过程工艺与设备培训讲义

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,过程工艺与设备,授课教师：程建萍,开课学院：机械与汽车工程学院,专 业：过程装备与控制工程,2011-09-27,目 录,第,1,章 绪论,第,2,章 石油化工过程工艺与设备,第,3,章 通用化工过程工艺与设备,第,4,章 无机化工过程工艺与设备,第,5,章 精细化工过程工艺与设备,第,6,章 高分子化工过程工艺与设备,第,7,章 生物化工过程工艺与设备,2.2.1,原油常减压蒸馏,初馏塔,加热炉,减压塔,常压塔,加热炉,延迟焦化,350,430,500,350,常见分子筛的组成和,孔径,类型,孔径,/nm,硅铝比,3A,0.3,2,4A,0.4,5A,0.5,10X,9,2,3,13X,9,Y,型,9,3,6,丝光沸石,6.6,9,12,分子筛的化学组成：,Me2/nOAl2O3XSiO2YH2O,催化裂化,裂解温度和停留时间对乙烷裂解乙烯的影响,水蒸气稀释度与产率的关系,裂解工艺流程图,裂解炉 急冷热交换器 急冷器 汽油精馏塔 油水分离器,蒸汽,原料,裂解重油,裂解气,水,裂解汽油,催化重整,芳烃抽提,以硫铁矿为原料生产硫酸的工艺流程,以硫磺为原料生产硫酸的工艺流程,脱硫速度的影响因素,炉气的净化和干燥,SO,2,的 转 化,温度对转化的影响,SO2,的,2,转,2,吸,接触法制取硫酸的工艺流程,焦炭（或无烟煤）为原料制氮示意流程,1,以空气为气化剂的气化反应,碳与氧的反应,2,以水蒸气为气化剂的气化反应,碳与水蒸气的反应,间歇法制半水煤气循环的气体流向图,合成尿素的工艺流程,隔膜法电解制氯碱工艺流程图,稀碱的蒸发,氯气液化,汞阴极法氯碱电解示意图,薄膜法电解槽原理,氨碱法制纯碱的主要反应,氨碱法的生产流程图,氨碱法示意流程图,冷冻盐析法,联 碱 法,联碱法的工艺流程,氨碱法与联碱法的比较,项目,氨碱法,联碱法,原理,结果,原理,结果,原料,氨循环,食盐、石灰石,氨不循环,NH,4,、,NaCl,、,CO,2,产品,Cl,-,不利用,NaHCO,3,Cl,-,利用,NH,4,Cl,、,NaCl,原料的利用程度,受平衡限制,Na,+,70%,母液循环，原料综合利用,Na,+,96%,；,Cl,-,利用,原料的要求,NaCl,作原料,可用饱和的盐卤或粗盐制备、,NaCl70%,NaCl,既作原料，也起同离子效应,用固体研细的洗盐，含,Na,+,98%,NaCl,一次采用,盐水中杂质影响较小,母液循环,SO4,2-,等的累积对过程有影响,设备,单独生产,需要石灰窑、蒸氨塔、化灰器等附属设备,与氨厂联合生产,减少附属设备，只添加,NH,4,Cl,结晶设备,主要处理盐水,设备腐蚀较轻,母液中含,NH,4,Cl,对设备腐蚀严重,操作,氨盐水较纯,每吨用,5-6m,3,的氨盐水,母液中含大量结合氨,每吨纯碱用,9-10m3,循环母液，单程,Na,利用率低,只要求析出重碱,氨盐水中各成分越浓越好,各过程要避免其他盐析出,要按各工序控制反应物浓度指标,Cl,-,不利用，氨循环,母液送蒸氨塔回收,析铵,增设冷析、盐析等工序,环境,有废弃物,有污染，,CaCl,2,难处理,基本无污染物,不污染,能源,生产石灰,耗煤或其他燃料,冷冻,电耗大,其他,条件易控制,产品纯，,NaCO,3,98%,盐析会夹杂杂质,NaCO,3,含量,93%-95%,二水法制磷酸,OXY,半 水 法 制 磷 酸,苯甲酸钠生产的工艺流程,空气,苯甲酸,氧化塔,常压塔,汽提塔,催化剂,甲苯回流,甲 苯,水蒸汽,纯碱,苯甲酸钠,中和釜,过滤器,干燥器,氧化塔,气体,气体,液体,气体,夹套,气体分布器,液体,气体,液体捕集器,扩 大 段,筛 板,三种,PE,的分子结构示意图,巴斯夫公司制取,LDPE,的,高压,管式反应器工艺,釜式反应器与管式反应器的比较,1,釜式反应器：,D/L=1/20-1/2,，,P=250.0Mpa,，,T=150-300,，停留时间数分钟，单程转化率,15%-20%,；,2,管式反应器：,D/L=1/250-1/1200,，,P=200.0-350Mpa,，,T=250-330,，,停留时间数秒钟，单程转化率,15%-20%,；,3,比较：管式反应器，传热面积较大，采用夹套来控制温度；釜式反应器靠冷的乙烯，原料来冷却，温度相对难以控制，但管式也发生粘壁使管道堵塞，引起温度、压力变化，甚至局部温度过热而爆炸。因此均需要考虑要添加防粘剂，改进反应器设计等问题。,菲利浦公司制取,HDPE,的环式反应器工艺流程（,中压,）,联合碳化合物公司的,Uipol,气体流化床反应器制取,PE,塔式连续本体聚合,-,聚苯乙烯工艺（,DOW,化学工艺）,连续本体聚合聚苯乙烯工艺（三井东压工艺）,悬浮聚合工艺（,GP-PS,）,HI-PS,塔式连续本体聚合工艺,三井东压法,ABS,本体连续聚合工艺流程,三井东压式高粘度用聚合釜,光降解乙烯和,CO,合成的共聚物,Et/CO,化学式,2 Griffin,法（固体混合法）流程,1 Otey,法（溶液混合法）流程,混炼法,丁苯橡胶的聚合反应式,丁苯橡胶的典型配方,原料及辅助材料,配方,1,配方,2,单体,丁二烯,70,72,苯乙烯,30,28,相对分子质量调节剂,叔十烷基硫醇,0.20,0.16,介质,水,200,195,乳化剂,歧化松香酸钢,4.5,4.62,烷基芳基磺酸钠,0.15,-,引发剂体系,过氧化物,过氧化氢,0.08,0.06-0.12,活,化,剂,还原剂,硫酸亚铁,0.05,0.01,雕白粉,0.15,0.04-0.10,螯合剂,EDTA,0.035,0.010-0.035,缓冲剂,磷酸,0.08,0.24-0.45,反应条件,聚合温度,5,5,转化率,%,60,60,聚合时间,h,7-12,7-10,丁苯橡胶的生产流程,丁苯橡胶的聚合釜,深层发酵罐,典型微生物的培养流程,普鲁卡因青霉素,G,生产流程,