第六章-化工生产工艺流程优秀PPT.ppt

《第六章-化工生产工艺流程优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章-化工生产工艺流程优秀PPT.ppt（51页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社三大目标：学问目标实力目标素养目标第六章第六章 化工生产工艺流程化工生产工艺流程化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第六章第六章 化工生产工艺流程化工生产工艺流程学问目标：学问目标：了解氨合成的工艺流程、聚氯乙了解氨合成的工艺流程、聚氯乙烯生产工艺流程的特点。烯生产工艺流程的特点。理解工艺流程配置方法及评价原理解工艺流程配置方法及评价原则。则。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第六章第六章 化工生产工艺流程化工生产工艺流程实力目标：实力目标：能驾驭化工工艺流程的组成。

2、能驾驭化工工艺流程的组成。能对生产工艺流程进行主要单元能对生产工艺流程进行主要单元操作和设备的配置。操作和设备的配置。能应用工艺流程评价原则和方法能应用工艺流程评价原则和方法对工艺流程进行简洁分析，并进行对工艺流程进行简洁分析，并进行流程的改进。流程的改进。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第六章第六章 化工生产工艺流程化工生产工艺流程素养目标：素养目标：能分析说明社会生活中与化工生能分析说明社会生活中与化工生产相关的有关事务、现象，具备辩产相关的有关事务、现象，具备辩证唯物的思索实力。证唯物的思索实力。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工

3、业出版社第六章第六章 化工生产工艺流程化工生产工艺流程本章本章重点重点工艺流程工艺流程的配置的配置工艺流程的工艺流程的分析、分析、评价与优化评价与优化聚氯乙烯工聚氯乙烯工艺流程解析艺流程解析氨合成工艺氨合成工艺流程解析流程解析化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第六章第六章 化工生产工艺流程化工生产工艺流程第一节第一节 概述概述IntroductionIntroduction化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第一节 概述一、工艺流程的组成一、工艺流程的组成v每个化工生产过程基本包括三个步骤，即原料的预处每个化工生产过程基本包括三个步

4、骤，即原料的预处理、化学反应、产物的分别及精制。理、化学反应、产物的分别及精制。v由于化工生产是以化学反应占主体的加工过程，故化由于化工生产是以化学反应占主体的加工过程，故化工过程都是以化学反应过程为中心。工过程都是以化学反应过程为中心。v化工过程的组成：化学处理过程化工过程的组成：化学处理过程(如氧化、还原、加如氧化、还原、加氢、脱氢、硝化、卤化等氢、脱氢、硝化、卤化等)和物理处理过程和物理处理过程(如加热、如加热、冷却、蒸馏、过滤等冷却、蒸馏、过滤等)组成组成化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第一节 概述v工艺过程或工艺工艺过程或工艺流程流程v 化工生产工艺

5、化工生产工艺流程反映了由若流程反映了由若干个单元过程按干个单元过程按确定的逻辑依次确定的逻辑依次组合起来，完成组合起来，完成从原料变为目的从原料变为目的产品的全过程。产品的全过程。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第一节 概述二、工艺流程图二、工艺流程图v最简洁也最粗略的一种流程图是方框流程图（最简洁也最粗略的一种流程图是方框流程图（blook flowsheet）：方框之间用带箭头的直线连结，代表车间：方框之间用带箭头的直线连结，代表车间或设备之间的管线连结，箭头的方向表示物料流淌的方向。或设备之间的管线连结，箭头的方向表示物料流淌的方向。v简易流程示意图：以

6、形象的图像、符号和代号来表示化工简易流程示意图：以形象的图像、符号和代号来表示化工设备、管道和主要附件等。设备、管道和主要附件等。v带限制点的工艺流程图：一般包括生产装置各层地平线及带限制点的工艺流程图：一般包括生产装置各层地平线及标高、设备示意图、设备流程号、物料及动力管线、主要标高、设备示意图、设备流程号、物料及动力管线、主要阀件和管道附件、必要的计量限制仪表、图例及标题栏等。阀件和管道附件、必要的计量限制仪表、图例及标题栏等。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第一节 概述方框流程图方框流程图醋酸乙烯酯合成工序工艺醋酸乙烯酯合成工序工艺 化工工艺概论化工工艺

7、概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第一节 概述醋酸乙烯酯合成工序工艺流程示意图醋酸乙烯酯合成工序工艺流程示意图 化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第六章第六章 化工生产工艺流程化工生产工艺流程其次节其次节 工艺流程的配置工艺流程的配置Configuration of Technological Configuration of Technological ProcessProcess化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社其次节 工艺流程的配置一、工艺流程配置的一般原则一、工艺流程配置的一般原则1 1工艺路途技术先进、生产操

8、作平安牢靠、经济指标合理有利工艺路途技术先进、生产操作平安牢靠、经济指标合理有利2物料和能量利用充分合理物料和能量利用充分合理4工艺流程连续化和自动化工艺流程连续化和自动化3单元操作适宜，设备选型合理单元操作适宜，设备选型合理5平安措施得当，三废治理有效平安措施得当，三废治理有效6工艺流程的整体性优化工艺流程的整体性优化化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社其次节 工艺流程的配置二、工艺流程配置的方法二、工艺流程配置的方法1 1原料预处理系统原料预处理系统(1)原料的选择和利用原料的选择和利用 a.降低成本降低成本，尽可能选用价廉易得的原料；，尽可能选用价廉易得的原

9、料；b.选择合适的选择合适的工艺流程工艺流程和最优的和最优的工艺条件工艺条件，尽可能地提高原料的，尽可能地提高原料的转化率、反应的选择性和目的产物的收率。转化率、反应的选择性和目的产物的收率。(2)原料的预处理原料的预处理 将原料转化成反应状态下的反应物，包括反应将原料转化成反应状态下的反应物，包括反应所需的主要原料、催化剂、溶剂、助剂和水等各种原料的贮存、所需的主要原料、催化剂、溶剂、助剂和水等各种原料的贮存、制备、净化、干燥及配制等。制备、净化、干燥及配制等。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社其次节 工艺流程的配置2反应系统反应系统v反应器一般为单台，可接受

10、多台并联。反应器一般为单台，可接受多台并联。v当催化剂活性低，反应物转化率低时，可接受双台串联，当催化剂活性低，反应物转化率低时，可接受双台串联，反应物料先经过装有催化剂的反应器，后经过装有新催化反应物料先经过装有催化剂的反应器，后经过装有新催化剂的反应器。剂的反应器。v当反应吸热当反应吸热,放热时，须要配置加热器、加热炉放热时，须要配置加热器、加热炉,冷却器、冷却器、调温设备等。调温设备等。v对于催化反应，须要配置催化剂的制备、回收、再生设备；对于催化反应，须要配置催化剂的制备、回收、再生设备；流化床反应器须要有补加新催化剂的设备；当催化剂运用流化床反应器须要有补加新催化剂的设备；当催化剂运

11、用周期很短时，则反应器与再生器可组成一个整体。周期很短时，则反应器与再生器可组成一个整体。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社其次节 工艺流程的配置3反应产物的分别系统反应产物的分别系统v将反应生成的产物从反应系统中分别出来，进行精制、提纯，将反应生成的产物从反应系统中分别出来，进行精制、提纯，v从而得到目的产品；尽可能实现原料、溶剂等物料的循环运用。从而得到目的产品；尽可能实现原料、溶剂等物料的循环运用。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社其次节 工艺流程的配置常用的分别方法常用的分别方法化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工

12、业出版社化学工业出版社其次节 工艺流程的配置 4能量综合利用能量综合利用v化工生产是耗能大户，还要留意顾及节能问题。化工生产是耗能大户，还要留意顾及节能问题。v首先应细致探讨换热流程和方案，最大限度地分级回收热首先应细致探讨换热流程和方案，最大限度地分级回收热能，如尽可能接受交叉换热、逆流换热，留意支配好换热能，如尽可能接受交叉换热、逆流换热，留意支配好换热依次，提高传热速率等；依次，提高传热速率等；v其次要留意设备位置的相对凹凸，充分利用位能输送物料，其次要留意设备位置的相对凹凸，充分利用位能输送物料，如高压设备的物料可自动进入低压设备，减压设备可以靠如高压设备的物料可自动进入低压设备，减压

13、设备可以靠负压自动吸人物料，高位塔与加压设备的顶部设置平衡管负压自动吸人物料，高位塔与加压设备的顶部设置平衡管有利于进料等。有利于进料等。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社其次节 工艺流程的配置工艺流程中一般包括的设备：工艺流程中一般包括的设备：(1)反应物输送设备反应物输送设备 鼓风机、离心泵、输送带等；鼓风机、离心泵、输送带等；(2)反应物净化设备反应物净化设备 除尘器、洗涤塔等；除尘器、洗涤塔等；(3)反应物的混合设备反应物的混合设备 混合器；混合器；(4)将反应物预处理到反应条件的设备将反应物预处理到反应条件的设备 预热器、压缩机、高压泵等；预热器、压缩

14、机、高压泵等；(5)反应物进行反应的设备反应物进行反应的设备 反应器；反应器；化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社(6)反反应应产产物物的的分分别别设设备备 冷冷凝凝器器、分分别别器器、蒸蒸发发器器、蒸蒸馏馏塔塔、吸吸取塔、解吸塔等；取塔、解吸塔等；(7)主反应物的精制设备主反应物的精制设备 精馏塔、萃取塔、干燥塔等；精馏塔、萃取塔、干燥塔等；(8)反应副产物回收处理设备；反应副产物回收处理设备；(9)催化剂处理设备；催化剂处理设备；(10)反应物、主产物、副产物贮存设备。反应物、主产物、副产物贮存设备。其次节 工艺流程的配置化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版

15、化学工业出版社化学工业出版社其次节 工艺流程的配置化化工工工工艺艺流流程程配配置置示示意意图图 化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社其次节 工艺流程的配置v提高设备的生产强度，尽可能削减设备的容积提高设备的生产强度，尽可能削减设备的容积(如反应器如反应器)或面积或面积(如换热器如换热器)，是设备选择和设，是设备选择和设计的主要目标。计的主要目标。v定型设备定型设备(如泵、压缩机、部分换热器等如泵、压缩机、部分换热器等)只需选只需选择适宜的规格型号，在工艺过程中，应尽可能选择适宜的规格型号，在工艺过程中，应尽可能选用这类设备。用这类设备。v非定型设备一般在特定的生产

16、场合下运用，且结非定型设备一般在特定的生产场合下运用，且结构差异大构差异大(如反应器，塔器、贮槽等如反应器，塔器、贮槽等)，因此，这，因此，这类设备一般要依据生产要求和工艺要求通过计算类设备一般要依据生产要求和工艺要求通过计算来确定其主要工艺尺寸和结构特性。来确定其主要工艺尺寸和结构特性。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第六章第六章 化工生产工艺流程化工生产工艺流程第三节第三节 工艺流程的分析、工艺流程的分析、评价与优化评价与优化AnalysisAnalysis、Evaluation and Evaluation and optimization of Tec

17、hnological optimization of Technological ProcessProcess化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第三节 工艺流程的分析、评价与优化一、技术的先进性、适用性和牢靠性一、技术的先进性、适用性和牢靠性1先进性先进性技术上先进常常表现为劳动生产率高、资源利用充分和消耗定额低。技术上先进常常表现为劳动生产率高、资源利用充分和消耗定额低。分析与评价就是要考察被评价流程是否留意开发和运用切实可行的新分析与评价就是要考察被评价流程是否留意开发和运用切实可行的新技术、新工艺，是否吸取了国内外先进的生产方法、装置和特地技术，技术、新工

18、艺，是否吸取了国内外先进的生产方法、装置和特地技术，是否接受了先进设备。是否接受了先进设备。2适用性适用性亦即可行性。首先要考察被评价流程是否符合国情，建设单位现有的亦即可行性。首先要考察被评价流程是否符合国情，建设单位现有的条件能否承受；其次要考察其可能排放的三废状况及其治理措施。条件能否承受；其次要考察其可能排放的三废状况及其治理措施。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第三节 工艺流程的分析、评价与优化3牢靠性牢靠性v首先，要考察被评价流程是否选择了能够满足产品性能要首先，要考察被评价流程是否选择了能够满足产品性能要求的生产方法，对于大规模的生产过程，是否接

19、受了连续求的生产方法，对于大规模的生产过程，是否接受了连续化操作；化操作；v其次，要考察技术是否成熟，对于比较先进但不够成熟，其次，要考察技术是否成熟，对于比较先进但不够成熟，过程不稳定，易出故障的技术应当谨慎运用；过程不稳定，易出故障的技术应当谨慎运用；v再次，要考察流程中的关键性技术是否有突破，操作限制再次，要考察流程中的关键性技术是否有突破，操作限制手段是否有效，对一些由于原料组成或反应特性潜在着易手段是否有效，对一些由于原料组成或反应特性潜在着易燃、易爆、有毒、对设备有较强的腐蚀性等危急因素，是燃、易爆、有毒、对设备有较强的腐蚀性等危急因素，是否实行了必要的平安措施；否实行了必要的平安

20、措施；v最终，要考虑各项技术经济指标是否达到设计要求。最终，要考虑各项技术经济指标是否达到设计要求。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社二、经济合理性二、经济合理性第三节 工艺流程的分析、评价与优化1原料的优化原料的优化 通常用原料利用率作为衡量的指标。在评价流程时，就是通常用原料利用率作为衡量的指标。在评价流程时，就是要考察其是否合理，反应器和操作方式的选择是否正确，工要考察其是否合理，反应器和操作方式的选择是否正确，工艺条件是否完善、副产物和废物是否实行了合理的加工利用艺条件是否完善、副产物和废物是否实行了合理的加工利用措施。措施。2能量的充分、有效、合理利用

21、能量的充分、有效、合理利用 通常以单位产量的能耗作为衡量的指标。通常以单位产量的能耗作为衡量的指标。3设备的优化设备的优化4劳动生产率的提高劳动生产率的提高化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社三、工业生产的科学性三、工业生产的科学性由于化工生产一般接受连续操作，因此在流程分析与评价时由于化工生产一般接受连续操作，因此在流程分析与评价时首先要考虑依据生产方法确定主要的化工过程及设备；然后首先要考虑依据生产方法确定主要的化工过程及设备；然后依据连续稳定生产的工艺要求，进一步考察协作主要化工过依据连续稳定生产的工艺要求，进一步考察协作主要化工过程所须要的协助过程及设备，

22、以达到对流程科学性与合理性程所须要的协助过程及设备，以达到对流程科学性与合理性的评价。的评价。四、操作限制的平安性四、操作限制的平安性第三节 工艺流程的分析、评价与优化化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第三节 工艺流程的分析、评价与优化v在在分分析析、评评价价和和优优化化工工艺艺流流程程时时，既既要要考考察察技技术术效效率率及其经济效益，也要考虑社会效益。及其经济效益，也要考虑社会效益。v主主要要内内容容：依依据据实实际际状状况况分分析析、探探讨讨被被评评价价流流程程有有哪哪些些地地方方接接受受了了先先进进的的技技术术并并确确认认流流程程的的合合理理性性；考考察

23、察流流程程是是否否达达到到了了设设计计实实力力；论论证证流流程程中中有有哪哪些些物物料料和和热热量量充充分分利利用用的的措措施施及及其其可可行行性性；工工艺艺上上确确保保平平安安生生产产的的条条件件等等流流程程具具有有的的特特点点。同同时时指指明明因因条条件件所所限限还还存存在在有有待待改改进进的的方方面面和和问问题题，并并提提出出可可借借鉴鉴和和优优化化的的措施与方案。措施与方案。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第六章第六章 化工生产工艺流程化工生产工艺流程第四节 典型工艺流程解析Analysis of Typical Technological Proce

24、ss 化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析 氨（氨（Ammonia）合成过程是整个合成氨）合成过程是整个合成氨生产的核心，其任务是将精制的氢氮气合生产的核心，其任务是将精制的氢氮气合成为氨，再将生成的气态氨从混合气体中成为氨，再将生成的气态氨从混合气体中冷凝分别，获得液氨产品的生产过程。该冷凝分别，获得液氨产品的生产过程。该过程的生产状况干脆关系到合成氨的生产过程的生产状况干脆关系到合成氨的生产成本，是合成氨厂高产低耗的关键工段。成本，是合成氨厂高产低耗的关键工段。一、氨合成工艺流程解析一、氨合成工艺流程解析化工工艺概论化工工艺概论 第二版

25、第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析1 1反应原理反应原理 氢和氮在高温、高压和催化剂存在下合成氨。氢和氮在高温、高压和催化剂存在下合成氨。氨合成是可逆、放热、体积减小的反应，须要催氨合成是可逆、放热、体积减小的反应，须要催化剂才能以较快的速率进行。化剂才能以较快的速率进行。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析2 2工艺条件工艺条件（1 1）压力）压力 接受往复式压缩机加压的合成氨厂一般以接受往复式压缩机加压的合成氨厂一般以30MPa30MPa左右较为经济；接受离心式压缩机的合成氨厂，一左右较为经济；接受离心式压缩机的

26、合成氨厂，一般接受般接受1520MPa1520MPa。从发展方向看，大型合成氨装。从发展方向看，大型合成氨装置接受置接受252530MPa30MPa的操作压力，在技术经济上仍是的操作压力，在技术经济上仍是有利的。有利的。（2 2）温度）温度 运用铁催化剂的操作温度一般保持在运用铁催化剂的操作温度一般保持在480480550550。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析（3 3）入塔气体组成）入塔气体组成 氢氮比氢氮比 惰性气体含量惰性气体含量 氨含量氨含量 （4 4）空间速度）空间速度 一般为一般为100001000030000h30000h

27、-1-1 化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析 3流程配置（1）原料气的预处理（2）反应设备（3）氨的分别（4）合成回路的设计（5）能量的综合利用 化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析 氨合成流程原则上应由原料气的预处理、氨合成氨合成流程原则上应由原料气的预处理、氨合成反应和氨的分别三大系统组成，依据工艺过程的特点，反应和氨的分别三大系统组成，依据工艺过程的特点，应配置未反应气体的循环系统。应配置未反应气体的循环系统。氨合成过程原则流程示意图氨合成过程原则流程示意图 化工工艺概论化工工艺

28、概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析4 4流程分析与评价流程分析与评价中型合成氨厂氨合成工艺流程示意图中型合成氨厂氨合成工艺流程示意图化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析（1 1）流程简述）流程简述 补充的簇新气体与循环气汇合后经油分别器除去杂补充的簇新气体与循环气汇合后经油分别器除去杂质，气体进入冷交换器的上部换热器管内，回收氨冷质，气体进入冷交换器的上部换热器管内，回收氨冷器出口循环气的冷量后，再经氨冷器冷却到器出口循环气的冷量后，再经氨冷器冷却到-10-10左右，左右，使气体中绝大部分氨冷凝，并在冷交

29、换器下部的氨分使气体中绝大部分氨冷凝，并在冷交换器下部的氨分别器中分别出来。气体进入冷交换器上部换热器管间别器中分别出来。气体进入冷交换器上部换热器管间预冷进氨冷器的气体，自身被加热到预冷进氨冷器的气体，自身被加热到10103030分两路分两路进入氨合成塔。一路经主阀从塔顶进入，一路经副阀进入氨合成塔。一路经主阀从塔顶进入，一路经副阀从塔底进入，来调整催化剂床层温度。合成塔出口气从塔底进入，来调整催化剂床层温度。合成塔出口气体经水冷器冷却至体经水冷器冷却至25255050，其中部分气氨被冷凝，其中部分气氨被冷凝，并在氨分别器中分别。为降低惰性气体含量，循环气并在氨分别器中分别。为降低惰性气体含

30、量，循环气在氨分别器后部分放空，大部分气体作为循环气循环在氨分别器后部分放空，大部分气体作为循环气循环运用。运用。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析（2 2）流程分析与评价）流程分析与评价 优点：优点：流程简洁，投资低；流程简洁，投资低；放空气位置设在氨分放空气位置设在氨分别器之后、簇新气加入前，惰性气体含量最高而氨含别器之后、簇新气加入前，惰性气体含量最高而氨含量较低处，氨和原料气损失少；量较低处，氨和原料气损失少；循环压缩机位于水循环压缩机位于水冷器和氨分别器之后，循环气温度较低，有利于降低冷器和氨分别器之后，循环气温度较低，有利于降

31、低压缩功；压缩功；簇新气在油分别器中补人，经氨冷器后可簇新气在油分别器中补人，经氨冷器后可进一步除去带入的油、二氧化碳和水。进一步除去带入的油、二氧化碳和水。缺点：缺点：冷交换器管内阻力大，因为簇新气中所含微冷交换器管内阻力大，因为簇新气中所含微量二氧化碳与循环气中的氨会形成氨基甲酸铵结晶，量二氧化碳与循环气中的氨会形成氨基甲酸铵结晶，堵塞管口；堵塞管口；接受有油润滑的往复式压缩机，润滑油接受有油润滑的往复式压缩机，润滑油会导致氨合成催化剂中毒；会导致氨合成催化剂中毒；热能和放空气中的氢气热能和放空气中的氢气未充分回收利用。未充分回收利用。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化

32、学工业出版社第四节 典型工艺流程解析 （3 3）流程改进）流程改进 Topse Topse氨合成流程与前述中型合氨合成流程与前述中型合成氨厂氨合成工艺流程相比有了很大进步。该流程接成氨厂氨合成工艺流程相比有了很大进步。该流程接受透平压缩机和透平循环压缩段，避开了油雾对气体受透平压缩机和透平循环压缩段，避开了油雾对气体的污染；将循环压缩机置于合成塔人口处，降低了循的污染；将循环压缩机置于合成塔人口处，降低了循环功耗。环功耗。TopseTopse氨合成流程图氨合成流程图化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析 依据评价工艺流程的原则和标准来分析该流

33、程，主要具依据评价工艺流程的原则和标准来分析该流程，主要具有如下特点。有如下特点。物料利用比较充分。放空气位置设在惰性气体含量最高物料利用比较充分。放空气位置设在惰性气体含量最高而氨含量较低的部位，削减了氨和氢氮气的损失，提高了原而氨含量较低的部位，削减了氨和氢氮气的损失，提高了原料的利用率。料的利用率。反应热利用充分，节能措施比较合理。离开合成塔的出反应热利用充分，节能措施比较合理。离开合成塔的出塔气干脆进人锅炉，给水预热器，回收了出塔气高位热能，塔气干脆进人锅炉，给水预热器，回收了出塔气高位热能，更充分地回收了反应热；在压缩机循环段前冷凝分别氨，循更充分地回收了反应热；在压缩机循环段前冷凝

34、分别氨，循环功耗较低；因操作压力较高，仅接受二级氨冷，能量利用环功耗较低；因操作压力较高，仅接受二级氨冷，能量利用合理。合理。接受径向合成塔，系统压力降小。接受径向合成塔，系统压力降小。由于压力较高，对离心压缩机的要求也相应提高。由于压力较高，对离心压缩机的要求也相应提高。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析 1反应原理 氯乙烯聚合是在引发剂作用下的自由基聚合，聚合反应的基本过程包括链引发、链终止。链引发是吸热反应，须要外界供应能量。链增长反应速度极快，放出大量的热量，其链终止反应特别困难，有偶合终止、歧化终止以及大分子长链自由基与引发剂产

35、生活性自由基之间的链终止。二、氯乙烯悬浮法聚合生产聚氯乙烯工艺流程解析二、氯乙烯悬浮法聚合生产聚氯乙烯工艺流程解析 化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析2 2工艺条件工艺条件（1 1）原料纯度）原料纯度（2 2）引发剂用量）引发剂用量 （3 3）聚合温度）聚合温度 （4 4）聚合压力）聚合压力 化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析3 3流程配置流程配置（1 1）原料预处理）原料预处理 为了防止为了防止“鱼眼鱼眼”的产生，设置引发剂配置釜，的产生，设置引发剂配置釜，将引发剂、分散剂配置成溶

36、液后再加入聚合体系。将引发剂、分散剂配置成溶液后再加入聚合体系。配置原料过滤器，来除去原料中的杂质，保持其配置原料过滤器，来除去原料中的杂质，保持其纯度。纯度。（2 2）反应设备）反应设备 配置聚合釜配置聚合釜 配置搅拌装置配置搅拌装置 在聚合釜内配置挡板或导流板在聚合釜内配置挡板或导流板 化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析（3 3）产品的分别）产品的分别 为得到为得到PVCPVC颗粒颗粒,配置相应分别流程。配置相应分别流程。配置泡沫捕集器将配置泡沫捕集器将10101515未反应的氯乙烯未反应的氯乙烯单体回收后，送气柜。单体回收后，送气柜

37、。配置碱处理釜将聚合悬浮液进行碱处理，除去配置碱处理釜将聚合悬浮液进行碱处理，除去悬浮液中的助剂及低聚物，为了防止树脂悬浮液的悬浮液中的助剂及低聚物，为了防止树脂悬浮液的沉淀，槽内装有鼠笼式搅拌器。然后配置离心分别沉淀，槽内装有鼠笼式搅拌器。然后配置离心分别设备将设备将PVCPVC固体颗粒与母液分别。固体颗粒与母液分别。为得到含水量小于为得到含水量小于0.30.3的聚氯乙烯颗粒，配置的聚氯乙烯颗粒，配置气流沸腾干燥设备，进行两段式干燥。并配置旋气流沸腾干燥设备，进行两段式干燥。并配置旋风分别器将热风与风分别器将热风与PVCPVC颗粒分别，最终配置振动筛，颗粒分别，最终配置振动筛，获得颗粒匀整的

38、获得颗粒匀整的PVCPVC成品。成品。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析4 4流程分析与评价流程分析与评价氯乙烯悬浮聚合工艺流程图氯乙烯悬浮聚合工艺流程图 化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社第四节 典型工艺流程解析流程分析与评价流程分析与评价 氯乙烯悬浮聚合生产聚氯乙烯的工艺流程特点如氯乙烯悬浮聚合生产聚氯乙烯的工艺流程特点如下。下。悬浮法生产聚氯乙烯操作简洁，生产成本低，悬浮法生产聚氯乙烯操作简洁，生产成本低，产品质量好，适用于大规模的工业生产。产品质量好，适用于大规模的工业生产。接受二段式干燥方法，气流

39、干燥管脱除树脂表接受二段式干燥方法，气流干燥管脱除树脂表面的非结合水，沸腾床干燥器脱除树脂内部的结合面的非结合水，沸腾床干燥器脱除树脂内部的结合水。水。物料的回收和综合利用充分、合理。物料的回收和综合利用充分、合理。为防止爆聚现象，流程中配置了应急处理及平为防止爆聚现象，流程中配置了应急处理及平安措施，在聚合釜上配置了防爆设施，降低了发生安措施，在聚合釜上配置了防爆设施，降低了发生爆聚现象时设备损坏的可能性。爆聚现象时设备损坏的可能性。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社本章小结本章小结1.1.化工生产工艺流程是单元反应和化工单元操作化工生产工艺流程是单元反应和化

40、工单元操作的有机组合。基本包括三个步骤，即原料的预的有机组合。基本包括三个步骤，即原料的预处理、化学反应、产物的分别及精制。处理、化学反应、产物的分别及精制。2.2.工艺流程图主要种类有工艺流程方框图、工艺工艺流程图主要种类有工艺流程方框图、工艺流程示意图、带限制点的工艺流程图。流程示意图、带限制点的工艺流程图。3.3.化工生产工艺流程的配置总体原则：技术上可化工生产工艺流程的配置总体原则：技术上可行，平安上有保障、成本最低。行，平安上有保障、成本最低。4.4.化工生产工艺流程的配置方法：按原料的预处化工生产工艺流程的配置方法：按原料的预处理系统、化学反应系统和反应产物的精制或分理系统、化学反

41、应系统和反应产物的精制或分别系统的依次来进行，并充分考虑节能、环保别系统的依次来进行，并充分考虑节能、环保和效益。和效益。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社本章小结本章小结5.5.工艺流程进行评价的标准：考察技术效率、经工艺流程进行评价的标准：考察技术效率、经济效益，及社会效益。济效益，及社会效益。6.6.氨合成流程的配置包括氨合成流程的配置包括;簇新氢氮气的补入及簇新氢氮气的补入及压缩压缩,对未反应气体进行循环和压缩；氢氮混对未反应气体进行循环和压缩；氢氮混合气预热和氨的合成，反应热的回收，氨的分合气预热和氨的合成，反应热的回收，氨的分别，惰性气体排放及氢气的

42、回收。别，惰性气体排放及氢气的回收。7.7.氨合成塔结构：满足高温高压的操作要求，又氨合成塔结构：满足高温高压的操作要求，又要易于反应热的移出。要易于反应热的移出。8.8.聚氯乙烯工艺流程特点：聚合釜及分别干燥流聚氯乙烯工艺流程特点：聚合釜及分别干燥流程。程。化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社综合练习综合练习v19841984年印度博帕尔的西维因（年印度博帕尔的西维因（1-1-萘基萘基-甲基甲基氨基甲酸酯，氨基甲酸酯类杀虫剂）合成氨基甲酸酯，氨基甲酸酯类杀虫剂）合成工厂发生甲基异氰酸酯的灾难性泄漏，导工厂发生甲基异氰酸酯的灾难性泄漏，导致数千人死亡。结合本事例比

43、较评价下面致数千人死亡。结合本事例比较评价下面两种合成西维因的反应路途哪一条较好？两种合成西维因的反应路途哪一条较好？为什么？为什么？化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社复习思索题复习思索题v1什么是工艺流程和工艺流程图？什么是工艺流程和工艺流程图？v2化工过程中物理加工处理和化学加工处理各指的是什么操作？化工过程中物理加工处理和化学加工处理各指的是什么操作？v3化工生产工艺流程一般由哪些环节组成化工生产工艺流程一般由哪些环节组成?各环节应具有什么功能各环节应具有什么功能?v工艺流程方框图（图工艺流程方框图（图6-2）、示意图（图）、示意图（图6-3）和带限制点的

44、流程图）和带限制点的流程图（图（图6-4）各有什么特点？）各有什么特点？v4化工生产工艺流程的配置原则是什么化工生产工艺流程的配置原则是什么?如何配置原则流程如何配置原则流程?v固体、液体、气体原料的常用的净化方法及设备？固体、液体、气体原料的常用的净化方法及设备？v5在配置工艺流程时，应依据哪些要求来选择化学反应器等主要设备在配置工艺流程时，应依据哪些要求来选择化学反应器等主要设备?、v6对工艺流程进行评价的标准是什么对工艺流程进行评价的标准是什么?v7氨合成反应具有什么特点氨合成反应具有什么特点?氨合成原则工艺流程是怎样配置的氨合成原则工艺流程是怎样配置的?v8试分析影响氨合成反应的因素试

45、分析影响氨合成反应的因素?v9传统氨合成工艺流程有何特点传统氨合成工艺流程有何特点?化工工艺概论化工工艺概论 第二版第二版化学工业出版社化学工业出版社复习思索题复习思索题v10试分析和评价Topse氨合成工艺流程？v11Topse氨合成流程与传统氨合成工艺流程在热能回收利用上的不同。v12试分析引发剂用量、聚合时间、聚合反应温度等因素对氯乙烯悬浮聚合法生产聚氯乙烯的有何影响?v13依据本章内容画出聚氯乙烯生产工艺的原则流程？v14试分析氯乙烯悬浮聚合法生产聚氯乙烯的工艺流程有哪些特点?v15气流干燥器和沸腾干燥器的优缺点？v16-戊基桂醛是一种应用很广的香料。其原料合成路途有2两种，一种是正戊醛与肉桂醛缩合，另一种是庚醛与苯甲醛缩合路途。试评价分析两条合成路途的优缺点。工业生产中应选择哪一条路途？