《chap石油化工》PPT课件.ppt

以天然资源和工业产品为原料，生产无机酸、碱、盐、合成氨和化肥的行业。 几千年前的陶瓷制作、炼丹、染布就属无机化工行业。 生产硫酸、烧碱、化肥的行业 无机化工是相对有机化工而言的。,第2章 无机化工 Inorganic chemical engineering,2.合成氨生产工艺,自然界中含氨的化合物很少，目前均为人工合成。 合成方法 当今世界上最经济、应用最广泛的方法是 N2 + 3H2 2 NH3 我国的合成氨生产技术于70年代从国外引进。 我国合成氨的原料：煤、石油、天然气。,典型产品生产工艺,第三章 石油炼制与石油化工 Petroleum Refining and Petrochemical Engineering,以石油和天然气为原料生产化学品, 称作石油化工。如：中石化公司、中石油公司，齐鲁石化、广西石化（钦州）。 石油化工既是能源工业，又是化工原材料工业。,又称原油，Petroleum or Crude oil，指未经任何加工的石油。一种黄褐色至黑色粘稠液体。,石油,一、石油组成,具有不同碳数、不同分子结构的烃类组成的混合物，分子量从数十都数千。 第一大成份：烷烃 alkane 第二大成份：环烷烃 naphthene 第三大成份：芳香烃 aromatic hydrocarbon 其他少量成份：硫、氮、氧的化合物和胶质 产地不同，各种成份所占比例不同，相差较大，我国石油多属烷烃石油。 我国石油储量居世界第十，60%依赖进口。,石油产品分为四大类： 燃料 车用汽油，航空汽油 航空煤油 车用柴油 液化石油气：液态烃，俗称煤气 工业燃料：船舶和锅炉用油 2. 润滑油和润滑脂 所有带运动部件的机器都需使用，目的是减少金属部件之间的摩擦，保护机器。如：齿轮、自行车、汽车。,二、石油产品与应用,石油产品分为四大类： 3. 蜡、沥青、石油焦 沥青：铺设公路面 4. 石油化工品 基本有机化工：以石油和天然气为原料，经过加工获得乙烯、丙烯、丁烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔、萘这些基本的有机化工原料 有机化工：将基本有机化工原料进一步合成为醇、醛、酮、酸、酯、醚、腈 高分子化工：将基本有机化工原料聚合制成合成纤维、合成塑料、合成橡胶。,二、石油产品与应用,石油炼制对石油进行加工 1. 原油的一次加工 原理: 利用各烃类沸点不同通过蒸馏 （distillation）获得不同馏分。 原油预处理：除去原油中的水、盐及其他杂质。 常压蒸馏：在接近常压下，将原油在蒸馏塔内分离出汽油、航空煤油、轻柴油、重柴油和常压渣油。,三、石油炼制,1. 原油的一次加工 减压蒸馏：处理常压渣油，如果再蒸，需加热到350以上，易导致结焦和烃类分解，因此，通过减压使各组分沸点下降，从而分离。,三、石油炼制,原油的二次加工 对常减压的蒸馏产品再进行加工，为增加轻质油的收率，提高产品的质量，增加油品品种。方法有：热裂化、催化裂化、延迟焦化、催化重整、加氢裂化等。,三、石油炼制,四、石油化工主要产品和用途,1. 乙烯 当今最重要的石油化工基础原料，通过它可以 获得很多极有价值的衍生物。 乙烯最大的应用是生产聚乙烯塑料 （polyethylene ，简称PE） 其次是生产环氧乙烷、乙醛、乙醇、醋酸乙烯等。,乙烯合成的产品及用途,四、石油化工主要产品和用途,2. 丙烯 在石油化学工业中作用仅次于乙烯，也因反应活性高，通过它可以合成一系列的化工产品。,四、石油化工主要产品和用途,3. 碳四烃产品 指丁二烯、正丁烯、异丁烯和正丁烷。丁二烯最为重要，既能自行聚合，又能与其它单体共聚形成合成橡胶，在工业上占有重要的地位。,四、石油化工主要产品和用途,4、芳烃产品 主要有苯、甲苯和二甲苯。大量用作溶剂，还用于制造染料、农药、医药、合成橡胶、合成纤维等。,五、典型产品工艺介绍,烃类裂解制烯烃,1.烃类热裂解反应 将石油中的大分子在高温下断链并脱氢生成小分子乙烯和丙烯。 显然是吸热反应。 反应过程涉及很多反应，如断链、脱氢、芳构化、聚合、焦化等，十分复杂，所以裂解是许多反应的综合。 以乙烷为例，总的裂解反应是： CH3- CH3C2H4 + H2,2.裂解产物急冷 使750-900oC的裂解气在极短时间内冷至350-600oC，目的：避免裂解产物的继续反应，如聚合。 3.裂解气净化与分离 （1）压缩-裂解气中的低级烃为低沸点气体，为了使其液化，需对气体加压； （2）酸性气体的脱除-用氢氧化钠溶液对裂解气进行洗涤， 脱除其中的酸性物，如：硫化物、二氧化碳、一氧化碳等杂质。,3.裂解气净化与分离 （3）干燥-除水。用分子筛、硅胶等干燥剂将水蒸汽吸附。 （4）除炔烃-裂解气中含有少量炔烃，会影响下道工序的催化剂作用，所以需除去。方法：催化加氢方法将炔烃转化为同碳数的烯烃或烷烃。 （5）烃的分离-采用精馏的方法将裂解气中的各个组分分离出来得到产品：氢、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、碳四馏分、碳五馏分和裂解汽油等。,乙烯制环氧乙烷 环氧乙烷是石油化工需求量最大的中间产物之一，主要用于生产乙二醇，还用于制备农药、表面活性剂、油品添加剂等。 制备方法：乙烯在银催化作用下直接氧化生产环氧乙烷。 2CH2=CH2 + O2 2CH2 CH2 O,生产步骤： 1）原料气的混合-原料乙烯经加压后与氧气、甲烷(致稳气)及循环气体首先进行混合。 2) 原料混合气的反应-原料混合气预热后进入装有银催化剂的固定床反应器进行反应。 3) 环氧乙烷的吸收-反应后的混合气中有环氧乙烷、乙烯、副产物二氧化碳等，用水将环氧乙烷吸收下来，未吸收的气体返回反应器再使用； 4）吸收液的解吸-经过蒸馏，将环氧乙烷水溶液（吸收液）中的环氧乙烷蒸出来。,六.石油化工的发展 1.生产技术向大型化、综合化发展 规模扩大，生产成本下降，经济效益提高，称规模化效应。 2.石油的深加工 深加工程度越高，经济效益越显著。如果原油做燃料发电的效益为100，则加工成燃料的效益为140-220，加工成有机化工原料的效益为380-430，加工成合成材料的效益为1030-1560。,六.石油化工的发展 3.生产技术向大型化、综合化发展 规模扩大，生产成本下降，经济效益提高，称规模化效应。 4.采用节能、节约原料的生产工艺 石化企业，原料占成本的60-80%，除了选用廉价原料外，选择合适的工艺和最优化工艺条件更为重要。如：以前制乙二醇要经过3步，现在采用一步法直接合成，成本大大降低。 5.采用环境友好的工艺-绿色环保工艺 从源头减少污染物的产生，而不是去处理污染物。,第三章 习题,简答题： 1、石油炼制和石油化工的主要产品有哪些？各列举5种。 2、石油炼制的一次加工主要采用什么方法，得到的燃料油主要包括哪几种？ 3、原油减压蒸馏的目的是什么？ 4 石油二次加工的目的是什么？ 5、举例说出三种乙