石油化工通用知识IV生产管理-1

1、 西安科技大学西安科技大学 化学与化工学院化学与化工学院14.1 概概 述述XUST生产管理的范畴生产管理的范畴是企业所有生产管理活动的总和,包括生产技术准备管理、生产作业管理、工艺技术管理、生产计划管理、安全环保管理、物资供应管理、设各管理、产品销售管理、质量管理、技术经济指标核算管理等。是指与生产有关的生产作业管理、工艺技术管理、生产计划管理、设备技术管理和设各维护管理等。XUST4.1.1 生产管理的概念和地位生产管理的概念和地位v4.1.1.1 概念概念v生产管理是对生产过程的计划生产管理是对生产过程的计划 、组织与控制、组织与控制 目的在于高效 、低耗 、灵活地生产出合格产品及提供顾

2、客满意的服务。也可以称为生产运行管理或生产运营管理 ,或直接称为运作管理或运营管理。XUST4.1.1 生产管理的概念和地位生产管理的概念和地位v4.1.1.2 地位地位生产是企业一切活动的基础,生产管理是企业管理中的一项重要职能。当今 ,在实现经济体制和经济增长方式两个根本性转变 、企业苦练内功时,加强生产管理有特别重要的意义。生产管理同财务、技术开发 、市场营销 、组织人事等一样 ,是企业管理的一项重要职能。XUST4.1.1 生产管理的概念和地位生产管理的概念和地位v4.1.1.2 地位地位XUST4.1.2 生产管理的内容、任务和原则生产管理的内容、任务和原则v4.1.2.1 生产管理

3、的内容生产管理的内容XUST4.1.2 生产管理的内容、任务和原则生产管理的内容、任务和原则v4.1.2.2 生产管理的任务生产管理的任务生产管理的任务就是运用组织、计划、控制的生产管理的任务就是运用组织、计划、控制的职能职能, ,把投入生产过程的各种要素有效地组织起把投入生产过程的各种要素有效地组织起来来, ,形成有机整体形成有机整体, ,按最经济的方式按最经济的方式, ,生产出满足生产出满足社会需要的廉价、优质的产品社会需要的廉价、优质的产品( (服务服务) )。XUST4.1.2 生产管理的内容、任务和原则生产管理的内容、任务和原则v4.1.2.3 生产管理的原则生产管理的原则讲求经济效

4、益实行科学管理坚持以销定产组织均衡生产实现清洁生产XUST4.1.3 生产过程管理生产过程管理生产过程管理是在生产技术准备完成后,对原料投入生产过程和产品出装置的具体作业环节的管理。生产过程的基本内容有生产准备过程、基本生产过程、辅助生产过程、生产服务过程。企业的生产性质、生产结构、生产规模、设备工装条件、专业化协作和生产类型等都会影响企业的生产过程组织,其中影响最大的是生产类型。如流水生产是一种对象专业化的生产组织形式,流水生产能够较好地满足生产的连续性、平行性、比例性和均衡性。4.2 工艺技术管理工艺技术管理XUST4.2.1 概述概述v4.2.1.1 工艺技术管理的含义工艺技术管理的含义

5、v工艺技术管理是生产管理的重要组成部分，包括工艺技术管理是生产管理的重要组成部分，包括工艺技术管理制度的建立和完善、生产技术和工工艺技术管理制度的建立和完善、生产技术和工艺优化等。艺优化等。v工艺技术管理是建立正常的生产秩序和工作秩序工艺技术管理是建立正常的生产秩序和工作秩序、提高企业经济效益、实现企业经营目标、提高、提高企业经济效益、实现企业经营目标、提高企业适应能力的基本手段企业适应能力的基本手段, ,是企业进行技术创新、是企业进行技术创新、技术发展的基本平台。技术发展的基本平台。XUST工艺技术管理的方法工艺技术管理的方法有程序分析法动作分析法环境因素分析法行为因素分析法生理因素分析法现

6、场控制法离线统计分析法过程能力标定法实际应用较多的有现场控制法、过程能力标定法、离线统计分析法等。XUST4.2.1 概述概述v4.2.1.2 工艺技术管理的内容工艺技术管理的内容(1)制订、完善并实施工艺技术管理制度。(2)制订、完善并实施装置工艺技术操作规程。(3)制订、完善并实施岗位操作法。(4)制订、执行生产工艺卡片,根据装置生产运行实际情况,对不适应装置控制工艺卡片规定的参数提出修订意见,制订工艺卡片经主管部门审核和技术经理审定后,认真执行。(5)查找生产运行、工艺控制过程的薄弱环节和瓶颈问题,组织改进优化,制定技术改进方案并组织实施。XUST4.2.1 概述概述v4.2.1.2 工

7、艺技术管理的内容工艺技术管理的内容(6)编制生产工艺技术台账;收集整理技术标定数据,编制装置技术标定报告;及时总结生产运行经验。(7)编制生产或工艺技术总结。(8)制订、完善并实施生产过程控制技术标准和技术指标。(9)制订审查并实施开停车、原辅材料试用、新产品开发等技术方案,确保过程受控。(10)推广应用新技术、新工艺、新材料。XUST4.2.2 石化生产技术基础知识石化生产技术基础知识v4.2.2.1 炼油生产主要工艺技术及特点炼油生产主要工艺技术及特点v(1)(1)炼油生产是将原油经一系列生产装置加工成发炼油生产是将原油经一系列生产装置加工成发动机燃料、润滑油、化工原料以及石油焦、石蜡动机

8、燃料、润滑油、化工原料以及石油焦、石蜡、石油沥青等产品的过程。、石油沥青等产品的过程。v炼油生产的主要工艺有燃料油和润滑油的生产、炼油生产的主要工艺有燃料油和润滑油的生产、精制和调合等工艺。精制和调合等工艺。XUST4.2.2 石化生产技术基础知识石化生产技术基础知识v4.2.2.1 炼油生产主要工艺技术及特点炼油生产主要工艺技术及特点v(2)(2)炼油生产工艺技术主要有蒸馏及精馏技术炼油生产工艺技术主要有蒸馏及精馏技术 、催化裂化家族技术、加氢和制氢技术、热加工催化裂化家族技术、加氢和制氢技术、热加工( (延延迟焦化、减黏裂化迟焦化、减黏裂化) )技术、异构化和芳构化技术、技术、异构化和芳构

9、化技术、催化叠合技术催化叠合技术 、醚化技术、抽提和萃取技术、电、醚化技术、抽提和萃取技术、电精制技术、吸附分离技术、结晶过滤技术、油品精制技术、吸附分离技术、结晶过滤技术、油品调合技术等。调合技术等。XUST4.2.2 石化生产技术基础知识石化生产技术基础知识v4.2.2.1 炼油生产主要工艺技术及特点炼油生产主要工艺技术及特点v(3)(3)炼油生产的主要特点是工艺流程复杂炼油生产的主要特点是工艺流程复杂, ,工艺过工艺过程相互关联程相互关联, ,要求系统化的管理和控制要求系统化的管理和控制; ;生产过程生产过程连续化连续化, ,过程控制自动化过程控制自动化; ;过程油品易燃、易爆、过程油品

10、易燃、易爆、易中毒、易挥发易中毒、易挥发; ;炼油过程既有物理分离及混合过炼油过程既有物理分离及混合过程程, ,也有化学反应的过程。也有化学反应的过程。XUST4.2.2 石化生产技术基础知识石化生产技术基础知识v4.2.2.2 化工生产主要工艺技术及特点化工生产主要工艺技术及特点v (1)(1)石油化工生产主要工艺过程是以炼油生产提供的轻石油化工生产主要工艺过程是以炼油生产提供的轻( (重重 ) )石脑油组分、柴油组分、加氢裂化尾油等为原料石脑油组分、柴油组分、加氢裂化尾油等为原料, ,经过裂经过裂解、分离、精制解、分离、精制, ,或以天然气为原料或以天然气为原料, ,经过合成、转化经过合成

11、、转化, ,生生产乙烯、丙烯、丁二烯、苯和甲醇及其衍生物等各类基本产乙烯、丙烯、丁二烯、苯和甲醇及其衍生物等各类基本有机化工原料。有机化工原料。XUST 石油、天然气石油、天然气 开采开采 原油原油 油田气油田气 天然气天然气 合成合成 炼制炼制 化肥化肥轻油、渣油、重油、柴油、煤油、汽油、炼厂气轻油、渣油、重油、柴油、煤油、汽油、炼厂气 裂解裂解 造气造气 重整重整 裂解轻油裂解轻油 裂解气裂解气 合成气合成气 重整油重整油 抽提抽提 分离分离 苯、甲苯、二甲苯、萘苯、甲苯、二甲苯、萘 乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔 XUST石油化工主要工艺技术石油化工主要工艺

12、技术v(2)化工生产工艺技术主要有裂解生产烯烃技术化工生产工艺技术主要有裂解生产烯烃技术，烯烃聚合技术，各种基本有机合成原料生产技，烯烃聚合技术，各种基本有机合成原料生产技术，芳烃、对二甲苯及对苯二甲酸生产技术，合术，芳烃、对二甲苯及对苯二甲酸生产技术，合成树脂及合成橡胶生产技术等。它们几乎包含了成树脂及合成橡胶生产技术等。它们几乎包含了所有化工单元过程及其各类化学反应。所有化工单元过程及其各类化学反应。苯、甲苯、二甲苯、萘苯、甲苯、二甲苯、萘 合成气合成气 乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔 合成合成 醇、醇、醛、酮、酸、酯、醚、酚、腈醇、醇、醛、酮、酸、酯、醚、酚

13、、腈 再加工再加工合成纤维、合成树脂、合成橡胶合成纤维、合成树脂、合成橡胶 医药、农药、涂料、染料、助剂等医药、农药、涂料、染料、助剂等24丙丙烯烯系系产产品品及及用用途途XUST化工生产主要特点化工生产主要特点v(3)化工生产的主要特点是化工单元组合多，生化工生产的主要特点是化工单元组合多，生产过程复杂；生产过程连续化，过程控制自动化产过程复杂；生产过程连续化，过程控制自动化；原料和产品易燃易爆；所有化学反应中的催化；原料和产品易燃易爆；所有化学反应中的催化剂触媒品种甚多，不同系列催化剂所生产的产品剂触媒品种甚多，不同系列催化剂所生产的产品性能差异很大。性能差异很大。XUST4.2.2.3

14、化纤化纤生产主要工艺技术及特点生产主要工艺技术及特点v(1)化纤生产主要工艺过程化纤生产主要工艺过程聚合物涤纶腈纶锦纶丙纶维纶氨纶XUST燃烧法燃烧法(定性分析定性分析)纤维纤维接近火焰接近火焰在火焰中在火焰中离开火焰离开火焰灰烬形态灰烬形态燃烧气味燃烧气味棉棉/ /麻麻/ /粘粘不缩不熔不缩不熔迅速燃烧迅速燃烧继续燃烧继续燃烧少量灰白色灰烬少量灰白色灰烬烧纸味烧纸味毛毛/ /蚕丝蚕丝收缩收缩渐渐燃烧渐渐燃烧不易燃烧不易燃烧松而脆的黑球松而脆的黑球烧毛发味烧毛发味涤纶涤纶收缩熔缩收缩熔缩先熔后燃烧先熔后燃烧有熔液滴下有熔液滴下能延续能延续玻璃状黑玻璃状黑褐色硬球褐色硬球特殊芳香味特殊芳香味锦纶

15、锦纶收缩熔缩收缩熔缩同上同上能延续能延续硬块、褐色硬块、褐色氨臭味氨臭味腈纶腈纶收缩熔缩收缩熔缩熔融、燃烧熔融、燃烧能延续能延续黑色松脆硬球黑色松脆硬球辛辣味辛辣味维纶维纶收缩熔缩收缩熔缩燃烧燃烧能延续能延续黄褐色硬球黄褐色硬球特殊甜味特殊甜味丙纶丙纶缓慢燃烧缓慢燃烧熔融、燃烧熔融、燃烧能延续能延续黄褐色硬球黄褐色硬球轻微沥青味轻微沥青味氯纶氯纶收缩收缩熔融、燃烧熔融、燃烧不能燃烧不能燃烧黑色松脆硬球黑色松脆硬球氯化氢臭味氯化氢臭味XUST锦纶（以长丝为主）19331933年美国哈佛大学教授年美国哈佛大学教授W.HW.H卡洛瑟斯首先研制成功卡洛瑟斯首先研制成功,1938,1938年年建立了中间

16、试验工厂（美国杜邦公司），建立了中间试验工厂（美国杜邦公司），1938-19401938-1940年开始年开始了工业化生产了工业化生产尼纶尼纶6666是第一种生产的合成纤维是第一种生产的合成纤维19381938年德国的年德国的schlackschlack在发明了聚酰胺在发明了聚酰胺6 6和生产纤维的技术，和生产纤维的技术，19411941年这种纤维开始了工业化生产，接着其他类型的聚酰胺年这种纤维开始了工业化生产，接着其他类型的聚酰胺纤维相继问世纤维相继问世目前工业化生产及应用最为广泛的仍是聚酰胺6和聚酰胺66XUST锦纶锦纶6后加工后加工XUST19391939年日本化学家制造出耐热水性优良，

17、收缩率低而具有年日本化学家制造出耐热水性优良，收缩率低而具有服用价值的维纶，直到服用价值的维纶，直到19501950年维纶工业化生产进入纺织市年维纶工业化生产进入纺织市场。场。 维纶（以短纤维为主）合成棉花维纶是我国对聚乙烯醇缩甲醛纤维的简称，英文缩写（PVA）1924年德国化学家WO赫尔曼（WOHermann）和W汉勒尔WHanned，在实验室制得水溶性的聚乙烯醇纤维，1935年德国的布诺（Braun）首先将其用于手术缝合线，并在市场上销售，第二次世界大战中，美国海军用于制作铺设水雷的降落伞，使水雷落下后伞便溶于海水不留下痕迹，XUST腈纶（以短纤维为主）合成羊毛腈纶（以短纤维为主）合成羊毛

18、早在20世纪30年代初，美国PU PFONT公司和德国Hchorot化学公司就已着手于聚丙烯腈的生产试验，1950年，聚丙烯腈纤维正式生产。 聚丙烯腈（聚丙烯腈（PAN）纤维的分子结构式为：）纤维的分子结构式为：-CH2CH（CN）- n，丙烯腈高聚物纤维发脆，丙烯腈高聚物纤维发脆，且难于染色，使用价值不大。且难于染色，使用价值不大。加入第二单体提高纤维的柔软性，第三单体改善腈纶加入第二单体提高纤维的柔软性，第三单体改善腈纶的染色性。的染色性。XUSTXUST4.2.2.3 化纤生产主要工艺技术及特点化纤生产主要工艺技术及特点v(2)(2)化纤生产工艺技术主要有聚合物制各的酯交换化纤生产工艺技

19、术主要有聚合物制各的酯交换、聚合、缩聚等技术、聚合、缩聚等技术, ,也有聚合物干燥、结晶、纺也有聚合物干燥、结晶、纺丝、牵伸、卷绕等技术。丝、牵伸、卷绕等技术。v(3)(3)化纤生产的主要特点是聚合反应多化纤生产的主要特点是聚合反应多, ,物料黏度物料黏度高高; ;生产过程连续化生产过程连续化, ,过程控制自动化过程控制自动化; ;生产过程易生产过程易燃易中毒燃易中毒; ;纺丝过程大型滚动、卷绕机械设备多纺丝过程大型滚动、卷绕机械设备多, ,机电控制系统复杂等。机电控制系统复杂等。XUST4.2.2.4 化肥生产主要工艺技术及特点化肥生产主要工艺技术及特点v(1)化肥生产主要工艺过程。化肥生产

20、主要工艺过程。氢气氮气(NH3)天然气 油田伴生气化工轻油重油石油焦煤合成气蒸汽转化变换脱碳v 合成氨是生产氮肥的基本原料。合成氨是生产氮肥的基本原料。XUST4.2.2.4 化肥生产主要工艺技术及特点化肥生产主要工艺技术及特点v(2)化肥生产工艺技术主要有化肥生产工艺技术主要有:造气、转化、变换、造气、转化、变换、脱碳、深冷净化、氨合成、汽提、水解、尿素合脱碳、深冷净化、氨合成、汽提、水解、尿素合成等技术。成等技术。v(3)化肥生产的主要特点是化肥生产的主要特点是:高温高压高温高压;生产过程连生产过程连续化续化;过程控制过程控制自动自动化化;工艺物料易燃易爆工艺物料易燃易爆;尿素设尿素设备材

21、质防腐要求高。备材质防腐要求高。合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 36空气分离造气合成气净化（除尘、脱硫、变换、脱碳）合成氨合成甲醇合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 371 空气分离合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUST

22、Page: 381.1 概述 空气是一种取之不尽的天然资源，由具有丰富用途的氧气、氮气、氩气等气体组成。这些气体在空气中是均匀地混合在一起的，要将他们分离开来是比较困难的，近百年来随着工业技术的发展，对空气的分离形成了三种技术方法：v吸附法（变压或变温）v膜分离法v低温法合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 39深冷空气分离技术深冷空气分离技术 深度冷冻法分离空气是将空气液化后，再利用氧、氮的深度冷冻法分离空气是将空气液化后，再利用氧、氮的沸点不同将它们分离。即，造成

23、气、液浓度的差异这一沸点不同将它们分离。即，造成气、液浓度的差异这一性质，来分离空气的一种方法。性质，来分离空气的一种方法。 液体：贮存及汽化系统；气体： 压送系统；（制冷系统，换热系统，精馏系统）净化系统净化系统压缩压缩冷却冷却纯化纯化分馏分馏合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 40净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质；净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质；压缩气体：对气体作功，提高能量、具备制冷能力；压缩气体：对气体作功，提高能量、具备制冷能力；预冷：对气体

24、预冷，降低能耗，提高经济性预冷：对气体预冷，降低能耗，提高经济性 有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济，有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济，增加了制冷循环，减轻了换热器的工作负担，使产品的冷增加了制冷循环，减轻了换热器的工作负担，使产品的冷量得到充分的利用；量得到充分的利用； 纯化：防爆、提纯；纯化：防爆、提纯； 精馏：空气分离精馏：空气分离 2222COHCOH深冷空气分离技术深冷空气分离技术 合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 41合成氨、

25、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 42渭化合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 43空气分离的基本原理空气分离的基本原理 空气空气压缩压缩、净化净化、换热换热、制冷制冷和和精馏精馏是空分是空分的五个主要环节。的五个主要环节。制冷 空气是在170以下的精馏塔中进行分离的，所以说通过制冷，获得所需的低温并维持这个环境，是空分的前提条件前提条件。 制冷

26、的方法有两种：q 节流节流q 膨胀膨胀合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 44（1）节流过程）节流过程q流体流动时由于通道截面突然缩小（如孔板、阀门等）流体流动时由于通道截面突然缩小（如孔板、阀门等）而使压力降低的热力过程称而使压力降低的热力过程称节流过程节流过程。空气分离的基本原理空气分离的基本原理合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 4

27、5（2）膨胀制冷）膨胀制冷 利用透平膨胀机制冷是空分装置制取冷量获得低利用透平膨胀机制冷是空分装置制取冷量获得低温的主要途径，工质在膨胀机内膨胀，同时对外做功，温的主要途径，工质在膨胀机内膨胀，同时对外做功，使膨胀后的工质大大降温。使膨胀后的工质大大降温。空气分离的基本原理空气分离的基本原理合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 46 经膨胀机膨胀后的降温效果要比节流好的多，这是由于当气体经膨胀机膨胀膨胀时，除了产生节流降温的效果，气体同时还在对外做功，消耗气体自身能量

28、，使分子的动能进一步减小，因此降温效果更显著。特点：空气分离的基本原理空气分离的基本原理合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 47合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 48空气精馏塔空气精馏塔双级精馏塔由下塔、上塔和上下双级精馏塔由下塔、上塔和上下塔之间的冷凝蒸发器组成。塔之间的冷凝蒸发器组成。q下塔作用：将空气初步分离，下塔作用：将空气初步

29、分离，得到液体得到液体N2和富和富O2液空；液空；q上塔作用：将空气进一步分离，上塔作用：将空气进一步分离，得到纯氧和纯氮；（若需高氮，得到纯氧和纯氮；（若需高氮，上塔需加辅塔精提）；上塔需加辅塔精提）；q冷凝蒸发器是连接上下塔使二冷凝蒸发器是连接上下塔使二者进行热量交换的设备，对下塔者进行热量交换的设备，对下塔是冷凝器；对上塔是蒸发器。是冷凝器；对上塔是蒸发器。合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 49深冷空气分工艺技术深冷空气分工艺技术空气净化（1）机械杂质）机械

30、杂质 合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 50空气分离的基本原理空气分离的基本原理（2）水分和）水分和CO2的脱除的脱除 危害：低温固态，堵塞管路。危害：低温固态，堵塞管路。 脱除方法：脱除方法：v冻结法：切换板式：利用氮气蒸发和升华。冻结法：切换板式：利用氮气蒸发和升华。淘汰的原因：要求污氮的量大，氧氮产量淘汰的原因：要求污氮的量大，氧氮产量1：1.2； v吸附法：利用固体吸附剂对气体混合物中吸附法：利用固体吸附剂对气体混合物中多组分吸附能力的差异进行的；氧氮产量

31、比多组分吸附能力的差异进行的；氧氮产量比 1：（：（2.53.5）；）； 合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 51空气分离的基本原理空气分离的基本原理（3）C2H2和碳氢化合物的脱除 危害：积累爆炸。 脱除方法：v吸附法：利用硅胶吸附固态（低温时乙炔固态颗粒悬浮） C2H2。合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 52空气分离的基本原理空气分

32、离的基本原理（4）冷箱前端净化 目的：脱除剩余的CO2、H2O和CnHm等。 危害：堵塞、爆炸。 脱除方法：v吸附法：利用分子筛吸附。合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 53合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 542 煤气化制合成气合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Che

33、mical Engineering, XUSTPage: 55合成气：合成气： 以以H2、CO为主要组分供化学合成用的一种原料气。由为主要组分供化学合成用的一种原料气。由含碳矿物质如煤、石油、天然气以及焦炉煤气、炼厂气等含碳矿物质如煤、石油、天然气以及焦炉煤气、炼厂气等转化而得。转化而得。由煤制合成气由煤制合成气 以煤或焦炭为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、以煤或焦炭为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气等为气化剂，在高温条件下通过化学反应把煤或焦水蒸气等为气化剂，在高温条件下通过化学反应把煤或焦炭中的可燃部分转化为气体的过程，其有效成分包括一氧炭中的可燃部分转化为气体的过程，其有效成分

34、包括一氧化碳、氢气和甲烷等。化碳、氢气和甲烷等。合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 56煤气成分煤气成分CO2+H2占占80%碳转化率碳转化率95%或更高，冷煤气效或更高，冷煤气效率率70.5%水煤浆进料水煤浆进料 dp=0.1mm 煤浓度煤浓度70%煤灰熔点，要求低于煤灰熔点，要求低于1350， CH4含量低含量低出口水冷激降温出口水冷激降温生产规模大，生产规模大，2000t/d.台（煤基）台（煤基）合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College

35、of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 57工艺烧嘴三流式喷头工艺烧嘴三流式喷头中心中心 O2 & 蒸汽蒸汽环形环形 O2 & 蒸汽蒸汽煤浆煤浆合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 58合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 59*洗涤塔出口合成气： 有效气（CO+H

36、2）（V%） 7882 气体含尘量（mg/Nm3） 1 气体温度（） 216 气体压力（MPa） 4.0 水气比 1.41.6德士古加压水煤浆气化技术主要工艺技术指标德士古加压水煤浆气化技术主要工艺技术指标 合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 603 脱硫合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 613.1 脱硫的方法 各种形式的硫化物对甲醇生

37、产都是非常有害的，本章主要阐述粗原料气中各种硫化物的脱除原理和方法，以及在甲醇生产中几种广泛应用的脱硫工艺。 甲醇原料气中的硫是以各种形态的含硫化合物存在的，如硫化氢、硫氧化碳、二硫化碳、硫醇、硫醚、环状硫化物等。这几种主要硫化物的性质如下：合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 62吸收塔壁被腐蚀穿合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 63循

38、环泵叶轮磨损严重 合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 64脱硫有干法和湿法两大类干法：干法：碱性固体或特殊吸附性能的吸附剂脱除硫碱性固体或特殊吸附性能的吸附剂脱除硫化法。化法。 如如 氧化铁、氧化锌、氧化锰、分子筛、活性炭氧化铁、氧化锌、氧化锰、分子筛、活性炭优点：设备简单，操作维修方便。优点：设备简单，操作维修方便。缺点：设备体积庞大，缺点：设备体积庞大，S回收困难。回收困难。应用：微量应用：微量S的脱除。的脱除。 合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座

39、College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 65湿法：湿法： （1）湿式氧化法（ADA法：蒽醌二磺酸钠法、栲胶法、7PDS法（酞箐钴）NH3催化脱S法） （2）化学吸收法（乙醇胺脱S ） ，催化法（有机S含量高时，先氢解生成H2S，再用干法除去。即钴钼加氢法串连氧化锌法。）（3）物理吸收法（低温甲醇、聚乙二醇二甲醚）（4）物理化学吸收法脱硫有干法和湿法两大类合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage:

40、66脱硫有干法和湿法两大类湿法脱硫特点：湿法脱硫特点： 湿法脱硫由于其生产能力大、量限制范围湿法脱硫由于其生产能力大、量限制范围比较宽，故被广泛应用。操作连续性，对原料比较宽，故被广泛应用。操作连续性，对原料气中硫化氢含湿法又可分中和法气中硫化氢含湿法又可分中和法(循环法循环法)和氧和氧化法两类。化法两类。合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 67真空碳酸钾脱硫 脱硫再生塔脱硫再生塔克劳斯炉克劳斯炉 合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of

41、 Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 684 变换合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 69变换的定义 一氧化碳和水蒸汽作用生成氢气和二氧化碳的反应称水煤气变换反应,简称变换反应。 合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 70一氧化碳变换工序的主要作用有两个：1、调整氢碳比例2、有机硫

42、转化为无机硫有机硫在变换工段转换为容易脱除的H2S。如果变换工序采用的是耐硫催化剂，就不需设两次脱硫，即变换前无需脱硫，全部硫化物在变换后可一次脱除。变换的作用合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 714.1 一氧化碳变换的基本原理Q该反应的特点：该反应的特点： 可逆、放热、反应前后气体体积不变，并且反应可逆、放热、反应前后气体体积不变，并且反应速度比较慢，只有在催化剂的作用下才具有较快的反速度比较慢，只有在催化剂的作用下才具有较快的反应速度。应速度。合成氨、双甲基础

43、知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 724.2 一氧化碳变换催化剂p中温变换催化剂p低温变换催化剂p宽温耐硫变换催化剂合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 73中温变换催化剂中温变换催化剂按组成可分为铁铬系铁铬系和钴钼系钴钼系两大类，前者活性高，机械强度好，耐热性能好，能耐少量硫化物，便用寿命长，成本低，工业生产中得到了广泛应用。合成氨、双甲基础知识讲座合

44、成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 74按组成不同，低变催化剂分为铜铜锌，铜锌铝和铜锌，铜锌铝和铜锌铬锌铬三种。铜锌铝成本低、无毒。低变催化剂CuO含量：1532。低温变换催化剂合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 75宽温耐硫变换催化剂耐硫催化剂通常是将耐硫催化剂通常是将活性组分活性组分Co-Mo; Ni-Mo等负载在等负载在Al2O3 Al2O3Re2O3上。并

45、上。并加入碱金属助催化剂加入碱金属助催化剂以改善低温活性。这以改善低温活性。这一类变换催化剂的特一类变换催化剂的特点如下。点如下。合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 765 脱碳合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 77化学吸收法化学吸收法大多是使用碱性溶液为吸收剂，与CO2进行化学反应而生成化合物；加热再生时，反应逆向进行并放出CO2 。

46、化学吸收剂吸收CO2 的容量一般同压力关系不大，适用于气体中适用于气体中CO2 分压较低分压较低，净化度要求高的场合净化度要求高的场合。这类方法有热碳酸钾法热碳酸钾法、醇胺法醇胺法等。物理吸收法物理吸收法一般用水和有机溶剂为吸收剂，溶剂吸收CO2的容量随CO2分压的升高而上升，再生依靠简单的闪蒸解吸和气提放出CO2 ，不消耗热量，总能耗比化学吸收法低，物理吸收法适用于气体中适用于气体中CO2分压较高分压较高的情况，属于这类方法的有加压水洗法、低温甲醇洗法、聚乙二醇二甲醚(NHD)法等。还有环丁矾法、甲基二乙醇胺法(MDEA)等吸收剂兼有物理吸收和化学吸收的特点，称物理-化学吸收法。湿法脱碳湿法

47、脱碳合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 78合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 79干法脱碳干法脱碳变压吸附变压吸附(PSA)技术技术是利用固体吸附剂在加压下吸附CO2，使气体得到净化，吸附剂再生是减压脱附析出CO2 。合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical

48、Engineering, XUSTPage: 806 甲醇和氨的合成合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 81甲醇合成的基本原理和工艺甲醇合成系统常含有CO、CO2、H2、CH3OH、H2O、CH4、N2等组分，主要独立反应为：合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 82合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 83合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry & Chemical Engineering, XUSTPage: 84杭州林达化工技术工程有限公司自主研发的大型甲醇合成塔杭州林达化工技术工程有限公司自主研发的大型甲醇合成塔 换热水管横向排列换热水管横向排列 （卧式）（卧式）合成氨、双甲基础知识讲座合成氨、双甲基础知识讲座College of Chemistry &a