化工简介课件

化工简介汇报人：王力指导老师杨红老师汇报时间：2013.6.6Content1.化工的地位与发展史2.无机化工3.石油炼制与石油化工4.高分子合成材料5.天然气化工与煤化工6.化学工程与工艺的科学基础7.精细化工8.生物化工9.环境工程10.化工厂举例我们现在的科研成果都将用于生产或是有实际生产应用潜力的，这样才产生价值。因此化学离不开化工，我们有必要了解一些化工知识。化工是指化学工业、化学工程和化学工艺的综合。化工的范围不断扩充，并形成新的名词,如:环境化工、医药化工、化工自动化、化工过程模拟、化工技术经济、化工安全等。化工的应用广泛。1.化工的地位与发展史化学工业（chemicalindustry）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，涵盖的范围很广。化学工程研究以化学工业为代表的过程工业中有关的化学过程和物理过程的一般原理和共性规律，解决过程及装置的开发、设计、操作及优化的理论和方法问题。化学工艺即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这一转变的全部措施。化工在国民经济中的地位概括而言，化学工业在国民经济中是工业革命的助手，发展农业的支持，战胜疾病的武器，改善生活的手段，与衣、食、住、行息息相关。化工与农业化肥农药：研制高效、低毒和安全的农药植物激素及生长调节剂其他：农膜、土壤改良剂、饲料添加剂等。化工与国防火炸药工业是广义化学加工工业的重要组成部分，它的生产工艺及设备与一般化学工业，特别是燃料工业、制药工业十分相近，具有相同的操作和过程。随着火箭和导弹技术的进步，对推进剂的要求也越来越高，要求化工提供能量和冲量更高的发射药和推进剂，以及能量更大、破坏力和杀伤力更强的猛炸药。与国防有关的化工产品化工与能源一次能源：指从自然界获得且可直接加以利用的热源和动力源，包括煤、石油、天然气、油田气等，林木秸秆等植物燃料，沼气，核燃料，还有水能、风能、地热能、海洋能和太阳能等。二次能源：指从一次能源加工得到的便于利用的能量形式，除火电外，主要是指化学加工得到的汽油、柴油、煤油、重油、渣油和人造汽油等液体燃料，煤气、液化石油气等气体燃料。化工与人类生活迄今为止，人类发现和创造的1200多万个化合物各自有其性质和功能。农业、轻工业、重工业、吃穿用、衣食住行无不紧密地依赖化学品，化工使人们生活更加丰富多彩。化工与医药制药工业生物制药化学合成制药中药制药2.无机化工无机化学工业是相对于有机化学工业而言的庞大工业部门，它是发展最早的化工部门，在推动化工技术的发展上作出过重要的贡献。例如在过去，曾以硫酸产量的多少为标志，来衡量一个国家化学工业的发达程度，但现在已让位给乙烯了。无机化工的特点1、无机化工发展历史长，对人类生存和科技发展具有积极的推动作用和影响。2、无机化工产品是重要的基本化工原料，产量大，通用性强。3、与有机化工产品相比，品种相对较少，生产过程相对简单。4、新型无机化工产品不断出现，有些是高科技产品，如锂离子电池材料等。主要无机化工产品和用途一、酸、碱（三酸、两碱）二、化肥（氮肥、磷肥、钾肥）三、无机盐产品（电池原料、水处理剂等）四、无机非金属材料（先进陶瓷、炭材料、人造金刚石等）3.石油炼制与石油化工石油炼制是指将原油经过分离和反应，生产燃料油、润滑油、化工原料及其它石油产品的过程。以石油和天然气为原料进行化学品的生产通常称作石油化工。石油化工主要产品和用途

聚乙烯

乙二醇

氯乙烯

乙丙橡胶乙烯

聚合氧化

加氯工程塑料、氯纶纤维

丙烯电线、电缆塑料薄膜、成型制品涤纶、防冻剂、溶剂环氧乙烷二氯乙烷

共聚

聚丙烯

甘油

丙烯腈

苯酚丙烯

氧化氨氧化腈纶纤维、丁腈橡胶ABS树脂苯烃化酚醛树脂、锦纶、医药丙纶、胶片、树AA脂制品异丙苯炸药、医药、化妆用品丙烯醛

聚合丁二烯

溶剂、汽油添加剂重要化工原料

橡胶制品

塑料、农药

正丁烯

异丁烯正丁烷

苯乙烯

共聚丁苯橡胶

水合叔丁醇

氧化顺丁烯二酸酐

氧化

乙酸

碳四烃芳烃产品石油芳香烃主要是指苯、甲苯和二甲苯。芳烃产品广泛地用在石油化工和有机合成中，用于制造染料、农药、医药、合成橡胶、合成纤维等。石化工厂初馏塔常减压装置常压塔减渣(催化、焦化)减压塔煤油柴油加氢裂化催化裂化原油加热炉加热炉根据原油中各组份的沸点不同，将混合物切割成不同沸点的“馏份”。功能高分子材料

功能高分子材料既具有一般高分子的特性，又具有特殊功能，如光学功能、生物化学功能、表面化学功能、医药功能、导电功能等医学高分子材料离子交换树脂高分子液晶5.天然气化工与煤化工天然气化工是以天然气为原料生产化工产品的工业。天然气通过净化分离和裂解、蒸汽转化、氧化、氯化、硫化、硝化、脱氢等反应可制成合成氨、甲醇及其加工产品(甲醛、醋酸等)、乙烯、乙炔、二氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳、硝基甲烷等。天然气（naturalgas）主要成分:甲烷，尚含有不同量的乙烷、丙烷和丁烷以及少量的戊烷以上的重组分，此外还可能含有硫化氢、二氧化碳、氮、氢气等杂质。烷经合成气的化学转化与系列产品1.水蒸气重整制合成气(CH4+H2O→CO+3H2

）2.天然气直接部分氧化制合成气（CH4+1/2O2→CO+2H2)3.由合成气生成甲醇的反应式如下：4.在制得合成气后，则可进一步合成氨与尿素、甲醇、高级醇、汽油、柴油等5.由合成气制甲酸的反应式：CH3OH+CO→HCOOCH3HCOOCH3+H2O→HCOOH+CH3OH（水解）其总反应为：CO+H2O→HCOOH6.通过天然气的直接化学转化，如氧化偶联、选择性氧化等可制成烯烃、甲醇、二甲醚等，进而合成液体燃料等。煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。我国煤储存量较多，正在大力发展煤化工。煤化工的利用主要包括三个利用途径：（1）煤的干馏；（2）煤的气化制合成气；（3）煤经电石路线再分解得到乙炔，从而可得到乙炔下游系列产品。天然气工厂煤化工厂1.化工单元操作及设备任何化工过程无论规模大小，都可以分为一系列基本操作，如流体输送、过滤、加热、冷却、吸收、蒸馏、萃取等等。单元操作就是按照特定要求使物料发生物理变化的这些基本操作的总称。2.化学反应工程化学反应工程主要研究内容有两方面，一是对化学反应规律的研究，二是对反应器中传递规律的研究。3.化工过程控制化工过程控制的目的在于保证化工装备平稳运行、从而使生产过程平稳、多出合格产品。通过测量变送器、调节器、执行器及计算机控制系统的应用来达到。4.化工技术与经济技术经济的基本任务是研究技术和经济的相互关系，技术经济分析的目标是寻求技术与经济的最佳结合。自动化系统化工厂8.生物化工定义：生物技术是在生物学、分子生物学、细胞生物学和生物化学等基础上发展起来的，是由基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四大先进技术组成的新技术群。生物化工是生物学技术和化学工程技术相互融合的新型学科，它以生物来源的物质为原料，通过生物活性物质为催化剂使其转化，或用其他生物技术进行制备、纯化，从而得到我们预期的产品。生物化工特点（1）以生物为对象，常以有生命的活细胞或酶为催化剂，创造必要的生化反应条件，不依靠地球上的有限资源，着眼于再生资源的利用。（2）由于细菌不耐高温，需在常温常压下连续化生产，工艺简单，并可节约能源，减少环境污染。（3）定向地按人们的需要创造新物种、新产品和有经济价值的生命类物质，开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径。（4）生物化工为生物技术提供了高效率的反应器、新型分离介质、工艺控制技术和后处理技术，扩大了生物技术的应用范围。生物化工的应用领域现代生物制药基因工程农业生物技术与生物农药精细化工中应用生物石油化工等10.化工厂举例以最基本简单的硫酸接触法生产工艺为例生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。H2SO4SO3SO2S硫化物如FeS2沸腾炉：4FeS2+11O2====2Fe2O3+8SO2S+O2=SO2

接触室：2SO2+O2===2SO3

吸收塔：SO3+H2SO4=H2S2O7H2S2O7+H2O=2H2SO4粉碎-球磨机沸腾炉净化室2、接触氧化

主要反应：2SO2+O22SO3催化剂加热接触室分好几层，每一层都是独立的，温度和物料都是不同的。用V2O5做催化剂，填充在塔板里。因为此反应是可逆的，为了使转换率最大，在不同反应阶段采用温度不同。A—段入口温度420℃，转化率0%；B—段出口温度572℃，转化率71%；C—二段入口温度500℃，转化率61%；

D—二段出口温度544℃，转化率82%；E—三段入口温度460℃，转化率82%；F—三段出口温度480℃，转化率92%；G—四段入口温度440℃，转化率92%；H—四段出口温度448℃，转化率92%热交换原理：热交换气中冷热气体的流向是相反的，冷的气体（SO2、O2、N2）被预热，而热的气体（SO3、SO2、O2、N2）被冷却，这种方式能够节约能源，在工业生产中广泛采用。热交换器接触室，塔的体积和催化剂填充量都是根据反应速率等参数计算出来的3、SO3的吸收

主要反应：SO3+H2OH2SO4将经过三段催化剂反应后（转化率高于90%）的混合气体先通过中间吸收塔进行第一次三氧化硫吸收，借以降低反应混合气体中三氧化硫浓度；然后再通入第四段催化剂，继续进行反应，反应生成的三氧化硫最后经第二吸收塔进行二次吸收，从而提高二氧化硫的最终转化率。吸收塔逆流原理：三氧化硫与水反应，放出大量的热，用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸雾，酸雾的形成不利于气体三氧化硫被进一步吸收，吸收速度慢，且吸收不完全，98.3%的浓硫酸从塔顶淋下，气体由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全，由此看来工业生产上特别重视生产的速度及原料的利用率。4、“三废”处理1、尾气吸收(1)SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2OCaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O(2)SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3

（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O

2、污水处理

Ca（OH）2+H2SO4=CaSO4+2H2O制石膏

3、废渣处理黄铁矿矿渣可用来制造水泥、砖和炼铁等。“废热”利用：（1）在沸腾炉旁设置“废热锅炉”，产生蒸汽发电；（2）在接触室中设热交换器，预热SO2和O2。5.能量充分利用S，FeS2SO2脱盐水高温高压水蒸汽发电换热循环利用废热锅炉或换热器化工厂一般都有很多水或水蒸气的管道，涂红色油漆。6.化工自动化系统自动