第七章：精细化工反应单元工艺
化工单元安全操作1-7章整理
第一章化工生产安全运行及控制1．工业生产过程操作现代工业生产过程存在的安全操作与控制问题：a)开车、停车b)工艺流程及设备间切换c)工艺运行中安全控制d)间歇生产过程操作e)生产负荷的改变f)异常状态下的紧急处理对上述运行过程按一定的顺序操作；其他要求：监视和管理整个生产过程对生产过程进行规划、调度和决策生产过程的异常现象记录，事故案例的积累以及安全操作与控制措施的总结2. 影响工业生产的安全因素原材料的组成变化产品性能与规格的变化生产过程中设备的安全可靠性装置与装置、工厂与工厂之间的关联性生产设备特性的漂移控制系统失灵3.现代工业生产过程，能量平衡接近于临界状态，一个局部的扰动，就会在整个生产过程传播开来，给安全生产带来威胁。
4.影响工业生产过程控制的因素a.从负反馈角度分析：测量的影响一些生产过程的变量很难测定技术的发展，使过去某些不可测变量变为可测变量间接测量：利用可测变量与相关模型，计算不可测量的变量b．测不准原理：任何物体的一些成对的性质，比如位置和动量，不可能对两者同时精密测定。
5.工业生产自动控制.☐为了使一个工业生产过程或一个企业良好、高效地运行，都离不开对整个生产过程物料、能源、人力等的管理、组织和运作。
要达到此目的，必须对工业生产过程的信息、数据进行及时的检测和控制。
☐生产计划、生产调度、安全稳定地生产与操作等，都离不开自动化技术。
6.企业生产过程管理与控制的递阶结构生产过程→常规控制→先进控制→优化监控→决策调度7.控制变量：需要控制的工艺变量操纵变量,扰动：造成被控变量产生不期望波动的原因。
8.工艺控制流程图，它是用自控设计的文字符号和图形符号在工艺流程图上描述生产过程自动控制的原理图。
9.间歇生产分析a间歇生产过程：将有限量的物质，按规定的加工顺序，在一个或多个加工设备中加工，以获得有限量的产品的加工过程。
如需更多的产品则必须重复整个过程。
b间歇过程由多个分批操作的间歇设备单元和半操作设备单元组成。
第七章 化工过程开发与评价
概念设计介于小试研究和中间评价之间，其作用包括： 发现一些不成熟的条件和需要补充的数据，要求重复
或完善小型试验； 经济衡算的内容，为中间评价提供了基本的依据； 对中试研究提出具体的建议和要求。
中间评价：亦称第二次评价，是运用技术经济分析方法 对概念设计的方案进行技术可靠性和经济合理性方面的 分析，对方案的可行性作出论证。
特点： 部分解析法是一种半理论、半经验的方法，它虽然没
有建立数学模型，但采用的分解一综合和试验一简化 一验证的方法却与数学模拟法相似，其有效性也不低 于数学模型； 它与逐级放大法并不相同，因为它所进行的试验并不 是实验室结果的简单放大，而是对实验室实验基础上 的理论思维的某些设想的探索和检验。 以理论指导试验，减少了试验的盲目性，既提高了试 验效果，又简化了试验工作，因此是在当今化工技术 发展水平下的一种切合实际行之有效的放大方法
7.1.1.3 工业装置试生产阶段
目的是建立一套工业生产装置，主要工作内容有基础 设计、最终评价、工程设计、施工与开车等。
基础设计：针对第一套工业规模的生产装置(也称示范 装置或试生产装置)而进行的原则设计，它将中试结果 以设计的形式呈现，是技术转让的主要技术文件，研 究单位开发的阶段性成果。基础设计质量的好坏，体 现了研究开发工作的水平。通常，该项工作是在研究 内容全部完成，并通过鉴定之后，由研究单位编制， 并由研究人员承担。若研究单位设计力量不足时，可 以委托设计单位，或者与设计单位合作进行。
基础设计包括即将建立的生产装置的一切技术要点， 其内容如下: 设计基础；工艺流程说明；物料流程图和 物料衡算表；对工程设计的要求；带控制点的管道流 程图；设备名称表和设备规格说明书；工艺操作说明； “三废”排放点及排放量；自控设计说明；消耗定额； 有关技术资料、物性数据；安全技术和劳动保护说明 等。
精细化工单元反应实验
实验一N,N-双羟乙基十二烷基酰胺的合成N,N-双羟乙基十二烷基酰胺又称N,N-二羟乙基月桂酰胺，商品名尼纳尔、净洗剂6501或稳泡净洗剂CD-110，属非离子型表面活性剂，为淡黄色黏稠液状物，易溶于水。
其起泡性强，泡沫稳定性好，能明显提高水的黏度。
具有对水的增稠性、污垢分散性、耐碱性、耐硬水性和皮肤保护性。
与其他表面活性剂配合时，则发生相乘效果，其清洗性、发泡性、泡沫稳定性更加提高。
广泛用作食品、餐具洁净剂，以及织物清洗剂、化纤纺丝油剂，是液体洗涤剂中不可缺少的原料。
由于其化学组成具有酰胺化合物结构，其水溶液对金属有较好的缓蚀能力，还可应用于各种金属清洗、磨削、防锈材料的生产。
N,N-双羟乙基十二烷基酰胺有1:1型、1:1.5型、1:2型三种，1摩尔月桂酸或椰子油脂肪酸与1摩尔二乙醇胺缩合，得1:1型，与1.5摩尔二乙醇胺缩合得1:1.5型，与2摩尔二乙醇胺缩合则得1:2型。
一﹑实验目的（1）了解多元醇型非离子表面活性剂之一的烷基醇酰胺的合成方法。
（2）了解烷基醇酰胺在工业和日用化工方面的应用。
（3）掌握N,N-双羟乙基十二烷基酰胺的合成方法。
二﹑实验原理（1）脂肪酸和二乙醇胺直接合成法。
该法工艺简单，但成本高，副反应多。
（2）精制油与二乙醇胺直接反应，也称一步法。
在实用中烷基醇酰胺通常由脂肪酸（FA）与过量的二乙醇胺（DEA）制成（1:2 、1:1.5型）以保证脂肪酸反应完全，所得的产物是等摩尔酰胺与DEA的缔合物，有良好的水溶性。
该法成本较低，但产品色泽深，其中烷基醇酰胺的含量仅70%左右，因而在国际市场上缺乏竞争力，国内中小厂家目前多采用该方法。
（3）由椰子油与醇进行酯交换生成月桂酸酯，再与二乙醇胺反应生成产物。
该法也称二步法。
目前国内外大企业均采用较先进的甲酯法，该法反应温度低，所得产品色泽浅、透明度好、增稠性能高。
其中月桂酸二乙醇酰胺的含量可达85%以上，且原料成本与一步法持平，故产品的竞争力强。
精细化工企业安全管理-工艺设备及单元操作
精细化工企业安全管理-工艺设备及单元操作一、反应设施及单元操作1企业应建立健全重点监管危险化工工艺和金属有机物合成反应（包括格氏反应）等的安全生产信息档案，明确起始分解温度、放热速率、放热量等热特性数据。
2涉及重点监管的危险化工工艺和金属有机物合成反应（包括格氏反应）的企业，应按照安全控制措施和操作规程的要求，结合工艺危险性分析与安全风险评估的结果，设置反应温度、压力、搅拌电流、物料进料、冷热媒进出等监控、超限报警、联锁及紧急切断设施。
3企业应采取防止物料错误投料和投料、出料顺序上操作失误的措施，反应投料过程中应采用可靠的跟踪和核查物料措施，对物料外包装上的安全标签进行双重复核确认。
4企业应采用密闭生产工艺，确因工艺需要，加料、出料、转料、分离、取样等场所应采取可靠的防物料外泄的技术措施。
5对涉及放热易造成移热失控且需控制加料速度的操作，应采用自动加料系统，并通过设置如限流孔板等固定不可超调的限流措施，精确控制加料，保持在预设的安全范围内。
6液体危险化学品物料的投料和转料应采用密闭方式。
固体物料的投料和转料应优先采用预先流体化（熔融、溶解、分散等）、机械输送、气力输送等密闭方式。
确需固体物料投料的，应结合投料过程产生粉尘的可能性设置除尘措施，并对尾气管线粉尘进行定期清理。
7催化剂、溶剂、添加剂等的小剂量配制，涉及易燃易爆挥发性物质、会产生有毒有害气体的，应设专用配制室（柜），采用仪器精确配置，其配制室（柜）应有机械通风并配备可燃有毒气体检测报警设施；相应生产设备的投料口附近应设局部排风设施。
涉及燃烧爆炸危险性物质的，应使用防爆设备。
8移动式罐（瓶）装烷基铝等自燃液体类别1的物料进料应设置独立的供料间。
供本厂房（装置）专用的自燃液体类别1供料间，当采用无门、窗、洞口的耐火极限为不低于4h的防火墙分隔时，可设置于本厂房(装置)首层一面贴邻，供料间门窗周围4m范围内相邻外墙应为防火墙。
供料间应配置相应的防液体泄漏、防流散、紧急切断、火焰探测及自动灭火等措施。
精细合成单元反应与工艺第7章羟基化反应
近两年来，我国苯酚生产发展较块。2004年，上海 高桥石油化工公司新建的一套12.4万吨/年装置建成投 产，使我国苯酚总生产能力达到48.3万吨。2005年底， 随着哈尔滨华宇股份有限公司生产装置扩建到7.4万吨/ 年，我国苯酚总生产能力达到54万吨。其中，采用异 丙苯法的生产厂家有4家，总生产能力约为50.9万吨/年， 约占我国苯酚总生产能力的94.26%。
CH2CH2Cl
80~95℃ NaOH
CH2CH2OH
氯化物的水解工艺要点
1.氯化物不溶于水；搅拌和相转移催化剂 2.水解和消除反应的竞争；在发生取代反应时，
水解剂显示亲核性攻击碳原子；在发生消除反 应时，则水解剂取决于碱的性质接近β位氢原 子。因此，在进行取代反应时要求采用亲核性 相对较强的弱碱作水解剂，如Na2CO3；进行消 除反应则要求采用亲核性较弱的强碱，如 NaOH或Ca(OH)2。
NH 2
NaO 3S
H+
酸解
OH
NH 2
J酸
NaO 3S NaO 3S
NH2 SO 3Na
NaO
70 -80%NaOH 180 -270℃
NaO 3S
NH2
HO
H+
SO 3Na
酸解 NaO 3S
NH2 SO 3Na
H酸
OH NH2
HO 3S
γ-酸（6-氨基-4-羟基-萘-2-磺酸）
NH2 HO 3S
NH2
NaO3S
SO3H
23% NaOH 178~182℃ 0.6~0.7MPa,4h
~16% NaOH 228℃
3MPa，10h
OH NH2
NaO3S
SO3H
H酸单钠盐
化学工艺学有机化工反应单元工艺课件
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、
7-4 重氮化与偶合反应 共26页
• 3．重氮化合物的性质
• （1）水溶性和电离性
重氮盐多半溶于水，只有少数的杂酸盐和复盐不溶，溶于水的 重氮盐电离出ArN＝N＋正离子和酸根负离子。
• 重氮盐与氢氧化银的反应：
A rN 2X + A gO H
• （4）温度
重氮化反应的温度主要决定于芳胺的碱性和重氮盐的稳定性。一 般来说，碱性较强的芳胺，重氮化反应温度较低；碱性弱的芳胺，其 重氮盐较稳定，可适当提高温度以加速反应。
• 2．重氮化反应的分析
碘化钾—淀粉法检验亚硝酸的反应方程式：
H N O 2 + K I + H C l 1 / 2 I 2 + K C l + H 2 O + N O
① 重氮盐芳环上的取代基 • （1）芳环上的取代基
② 偶合组分芳环取代基 •
• ① 重氮盐芳环上的取代基
重氮盐芳核上的吸电子取代基对偶合反应起活化作用，芳环上 连有给电子取代基时，则偶合活性降低。
表7-4-01 各种取代基的对位取代苯胺重氮盐与酚类偶合时的相对活性大小
对位取代 基团
相对速度
－NO2 1300
A C 2 S 3 r N a H + N O 2 O A S O 3 H r + N 2 OH
• 3．萘系化合物的偶合反应 • （1）α—萘胺(酚)作偶合组分，偶氮产物主要在4-位。若4-位被占则进入2-位：
OH(N2H)
OH(N2H)
• （2）β-萘酚（胺）作偶合组分，芳偶氮基进入Zα-位。若α-位被占据，一般不 发生偶合，在个别情况下发生偶合时，α-位原基团脱落
精细化工生产技术-第七章 农用化学品
7.农用化学品7.1.概述农用化学品可以分成两类：一是农药；另一类是植物营养剂和生长调节剂。
农药是指用来防治危害农作物的病菌、害虫和杂草的药剂。
广义地说，除化肥以外，凡是可以用来提高和保护农业、林业、畜牧业、渔业生产及环境卫生的化学药品，都叫农药。
农药是现代科学技术的产物，在保护农作物，防治病、虫、草害，消灭卫生害虫，改善人类生存环境，控制疾病，提高高质量农作物等方面均发挥着重要的作用。
防治害虫的方法有：农技法、物理和机械法、植物检疫法、生物防治法、化学防治。
一、农药的分类1按原料来源分类：有机农药，无机农药、植物性农药，微生物农药；2防治对象分类：杀虫剂，杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂，其它药剂；二、农药加工及其常见剂型常见的剂型：粉剂、可湿性粉剂、乳剂、颗粒剂、拌种粉剂、水溶剂、油剂、烟剂、气雾剂、锭剂、起低容易剂、胶囊剂。
三、农药工业的发展动态1开发新分子和新观念2新的制剂加工技术3采取化学与生物技术相结合的合成途径7.2. 杀虫剂杀虫剂是农药中三大类产品之一，在农药生产上杀虫剂用途广泛，产量最大，且品种繁多。
一、杀虫剂的分类及作用机制杀虫剂根据其化学组成的及结构不同，主要可分为有机磷类、有机氯类、氨基甲酸酯类和拟除虫菊酯类。
按其毒性作用方式可分为：1胃毒剂：昆虫摄食后，通过消化器官将药剂吸收而产生杀虫效力和农药制剂；2触杀剂：虫体接触药剂，从体表侵入体内致死；3煎蒸剂：药剂挥发至空气中，通过昆虫呼吸系统浸入虫体而致死；4内吸剂：施药后，药剂被植物的根、茎、叶或种子吸收，在植物体内传导分布于各部位，当昆虫侵食这些植物时，将药剂摄入昆虫体内而致死。
7.2.1.有机磷类杀虫剂在杀虫剂领域中，有机磷化合物一直占有很重要的地位。
据统计，世界杀虫剂市场中有机磷杀虫剂的销售额在近二十年来一直处于首位。
有机磷化合物在物生体内，逐步被酶分解成为羧酸，不仅无毒，而且是生物体所需要的。
同时，不少有机磷制剂具有内吸作用，当它被生物吸收以后，能全面地抵抗有害物的侵袭。
化工单元操作及分类
一种产品在生产过程中，从原料到成品，往往需 要几个或几十个加工过程，这些过程就是化学工业的 生产过程，简称化工过程。
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化工识图精品课程 化工单元操作及其分类
从工业原料经过化学反应获得有用产品的任一化 工生产过程都可概括为原料预处理、化学反应和产物 的分离三个步骤。第一步依据化学反应要求对原料进 行处理，多为物理过程。如固体原料破碎、磨细和筛 分、原料提纯、除去有害杂质。由于化学反应的不完 全及某些反应物的过量，副反应的存在，反应产物实 际为未反应物、副产品和产品的混合物，要得到符合 规格的产品，需要对产物进行分离和精制，如蒸馏、 吸收、萃取、结晶等，主要也是物理过程。
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化工识图精品课程 化工单元操作及其分类
从原料开始，物料流经一系列由管道连接的设备 ，经过包括物质和能量转换的加工，最后得到预期的 产品，将实施这些转换所需要的一系列功能单元和设 备有机组合的次序和方式，称为化工工艺流程，简称 工艺流程。
工艺流程反映了由若干个单元操作和反应过程按 一定顺序组合起来完成从原料变为目的产品的全过程 。
在化工生产过程中，将以物理过程为主的处理方 法概括为具有共同物理变化特点的基本操作。称为化 工单元操作。
根据操作原理可归纳为五类 (1) 流体流动过程的操作：流体的输送、搅拌、沉降、 过滤等。 (2) 传热过程的操作：如热交换、蒸发和冷凝等。
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化工识图精品课应 反应过程
产物分离 单元操作
产品
图3-2 化工生产过程示意图
化学工艺学 复习资料剖析
《化学工艺学》复习资料第一章绪论1.我国化学工业发展水平与发达国家相比的差距。
①生产规模小；②大型装置和生产设备主要依靠进口，自给率低；③产品品种少、功能化和差别化率低；④环境污染严重和能耗较高等。
2.化学工艺学：研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程。
（生产方法的评估、过程原理的阐述、工艺流程的组织、设备的选用和设计、节能环保安全问题）第二章化工资源及其初步加工1.矿产资源包括：化学矿、煤炭、石油和天然气等。
2.煤一般包括：腐泥煤、残值煤和腐殖煤（泥炭、褐煤、烟煤及无烟煤）。
3.从植物死亡到堆积转变成煤，分为泥炭化阶段和煤化阶段两个阶段。
4.煤岩学的研究分宏观研究法和微观研究法，煤岩分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。
5.腐殖煤的显微组分分为：凝胶化组分、丝炭化组分和稳定组分。
6.选煤加工主要工艺环节：原煤准备作业、选煤和脱水作业、煤泥精选回收和洗水澄清作业、生产技术检查、产品运销作业。
7.风化:煤在空气中储存时，受空气中的氧、水分和气温变化等影响，其物理性质、化学性质以及工艺性质会发生一系列变化，这种变化成为风化。
8.石油中的含硫化物有硫化氢、硫醇、二硫化物及杂环化合物。
9.原油的分类:石蜡基原油、中间基原油及环烷基原油。
10.汽油的指标:馏分组成、辛烷值及安定性。
辛烷值愈大，抗爆震性能愈高，汽油的质量也愈高，市售汽油号数即为辛烷值数值。
11.热裂化：把含碳原子数多的高分子质量的烃类裂化为碳原子数少的低分子质量的烃类，同时伴有脱氢、环化、聚合和缩合等反应。
12.催化裂化装置建立的主要目的是增加汽油的质量。
13.加氢裂化的工艺特点：生产灵活性大；产品收率高，质量好；没有焦炭沉积。
14.加氢裂化的缺点是所得汽油的辛烷值比催化裂化低，须再经重整将它的辛烷值提高，需高压和消耗大量的氢，操作费用比催化裂化高。
15.重整：是将轻质原料油经过热或催化剂的作用，使油料中的烃类重新调整结构，生成大量芳烃的工艺过程。
《化工单元操作》课件
化学反应工程原理
要点一
总结词
描述化学反应工程的基本原理，包括化学反应动力学、化 学反应器设计和优化等。
要点二
详细描述
化学反应工程是研究化学反应过程和反应器的科学分支， 对于化工单元操作中的反应过程具有指导意义。化学反应 动力学是研究化学反应速率和反应机理的科学，对于反应 过程的优化和控制具有重要意义；而化学反应器设计和优 化则是基于化学反应动力学原理进行的，旨在提高反应效 率、降低能耗和减少副产物等。
传热原理
总结词
描述热量传递的基本原理，包括热传导、热对流和热辐射等。
详细描述
传热是化工单元操作中的常见过程，涉及到热量从高温向低温的传递。热传导是基于分子热运动进行热量传递的 方式，热对流是由于流体流动引起的热量传递，而热辐射则是通过电磁波传递热量的方式。这些传热方式在化工 单元操作中都有广泛的应用。
01
用于分离不同物料的设备
沉降器
02
利用颗粒物料的重力沉降原理进行分离。
过滤器
03
利用滤布等介质将液体与固体颗粒分离。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
04
化工单元操作的工艺流程与优化
工艺流程设计
01
工艺流程设计的基 本原则
确保生产过程高效、安全、环保 ，同时满足产品质量和产量的要 求。
02
化工单元操作的基本原理
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
流体流动原理
总结词
描述流体流动的基本原理，包括牛顿粘 性定律、层流和湍流、流动类型等。
VS
详细描述
流体流动是化工单元操作中的重要原理之 一。它涉及到流体的性质、流动状态以及 流动过程中的各种现象和规律。牛顿粘性 定律是描述流体内部摩擦力与速度梯度关 系的原理，层流和湍流是描述流体流动状 态的原理，而流动类型则涉及到流体在管 道中的流动形态。
《精细化工概论》PPT第七章日用化学品-洗涤剂
提高洗涤剂使用效率
通过改进洗涤方法和设备，减少洗涤剂的用量和排放量。
回收再利用
对使用过的洗涤剂进行回收处理，提取有用成分进行再利用，降低 资源消耗。
绿色洗涤剂的开发与应用
生物降解型洗涤剂
利用生物技术降解洗涤剂中的有 害成分，减少对环境的长期影响。
洗涤剂的分类
根据用途和成分，洗涤剂可以分为洗衣粉、洗洁精、洗手液、洗 发水、沐浴露等。
洗涤剂的发展历程
早期洗涤剂
早期的洗涤剂主要使用天然物质，如肥皂、草木灰 等。
合成洗涤剂
随着化学工业的发展，合成洗涤剂逐渐取代天然物 质，成为市场主流。
环保洗涤剂
随着环保意识的提高，越来越多的消费者开始关注 环保洗涤剂，如无磷洗衣粉、生物降解性洗洁精等 。
《精细化工概论》ppt第七章 日用化学品-洗涤剂
目
CONTENCT
录
• 洗涤剂的概述 • 洗涤剂的成分与性能 • 洗涤剂的生产工艺 • 洗涤剂的应用与市场 • 洗涤剂的环境影响与可持续发展
01
洗涤剂的概述
洗涤剂的定义与分类
洗涤剂的定义
洗涤剂是一种能够去除污渍和杂质的化学物质，广泛应用于家庭 、工业和商业领域。Fra bibliotek溶解与搅拌
将表面活性剂等原料在搅拌条 件下溶解于水中，形成均一稳 定的溶液。
灌装与包装
将洗涤剂溶液灌装到指定的容 器中，进行密封包装，确保产 品质量和安全。
生产设备与技术
02
01
03
混合设备
用于将各种原料进行均匀混合，确保产品质量一致性 。
溶解设备
具备加热和搅拌功能，确保原料完全溶解于水中。