化工装置工艺操作与控制课件.ppt

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1、克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新注意事项注意事项考试考试作业作业考勤考勤2023/1/20化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新0.10.1绪论绪论0.1.10.1.1化学工业化学工业0.1.20.1.2学科概念学科概念0.1.30.1.3课程研究内容课程研究内容0.1.40.1.4学习要求学习要求2023/1/21化工装置工艺操作与控制克拉玛依

2、职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新化学工业的发展、地位与作用化学工业的发展、地位与作用近年来发展速度大。近年来发展速度大。石油化工仍是优先发展的支柱产业之一，石油化工仍是优先发展的支柱产业之一，精细化工和农用化学品也是化工发展重点，精细化工和农用化学品也是化工发展重点，石油化工、新型合成材料、精细化工、橡石油化工、新型合成材料、精细化工、橡胶产品加工业、化工环保业将是我国化学胶产品加工业、化工环保业将是我国化学工业的主要增长点。工业的主要增长点。发展潜力是巨大的，重点是发展新技术、发展潜

3、力是巨大的，重点是发展新技术、开发新产品、增加高附加产值产品的品种开发新产品、增加高附加产值产品的品种和产量，赶超世界先进水平。和产量，赶超世界先进水平。2023/1/22化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新现代化学工业的特点现代化学工业的特点1)1)原料、生产方法和产品的多样性与复杂性原料、生产方法和产品的多样性与复杂性2)2)向向大型化、综合化，精细化大型化、综合化，精细化发展发展3)3)多学科合作、技术密集型生产多学科合作、技术密集型生产4)4)重视能量

4、合理利用，积极采用节能工艺和重视能量合理利用，积极采用节能工艺和方法方法5)5)资金密集，投资回收速度快，利润高资金密集，投资回收速度快，利润高6)6)安全与环境保护问题日益突出安全与环境保护问题日益突出2023/1/23化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新现代化学工业的发展方向现代化学工业的发展方向1 1）面向市场竞争激烈的形势，积极开发高）面向市场竞争激烈的形势，积极开发高新技术，缩短新技术、新工艺工业化的周新技术，缩短新技术、新工艺工业化的周期，加快产品

5、更新和升级的速度。期，加快产品更新和升级的速度。2 2）最充分、最彻底地利用原料。）最充分、最彻底地利用原料。3 3）大力发展）大力发展绿色化工绿色化工。4 4）化工过程要高效、节能和智能化。）化工过程要高效、节能和智能化。5 5）实施废物再生利用工程。）实施废物再生利用工程。2023/1/24化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新化学工业的主要产品化学工业的主要产品按学科类型分，化学工业包括无机化工、按学科类型分，化学工业包括无机化工、基本有机化工、高分子化工

6、、精细化工和基本有机化工、高分子化工、精细化工和生物化工等分支。生物化工等分支。无机化工产品有硫酸、硝酸、盐酸、纯碱、无机化工产品有硫酸、硝酸、盐酸、纯碱、烧碱、合成氨和氮、磷、钾等化学肥料，烧碱、合成氨和氮、磷、钾等化学肥料，其中化肥产量在化工产品中位居首位，又其中化肥产量在化工产品中位居首位，又以氮肥产量最高。以氮肥产量最高。2023/1/25化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新基本有机化工，从石油、天然气、煤等天基本有机化工，从石油、天然气、煤等天然资源

7、出发，经过化学加工可得到然资源出发，经过化学加工可得到乙烯、乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、合成合成气等产品，此类产品是有机化工基础原料，气等产品，此类产品是有机化工基础原料，产量很大。产量很大。高分子化工的产品为高分子化合物及以其高分子化工的产品为高分子化合物及以其为基础的复合或共混材料制品。为基础的复合或共混材料制品。精细化工产品大多数为有机化学品精细化工产品大多数为有机化学品2023/1/26化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯

8、实 求新求新0.1.20.1.2学科认识学科认识化学工程与技术化学工程与技术-化工化工 化学工程化学工程：主要研究化学工业和其他过程工：主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律。共同规律。化学工艺化学工艺：将原料物质主要经过化学反应转：将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程。变为产品的方法和过程。应用化学应用化学2023/1/27化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新两者相辅相承，密不

9、可分两者相辅相承，密不可分化学工艺化学工艺个性个性研究具体过程研究具体过程从原料到产品从原料到产品化学工程化学工程共性共性单元操作单元操作工程因素尤其是工程因素尤其是放大放大化学工艺与化学工程比较？2023/1/28化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新0.1.30.1.3化学工艺学科研究内容化学工艺学科研究内容烃类热裂解烃类热裂解-三烯三烯芳烃转化过程芳烃转化过程-三苯三苯(简称简称BTXBTX）合成气的生产过程合成气的生产过程-CO-CO和和H H2 2的混

10、合气的混合气加氢与脱氢过程加氢与脱氢过程-合成氨合成氨 苯乙烯和丁二烯苯乙烯和丁二烯烃类选择性氧化烃类选择性氧化-醇、醛、丁烯氧化脱氢醇、醛、丁烯氧化脱氢羰基化过程羰基化过程-RCH=CH-RCH=CH2 2+CO+H+CO+H2 2氯化过程氯化过程-氯代烃氯代烃聚合物生产工艺基础聚合物生产工艺基础-聚乙烯、聚丙烯聚乙烯、聚丙烯生物技术与绿色化学生物技术与绿色化学化化学学反反应应过过程程分分类类2023/1/29化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新烃类热裂解烃

11、类热裂解烯烃中的烯烃中的“三烯三烯”(乙烯、丙烯和丁二烯乙烯、丙烯和丁二烯)是是化学工业的基础原料。化学工业的基础原料。工业上获得工业上获得低级烯烃低级烯烃的主要方法是将的主要方法是将烃类烃类热裂解热裂解。烃类热裂解法是将石油系烃类燃料烃类热裂解法是将石油系烃类燃料(天然气、天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等炼厂气、轻油、柴油、重油等)经高温作用，经高温作用，使烃类分子发生使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应碳链断裂或脱氢反应，生，生成相对分子质量较小的烯烃、烷烃和其他成相对分子质量较小的烯烃、烷烃和其他相对分子质量不同的轻质和重质烃类。相对分子质量不同的轻质和重质烃类。2023/1/210化工装

12、置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新芳烃转化过程芳烃转化过程芳烃中的芳烃中的“三苯三苯”(苯、甲苯和二甲苯，简苯、甲苯和二甲苯，简称称BTX)BTX)和烯烃中的和烯烃中的“三烯三烯”(乙烯、丙烯和乙烯、丙烯和丁二烯丁二烯)是化学工业的基础原料，具有重要是化学工业的基础原料，具有重要地位。地位。芳烃最初全部来源于煤焦化工业。芳烃最初全部来源于煤焦化工业。石油芳烃主要来源于石脑油重整生成油及石油芳烃主要来源于石脑油重整生成油及烃裂解生产乙烯副产的裂解汽油。烃裂解生产乙烯

13、副产的裂解汽油。芳烃转化：芳烃的脱烷基化、烷基化、异芳烃转化：芳烃的脱烷基化、烷基化、异构化构化2023/1/211化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新合成气的生产过程合成气的生产过程合成气系指一氧化碳和氢气的混合气合成气系指一氧化碳和氢气的混合气以天然气和煤炭为基础的合成气转化制备以天然气和煤炭为基础的合成气转化制备化工产品的研究广泛开展。化工产品的研究广泛开展。C1C1化工过程实现工业化。化工过程实现工业化。合成氨、合成甲醇等合成氨、合成甲醇等2023/1

14、/212化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新加氢与脱氢过程加氢与脱氢过程催化加氢系指有机化合物中一个或几个不催化加氢系指有机化合物中一个或几个不饱和的官能团在催化剂作用下与氢气加成。饱和的官能团在催化剂作用下与氢气加成。H2H2和和N2N2反应生成合成氨以及反应生成合成氨以及COCO和和H2H2反应反应合成甲醇及烃类亦为合成甲醇及烃类亦为加氢反应加氢反应。而在催化剂作用下，烃类脱氢生成两种或而在催化剂作用下，烃类脱氢生成两种或两种以上的新物质称为两种以上的新物

15、质称为催化脱氢催化脱氢。在有机化工生产中得到广泛应用，如合成在有机化工生产中得到广泛应用，如合成氨、合成甲醇、丁二烯，苯乙烯的制取等氨、合成甲醇、丁二烯，苯乙烯的制取等都是极为重要的化工过程。都是极为重要的化工过程。2023/1/213化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新烃类选择性氧化烃类选择性氧化是指烃类及其衍生物中少量氢原子是指烃类及其衍生物中少量氢原子(有时还有时还有少量碳原子有少量碳原子)与氧化剂与氧化剂(通常是氧通常是氧)发生作用，发生作用，而其他氢

16、和碳原子不与氧化剂反应的过程。而其他氢和碳原子不与氧化剂反应的过程。全球生产的主要化学品中全球生产的主要化学品中50%50%以上和选择性以上和选择性氧化过程有关。氧化过程有关。2023/1/214化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新含氧化合物含氧化合物，如醇、醛、酮、酸、酸醉、，如醇、醛、酮、酸、酸醉、环氧化物、过氧化物等。环氧化物、过氧化物等。不含氧化合物不含氧化合物，如丁烯氧化脱氢制丁二烯，如丁烯氧化脱氢制丁二烯，丙烷丙烷(丙烯丙烯)氨氧化制丙烯睛，乙烯氧

17、氯化制氨氧化制丙烯睛，乙烯氧氯化制二氯乙烷等。二氯乙烷等。有些是有机化工的重要原料和中间体，有有些是有机化工的重要原料和中间体，有些是三大合成材料的单体，有些是用途广些是三大合成材料的单体，有些是用途广泛的溶剂，在化学工业中占有重要地位。泛的溶剂，在化学工业中占有重要地位。2023/1/215化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新羰基化过程羰基化过程RCH=CHRCH=CH2 2+CO+H+CO+H2 2 RCHRCH2 2CHOCHO烯烃与合成气烯烃与合成气(

18、CO/H(CO/H2 2)或一定配比的一氧化或一定配比的一氧化碳及氢气在过渡金属配位化合物的催化作碳及氢气在过渡金属配位化合物的催化作用下发生加成反应，生成比原料烯烃多一用下发生加成反应，生成比原料烯烃多一个碳原子的醛。个碳原子的醛。醛基是最活泼的基团之一，可进行加氢成醛基是最活泼的基团之一，可进行加氢成醇、氧化成酸、氨化成胺以及歧化、缩合、醇、氧化成酸、氨化成胺以及歧化、缩合、缩醛化等一系列反应。缩醛化等一系列反应。2023/1/216化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实

19、唯实 求新求新氯化过程氯化过程氯化过程的主要产物是氯代烃，是指烃的氯化过程的主要产物是氯代烃，是指烃的氯取代化合物，即脂肪烃、脂环烃和芳烃氯取代化合物，即脂肪烃、脂环烃和芳烃中的一个或多个，甚至全部氢原子被氯原中的一个或多个，甚至全部氢原子被氯原子取代生成的化合物。子取代生成的化合物。二氛乙烯、一氛甲烷、二氯甲烷、三氯甲二氛乙烯、一氛甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等。烷、四氯化碳等。2023/1/217化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新聚合物生产工艺基础

20、聚合物生产工艺基础石油化工的基础原料石油化工的基础原料(乙烯、丙烯、丁二烯乙烯、丙烯、丁二烯;苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯;甲醇甲醇)总量的一半用于生总量的一半用于生产高分子材料。产高分子材料。以小分子化合物（乙烯、丙烯）为原料，以小分子化合物（乙烯、丙烯）为原料，以人工合成高分子化合物的基本原理及生以人工合成高分子化合物的基本原理及生产工艺为重点。产工艺为重点。2023/1/218化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新生物技术与绿色化学生物技术与绿色化学生

21、物技术是应用生物学、化学和工程学的生物技术是应用生物学、化学和工程学的基本原理，依靠生物催化剂的作用将物料基本原理，依靠生物催化剂的作用将物料进行加工，应用于能源、化工、制药等工进行加工，应用于能源、化工、制药等工业生产过程，生产有用物质的一门多学科业生产过程，生产有用物质的一门多学科综合性的科学技术。综合性的科学技术。-酶催化、改性酶催化、改性2023/1/219化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新绿色化学，又称环境无害化学、环境友好绿色化学，又称环境无害化

22、学、环境友好化学或者清洁化学，是在进一步认识化学化学或者清洁化学，是在进一步认识化学规律的基础上，应用一系列技术和方法，规律的基础上，应用一系列技术和方法，在化学产品的设计、制造和应用中避免和在化学产品的设计、制造和应用中避免和减少对人类健康和生态环境有毒有害物质减少对人类健康和生态环境有毒有害物质的使用和产生。的使用和产生。2023/1/220化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新本教材的主要内容本教材的主要内容化学工业和化学工艺有关基本概念的介绍化学工业和化

23、学工艺有关基本概念的介绍;化工原料资源及其加工利用途径化工原料资源及其加工利用途径;化工基础原料的典型生产过程化工基础原料的典型生产过程;基本有机、无机、高分子、精细等各化工基本有机、无机、高分子、精细等各化工分支中的典型反应过程的原理和工艺分支中的典型反应过程的原理和工艺;三废处理和绿色化工概念及其发展途径。三废处理和绿色化工概念及其发展途径。2023/1/221化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新0.1.40.1.4学习要求学习要求对于典型反应过程，要求理

24、解并掌握工艺对于典型反应过程，要求理解并掌握工艺原理、选定工艺条件的依据、流程的组织原理、选定工艺条件的依据、流程的组织和特点、各类反应设备的结构特点和优缺和特点、各类反应设备的结构特点和优缺点等点等;对典型产品的各种原料来源、不同工艺路对典型产品的各种原料来源、不同工艺路线、副产物回收利用和废料处理方法等，线、副产物回收利用和废料处理方法等，应进行分析比较，找出它们的优缺点应进行分析比较，找出它们的优缺点;思考题和仿真有助于加深对各章内容的理思考题和仿真有助于加深对各章内容的理解和掌握，要做练习。解和掌握，要做练习。2023/1/222化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技

25、术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新0.2 0.2 化学工艺基础化学工艺基础0.2.10.2.1原料资源及其加工原料资源及其加工0.2.20.2.2化工生产过程及流程化工生产过程及流程0.2.30.2.3化工过程的主要效率指标化工过程的主要效率指标0.2.40.2.4反应条件对化学平衡和反应速率的影响反应条件对化学平衡和反应速率的影响0.2.50.2.5催化剂的性能及使用催化剂的性能及使用0.2.60.2.6反应过程的物料衡算和热量衡算反应过程的物料衡算和热量衡算2023/1/223化工装置工艺操作与控制克拉玛依职

26、业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新0.2.10.2.1原料资源及其加工原料资源及其加工1 1无机化学矿及其加工无机化学矿及其加工2 2石油石油及其加工及其加工3 3天然气天然气及其加工及其加工4 4煤煤及其加工及其加工5 5生物质及其加工生物质及其加工6 6再生资源的开发利用再生资源的开发利用7 7空气和水空气和水2023/1/224化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实

27、唯实 求新求新2023/1/225化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新2023/1/226化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新丙丙烯烯聚合聚丙烯合成纤维、塑料氨氧化合成纤维、ABS树脂、AS树脂、丁腈橡胶丙烯酰胺絮凝剂、水增稠剂、纸张处理剂丙烯腈与乙烯共聚乙丙橡胶次氯酸化氯丙醇环氧丙烷丙二醇聚酯塑料聚氨酯塑料、表面活性剂过氧化

28、物环氧化环氧丙烷、苯乙烯或异丁烯高温氯化氯丙烯丙烯醇1，4-丁二醇聚酯甘油医药、炸药环氧氯丙烷水解环氧树脂克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新丁二烯与苯乙烯共聚丁苯橡胶与丙烯腈共聚丁腈橡胶聚合顺丁橡胶与苯乙烯、丙烯腈共聚ABS塑料氯化2-氯丁二烯 氯丁橡胶与顺酐反应四氢邻苯二甲酸酐与HCN反应己二腈己二胺尼龙66三聚环化1，5，9-环十二碳三烯十二碳内酰胺（尼龙12的单体）香料、增塑剂、阻燃剂、聚酯原料乙酰氧基化、加氢、水解1，4-丁二醇聚酯树脂克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术

29、学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新异异丁丁烯烯与异戊二烯共聚丁基橡胶氧化甲基丙烯酸甲基丙烯酸酯有机玻璃与甲醛反应异戊二烯异戊橡胶水合叔丁醇香料原料、溶剂、医药中间体、与甲醇反应甲基叔丁基醚（MTBE）（汽油添加剂）聚合聚异丁烯粘合剂、密封胶克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新正正丁丁烯烯聚合聚丁烯合成塑料氧化顺丁烯二酸酐1，4-丁二醇、增强塑料、农药氧化甲乙酮溶剂水合仲丁醇脱氢或氧化脱氢丁二烯克拉玛依职

30、业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新正正丁丁烷烷脱氢正丁烯深加工产品见上异构化异丁烷氧化顺酐、醋酸、乙醛、甲乙酮蒸汽裂解乙烯、丙烯、丁二烯等烷基化烷基化汽油脱氢异丁烯深加工产品见上蒸汽裂解乙烯、丙烯、丁二烯等异丁烷克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新苯苯加乙烯烷基化乙苯脱氢苯乙烯聚苯乙烯、丁苯橡胶、ABS树脂加丙烯烷基化异丙苯 苯酚酚醛树脂、苯胺、壬基酚等丙酮双酚A聚碳酸酯、环氧

31、树脂加十二烯十二烷基苯合成洗涤剂加氢环己烷己内酰胺聚酰胺纤维氯化氯苯染料中间体、医药氧化顺丁烯二酸酐四氢呋喃、1，4-丁二醇医药、聚氨酯硝化硝基苯苯胺二苯基甲烷二异氰酸酯、橡胶助剂、染料、医药、农药聚氨酯纤维克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新甲甲苯苯硝化硝基甲苯染料中间体、炸药歧化苯、二甲苯氧化苯甲酸染料中间体、医药、增塑剂临氢脱烷基苯硝化、还原、光气化甲苯二异氰酸酯聚氨酯类泡沫塑料、聚氨酯橡胶克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Tech

32、nical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新二甲苯二甲苯对二甲苯氧化对苯二甲酸聚酯树脂、涤纶间二甲苯异构化对二甲苯氨氧化间苯二腈农药、聚酰胺纤维邻二甲苯氧化邻苯二甲酸酐医药、染料、增塑剂萘氧化烷基萘脱烷基萘氧化克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新乙乙炔炔加HCl氯乙烯聚氯乙烯水合乙醛乙酸季戊四醇醇酸树脂巴豆醛山梨酸加醋酸醋酸乙烯合成纤维、涂料、粘合剂加甲醛1，4-丁炔二醇1，4-丁二醇四氢呋喃、-丁内酯、聚酯树脂二聚 乙烯基乙炔粘合剂加氢丁二烯加HCl2-氯丁二

33、烯氯丁橡胶氯化三氯乙烯、四氯乙烯溶剂加HF氟乙烯聚合聚氟乙烯克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新合成气合成气(CO+H(CO+H2 2)补N2和变换N2-H2合成氨、尿素等改良的F-T合成汽油、煤油、柴油等液体燃料合成甲醇羰基合成醋酸氧化甲醛酚醛树脂、合成原料与异丁烯合成甲基叔丁基醚（MTBE）与CO合成甲酸甲酯甲酸加CO、O2草酸二甲酯 乙二醇草酸同系化乙醇脱水乙烯合成二甲醚转化转化C2-C4烯烃汽油柴油机燃料克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocatio

34、nal Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新0.2.20.2.2化工生产过程及流程化工生产过程及流程1 1、化工生产过程、化工生产过程化工生产过程一般可概括为原料预处理、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三大步骤。化学反应和产品分离及精制三大步骤。2 2、化工生产工艺流程、化工生产工艺流程（1 1）工艺流程和流程图）工艺流程和流程图2023/1/237化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新化工生产过程

35、化工生产过程产品分离与精制 化学反应 原料预处理 达到所需状态和规格反应类型、反应器得到符合规格的产品回收利用副产物 2023/1/238化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新2023/1/239化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新（2 2）化工生产工艺流程的组织）化工生产工艺流程的组织从从“目标目标”出发对不同功能的单元进行逻

36、出发对不同功能的单元进行逻辑组合辑组合2023/1/240化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新0.2.30.2.3化工过程的主要效率指标化工过程的主要效率指标生产能力和生产强度生产能力和生产强度化学反应的效率化学反应的效率合成效率合成效率转化率选择性转化率选择性 收率收率平衡转化率和平衡产率平衡转化率和平衡产率2023/1/241化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical Colleg

37、e厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新0.2.30.2.3化工过程的主要效率指标化工过程的主要效率指标0.2.3.10.2.3.1生产能力和生产强度生产能力和生产强度(1)(1)生产能力系指一个设备、一套装置或一生产能力系指一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量，或在个工厂在单位时间内生产的产品量，或在单位时间内处理的原料量。其单位为单位时间内处理的原料量。其单位为kg/h,kg/h,t/dt/d或或kt/a,kt/a,万吨万吨/年等。年等。2023/1/242化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical

38、 College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新2)2)生产强度为设备单位特征几何量的生产能生产强度为设备单位特征几何量的生产能力。即设备的单位体积的生产能力，或单力。即设备的单位体积的生产能力，或单位面积的生产能力。其单位为位面积的生产能力。其单位为kg/hm3),kg/hm3),t/dm3)t/异烷烃异烷烃 环烷烃（六碳环环烷烃（六碳环 五碳环）五碳环）芳芳烃烃2023/1/279化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新P-P-链烷烃链烷烃(Paraff

39、in(Paraffin，简称烷烃，简称烷烃)，较易裂解生，较易裂解生成乙烯、丙烯。其中正构烷烃成乙烯、丙烯。其中正构烷烃(n-P)(n-P)的乙烯的乙烯收率比异构烷烃收率比异构烷烃(i-P)(i-P)高，而正构烷烃的甲烷、高，而正构烷烃的甲烷、丙烯、丁烯、芳烃收率比异构烷烃低。丙烯、丁烯、芳烃收率比异构烷烃低。O-O-烯烃烯烃(Olefin)(Olefin)，裂解困难，易造成结焦。，裂解困难，易造成结焦。N-N-环烷烃环烷烃(Naphthene)(Naphthene)，环己烷裂解生成乙，环己烷裂解生成乙烯、丁二烯、芳烃，环戊烷裂解生成乙烯、烯、丁二烯、芳烃，环戊烷裂解生成乙烯、丙烯。但环烷烃裂

40、解的乙烯、丙烯及碳丙烯。但环烷烃裂解的乙烯、丙烯及碳4 4的的收率不如烷烃高，而且容易生成芳烃。收率不如烷烃高，而且容易生成芳烃。A-A-芳烃芳烃(Aromatics)(Aromatics)，裂解困难，易生成重质，裂解困难，易生成重质芳烃，并造成结焦。芳烃，并造成结焦。2023/1/280化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新理想的裂解原料理想的裂解原料高含量的烷烃、高含量的烷烃、低含量的芳烃和烯烃低含量的芳烃和烯烃2023/1/281化工装置工艺操作与控制克拉

41、玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新1.21.2裂解过程的工艺参数和操作指标裂解过程的工艺参数和操作指标1.2.11.2.1原料烃组成（原料性质及评价）原料烃组成（原料性质及评价）1.2.21.2.2裂解温度裂解温度1.2.31.2.3停留时间停留时间1.2.41.2.4烃分压与稀释剂烃分压与稀释剂1.2.51.2.5裂解深度裂解深度2023/1/282化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College

42、厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新裂解过程的工艺参数和操作指标裂解过程的工艺参数和操作指标由于烃类裂解反应使用的原料是组成性质由于烃类裂解反应使用的原料是组成性质有很大差异的混合物，因此原料的特性无有很大差异的混合物，因此原料的特性无疑对裂解效果起着重要的决定作用，它是疑对裂解效果起着重要的决定作用，它是决定反应效果的决定反应效果的内因内因，而工艺条件的调整、，而工艺条件的调整、优化仅是其优化仅是其外部条件外部条件。2023/1/283化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯

43、实唯实 求新求新2023/1/284化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新产物分布产物分布2023/1/285化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新1.2.11.2.1裂解原料性质及评价裂解原料性质及评价族组成族组成-PONA-PONA值值氢含量氢含量特性因数特性因数芳烃指数芳烃指数2023/1/286化工装置工艺操作与控制克拉玛

44、依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新族组成族组成PONAPONA值值适用于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油适用于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油烷烃烷烃P(paraffin)烯烃烯烃O(olefin)环烷烃环烷烃N(naphtene)芳烃芳烃A(aromatics)2023/1/287化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新PONAPONA值应用值应用烷烃含量越

45、大，芳烃越少，则乙烯产率越烷烃含量越大，芳烃越少，则乙烯产率越高。高。对于科威特石脑油，其烷烃、环烷烃及芳对于科威特石脑油，其烷烃、环烷烃及芳烃典型含量烃典型含量()分别为分别为72.372.3、16.716.7、1111，大庆，大庆石脑油则为石脑油则为5353、4343、4 4。国外烃类裂解原料以轻烃国外烃类裂解原料以轻烃(C4(C4以下以下)和石脑油和石脑油为主，几乎占为主，几乎占90%90%左右。而国内重质油、柴左右。而国内重质油、柴油的比例还高达油的比例还高达20%20%以上，有待于进一步优以上，有待于进一步优化。化。2023/1/288化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛

46、依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新2023/1/289化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新2023/1/290化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新2023/1/291化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karam

47、ay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新2023/1/292化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新原料烃组成与裂解结果原料烃组成与裂解结果原原料料由由轻轻到到重重，相相同同原原料料量量所所得得乙乙烯烯收收率率下下降。降。原原料料由由轻轻到到重重，裂裂解解产产物物中中液液体体燃燃料料又又增增加加，产气量减少。产气量减少。原原料料由由轻轻到到重重，联联产产物物量量增增大大，而而回回收收联联产产物物以以降降低

48、低乙乙烯烯生生产产成成本本的的措措施施，又又造造成成装装置和投资的增加。置和投资的增加。2023/1/293化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新PONAPONA值结论值结论根据根据PONAPONA值可以定性评价液体燃料的裂解值可以定性评价液体燃料的裂解性能，性能，也可以根据族组成通过简化的反应动力学也可以根据族组成通过简化的反应动力学模型对裂解反应进行定量描述，模型对裂解反应进行定量描述，因此因此PONAPONA值是一个表征各种液体原料裂解值是一个表征各种液体

49、原料裂解性能的有实用价值的参数。性能的有实用价值的参数。2023/1/294化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新氢含量计算氢含量计算可判断原料可能达到的裂解深度，及可判断原料可能达到的裂解深度，及C4C4及及C4C4以下轻烃的收率以下轻烃的收率2023/1/295化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新氢含量应用氢含量应用用元素分

50、析法测得，是用于各种原料，用用元素分析法测得，是用于各种原料，用以关联烃原料的乙烯潜在产率。以关联烃原料的乙烯潜在产率。氢含量高则乙氢含量高则乙 烯产率越高。烯产率越高。烷烃氢含量最高烷烃氢含量最高,芳烃则较低。芳烃则较低。乙烷的氢含量乙烷的氢含量2020,丙烷丙烷18.218.2，石脑油为，石脑油为14.514.515.515.5，轻柴油为，轻柴油为13.513.514.514.5。2023/1/296化工装置工艺操作与控制克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院Karamay Vocational Technical College厚德厚德 崇能崇能 唯实唯实 求新求新石脑油又称粗汽油：一