化工生产基本概念.ppt

1,第一章 化工生产基本概念,2,第一节 化工原料,一、原料与产品 化工原料：生产化工产品的起始物料 1、主原料与辅助原料 主原料特点：产品中含有原料的部分原子 2、原料与产品 （1）原料经化学反应或一系列加工，得到目的产品 （2）同一原料，经过不同的化学反应，得到不同的产品 （3）不同的原料，经过不同的化学反应，可以得到同一种产品,3,二、化工基本原料,基本原料天然资源 1、有机原料：石油、天然气、煤、生物质 2、无机原料：空气、水、盐、矿物质、金属矿,4,三、辅助材料,1、助剂：添加剂 2、催化剂 （1）催化剂与催化作用 改变化学反应速率，本身的数量和化学性质在反应前后不变的物质称为催化剂 改变化学反应速率的作用称为催化作用,5,（2）催化作用原理,催化剂通过改变反应的途径，从而改变了反应活化能，因此改变了能够参与反应的反应分子数，使反应速率改变。 如碘化氢分解反应： 2HI = H2 + I2 使用Au催化剂后，反应速率常数增加了 1千7百80万倍。,6,（3）催化剂的特征,A、催化剂只能加速化学反应到达平衡，缩短到达平衡所需要的时间，而不影响平衡的位置 B、催化剂具有加速某一特定反应的能力，即催化剂对反应具有明显的选择性 C、催化剂能够对正逆反应同等加速，理论上用于正反应的催化剂都能直接用于逆向反应，但实际生产中，要用于逆向反应还必需考虑其他因素 D、催化剂具有一定的使用周期,7,（4）固体催化剂的组成,1、活性组分 A、能够成为活性组分的物质：过渡金属或其化合物 原因：存在d或f空轨道 B、活性组分的确定根据同类反应进行催化剂的筛选,8,2、助催化剂,作用：提高催化剂的活性、选择性，节约催化剂制造原料成本 3、载体 A、作用： 提高催化剂机械强度和热传导性和热稳定性 提高催化剂的活性、选择性，节约催化剂制造原料成本 B、选择原则：适宜的结构特征和表面性质 C、材料：多孔性物质，如硅藻土、沸石、活性碳、硅胶、铝胶、分子筛,9,第二节 有机天然资源的化工利用,一、石油,10,1、原油,2、石油的加工 （1）石油加工：将原油经物理分离和化学裂化、重整反应，加工成各种石油产品的过程。 （2）石油产品：主要是指液体燃料和润滑油。,11,3、石油加工常用方法,（1）常压蒸馏和减压蒸馏 （2）催化裂化 （3）催化重整,12,二、天然气,1、天然气的主要成分：甲烷 2、分类：干气、湿气 C2含量 3、化工利用 （1） 制造合成气合成氨 （2） 裂解生产乙烯、丙烯,13,三、煤,1、煤的组成 有机产品：芳烃、乙炔等。 2、化工利用方法 （1）焦化 产品：煤焦油（粗苯）、焦炉气、焦碳、电石、乙炔 合成乙炔的方程式 3C + CaO = CaC2 + CO CaC2 + 2H2O CH CH （2）气化：合成气（CO+H2） （3）液化：人造石油,14,四、生物质,农林产品综合利用，提高农林经济的有效途径，但要注意环境的保护。 1、淀粉类物质 淀粉类物质 水解己糖发酵乙醇、丙酮、丁醇 (C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6,15