有机化工生产技术.ppt

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1、化工系：李红耀Tel：13931409351一、化学工业一、化学工业二、二、有机有机化工生化工生产技术产技术三、三、有机化工的原料来源有机化工的原料来源绪论任务一绪论任务一有机化工生产技术有机化工生产技术化学工业指利用化学工业指利用化学反应化学反应化学反应化学反应改变物质结构、成分、形改变物质结构、成分、形态而生产化学品的制造工业。态而生产化学品的制造工业。一、化学工业一、化学工业古代的化学加工古代的化学加工化学工业的初级阶段化学工业的初级阶段1818世纪中叶世纪中叶-远古时期远古时期制陶、酿造、冶炼制陶、酿造、冶炼化学工业大发展时期化学工业大发展时期1818世纪中叶世纪中叶-20-20世纪初

2、世纪初硫酸、纯碱硫酸、纯碱2020世纪初至世纪初至40405050年代年代合成氨、石油化工、高分子、精细合成氨、石油化工、高分子、精细现代化学工业现代化学工业2020世纪世纪60607070年代以来年代以来超纯物质、新型材料超纯物质、新型材料1.1.化学工业发展史化学工业发展史化学工业发展史化学工业发展史4 42.化工行业的特点化工行业的特点生产连续化，且工艺条件苛刻。原料、半成品和成品多是易燃易爆、有毒有害、有腐蚀的危险化学品。物质和能量消耗密集，环境保护和防治要求严格生产规模大型化，生产方式自动化。发展和更新速度快，多学科、知识和高新技术密集一、化学工业一、化学工业基本有机化学工业基本有机

3、化学工业基本有机化学工业基本有机化学工业高分子化工高分子化工有机精细化工有机精细化工生物化工生物化工煤化工煤化工石油化工石油化工石油化工石油化工天然气化工天然气化工一、化学工业一、化学工业3.化学工业的分类化学工业的分类按产品分按产品分按产品分按产品分 有机化学工业有机化学工业有机化学工业有机化学工业无机化学工业无机化学工业按原料分按原料分按原料分按原料分1.有机化工生产技术有机化工生产技术的研究目的的研究目的n理论上正确理论上正确n技术上可行技术上可行n经济上合理经济上合理n生产上安全生产上安全核心核心保证保证二、有机化工生产技术二、有机化工生产技术有机化工生产技术有机化工生产技术有机化工生

4、产技术有机化工生产技术是以是以有机化工产品有机化工产品有机化工产品有机化工产品为目标，研究为目标，研究化工生产全过程化工生产全过程化工生产全过程化工生产全过程的学科。目的是实现化学生产：的学科。目的是实现化学生产：原料和生产方法的选择原料和生产方法的选择生产原理（化学反应式、化工热力学、动力学）生产原理（化学反应式、化工热力学、动力学）操作条件的确定操作条件的确定工艺流程的组织工艺流程的组织典型设备的结构和作用典型设备的结构和作用开停车与正常操作开停车与正常操作异常现象的分析与处理异常现象的分析与处理2.有机化工生产技术有机化工生产技术的研究内容的研究内容二、有机化工生产技术二、有机化工生产技

5、术运用基础理论解决实际问题运用基础理论解决实际问题，做一名适应现代化工发，做一名适应现代化工发展的优秀人才。展的优秀人才。有机化学有机化学 物理化学物理化学 化工原理化工原理 分分离离工工程程反反应应工工程程 化工生产技术化工生产技术化工生产技术化工生产技术3.化工生产技术化工生产技术的学习方法的学习方法二、有机化工生产技术二、有机化工生产技术 煤及其煤及其利用利用 天然气及天然气及利用利用 石油及石油及利用利用三、有机化工的原料来源三、有机化工的原料来源干馏干馏干馏干馏（1 1）干馏：）干馏：）干馏：）干馏：在隔绝空气条件下加热分解的过程。在隔绝空气条件下加热分解的过程。在隔绝空气条件下加热

6、分解的过程。在隔绝空气条件下加热分解的过程。90011009001100焦炭焦炉气粗苯氨煤焦油酚油、萘油、洗油、蒽油、沥青三、有机化工的原料来源三、有机化工的原料来源1.煤煤苯、甲苯、二甲苯H2、CH4、CO、N2 C2H4、CO2合成气合成气合成气合成气（H2+CO）（2）气化）气化煤或焦碳煤或焦碳煤或焦碳煤或焦碳90013009001300三、有机化工的原料来源三、有机化工的原料来源合成氨甲醇甲烷（3）液化）液化煤煤煤煤直接液化间接液化合成气合成气H2,10-20MPa,420-480二甲醚、烯烃、醋酸链接：链接：南非萨索尔(Sasol)公司是目前全球唯一进行煤间接液化生产合成燃料的公司，

7、产品有汽油、柴油、蜡、乙烯、丙烯、聚合物、氨、醇等113种。1955年建第一座工厂，2003年生产成品油达740万吨，盈利高达数十亿美元。链接：链接：神华作为全球第一个煤直接液化项目，2008年12月30日第一次试车成功，生产出合格油品和化工品，连续运转303小时后按计划停车，标志着我国成为世界上唯一掌握百万吨级煤直接液化关键技术的国家。三、有机化工的原料来源三、有机化工的原料来源链接：链接：根据国家发改委组织起草的煤炭深加工示范项目规划（送审稿）：“十二五”期间，我国将在煤炭液化、煤制天然气、煤制烯烃、煤制合成氨尿素、煤制乙二醇、低阶煤提质、煤制芳烃等七大板块安排重大示范项目。到2015年，

8、基本掌握年产100万至180万吨煤间接液化、13亿至20亿标准立方米煤制天然气、60万至100万吨煤制合成氨、180万吨煤制甲醇、60万至100万吨煤经甲醇制烯烃、20万至30万吨煤制乙二醇，以及100万吨低阶煤提质等大规模成套技术，具备项目设计建设和关键装备制造能力。三、有机化工的原料来源三、有机化工的原料来源（二）石油（二）石油三、有机化工的原料来源三、有机化工的原料来源（三）天然气（三）天然气三、有机化工的原料来源三、有机化工的原料来源绪论绪论化工生产的通用基础知识化工生产的通用基础知识任务二任务二 化工生产过程化工生产过程 一、化工生产过程的组成一、化工生产过程的组成二、原料预处理过程

9、二、原料预处理过程三、化工生产的反应过程三、化工生产的反应过程四、产品的分离与提纯过程四、产品的分离与提纯过程五、三废处理五、三废处理原材料原材料一、化工生产过程一、化工生产过程粉碎粉碎混合混合加热加热 压缩压缩吸附吸附等等反应反应反应反应过程过程过程过程精馏精馏吸收吸收萃取萃取结晶结晶过滤过滤干燥干燥等等三废处理三废处理产品产品产品产品副产物副产物1.化工生产过程化工生产过程从原料开始到制成目的产物，要经过一系列从原料开始到制成目的产物，要经过一系列物理的物理的物理的物理的和和化学的化学的化学的化学的加工处理步骤，总称为加工处理步骤，总称为化工生产过程化工生产过程化工生产过程化工生产过程。一

10、、化工生产过程一、化工生产过程此外，为保证生产的正常运行，还需动力供给、此外，为保证生产的正常运行，还需动力供给、机械维修、仪器仪表、分析检验、安全和环保、管理机械维修、仪器仪表、分析检验、安全和环保、管理等辅助系统。等辅助系统。2.化工生产过程的组成化工生产过程的组成原料预处理原料预处理化学反应化学反应产品的分离和提纯产品的分离和提纯核心从从“目标目标”出发对不同功能的单元进行逻辑组出发对不同功能的单元进行逻辑组合合反应器反应器分离与再循环分离与再循环换热网络换热网络公用工程公用工程一、化工生产过程一、化工生产过程化化化化工工工工工工工工艺艺艺艺过过过过程程程程的的的的 “洋洋洋洋葱葱葱葱”

11、模模模模型型型型二、原料预处理过程二、原料预处理过程（一）化工原料及产品（一）化工原料及产品化化 工工 原原 料料化工基础原料化工基础原料化工基本原料化工基本原料辅助材料辅助材料占生产成本的6070%，劳动力一般不足10%1.化工原料化工原料煤、石油、天然气、煤、石油、天然气、煤、石油、天然气、煤、石油、天然气、生物质、空气、水、生物质、空气、水、生物质、空气、水、生物质、空气、水、矿物质矿物质矿物质矿物质 三酸两碱三酸两碱三酸两碱三酸两碱 三烯三苯乙炔萘三烯三苯乙炔萘三烯三苯乙炔萘三烯三苯乙炔萘 合成气合成气合成气合成气(CO+H(CO+H2 2)氨气、氯气氨气、氯气氨气、氯气氨气、氯气 助

12、剂、助剂、助剂、助剂、添加剂、添加剂、添加剂、添加剂、溶剂、溶剂、溶剂、溶剂、催化剂催化剂催化剂催化剂 二、原料预处理过程二、原料预处理过程2.化工产品化工产品化工产品：目的产物化工产品：目的产物中间产品：下一道工序的原料，一般不能直接应用中间产品：下一道工序的原料，一般不能直接应用联产品：一套装置得到的两种或两种以上目的产物联产品：一套装置得到的两种或两种以上目的产物副产品：得到目的产物的同时伴随生成的非目的产物副产品：得到目的产物的同时伴随生成的非目的产物二、原料预处理过程二、原料预处理过程（二）（二）原料预处理的原则原料预处理的原则1.必须满足工艺主要是反应的要求必须满足工艺主要是反应的

13、要求2.简便可靠，工艺先进，节省投资简便可靠，工艺先进，节省投资3.充分利用反应和分离过程的余热及能量充分利用反应和分离过程的余热及能量4.不产生污染，不造成损失不产生污染，不造成损失5.尽量由原料生产厂家精制尽量由原料生产厂家精制二、原料预处理过程二、原料预处理过程（三三三三）原料预处理方案原料预处理方案初级初级原料原料一级处理一级处理化学要求化学要求去去反反应应器器原料全分析原料质量指标原料配比要求二级处理二级处理物理要求物理要求三级处理三级处理加料要求加料要求三、化工生产反应过程三、化工生产反应过程（一）反应类型（一）反应类型反应机理反应机理简单反应简单反应只生成一种特定生成物，无选择性

14、问题只生成一种特定生成物，无选择性问题复杂反应复杂反应平行、连串副反应，需考虑选择性平行、连串副反应，需考虑选择性可逆与否可逆与否可逆可逆受化学平衡限制，产物分离提纯，未反受化学平衡限制，产物分离提纯，未反应物回收和循环使用应物回收和循环使用不可逆不可逆几乎能进行到底几乎能进行到底热效应热效应吸热吸热温度条件完全不同，反应器类型也不同温度条件完全不同，反应器类型也不同放热放热压力压力常压、加常压、加压和负压压和负压加压又分高、中、低压加压又分高、中、低压 相态相态均相均相反应物、产物和催化剂处于同一相态反应物、产物和催化剂处于同一相态非均相非均相各组分处于两相或三相状态各组分处于两相或三相状态

15、反应动力学：根据生产能力定容积尺寸、设备类型等热量传递：传热装置与方式、温度测量与控制系统等质量传递与流体力学：加料泵调流量、搅拌、气体分布装置等工程控制：临时接管、人孔手孔、防爆膜、安全阀、阻火器、催化剂加入卸出孔等机械工程：强度、材料技术经济管理的要求：结构要简单、便于安装检修、易于控制（二）反应设备的选择（二）反应设备的选择三、化工生产反应过程三、化工生产反应过程四、产品的分离与提纯过程四、产品的分离与提纯过程（一）分离方法与设备（一）分离方法与设备净制（非均相）机械净制重力沉降或旋风分离器湿法净制湿式洗涤器、洗涤塔过滤净制袋滤器电净制电除尘器分离（均相）冷凝如NH3的分离、CH3OH的

16、分离吸收如CO2的分离吸附如用分子筛除去H2O(g)1.气体产物的分离气体产物的分离四、产品的分离与提纯过程四、产品的分离与提纯过程非均相沉降、过滤、离心2.液体产物的分离液体产物的分离均相精馏、萃取四、产品的分离与提纯过程四、产品的分离与提纯过程（二）分案的确定（二）分案的确定若产物中有固体，则先分离出来产物中对目的产物或后续工艺有害的物质先分离优先把未反应原料分离出来，循环利用最难分离或要求特高的先取出粗产物，再精制一般机械法物理法物理化学法化学法先取出最多或最少，最易分离的组分四、产品的分离与提纯过程四、产品的分离与提纯过程总结：工艺流程包括的设备总结：工艺流程包括的设备反应物输送反应物

17、输送鼓风机、离心泵、输送带鼓风机、离心泵、输送带反应物精制反应物精制除尘器、洗涤塔除尘器、洗涤塔反应物混合反应物混合混合器混合器反应物预处理反应物预处理预热器、压缩机、高压泵预热器、压缩机、高压泵反应物进行反应反应物进行反应反应器、合成塔反应器、合成塔产物的分离设备产物的分离设备冷凝器、气液分离器、旋风分离器、冷凝器、气液分离器、旋风分离器、吸收塔、萃取塔吸收塔、萃取塔主产物的精制设备主产物的精制设备精馏塔、干燥塔精馏塔、干燥塔副产物的回收处理设备副产物的回收处理设备反应物、主产物、副产物、反应物、主产物、副产物、催化剂等储存设备催化剂等储存设备五、三废处理五、三废处理（一）三废的来源（一）三

18、废的来源1.化工生产的原料、中间体、半成品及成品化工生产的原料、中间体、半成品及成品2.化工生产过程中排放的废弃物化工生产过程中排放的废弃物化学反应不完全原料不纯或副反应跑冒滴漏燃料燃烧冷却水反应的转化物和添加物五、三废处理五、三废处理（二）三废的处理（二）三废的处理1.废气废气化学燃烧法、吸收法、吸附法及稀释法2.废水废水一级处理：除去0.1mm以上的固体、胶体和悬浮油类3.废渣废渣化学与生物法、脱水法、燃烧法、填埋法、综合利用二级处理：用生物和化学法除去有机物及部分胶体三级处理：除去微生物、有机磷氮、可溶无机物 生物处理：利用细菌将有机物氧化分解为无害物质一一一一 、生产能力与生产强度、生

19、产能力与生产强度、生产能力与生产强度、生产能力与生产强度 四、消耗定额四、消耗定额四、消耗定额四、消耗定额二、空间速率与停留时间二、空间速率与停留时间二、空间速率与停留时间二、空间速率与停留时间三、转化率、选择性和收率三、转化率、选择性和收率三、转化率、选择性和收率三、转化率、选择性和收率任务三任务三化工生产的工艺指标化工生产的工艺指标绪论绪论化工生产的通用基础知识化工生产的通用基础知识化工装置在单位时间内生产的产品量或处理的原化工装置在单位时间内生产的产品量或处理的原料量。其中原料的处理量也称加工能力。料量。其中原料的处理量也称加工能力。（一）生产能力（一）生产能力一、生产能力与一、生产能力

20、与生产强度生产强度千克千克千克千克/时（时（时（时（kg/hkg/h）吨吨吨吨/天天天天(t/d)(t/d)万吨万吨万吨万吨/年年年年(10kt/a)(10kt/a)单位：单位：单位：单位：1.定义定义2.表达方式表达方式一、生产能力与一、生产能力与生产强度生产强度设计生产能力设计生产能力:企业建厂时在基建任务书和技术文件中所规定的生产能力。查定生产能力查定生产能力:根据企业现有的生产组织条件和技术水平等因素，而重新审查核定的生产能力。计划生产能力：计划生产能力：也称现实能力，是企业计划期内根据现有的生产组织条件和技术水平等因素所能够实现的生产能力。包括两大部分，一是企业已有的生产能力，即近期

21、内的查定能力；二是企业在本年度内新形成的能力。3.影响因素影响因素一、生产能力与一、生产能力与生产强度生产强度l l设备因素设备因素:设备的大小、结构是否合理及套数。l l确定最佳工艺条件确定最佳工艺条件:指控制化学反应过程指控制化学反应过程。l l人为因素：人为因素：生产技术的组织管理水平操作人员的操作水平操作人员的操作水平：一是按照工艺指标平稳操作；二是及时发现生产中出现的事故隐患并能正确的处理，防止事故的发生。设备的单位体积或单位面积的生产能力。设备的单位体积或单位面积的生产能力。时空收率：催化反应装置的生产强度。（二）（二）生产强度生产强度单位：单位：单位：单位：一、生产能力与一、生产

22、能力与生产强度基础生产强度基础操作条件下的反应物在催化剂上的停留时间。操作条件下的反应物在催化剂上的停留时间。单位时间内单位体积催化剂上所通过的反应物在标单位时间内单位体积催化剂上所通过的反应物在标准状态下（准状态下（0.1MPa、0）的体积流量。）的体积流量。单位：单位：单位：单位：或单位：单位：单位：单位：s s2、停留时间（接触时间）停留时间（接触时间）二、空间速率与停留时间二、空间速率与停留时间1、空间速率（空速）空间速率（空速）例：某低压法合成甲醇装置，操作压力为例：某低压法合成甲醇装置，操作压力为5MPa，温度，温度为为523K，铜基催化剂装填量为，铜基催化剂装填量为44.9m3，

23、进塔合成气为，进塔合成气为280000Nm3/h。计算空速和接触时间。计算空速和接触时间。二、空间速率与停留时间二、空间速率与停留时间解：解：1、转化率、转化率（1）单程转化率）单程转化率x=（2 2）总转化率）总转化率=循环流程循环流程（3）平衡转化率平衡转化率平衡转化率平衡转化率可逆反应，可逆反应，达到平衡时的转化率达到平衡时的转化率三、转化率、选择性、三、转化率、选择性、收率收率p平衡转化率是一定条件下的最高转化率，该平衡转化率是一定条件下的最高转化率，该值可作为提高实际转化率、改进生产的依据。值可作为提高实际转化率、改进生产的依据。若反应过程中不断从反应区域取出生成物，若反应过程中不断

24、从反应区域取出生成物，使反应远离平衡，既保持了高速率，又使平衡不断向使反应远离平衡，既保持了高速率，又使平衡不断向产物方向移动。近年来，反应产物方向移动。近年来，反应-精馏等新技术应运而生。精馏等新技术应运而生。三、转化率、选择性、三、转化率、选择性、收率收率例例1：乙炔与醋酸反应的工艺流程如图所示。新鲜乙炔的流量为：乙炔与醋酸反应的工艺流程如图所示。新鲜乙炔的流量为600kg/h，混和乙炔的流量为，混和乙炔的流量为5000kg/h，反应后混和物中乙炔的，反应后混和物中乙炔的流量为流量为4450kg/h，计算乙炔的单程转化率与总转化率。，计算乙炔的单程转化率与总转化率。新鲜乙炔混和乙炔反应器分

25、离塔混和器混和物粗产物释放乙炔循环乙炔解：解：三、转化率、选择性、三、转化率、选择性、收率收率2、选择性、选择性(产率）产率）p表达主、副反应进行程度的大小，反映原料利用是否表达主、副反应进行程度的大小，反映原料利用是否合理。合理。三、转化率、选择性、三、转化率、选择性、收率收率p当控制条件提高转化率时，有可能导致选择性的下降，当控制条件提高转化率时，有可能导致选择性的下降，一般要求选择性越高越好。一般要求选择性越高越好。如果选择性高而转化率很低，如果选择性高而转化率很低，则设备生产能力大大降低。则设备生产能力大大降低。3、收率、收率三者关系：三者关系：n同转化率一样，若“系统”取反应器，称单

26、程收率，若取整个生产系统，则为总收率。n单程收率高，反映反应器生产能力大，意味着未反应原料回收和循环减少，标志着过程即经济又合理。单程收率单程收率=单程转化率单程转化率选择性选择性三、转化率、选择性、三、转化率、选择性、收率收率 注意质量收率可能大于100%。当生产过程极其复杂，难以通过分析手段确定各组分含量时，可直接用质量收率来表示反应效果。三、转化率、选择性、三、转化率、选择性、收率收率4、质量收率、质量收率例2：原料乙烷进料量为1000kg/h，反应掉乙烷量为600kg/h，得乙烯340kg/h，求反应转化率、选择性、收率及质量收率。解：C2H6 C2H4+H2或=60%60.7%=36

27、.42%三、转化率、选择性、三、转化率、选择性、收率收率n生产单位产品所消耗的各种原材料的量。生产单位产品所消耗的各种原材料的量。n消耗定额是反应生产技术水平和管理水平的一项重要消耗定额是反应生产技术水平和管理水平的一项重要经济指标，是企业管理的基础数据之一。经济指标，是企业管理的基础数据之一。四、消耗定额四、消耗定额原料利用率原料利用率=1-原料损失率包括包括原料原料和公用工程（水、电、气、汽、冷）和公用工程（水、电、气、汽、冷）四、消耗定额四、消耗定额【例例3】用氟石（含用氟石（含96%CaF96%CaF2 2和和4%SiO4%SiO2 2）为原料，与）为原料，与硫酸反应制硫酸反应制HFH

28、F，氟石转化率为，氟石转化率为95%95%，主、副反应式分，主、副反应式分别为：别为：CaFCaF2 2+H+H2 2SOSO4 4CaSOCaSO4 4+2HF+2HF SiO SiO2 2+6HF H6HF H2 2SiFSiF6 6+2H+2H2 2O O 求求HFHF的原料消耗定额。的原料消耗定额。作业作业1.1.在一套乙烯液相氧化制乙醛的装置中，通入反应器在一套乙烯液相氧化制乙醛的装置中，通入反应器的乙烯量为的乙烯量为7000kg/h 7000kg/h，得到产品乙醛的量为，得到产品乙醛的量为4400kg/h4400kg/h，尾气中含乙烯，尾气中含乙烯4000kg/h4000kg/h，

29、求原料乙烯的转化率、产，求原料乙烯的转化率、产品乙醛的收率和质量收率。品乙醛的收率和质量收率。2.2.以乙烷为原料裂解生产乙烯，通入反应器的乙烷为以乙烷为原料裂解生产乙烯，通入反应器的乙烷为7000kg/h，参加反应的乙烷量为，参加反应的乙烷量为4550kg/h，没有参，没有参加反应的乙烷的加反应的乙烷的5%损失掉，其余都循环回裂解炉。损失掉，其余都循环回裂解炉。得到乙烯得到乙烯3332kg/h，求乙烯的原料消耗定额。，求乙烯的原料消耗定额。一一一一 、化工生产的工艺参数、化工生产的工艺参数、化工生产的工艺参数、化工生产的工艺参数二、化工生产的操作控制二、化工生产的操作控制二、化工生产的操作控

30、制二、化工生产的操作控制任务四任务四化工生产的工艺参数与操作控制化工生产的工艺参数与操作控制绪论绪论化工生产的通用基础知识化工生产的通用基础知识1.温度温度放热：T，K，应尽量降低温度；吸热：T，K，应尽量提高温度。但对于有副反应的系统，一、化工生产的工艺参数一、化工生产的工艺参数（1）化学平衡）化学平衡（2）反应速率）反应速率通常情况下，T，r。平行副反应平行副反应选择性一、化工生产的工艺参数一、化工生产的工艺参数(3)催化剂活性温度范围催化剂活性温度范围确定适宜温度的首选条件确定适宜温度的首选条件(4)材质使用温度范围材质使用温度范围所以，温度提高有利于活化能高的反应选择性的提高所以，从相

31、对速率看，升温有利于副反应。而催化剂的存在一般使主反应的活化能最低若E1E2，T升高，增大，Sp 增大2.压力压力体积增加的反应：P，K，应尽量降低压力；体积减少的反应：P，K，应尽量提高压力。(2)反应速率反应速率一般来讲，不管是气相还是液相反应，P，r。一、化工生产的工艺参数一、化工生产的工艺参数(1)化学平衡化学平衡P，设备材质要求，动力费用，运行的安全性。(3)对后续分离的影响对后续分离的影响P，冷却温度，越易分离。一、化工生产的工艺参数一、化工生产的工艺参数(4)对设备费用和操作费用的影响对设备费用和操作费用的影响3.原料配比原料配比aA+bBcC，按化学计量关系配比是较理想的。提高

32、某一种原料的比例，可提高另一种原料的转化率。某种原料有毒有害或价格昂贵时，为提高其转化率，应使另一种反应物过量。(2)反应速率反应速率某种反应物浓度指数大于0时，则 c，r。一、化工生产的工艺参数一、化工生产的工艺参数（1）化学平衡）化学平衡一、化工生产的工艺参数一、化工生产的工艺参数(3)反应物与产物的分离反应物与产物的分离如 C6H6+H2 C6H12(4)安全生产，配比应在爆炸极限之外安全生产，配比应在爆炸极限之外一、化工生产的工艺参数一、化工生产的工艺参数4.空速（停留时间）空速（停留时间）(3)热量的移除热量的移除(1)转化率、选择性与生产能力转化率、选择性与生产能力(2)系统阻力，

33、即动力消耗系统阻力，即动力消耗(4)后续分离的难易后续分离的难易二、化工生产的操作控制二、化工生产的操作控制1.操作控制操作控制(3)操作控制：操作控制：根据以上对比判断决定如何进行操作。操作人员通过对工艺操作规程所规定的控制点，以及主要的工艺操作参数(温度、压力、流量、液位）的操作控制，实现合格产品的生产。具体包括：(2)对比判断：对比判断：将观察到的参数值，与操作规程所规定的范围进行对比，判断是否正常，是否需要调节。(1)检测：检测：观察仪表所显示的参数二、化工生产的操作控制二、化工生产的操作控制2.巡视与观测巡视与观测是对工艺过程控制系统过程控制系统是否正确运行的校验。操作规程中明确规定

34、：巡回检查的间隔时间巡回检查的间隔时间和巡回检巡回检查的路线和观测点查的路线和观测点。巡检要详细做好原始记录原始记录：时间、工艺参数、加料、出料、取样、不正常情况及排除、要求下一班人员引起注意的问题等。6363项目一 化工装置的总体开车运行 任务一 化工装置总体试车方案任务二 化工装置的试压操作任务三 化工装置的吹扫和清洗任务四 化工装置的酸洗与钝化任务五 化工装置的干燥任务六 化工投料6464任务一任务一化工装置总体试车方案化工装置总体试车方案n n总体试车方案是化工装置建设中后期围绕化工装置总体试车方案是化工装置建设中后期围绕化工装置总体试车方案是化工装置建设中后期围绕化工装置总体试车方案

35、是化工装置建设中后期围绕化工装置试车投产这一目标，指挥各方面协同作战的纲领性试车投产这一目标，指挥各方面协同作战的纲领性试车投产这一目标，指挥各方面协同作战的纲领性试车投产这一目标，指挥各方面协同作战的纲领性文件文件文件文件 。（一）制定化工装置总体试车方案的意义 n n意义：意义：意义：意义：化工企业经济效益的需求化工企业经济效益的需求化工企业经济效益的需求化工企业经济效益的需求 化工生产规模化的需求化工生产规模化的需求化工生产规模化的需求化工生产规模化的需求 长周期性和复杂性的需求长周期性和复杂性的需求长周期性和复杂性的需求长周期性和复杂性的需求 解决重大关键问题的需求解决重大关键问题的需

36、求解决重大关键问题的需求解决重大关键问题的需求6565n n主要目的是对化工装置的所有动设备（如机泵，搅主要目的是对化工装置的所有动设备（如机泵，搅主要目的是对化工装置的所有动设备（如机泵，搅主要目的是对化工装置的所有动设备（如机泵，搅拌器等）的机械性能进行初步检验。拌器等）的机械性能进行初步检验。拌器等）的机械性能进行初步检验。拌器等）的机械性能进行初步检验。1.单机试车阶段单机试车阶段n n通常要求每台动设备连续正常运转通常要求每台动设备连续正常运转通常要求每台动设备连续正常运转通常要求每台动设备连续正常运转4 424h24h，经各，经各，经各，经各方联合确认直到合格为止。其实施以施工单位

37、（乙方联合确认直到合格为止。其实施以施工单位（乙方联合确认直到合格为止。其实施以施工单位（乙方联合确认直到合格为止。其实施以施工单位（乙方）为主方）为主方）为主方）为主，建设生产单位（甲方）配合。，建设生产单位（甲方）配合。，建设生产单位（甲方）配合。，建设生产单位（甲方）配合。n n该阶段是从配电所第一次送电开始，直到最后一台该阶段是从配电所第一次送电开始，直到最后一台该阶段是从配电所第一次送电开始，直到最后一台该阶段是从配电所第一次送电开始，直到最后一台动设备试车完毕。包括供、配电系统的投用和仪表动设备试车完毕。包括供、配电系统的投用和仪表动设备试车完毕。包括供、配电系统的投用和仪表动设备

38、试车完毕。包括供、配电系统的投用和仪表组件的单校等。组件的单校等。组件的单校等。组件的单校等。（二）化工装置总体试车的标准程序 任务一任务一化工装置总体试车方案化工装置总体试车方案66662.中间交接阶段中间交接阶段n动设备单机试车合格。n静设备强度试验、无损检验及清扫完毕。n管道的试压、吹扫、清洗和气密试验完毕。n电气、仪表调试合格。n施工现场料净、场地清。任务一任务一化工装置总体试车方案化工装置总体试车方案6767工程中间交接的内容：工程中间交接的内容：n工程实物量的核实。n工程质量的初评资料及有关调试记录。n安装专用工具和剩余随机备件、材料。n工程尾项清理及完成时间的确认。n随机技术资料

39、的交接。中间交接签字后，该装置将由建设单位接手中间交接签字后，该装置将由建设单位接手管理和操作，联动试车正式开始。管理和操作，联动试车正式开始。任务一任务一化工装置总体试车方案化工装置总体试车方案6868n n尽量接近正式生产状态下对全系统所有设备，包括尽量接近正式生产状态下对全系统所有设备，包括尽量接近正式生产状态下对全系统所有设备，包括尽量接近正式生产状态下对全系统所有设备，包括仪表、联锁、管道、阀门、供电等进行联合试运转，仪表、联锁、管道、阀门、供电等进行联合试运转，仪表、联锁、管道、阀门、供电等进行联合试运转，仪表、联锁、管道、阀门、供电等进行联合试运转，并给受培训的操作工人一个动手实

40、践的机会，尽最并给受培训的操作工人一个动手实践的机会，尽最并给受培训的操作工人一个动手实践的机会，尽最并给受培训的操作工人一个动手实践的机会，尽最大可能为化工投料做好一切准备大可能为化工投料做好一切准备大可能为化工投料做好一切准备大可能为化工投料做好一切准备 。3.联动试车阶段联动试车阶段系统的置换与干燥系统的置换与干燥系统的置换与干燥系统的置换与干燥填料和三剂（催化剂、干燥剂和化学试剂）充填填料和三剂（催化剂、干燥剂和化学试剂）充填填料和三剂（催化剂、干燥剂和化学试剂）充填填料和三剂（催化剂、干燥剂和化学试剂）充填加热炉烘炉、循环水系统预膜加热炉烘炉、循环水系统预膜加热炉烘炉、循环水系统预膜

41、加热炉烘炉、循环水系统预膜 充入假定介质（水或空气）全系统进行一定时间的充入假定介质（水或空气）全系统进行一定时间的充入假定介质（水或空气）全系统进行一定时间的充入假定介质（水或空气）全系统进行一定时间的联动运转。联动运转。联动运转。联动运转。（打通系统）（打通系统）n n 联动试车阶段一般包括：联动试车阶段一般包括：联动试车阶段一般包括：联动试车阶段一般包括：任务一任务一化工装置总体试车方案化工装置总体试车方案6969n n整个原始启动过程中最关键的阶段。不仅关系到生产整个原始启动过程中最关键的阶段。不仅关系到生产整个原始启动过程中最关键的阶段。不仅关系到生产整个原始启动过程中最关键的阶段。

42、不仅关系到生产的安全，而且关系着生产的经济效益。的安全，而且关系着生产的经济效益。的安全，而且关系着生产的经济效益。的安全，而且关系着生产的经济效益。4.化工投料阶段化工投料阶段5.装置考核阶段装置考核阶段n n全面检验整个装置的工程质量和各项指标是否能够达全面检验整个装置的工程质量和各项指标是否能够达全面检验整个装置的工程质量和各项指标是否能够达全面检验整个装置的工程质量和各项指标是否能够达到设计值。到设计值。到设计值。到设计值。n n考核考核考核考核改进改进改进改进再次考核再次考核再次考核再次考核合格签字合格签字合格签字合格签字n n个别情况下，也可承认不合格结果，采取经济罚款或个别情况下

43、，也可承认不合格结果，采取经济罚款或个别情况下，也可承认不合格结果，采取经济罚款或个别情况下，也可承认不合格结果，采取经济罚款或其他共同认可的方法进行相应处理。其他共同认可的方法进行相应处理。其他共同认可的方法进行相应处理。其他共同认可的方法进行相应处理。任务一任务一化工装置总体试车方案化工装置总体试车方案7070n所谓“倒开车”，是在主体生产装置投料之前，利用外进物料将下游装置、单元或工序先行开车，打通后路，待上游装置中间产物进来后即可连续生产。n n链接资料：链接资料：19891989年年1212月月1010日上海乙烯工程在总体试日上海乙烯工程在总体试车方案中采用了车方案中采用了“四有四有

44、”（有乙烯、有丙烯、有液（有乙烯、有丙烯、有液化气、有氢气）开车方案，创造了投料试车仅用化气、有氢气）开车方案，创造了投料试车仅用16 h 16 h 15 min15 min生产出合格乙烯产品的历史记录生产出合格乙烯产品的历史记录 。(三）“倒开车”方案任务一任务一化工装置总体试车方案化工装置总体试车方案7171倒开车优点：n n大大缩短了由化工投料开始到产出合格产品所需的大大缩短了由化工投料开始到产出合格产品所需的时间，减少了化工投料阶段主要原料、燃料的消耗，时间，减少了化工投料阶段主要原料、燃料的消耗，特别是对大型化工装置尤其重要。特别是对大型化工装置尤其重要。n n可以为操作人员提供一个

45、比较理想的可以为操作人员提供一个比较理想的“准开车准开车”实实践机会。践机会。n n可以把新装置本身存在的大部分缺陷在化工投料之可以把新装置本身存在的大部分缺陷在化工投料之前充分暴露，并加以解决。前充分暴露，并加以解决。任务一任务一化工装置总体试车方案化工装置总体试车方案7272任务二任务二化工装置的试压操作化工装置的试压操作n n通过压力试验，能检验容器和管道是否具有安全的通过压力试验，能检验容器和管道是否具有安全的承受设计压力的能力以及严密性、接口或者接头的承受设计压力的能力以及严密性、接口或者接头的质量、焊接质量和密封结构的紧密程度。质量、焊接质量和密封结构的紧密程度。n n试压包括：试

46、压包括：强度试验强度试验：水压试验或气压试验：水压试验或气压试验严密性试验严密性试验7373n试压操作：将水缓慢充满容器和管道系统，打开系统最高阀门，容器和管道外表面保持干燥，待壁温与水温接近时缓慢升压至设计压力，确认无泄漏后继续升到规定压力，保压1030 min，然后降至设计压力，保压30 min，检查。1、水压试验、水压试验n试验用压力表：不得少于两个，其精度不低于1.5级，分别装在最高处和最低处，并以最高处压力读数为准。n放水：试验结束后，打开系统的最低阀门降压放水。容器顶部的阀门一定要打开，以防薄壁容器抽瘪。n 吹干：水放净后，用压缩空气或惰性气体将表面吹干。任务二任务二化工装置的试压

47、操作化工装置的试压操作7474n n因设计结构等原因而不能向器内安全地充满液体；因设计结构等原因而不能向器内安全地充满液体；因设计结构等原因而不能向器内安全地充满液体；因设计结构等原因而不能向器内安全地充满液体；n n进行水压试验会损伤衬里和内部保温层；进行水压试验会损伤衬里和内部保温层；进行水压试验会损伤衬里和内部保温层；进行水压试验会损伤衬里和内部保温层；n n大修时催化剂未卸出、但容器局部经过焊补需要作大修时催化剂未卸出、但容器局部经过焊补需要作大修时催化剂未卸出、但容器局部经过焊补需要作大修时催化剂未卸出、但容器局部经过焊补需要作强度试验时；强度试验时；强度试验时；强度试验时；n n生

48、产工艺要求不允许有微量的残留试验液体生产工艺要求不允许有微量的残留试验液体生产工艺要求不允许有微量的残留试验液体生产工艺要求不允许有微量的残留试验液体2、气压强度试验、气压强度试验（1 1）气压强度试验的应用）气压强度试验的应用）气压强度试验的应用）气压强度试验的应用任务二任务二化工装置的试压操作化工装置的试压操作7575n先缓慢升至试验压力试验压力(设计压力的设计压力的1.151.15倍）倍）的10，保压510min，对所有焊缝和连接部位进行初次检查；如无泄漏，可继续升压到规定的50检查；继续按试验压力的10逐级升压，直到试验压力，各级均稳压3 min；然后降至设计压力，保压30 min检查

49、。喷涂肥皂喷涂肥皂液或其他检漏液，检查是否有气泡液或其他检漏液，检查是否有气泡。（2）气压强度试验的操作）气压强度试验的操作n n 安全阀在线调试技术。安全阀在线调试技术。n n 安全阀的调校。规定：安全阀每年至少校验一次。安全阀的调校。规定：安全阀每年至少校验一次。任务二任务二化工装置的试压操作化工装置的试压操作7676(1)(1)气密性试验的目的气密性试验的目的气密性试验的目的气密性试验的目的n n检验各连接部位的密封性能。检验各连接部位的密封性能。检验各连接部位的密封性能。检验各连接部位的密封性能。“介质毒性程度为极度、介质毒性程度为极度、介质毒性程度为极度、介质毒性程度为极度、高度危害

50、的或设计上不允许有微量泄漏的容器，必须高度危害的或设计上不允许有微量泄漏的容器，必须高度危害的或设计上不允许有微量泄漏的容器，必须高度危害的或设计上不允许有微量泄漏的容器，必须进行气密性试验进行气密性试验进行气密性试验进行气密性试验 ”。n n真空设备真空设备真空设备真空设备3、气密性试验、气密性试验(2)(2)气密性试验的条件气密性试验的条件气密性试验的条件气密性试验的条件n n应在水压试验合格后进行。应在水压试验合格后进行。应在水压试验合格后进行。应在水压试验合格后进行。n n气密性试验压力等于设计压力气密性试验压力等于设计压力气密性试验压力等于设计压力气密性试验压力等于设计压力。对采用气