有机化工生产基础知识课程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,有机化工生产技术,主讲,刘小隽,课程说明,学时安排,1,2,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 有机化工生产过程组成,2,、有机化工,目的：,直接或间接利用煤、石油、天然气和生物质,四大基础原料,，经过一系列,化学和物理的加工过程,生产质量合格的,有机产品,。,产品主要包括“三烯”、“三苯”、乙炔、萘、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯以及其他衍生物,产品可以作为后续有机化工、高分子化工和精细化工生产过程的原料，某些也可以接使用。,说明,四大原料,：基础，不一定是直接原料,目前,93,以上的有机化工原料来自石油和天然气,化学过程,：有机反应，主副反应均有,物理过程,：原料和产品的处理,产品,：,三烯：乙烯、丙烯、丁二烯,三苯：苯、甲苯、二甲苯,直接用产品：氯仿、四氯化碳、乙醇等,间接用产品：做原料继续生产其他产品,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 有机化工生产过程组成,3,、有机化工的原料,四大原料：,煤、石油、天然气和生物质,三大原料：,天然气、煤、石油,1,）煤及其利用,煤的焦化（高温干馏）,在隔绝空气的条件下加热煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气。煤焦油中可获得萘，在粗苯中可得到苯、甲苯、二甲苯等。,煤的气化：以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸汽等做气化剂在高温下通过化学反应转化为含,CO,、,H2,等气体的过程。,煤的液化：指煤经化学加工转化为液体燃料。煤液化分为直接液化和间接液化。,直接液化是采用加氢的的方法，使煤转化为液态烃，称为人造石油，可加工成燃料。,间接液化是先制成合成气，然后通过催化剂作用转化为烃类燃料、含氧化合物燃料。,任务一 有机化工生产过程组成,3,、有机化工的原料,2,）天然气及其利用,主要含甲烷，,C1-C4,。 分为干气和湿气。,干气主要成分是甲烷，少量的乙烷、丙烷和丁烷及更重的烃烃，也会有,CO,2,、,N,2,、,H,2,S,和,NH,3,等。加压不易液化,湿气除甲烷、乙烷等低碳烷烃外，还含有少量轻汽油，稍加压缩有凝析油析出,21,世纪被称为天然气时代，是清洁优质的能源、重要的化工原料。,任务一 有机化工生产过程组成,3,、有机化工的原料,3,）石油及其利用,一次加工： 原油的常减压蒸馏,二次加工：,催化裂化：生成气态烃、汽油、柴油和焦炭。,催化重整：生产石油芳烃和高辛烷值汽油，并副产液化石油气和氢气。,催化加氢裂化：转化为气态烃、汽油、喷气燃料（航煤）、柴油等。,延迟焦化：焦、焦化汽柴油、气,任务一 有机化工生产过程组成,3,、有机化工的原料,4,）生物质,生物柴油生产：豆油、蓖麻油、棕榈油等,醋酸生产：发酵、食用,糠醛生产：呋喃甲醛，唯一生产办法是生物质,二、有机化工生产的特点,1,、原料来源丰富、产品种类多,2,、生产方法多样,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、高压法,乙烯,-,环氧乙烷：氯醇法、氧化法,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、综合化,4,、技术密集,5,、重视能量的综合利用,6,、加强安全和环境保护意识,三、有机化工生产过程组成,有机化工生产过程,：将原料转化为产品所需要的一系列化学和物理的加工过程按照一定的顺序有机的组合起来,三部分构成,：原料预处理、化学反应、产品的分离与精制,（一）原料预处理,目的：,使原料达到反应所需要的相态、温度、纯度和组成配比。,方法：,物理和化学方法,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,H,2,S,如：合成气除油污,加热炉,换热器,举例,合成气制甲醇的原料预处理,含硫化氢，催化剂中毒，用碱洗方法净化,一氧化碳,/,氢气配比要调节,原料需预热,（二）化学反应过程,化学反应：,有机化工生产的核心,有机化工的反应过程复杂，主副反应共存，反应效果的好坏直接影响原料的转化率、产品的收率；影响后续分离系统,目的：,需要在特定的反应器中控制适宜的反应条件实现原料向产品的转化。,（二）化学反应过程,化学反应分类,反应类型分,:,氧化、氯化、加氢、脱氢、羰化、烷基化等,有无催化剂分,:,非催化反应、催化反应。,反应相态分,:,均相、非均相反应。,反应的热效应分,:,吸热、放热反应。,操作方式分,:,间歇式、连续式操作。,（二）化学反应过程,反应设备,反应炉、鼓泡式反应器、管式反应器、釜式反应器,固定床反应器和流化床反应器等,由于反应的热效应不同、反应器结构的差异，反应器的供热和移热控温的方法也不尽相同。,（三）产品的分离与精制,原因,从反应器出来的产物是复杂的混合物，一般含有产品、未转化的原料和副产物,目的,通过分离与精制才能获得合格的产品，并回收副产物，保证为反应的原料循环使用，提高原料利用率。,（三）产品的分离与精制,方法,产物混合物可能含有气体、液体和固体物质。,若组分沸点差较大，可采用精馏分离；,若组分的沸点差较小，可采用萃取精馏分离；,若组分熔点差较大可采用结晶；,若组分在溶剂中的溶解度不同，可采用吸收或萃取等方法。,固体产物的分离可以采用过滤的方法分离，还需要经过干燥处理,。,四、有机化工生产工艺流程,工艺流程：将有机化工生产过程用一定的方式表达出来,一般原则流程主要以图形表达,流程框图：以方框来表达各单元,工艺流程图：以设备外形或简示图形表达的流程图,带控制点的工艺流程：生产装置的操作控制必须使用,课内作业,有机化学工业分为基本有机化学工业、高分子化学工业和 化工 。,化工按原料的来源分为 化工、 化工、 化工和 化工等。,三烯和三苯分别指（ ）。,A,：乙烯、丙烯和丁烯，苯、甲苯和二甲苯；,B,：乙烯、丙烯和丁二烯，苯、甲苯和乙苯；,C,：乙烯、丙烯和丁二烯，苯、甲苯和二甲苯；,D,：乙烯、丙烯和异丁烯，苯、甲苯和二甲苯。,煤化工范畴内的加工路线主要包括 、煤气化和煤液化。,目前唯一生产方法是利用生物质。,化工生产过程一般可概括为 、,和产品分离及精制。核心是,。,简述预处理的方法,简述反应器型式,简述产品分离及精制方法,设计生产乙烯的路线,设计生产醋酸的路线,Thank You !,