化工生产的工艺指标ppt课件
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化工工艺PID识图 ppt课件
化工工艺PID图知识
（中浩60万吨甲醇PID图纸为例） 一、什么是工艺PID图 PID又称为管道和仪表流程图，是Piping and Instrumentation Diagram 的缩写。PID的设计是在工艺流程图（PFD：Process Flowsheet Diagram）的基础上完成的。它是工程设计中从工艺流程到工程施工设计的 重要工序，是装置设计安装的基本依据。 工程的设计，从工艺包、基础设计到详细设计中的大部分阶段，PID都 是工艺及工艺系统专业的设计中心，其他专业（设备、仪表、电气、自控、 管道、土建、安全等）都在为实现P&ID里的设计要求而工作。
ppt课件
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a.两个设备的进口检测温度分别为Ti-1501与Ti-1108，他们都有仪表分程控制虚线，分别 由两个调节阀来控制，如Ti-1501温度由TV-1501A与TV-1501B来控制，Ti-1108温度由TV1108与TV-1501A来控制；
b.当TV-1501A接收到控制器TiC-1501与TiC-1108两个信号阀位时，按照低选（<）运算， 选择阀位小的去动作TV-1501A； c.两个控制器的分程原则是先关A阀再开B阀，如控制器TiC-1501是把阀TV-1501A关到最小 后再开TV-1501B，控制器TiC-1108是把阀TV-1501A关到最小后再开TV-1108； d.如进原料天然气脱硫预热（E-304)的温度设定控制在380度，如果检测温度为385度，由 控制器发出信号要求减少进脱硫预热器（E-102/1）天然气气量，则控制阀TV-1501A先行 关小，如果TV-1501A关至最小时而检测温度仍然没有降至380，调节阀TV-1501B开始开大， 增加E-102旁路气量，直到温度降到380度，如果温度低于380度，反之则先关小旁路TV1501B，然后再开大TV-1501A直到温度控制在380度； e.如进超精脱硫槽温度设定在225度，如果检测温度为230度，由控制器发出信号要求减少 进脱硫预热器（E-102/1）天然气气量，则控制阀TV-1501A先行关小，如果TV-1501A关至 最小时而检测温度仍然没有降至225，调节阀TV-1108开始开大，增加E-102/2冷却气量， 从而降低热介质温度直到温度降到225度，如果温度低于225度，反之则先关小旁路TV1108，然后再开大TV-1501A直到温度控制在225度；
（中浩60万吨甲醇PID图纸为例） 一、什么是工艺PID图 PID又称为管道和仪表流程图，是Piping and Instrumentation Diagram 的缩写。PID的设计是在工艺流程图（PFD：Process Flowsheet Diagram）的基础上完成的。它是工程设计中从工艺流程到工程施工设计的 重要工序，是装置设计安装的基本依据。 工程的设计，从工艺包、基础设计到详细设计中的大部分阶段，PID都 是工艺及工艺系统专业的设计中心，其他专业（设备、仪表、电气、自控、 管道、土建、安全等）都在为实现P&ID里的设计要求而工作。
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a.两个设备的进口检测温度分别为Ti-1501与Ti-1108，他们都有仪表分程控制虚线，分别 由两个调节阀来控制，如Ti-1501温度由TV-1501A与TV-1501B来控制，Ti-1108温度由TV1108与TV-1501A来控制；
b.当TV-1501A接收到控制器TiC-1501与TiC-1108两个信号阀位时，按照低选（<）运算， 选择阀位小的去动作TV-1501A； c.两个控制器的分程原则是先关A阀再开B阀，如控制器TiC-1501是把阀TV-1501A关到最小 后再开TV-1501B，控制器TiC-1108是把阀TV-1501A关到最小后再开TV-1108； d.如进原料天然气脱硫预热（E-304)的温度设定控制在380度，如果检测温度为385度，由 控制器发出信号要求减少进脱硫预热器（E-102/1）天然气气量，则控制阀TV-1501A先行 关小，如果TV-1501A关至最小时而检测温度仍然没有降至380，调节阀TV-1501B开始开大， 增加E-102旁路气量，直到温度降到380度，如果温度低于380度，反之则先关小旁路TV1501B，然后再开大TV-1501A直到温度控制在380度； e.如进超精脱硫槽温度设定在225度，如果检测温度为230度，由控制器发出信号要求减少 进脱硫预热器（E-102/1）天然气气量，则控制阀TV-1501A先行关小，如果TV-1501A关至 最小时而检测温度仍然没有降至225，调节阀TV-1108开始开大，增加E-102/2冷却气量， 从而降低热介质温度直到温度降到225度，如果温度低于225度，反之则先关小旁路TV1108，然后再开大TV-1501A直到温度控制在225度；
精细化工工艺学课件PPT课件
精细化工是国民经济的重要支柱产业之一，对促进相关行业的发展和提升人民 生活水平具有重要作用。此外，随着科技的不断发展，精细化工在高新技术领 域的应用也越来越广泛，成为推动社会进步的重要力量。
精细化工的发展历程与趋势
精细化工的发展历程
自20世纪50年代以来，随着科技的不断发展，精细化工逐渐成为一个独立的产业 。在过去的几十年中，精细化工经历了从传统化工向高科技产业的转变，不断涌 现出新的技术和产品。
萃取设备
利用物质在两种不混溶液体中的溶解度差异进行分离，有 混合澄清槽、萃取塔和离心萃取机等。特点包括高提取率 和低能耗。
设备的操作与维护
操作规程
遵循设备操作规程，确保安全、稳定 和高效运行。
日常维护
定期检查设备运行状况，清洁、润滑 和紧固部件，预防性维护可延长设备 使用寿命。
故障诊断
通过观察、听诊和触诊等方法诊断设 备故障，及时处理可避免生产中断。
精细化工的Байду номын сангаас类
根据应用领域和产品特点，精细化工可以分为多个子领域， 如医药中间体、农药中间体、功能材料、电子化学品等。
精细化工的特点与重要性
精细化工的特点
精细化工具有技术含量高、附加值高、产品种类多样、更新换代快等特点。同 时，精细化工对生产工艺和技术的要求非常高，需要不断进行技术创新和研发。
精细化工的重要性
，具有广泛的用途。
天然气化工原料
天然气是另一种重要的化工原 料，主要成分是甲烷，可用于
合成氨、甲醇等。
煤化工原料
煤是另一种化石燃料，通过煤 化工技术可以转化为各种化学
品，如甲醇、醋酸等。
农副产品化工原料
包括植物和动物资源，如淀粉 、葡萄糖、油脂、蛋白质等，
精细化工的发展历程与趋势
精细化工的发展历程
自20世纪50年代以来，随着科技的不断发展，精细化工逐渐成为一个独立的产业 。在过去的几十年中，精细化工经历了从传统化工向高科技产业的转变，不断涌 现出新的技术和产品。
萃取设备
利用物质在两种不混溶液体中的溶解度差异进行分离，有 混合澄清槽、萃取塔和离心萃取机等。特点包括高提取率 和低能耗。
设备的操作与维护
操作规程
遵循设备操作规程，确保安全、稳定 和高效运行。
日常维护
定期检查设备运行状况，清洁、润滑 和紧固部件，预防性维护可延长设备 使用寿命。
故障诊断
通过观察、听诊和触诊等方法诊断设 备故障，及时处理可避免生产中断。
精细化工的Байду номын сангаас类
根据应用领域和产品特点，精细化工可以分为多个子领域， 如医药中间体、农药中间体、功能材料、电子化学品等。
精细化工的特点与重要性
精细化工的特点
精细化工具有技术含量高、附加值高、产品种类多样、更新换代快等特点。同 时，精细化工对生产工艺和技术的要求非常高，需要不断进行技术创新和研发。
精细化工的重要性
，具有广泛的用途。
天然气化工原料
天然气是另一种重要的化工原 料，主要成分是甲烷，可用于
合成氨、甲醇等。
煤化工原料
煤是另一种化石燃料，通过煤 化工技术可以转化为各种化学
品，如甲醇、醋酸等。
农副产品化工原料
包括植物和动物资源，如淀粉 、葡萄糖、油脂、蛋白质等，
化工生产技术PPt课件02第二章
天津石油职业技术学院
化 工 生 产 过 程 分 析 与 组 织
第一节 化工生产工艺指标
【例2.1.4】苯和乙烯烷基化反应制取乙苯，每小时 得到烷基化液500 kg，质量组成为苯45％，乙苯40％， 二乙苯15％。假定原料苯和乙烯均为纯物质，控制 苯和乙烯在反应器进口的摩尔比为1∶0.6。试求（1） 进料和出料各组分的量；（2）假定苯不循环，乙烯 的转化率和乙苯的收率；（3）假定离开反应器的苯 有90%可以循环使用，此时乙苯的总收率。
K 值大，反应正向进行的可能性很大（容易进行）
在化工生产过程中,同一反应器中，可根据主、副
条件变化，难易程度的差距也会随之变化。
天津石油职业技术学院
化 工 生 产 过 程 分 析 与 组 织
第二节 化工生产过程热力学分析
三、化学反应限度分析
平衡转化率和平衡产率是反应进行的最大限度
r Gm RT ln K
第一节 化工生产工艺指标
一、反应时间和操作周期
1.反应时间
（2）接触时间（停留时间） 反应物料（蒸汽或气体）在催化剂上的停留时间。常 用τ表示，单位为秒，s。
V催化剂 V气
3600 s
接触时间与空间速度有着密切的关系。空间速度越大， 接触时间越短；反之，空间速度越小，接触时间越长。因此， 在生产中常用它们来配合温度、压力等反应条件进行工艺控 制。
– 1.反应时间 – 2.操作周期
• 二、生产能力与生产强度
– 1．生产能力 – 2．生产强度
• 三、反应转化率、选择性和收率
– – – – 1.反应转化率 2.选择性 3.收率 4.转化率、选择性和单程收率的相互关系
• 四、消耗定额
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。
化工生产的工艺参数与操作控制PPT教案
(3) 操作控制：根据以上对比判断决定如何进行操作。
第123页/共40页
二、化工生产的操作控 制
2. 巡视与观测
✓ 是对工艺过程控制系统是否正确运行的校验。 ✓ 操作规程中明确规定：巡回检查的间隔时间和巡回检查的路
线和观测点。 ✓ 巡检要详细做好原始记录：时间、工艺参数、加料、出料、
取样、不正常情况及排除、要求下一班人员引起注意的问题 等。
及控制算法等组成
变量控制
由生产过程工艺参
用于自动监视 和代替人工自 动控制工业生
数的测量变送仪表 、仪器、自动执行 机构组成 。
产过程 的最基
由有关 的生 产过程
本 备
的
自动化设
企业生产过程管理与控制的递工泵阶艺、结设机构备器
如容器 、 、管 道
等组成
第201页/共40页
常规控制：所谓常规控制是指采用经 典的 PID (由比例单元（P）、积分单元 （I）和微分单元（D）组成 )控制算法或 其他简单的控制算法，使工业生产过程的 被控变量，在遭受到外来扰动情况下，稳 定地维持在预先的给定值上。三个部分： 测量、比较和执行。测量关心的变量，与 期望值相比较，用这个误差纠正调节控制 系统的响应。
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 。
第1290页/共40页
优化监控层提供
各种优化目标或
约束条件
为先进控制层提 供优化给定值 、优化控制轨迹 或生产方案 实现常规控制层
由计 算机(或 DCS)和有关软件 及控制算法等组成
由计 算机(或 DCS)和有关软件
无法 做到的多
第245页/共40页
3.3 生产过程安全控制系统组成
简单控制系统是最基本、最常见、应用最 广泛的控制系统，约占控制回路的80%以 上。
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二、化工生产的操作控 制
2. 巡视与观测
✓ 是对工艺过程控制系统是否正确运行的校验。 ✓ 操作规程中明确规定：巡回检查的间隔时间和巡回检查的路
线和观测点。 ✓ 巡检要详细做好原始记录：时间、工艺参数、加料、出料、
取样、不正常情况及排除、要求下一班人员引起注意的问题 等。
及控制算法等组成
变量控制
由生产过程工艺参
用于自动监视 和代替人工自 动控制工业生
数的测量变送仪表 、仪器、自动执行 机构组成 。
产过程 的最基
由有关 的生 产过程
本 备
的
自动化设
企业生产过程管理与控制的递工泵阶艺、结设机构备器
如容器 、 、管 道
等组成
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常规控制：所谓常规控制是指采用经 典的 PID (由比例单元（P）、积分单元 （I）和微分单元（D）组成 )控制算法或 其他简单的控制算法，使工业生产过程的 被控变量，在遭受到外来扰动情况下，稳 定地维持在预先的给定值上。三个部分： 测量、比较和执行。测量关心的变量，与 期望值相比较，用这个误差纠正调节控制 系统的响应。
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 。
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优化监控层提供
各种优化目标或
约束条件
为先进控制层提 供优化给定值 、优化控制轨迹 或生产方案 实现常规控制层
由计 算机(或 DCS)和有关软件 及控制算法等组成
由计 算机(或 DCS)和有关软件
无法 做到的多
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3.3 生产过程安全控制系统组成
简单控制系统是最基本、最常见、应用最 广泛的控制系统，约占控制回路的80%以 上。
《化工工艺设计》课件
化工设备的设计原则与要求
原则
化工设备设计应遵循安全、可靠、经 济、环保等原则，确保设备在正常操 作和异常情况下都能安全、稳定地运 行。
要求
化工设备设计应满足工艺要求、操作 要求、安全要求等方面的要求，同时 要考虑到设备的可维护性和可扩展性 。
化工设备的选型与计算
选型
根据工艺要求和设备特点选择合适的 化工设备型号，需要考虑设备的性能 参数、材料、结构形式等因素。
选择合适的保温材料，并定期进行维 护和更换，以减少热损失和提高能源 利用效率。
对易腐蚀部位采取有效的防腐措施， 如设置牺牲阳极、外加电流等。
05
化工工艺安全设计
化工工艺安全风险评估
1 2 3
工艺流程安全评估
对化工工艺流程进行全面分析，识别潜在的安全 风险，如高温、高压、腐蚀、泄漏等。
设备安全评估
要了解各个符号和设备的含义和作用，以及整个工艺流程的工作原理和特点。
03
化工设备设计与选型
化工设备的分类与特点
分类
化工设备可以根据其用途、操作 原理、结构形式等进行分类，如 反应设备、分离设备、换热设备 等。
特点
不同类型的化工设备具有不同的 特点和使用范围，如高温、高压 、腐蚀等环境下的特殊要求。
足工艺要求。
经济性
在满足安全性和可靠性 的前提下，尽可能降低 管道的建设和运行成本
。
环保性
减少管道对环境的污染 和破坏，合理利用资源 ，符合可持续发展要求
。
管道的布置与安装
合理规划管道走向
根据工艺流程和设备布置，合理规划 管道的走向，尽量减少管道长度和弯 曲。
确定管道支架形式和位置
根据管道的重量、长度、直径等因素 ，合理确定管道支架的形式和位置， 确保管道稳定可靠。
第六章---化工生产工艺流程PPT课件
11第六章化工生产工艺流程第一节概述一工艺流程的组成二工艺流程图第二节工艺流程的配置一工艺流程配置的一般原则二工艺流程配置的方法2第六章化工生产工艺流程第三节工艺流程的分析评价与优化一技术的先进性适用性和可靠性二经济合理性三工业生产的科学性四操作控制的安全性第四节典型工艺流程解析一氨合成工艺流程解析二乙酸乙烯酯溶液聚合法生产聚乙酸乙烯酯工艺流程解析3第一节概述一工艺流程的组成二工艺流程图4一工艺流程的组成化学工程
• 二段炉： CH4+H2O = CO+3H2
• 变换炉： CO+H2O ƒ H2+CO2
• 脱碳塔： CO2+K2CO3 +H2O ƒ 2KHCO3
• 甲烷化炉：CO+3H2 = CH4+H2O
• 合成塔： 3H2+N2 ƒ 2 NH3
37
38
39
14
二、工艺流程配置的方法
1. 原料预处理系统 ⑴原料的选择和利用
化工厂原料的费用一般占60％-80％； 尽可能选用价廉易得的原料； 尽可能提高原料的转化率、反应的选择性和目 的产物的收率。
⑵原料的预处理
①、②、③、④、⑤、
15
二、工艺流程配置的方法
2. 反应系统
理想反应器；适宜的反应条件 辅助设备
4
化工过程:
化工生产从原料到制成目的产物，经过的一系列物理和 化学加工处理步骤。
每个化工生产过程基本包括三个步骤：
包含原料的预处理、化学反应、产物的分离及精制 化工过程是以化学反应过程为中心。 工业生产中，制备产品氨包括以下步骤： 合格氮气、氢气的制备； 氢气和氮气进行化学反应合成氨； 分离混合气中的产品氨；
通常操作压力为25-30 MPa时采用一级氨冷， 进塔氨含量控制在3％-4％；而在20 MPa合成时采 用二级氨冷，15MPa下合成时采用三级氨冷，此 时进塔氨含量可降至1.5％-2.0％。
• 二段炉： CH4+H2O = CO+3H2
• 变换炉： CO+H2O ƒ H2+CO2
• 脱碳塔： CO2+K2CO3 +H2O ƒ 2KHCO3
• 甲烷化炉：CO+3H2 = CH4+H2O
• 合成塔： 3H2+N2 ƒ 2 NH3
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二、工艺流程配置的方法
1. 原料预处理系统 ⑴原料的选择和利用
化工厂原料的费用一般占60％-80％； 尽可能选用价廉易得的原料； 尽可能提高原料的转化率、反应的选择性和目 的产物的收率。
⑵原料的预处理
①、②、③、④、⑤、
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二、工艺流程配置的方法
2. 反应系统
理想反应器；适宜的反应条件 辅助设备
4
化工过程:
化工生产从原料到制成目的产物，经过的一系列物理和 化学加工处理步骤。
每个化工生产过程基本包括三个步骤：
包含原料的预处理、化学反应、产物的分离及精制 化工过程是以化学反应过程为中心。 工业生产中，制备产品氨包括以下步骤： 合格氮气、氢气的制备； 氢气和氮气进行化学反应合成氨； 分离混合气中的产品氨；
通常操作压力为25-30 MPa时采用一级氨冷， 进塔氨含量控制在3％-4％；而在20 MPa合成时采 用二级氨冷，15MPa下合成时采用三级氨冷，此 时进塔氨含量可降至1.5％-2.0％。
《化学工艺学》化工生产过程及流程 ppt课件
（2）改进操作条件;
（3）催化剂有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术; （4）催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。
ppt课件
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2.4.1 催化剂的基本特征
催化剂有以下三个基本特征:
（1）催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本 身未发生化学性质和数量的变化; （2）催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速用）， 但不能改变平衡; （3）催化剂具有明显的选择性
乙烯的收率=50%*85.7%*100%=42.9%
例2 丙烷脱氢生产丙烯时，原料丙烷处理量为3000kg/h， 丙烷单程转化率为70%，丙烯选择性为96%，求丙烯产量。 解：丙烯产量=3000*70%*96%*42/44=1924.4(kg/h) ppt课件
11
2.2.3 平衡转化率和平衡产率的计算
ppt课件 32
2.5 反应过程的物料衡算和热量衡算
物料衡算和热量衡算是化学工艺的基础之一，通过物 料、热量衡算，计算生产过程的原料消耗指标、热负荷和
产品产率等，为设计和选择反应器和其他设备的尺寸、类
型及台数提供定量依据；可以核查生产过程中各物料量及 有关数据是否正常，有否泄漏，热量回收、利用水平和热 损失的大小，从而查出生产上的薄弱环节和限制部位，为 改善操作和进行系统的最优化提供依据。
低，也愈有利于产物的后处理，故工业催化剂的选择性应较 高。
ppt课件 28
③寿命 系指其使用期限的长短，寿命的表征是生产单 位量产品所消耗的催化剂量，或在满足生产要求的技术水平
上催化剂能使用的时间长短，有的催化剂使用寿命可达数年
有的则只能使用数月。 催化剂的寿命影响因素：化学稳定性、热稳定性、 机械 稳定性、耐毒性。 ④其他 如廉价、易得、无毒、易分离等。
《化工生产》课件
未来发展趋势
绿色化工、智能化工和可持续发展是未来的发 展方向。
结束语
化工生产的重要性和作用
化工生产对社会经济和人类生活有着不可替 代的作用。
鼓励和支持化工行业发展
我们应该鼓励和支持化工行业的创新发展， 推动化工技术的进步和应用。
《化工生产》PPT课件
这个《化工生产》PPT课件将带您深入了解化工生产的各个方面，包括生产 工艺、化工产品、安全环保和未来发展趋势。
第一部分：简介
化工生产是指通过化学反应将原材料转化为有用产品的过程。化工生产在现 代社会中起着至关重要的作用。
第二部分：生产工艺
2.1 原材料准备
选择和采购适合的原材料， 并确保其质量符合要求。
聚烯烃、抗生素、特种涂料、液晶材料等。
第四部分：安全环保
1
4.1 安全生产
采取预防措施保障生产安全，并制定应急处理措施以应对意外情况。
2
4.2 环保技术
实施废水处理、废气处理和固废处理等环保措施，以减少对环境的污染。
Hale Waihona Puke 第五部分：发展前景主要国家和地区市场概况 化工市场前景光明，全球化程度越来越高。
2.2 反应器设计
根据反应过程的特性选择合 适的反应器类型，并设计符 合要求的反应器。
2.3 反应过程控制
运用传热、浓缩、蒸发等技 术控制反应过程，同时监测 反应参数以保证产品质量。
第三部分：化工产品
3.1 常见产品分类
石油化工产品、合成树脂和塑料、农药和化肥、 医药中间体等。
3.2 示范产品介绍
《化工生产工艺流程》课件
化工生产的未来发展趋势
1 智能化生产
利用先进的自动化技术提高生产效率。
2 绿色化工
推动环保技术与化学工艺的结合，减少对环境的负面影响。
3 可再生能源
使用可再生能源替代传统化工生产中的化石能源。
总结化工生产工艺流程的关键点
安全
保障员工和环境的安全。
效率
提高生产效率和产品质量。
环保
减少对环境的影响。
《化工生产工艺流程》 PPT课件
本课件将介绍化工生产工艺流程的背景、意义以及应用领域，并重点讨论不 同类型的工艺流程、实验室与工业化生产的差异，以及环保、安全等关键要 素。
化工生产工艺流程的分类与特点
连续工艺
流式生产，适用于大规模生产，如炼油厂。
非均相工艺
涉及多相反应，如液-液、气-液反应。
间歇工艺
批量生产，适用于小规模生产，如药品制造。
均相工艺
反应物处于同一相态，如溶液反应和气相反应。
实验室与工业化生产的差异
1 规模
实验室操作小规模，而工业化生产通常大规模进行。
2 安全性
实验室操作相对较安全，而工业化生产面临更多安全风险。
3 成本
实验室操作成本较低，而工业化生产需要更多的资金和资源。
化工生产工艺流程中的常用设备和仪器
反应釜
用于催化反应和混合物的搅拌。
精馏塔
用于分离液体混合物。
泵
用于输送化工原料和产物。
化工生产工艺流程的步骤和流程图
1
前处理
准备原料、清洗设备。
2
反应
进行化学反应，生成目标产品。
3
分离
利用不同物理性质将混合物分离。
4
后处理
处理副产物、纯化产品。
有机化工生产技术PPT课件(61页)
目前，我国化学加工业需要进一步优化产业结构，努 力提高产品质量，节能减排，降低生产成本，强化环境保 护，高度重视安全生产，建立现代企业制度，培养大批的 技术人才，继续走引进、消化、吸收、创新，重在创新上 下功夫的化学工业发展的思路，努力赶超世界先进水平。
化学工业出版社
化学工业的剪影
化学工业出版社
大型石化企业厂区
化学工业出版社
现代化学加工业
精细化工生产技术
在石油化工和高分子化工 发展的同时，为满足人们生活 的更高需求，产品批量小、品 种多、性能优良、附加值高的 精细化工也很快发展起来。如 在染料、农药、医药、涂料等 行业发展迅猛。
化学工业的发展重点之一 就是进一步综合利用资源，充 分、合理、有效地利用能源， 提高化工生产的精细化率和绿 色化水平。
化学工业大发展时期
20世纪初至40～50年代 合成氨、石油化工、高分子、精细
现代化学工业
Байду номын сангаас
20世纪60～70年代以来 超纯物质、新型材料
一、化学工业
化学工业又称化学加工工业，指利用化学反应改变物质结构、 成分、形态而生产化学品的制造工业。广义的化学加工工业 包括加工过程主要表现为化学反应过程的所有生化学工业又 称化学加工工业，指利用化学反应改变物质结构、成分、形 态广的狭企的一化工成分化而义所义业范般学业有庞学生的有的的围认工和机大工产化生化整时为业有化。业化学产学体大化按机合有、产学加部工。时学物物机有品工门业随小工化的化机品的工。则着，业学元工精的制业是行那应工素涉细元造包指政么介业品及化素工括“管这于，种的工构业加化理样上简并范、成大。 工 学 体 划 述 称 不 围 高体过工制分广无多较分可程业的是义机，广子分主部变不和化但，化为要”更科狭工有如工两表所，学义和机石、从化主二等产由生机产烯大现管化的的有化油食石学的产量这产化氯腈烯类为辖学。定机合炼品油加基品很些出工乙等、：化的工义化物制化、工本，大烃种产烯产苯无学那业之工的工工天得有此。类类品、品、机反部部间。数业等然到机类产繁，环。甲物应分所。虽量、等气的化产品多如氧苯化过行管然却石。、以工品经、由乙、学程业辖组十油煤碳产是过品乙烷二和等氢 品 有 各 种 烯 ，甲自化，机种各为由苯然合如化化异原丙、资物工学、料烯乙甲源及的合用进为烯醇出其基成途一原、（发衍础过广步料丙乙，生原程泛合生烯炔经物料可的成产、、过为，以有生丙丁萘） 如果考虑原料的来源和加工特点，化学工业则可分为石油化 工、煤化工、天然气化工等。
化学工业出版社
化学工业的剪影
化学工业出版社
大型石化企业厂区
化学工业出版社
现代化学加工业
精细化工生产技术
在石油化工和高分子化工 发展的同时，为满足人们生活 的更高需求，产品批量小、品 种多、性能优良、附加值高的 精细化工也很快发展起来。如 在染料、农药、医药、涂料等 行业发展迅猛。
化学工业的发展重点之一 就是进一步综合利用资源，充 分、合理、有效地利用能源， 提高化工生产的精细化率和绿 色化水平。
化学工业大发展时期
20世纪初至40～50年代 合成氨、石油化工、高分子、精细
现代化学工业
Байду номын сангаас
20世纪60～70年代以来 超纯物质、新型材料
一、化学工业
化学工业又称化学加工工业，指利用化学反应改变物质结构、 成分、形态而生产化学品的制造工业。广义的化学加工工业 包括加工过程主要表现为化学反应过程的所有生化学工业又 称化学加工工业，指利用化学反应改变物质结构、成分、形 态广的狭企的一化工成分化而义所义业范般学业有庞学生的有的的围认工和机大工产化生化整时为业有化。业化学产学体大化按机合有、产学加部工。时学物物机有品工门业随小工化的化机品的工。则着，业学元工精的制业是行那应工素涉细元造包指政么介业品及化素工括“管这于，种的工构业加化理样上简并范、成大。 工 学 体 划 述 称 不 围 高体过工制分广无多较分可程业的是义机，广子分主部变不和化但，化为要”更科狭工有如工两表所，学义和机石、从化主二等产由生机产烯大现管化的的有化油食石学的产量这产化氯腈烯类为辖学。定机合炼品油加基品很些出工乙等、：化的工义化物制化、工本，大烃种产烯产苯无学那业之工的工工天得有此。类类品、品、机反部部间。数业等然到机类产繁，环。甲物应分所。虽量、等气的化产品多如氧苯化过行管然却石。、以工品经、由乙、学程业辖组十油煤碳产是过品乙烷二和等氢 品 有 各 种 烯 ，甲自化，机种各为由苯然合如化化异原丙、资物工学、料烯乙甲源及的合用进为烯醇出其基成途一原、（发衍础过广步料丙乙，生原程泛合生烯炔经物料可的成产、、过为，以有生丙丁萘） 如果考虑原料的来源和加工特点，化学工业则可分为石油化 工、煤化工、天然气化工等。
化工生产技术PPt课件01第一章
载体作为催化剂的支架，是催化剂组成中含量最 多的一种成分；
载体是具有高比表面积的固体物质（多孔物质）； 如硅酸盐类硅藻土、蒙脱石、沸石等天然无机氧 化物；硅胶、活性炭、人造沸石、分子筛等人工 合成的多孔物质，
天津石油职业技术学院
催化剂
载体的主要功能：
提高催化剂的机械强度和热传导性； 减少催化剂的收缩，防止活性组分烧结，从而提
二、化工产品
原料经过化学变化和一系列加工过程所得到的目的 产物。
化工产品中一般都含有原料中的部分原子 一种物质有时是原料，有时又是产品，要根据实际生产 过程的需要具体确定。
天津石油职业技术学院
化工生产过程知识目标
第二节 化工生产原料准备过程
1 中间产品
化工生产过程中作为下一个工序原料的目的产物 中间产品一般不能直接应用，需经过进一步加工才能 变成可直接利用的产品。化工企业所生产的产品，大多属 于中间产品。
（1）中毒及碳沉积
催化剂中毒的一种形式是毒物将催化剂活性物质转变成钝 性的表面化合物，使其活性迅速下降。另一种情况是一些 重金属（Ni、Cu、V、Fe等）化合物沉积在催化剂上，使 选择性下降。有时某些毒物阻塞了孔隙，使反应物不能到 达催化剂的活性表面。 碳沉积指的是一些有机反应物在进行主反应的同时，因深 度裂解而生成碳或由于聚合反应生成聚合物、焦油等物质 覆盖了催化剂表面，使催化剂失去活性。
用催化剂； 催化剂的应用，提高了原料的利用率、扩大
了原料来源和用途； 催化剂在环保、能源开发等方面也具有突出
的作用； 催化剂作用研究已成为现代化学研究领域的
一个重要分支。
天津石油职业技术学院
催化剂
催化剂的作用：
①加快化学反应速度，提高生产能力；②对于复 杂反应，可有选择地加快主反应的速度，抑制副 反应，提高目的产物的收率；③改善操作条件、 降低对设备的要求，改进生产条件；④开发新的 反应过程，扩大原料的利用途径，简化生产工艺 路线，从而提高设备的生产能力和降低产品成本； ⑤消除污染，保护环境。
载体是具有高比表面积的固体物质（多孔物质）； 如硅酸盐类硅藻土、蒙脱石、沸石等天然无机氧 化物；硅胶、活性炭、人造沸石、分子筛等人工 合成的多孔物质，
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催化剂
载体的主要功能：
提高催化剂的机械强度和热传导性； 减少催化剂的收缩，防止活性组分烧结，从而提
二、化工产品
原料经过化学变化和一系列加工过程所得到的目的 产物。
化工产品中一般都含有原料中的部分原子 一种物质有时是原料，有时又是产品，要根据实际生产 过程的需要具体确定。
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化工生产过程知识目标
第二节 化工生产原料准备过程
1 中间产品
化工生产过程中作为下一个工序原料的目的产物 中间产品一般不能直接应用，需经过进一步加工才能 变成可直接利用的产品。化工企业所生产的产品，大多属 于中间产品。
（1）中毒及碳沉积
催化剂中毒的一种形式是毒物将催化剂活性物质转变成钝 性的表面化合物，使其活性迅速下降。另一种情况是一些 重金属（Ni、Cu、V、Fe等）化合物沉积在催化剂上，使 选择性下降。有时某些毒物阻塞了孔隙，使反应物不能到 达催化剂的活性表面。 碳沉积指的是一些有机反应物在进行主反应的同时，因深 度裂解而生成碳或由于聚合反应生成聚合物、焦油等物质 覆盖了催化剂表面，使催化剂失去活性。
用催化剂； 催化剂的应用，提高了原料的利用率、扩大
了原料来源和用途； 催化剂在环保、能源开发等方面也具有突出
的作用； 催化剂作用研究已成为现代化学研究领域的
一个重要分支。
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催化剂
催化剂的作用：
①加快化学反应速度，提高生产能力；②对于复 杂反应，可有选择地加快主反应的速度，抑制副 反应，提高目的产物的收率；③改善操作条件、 降低对设备的要求，改进生产条件；④开发新的 反应过程，扩大原料的利用途径，简化生产工艺 路线，从而提高设备的生产能力和降低产品成本； ⑤消除污染，保护环境。
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二、空间速率与停留时间
1、 空间速率（空速）
单位时间内单位体积催化剂上所通过的反应物在标 准状态下（0.1 MPa、0℃ ）的体积流量。
单位： Nm3/(m3催化剂 h) 或 [ h ]1
2、 停留时间（接触时间）
操作条件下的反应物在催化剂上的停留时间。
单位：s
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二、空间速率与停留时间
例：某低压法合成甲醇装置，操作压力为5MPa，温度 为523K，铜基催化剂装填量为44.9m3，进塔合成气为 280 000 Nm3/h。计算空速和接触时间。
3332kg/h，求乙烯的原料消耗定额。
解：消耗的原料量＝4550＋2450×5%
＝4550＋122.5
＝4672.5kg/h
消耗定额＝
＝
＝1.4
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16
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这三种能力在生产中的用途各不相同，设计能力和查定能力主要作为企业 长远规划编制的依据，而计划能力是编制年度计划的重要依据。
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4
一、生产能力与生产强度基础
（二） 生产强度
设备的单位体积或单位面积的生产能力。
单位： k/gm (3h)、 t/m (2h)
时空收率：催化反应装置的生产强度。 kg /m (3催化 h)、 剂 t/k (催 g 化 h) 剂
解：C2H6→ C2H4 +H2 x60 010% 060% 1000
34030 S 28 10% 060.7%
600
34030 Y 28 10% 036.42%或=60%×60.7%=36.42%
100
质量收 34率 1 00 % 03% 4
1000 .
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四、消耗定额
生产单位产品所消耗的各种原材料的量。即每生产一 吨100%的产品所需要的原料数量。 包括原料和公用工程（水、电、气、汽、冷）
（2）总转化率=
循环流程
过程中参加反应的 物反 量应 进入到过程的反应物 10量0%
（3）平衡转化率 可逆反应，达到平衡时的转化率
.
8
三、转化率、选择性、收率
平衡转化率是一定条件下的最高转化率，该 值可作为提高实际转化率、改进生产的依据。
若反应过程中不断从反应区域取出生成物， 使反应远离平衡，既保持了高速率，又使平衡不断向 产物方向移动。近年来，反应-精馏等新技术应运而生。
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三、转化率、选择性、收率
3、收率
转化为目的产物的 应某 物反 量 Y 通入系统的总反应物 1量 00%
同转化率一样，若 “系统” 取反应器，称单程收 率，若取整个生产系统，则为总收率。
单程收率高，反映反应器生产能力大，意味着未反应 原料回收和循环减少，标志着过程即经济又合理。
三者关系：单程收率=单程转化率×选择性
设计能力是根据设计任务书和技术文件规定的生产能力，根据工厂设计中规定的产 品方案和各种数据来确定的。
查定能力是指老企业在没有设计能力数据，或由于企业的产品方案调整、组织管理 或技术条件等发生变化，原有的设计能力已不能反映企业的实际生产能力所能达到 的水平，此时重新调整或核定的生产能力。
现有能力又称为计划能力，指在计划年度内，依据现有生产装置的技术条件和组织 管理水平能够实现的生产能力。
解：
SV
V反应气280006023h16 V催化剂 44.9
V 气 2800 0 5 .10 5 202 71 3 30m 73/2h8
V催化剂 4.49360 10.50s7
V气 10728
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三、转化率、选择性、收率
1、转化率
（1）单程转化率x
=
参加反应的反应物量 进入反应器的反应物1量00%
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2
一、生产能力与生产强度
2. 影响因素
设备因素:设备的大小、结构是否合理及套数。 确定最佳工艺条件:指控制化学反应过程。 人为因素：
✓ 生产技术的组织管理水平 ✓ 操作人员的操作水平：一是按照工艺指标平稳操
作；二是及时发现生产中出现的事故隐患并能正 确的处理，防止事故的发生。
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3
生产能力分类
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三、转化率、选择性、收率
4、质量收率
当生产过程极其复杂，难以通过分析手段确定各组 分含量时，可直接用质量收率来表示反应效果。
质量收率 生成 混的 合目 原的 料产 的物 质的 量 1质 00%量
注意质量收率可能大于100%。
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三、转化率、选择性、收率
例 2 ： 原 料 乙 烷 进 料 量 为 1000kg/h ， 反 应 掉 乙 烷 量 为 600kg/h，得乙烯340kg/h，求反应转化率、选择性、收 率及质量收率。
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三、转化率、选择性、收率
2、选择性(产率）
转化为目的产物 应的 物某 量反 S 参加反应的反应物 10量0%
表达主、副反应进行程度的大小，反映原料利用是否 合理。
当控制条件提高转化率时，有可能导致选择性的下降， 一般要求选择性越高越好。如果选择性高而转化率很低， 则设备生产能力大大降低。
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绪论—— 化工生产的通用基础知识
任务三 化工生产的工艺指标
一 、生产能力与生产强度 二、空间速率与停留时间 三、转化率、选择性和收率
四、消耗定额
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一、生产能力与生产强度
（一）生产能力
1. 定义
化工装置在单位时间内生产的产品量或处理的原 料量。其中原料的处理量也称加工能力。
单位： ✓千克/时（kg/h） ✓吨 /天 (t/d) ✓万吨/年 (10kt/a)
（A理/ A实）×100%=原料利用率=1-原料损失率
2.公用工程的消耗定额
公用工程是指化工生产必不可少的供水、供热、冷冻、供电 和供气等。
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化学工业出版社
例:以乙烷为原料裂解生产乙烯，通入反应器的乙烷为
7000 kg/h ，参加反应的乙烷量为4550 kg/h，没有参加反应
的乙烷的5%损失掉，其余都循环回裂解炉。得到乙烯
原料消耗定 原 产 额料 品量 量
消耗定额是反应生产技术水平和管理水平的一项重要 经济指标，是企业管理的基础数据之一。
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(1)理论消耗定额 将初始物料转化为具有一定纯度要求的最 终产品，按化学反应方程式的化学计量为基础计算的消耗定 额，用“A理”表示 。 (2)实际消耗定额 按实际生产中所消耗的原料量为基础计算 的消耗定额，用“A实”表示。