有机化工生产基础知识课程

有机化工生产技术主讲——刘小隽课程说明学时安排12课程要求3课程建议4课程内容学时安排石化1133.4:1-18周上课第19周考试第17.18周复习每周8学时共144学时课程内容学习情境一有机化工生产基本知识学习情境二环氧乙烷生产学习情境三甲醇生产学习情境四MTBE生产学习情境五乙烯生产学习情境六苯乙烯生产甲苯歧化、碳八芳烃分离、丙烯腈课程要求目标：和谐；有所收获上课：禁止迟到早退；手机静音；带笔和作业纸成绩评定：日常（出勤、表现、课内外作业）、阶段测验、实践、期末考试期末考试资格：请假超过1/3取消资格课程建议多阅读多思考多看化工网站资料（百度、海川在线、网络课程）多与毕业生交流学习情境一有机化工生产基本知识任务一有机化工生产过程组成任务二有机化工生产运行任务三有机化工生产评价任务四工业催化剂任务一有机化工生产过程组成一、有机化工生产二、有机化工生产的特点三、有机化工生产过程组成四、有机化工生产工艺流程任务一有机化工生产过程组成学习任务一、化学工业分类二、有机化工生产任务三、有机化工原料及加工四、有机化工生产的特点五、有机化工生产过程组成六、有机化工生产工艺流程的表示方法任务一有机化工生产过程组成一、有机化工生产1、化学工业按产品的元素分：无机物化学工业和有机物化学工业有机化学工业分：基本有机化学工业、高分子化学工业和精细化学工业,分别生产基本有机化工原料、聚合物和精细化学品。按原料的来源和加工特点分：石油化工、煤化工、（天然气化工）、生物化工等。任务一有机机化工生产过过程组成2、有机化工目的：直接或间接利利用煤、石油油、天然气和和生物质四大基础原料料，经过一系列列化学和物理的的加工过程生产质量合格格的有机产品。产品主要包括括“三烯”、、“三苯”、、乙炔、萘、、醇、酚、醚醚、醛、酮、、酸、酯以及及其他衍生物物产品可以作为为后续有机化化工、高分子子化工和精细细化工生产过过程的原料，，某些也可以以接使用。说明四大原料：基础，不一一定是直接原原料目前93％以上的有机机化工原料来来自石油和天天然气化学过程：有机反应，，主副反应均均有物理过程：原料和产品品的处理产品：三烯：乙烯、、丙烯、丁二二烯三苯：苯、甲甲苯、二甲苯苯直接用产品：：氯仿、四氯氯化碳、乙醇醇等间接用产品：：做原料继续续生产其他产产品举例石油---常减压蒸馏—汽油---裂解—乙烯天然气—乙烷—裂解—乙烯煤—蒸汽转化—合成气—甲醇天然气—部分氧化—合成气—甲醇--天然气—蒸汽转化—合成气---甲醇—羰化—醋酸生物质—醋酸任务一有机机化工生产过过程组成3、有机化工的的原料四大原料：煤、石油、天天然气和生物物质三大原料：天然气、煤、、石油1）煤及其利用用煤的焦化（高高温干馏）在隔绝空气的的条件下加热热煤，使其分分解生成焦炭炭、煤焦油、、粗苯和焦炉炉气。煤焦油油中可获得萘萘，在粗苯中中可得到苯、、甲苯、二甲甲苯等。煤的气化：以以煤或煤焦为为原料，以氧氧气、水蒸汽汽等做气化剂剂在高温下通通过化学反应应转化为含CO、H2等气体的过程程。煤的液化：指指煤经化学加加工转化为液液体燃料。煤煤液化分为直直接液化和间间接液化。直接液化是采采用加氢的的的方法，使煤煤转化为液态态烃，称为人人造石油，可可加工成燃料料。间接液化是先先制成合成气气，然后通过过催化剂作用用转化为烃类类燃料、含氧氧化合物燃料料。任务一有机机化工生产过过程组成3、有机化工的的原料2）天然气及其其利用主要含甲烷，，C1-C4。分分为干气气和湿气。干气主要成分分是甲烷，少少量的乙烷、、丙烷和丁烷烷及更重的烃烃烃，也会有有CO2、N2、H2S和NH3等。加压不易易液化湿气除甲烷、、乙烷等低碳碳烷烃外，还还含有少量轻轻汽油，稍加加压缩有凝析析油析出21世纪被称为天天然气时代，，是清洁优质质的能源、重重要的化工原原料。任务一有机机化工生产过过程组成3、有机化工的的原料3）石油及其利利用一次加工：原原油的常减减压蒸馏二次加工：催化裂化：生生成气态烃、、汽油、柴油油和焦炭。催化重整：生生产石油芳烃烃和高辛烷值值汽油，并副副产液化石油油气和氢气。。催化加氢裂化化：转化为气气态烃、汽油油、喷气燃料料（航煤）、、柴油等。延迟焦化：焦焦、焦化汽柴柴油、气任务一有机机化工生产过过程组成3、有机化工的的原料4）生物质生物柴油生产产：豆油、蓖蓖麻油、棕榈榈油等醋酸生产：发发酵、食用糠醛生产：呋呋喃甲醛，唯唯一生产办法法是生物质二、有机化工工生产的特点点1、原料来源丰丰富、产品种种类多2、生产方法多多样同一原料--不同过程—不同产品不同原料—不同工艺—不同产品同一原料—不同工艺---相同产品合成气—甲醇：低压法法、高压法乙烯---环氧乙烷：氯氯醇法、氧化化法不同原料—不同工艺—相同产品天然气—蒸汽转化—合成气---甲醇—羰化—醋酸生物质—醋酸3、装置大型化化、综合化4、技术密集5、重视能量的的综合利用6、加强安全和和环境保护意意识三、有机化工工生产过程组组成有机化工生产产过程：将原料转化化为产品所需需要的一系列列化学和物理理的加工过程程按照一定的的顺序有机的的组合起来三部分构成：原料预处理理、化学反应应、产品的分分离与精制（一）原料预预处理目的：使原料达到反反应所需要的的相态、温度度、纯度和组组成配比。方法：物理和化学方方法原料预处理原料预热、冷原料配比混合原料净化如：空气除尘如：原料脱H2S如：合成气除油污加热炉换热器举例合成气制甲醇醇的原料预处处理含硫化氢，催催化剂中毒，，用碱洗方法法净化一氧化碳/氢气配比要调调节原料需预热（二）化学反反应过程化学反应：有机化工生产产的核心有机化工的反反应过程复杂杂，主副反应应共存，反应应效果的好坏坏直接影响原原料的转化率率、产品的收收率；影响后后续分离系统统目的：需要在特定的的反应器中控控制适宜的反反应条件实现现原料向产品品的转化。（二）化学反反应过程化学反应分类类反应类型分:氧化、氯化、、加氢、脱氢氢、羰化、烷烷基化等有无催化剂分分:非催化反应、、催化反应。。反应相态分:均相、非均相相反应。反应的热效应应分:吸热、放热反反应。操作方式分:间歇式、连续续式操作。（二）化学反反应过程反应设备反应炉、鼓泡泡式反应器、、管式反应器器、釜式反应应器固定床反应器器和流化床反反应器等由于反应的热热效应不同、、反应器结构构的差异，反反应器的供热热和移热控温温的方法也不不尽相同。（三）产品的的分离与精制制原因从反应器出来来的产物是复复杂的混合物物，一般含有有产品、未转转化的原料和和副产物目的通过分离与精精制才能获得得合格的产品品，并回收副副产物，保证证为反应的原原料循环使用用，提高原料料利用率。（三）产品的的分离与精制制方法产物混合物可可能含有气体体、液体和固固体物质。若组分沸点差差较大，可采采用精馏分离离；若组分分的沸沸点差差较小小，可可采用用萃取取精馏馏分离离；若组分分熔点点差较较大可可采用用结晶晶；若组分分在溶溶剂中中的溶溶解度度不同同，可可采用用吸收收或萃萃取等等方法法。固体产产物的的分离离可以以采用用过滤滤的方方法分分离，，还需需要经经过干干燥处处理。四、有有机化化工生生产工工艺流流程工艺流流程：：将有有机化化工生生产过过程用用一定定的方方式表表达出出来一般原原则流流程主主要以以图形形表达达流程框框图：：以方方框来来表达达各单单元工艺流流程图图：以以设备备外形形或简简示图图形表表达的的流程程图带控制制点的的工艺艺流程程：生生产装装置的的操作作控制制必须须使用用课内作作业有机化化学工工业分分为基基本有有机化化学工工业、、高分分子化化学工工业和和化化工工。。化工按按原料料的来来源分分为化化工、、化化工、、化化工工和化化工等等。三烯和和三苯苯分别别指（（））。。A：乙烯烯、丙丙烯和和丁烯烯，苯苯、甲甲苯和和二甲甲苯；；B：乙烯烯、丙丙烯和和丁二二烯，，苯、、甲苯苯和乙乙苯；；C：乙烯烯、丙丙烯和和丁二二烯，，苯、、甲苯苯和二二甲苯苯；D：乙烯烯、丙丙烯和和异丁丁烯，，苯、、甲苯苯和二二甲苯苯。煤化工工范畴畴内的的加工工路线线主要要包括括、、煤煤气化化和煤煤液化化。目前唯唯一生生产方方法是是利用用生物物质。。化工生生产过过程一一般可可概括括为、、和产品品分离离及精精制。。核心心是。简述预预处理理的