第1章-绪论 3.pptVIP

化工工艺 第一章 绪论 1.1 概述 无机化工原料与基本无机化工产品之间的关系 1.1.2 化工原料的变迁与化学工业发展趋势 18世纪以前　化工生产为作坊式手工工艺，古代化学工艺：制陶、酿造、冶炼等。 近代化学工艺　标志：无机酸、碱、盐、煤化工以及在此基础上的合成染料、医药、涂料工业。 3.现代化学工业：以合成产品为标志 现代化学工业特点 原料、生产方法和产品多样性与复杂性 大型化、综合化、精细化发展 多学科、技术密集型生产 能量综合利用 资金密集、投资回收快，利润高 安全、环保日益突出 1.1.3化工工艺学的任务 　是研究由化工原料加工成化工产品的化工生产过程的一门科学，包括生产方法、原理、流程、设备。 1.1.4研究方法 1.1.5地位、作用、意义 1.2化工原料及初步加工 1.2.2煤 1.2.3天然气 1.2.4石油 原油的常减压精馏及流程 原油的二次加工 催化重整工艺及流程： 焦 化 1.2.5生　物　质 1.预脱砷、预分馏：原料含砷量＜0.1ppm、除去C5以下馏分 2.预加氢：除去原料中能使催化剂中毒的砷、铅、铜、S、N、O以及饱和烯烃 3.催化重整：主要是芳构化反应 4.后加氢：饱和重整油中不饱和烃 5.稳定系统：脱去气态烃及戊烷 6.芳烃抽提：抽提出芳烃 7.芳烃分离：精馏分离得到苯、甲苯、二甲苯、乙苯 减压渣油 热裂化渣油 重残油 焦化 焦化气体 焦碳 乙烯、丙烯、丁烯等 焙烧 电极焦 焦化油 汽油、柴油、蜡油 焦化方式 釜式焦化 延迟焦化 流化焦化 已淘汰 逐渐为延迟焦化所取代 一炉两塔 两炉四塔 * 化工工艺：原料 产品 化学反应转变 化学的、物理的措施 化工原料 无机原料 有机原料 基础化工原料 一般化工原料 水、空气、无机非金属、金属矿物 石油、天然气、煤、生物质 无机酸、工业气体、乙炔、乙烯、苯等 由基础化工原料制得的简单小分子产品 2000万种以上 1.1.1从原料到化工产品 空气 煤、焦 水 气化 空分 氧 氮 氢 氨 硝酸 石灰石 煅烧 CO2 碳酸钠 CaO 氯化钠 磷石灰 硫 黄铁矿 电解 Cl2 氢氧化钠 分解 磷酸盐 煅烧 氧化铁 SO2 硫酸 钢 重要的无机化工终产品： 　　化肥、金属材料、无机非金属材料、无机颜料、催化剂、无机聚合物等 Ⅰ.首先是无机化学工业的兴起： 1791年路布兰法生产纯碱 1859年铅室法生产硫酸 1892年电解食盐水生产氯气、烧碱 18世纪到20世纪初：接触法取代铅室法；氨碱法取代路布兰法 古代、近代化学工业是以改变天然产物为特征 1888年焦炭与氧化钙 电石 乙炔 Ⅱ.18世纪末建立以煤焦油为原料的有机化学工业体系： 合成染料、农药、香料、医药、炸药等 化学合成时代 苯 硝基苯 苯胺紫 甲苯 TNT 苯酚 水杨酸 阿司匹林 水杨醛 多种香料 Ⅱ.20世纪50年代开始，以石油、天然气为原料合成有机化学品 20世纪40年代，管式炉裂解烃类工艺、临氢重整工艺开发成功 20世纪初F.哈伯发明合成氨技术 1913年第一个合成氨厂 1920年C.埃利斯发明丙烯水合制异丙醇工艺 石油化工兴起 80~90%有机化工产品 水煤气 石油化工迅猛发展 Ⅰ.19世纪末到20世纪50年代，以煤为原料，经煤焦油、电石乙炔进一步生产有机化学品 用可再生资源代替化石燃料成为主要的化工原料是不可逆转的趋势 20世纪末到21世纪初 精细化工、生物化工 复合材料、高温超导材料、信息材料、纳米材料 批量小、品种多、功能优良附加值高 1931年氯丁橡胶工业化 1937年合成尼龙66 50年代初，大规模生产塑料、合成橡胶、纤维 合成材料时代 新经济增长点 特殊性 生产不同产品需要采用不同化学工艺 相同产品原料路线不同采用不同化学工艺 感性认识 发展积累 化学定律科学原理 化工工艺 分类 煤化工 无机化工 石油化工 生物化工 精细化工 高分子化工 21世纪化工工艺：精细化、个性化、原料路线改变、绿色化工 化工工艺学因多学科交叉、融合而得到扩展，能源科学、信息科学、材料科学、生命科学、纳米尺度研究、理论和计算方法的应用为它提供更广阔的空间 化工单元过程 反应动力学热力学 先进反应单元工艺 “分子设计”理论 合成产品 计算机技术 1.　从个别到一般，在一个一个特别的化工产品的生产过程中，研究这些“个别”现象、过程，用理论（化学工程学）来加以研究，归纳出一些规律性的东西再升华为理论。 2.　将经过归纳的初步结论，加以深入分析研究，弄清之后用以解决问题，设计流程指导生产实践，并接受实践检验，再加以丰富和修正。 工艺流程 复杂生产过程 工艺操作参数 三废治理 躯壳 灵魂 规矩 一个生产过程可分为4~5个板块： ①反应过程-确定过程基本参数：T、P、Cat、t及原料配比 原料准备 工艺参数 反应 分离 产品商品