二.化学工艺基础课件.pptVIP

教学目标 了解主要化工原料及其加工过程；化学工艺学的基本概念。 掌握石油的一次加工和二次加工的工艺和特点；化工过程的主要效率指标；热量衡算和物料衡算 掌握化工生产工艺流程的组织的基本方法，学会分析复杂流程的单程转化率、全程转化率、选择性等效率指标，建立初步的工程概念。 教学内容 原料资源及其加工 化工生产过程及流程 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 催化剂的性能及使用 反应过程的物料衡算和热量衡算基础 2.1 原料资源及其加工 石油 天然气 煤 生物质 空气 水 2.1.1 石油及其加工利用 石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展 基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等的产品中大约有90%来源于石油和天然气 三烯——乙烯、丙烯、丁二烯 石油制取 三苯——苯、甲苯、二甲苯 石油、天然气和煤制取 石油的组成 由分子量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物构成的混合物，其中化合物的沸点从常温到500℃以上 石油中的化合物分为 　　　　　　　　　　烃类 　非烃类 　胶质和沥青 烃类化合物 非烃化合物 胶质和沥青质 2. 油品的概念 根据沸程的不同，将石油制品分类 将异辛烷规定为100，正庚烷为0，两者以不同比例混合，制成标准汽油。将待测汽油与标准汽油相比较，若两者在标准汽油机中炕爆性能相同，则待测汽油的辛烷值就是同测标准汽油中异辛烷的百分含量 93＃ ？ 90＃ 馏程闪点：评定柴油蒸发性能的指标，主要是50%和90%的馏出温度 凝点：在规定的实验条件下，试样开始失去流动性的温度 冷滤点：通过过滤器的流量每分钟不足20mL时的最高温度 利用原油中各组分沸点的差别进行分离 常压蒸馏 减压蒸馏 催化重整 （catalytic reforming） 催化裂化 (catalytic cracking) 催化加氢裂化 (catalytic hydrocracking) 烃类热裂解 （pyrolysis of hybrocarbons） 天然气 主要成分是甲烷 干气 甲烷含量高于90% 湿气 C2~C4烷烃含量≥15%~20% 油田伴生气 天然气于石油伴生 煤层气（瓦斯气） 吸附在煤上的甲烷 天然气水合物 冻土带和海底甲烷与水组成的笼形化合物 制氢气和合成氨 经合成气路线制燃料和化工产品 直接催化转化成化工产品 热裂解制化工产品 甲烷的氯化、硝化、氨氧化和硫化 湿气中C2 ~ C4烷烃的利用 煤(coal) 由含碳、氢的多种结构的大分子有机物和少量硅、铝、铁、钙、镁的无机矿物质组成 成煤过程的程度不同分为 泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤 H% O%含量顺序 泥煤褐煤 烟煤无烟煤 高温干馏（炼焦） 低温干馏 煤气化 煤液化（直接液化 间接液化） 煤 糠醛的生产 [例]丙烯氨氧化制丙烯腈生产过程 主反应： C3H6+NH3+1/2O2 CH2= CHCN + H2O 主要副产物： HCN CH3CN Q ? 如何从吸收塔底流出的水溶液中分离出丙烯腈和副产物呢？ 方案一：将丙烯腈和各副产物同时从水溶液中蒸发出来，冷凝后再逐个精馏分离； 2.3 化工过程的主要效率指标 生产能力和生产强度 化学反应的效率——合成效率 转化率　选择性 收率 平衡转化率和平衡产率 生产能力 一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量或处理的原料量 单位 千克/时（kg/h） 吨 /天 (t/d) 万吨/年 (10kt/a) ？设计能力： 设备的单位体积（或面积）的生产能力 单位： kg/h·m3，t/d·m3 　　　　kg/h·m2，t/d·m2　 转化率 选择性 从产物角度来描述反应过程的效率 ？单程收率 总收率 ？平衡转化率　平衡产率 ？转化率、选择性和收率的关系 2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响 可逆反应，平衡常数