(工艺学基础知识.docVIP

1.化工工艺学 1.化工工艺学？ 化工工艺学就是研究运用各种学科的知识，经济地、先进地将各种原料生产出化工产品的技术、过程和方法，是化工产品生产的工程技术、诀窍和艺术。2.工艺? 使各种原材料、半成品加工成为产品的方法和过程。3.天然气 ? 天然气是埋藏在地下深度不同地层中的可燃性气体。它主要由甲烷、乙烷、丙烷和丁烷组成，并含有少量戍烷以上的重组分及二氧化碳、氮、硫化氢、氨等杂质。天然气有干气和湿气、富气和贫气之分。一般每m3气体中C5以上重质烃含量低于13.5×10＾-6m3的为干气，高于此值为湿气；含C3以上烃类超过94×10＾-6m3的为富气，低于此值为贫气。 4.天然气的利用主要有三条途径 ? （1）转化 合成气 （CO+H2） 合成氨 （2）氧化 甲醇、甲醛（福尔马林 （3）裂解 石墨、乙烯、丙烯 5.石油加工的主要途径 蒸馏、催化裂解、加氢精制、焦化、催化重整、脱蜡、溶剂抽提 6.炼厂气 ? 将石油进行各种加工，除得到液体石油产品外，还得到各种石油加工气体。 7.辛烷值 ? 辛烷值是一种衡量汽油作为动力燃料时抗爆、抗震性能的指标。规定正庚烷的辛烷值为0，异辛烷的辛烷值为100。在正庚烷和异辛烷的混合物中，异辛烷的百分率辛烷值越高，抗震性能越好、汽油质量就越好。（辛烷值越高燃烧越充分。从动力角度，辛烷值越低越好；从环保角度，辛烷值越高越好。） 8.有机化工的主要原料 ? 三烯： 乙烯 丙烯 丁二烯 三苯： 苯 甲苯 二甲苯 一炔： 乙炔 一萘： 萘 2.烃类热裂解 1.烃类热裂解与催化裂解的区别 1）看是否有催化剂（热裂解无催化剂，催化裂解有催化剂） 2）反应温度（热裂解反应温度高，催化裂解温度低） 3）原料（催化裂解因使用催化剂，原料面比较窄，有限制） 2.热裂解的主要反应 主要反应类型：1).断裂和脱氢 2).环烷化和芳构化 3).异构化 4).聚合、缩合 3.裂解深度的几种表示方法 ：①转化率 ②乙烯收率 ③出口温度 670—720℃ 浅度； 720—746℃ 中度；746℃ 深度 ④KSF 动力学深度函数 KSF=∫Kdt 4.温度、时间、压力的影响 （1）．温度 （2）停留时间：物料从反应开始到达某一转化率时在反应器内经历的反应时间 温度—停留时间效应: 1）裂解温度与停留时间是相互依赖，相互制约的。没有高温，停留时间无论怎样变化都不能提高乙烯的收率。同样，如果没有适当的停留时间，温度再高也不能有好的收率。 2）缩短停留时间，便可以允许提高温度。 (3)．压力 1）从化学平衡分析 从热力学分析，烃类裂解（一次反应）是分子增多的反应，而二次反应是分子减少的反应，降压有利。 2）从动力学分析 一是减压操作 二是采用惰性气体作稀释剂，降低分压 3）稀释剂的降压作用 要求：具有稳定性→（热稳定、化学稳定）；要易分离 5.水蒸气作稀释剂的优点：1)易得、热容大2）易分离3）清焦作用 6.SRT型炉的演变过程 反应初期：传热、供热→增加传热面积，延长停留时间 ↓ ↑ 采用小管径多股→ 流速度慢 反应后期：抑制二次反应，控制停留时间→加快速度 ↓ ↑ 多股变单股 → 流速度快 反应初期转化率低，二次反应尚未发生，小管径不易堵塞； 反应后期二次反应已发生，大管径不易堵塞。 补充：变径管的优点： a.反应初期 1）转化率低，管内体转化率低，管内体积流量增大不多，管径小不会影响压降。 2）原料需升温，需大量加热，管径小，比表面积大。 3）转化率低，流速小，时间长，对传热有利，二次反应尚未发生，结焦的可能性小，不易造成堵塞。 b.反应后期 1）转化率高，管内体积流量增大多，管径大压力上升不大 2）转化率高，对热量要求不高，管径大，对传热影响不大。 3）转化率高，流速快，时间短，二次反应已发生，管径大，不易堵塞。 7.如何判别清焦 是否需清焦：1）进口压力增大2）炉管是否出现光亮点3）裂解气中乙烯含量下降 8.间接急冷工业解决结焦的方法．能量回收的途径 工业上解决的方法： 1）控制停留时间（在急冷器中）减少结焦。2）控制出口温度，要求高于裂解气的露点，因为重组分冷凝下来形成膜，影响传热。 能量回收途径：1）高温裂解气