化工工艺学总结

工艺学总结2013学年授课内容绪论（第1章）化工原料及其初步加工（第2章）无机化工单元工艺（第3章）石油化工单元工艺（第4章）煤化工单元工艺（第5章）化学化工学院化工工艺学掌握化工工艺的概念，所包含的具体过程；第1章化学化工学院化工工艺学第2章基础化工原料：化学矿、天然气、石油、煤、生物质；天然气的分类：干气和湿气；天然气的加工：制合成氨的原料气；制合成甲醇等的合成气；制羰基合成的合成气；制有机化工原料。化学化工学院化工工艺学石油掌握其组成及加工过程（一次加工、二次加工、焦化）一次加工：原油预处理（脱盐、脱水）及常减压蒸馏（通过它可以直接从原油中提取石脑油、汽油、煤油、轻柴油及燃料油）掌握直馏的含义、辛烷值概念及提高辛烷值的方法。二次加工：热裂解：二次加工中最主要的过程，使重质油脱碳断链成轻质产品。催化裂化：生产石脑油的重要路线，增加汽油产量。加氢裂化：Ni/Mo/W；Pd/Pt，较成熟的固定床工艺。催化重整：生产BTX的重要路线化学化工学院化工工艺学煤炭按煤化程度不同，腐殖煤类的分类；腐殖煤的生成过程：泥炭化阶段、煤化阶段（成岩作用阶段、变质作用阶段）；煤分子结构的近代概念；煤的工业分析：水分（M）、灰分（A）、挥发分（V）和固定碳（FC）;煤的元素分析：C/H/N/O/S；煤的黏结性、结焦性、反应性。化学化工学院化工工艺学第3章合成氨P94-95(1)制气：制备含氮、氢气的原料气。氢气的主要来源有：烃类蒸气转化（★天然气、石脑油）、重油部分氧化法（★重油、渣油）和固体燃料气化（★煤、焦炭）。(2)净化：CO变换反应、CO2（低温甲醇洗涤法和热钾碱法）、脱S（干法脱硫剂、湿法脱硫剂—ADA法原理、主要操作条件、工艺流程）。(3)压缩和合成：操作条件：高温、高压（15-30MPa、450℃左右），催化剂。化学化工学院化工工艺学激冷流程特点：工艺流程简单，无废热锅炉，设备紧凑，操作方便，热能利用完全，可比废热锅炉流程在更高的压力下气化。不足之处是高温热能未能产生高压蒸汽。废锅流程特点：能产生高压蒸汽，使用方便灵活；对原料重油含硫量无限制，下游工序可采取先脱硫、后变换的流程。不足之处是废热锅炉结构复杂，材料及制作要求高，目前工业上气化压力限于6MPa以下。在化工生产中常用的换热形式有激冷式和废热锅炉式两种，它们在合成氨造气工艺中各具特点：化学化工学院化工工艺学合成氨催化剂（1）催化剂组成铁系催化剂未还原前FeO+Fe2O3，可视为Fe3O4，尖晶石结构。

Al2O3:结构型促进剂，改善还原态铁的结构

MgOK2O:电子型促进剂，有利于氮气的吸附和活化

CaO

使用条件：还原、钝化等化学化工学院化工工艺学无机矿物加工利用矿石的精选：脉石概念；精选方法—手选、重力选、磁选、浮选（不同浮选剂的作用机制）。矿石的热化学加工：煅烧、焙烧、烧结。矿石的湿法加工：溶解、浸取。酸浸取磷矿制磷酸的主要化学反应、工艺条件的选择、工艺流程；磷石膏的主要成分。接触法生产硫酸、硝酸的主要步骤。化学化工学院化工工艺学第4章热裂解的概念、自由基链式反应机理a.原料：石油等烃类，常见的有石脑油、直溜煤油、直溜柴油、也有重油和渣油b.反应体系：掌握一次反应和二次反应的概念。原料烃目的烯烃后继产物c.原料的评价指标：族组成；氢含量；特性因数；关联指数。---烷烃是裂解制烯烃的理想原料？一次反应二次反应化学化工学院化工工艺学裂解反应工艺条件：高温、低压、短停留时间强吸热：与裂解炉的传热要求相关化学平衡组成：会得到大量H和C，必须缩短停留时间；主副反应的竞争：必须提高裂解温度降低烃分压的方法？裂解效果的指标和因素指标：转化率、选择性、目的烯烃的收率因素：裂解原料、裂解温度、停留时间、烃分压、裂解深度化学化工学院化工工艺学反应器的工艺设计要求要结合热裂解过程的特点和工艺方法改进目标，掌握裂解炉的结构特点：强吸热反应、存在二次反应、反应产物是复杂混合物，易结焦。b.SRT管式裂解炉，掌握清焦的主要方法化学化工学院化工工艺学流程组织和设计总体流程急冷的目的、设备、急冷方式、清焦的措施裂解气的预分馏（掌握裂解气的主要分离方法，重点掌握深冷分离法）压缩、净化及精馏分离流程常见流程（掌握后加氢流程）、流程的评价、净化系统（酸性气体的脱除、脱水、脱炔，为什么要脱去，脱去的方法？）化学化工学院化工工艺学裂解工艺总流程裂解汽油裂解

预分馏（急冷）原料净化（脱酸、脱水、脱炔）分离精馏分离系统深冷

压缩制冷系统分离部分反应部分芳烃裂解气三烯化学化工学院化工工艺学芳烃转化过程1.芳烃（主要指B、T、X）来源（1）煤焦化芳烃：掌握煤焦油回收粗苯的方法（2）石油芳烃：石脑油催化重整、裂解汽油、烷烃芳构化和重烃轻质化

需求概况：苯、对二甲苯的需求量最大；邻二甲苯次之；甲苯、间二甲苯、C9芳烃过剩---因此需要芳烃转化过程。化学化工学院化工工艺学石油芳烃生产方法化学化工学院化工工艺学芳烃的相互转化芳烃转化异构化：间二甲苯、邻二甲苯、乙苯异构为对二甲苯歧化与烷基转移：甲苯歧化为苯、二甲苯C9芳烃（三甲苯）的烷基转移实现增产乙苯烷基化：苯的烷基化为主，生产乙苯、异丙苯、十二烷基苯

脱烷基化（甲苯制苯）：催化脱烷基制苯、热脱烷基制苯（对原料适应性强、不需催化剂、但温度高）化学化工学院化工工艺学C8芳烃单体的分离邻二甲苯、乙苯：精馏法对、间二甲苯的分离：深冷结晶分离法络合萃取分离法模拟移动床吸附分离法化学化工学院化工工艺学催化加氢与脱氢过程概念：催化加氢催化脱氢。掌握催化加氢反应的应用，尤其是在精制方面。常用的加氢、脱氢催化剂有哪些？脱氢反应对催化剂有什么要求？合成甲醇的基本原理，催化剂及工艺条件分别是什么？了解低压法合成甲醇的工艺流程。化学化工学院化工工艺学乙苯脱氢制苯乙烯的工艺条件：高温、低压；如何实现低压？---水蒸汽作为稀释剂优点：降低分压，提高平衡转化率清焦，发生水煤气反应C+H2OCO+H2

提供热量，易于产物分离缺点：过多时，能耗增加，废水增加。沸石膜反应器的优点？--不断分离出产物中的H2提高转化率、抑制副反应提高选择性。化学化工学院化工工艺学基本反应及机理（PbCl2-CuCl2-HCl）络合催化氧化反应催化自氧化反应反应机理、催化剂、氧化促进剂影响氧化反应过程的因素共性个性产品乙酸主副反应及机理（醋酸锰）温度：70-75时间：3h反应条件反应器结构和材质（传质\放热\腐蚀\安全）个性产品乙醛催化剂溶液的组成及主副反应对其影响副反应耗HCl\Cu2+、生成不溶固体树脂工艺条件控制(原料\原料气配比\温度和压力)催化氧化—均相催化氧化化学化工学院化工工艺学非均相催化氧化法---乙烯环氧化制环氧乙烷银催化剂组成助催化剂活性组分银载体α-Al2O3钡、钾、铷、铯、钙、硒等作为助催化剂10-20%,选择性好抑制剂主要功能是分散活性组分银和防止银微晶的半熔和烧结，使其活性保持稳定；低比表面、无孔隙或粗孔隙型惰性物质，导热性能和较高的热稳定性碳化硅、刚玉-氧化铝-二氧化硅碱土金属、稀土金属和贵金属等分散银微粒，防止银微晶的熔结，有利于提高催化剂的稳定性，延长其使用寿命。硒、碲、氯、溴，可抑制二氧化碳的生成，提高银催化剂的选择性1.催化剂羰基化反应羰基化反应概念、特点及分类甲醇羰基化合成醋酸反应的基本原理、催化剂甲醇低压羰化法制醋酸的优越性化学化工学院化工工艺学第5章掌握煤化工的主要加工过程有哪些，各自的主要产品？掌握煤热解过程的三大阶段。了解影响煤热解过程的因素：煤质、温度、加热速率、压力粒度。什么是煤的低温干馏？鲁奇低温干馏炉的特点：为什么称为三段炉？化学化工学院化工工艺学低温干馏工艺的发展趋势：加氢热解、建立联合工艺、分级转化模式。什么是煤的高温干馏？为什么多数焦化厂都采用多种煤配合炼焦？煤的成焦过程及特征？现代焦炉的主要组成部分：炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区、炉顶区。化学化工学院化工工艺学什么叫荒煤气？荒煤气净化的工艺流程？在荒煤气的净化过程中能得到什么化学品？经脱氨后的煤气需要进行粗苯回收，其过程主要包括：用洗油吸收煤气中的苯族烃、富油脱苯和洗油再生。煤焦油在进行蒸馏加工时为什么要进行脱水脱盐的预处理？在连续蒸馏过程中，不同的蒸馏温度各对应着什么馏分？从这些馏分中可加工萘、酚、蒽、菲、咔唑等化学品。化学化工学院化工工艺学煤气化的概念气化发生炉的结构—炉体、加煤装置、排灰装置组成，从下至上分为灰渣层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层。煤质对气化的影响：水分、挥发分、黏结性、反应性、灰分、热稳定性、机械强度、粒度分布？气化过程的指标：煤气产率、气化强度、气化效率、热效率。主要的煤气化技术：固定床、气流床、移动床，及代表工艺。间歇法制水煤气工作循环：吹风、蒸汽吹净、一次蒸汽上吹、蒸汽下吹、二次蒸汽上吹与蒸汽吹净六个阶段。化学化工学院化工工艺学煤液化的概念及分类煤直接液化的原理在煤加氢液化中氢的来源加氢液化的反应产物煤直接液化的影响因素两段集成液化法的原则流程图煤直接液化一般工艺过程煤—渣油共练法的概念及特点三种相对成熟煤直接液化的工艺代表：IGOR、NEDOL、HTI神华煤直接液化工艺流程图化学化工学院化工工艺学煤间接液化的定义，主要的两条工艺路线FT合成的概念、化学原理、催化剂、常用的反应器FT合成典型工艺---Synthol合成工艺流程MTG技术基本原理、常用的催化剂化学化工学院化工工艺学●氨合成、甲醇合成、FT反应等均是循环式工艺。何为循环式工艺？未反应的