无机化工工艺学 ppt课件

化工工艺学--学习要求
❖ 学习要求：了解上述有代表性的大化工过程 的生产原理、热力学与动力学特征、催化剂 特性、主要设备的结构和特点，掌握其工业 生产方法、工业原理、工艺流程。使学生对 基本化学工业典型过程有深入的了解。
❖ 笔记；作业； ❖ 学习流程示意图（看看）
化工工艺学学习 示意图
第一篇合成氨 目录
无机化工—特点
➢在化学工业中是发展较早的部门，为单元操
作的形成和发展奠定了基础，
➢主要产品多为用途广泛的基本化工原料。 ➢与其他化工产品比较，无机化工产品的产量
较大。
化工生产基本原料简介
❖ 石油、煤、天然气 、农林副产品，各种矿物质 。
❖ 世界能源消耗量： 石油40%、煤27%、天然气23%、核能7%、水 3%。 ❖ 2004年世界石油产量前五位：俄罗斯、沙特、 美国、伊朗、中国。中国石油产量1.75亿吨， 探明储量25亿吨，探明天然气储量1.51亿吨。 ❖ 2004年中国煤炭产量19.8亿吨,居世界第一位。
第一章: 绪论 第二章:固体燃料气化 第三章:一氧化碳变换 第四章:原料气的最终净化 第七章:氨的合成 第八章: 合成氨生产综述
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第一章 绪 论
一、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。
三、美国化学工业分类 按美国标准工业分类法
(SIC)
★28 化学品及有关产品
❖ 281 工业无机化学品 ❖ 282 塑料和树脂,合成橡胶,合成纤维和人造纤维 ❖ 283 药品 ❖ 284 肥皂,洗涤剂,清净剂,香料,化妆品及卫生剂 ❖ 285 涂料,清漆,喷漆,瓷漆及有关制品 ❖ 286 工业有机化学品 ❖ 287 农用化学品 ❖ 289 其它化学品
化学纤维及塑料。
❖氨的其他工业用途也十分广泛，例如：
在制冰、空调、冷藏等系统的致冷剂， 还有在冶金业、在医药和生物化学等方 面也有应用。
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三、生产方法
（一）氰化法
CaO 3C2 00 oC 0Ca2CCO Ca2CN21 00 oC 0CaC2N C CaC2N 3H2O CaC3O 2NH3
（二）直接法
此法是在高压、高温和有催化剂时，氮气和氢 气直接合成为氨的一种生产方法。目前工业上合成 氨基本上都用此法。
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四、合成氨生产技术发展
1913年，在德国Oppau建成第一个工业化的合成氨装置， 日产30t氨.一次大战后，各国都在德国被迫公开的合成氨 技术的基础上，开发了一些其他方法。但氨产量增长缓慢。 二战结束后，由于技术的进步，高速发展。
1、在原料构成方面：由以固体燃料（焦炭，煤等）为主 转化到了以气体或液体（天然气、石脑油、重油）原料为 主来合成氨。
（1）以固体燃料为原料生产合成氨
最早建立的合成氨厂用焦炭为原料，20世纪20年代以后 开始出现焦炉气深度冷冻分离制取氢气的方法。后来有队 煤的连续气化进行了研究，并开发成功流化床煤气化工艺。 一直到二次大战结束，煤和焦1炭7 始终是合成氨的主要原料。
➢ 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。
（二）、化学性质（略）
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二、氨的用途
❖80％左右的氨用来制化学肥料，其余
作为生产其他化工产品的原料。
❖氨在工业上主要用来制造炸药和各种
无机化工工艺学
化学工业
❖ 化学工业产品化学原料、化学肥料、三大合 成材料、染料、香料、涂料、感光材料、橡 胶材料、新型材料、医药、农药、炸药、各 种试剂、助剂、日用化学品等等.
❖ 化学工业可分为无机化学工业和有机化学工 业即无机化工和.
一、无机化工
基本无机化工 三酸、两碱、合成氨、化学肥料 精细无机化工 各种试剂、药剂、日化品、稀有
元 素等
电化学工业 氯碱工业、湿法电冶金、电石生产
等
硅酸盐工业 玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等 矿物涂料和颜料的生产
二、有机化工
➢基本有机化工 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
➢精细有机化工 各种试剂、药剂、香料和杀虫剂
、 染料工业和各种中间体(医药、农药、颜料) 等
➢高分子化学工业 三大合成、成膜材料等的生产 ➢燃料化学工业 石油、天然气、煤的化学加工等 ➢食品工业 糖、油脂、饮料、生化产品等 ➢其它 造纸、制革、橡胶等的加工
(催化剂,高温高压,反应速度快,材料,三废)
无机化工工艺学课程--内容简介
➢ 化学工业:以天然资源为原料生产基本化工原料的过程
课程包括反应的基本原理、工艺过程与工艺条件和过程 涉及的设备等。（化学工业又称化学加工工业，泛指生 产过程中化学方法占主要地位的过程工业。）
➢ 无机化学工业：是以天然资源和工业副产物为原料生产
硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等无机酸，纯碱、烧碱、合成 氨、化肥以及无机盐等化工产品的工业，包括硫酸工业 、纯碱工业、氯碱工业、合成氨工业、化肥工业和无机 盐工业。广义上也包括无机非金属材料和精细无机化学 品，如陶瓷、无机颜料等的生产。
➢授课内容: 合成氨生产工艺，尿素生产工艺，硫酸生产
工艺，纯碱生产工艺，无机精细化工生产工艺。
由表可见虽然各国资源不同，但选用原料的基本方向相 同，主要资源条件许可，作为合成氨的原料首先考虑采 用天然气和油田气，其次采用石脑油和重油。 注：看一篇文献
★29 石油炼制及有关产品
❖ 291 石油炼制 ❖ 295 铺路和屋面材料 ❖ 299 其它石油和煤产品
★30 橡胶制品 ★32 玻璃与陶瓷
四、 化学工业的特点
❖ 在国民经济中占有重要地位 ❖ 品种多 原料广 工艺路线多 ❖ 装置大型化 具有规模经济性 ❖ 综合利用率高 有联产品和副产品 ❖ 先进科学技术化程度高,生产效率高
（2）以气体燃料或固体燃料为原料生产合成氨 20世纪50年代开始采用天然气制氨，由于天然气便于管 道输送、投资省、能耗低等优点，到20世纪60年代末， 国外主要产氨国都已先后停止用焦炭、煤为原料，而以 天然气、重油等为原料，天然气所占比重不断上升。下表 为各种原料的日产104.3t合成氨厂相对投资和能耗比较。