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文档简介

1、第一章绪论1、化工工艺学:研究由化工原料到化工产品的转化工艺,系指原料物质经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这种转化的全部化学和物理的措施。2、化工工艺学是研究内容:由化工原料加工成化工产品的生产过程的生产方法、原理、流程和设备。3、化工工艺学的研究目的:是创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。4、化工生产过程:原料预处理、化学反应、产品分离及精制和产品包装与储运四大步骤6、三烯三苯一快一祭”:乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯以及乙焕和蔡。7、绿色化学目标为任何一个化学的活动,包括使用的化学原料、化学和化工过程、以及最终的产品,对人类的健康和环境都应该是友好的。第

2、二章化工原料1、化学工业的主要原料:包括煤、石油、天然气和农副产品等。2、煤的化工利用途径主要有煤干储、煤气化、煤液化、煤制电石。3、煤的干储是煤在隔绝空气条件下,加热分解形成气态(煤气)、液态(焦油)和固态(半焦或焦炭)产物过程(炼焦、焦化)4、煤的气化以煤、焦炭(半焦)为原料,以水蒸汽、氧气或空气为气化剂,在高温(9001300C)条件下,转化成主要含有氢气和一氧化碳的过程。5、对石油进行一次加工和二次加工。一次加工方法为常压蒸储和减压蒸储;二次加工主要方法有:催化重整、催化裂化、加氢裂化和炫类热裂解等。6、原油预处理:方法:用加破乳剂和高压电场联合作用的脱水脱盐一一电脱盐脱水。罐注水目的

3、:溶解原油中结晶盐、减弱乳化剂作用、利于水滴聚集。原理:破乳剂和高压电场作用下破乳化,使水凝聚沉降分离。为什么原油要进行预处理:含盐、含水来源;含水一一增加燃料消耗和冷却水消耗;含盐、-在炉管、换热器管形成盐垢,堵塞管路;设备腐蚀7、原油常减压蒸储主要设备:常压塔,蒸储塔。原因:其中350c以上的高沸点储分,在高温(400C)会发生分解和缩合反应,产生焦炭,导致管路堵塞.现代技术通过减压蒸储可从常压重油中拔出低于550C的微分。8、辛烷值:概念:汽油在内燃机中燃烧时抗爆震性能指标。与汽油组分有关。辛烷值越大抗爆震性越好。规定:异辛烷的辛烷值为100,正庚烷为0,两者按不同比例混合成标准燃料油。

4、提高方法:I、添加四醋酸铅(有毒,无铅汽油替代)H、催化裂化、催化重整得到芳炫、环烷炫、异构烷炫调整汽油(最好方法)田、添加高辛烷值组分如MTBE(MTBE致癌作用)9、原油二次加工概念:重质储分及渣油再进行化学结构上的破坏加工生成汽油、煤油等轻质油品过程。原油二次加工方法:热裂化、催化裂化、催化加氢裂化、催化重整。10、催化加氢裂化优点:(1)生产灵活性大;(2)产品收率高,质量好;(3)没有焦炭沉积,不需要再生催化剂,可采用固定床反应器;(4)总的过程是放热,反应器中需冷却;(5)加氢裂化所得的汽油辛烷值低,须经重整将它的辛烷值提高。11、催化重整:重要的二次加工方法,以石脑油为原料在催化

5、剂作用下,烧类分子重新排列成新分子结构的工艺过程。目的:生产高辛烷值汽油组分,为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料,生产化工过程所需溶剂、油品加氢所需高纯度廉价氢气和民用燃料液化气等副产品。12、催化重整工艺流程:1)预脱碑和预分储工序:2)预加氢工序:脱除S、O、N、As等杂质。氢气在反应器中的作用是加氢,带出杂质气体和导出加氢反应产生的热量。3)催化重整工序:4)后加氢工序:在重整油中混入部分不饱和烧,它们若混入芳煌产品中,会使芳炫变色,质量变坏,故要在和预加氢基本相同的条件下再进行一次加氢操作。5)稳定系统6)芳煌抽提7)芳煌分离13、天然气制合成气的方法有蒸汽转化法和部分氧化法,主要反

6、应分别是CH4+H2O-CO+3H2CH4+1/2Q2-.CO+2H2第三章无机化工合成氨1、合成氨生产过程:(1)原料气制备:用煤或原油、天然气制含氮、氢的原料气。(2)原料气净化:将CO、CO2、S脱除到ppm级。(3)压缩和合成:高温、高压,净化后原料气经过压缩到1530MPa、450c左右,在催化剂作用下在合成塔内生成氨。2、合成氨原料气制备二段转化目的和设备:目的:转化率高必须转化温度高,全部用高温度,设备和过程控制不利,设备费用和操作费用高。一段温度只在800C左右,对合金钢管要求低,材料费用降低。在二段才通入空气,使与一段的为反应产生高温,保证二段转化完全。因此,采用二段方式将一

7、段转化气中的甲烷继续转化;加入空气提供合成氨反应需要的氮;燃烧部分转化气中的氢气为转化炉供热,设备:一段转化炉,二段转化炉3、合成氨原料气制备工艺条件:a.压力:34MPa,降低能耗,提高余热利用价值,减少设备体积降低投资;b.温度:一段炉温度760800C,主要考虑投资费用及设备寿命c.水碳比:水碳比高,残余甲烷含量降低,且可防止析碳。因此采用较高水碳比,约3.5-4.0od.空速:以整个原料气的干基、湿基,或以甲烷、氮气为基准。4、合成氨原料气制备中天然气蒸汽转化法原理与流程:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),一定比例氢氮合成气预热后,进入加氢反应器和氧化锌脱硫罐,配入

8、中压蒸气达到一定水碳比后进入一段转化炉,一段转化气再进入二段转化炉,与二段转化炉中的工艺空气汇合,通过催化剂床层继续反应。5、水煤气是以水蒸气为气化剂制得的煤气,主要成分是CO和跳。半水煤气是以空气和水蒸气作气化剂制得的煤气,主要成分是CO、咦和N2。6、煤为原料间歇制取半水煤气时,一个循环包括包括一下五个过程:(1)吹风阶段:空气从炉底收入,进行气化反应,提高燃料层的温度(积蓄热量),吹风气去余热回收系统或放空。(2)一次上吹制气阶段:水蒸气相加氮空气从炉底送入,经灰渣区预热进入气化区反应,生成的煤气送入气柜。此过程中,由于水蒸气温度较低,加上气化反应大量吸热,使气化区温度显著下降,而燃料层

9、上部却因煤气的通过,温度有所上升,气化区上移,煤气带走的显热损失增加,因而在上吹制气进行一段时间后,应改变气体流向。(3)下吹制气阶段:水蒸气和加氮空气从炉顶自上而下通过燃料层,生成的煤气也送入气柜。水蒸气下行时,吸收炉面热量可降低炉顶温度,使气化区恢复到正常位置。同时,使灰层温度提高,有利于燃尽残碳。(4)二次上吹制气阶段:下吹制气后,如立即进行吹风,空气与下行煤气在炉底相遇,可能导致爆炸。所以,再作第二次蒸汽上吹,将炉底及下部管道中煤气排净,为吹风作准备。(5)空气吹净阶段:二次上吹后,煤气发生炉上部空间,出气管道及有关设备都充满了煤气,如吹入空气立即放空或送往余热回收系统将造成很大浪费,

10、且当这部分煤气排至烟囱和空气接触,遇到火星也可能引起爆炸。因此,在转入吹风阶段之前,从炉底部收入空气,所产生的空气煤气与原来残留的水煤气一并送入气柜,加以回收。7、原料气净化除去有害物质,如硫化物、CO、CO2等,净化主要包括脱硫、CO变换和脱除CO2和少量CO。8、合成氨原料气净化脱硫:主要是硫化氢,其次是二硫化碳、硫氧化碳等有机硫。脱硫的方法:干法脱硫和湿法脱硫。9、合成氨原料气净化干法脱硫:干法脱硫适用于含S量较少情况。氧化锌法(氧化锌脱除有机硫的能力很强,一步脱硫就行。)、钻铝加氢脱硫法(脱除有机硫十分有效的预处理措施。几乎可使天然气中有机硫全部转化成硫化氢。钻铝加氢法还可将烯凝加氢转

11、变成饱和烷炫,从而减少蒸汽转化工序析碳的可能。)10、合成氨原料气净化湿法脱硫:湿法脱硫适用于含S量较大场合情况。优点:脱硫剂是便于输送的液体物料;脱硫剂可以再生,并能回收富有价值的化工原料硫磺。分类:化学吸收法(意酿二磺酸钠法,即ADA法)和物理吸收法。11、合成氨原料气净化一氧化碳变换:原因:脱硫后原料气都含有CO,但氨的合成生产中不需要CO,而在一定条件下还会与合成氨的体系催化剂反应,导致催化剂失活,应将其除去。大多数CO通过变换反应除去,少量通过其他净化法除去。变换反应:CO+H20fCO2+H2,变换目的:将原料气中CO变成CO2和H2,也是合成氨需要的最重要成份。变换反应特点:1、

12、可逆:化学平衡的问题,转化率问题?2、放热;3、等体积;4、催化剂,因此温度越低,水碳比越大,平衡转化率越高,反应后变换气中残余CO量越少。变换过程工艺条件:温度、压力、水蒸气比例。12、变换反应通过分段冷却来实施降温:原因:低温条件下变换后残余CO含量可以有较大的降低;但降低温度,对反应速度不利,因此选择适宜温度进行以提高反应器利用率、减少催化剂用量。由于反应初期转化率低,最适宜温度较高;反应后期,转化率高,最适宜温度较低。随反应进行,转化率增加,需降低反应温度,而反应放热,需采用分段冷却降温。13、合成氨原料气净化中压变换和低压变换:中变温度约370C,中变后CO降至3%,温度升高到425

13、-440C,经换热后温度约220c进入低变,低变出口约240C,残余CO为0.3-0.5%。14、合成氨原料气净化二氧化碳脱除:原因:(1)CO2是合成氨催化剂毒物。(2)太高CO2稀释了原料气,降低了氢氮分压。(3)在铜氨洗液、含氨循环气形成碳镂结晶而堵塞管道。(4)CO2可以再利用合成尿素、纯碱、NH4HCO3等。方法:物理吸收法(甲醇水洗法);化学吸收法(热钾碱法);主要分脱碳(吸收塔)和再生(再生塔)两部分,再生需要供给很多热量,也是合成氨中耗能的一个较重要部位。15、合成氨原料气净化少量一氧化碳的脱除:铜氨液洗涤法;液氮洗涤法-深冷分离法;甲烷化法CO+3H2=CH4+H2O13H2

14、N2=2NH3,H298=-46.22kJ/mol116、氨合成基本原理:特点:可逆反应-转化率的问题?;放热反应-反应热及时移走,温度控制?;体积缩小-反应压力?;催化剂加速-选择问题,寿命问题?-平衡氨含量随压力升高、温度降低、惰性气含量减少而增大。17、氨的合成影响平衡氨含量的因素:1、氢氮比的影响;2、惰性气体含量的影响18、氨的合成影响反应速率的因素:空速:空速增加,生产强度提高。温度:最适宜温度小于平衡温度。压力:选较高压力。氢氮比:选取合适比例19、氨的合成流程和主要设备:新鲜气压缩与循环气混合冷却、升温进入氨合成塔。反应后气体经锅炉给水预热器后再向新鲜气供热。只分离很少部分氨后

15、就进入循环压缩,与新鲜气混后冷却,分离氨后再升温进入氨合成塔。主要设备:氨合成塔20、氨的合成先分离氨与后分离氨:先分离氨再循环,分离功耗小,但压缩功大,合成压力30MPa。先循环混合再冷却分离,冷冻功耗小但循环功耗大。总能耗小。21、轴向冷激式合成塔优点:结构简单、催化剂分布和温度分布均匀、控温调温方便、床层通气面大阻力小。径向冷激式合成塔优点:气体通过床层路径短,通气面积更大,阻力更小;适宜用更小粒度催化剂,提高内表面积,减少内扩散影响;催化剂还原均匀;降低能耗,更适宜于离心式压缩机。硫酸1、硫酸生产方法:硝化法(SO2+N2O3+H2O=H2SO4+2NO,2NO+O2=2NO2,NO+

16、NO2=N2O3)、接触法(4FeS2+IIO2=2Fe,O3+8SO2,SO2+0.5。2=SO3,SO3+HzOH2SO4)2、硫酸生产流程:预处理(粉碎、配矿、干燥);焙烧;净化;转化;吸收。3、焙烧速率提高途径:提高操作温度、减小硫铁矿粒度、增加空气与矿粒的相对运动、提高入炉空气氧含量。4、沸腾焙烧炉特点:优点:生产强度大、硫的烧出率高、传热系数高、产生的炉气二氧化硫浓度高、适用的原料范围广、结构简单、维修方便。不足:炉尘量大,炉尘占总烧渣的60%-70%,除尘净化系统负荷大、需将硫铁矿粉碎至较小粒度,需高压鼓风机,动力消耗大。5、酸雾:炉气中少量三氧化硫要与水反应生成硫酸,温度较低时

17、,炉气中大多数三氧化硫都转化成硫酸蒸汽(酸雾)。清除方法:静电沉降法。6、净化杂质目的:除去无用杂质,提供合格原料气。矿尘(使催化剂中毒);AS2O3和SeQ(使催化剂中毒);HF和SiF4;H2O和SO3(形成酸雾)7、净化流程比较:水洗流程:简单、投资省、操作方便,碑和氟的净化率都高。但SO3和SO2溶于水难于回收,使S的利用率低。最大不足是排放有毒含尘污水多,环境污染大。酸洗流程:酸可循环使用,多余酸排出系统他用。可利用炉气中的SO3,提高了S的利用率。酸泥中的碑硒也可回收。最大优点是排污量少,为水洗流程的1/2001/300。8、炉气干燥工艺条件选择:吸收酸的浓度(93-95%硫酸)气

18、流速度(空塔0.70.9m/s)吸收酸温度(30-45C)喷淋密度(10-15m3/m2h)9、吸收硫酸浓度:当硫酸浓度98.3%时,水的平衡分压很高,SO3平衡分压很低,当硫酸浓度98.3%时,水的平衡分压很低,SO3平衡分压很高。只有硫酸浓度=98.3%,水和SO3平衡分压都接近于零,可得到最大的吸收率。10*、转化-SO2催化氧化工艺条件:1、最适宜温度2、二氧化硫的起始浓度3、最终转化率11、吸收影响因素:1、吸收酸浓度2、吸收酸温度3、进塔气温度12*、三废治理:氨-酸法,SO2(g)+2NH3?H2O(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O,(NH4)2SO3(aq)+SO2(

19、g)+H2O=2NH4HSO3(aq)13、两转两吸流程特点:反应速度快,最终转化率高;可用SO2浓度较高的炉气;减轻尾气污染和尾气处理负荷;需增加一换热器:一次吸收后需要再加热到420C左右才能进行转化反应;动力消耗增加。纯碱1、纯碱生产方法:氨碱法、联合制碱法(侯氏法)2、氨碱法原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO?(s)+NH4Cl3、氨碱法过程:(1)饱和盐水的制备和精制;(2)吸氨;(3)氨盐水的碳酸化;(4)过滤和煨烧;(5)氨的回收(6)制CO2和石灰乳(7)重质纯碱的制造5、饱和盐水制备和精制:精制的目的:将粗盐中所含杂质如Ca盐和Mg盐等除去。因为在吸收氨和碳酸

20、化过程中,可能生成氢氧化镁和碳酸钙沉淀,使管道堵塞或影响产品质量。两种除钙方法比较:氨法:可用尾气中的氨,省原料,但生成的氯化镂对碳酸化过程不利。纯碱法:用产品碱去除钙虽损耗了部分产品,但没有氯化镂生成,对后续工序碳酸化有利。6、吸氨原理:NH3+H2O=NH4OH;2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3,吸氨的主要设备是吸氨塔7、碳酸化原理:氨盐水先与CO2反应生成氨基甲酸镂;氨基甲酸镂水解生成碳酸氢镂;碳酸氢镂与钠离子反应生成碳酸氢钠。8、煨烧反应:2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+COz(g)+HzO(g)10、氨碱法和联碱法比较:氨碱法的优点:原料易得且价廉,生产中氨可循

21、环利用,损失较少;能大规模连续生产,易于机械化、自动化;可得高质量纯碱。缺点:原料利用率低,大量废液废渣污染环境;消耗大量蒸汽和石灰,流程长,设备庞大和能量浪费。联合制碱法优点:原料利用率高;不需石灰石及焦碳,成本低;不需要蒸氨塔、石灰窖、化灰机等笨重设备,流程短,建厂投资减少;无大量废液、废渣排出,可在内地建厂。11、析镂:用冷析和盐析,利用不同温度下氯化钠和氯化镂的溶解度差异从母液中分出氯化镂。烧碱1、烧碱生产方法:隔膜法,离子交换膜法。2、隔膜法原理(流程):食盐水进入阳极区,在阳极上析出氯气,钠离子通过隔膜进入进入阴极区与OH-生成氢氧化钠,阴极上析出氢气。生成的氢氧化钠由下部电解液出

22、口排出,整个操作过程是连续的。3、隔膜法电解工艺条件:(1)盐水质量与温度(2)盐水流量与电解液组成(3)电流密度和梢电压(4)绝缘性和电能效率(5)气体纯度和压力5、副产品:NaClO、NaCl,副反应消耗产品氯气和氢氧化钠,还降低产品纯度。6、离子交换膜法原理(流程):食盐水进入阳极区,在阳极上析出氯气,钠离子通过离子交换膜进入阴极区与OH-生成氢氧化钠,阴极上析出氢气。生成的氢氧化钠由下部电解液出口排出,整个操作过程是连续的。7、离子交换膜法电解工艺条件:(1)饱和食盐水质量(2)电解梢操作温度(3)阴极液NaOH浓度(4)阳极液NaCl含量第四章有机化工炫类裂解1、炫类热裂解:轻质炫类

23、在高温(850C)下受热分解生成分子量较小的炫类以制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳煌等基本有机化工产品的化学过程。2、炫类裂解过程:一次反应(脱氢反应;断链反应):原料炫类经热裂解生成乙烯和丙烯的反应。二次反应:一次反应产物进一步发生反应生成多种产物,甚至最后生成焦或碳。3、炫类裂解规律:键能方向(1)同碳原子数烷炫,CH键能大于CC键能,断链比脱氢容易。(2)烷炫相对热稳定性随碳链增长而降低,越长的炫分子越容易断链。(3)烷炫的脱氢能力叔氢最易脱去、仲氢次之,伯氢又次之。(4)带支链炫的CC键或CH键的键能小,易断裂。故有支链的炫容易裂解或脱氢。热力学方向(1)脱氢反应比断链反应所需热量多。(2)

24、断链反应4G0有较大负值,是不可逆反应,脱氢反应G。是较小负值或正值,是可逆反应,断链比脱氢易进行。(3)断链反应中,低分子烷炫CC键在分子两端断裂比在分子中央断裂在热力学上占优势,断链所得的较小分子是烷烧,主要是甲烷;较大分子是烯炫。随烷炫碳链增长,C-C键在两端断裂减弱,在分子中央断裂大。(4)乙烷不发生断链反应,只发生脱氢反应,生成乙烯及氢。甲烷生成乙烯的反应值是很大的正值,一般热裂解温度不变化。4、环烷炫裂解规律(1)侧链烷基比炫环易断裂,长侧链的断裂从中部开始,离环近的碳键不易断裂;(2)带侧链环烷炫比无侧链环烷炫裂解所得烯炫收率高;(3)环烷炫脱氢生成芳炫的反应优于开环生成烯炫的反

25、应;(4)五碳环烷炫比六碳环烷炫难裂解;(5)环烷炫比链烷炫更易于生成焦油,产生结焦。5、芳香烧热裂解:(1)烷基芳炫侧链发生断裂生成苯、甲苯、二甲苯等反应和脱氢反应;(2)较剧烈条件,芳煌发生脱氢缩合反应。如苯脱氢缩合成联苯和蔡等多环芳炫,多环芳煌还能继续脱氢缩合生成焦油直至结焦。6、各族炫类热裂解规律:异构烷炫正构烷炫环烷炫(C6C5)芳炫7、炫类热裂解二次反应:二次反应中除了较大分子的烯凝裂解能增产乙烯、丙烯外,其余反应都要消耗乙烯,降低乙烯的收率。应当尽量避免二次反应。8、结焦与生碳:结焦是低温度下通过芳炫缩合而成,有微量氢。生碳是高温度下通过生成乙快中间阶段脱氢为稠合的碳原子团,几乎

26、不含氢。9、PONA值:含氢量PNA;乙烯收率PNA;液体产物收率PNA;容易结焦倾向PNA;10、裂解工艺参数:PONA值(烷炫P烯炫O环烷炫N芳炫A,烷炫含量越大,芳炫越少,则乙烯产率越高),原料含氢量(氢含量高则乙烯产率越高),特性因数K(K值越大则乙烯产率越高),芳煌指数BMCI(BMCI值越小则乙烯潜在产率越高)11、裂解结果指标:转化率、产气率、选择性、收率和质量收率12、裂解工艺条件:温度(提高温度有利于提高一次反应对二次反应的相对速度,提高乙烯收率),停留时间(短停留时间对生成烯炫有利),炫分压(低压有利于乙烯的生产,有利于抑制结焦过程。)13、炫类热裂解采用什么样的温度、保留

27、时间和炫分压能得到较好的产物分布每解温度:750-900C,原料分子量越小,所需裂解温度越高,乙烷裂解温度最高;温度一一停留时间的影响:对于给定原料,相同裂解深度,提高温度,缩短停留时间,可以获得较高的烯炫收率,并减少结焦抑制芳煌生成,所得裂解汽油的收率相对较低,使快炫收率明显增加;压力对裂解反应的影响,从化学平衡角度分析(压力只对脱氢反应有影响)对一次反应:AhB+CPn0,凝聚合缩合的二次反应n0,因此降低压力有利于提高乙烯平衡组成,有利于抑制结焦过程;从动力学分析上看,一次反应多是一级反应,烧类聚合和缩合的二次反应多是高于一级的反应,因此降低压力,可增大一次反应对于二次反应的相对速率,有

28、利于提高一次反应选择性,减轻结焦。但是由于裂解是在高温下进行的,不易用抽真空减压方法实现减压,这是因为在高温不易密封,一旦空气漏入负压操作系统,与炫类气体混合会引起爆炸,同时还会多消耗能源,对后面分离工序的压缩操作不利,因此工业上加入稀释剂,P炫(常压操作,从而乙烯量K16、稀释剂:目的:降低炫分压;稀释剂种类:水蒸气、氢气、惰性气体;优点:设备在常压或正压操作,安全性高,不会对以后压缩操作增加能耗。17 .裂解过程中为什么要加入水蒸汽起到了哪些作用:热容量大,可稳定炉管温度,防止过热;易分离,价格便宜、易得。抑制原料中的S对银铭合金炉管的腐蚀;钝化作用。高温蒸汽可减缓炉管内金属Fe、Ni对炫

29、分解生炭反应的催化,抑制结焦速度;清除积炭。高温水能与积炭反应而清除积炭。H2O+CCO+H218 .裂解气为什么要急冷?急冷有哪些方法?各自的优缺点是什么?目的:回收高温热能,产生高压蒸汽;终止裂解反应(二次反应);急冷的意义:决定清焦周期,甚至决定裂解炉的周期;影响全装置的能耗和原料的单耗;方法:直接急冷:冷却介质(水、油)与裂解气直接接触。间接急冷:急冷锅炉废热锅炉用换热器回收大量的热量,冷却介质用高压水。19、裂解主要设备与工艺:设备:管式裂解炉。工艺:烧的热裂解,裂解气的预分储,气体净化系统,压缩和冷冻系统,精储分离系统20、裂解气体净化:1.碱洗法、乙醇胺法脱除酸性气体CO2,H2

30、S,危害为:干冰堵塞管道,也使催化剂中毒,产品达不到规定;2.脱水,危害为生成结晶物堵塞设备及管道;3.溶剂吸收法和催化加氢法来脱快,危害为影响催化剂寿命,恶化产品质量,形成不安全因素,产生副产品。21、精微分离方法:顺序分离流程(后加氢);前脱乙烷前加氢流程;前脱乙烷后加氢流程;前脱丙烷前加氢流程;前脱丙烷后加氢流程。22、深冷分离:深冷分离过程需要制冷剂。制冷是利用制冷剂压缩和冷凝得到制冷剂液体,再在不同压力下蒸发,则获得不同温度级位的冷冻过程。催化加氢1、催化加氢类型:不饱和键的加氢;催化还原加氢;加氢分解。(热力学):第一类加氢反应(乙快加氢,一氧化碳甲烷化,有机硫化物的氢解)第二类加

31、氢反应(苯加氢合成环己烷)第三类加氢反应(一氧化碳加氢合成甲醇)2、催化加氢反应原理:在催化剂的作用下,分子氢被活化与有机化合物中的不饱和官能团加成反应。2、催化加氢工艺条件:温度:低温有利于加氢反应。压力:提高压力对反应有利。用量比(摩尔比)。3、催化加氢精制产品:1、裂解气的净化除烘2、裂解汽油的精制3、精制苯4、精制氢气4、催化加氢催化剂:金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物催化剂、金属硫化物催化剂和金属络合物催化剂等。5、CO加氢合成甲醇工艺流程:造气压缩合成分离精制6、CO加氢合成甲醇速度因素:温度,压力,催化剂7、CO加氢合成甲醇工艺条件:a.反应温度及压力(催化剂种类而异)b.空速

32、(适宜空速与催化剂活性、反应温度及进塔气体组成有关)c原料气组成(Zn-Cr2O3催化剂:H2:CO=4.5;铜基催化剂:H2:CO=2.2-3。CO含量高不好:不利温度控制,引起玻基铁积聚,使催化剂失活,一般采用氢过量;巳过量:抑制高级醇、高级炫和还原性物质的生成,提高甲醇的浓度和纯度;氢导热性好,利于防止局部过热和催化剂床层温度控制)催化脱氢1、催化脱氢反应类型:1、烷炫脱氢生成烯炫、二烯炫及芳炫Ci2H26fn-Ci2H24+H2;2、烯炫脱氢生成二烯炫CsHioCH2=CH-C(CH3)-CH2+H2;3、烷基芳炫脱氢生成烯基芳炫C6H5-C2H5-C6H5-CH=CHz+H2;4、醇

33、类脱氢可制得醛和酮类CH3CH2OHCH3CHO+H22、乙苯催化脱氢工艺流程:脱氢反应、尾气产物分离、最终产品苯乙烯精制3、乙苯催化脱氢设备:脱氢反应器,冷凝器,精储塔催化氧化1、均相催化氧化的特点:催化剂活性较高、选择性较好;反应条件不太苛刻,反应比较平稳;设备简单,容积较小,生产能力较高;反应温度通常不太高,反应热利用率较低;在腐蚀性较强的体系时要采用特殊材质;催化剂多为贵金属,必须分离回收。催化剂多为Co、Mn等过渡金属离子的盐类2、非均相催化氧化的特点:平行副反应的竞争比均相氧化反应复杂而较难控制3、乙醛氧化制醋酸生产工艺和主要设备:氧化反应,产物分离,产品精制。设备为:搅拌鼓泡釜式

34、反应器、连续鼓泡床塔式反应器。4、乙醛氧化制醋酸反应原理和工艺条件:CH3CHO+1/2O2-CH3COOH,条件为:温度,压力,反应时间第五章精细有机化工产品典型生产工艺1、精细化工:即精细化学工业,是生产精细化学品的工业2、通用化学品(大宗化学品):指应用范围广泛、生产中技术要求高、生产批量大的化学品。如三酸、两碱、化肥、乙烯、苯及合成树脂、合成橡胶、合成纤维等。3、精细化学品:对基本化学品的初级或次级化学品深加工而制取的具有特定功能、特定应用功能、合成工艺中步骤多、产量小、产品附加值高等系列产品,例如医药、农药、食品添加剂等。4、磺化反应:磺化?磺化作用?第六章聚合物产品典型生产工艺1、

35、高分子化合物:高分子化合物通常指相对分子量104106的化合物2、单体、重复单元、结构单元、单体单元、聚合度3、加聚反应,缩聚反应?4、连锁聚合,逐步聚合?3、聚合方法?本体聚合;溶液聚合;悬浮聚合;乳液聚合第七章化工工艺计算1、转化率(X),收率(Y)和选择性(S)?2、物料衡算一一质量守恒定律3、热量衡算一一能量守恒定律第八章化工生产与环境保护1、绿色化工工艺:基本概念:绿色化学又称环境无害化学,由此发展的技术称环境友好技术或洁净技术:即利用化学原理在化学品的设计、生产和应用中即消除或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有毒有害物质的使用和产生,设计研究没有或只有尽可能少的环境负作用、在

36、技术上和经济上可行的产品和化学过程。2、绿色化学的12条原则3、原子经济性:反应物中原子有多少转化成了产物。设计合成方法时,应尽可能把反应过程中利用的原料都转化到最终产物中。4、绿色化学工艺的主要内容:原料绿色化:无毒无害原料、可再生资源;产品绿色化:安全、可降解;过程绿色化:原子经济性反应、绿色催化剂、绿色溶剂、过程强化一、名词解释:1、化工工艺学2、绿色化工、原子经济性3、反应收率、反应选择性、反应转化率4、炫类热裂解5、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合6、煤的干储、煤的气化7、催化重整8、汽油的辛烷值二、解答题:1、什么是汽油辛烷值?简述提高汽油的辛烷值主要手段。2、化工工艺学的研究目的?简述现代化学工业发展方向。3、简述硫铁矿为原料制取硫酸的生产原理及主要设备。4、在原料确定的情况下,从裂解过程的热力学和动力学出发,为了获取最佳裂解效果,应选择什么样的工艺参数(停留时间、温度、压力),为什么?5、炫类裂解为什么要加稀释剂?应选择什么样的稀释剂?6、合成氨原料气净化一氧化碳变换的反应是什么?影响该

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