积极从事氨合成的理论基础研究和工艺条件试验，德国物理化学家F.哈伯和工程师C.博施于高压、高温和有催化剂存在时，利用氮气和氢气成功地直接合成了氨（见合成氨工业发展史）。
随着造纸、染料和印染等工业的发展，对烧碱和氯气的需要不断增加，由苛化法制得的烧碱已不能满足要求。在直流发电机制造成功之后，1893年开始用食盐饱和水溶液以电解法生产烧碱和氯气（见氯碱工业发展史）。 到19世纪末叶，形成了以硫酸、纯碱、烧碱、盐酸为主要产品的无机化工。苛化法 汞阴极法 隔膜法 离子膜法
工艺专业的主要任务
分析研究化工生产过程规 律，根据所学的‘知识’来研究原料最大限度转化为产品的方法、过程、工艺操作条件和生产工艺流程。
理论环节
实践环节
根据工艺操作规程要求，要的控制工艺操作条件，保证原料最大限度的转化为目的产物。
第一章：绪论
化学工业按其生产原料划分
基本有机化工 基本无机化工 高分子化工 精细化工 生物化工
医药 农药 肥料 染料 涂料等
按产品类别及产量划分
按产品的用途划分
按产品类别及产量划分
中国对化学 工业的分类
按化工产品划分19类产品 按行政管理划分20个行业 见表1-1
表1-1中国化学工业范围划分
§1-1 化学工业及其发展概况 §1-1-1化学工业 一、概念 以天然物质或其他物质为原料，通过化学方法和物理方法，使其结构、形态发生变化，生成新的物质，制成生产资料和生活资料的工业。 二、重要性 ☆ 化学工业是国民经济的支柱产业。 ☆ 它不仅和人民生活息息相关，而且对国 家的现代化建设以及人类的生存和发展起 着重要作用。见下页
由于农业发展和军工生产的需要，以天然有机肥料及天然硝石作为氮肥主要来源已不能满足需要，迫切要求解决利用空气中氮的问题。20世纪初，很多化学家积极从事氨合成的理论基础研究和工艺条件试验，德国物理化学家F.哈伯和工程师C.博施于高压、高温和有催化剂存在时，利用氮气和氢气成功地直接合成了氨（见合成氨工业发展史）。
随着造纸、染料和印染等工业的发展，对烧碱和氯气的需要不断增加，由苛化法制得的烧碱已不能满足要求。在直流发电机制造成功之后，1893年开始用食盐饱和水溶液以电解法生产烧碱和氯气（见氯碱工业发展史）。 到19世纪末叶，形成了以硫酸、纯碱、烧碱、盐酸为主要产品的无机化工。苛化法 汞阴极法 隔膜法 离子膜法
工艺专业的主要任务
分析研究化工生产过程规 律，根据所学的‘知识’来研究原料最大限度转化为产品的方法、过程、工艺操作条件和生产工艺流程。
理论环节
实践环节
根据工艺操作规程要求，要的控制工艺操作条件，保证原料最大限度的转化为目的产物。
第一章：绪论
化学工业按其生产原料划分
基本有机化工 基本无机化工 高分子化工 精细化工 生物化工
医药 农药 肥料 染料 涂料等
按产品类别及产量划分
按产品的用途划分
按产品类别及产量划分
中国对化学 工业的分类
按化工产品划分19类产品 按行政管理划分20个行业 见表1-1
表1-1中国化学工业范围划分
§1-1 化学工业及其发展概况 §1-1-1化学工业 一、概念 以天然物质或其他物质为原料，通过化学方法和物理方法，使其结构、形态发生变化，生成新的物质，制成生产资料和生活资料的工业。 二、重要性 ☆ 化学工业是国民经济的支柱产业。 ☆ 它不仅和人民生活息息相关，而且对国 家的现代化建设以及人类的生存和发展起 着重要作用。见下页
天然气化工工艺学(全)
(8) 甲醇与苯反应生成甲苯
CH 3OH C6H6 C6H5CH 3 H2O
(9) 与光气反应
CH 3OH COCl 2 CH 3OCOCl HCl
CH 3OH CH 3OCOCl (CH 3O)2 CO HCl
(10) 甲醇与二硫化碳反应 ,再与硝酸反应
4CH 3OH CS2 2(CH 3)2S CO 2 2H2O 3(CH 3)2S 2HNO 2 3(CH 3 )2SO 2NO H2O
(3)和(4)为两个控制过程，其余为平衡过程
《天然气化工工艺学》第4章
4.1.4 甲醇合成催化剂与反应动力学
CO合成甲醇的可能的反应历程为：
(1)
H2 2* 2H*
(2)
CO H* HCO*
(3)
HCO * H* H2CO*
(4)
H2CO * 2H* CH 3OH* 2 *
(5)
概述
《天《然天气然化气化工工工工艺艺学学》第第43章章
合成气—CO和H2的混合物。
合成气用途—不仅是纯H2和纯CO的来源，也用以衍生 多种化工产品。
不同的合成气衍生化工产品需要不同的H2和CO摩尔比 (简写H2/CO比)的合成气。
常见合成气衍生化工产品对
H产2/品CO比H的2/C要O比求 产品
H2/CO比
(4.1.6)
① 甲醇与甲酸反应生成甲酸甲酯
CH 3OH HCOOH HCOOCH 3 H2O
(4.1.7)
② 甲醇与硫酸作用生成硫酸氢甲酯、硫酸二甲酯
CH 3OH H2SO4 CH 3HSO 4 H2O
(4.1.8)
2CH 3OH H2SO4 (CH 3 )2SO 4 2H2O
(4.1.9)
CH 3OH C6H6 C6H5CH 3 H2O
(9) 与光气反应
CH 3OH COCl 2 CH 3OCOCl HCl
CH 3OH CH 3OCOCl (CH 3O)2 CO HCl
(10) 甲醇与二硫化碳反应 ,再与硝酸反应
4CH 3OH CS2 2(CH 3)2S CO 2 2H2O 3(CH 3)2S 2HNO 2 3(CH 3 )2SO 2NO H2O
(3)和(4)为两个控制过程，其余为平衡过程
《天然气化工工艺学》第4章
4.1.4 甲醇合成催化剂与反应动力学
CO合成甲醇的可能的反应历程为：
(1)
H2 2* 2H*
(2)
CO H* HCO*
(3)
HCO * H* H2CO*
(4)
H2CO * 2H* CH 3OH* 2 *
(5)
概述
《天《然天气然化气化工工工工艺艺学学》第第43章章
合成气—CO和H2的混合物。
合成气用途—不仅是纯H2和纯CO的来源，也用以衍生 多种化工产品。
不同的合成气衍生化工产品需要不同的H2和CO摩尔比 (简写H2/CO比)的合成气。
常见合成气衍生化工产品对
H产2/品CO比H的2/C要O比求 产品
H2/CO比
(4.1.6)
① 甲醇与甲酸反应生成甲酸甲酯
CH 3OH HCOOH HCOOCH 3 H2O
(4.1.7)
② 甲醇与硫酸作用生成硫酸氢甲酯、硫酸二甲酯
CH 3OH H2SO4 CH 3HSO 4 H2O
(4.1.8)
2CH 3OH H2SO4 (CH 3 )2SO 4 2H2O
(4.1.9)
0绪论 化学工艺学 PPT课件
化学肥料
硫酸与硝酸 纯碱与烧碱 基本有机化工的主要产品 天然气化工 石油化工 煤的化学加工 讨论：化工生产中的三废治理
工业概况
1.2本课程的性质和内容 1.3 学习本课程的目的 1.4 化工生产中常用的几个基本规律 1.5 相关学科
Chemistry & Materials School of Hubei Univ.
磷肥工业
11.02
8.96
磁性材料
1.05
0.79
相同用途不同材质能耗指数（以聚苯乙烯为100）
材料名称 能耗指数 材料名称 能耗指数 聚苯乙烯 100 聚氯乙烯 100 钢材 145 牛皮纸 150 铜材 258 陶瓷管 140 铝材 793 铸铁管 317
Chemistry & Materials School of Hubei Univ.
二、化学工业在国民经济中的地位 能源工 业
Chemistry & Materials School of Hubei Univ.
农业
矿业
钢铁工 业 交通运 输业
化学工 业
轻纺工 业 机械工 业
冶金工 业
以能源部门为例：
Chemistry & Materials School of Hubei Univ.
1、无机化学工业 1）基本无机化学工业：无机酸碱盐以及化学肥料的生产。（三酸、 两碱、合成氨、化学肥料） 2）精细无机化学工业：稀有元素、无机试剂、药品、催化剂、电 子材料等的生产。 3）电化学工业：氯碱工业、盐的电解、电热工业等。 4）冶金工业：炼铁、炼钢、有色金属、稀有金属等的冶炼。 5）硅酸盐工业：玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料等。 6）矿物性颜料工业 2、有机化学工业 1）石油化工 2）煤化工 3）基本有机合成工业（三烯三苯一炔一萘;甲醇、甲醛、乙烯系、 丙烯系和芳香烃产品等） 4）精细有机合成工业 5）高分子化学工业 6）食品化学工业 7）纤维素化学工业
化工工艺学课件(薛荣书、谭世语主编)第7章石油炼制
关键设备
解析蒸馏过程中的关键设备，如 蒸馏塔、换热器和冷凝器等。
实际应用
探讨蒸馏过程在石油炼制中的实 际应用和优化方法。
裂化过程和设备
1 C4裂化
深入研究C4裂化技术，包括催化剂的选择和反应条件的优化。
2 乙烯裂化
探索乙烯裂化的机理和设备，以及生产乙烯的关键技术和工艺。
3 重油裂化
了解重油裂化的过程和设备，以及转化重油为高附加值产品的先进技术。
非催化加氢
探索非催化加氢的原理和设备， 如热解和热破法等。
加氢设备
了解加氢设备的结构和性能要 求，以及相关设备的改进和创 新。
催化裂化与合成气化
1 催化裂化
深入研究催化裂化的机理和设备，以及优化催化裂化过程中的关键因素。
2 合成气化
探索合成气化的原理和设备，以及将合成气用于化工工艺的应用案例。
3 技术前景
展望催化裂化与合成气化技术的发展前景和潜在应用领域。
化工工艺学课件(薛荣书、 谭世语主编)第7章石油炼 制
深入探索石油炼制领域。了解石油的来源和组成，探索石油加工流程和设备， 以及裂化、重整和加氢等关键工艺。
石油的来源和组成
• 探索石油的地质起源以及形成过程。 • 了解石油的化学组成和不同成分的特性。 • 深度挖掘石油中的有机化合物和其在炼制过程中的作用。
重整过程和设备
1
催化剂选择
介绍催化重整中常用的催化剂，如铂、铱、钼等金属催化剂。
2
重整反应
深入了解重整反应的机理和过程，以及烃类转化为芳香烃的关键步骤。
3
重整设备
探索重整设备的结构和优化方法，以及高效能重整设备的研发现状。
加氢过程和设备
催化加氢
详细介绍催化加氢的实质和机 理，以及应用于石油炼制中的 工流程
化工工艺学
ｐａｇｅ ２
５０００ ６０００ ７０００ “十五”我国石油化工发展概 十五” 况 近二十年中国ＧＤＰ和化学工业总产值增长情况 和化学工业总产值增长情况 近二 十年中国 单位： 单位 ： ％ ３０．００ ２５．００ ＧＤＰ ２０．００ １５．００ １０．００ ５．００ ０．００ １９８５ １９９０ １９９１ １９９２ １９９３ １９９４ １９９５ １９９６ １９９７ １９９８ １９９９ ２０００ ２００１ ２００２ ２００３ ２００４ 化工产值 Ｓｏｕｒｃｅ： Ｃｈｉｎａ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ｙｅａｒｂｏｏｋ／历年石油和化学工业统计 历年 年报 “十五”我国石油化工发展概 十五” 况 ２０００－２００５世界主要国家化工生产增长率 世界主要国家化工生产增长率 单位： 单位 ： ％ １９．００ １７．００ １５．００ １３．００ １１．００ ９．００ ７．００ ５．００ ３．００ １．００ （１．００） ２０００ ２００１ ２００２ ２００３ ２００４ ２００５ 美国 加拿大 法国 德国 非洲及中东 日本 中 国 世界平均 Ｓｏｕｒｃｅ： ＮＡＢＥ／ＡＣＣ－２００４ 石油和化学工业盈利能力向好 受世界经济和石化工业景气发展影响， 我国石油化学工业经济效益持续增长。 在１９９８－２００３期间，我国石油化学工业销 售收入的年均增长速度为１５．８０％，利润 总 额年均增长速度高达５７．４９％，远远超 过销售收入增长速度。 “十五”我国石油化工发展概 十五” 况 盈利情况向好： 盈利情况向好： 中国石油和化学工业近年来利润总额增长情况 单位： 单位 ： 亿元 ２００４ ２００３ ２００２ ２００１ ２０００ １９９８ ０ １８２ １２２８ １２１１ １２９８ １７６４ ２７９３ ２００ ４００ ６００ ８００ １０００ １２００ １４００ １６００ １８００ ２０００ ２２００ ２４００ ２６００ ２８００ “十五”我国石油化工发展概 十五” 况 中国石油和化学工业近年来税金总额增长情况 单位： 单位 ： 亿元 ２００４ ２００３ ２００２ ２００１ ２０００ １９９８ ０ ２００ ４００ ６００ ６８５ ８５０ ９３１ ９８２ １１２６ １４３０ ８００ １０００ １２００ １４００ 石油化工产品价格处于高位 ２００３－２００４期间，世界石油化工产品价 格普遍上涨，从上游原料、中间产品至 下游终端产品，价格都不同程度地大幅 上升，目前价格水平约为低谷时期 （２０００－２ ００２）的２－３倍。下表是近几年 主要石油化工产品价格变化情况。 “十五”我国石油化工发展概 十五” 况 石化产品价格处于高位： 石化产品价格处于高位： 近几年国内主要石油化工产品市场价格变化情况（单位：元／吨） 产品名称 原油与油品 原油 汽油 烯烃 乙烯 丙烯 丁二烯 芳烃 纯苯 甲苯 对 二甲苯（ＰＸ） ２２００ ２４００ ３３００ ３５００ ３１００ ４７００ ４８５０ ５１００ ７１００ １０５００ ８３００ ９５００ ４４５０ ４２００ ３５００ ３９８０ ４０００ ５２００ ４８００ ４３１０ ７１４０ １２０００ １１０００ １１０００ １４２５ ２５４２ １ ３５７ ２５７０ １６４２ ３０２３ １９０４ ２７６５ ２００１年 ２００２年 ２００３年 ２００４年１０月 （１桶＝１５８．９８升＝４２加仑＝１５７．３９ｋｇ） 况 近几年国内主要石油化工产品市场价格变化情况 单位：元／吨 ２００１年 ２００２年 ２００３年 ２００４年１０月
５０００ ６０００ ７０００ “十五”我国石油化工发展概 十五” 况 近二十年中国ＧＤＰ和化学工业总产值增长情况 和化学工业总产值增长情况 近二 十年中国 单位： 单位 ： ％ ３０．００ ２５．００ ＧＤＰ ２０．００ １５．００ １０．００ ５．００ ０．００ １９８５ １９９０ １９９１ １９９２ １９９３ １９９４ １９９５ １９９６ １９９７ １９９８ １９９９ ２０００ ２００１ ２００２ ２００３ ２００４ 化工产值 Ｓｏｕｒｃｅ： Ｃｈｉｎａ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ｙｅａｒｂｏｏｋ／历年石油和化学工业统计 历年 年报 “十五”我国石油化工发展概 十五” 况 ２０００－２００５世界主要国家化工生产增长率 世界主要国家化工生产增长率 单位： 单位 ： ％ １９．００ １７．００ １５．００ １３．００ １１．００ ９．００ ７．００ ５．００ ３．００ １．００ （１．００） ２０００ ２００１ ２００２ ２００３ ２００４ ２００５ 美国 加拿大 法国 德国 非洲及中东 日本 中 国 世界平均 Ｓｏｕｒｃｅ： ＮＡＢＥ／ＡＣＣ－２００４ 石油和化学工业盈利能力向好 受世界经济和石化工业景气发展影响， 我国石油化学工业经济效益持续增长。 在１９９８－２００３期间，我国石油化学工业销 售收入的年均增长速度为１５．８０％，利润 总 额年均增长速度高达５７．４９％，远远超 过销售收入增长速度。 “十五”我国石油化工发展概 十五” 况 盈利情况向好： 盈利情况向好： 中国石油和化学工业近年来利润总额增长情况 单位： 单位 ： 亿元 ２００４ ２００３ ２００２ ２００１ ２０００ １９９８ ０ １８２ １２２８ １２１１ １２９８ １７６４ ２７９３ ２００ ４００ ６００ ８００ １０００ １２００ １４００ １６００ １８００ ２０００ ２２００ ２４００ ２６００ ２８００ “十五”我国石油化工发展概 十五” 况 中国石油和化学工业近年来税金总额增长情况 单位： 单位 ： 亿元 ２００４ ２００３ ２００２ ２００１ ２０００ １９９８ ０ ２００ ４００ ６００ ６８５ ８５０ ９３１ ９８２ １１２６ １４３０ ８００ １０００ １２００ １４００ 石油化工产品价格处于高位 ２００３－２００４期间，世界石油化工产品价 格普遍上涨，从上游原料、中间产品至 下游终端产品，价格都不同程度地大幅 上升，目前价格水平约为低谷时期 （２０００－２ ００２）的２－３倍。下表是近几年 主要石油化工产品价格变化情况。 “十五”我国石油化工发展概 十五” 况 石化产品价格处于高位： 石化产品价格处于高位： 近几年国内主要石油化工产品市场价格变化情况（单位：元／吨） 产品名称 原油与油品 原油 汽油 烯烃 乙烯 丙烯 丁二烯 芳烃 纯苯 甲苯 对 二甲苯（ＰＸ） ２２００ ２４００ ３３００ ３５００ ３１００ ４７００ ４８５０ ５１００ ７１００ １０５００ ８３００ ９５００ ４４５０ ４２００ ３５００ ３９８０ ４０００ ５２００ ４８００ ４３１０ ７１４０ １２０００ １１０００ １１０００ １４２５ ２５４２ １ ３５７ ２５７０ １６４２ ３０２３ １９０４ ２７６５ ２００１年 ２００２年 ２００３年 ２００４年１０月 （１桶＝１５８．９８升＝４２加仑＝１５７．３９ｋｇ） 况 近几年国内主要石油化工产品市场价格变化情况 单位：元／吨 ２００１年 ２００２年 ２００３年 ２００４年１０月
《化工工艺学》教案第六章三废治理
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)第六章三废治理化学工业是对环境中的各种资源进行化学处理和转化加工的生产部门，其产品和废弃物从化学组成上讲都是多样化的，而且数量也相当大。
这些废弃物在一定浓度以上大多是有害的，有的还是剧毒物质，进入环境就会造成污染。
有些化工产品在使用过程中也会引起一些污染，甚至比生产本身所造成的污染更为严重、更为广泛。
化工生产中废弃的污染物一般随废水、废气排出，或以废渣的形式排放(即所谓的“三废”)，根据生产工艺的不同，同一种污染物的排出形式并不是一成不变的。
如一些挥发性有机物往往以蒸汽的形式排出，但也有在废水中排出的；在废水中常含有重金属离子，但重金属也可以作为粉尘随废气排出，或者混在废渣中排出。
污染物排入环境中，造成水体、大气和土壤的污染。
水污染、大气污染和土壤污染是相互联系的。
污染物在水环境、大气环境和土壤环境之间不断地时行互相迁移、循环。
大气污染物质可以通过若干途径(如自然沉降、降雨雪降落等)转移到水体和土壤，水中的一些污染物又可以挥发逸出。
污水把污染物质带入土壤，而土壤中的一些污染物又可以随水渗透到水域中去。
废渣也能随风飘扬，扩散到大气和水域。
三废的产生和监控第一节三废及其治理原则一、化工三废的产生、分类及特点(1)化工废弃物的分类。
化学工业中所产生的废弃物，可以按聚集在一起时的状态来分类，也可按它们被处理和利用的办法来分类。
其中最常用且又合理的是按聚集状态来分类，即将废弃物分为固体废物、液体废物和气体废物三大类，也就是我们通常意义上的“三废”。
固体废物，这是些成粉末状、灰状、块状或凝固状的废物。
属于这一类的有：残渣，灰渣，飞灰和烟灰，塑料丢弃物，废橡胶，选矿后留下的含金属的矿渣，有腐渣的有机物等。
液体废弃物大都是些被污染的水体或其它废溶液，其中溶有盐类、碱类、酸和有机物，也包括分散的“油”液和含有悬浮的颗粒状杂质。
属于这一类的主要是生产中排出的废水或用过了的有机溶剂和有机液体。
化工工艺教案PPT
总结词
石油炼制工艺是将原油通过物理和化学方法加工成各种石油产品的过程。通过案例分析 ，可以深入了解石油炼制工艺的原理、工艺流程、操作方法以及工艺控制等方面的知识
。
详细描述
石油炼制工艺案例包括对原油预处理、常减压蒸馏、催化裂化、加氢裂化等主要工艺流 程的介绍。通过对石油炼制工艺案例的分析，可以了解石油炼制工艺的基本原理、工艺 流程和操作方法，以及工艺控制指标和参数的确定。此外，还可以了解石油炼制工艺的
01
化工工艺安全与环 保
化工工艺安全风险评估
工艺流程安全风险评估
评估化工工艺流程中可能存在的安全风险，如高温、高压、腐蚀 、毒性等。
设备安全风险评估
评估化工工艺中使用的设备的安全性能，如设备材质、结构、维护 保养等。
操作人员安全风险评估
评估操作人员在化工工艺过程中的安全操作能力，如操作规程、应 急处理能力等。
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
化工工艺环保评价与治理
废气治理
采用有效的废气处理技术，如活 性炭吸附、燃烧法等，降水处理技术，如沉 淀、过滤、生化处理等，确保废
水达标排放。
固废治理
对化工工艺过程中产生的固体废 弃物进行分类处理，如焚烧、填
埋等，以减少对环境的影响。
化工工艺安全与环保法律法规
副产物的处理与利用
副产物种类
列举生产过程中产生的副产物种 类。
处理方法
介绍副产物的处理方法，如回收、 再利用、无害化处理等。
副产物利用
探讨副产物的再利用价值，提高资 源利用率和经济效益。
01
化工工艺设备
反应器
总结词
反应器是化工工艺中的核心设备，用于实现化学反应的场所。
石油炼制工艺是将原油通过物理和化学方法加工成各种石油产品的过程。通过案例分析 ，可以深入了解石油炼制工艺的原理、工艺流程、操作方法以及工艺控制等方面的知识
。
详细描述
石油炼制工艺案例包括对原油预处理、常减压蒸馏、催化裂化、加氢裂化等主要工艺流 程的介绍。通过对石油炼制工艺案例的分析，可以了解石油炼制工艺的基本原理、工艺 流程和操作方法，以及工艺控制指标和参数的确定。此外，还可以了解石油炼制工艺的
01
化工工艺安全与环 保
化工工艺安全风险评估
工艺流程安全风险评估
评估化工工艺流程中可能存在的安全风险，如高温、高压、腐蚀 、毒性等。
设备安全风险评估
评估化工工艺中使用的设备的安全性能，如设备材质、结构、维护 保养等。
操作人员安全风险评估
评估操作人员在化工工艺过程中的安全操作能力，如操作规程、应 急处理能力等。
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
化工工艺环保评价与治理
废气治理
采用有效的废气处理技术，如活 性炭吸附、燃烧法等，降水处理技术，如沉 淀、过滤、生化处理等，确保废
水达标排放。
固废治理
对化工工艺过程中产生的固体废 弃物进行分类处理，如焚烧、填
埋等，以减少对环境的影响。
化工工艺安全与环保法律法规
副产物的处理与利用
副产物种类
列举生产过程中产生的副产物种 类。
处理方法
介绍副产物的处理方法，如回收、 再利用、无害化处理等。
副产物利用
探讨副产物的再利用价值，提高资 源利用率和经济效益。
01
化工工艺设备
反应器
总结词
反应器是化工工艺中的核心设备，用于实现化学反应的场所。
第六章 合成氨
CO(g) + H2CH O(g)+H = O(g) CO2(g) + H2(g) CO+3H 4 2 2
CH4+COCH 2CO+2H 2 =4 +H 2 CO2 +H 2 2 O(g) CH4+2CO2 = 3CO+H2+H2O
H298 206.29kJ H298 41.19kJ
CO+H2O = CO2+H2
• 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风进行烃类蒸气转化反应， 而后在较高温度下，在二段转化炉中加入 空气，利 用反应热将甲烷转化反应进行到底。
• 二段转化的化学反应：
2H2+O2=2H2O(g) 2CO+O2=CO2 △H0298= -482.99kJ/mol △H0298= -565.95kJ/mol
2
O＝a Z pH O pH
CO＝b pCO Z Z CO O 1
Z＝
1 a p H 2O
1 pH 2 b pCO
pCH 4
rCH 4＝k
1 a pH 2O pH 2 b pCO
rCH 4＝k pCH 4
(3) 反应宏观动力学方程
氨的性质
（一）、物理性质
标准状态下是无色气体，具有特殊的刺激性臭味。 20℃下将氨气加压0.8MPa时，液化为无色的液体。 液氨或干燥的氨对大部分物质不腐蚀，在有水存 在时，对铜、银、锌等金属有腐蚀。
氨与空气或氧的混合物在一定浓度范围能发生爆 炸，有饱和水蒸气存在时，氨－空气混合物的爆 炸界限较窄。
• 空气中含有78%的游离氮，但是大多数农作物不能直 接吸收空气中的氮，只有转换为化合态氮才能吸收。 固氮是化学化工研究中既古老又前沿的课题。 • 目前已投入工业生产的三种固氮方法： • 1. 电弧法 2. 氰氨法 3. 合成氨法 • 目前最重要最经济的方法是合成氨法。 首例合成氨 是1913年在德国建立的日产30砘的合成氨工业装置。 • 目前先进合成氨厂的规模已达到1000~1500T/日。
化工工艺学简介PPT
5
《化工工艺学》
课程主要内容
第1章 合成氨 第2章 化学肥料 氮肥(尿素、硝酸铵)、磷肥、钾肥、复合肥 第3章 硫酸和硝酸 第4章 纯碱和烧碱 第5章 基本有机化工产品 乙烯、丙烯、丁二烯、芳烃、涤纶 第6章 天然气化工 净化、提氦、碳黑、合成甲醇、乙炔等 第7章 石油炼制 燃料油、润滑油 第8章 石油产品加工 石油裂解、芳烃的生产及转化 第9章 煤的化学加工 煤的气化、液化和焦化
法或物理化学方法)把它的各个组分分离出来，通常是“石 油化工”的一个范畴。 （6）将煤炭经化学方法转换为气体、液体和固体燃料和化 学品——煤化工。
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1.1 化工工艺学的定义和范畴
• 如果把化学工业定义为利用化学 反应和化学工程的方法，改变物质结 构、成分、形态而生产化学产品的工 业部门，那范围就更宽广。因此，我 们只能根据历史上形成化学工业的概 念和人们的习惯来大体界定它的范畴 。
6
绪论
• 1.1 化工工艺学的定义和范畴
• 1、什么是化工
•
一般地说，化工是“化学工程”或“化学工业
”的简称 。
• 在学科上，化学工程简称为化工；
• 在习惯上，化学工业简称为化工。
• 化学工程：研究化学工业和其他过程工业
生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律 的一门学科。
• 化学工业：利用化学反应改变物质结构、 成分、形态等生产化学产品的工业部门。
7
1.1 化工工艺学的定义和范畴
例如：
（ 1 ）矿石冶炼成金属 ( 如铜、铁、锌、铝等 ) 或非金属 ( 如硅 等) ——冶金工业。
（2）动物的皮用化学反应使蛋白质固定——制革工业。 （3）植物的纤维改变其“形态”——造纸工业。 （4）酿酒、制药这些通常又不称为化学工业。 （5）把石油这种混合物，利用精馏的方法(这是一个物理方
化学工艺学课件
(3)按化学特性分粗略地可分为无机化学工 业和有机化学工业。
① 前者又可分为基本无机工业、硅酸盐工 业、无机精细化学品等；
② 后者包括石油炼制、石油化学工业、基 本有机化学工业、高分子化学工业、有 机精细化学品工业、生物化学制品工业、 油脂工业等。
a
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化学工业分类方法
(4)我国统计的方法化学工业划分为下列各种工业 ：
• 20世纪初：引入各种单元操作， “单元操作” 被看作是传热、传质和动量传递的特殊情况或 特定的组合。
• 20世纪中叶以来，进入了以“传递工程”和 “反应工程”为中心的所谓“三传一反”阶段。
a
13
化学工艺
• 化学工艺即化工技术或化学生产技术。 它是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，包括实现这一 转变的全部措施。
a
3
基本要求
• (1)正确理解化学工艺学的有关基本概念 和理论；
• (2)理解各个概念之间的联系和应用； • (3)掌握化学工艺学的基本思路和方法； • (4)能理论联系实际，灵活分析和解决实
际化工生产和设计中的有关问题。 • (5)能为后续课程提供专业知识的基础。
a
4
第一章 化工的地位与发展史
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1.1 化工概述
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。
化工的范畴： 随着科学和国民经济的发展，“化工”的范 围也在不断扩大，例如自动化技术、过程控 制及优化、环境问题、经济问题、生产安全， 只要涉及上述化学工业、化学工程和化学工 艺的，也可列入“化工”的范畴中
• 化学工程：研究以化学工业为代表的过程工业 中有关化学过程和物理过程的一般原理和共性 规律，解决过程及装置的开发、设计、操作及 优化的理论和方法问题。
① 前者又可分为基本无机工业、硅酸盐工 业、无机精细化学品等；
② 后者包括石油炼制、石油化学工业、基 本有机化学工业、高分子化学工业、有 机精细化学品工业、生物化学制品工业、 油脂工业等。
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化学工业分类方法
(4)我国统计的方法化学工业划分为下列各种工业 ：
• 20世纪初：引入各种单元操作， “单元操作” 被看作是传热、传质和动量传递的特殊情况或 特定的组合。
• 20世纪中叶以来，进入了以“传递工程”和 “反应工程”为中心的所谓“三传一反”阶段。
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化学工艺
• 化学工艺即化工技术或化学生产技术。 它是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，包括实现这一 转变的全部措施。
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基本要求
• (1)正确理解化学工艺学的有关基本概念 和理论；
• (2)理解各个概念之间的联系和应用； • (3)掌握化学工艺学的基本思路和方法； • (4)能理论联系实际，灵活分析和解决实
际化工生产和设计中的有关问题。 • (5)能为后续课程提供专业知识的基础。
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第一章 化工的地位与发展史
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1.1 化工概述
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。
化工的范畴： 随着科学和国民经济的发展，“化工”的范 围也在不断扩大，例如自动化技术、过程控 制及优化、环境问题、经济问题、生产安全， 只要涉及上述化学工业、化学工程和化学工 艺的，也可列入“化工”的范畴中
• 化学工程：研究以化学工业为代表的过程工业 中有关化学过程和物理过程的一般原理和共性 规律，解决过程及装置的开发、设计、操作及 优化的理论和方法问题。
化工工艺概论-化工生产工艺流程
第四节 典型工艺流程解析
（2）流程分析与评价
❖ 优点：①流程简单，投资低；②放空气位置设在氨 分离器之后、新鲜气加入前，惰性气体含量最高而氨 含量较低处，氨和原料气损失少；③循环压缩机位于 水冷器和氨分离器之后，循环气温度较低，有利于降 低压缩功；④新鲜气在油分离器中补人，经氨冷器后 可进一步除去带入的油、二氧化碳和水。
第二节 工艺流程的配置
化 工 工 艺 流 程 配 置 示 意 图
第二节 工艺流程的配置
❖ 提高设备的生产强度，尽可能减少设备的容积 (如反应器)或面积(如换热器)，是设备选择和设 计的主要目标。
❖ 定型设备(如泵、压缩机、部分换热器等)只需选 择适宜的规格型号，在工艺过程中，应尽可能选 用这类设备。
四、操作控制的安全性
第三节 工艺流程的分析、评价与优化
❖ 在分析、评价和优化工艺流程时，既要考察技术效率 及其经济效益，也要考虑社会效益。
❖ 主要内容：根据实际情况分析、讨论被评价流程有哪 些地方采用了先进的技术并确认流程的合理性；考察 流程是否达到了设计能力；论证流程中有哪些物料和 热量充分利用的措施及其可行性；工艺上确保安全生 产的条件等流程具有的特点。同时指明因条件所限还 存在有待改进的方面和问题，并提出可借鉴和优化的 措施与方案。
较为经济；采用离心式压缩机的合成氨厂，一般采用 15—20MPa。从发展方向看，大型合成氨装置采用25～ 30MPa的操作压力，在技术经济上仍是有利的。
（2）温度 使用铁催化剂的操作温度一般保持在480℃～550℃。
第四节 典型工艺流程解析
（3）入塔气体组成 ①氢氮比 ②惰性气体含量 ③氨含量
（4）空间速度 一般为10000～30000h-1
第一节 概述
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(4) 顶部丝网除雾器
水平丝网的最大允许气速
u K L G G
注意： u表示气速。
实际气速约为最大气速的3/4.
u=0.75u
丝网横截面直径可由气速求
D2
Q1 0.785u
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15
(5)分离器的高度和长度
高度： H= (46)D 长度： L= (46)D (6) 进出口管径
4. 井场分离工艺流程 原则：一般多用常温分离。
当含凝析油多时，采用 低温分离流程。
单井集气常温分离流程如图。
图 6.9
完整版课件ppt
图 6.8
19
6.2.2 天然气的脱水
由汽液平衡原理知，开采出的天然气经分离后 仍然含有水分(操作温度下的饱和蒸汽压决定)。 当后续操作降温时，水汽就可凝结产生不利影 响。所以，要进行脱水操作。
5
6.1.2 天然气的物理化学性质
略讲。
完整版课件ppt
6
完整版课件ppt
7
6.1.3 天然气的加工利用途径
略讲。
突出天然 气作为化 工原料比 直接作为 燃料的经 济价值高 得多。
插入天然
气加工利 用图6.1.
完整版课件ppt
8
图 6完.1 整版课件ppt
9
6.2 天然气的分离与净化
Separation and purification of natural gas
6.2.1 采出气的分离
分离目的：分离采出气中的液体、固体杂质。
重力分离法
分离方法： 旋风分离法
其它分离法
6.2.1.1. 重力分离
重力分离器工作3个主要步骤：
沿切线进入分离器时有部分液、
固体由于离心力作用可进行初步离心分离。
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10
由于重力作用进行沉降分离(主要分离阶段)。 除雾(上部设除雾器除去雾滴)。 除雾器主要形式：折流式和网状式 折流式除雾器工作原理
改变流体流动方向，由于惯性作用使液滴被折 流板吸附，再沿板面流入搜集器中。
网状式除雾器工作原理 主要使液滴在流动中与网碰撞接触后凝结。
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降即脱水装置操作温度与脱水后干气露点温度之 差。一般用它来评价脱水剂的脱水效率。 常用的溶剂有：甘醇溶液和金属氯化物溶液。 不同脱水剂的效果和适用性不同，具体情况见表 6.5.
T
x 完整版课件ppt
21
表 6.5
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22
(1) 甘醇脱水工艺流程
三甘醇溶液使用更广泛，其露点降较大，但粘 度大，吸收塔的操作温度不宜低于10C.
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重力分离器的工艺计算
(1) 重力沉降速度
化工原理课程已得出重力沉降速度公式：
ut
4gd(L G ) 3 G
注意：使用时需注意单位。
(6.2.1)
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12
滞流区：
ut
d2g(L G) 18G
过渡区： ut 0.27d(LGG)gR0e.6
湍流区：
ut
1.74
d(LG)g
d
Q1
0.785u1
常用重力分离器的结构：插入
立式和卧式重力分离器.
图图66.5.5
图 6.6
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6.2.1.2. 旋风分离
离心分离原理和旋风分离器的操作在化工原理都 讲过。简要复习。
旋风分离器直径可由流量及阻力损失计算。
P u2 (标准旋风分离器 =8.0)
2
D0.303Q12gPG
根据D再取P/g=55m，计算最小流速umin, Qmin,
Pmin; 取压降大值计算umax, Qmax, Pmax . 计算进出气管径
正常范围：进口流速 15-25 m/s 出口流速 5-15 m/s
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3. 其它类型的分离
扩散式分离器、螺道式分离器、 串级离心式分离器。（略）
化工工艺学
Chemical engineering technics
化学工程与工艺专业
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第6章 天然气化工 Chemical engineering of natural gas
6.1 天然气的组成与加工利用
6.2 天然气的分离与净化
6.3 天然气提氦
6.4 天然气制炭黑
6.5 天然气转化合成甲醇
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注意式中系数是按公式中所用单位换算来的。
实际计算过程：由D及经验值分别计算最小流速、
最小流量、压力损失及最大流速、最大流量、压 力损失(max)，再比较范围。
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设P/g=70m(55-180m)，计算出直径D。
计算气速
u=4Q1/(D2)
计算压力降
P u2
2
计算旋风分离器的工作范围
流程由吸收和再生两部分构成。 再生方法主要有蒸馏和汽提。汽提原理在前面
化学肥料一章中已讲。(化学平衡移动原理) 插入图6.10，说明工艺过程及关键。
(2) 允许气速
允许气速由实验得出的经验关系计算：
u=(0.70.8)ut
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(3)重力分离器的直径
由流量关系加经验系数得出
立式： D2.477104
TZsQ
Pu
注意：经验公式的物理量的单位！
卧式：
D Q1
0.75ut L
式中的Q1与前式中的Q不同！这里是工作条件下 的气体流量，前式是标准体积流量。
天然气含水量的表示
绝对含水量：单位体积气中所含水分质量。
露点温度：压力一定时，天然气中水蒸气开 始凝结的温度。(间接表示)
天然气脱水主要方法：
溶剂吸收法、固体吸附法
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6.2.2.1. 溶剂吸收法
该法使用较普遍，关键是选择脱水剂。 天然气脱水深度(程度)一般用露点降表示。露点
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6.1.1.2. 分类
原油伴生气
根据矿藏特点，是否含
பைடு நூலகம்
非伴生气
原油伴气来划分。
干气
按 湿气
组 贫气
成 分
富气
类 酸性气
洁气
按含C5以上重烃液体多少来 划分
按含C3以上烃类液体多少来 划分
按是否显著含有H2S, CO2 等酸性气体来划分
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6.6 天然气氧化加工
6.7 天然气的氯化加工
6.8 天然气的其它直接化学加工
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6.1 天然气的组成与加工利用
The components of natural gas and its application
6.1.1 天然气的组成与分类
6.1.1.1. 组成 主要成份：烷烃 CH4, C2H6 次要成份：非烃气体CO2，H2S，H2，He 微量成份：烯烃、环烷烃、芳香烃 有害成份：硫化氢等。