化工生产课件

1、化工生产,一、化工生产的特点,化工生产具有易燃、易爆、易中毒，高温、高压，有腐蚀等特点。因而，较其他工业部门有更大的危险性。,化工生产有四个特点：,(1)化工生产使用的原料、半成品和成品种类繁多，绝大部分是易燃、易爆、有毒害、有腐蚀的危险化学品。这给生产中的这些原材料、燃料、中间产品和成品的贮存和运输都提出了特殊的要求。 (2)化工生产要求的工艺条件苛刻。有些化学反应在高温、高压下进行，有的要在低温、高真空度下进行。如由轻柴油裂解制乙烯、进而生产聚乙烯的生产过程中，轻柴油在裂解炉中的裂解温度为800；裂解气要在深冷(-96)条件下进行分离；纯度为99.99的乙烯气体在294kPa压力下聚合，制

2、取聚乙烯树脂。 (3)生产规模大型化。近20多年来，国际上化工生产采用大型生产装置是一个明显的趋势。以化肥为例，20世纪50年代合成氨的最大规模为6万ta；60年代初为12万ta；60年代末，发展到30万ta；70年代发展为54万ta。乙烯装置的生产能力也从50年代的10万ta，发展到70年代的60万ta。裂解炉单台炉的生产能力从4.5万ta达到10万ta。 采用大型装置可以明显降低单位产品的建设投资和生产成本，提高劳动生产能力，降低能耗。因此，世界各国都积极发展大型化工生产装置。但大型化会带来重大的潜在危险性。 (4)生产方式的高度自动化与连续化。化工生产已经从过去落后的手工操作、间断生产转

3、变为高度自动化、连续化生产；生产设备由敞开式变为密闭式；生产装置从室内走向露天；生产操作由分散控制变为集中控制，同时，也由人工手动操作变为仪表自动操作，进而又发展为计算机控制。连续化与自动生产是大型化的必然结果，但控制设备也有一定的故障率。据美国石油保险协会统计，控制系统发生故障而造成的事故占炼油厂火灾爆炸事故的61。,安全生产问题,随着石油化学工业的迅速发展，也为我们提出了新的课题，即安全生产问题。石油化工生产从安全的角度分析，不同于冶金、机械制造、基本建设、纺织和交通运输等部门，有其突出的特点。具体表现在：,1.易燃易爆,石油化工生产，从原料到产品，包括工艺过程中的半成品、中间体、溶剂、添

4、加剂、催化剂、试剂等，绝大多数属于易燃易爆物质，还有爆炸性物质。它们又多以气体和液体状态存在，极易泄漏和挥发。尤其在生产过程中，工艺操作条件苛刻，有高温、深冷、高压、真空，许多加热温度都达到和超过了物质的自燃点，一旦操作失误或因设备失修，便极易发生火灾爆炸事故。另外，就目前的工艺技术水平看，在许多生产过程中，物料还必须用明火加热;加之日常的设备检修又要经常动火。这样就构成一个突出的矛盾，即怕火，又要用火，再加之各企业及装置的易燃易爆物质储量很大，一旦处理不好，就会发生事故，其后果不堪设想，以往所发生的事故，都充分证明了这一点。,2.毒害性,石油化工生产，有毒物质普遍地大量地存在于生产过程之中，

5、其种类之多，数量之大，范围之广，超过其它任何行业。其中，有许多原料和产品本身即为毒物，在生产过程中添加的一些化学性物质也多属有毒的，在生产过程中因化学反应又生成一些新的有毒性物质，如氰化物、氟化物、硫化物、氮氧化物及烃类毒物等。这些毒物有的属一般性毒物，也有许多高毒和剧毒物质。它们以气体、液体和固体三种状态存在，并随生产条件的变化而不断改变原来的状态。此外，在生产操作环境和施工作业场所，还有一些有害的因素，如工业噪声、高温、粉尘、射线等。对这些有毒有害因素，要有足够的认识，采取相应措施，否则不但会造成急性中毒事故，还会随着时间的增长，即便是在低浓度(剂量)条件下，也会因多种有害因素对人体的联合

6、作用，影响职工的身体健康，导致发生各种职业性疾病。,3.腐蚀性强,石油化工安全生产过程中的腐蚀性主要来源于：其一，在生产工艺过程中使用一些强腐蚀性物质，如硫酸、硝酸、盐酸和烧碱等，它们不但对人有很强的化学性灼伤作用，而且对金属设备也有很强的腐蚀作用。其二，在生产过程中有些原料和产品本身具有较强的腐蚀作用，如原油中含有硫化物，常将设备管道腐蚀坏。其三，由于生产过程中的化学反应，生成许多新的具有不同腐蚀性的物质，如硫化氢、氯化氢、氮氧化物等。根据腐蚀的作用机理不同，腐蚀分为化学性腐蚀、物理性腐蚀和电腐蚀三种。腐蚀的危害不但大大降低设备使用寿命，缩短开工周期，而且更重要的是他可使设备减薄、变脆，承受

7、不了原设计压力而发生泄漏或爆炸着火事故。,4.生产的连续性,制取石油化工产品，生产的工序多，过程复杂，随着社会对产品的品种和数量需求日益增大，迫使石油化工企业向着大型的现代化联合企业方向发展，以提高加工深度，综合利用资源，进一步扩大经济效益。其生产具有高度的连续性，不分昼夜，不分节假日，长周期的连续倒班作业。在一个联合企业内部，厂际之间，车间之间，管道互通，原料产品互相利用，是一个组织严密，相互依存，高度统一不可分割的有机整体。任何一个厂或一个车间，乃至一道工序发生事故，都会影响到全局。,二、 化工原料与产品,化工原料与产品 化学工业最基本的原料是煤、石油、天然气、化学矿以及农林副产物和海洋资

8、源，其中绝大部分基本有机化学工业和部分的基本无机化学工业的原料主要是煤、石油和天然气。目前，世界化学工业主要以石油和天然气为原料，约占90%以上，我国的化学工业原料则以煤为主。 由于化工生产有不同的加工深度以及化学反应的可递性，除最基本的原料（或称起始原料）外，化工原料与产品往往是相对的，有些原料与产品也是可以互换的。,1、煤及其产品,以煤为原料生产化工产品的历史悠久，我国的煤炭资源极为丰富，目前我国探明的煤炭储量约为8600亿吨。因此，发展以煤为原料的基本化学工业具有重要的意义，特别是煤的综合利用，将是今后重点开发的课题。 煤的品种很多，其结构也很复杂，煤的主要成分是碳、氢和氧，并含有少量的

9、氮、硫、磷等物质，组成有机化合物。煤化工是一门具有悠久历史的工业。目前，石油化工和天然气化工发展迅速。但是，以煤为原料的化工产品和品种仍然起着重要的作用。 、世界上已探明的煤碳资源比石油和天然气要大得多。 、以煤为原料可以得到许多石油化工较难得到的化工产品。 、从煤可生产大量的烷烃和烯烃产品，以补充石油原料的不足。 煤的综合利用途径很多，主要有焦化(简称炼焦，也即干馏)、气化、液化(加氢)、生产电石等。 焦化过程就是将煤放在隔绝空气的密闭炼焦炉内加热以进行煤加工的一种方法。 煤的气化是指煤及其干馏物（半焦、焦炭、碎焦）中复杂的有机物在高温下用蒸汽、空气（或氧气）、二氧化碳等气化剂，通过化学反应

10、将其转化成含氢、一氧化碳和甲烷等气体的一种加工方法。 煤的液化是指煤经化学加工转化成为液体燃料的过程。 以煤为原料，采用不同的加工方法，既可制得无机产品，又可制取烯烃、炔烃和芳烃等有机产品。但是，煤与石油和天然气相比，由于煤中的氢含量太低，生产同一种化工产品时，以煤为原料的成本较高。,2、石油及其基本产品,石油的组成与分类 石油工业与基本有机化学工业有着密切的关系。石油在开采和加工过程中，得到许多气体和液体油品，它们都是基本有机化学工业的重要原料。 由油田开采出来未经加工处理的石油称为原油。石油是一种有气味的粘稠状黑褐色液体。它不是一种单纯的化学物质，而是由数百种碳氢化合物组成的混合物，成分非

11、常复杂。 根据石油中所含的主要成分，可分为三大类： 以直链烷基为主的石油称为烷基石油（石蜡基石油） 以环烷烃为主要成分的称为环烷基石油（沥青基石油） 介于二者之间的石油称为中间基或混合基石油 以石油或天然气作为原料生产化工产品的工业，称作石油化学工业，简称为石油化工。 石油化学工业以石油和天然气为初始原料，经油气加工处理，先将这些以烷烃为主的初始原料按含碳量进行分离，得到甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等轻烃和石脑油、重质燃料油等馏分油。这些轻烃及馏分油分别进一步加工生产具有重要实用价值的石油化工产品。,石油炼制工业 将石油加工成各种石油产品的过程称为石油炼制。 石油化学工业与石油炼制工业都是以石油为原

12、料，两者既有差异以因相互渗透而难于严格区分，现逐步形成大型化工炼油联合企业，在生产燃料或润滑油等油品的同时，也生产越来越多的石油化学产品。由此可见，基本有机原料来源和石油炼制工业息息相关，须对石油炼制工业有一个大概的认识。 石油炼制主要包括常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、加氢裂化、焦化、加氢精制等过程。 常减压蒸馏（直接蒸馏、直馏）是一次加工过程 其它的属于二次加工过程,（一）常减压蒸馏 原理：根据原油中所含各组分沸点的不同，分别用常压、减压的蒸馏方法把原油切割成若干不同馏程（沸点范围）的馏分。 此过程是物理加工过程。 对于单一烃，在一定压力下，一个烃只有一个沸点时，分子量越大，其沸点越高。

13、对于液体馏分来说，它是各种烃的混合物，其沸点不只是一个值，而是有一个较宽的范围，称为沸程。 初馏点蒸馏时得到第一滴油品的气体温度。 终馏点（干点）蒸馏时得到某油品的气体最高温度。 馏程初馏点终馏点的温度范围。 常压蒸馏也称直馏(直接蒸馏)： 1atm、573673K(350左右)以下进行，在塔的中上部不同高度，即不同温度段分别取出汽油、煤油、柴油等，塔釜引出重油(重柴油、润滑油、沥青等高沸点组分)的蒸馏过程。 减压蒸馏： 700mmHg、653673(390左右)在塔的中上部不同高度，因沸点范围不同引出柴油、石蜡油、润滑油等油品，塔釜引出减压渣油的蒸馏过程。 将常压塔釜的釜液(重油)进行减压蒸

14、馏的原因： 因为重油的组分沸点较高，在常压蒸馏时则需要高温，而高温易使重油组分碳化分解，影响油品的质量，采用减压蒸馏。( 因为物质的沸点随外界压力下降而下降) 采用减压蒸馏好处：a、防止了分解反应 ，b、降低了热能消耗 ，c、加快蒸馏速度,（二）裂化 裂化：就是将常减压装置所得到的沸点在煤油馏分以上的石油馏分（如重柴油、重油、减压馏分油等）经过化学加工，使其中所含的长碳链烃分子在隔绝空气和高温条件下发生分解生成短碳链分子，从而生产出汽油、煤油和柴油的过程。 通过裂化，原油的汽油产率可大幅度增加，而且汽油的辛烷值也有很大提高。 辛烷值汽油抗爆性的表示单位。选择两种烃做标准物：一种是异辛烷（2,2

15、,4-三甲基戊烷），它的抗爆性好，规定辛烷值为100；另一种是正庚烷，它的抗爆性差，规定其辛烷值为0。如某汽油与80%和20%正庚烷的混合物的抗爆性相同，此汽油的辛烷值即为80。 裂化的目的意义： （）提高了汽油、煤油、柴油的产率。 （）不但原油的汽油产率可大幅度增加，且辛烷值有很大提高（即提高了汽油的质量）。 （）深度裂化以提供大量廉价的裂解原料。 （）制取芳烃。 裂化的方法： 裂化方法很多，主要区别是所用cat以及温度、 压力等条件不同。 、热裂化 没有cat存在时， 在一定压力和温度下进行的裂化过程称为热裂化。 、催化裂化 在催化剂存在下进行裂化的过程。 、加氢裂化 在氢存在下进行的催化

16、裂化反应。,（三）催化重整 重整:以一定馏分的直馏汽油作原料，使其碳键结构重新调整，正构烷烃发生异构化，非芳烃转化为芳烃。 重整的目的是为提高汽油辛烷值。,（四）焦化 焦化：是一种深度热裂化，它是使重质油加热裂化并伴有聚合反应而生成轻质油、中间馏分油、焦炭。,以石油为原料的主要化工产品 石油是重要的化工原料，石油化学工业在国民经济中占有重要地位。在我国，随着大庆、胜利、辽河、华北和中原等油田的相继开发，以及炼油和石油化学工业的发展，使我国化学工业的原料路线和产品结构发生了极大的变化，促进了国民经济的发展。 以石油为原料加工出来的产品甚多，按其主要特征和用途可分为燃料油（汽油、煤油、柴油）、润滑

17、油、石蜡、沥青、石油焦以及基本化工产品六大类。基本化工产品为烯烃（乙烯和丙烯）、芳烃（苯、甲苯、二甲苯）、液化石油气和合成气等。以这些物质为原料进一步加工，可以制得各种各样的化工产品和日用产品。,3、天然气及其产品,天然气：是埋藏在不同深度地层中的气体。 大多数气田的天然气是可燃性的，主要成分是气态烃类，还含有少量的二氧化碳、氮气和硫化物等杂质。 天然气的来源：可分为伴生气和非伴生气。伴生气是伴随石油共生，通称为油田气；非伴生气为单独的气田资源，纯气田的天然气主要成分是甲烷。 天然气有干气和湿气以及贫气和富气之分。一般每m3气体中C5以上重质烃含量低于13.5cm3（液体）的为干气，高于此值为

18、湿气；含C3以上烃类超过94cm3（液体）的为富气，低于此值为贫气。 天然气作为化工原料时，主要是制取合成气，而进一步加工成各种化工产品；湿天然气和油田气中C2以上的组分是用于裂解制取乙烯和丙烯的重要原料。用天然气为原料加工的基本化工产品，其成本一般均较低。,4、煤、油、气原料的互换性,作为化学工业原料的煤、石油和天然气，在生产化工产品时，是有互换性的，即同一产品可以用不同原料来生产。这体现了化工原料多样化的特点，合成氨生产是其典型的例子。天然气、焦炉气、各类油品以及煤都可以生产出合成气（CO+H2)，而由合成气又可以生产出许多化工产品。但原料不同，生产方法和工艺流程均不相同，过程的能量消耗和

19、技术经济指标也有较大的差别。,各项指标均以天然气为最低，而以煤为最高。这说明用轻质原料可以取得较好的技术经济效果。一般说来，原料中的氢碳比越高，加工过程越简单，成本也越低。因此，天然气和轻质油品是化学工业，特别是基本有机化学工业的理想原料。用石油为原料生产基本有机化工产品，与用煤为原料制取合成气，再进一步加工得到同样产品相比，其成本一般低25%左右。这就是目前石油化工比煤化工发展快的主要原因。 以煤为原料生产化工产品的成本虽然较高，但采用炼焦产生的焦炉气或其他过程副产的CO和H2生产化工产品，其经济效益往往优于天然气和石油为原料所得的同样产品。从长远看，天然气和石油的储藏量逐渐减少，开采的成本

20、将逐渐提高，而煤的蕴藏量丰富，故煤化工必将有较大发展。,三、工业催化剂,化工生产中的反应大多是错综复杂的，类型多种多样。一些反应在热力学上可行，但反应速度较慢或主副反应竞争较激烈，在工业上又具有价值，要使它们成为现实的生产过程，并取得经济效益，生产中常采用的有效办法，就是用催化剂。实践证明，化工生产中，绝大多数化学反应都是在催化剂作用下进行的。选择合理的催化剂，不但能改进工艺流程，降低对设备的要求，缓和操作条件，增加生产能力，而且还可以综合利用资源，回收利用副产物，降低生产成本及改善环境保护等。,1、 催化剂的基本特征,催化剂之所以能加速化学反应，是因为它能与反应物生成不稳定的中间化合物，活化

21、能得以降低，从而改变了反应的途径，使反应速率增大，加快了反应进行。 催化剂的四个基本特征： （1）改变反应的速度 催化剂能在不改变化学平衡的前提下改变反应速度。根据G=-RTlnKp，由于在反应前后催化剂的化学性质及数量保持不变，那么对有催化剂参加的反应来说，只要反应的始态和终态一定，催化剂的存在并不改变G的数值。因此，催化反应中的平衡常数Kp值也就和非催化反应的Kp值完全相同，即催化剂不改变其化学平衡。 （2）催化剂具有良好的选择性 在一定条件下，由于催化剂的存在可以使其反应过程中某些反应的速度显著增加，另一些反应的速度增加不显著，甚至变小，直至小到不可觉察的程度，催化剂的这种性质叫做选择性

22、。因此选择适当的催化剂可以使反应朝着需要的方向进行。 （3）对正逆反应同等加速，但用于正反应的催化剂不一定能用于逆反应。 （4）具有一定的使用周期。,2、 催化剂的组成与性能,催化剂按其物理状态可分为气体催化剂、液体催化剂、固体催化剂。目前，在工业上最广泛利用并取得巨大经济效益的是反应物为气相，催化剂为固相的气-固多相催化过程。 催化反应是多种多样的，按照催化剂和反应物系所处的状态不同，可分为均相催化过程和非均相（多相）催化过程。根据化工生产中化学反应类型来分，可分为催化加氢、催化脱氢、催化氧化、催化水合、催化脱水、催化卤化、催化烷基化、催化异构化、催化裂化和催化聚合等。,催化剂的组成 活性组

23、分 它是Cat的核心部分，即真正起催化作用的组分。 助催化剂 一些本身没有催化性质或催化活性很小，但添加极少量于催化剂之中却能显著地改善催化剂效能的物质称为助催化剂。它的作用是提高Cat的活性、选择性和稳定性。 载体 是将Cat的活性组分、助Cat或抑制剂载于其上的物质。它的作用是：提高Cat的机械强度和热传导性强化Cat的催化性能，降低Cat的成本。 抑制剂,工业催化剂的性能指标 （1）比表面 通常把1gCat所具有的表面积称该Cat的比表面积，/g。由于气-固相催化反应是在固体Cat表面上进行的，所以Cat比表面积的大小直接影响到Cat的活性，进而影响催化反应的速率。工业Cat常加工成一定

24、粒度的、多孔性物质并使用载体使活性组分高度地分散，其目的是增加催化剂与反应物的接触表面。 对不同催化反应，要选择与化学反应相适应的孔隙结构，也不能片面追求较大的比表面积。,2）活性 Cat的活性是指Cat改变反应速度的能力，即加快反应速度的程度。它取决于催化剂本身的化学特性，同时也与Cat的微孔结构有关。 提高Cat的活性是开发新型Cat和改进Cat性能的主要目标之一。工业Cat应有足够的活性，活性越高则原料的利用率越高，或者在转化率及其他条件相同时，催化剂活性愈高则需要的反应温度愈低。提高Cat的活性，可以有效地加快主反应的反应速率，提高设备的生产能力和生产强度，创造较高的经济效益。,（3）

25、选择性 Cat的选择性是指Cat促使反应向所要求的方向进行而得到目的产物的能力。选择好说明得到目的产物的比率高。 催化剂具有特殊的选择性，说明不同类型的化学反应需要不同的催化剂；同样的反应物，选用不同的催化剂，则获得不同的产物。,（4）寿命 催化剂的寿命是指Cat在反应条件下具有活性的使用时间，或活性下降经再生而又恢复的累计使用时间。 Cat寿命愈长，使用价值越大，所以高活性、高选择性的Cat还需要有长的使用寿命。工业Cat使用寿命长短不一，如：萘或邻二甲苯氧化制邻苯二甲酸酐的V2O5系Cat的寿命长达10年以上，而乙烯氧化制EO的银Cat的寿命只有34年，丙烯氨氧化的磷钼铋Cat的寿命仅一年

26、左右，有的Cat的寿命更短。 Cat的寿命受化学稳定性、热稳定性、机械稳定性及耐毒性等性能的影响。 化学稳定性 即Cat的化学组成和化合状态在使用条件下发生变化的难易程度。 热稳定性 即Cat在反应条件下对热破坏的耐受力。 机械稳定性 即固体Cat在反应条件下的机械强度。 耐毒性 即Cat对有毒物质的抵抗力。,3、Cat的中毒与再生,1Cat的中毒 催化剂在使用过程中活性与选择性，可能由于外来微量物质（如硫化物）的存在而下降，这种现象叫做Cat中毒，外来的微量物质叫做Cat毒物。它主要来自原料及介质气体，也可能在Cat制备过程中混入，或者来自其他方面的污染。 由于中毒作用通常仅发生在Cat表面

27、上，所以微量毒物可引起Cat活性显著下降，如0.16%的砷能使铂的活性下降一半，0.01%氢氰酸能使镍Cat完全失去活性。毒物情况见蔡 p27。 Cat中毒可分为可逆中毒和不可逆中毒两类。当毒物在活性表面上的吸附或化合较弱时，可用简单的方法使催化活性恢复，这类中毒叫做可逆中毒，或叫暂时中毒。当毒物与表面结合很强，不能用一般方法将毒物除去时，这类中毒叫做不可逆中毒，或叫永久中毒。 生产中，预防Cat中毒和使已中毒的Cat恢复活性是人们十分关注的问题。在一个新型Cat投入工业生产以前，需给出哪些是毒物和允许的最高含量。毒物一般允许含量为百万分之几（ppm），甚至十亿分之几（ppb）。 对于可逆中毒

28、的Cat，通常可以用氢气、空气或水蒸汽再生。当反应产物在Cat表面沉淀时，可造成Cat活性下降，这对于Cat的活性表面来说只是一种简单的物质遮盖，并不破坏活性表面的结构，因此只要将沉淀物燃烧掉，就可以使Cat活性再生。,2Cat再生 Cat再生指的是Cat在生产运行中，暂时中毒而失去大部分活性时，可采用适当的方法（如解析或分解）和工艺操作条件进行处理，使Cat恢复或接近原来的活性。工业上常用再生方法如下： （1）蒸汽处理 如镍基Cat处理积炭时，可用加大蒸汽量或停止加油方法，用蒸汽吹洗Cat床层，可使所有的积炭全部转化为氢和二氧化碳。 反应式为C+H20（汽）CO+H2 所以工业上常用加大原料

29、中的蒸汽含量，对清除积炭、脱除硫化物等均收到较好的效果。 （2）空气处理 当炭或碳氢化物吸附在Cat表面，把Cat的微孔结构堵塞时，可通入空气进行燃烧，使Cat表面上的炭及其焦油状化合物与氧反应。例如，原油加氢脱硫，当铁钼Cat表面吸附一定量的炭或焦油状物时，活性显著下降。采用通入空气的方法，可将吸附物烧尽，恢复Cat活性。 （3）氢或不含毒物的还原性气体处理 当原料气体中含氧或氧的化合物浓度过高时，使Cat受到毒害，通入氢气、氮气Cat即可获得再生。用加氢办法，也是除去Cat中含焦油状物质的一个有效途径。 （4）酸或碱溶液处理 加氢用的骨架镍Cat被毒化，通常采用酸或碱溶液恢复活性。,4、工

30、业生产对Cat的一般要求及工业固体Cat的使用,Cat必须具备以下条件： （1）具有良好的活性，特别是在低温下的活性； （2）对反应过程，具有良好的选择性，尽量减少或不发生不需要的副反应； （3）具有良好的耐热性能和抗毒性能； （4）具有一定的使用寿命； （5）具有较高的机械强度，能够经受开停车和事故的冲击； （6）制造Cat所需要的原材料价格便宜，并容易获得。 Cat要达到上述要求，首先取决于Cat的化学和物理性能、制造方法。同时在使用过程中，也必须采用合适的工艺条件和操作方法。,四、 化工生产过程的常用指标与经济评价,1转化率 绝大多数化学反应都不可能在瞬间进行完毕，往往是缓慢地进行。设计

31、反应器时，要想设计一个使反应物完全转换的反应器几乎是不可能的，即在反应产物中总是存在尚未反应的反应物。为了表示反应物在反应过程中的数量变化关系，引入转化率的概念。 所以转化率是表示反应物经过反应后的转化程度，转化率越大，说明参加反应的数量越多。但通入反应系统中的每一种物质都难以全部参加反应，所以转化率小于1。 转化率有三种表示法： （1）单程转化率 （2）总转化率 （3）平衡转化率 是转化率的最高极限值，任何反应的转化率都不可能超过平衡转化率。,2产率（选择性） 选择性表示实际所得的产物量按反应掉原料计算应得产物理论量的百分比。说明了反应过程主副反应竞争中主反应所占的比例，反映了反应向主反应方

32、向进行的趋向性。为增加目的产物的产量及减少原料的消耗定额，选择性愈高越好。一般，实际所得目的产物的数量总是达不到理论产量，所以其数值总是小于1的。,3收率 转化率和产率都是表示化学反应进行的情况，转化率高表示参加化学反应的原料较多，但并不说明反应生成目的产物多。有时转化率很高，消耗的原料大多变成了副产物，目的产物并不多。产率高表示转化的原料生成目的产物多，但并不能说明有多少原料参加了反应。有时产率很高，转化率较低，未反应的原料很多，而实际得到的目的产物数量并不多。工业生产中总是希望获得高转化率的同时，又有高的产率。,4、工艺技术经济评价 生产中一般以原材料、能量的消耗定额作为技术经济的评价指标

33、。超过了工艺技术规程中的规定指标，就须查找原因，寻求解决办法。 消耗定额：只生产单位产品所消耗的各种原料及辅助材料水、燃料、电和蒸汽等的数量。 消耗定额，经济效益好。 1原料消耗定额 2公用工程的消耗定额,五、化工生产工艺条件分析,1、影响反应过程的因素 （一）、热力学因素分析 热力学分析可以判断化学反应进行的可能性 比较同一反应系统中同时发生的几个反应的难易程度。进而寻找利于主反应减少副反应的工艺条件。 通过化学平衡计算，还可以了解反应进行的最大限度，以及能否通过改变操作条件来提高原料转化率和产物的收率，减少分离系统的负荷和循环量，达到进一步提高装置生产能力和经济效益的目的。,（1）化学反应

34、的可行性分析 对于一个反应体系，可以用反应的标准吉氏函数变化值G来判断反应进行的可能性。若G0，反应能自发进行；若G0，反应不能自发进行；若G0，反应处于平衡状态。 注意，若G的绝对值较小，则不能根据G的符号作出有关过程方向的结论，反应到底向何方向进行还要依据所提供的反应条件。,（2）反应系统中反应难易程度的比较 G=-RTlnKp 而Kp=Ky(p/p)n 所以可用反应标准吉氏函数变化值G来判断反应进行的难易程度，当G0时，Kp值为一较大的数值，平衡时的产物量大大超过反应物的量，说明反应向正方向进行的可能性很大。当G0时，Kp值则为一较小的数值，即反应达到平衡时产物的量远比反应物的量少，说明反应向正方向自发进行的可能性相当小。因此，G值越小，说明反应越容易进行。 所以可根据主、副反应G值的大小来判断各反应的难易程度。但当反应条件变化时，主、副反应难易程度的差距也会发生改变。,（3）化学平衡及平衡移动 化学平衡是相对的和暂时的，是有条件的，当外界条件温度、压力、系统组成发生变化时，平衡就被破坏，建立起新的平衡，这个过程称平衡移动。按平衡移动原理，任何稳定平衡系统所处的条件发生变化时，平衡向着削弱或解除这种变化的方向移动。 （1）温度 对吸热反应H0，dlnKp/dT0,T, Kp,反应方向，对放热反应，与上述相反。 所以从化学平衡的角度看，