有机化工生产技术

有机化工生产技术一、化学工业二、有机化工生产技术三、有机化工的原料来源绪论任务一有机化工生产技术化学工业指利用化学反应改变物质结构、成分、形态而生产化学品的制造工业。一、化学工业古代的化学加工化学工业的初级阶段18世纪中叶-远古时期制陶、酿造、冶炼化学工业大发展时期18世纪中叶-20世纪初硫酸、纯碱20世纪初至40～50年代合成氨、石油化工、高分子、精细现代化学工业20世纪60～70年代以来超纯物质、新型材料1.化学工业发展史一、化学工业化学工业分类有机化工产品化学工业又称化学加工工业，指利用化学反应改变物质结构、成分、形态而生产化学品的制造工业。广义的化学加工工业包括加工过程主要表现为化学反应过程的所有生化学工业又称化学加工工业，指利用化学反应改变物质结构、成分、形态而生产化学品的制造工业。广义的化学加工工业包括加工过程主要表现为化学反应过程的所有生产部门。狭义的化学工业则是指“化学工业部”所管辖的那部分行业和企业的整体。随着行政管理体制的变更，化学工业部所管辖的范围时大时小，那么这样划分是不科学的。一般认为化学工业应介于上述广义和狭义的定义之间。化学工业按产品的元素构成大体可分为两大类：无机物化学工业和有机物化学工业，简称无机化工和有机化工。虽然组成有机化合物的元素品种并不多，但有机化合物的数量却十分庞大。有机化工涉及的范围较广，如石油炼制工业、石油化学工业、有机精细化工、高分子化工、食品化工等等。如果考虑原料的来源和加工特点，化学工业则可分为石油化工、煤化工、天然气化工等。从石油、天然气、煤等自然资源出发，经过化学加工得到的以碳氢化合物及其衍生物为主的基本有机化工产品，如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、甲醇（乙炔、萘）等产品，此类产品是有机化工的基础原料，产量很大。由这些烃类产品经过各种化学合成过程可以生产出种类繁多、品种各异、用途广泛的有机化工产品，如由乙烯为原料进一步合成生产氯乙烯、环氧乙烷，由丙烯为原料生产丙烯腈等产品。

远古时期，火的利用不仅是人类文明的起点，也是人类化学化工生产史的第一个伟大发现和发明。火第一次使人支配了一种自然力，最终把人从原始人进化为现代人成为可能。

被束缚的普罗米修斯古代的化学加工业化学工业出版社（1）最早的化工生产技术——硅酸盐的生产硅酸盐矿石古代陶器现代陶器化学工业出版社（1）最早的化工生产技术——硅酸盐的生产石英砂古代意大利玻璃制品现代玻璃制品化学工业出版社（2）金属冶炼技术孔雀石木炭冶炼加工成饰品加入加入化学工业出版社（3）酿造技术元代周权《蒲萄酒》,记载了当时的自然发酵法。

翠虬天桥飞不去，颔下明珠脱寒露。

垒垒千斛昼夜春，列瓮满浸秋泉红。

数霄酝月清光转，浓腴芳髓蒸霞暖。

酒成快泻宫壶香，春风吹冻玻璃光。

甘逾瑞露浓欺乳，曲生风味难通谱。

纵教典却鹔鹴裘，不将一斗博凉州。

古代酿酒工艺酿造是利用发酵的方法，使有机物质发生化学变化的加工技术。发酵是在微生物所分泌的酶的影响下进行的化学变化。葡萄酒无需酒曲也能自然发酵成酒的。从西域学来的葡萄酿酒法应是自然发酵法。

化学工业出版社西方葡萄酒酒窖验酒（3）酿造技术品酒化学工业出版社单糖、、双糖糖、多多糖是是生物物界三三大基基础物物质之之一，，是动动物体体赖以以取得得生命命运动动所需需的主主要能能源。。单糖糖包括括葡萄萄糖和和果糖糖。葡葡萄糖糖、果果糖（（C6H12O6））是酵酵母发发酵生生产酒酒醋的的碳素素营养养和能能量的的来源源，它它的含含量高高低，，决定定了酒酒、醋醋产量量的多多少。。蔗糖和麦芽糖糖是双糖，同同样是生产酒酒、醋的主要要中间原料，，易溶于水，，是具有甜味味的具体物质质。在酒精生生产中，麦芽芽糖是淀粉在在淀粉酶的作作用下水解后后，再在麦芽芽糖酶作用下下，生成葡萄萄糖，最后被被酵母中酒化化酶作用，产产生酒精和二二氧化碳。蔗蔗糖是生产白白砂糖和酒精精的主要原料料。蔗糖易被被酵母发酵，，一般酿造厂厂利用生产砂砂糖后的糖蜜蜜生产食醋。。淀粉和纤维素素是多糖，广广泛存在于植植物的块茎中中，是生产酒酒、醋的主要要原料。粮食食原料中的淀淀粉和纤维素素成分，在淀淀粉水解酶和和纤维素水解解酶的作用下下，经水解后后，同样可被被酵母发酵成成酒，再由醋醋酸菌将其氧氧化成醋，但但是酵母对纤纤维素分解力力较差，酵解解前若不对其其进行水解，，纤维素不能能被发酵。所所以选择原料料时要求纤维维素含量要适适当，否则就就会影响酒、、醋生产的顺顺利进行。化学工业出版版社近代化学加工工业1740年，，英国的瓦尔尔德（Wald）将硫硫磺、硝石在在玻璃容器中中燃烧，再和和水反应得到到硫酸。1746年英英国的劳伯克克（Roebuck）用用铅室代替玻玻璃容器并于于1749年年建厂，这是是世界上诞生生的第一个近近代典型化工工厂。化学工业出版版社1791年N.吕布兰（（NicolasLeblanc）在法国科科学院悬赏之之下，获取专专利，以食盐盐为原料制得得纯碱，并建建起了第一个个碱厂，也带带动了硫酸工工业的发展。。化学工业出版版社13421825年英英国建成第一一个水泥厂，，它标志着现现代硅酸盐的的开始。1860年在在美国建成第第一个炼油厂厂。1890年德德国建成第一一座隔膜电解解制氯气和烧烧碱的工厂。。1891年法法国建成第一一个人造纤维维素（硝酸纤纤维）工厂。。近代化学加工工业发展化学工业出版版社现代化学加工工业从20世纪初初至60～70年代，是是化学加工业业真正成为大大规模生产的的主要阶段，，一些主要领领域都是在这这一时期形成成的。合成氨氨和石油化工工得到了发展展，高分子化化工进行了开开发，精细化化工逐渐兴起起。生产装置单体体系列产量最最大化、过程程连续化、自自动化、智能能化。化学工业出版版社合成氨生产技技术现代化学加工工业化学工业出版版社合成氨生产技技术合成氨生产主主控室年产300kt合成氨厂厂的氮氢气透透平压缩机现代化学加工工业化学工业出版版社合成氨生产技技术吉化化肥厂30万吨合成成氨由传统型蒸汽汽转化制氨生生产技术，到到低能耗制氨氨生产技术，，发展为装置置单系列产量量最大化等三三个阶段。现代化学加工工业化学工业出版版社石油化工生产产技术1920年美美国新泽西标标准石油公司司采用丙烯烯水合制异丙丙醇生产技术术，这是大规规模发展石油油化工的开端端。1939年美美国标准油公公司开发了临临氢催化重整整技术，成为为芳烃的重要要来源。1941年美美国建成第一一套以炼厂气气为原料的管管式裂解炉制制乙烯的技术术装置，使烯烯烃等基本有有机化工原料料有了丰富、、廉价的来源源。由于基本本有机原料及及高分子材料料单体都以石石油化工为原原料，所以人人们以乙烯的的产量作为衡衡量有机化工工的标志。20世纪80年代，90%以上的有有机化工产品品来自石油化化工。例如，，氯乙烯、丙丙烯晴等，由由以电石乙炔炔为原料，改改用氧氯化法法生产技术，，以乙烯生产产氯乙烯，用用丙烯氨氧化化法生产丙烯烯腈。现代化学加工工业化学工业出版版社高分子化工生生产技术20世纪30年代，建立立了高分子化化学体系，合合成高分子材材料得到迅速速发展。1931年氯氯丁橡胶在美美国实现工业业化。1937年德德国法本公司司开发丁苯橡橡胶获得成功功。1937年聚聚己二酰己二二胺(尼龙66)合成工工艺诞生。随着高分子化化工生产技术术的蓬勃发展展，涤纶、维维尼纶、腈纶纶等陆续投产产，也因为有有石油化工作作为原料保证证，人造纤维维逐渐占据了了天然纤维的的大部分市场场。1939年高高压聚乙烯用用于海底电缆缆及雷达，低低压聚乙烯，，等规聚丙烯烯的开发成功功，为民用塑塑料开辟广泛泛的用途，这这是齐格勒、、纳塔研制的的催化剂为高高分子化工所所作出的极大大贡献。这一一时期还出现现耐高温，抗抗腐蚀的材料料，如聚四氟氟乙烯。20世纪40年代实现了了腈纶、涤纶纶纤维的生产产50年代形成成了大规模生生产塑料、合合成橡胶和合合成纤维的产产业，人类进进入了“三大大合成”材料料新时代，进进一步推动了了工农业生产产和科学技术术的发展，人人类生活水平平得到了显著著的提高。现代化学加工工业化学工业出版版社精细化工生产产技术在石油化工和和高分子化工工发展的同时时，为满足人人们生活的更更高需求，产产品批量小、、品种多、性性能优良、附附加值高的精精细化工也很很快发展起来来。如在染料料、农药、医医药、涂料等等行业发展迅迅猛。化学工业的发发展重点之一一就是进一步步综合利用资资源，充分、、合理、有效效地利用能源源，提高化工工生产的精细细化率和绿色色化水平。现代化学加工工业化学工业出版版社2.我国化工工生产技术发发展简史古代代化学工业出版版社2.我国化工工生产技术发发展简史古代代铜铸编钟黑火药蔡伦造纸化学工业出版版社2.我国化工工生产技术发发展简史1949年前前的化学工业业永利碱厂永利錏厂化学工业出版版社2.我国化工工生产技术发发展简史1949年前前的化学工业业二十世纪初期期，随着世界界化学工业的的发展，中国国基础化学工工业进入了创创立时期，以以“北范南吴吴”为代表的的民族工业开开始生产纯碱碱、烧碱，合合成氨、硫酸酸、硝酸、盐盐酸、漂白粉粉等化工原料料。同时，国国营兵工厂也也生产硫酸、、硝酸、炸炸药等产品，，在玉门还建建立了石油基基地。抗日战战争时期，日日本在中国的的东北、华北北地区也建立立了一些化工工厂和炼油厂厂，陕甘宁等等根据地兴建建了一批小型型化工企业。。由于处于半半殖民地半封封建社会，这这一时期化学学工业发展缓缓慢，化工工科学技术基基础十分薄弱弱。化学工业出版版社2.我国化工工生产技术发发展简史1949年～～1978年年的化学工业业上海吴泾化工工厂2.我国化工工生产技术发发展简史改革开放后的的化学工业改革开放以后后，我国相继继引进了一大大批先进技术术和装置，并并通过对原用用装置进行技技术挖潜和技技术改造、节节能减耗，使使化学工业得得到突飞猛进进的发展。1996年尿尿素产量已居居世界首位；；1998年年化学纤维产产量已超过美美国，居世界界首位；2007年我国国乙烯总产量量已突破1000万吨，，拥有18个个规模在60万吨以上的的乙烯装置。。目前，我国化化学加工业需需要进一步优优化产业结构构，努力提高高产品质量，，节能减排，，降低生产成成本，强化环环境保护，高高度重视安全全生产，建立立现代企业制制度，培养大大批的技术人人才，继续走走引进、消化化、吸收、创创新，重在创创新上下功夫夫的化学工业业发展的思路路，努力赶超超世界先进水水平。化学工业出版版社化学工业的剪剪影化学工业出版版社大型石化企业业厂区生产中的炼油油厂化工企业的塔塔设备炼油装置夜景景PTA装置罐区储罐罐管线线管线线机泵炼油装置置夜景2.化化工行业业的特点点(*)生产连续续化，且且工艺条条件苛刻刻。原料、半半成品和和成品多多是易燃燃易爆、、有毒有有害、有有腐蚀的的危险化化学品。。物质和能能量消耗耗密集，，环境保保护和防防治要求求严格生产规模模大型化化，生产产方式自自动化。。发展和更更新速度度快，多多学科、、知识和和高新技技术密集集一、化学学工业40基本有机机化学工工业高分子化化工有机精细细化工生物化工工………煤化工石油化工工天然气化化工一、化学学工业3.化化学工业业的分类类按产品分分有机化学学工业无机化学学工业按原料分分四、有机机化工生生产技术术装置或车车间基本概念化工过程程化工单元元过程化工单元元操作化学生产产技术工艺工艺流程程把多种设设备、机机器和仪仪表适当当组合起起来的加加工过程称为为生产装装置。例如石油油烃热裂裂解装置置是由原原料油贮贮罐、原料油预预热器、、裂解炉炉、急冷冷换热器器、气包包、急冷器、、油洗塔塔、燃料料油气提提塔、裂裂解轻柴柴油气提塔、、水洗塔塔、油水水分离器器等设备备，鼓风风机、离心泵等等机器，，热电偶偶、孔板板流量计计、压力力计等仪表和和自控器器适当组组合起来来的。化工生产产从原料料开始到到制成目目的产物物，要经经过一系列物物理的和和化学的的加工处处理步骤骤，这一一系列加工处处理步骤骤，总称称为化工工过程。。指各化工工生产过过程中以以化学为为主的处处理方法法，概括为具具有共同同化学反反应特点点的基本本过程。。如氧化过过程、加加氢过程程等。化工工艺艺即化工工技术或或化学生生产技术术，指将将原料物主要要经过化化学反应应转变为为产品的的方法和和过程,包包括实现现这一转转变的全全部措施施。化工生产产过程一一般可概概括为三个主要要步骤：①原料预预处理②化学反反应③产品精精制指各化工工生产过过程中以以物理为为主的处处理方法法，概括为具具有共同同物理变变化特点点的基本本过程。。如精馏操操作、吸吸收操作作等。工艺是指指利用生生产工具具对各种种原材料料、半成成品进行加工工处理，，使之成成为产品品的方法法。工艺除指指技术外外，还应应包括过过程的理理论、系统、各各环节的的安排，，所以工工艺是工工程和技技术、艺术的结结合。原料经化化学加工工制取产产品的过过程，是是由单元元过程和单元元操作组组合而成成的。工艺流程程就是按按物料加加工的先先后顺序序将这些单元表表达出来来。如果以方方框来表表达各单单元，则则称为流程框图图；如果以设设备外形形或简图图表达的的流程图图则称为为工艺（原理））流程图图。1.《《有机化化工生产产技术》》的研究究目的理论上正正确技术上可可行经济上合合理生产上安安全核心保证二、有机机化工生生产技术术有机化工工生产技技术是以有机化工工产品为目标，，研究化工生产产全过程程的学科。。目的是是实现化化学生产产：原料和生生产方法法的选择择生产原理理（化学学反应式式、化工工热力学学、动力力学）操作条件件的确定定工艺流程程的组织织典型设备备的结构构和作用用开停车与与正常操操作异常现象象的分析析与处理理……2.《《有机化化工生产产技术》》的研究究内容二、有机机化工生生产技术术根据前面面所提到到的概念念，大家家就能总总结出《《有机化化工生产产技术》》的研究究内容，，即针对对基本有有机原料料及其它它们的衍衍生物的的生产，，主要介介绍产品品的性能能及应用用；原料料和生产产方法的的选择；；生产原原理；操操作条件件的确定定；工艺艺流程组组织及所所用典型型设备的的作用和和结构；；实际操操作等问问题。《有机化化工生产产技术》》是一门门专业技技术课程程，是基基础理论论、基础础知识在在工业生生产上的的应用学学科。学学习时要要注意理理论联系系实际，，将所学学知识应应用于实实践，运运用基础础理论和和知识解解决实际际问题；；同时要要关注实实际生产产技术的的发展，，将现场场的新知知识和新新技术与与所学理理论相结结合，这这样才能能达到很很好的学学习效果果。（二二））本本门门课课的的研研究究内内容容及及学学习习方方法法运用用基基础础理理论论解解决决实实际际问问题题，，做做一一名名适适应应现现代代化化工工发发展展的的优优秀秀人人才才。。有机化学物理化学化工原理分离工程反应工程

有机化工生产技术3.《《有有机机化化工工生生产产技技术术》》的的学学习习方方法法二、、有有机机化化工工生生产产技技术术煤及及其其利利用用天然然气气及及利利用用石油油及及利利用用三、、有有机机化化工工的的原原料料来来源源原料料资资源源化学学工工业业出出版版社社干馏馏（1））干馏馏：在隔隔绝绝空空气气条条件件下下加加热热分分解解的的过过程程。。900~1100℃焦炭炭焦炉炉气气粗苯苯氨煤焦焦油油酚油油、、萘萘油、洗洗油油、、蒽蒽油、、沥青青三、、有有机机化化工工的的原原料料来来源源1.煤煤苯、、甲甲苯苯、、二二甲甲苯苯H2、CH4、CO、、N2C2H4、CO2合成成气气（H2+CO）（2））气化化煤或或焦焦碳碳900~1300℃三、、有有机机化化工工的的原原料料来来源源合成成氨氨甲醇醇甲烷烷（3））液化化煤直接接液液化化间接接液液化化合成成气气H2,10-20MPa,420-480℃二甲甲醚醚、、烯烃烃、、醋醋酸酸1.煤煤的的焦焦化化（（或或高高温温干干馏馏））在隔隔绝绝空空气气的的条条件件下下加加热热煤煤，，使使其其分分解解生生成成焦焦炭炭、、煤煤焦焦油油、、粗粗苯苯和和焦焦炉炉气气。。其其中中在在煤煤焦焦油油中中可可获获得得萘萘，，在在粗粗苯苯中中可可得得到到苯苯、、甲甲苯苯、、二二甲甲苯苯等等。。2.煤煤的的气气化化煤气气化化是是以以煤煤或或煤煤焦焦为为原原料料，，以以氧氧气气、、水水蒸蒸汽汽等等做做气气化化剂剂在在高高温温下下通通过过化化学学反反应应把把煤煤或或煤煤焦焦油油转转化化为为含含氢氢、、一一氧氧化化碳碳等等气气体体的的过过程程。。由氢和一氧氧化碳等气气体组成的的混合物称称为合成气气。合成气是一一种重要的的化工原料料，除用于于生产合成成氨外，还还可生产有有机化工产产品，如甲甲醇等。利用3.煤的液液化煤液化是指指煤经化学学加工转化化为液体燃燃料的过程程。煤液化分为为直接液化化和间接液液化。煤的直接液液化是采用用加氢的的的方法，使使煤转化为为液态烃，，液化产品品也称为人人造石油，，可进一步步加工成各各种液体燃燃料。煤的间接液液化是预先先制成合成成气，然后后通过催化化剂作用将将合成气转转化为烃类类燃料、含含氧化合物物燃料。在20世纪纪50年代代，煤曾作作为有机化化工的主要要原料。60年代后后，由于石石油化工的的发展，使使煤在化工工原料中的的位置下降降。但由于于石油及天天然气储量量有限，所所以近年来来煤化工又又逐渐发展展起来。1.煤化工工产品煤化工的利利用的化工工产品的网网络见教材材图所示。。根据我国基基本国情，，以煤为主主的能源格格局在相当当长时期内内难以改变变，如何清清洁高效利利用好煤炭炭资源，是是解决我国国能源问题题、减少二二氧化碳排排放的关键键。在煤的的清洁高效效利用中，，煤制烯烃烃是公认和和可行的发发展方向，，而甲醇制制烯烃是其其中的关键键技术。“新一代煤（（能源）化化工产业技技术创新战战略联盟”自筹1.8亿多元资资金开发了了甲醇制烯烯烃技术。。经过中国国化学工程程集团公司司、清华大大学、安徽徽淮化集团团有限公司司等单位三三年的艰苦苦攻关，2009年年10月9日，“流化床甲醇醇制丙烯（（FMTP）工业技技术开发项项目”工业试验装装置在安徽徽淮南开车车成功，装装置经过470小时时满负荷连连续运行，，获得了预预期成果，，并于11月27日日通过了由由中国石油油和化学工工业协会组组织的成果果鉴定。这这标志着煤煤的化工利利用有了新新的发展前前景。化学工业出出版社化学工业出出版社（二）石油油三、有机化化工的原料料来源2.石油化化工产品石油(oil)是一一种有气味味的粘稠液液体，色泽泽有黄色、、褐色或黑黑褐色，色色泽深浅一一般与其密密度大小、、所含组分分有关。石石油是由众众多碳氢化化合物组成成的混合物物，成分复复杂，随产产地不同而而异。石油油中所含的的化合物可可分为烃类类、非烃类类、胶质和和沥青四大大类，几乎乎没有烯烃烃和炔烃。。石油中含含量最高的的两种元素素是C和H，其质量量分数分别别为碳83％～87％，氢11％～14％，此此外还含有有少量氧、、氮、硫等等元素。为了充分利利用宝贵的的石油资源源，原油通通常不直接接使用，需需要进行一一次加工和和二次加工工，在生产产出汽油、、航空煤油油、柴油和和液化气等等产品的同同时，制取取各类化工工原料。化学工业出出版社（三）天然