有机化工生产技术复习

《有机化工生产技术复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机化工生产技术复习（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、化学工业分类：冶金工业、建筑材料工业、造纸工业、制革工业、陶瓷工业和食品工业。无 机物化学工业和有机物化学工业。石油化工、煤化工、天然气化工。 石油炼制过程：原油的常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、催化加氢裂化、延迟焦化、 生产过程常用指标：生产能力、转化率、总转化率、产率、收率、消耗定额 有机化工生产技术基本概念： 装置或车间： 把各种设备机器或仪表适当组合起来的加工过程。 化工过程： 化工生产从原料开始到制成目的产物， 经过的一系列物理和化学的加工处理步骤。 化工单元过程： 各化工生产过程中以化学为主的处理方法， 概括为具有共同化学反应特点的 基本过程（氧化，加氢）化工单元操作：物理变化。

2、（精馏，吸收）化学工艺：化工技术或 化学生产技术将原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，三个步骤：1，原料的处 理 2，化学反应 3。产品的精制。 工艺：利用生产工具对各种原材料、半成品进行加工处理，使之成为产品的方法。 催化加氢裂化： 在加热高氢压和采用具有裂化和加氢两种作用的双功能催化剂存在的条件下， 使重质油发生裂化反应转换为气态烃油气喷气燃料柴油等过程。 烯烃是有机化学工业的基本原料其中乙烯和丙烯最为重要， 产量最大用途最广。 烃类热裂解 是将石油系烃类原料 （天然气炼厂气轻油柴油重油） 经高温作用使烃类分子发生碳链断裂或 脱氢反应生成分子量较小的烃类以制取乙烯丙烯丁二烯和芳烃等

3、有机化工产品的化学工程。 工业上烃类热裂解制乙烯：原料-热裂解-裂解气预处理-裂解气分离-产品及联产品裂解：天 然气或石油中烃类原料经一定的预加工后， 进行高温裂解化学反应而获得裂解气的过程。 分 离：裂解的后续加工过程，其任务是将裂解气分离，生产出高纯度的乙烯丙烯和其他烃类产 品。 石油烃热裂解的目的： 生产乙烯同时可得丙烯、 丁二烯以及苯甲苯二甲苯等产品。 一次反应： 由原料烃类热裂解生成乙烯和丙烯的反应。 烷烃： 正构烷烃最有利于生成乙烯丙烯分子愈小则烯烃的总收率愈高， 异构烷烃的烯烃总收 率低于同碳原子数的正构烷烃随着分子的增大这种差别就减小。 环烷烃： 在一般裂解条件下， 环烷烃生成

4、芳烃的反应优于生成单烯烃的反应含环烷烃原料较多其丁二烯芳烃收率较高， 乙 烯收率较低。 芳烃： 无侧链的芳烃基本上不易裂解为烯烃有侧链的芳烃主要是侧链逐渐断裂 及脱氢芳环倾向于脱氢缩合生成稠环芳烃直至结焦。 烯烃： 大分子的烯烃能裂解为乙烯和丙 烯等低级烯烃烯烃脱氢生成的二烯烃能进一步反应生成芳烃和焦。 二次反应：由一次反应生成的乙烯丙烯进一步反应生成各种产物，最后生成焦或碳 结焦和生碳： 1200K 通过芳烃缩合而成后者1200K 通过生成乙炔的中间阶段，脱氢为稠 合的碳原子。 裂解原料气的组成：低级类烃、主要是甲烷乙烷乙烯丙烯丙烷和 C4C5C6 等烃类氢气和少量 杂质如硫化氢二氧化碳等。

5、 裂解原料： 链烷烃族、 烯烃族、 环烷烃族、 芳香烃族 PONA。 氢含量及碳氢比。 关联指数 （BMCI 值）原料气愈轻乙烯的收率愈高。 停留时间：裂解原料由进入裂解辐射管到离开裂解辐射管所经过的时间 石油烃热裂解操作条件：高温短停留时间低烃分压 从化学平衡方面分析，压力不能改变由分压项表示的平衡常数 KP 但能改变以摩尔分率表示 的平衡常数 KY。降低压力对于高于一级反应的影响比一级反应的影响要大得多，这样可增 大一次反应对于二次反应的相对速率从而提高裂解选择性减少结焦程度延长运转周期。 水蒸气为稀释剂的优点： 1 降低烃分压 2 水蒸气热容量大使系统有较大热惯性当操作供热不 平稳时可以

6、起到稳定裂解温度防止过热保护炉管的作用 3 抑制原料烃中硫对镍铬合金炉管的腐蚀 4 可以脱除炉管的部分结碳利用高温下水蒸气与焦炭发生水煤气反应而除焦延长炉 管运转周期 5 裂解反应后通过急冷的办法即可实现稀释剂与裂解气的分离不会增加裂解气 的分离负荷和难度。 管式裂解炉裂解的生产技术要点：代表性技术：美国詹姆斯的 SRT 型裂解炉、美国凯洛格的 毫秒裂解炉、美国斯通韦伯斯特的 DSC 裂解炉， 深冷分离过程三大系统：压缩和制冷系统、气体净化系统、精馏分离系统 裂解气中酸性气体：CO2H2S 有机硫化物如 COSCS 硫醚硫醇噻吩。来源：裂解原料带来的， 裂解原料在高温裂解过程中发生反应而生成的

7、。脱除方法：碱洗法脱除酸性气体、乙醇胺法 脱除酸性气体 碳一特点：有毒、易燃、易爆 制甲醇合成气的原料路线：气体原料：天然气、焦炉气、炼厂气、乙炔尾气、天然气。水蒸 气转化法、部分氧化法。液体原料：轻质石脑油重油渣油。固体原料：煤和焦炭 合成甲醇工业方法：合成气，氯甲烷水解，甲烷直接氧化法 低压法合成甲醇工艺流程：制气、压缩合成、精制。 甲醇合成的工艺条件：反应温度、压力、原料气的组成（氢过量 2.23.0:1） 、空间速度 甲醛生产技术：银法：该法采用甲醇浓度在爆炸极限上限（）36%）操作，原料气中甲醇浓 度较高设备效率提高所以基建投资较低，高温下操作，催化剂失活，副反应增加导致甲醇单 耗比

8、铁钼法高。铁钼法：采用空气过量甲醇浓度低于爆炸极限下限（6.7%）由于甲醇浓度低 必然使设备效率降低， 设备庞大动力消耗大产物被惰性气体稀释分离困难但由于该法是强放 热反应且反应温度低对所产生的蒸汽余热的利用率高所以成本相对低， 且转换率高主产率高 乙炔：有机合成工业之母 乙烯络合催化氧化生产乙醛加盐酸： 乙烯的氧化速率与氢离子浓度成反比， 所以催化剂溶液 的酸度不宜过高但又必须保持一定的酸度， 否成会形成碱式铜盐沉淀以及草酸铜沉淀， 这些 沉淀的形成会降低催化剂溶液中的铜含量使催化剂溶液的活性大大降低 Ph=0.81.3、 乙烯络合催化氧化的一段法和二段法： 一段法设备和流程均较简单， 耗用

9、钛钢等特种材料少 二段法流程较长设备复杂特种材料耗用较多但二段法省去了空分装置操作安全原料乙烯纯 度要求不高一段法却存在安全防爆原料乙烯纯度要求苛刻以及转化率低需采用循环工艺等 不足。 环氧乙烷的特性： 常温下无色具有醚味的气体低温冷凝时则为无色透明易流动的液体。 合成 的产品包括溶剂纺织助剂表面活性剂药物酸性气体脱除剂増韧剂和增塑剂。 消毒剂熏蒸剂抗 酸剂火箭燃料。 氯乙烯 VC 氯乙烯单体 VCM：常温常压下无色有乙醚香味气体与空气容易形成爆炸混合物， 有麻醉作用。主要应用：均聚或共聚生产高聚物。硬聚氯乙烯具有强度高质量轻耐磨性能好 的等特点， 广泛用于工业给水排水排污排气及排放腐蚀性流体

10、等用管道管件以及农业灌溉系 统电信电缆管道等。塑料地板，聚氯乙烯塑料门，框具有较好的隔热隔冷隔音性能及耐腐蚀 耐潮湿耐霉烂等。塑料壁纸。汽车仪表板表皮，门板表皮，座椅，车顶内衬，侧面车身板 乙烯氧氯化法生产氯乙烯： 丙烯是碳三系统中产量最大用途最广的脂肪烃，常温下为无色可燃气体，略带甜味，比空气 重加压下可液化，在高浓度下对人体有麻醉作用，严重使人窒息。来源：炼油厂裂化装置的 炼厂气回收，石油烃裂解制乙烯时联产所得。 丙烯腈生产方法：环氧乙烷法，乙醛法，乙炔法，丙烯氨氧化法， 丙烯氨氧化生产丙烯腈的工艺流程：反应部分（流化床反应器）回收部分（吸收塔萃取塔乙 腈解吸塔）精制部分（脱氢氰酸塔氢氰酸

11、精馏塔丙烯腈精制塔） 丙烯羰基合成丁辛醇：发酵法、乙醛缩合法、丙烯羰基合成法。丁醇和辛醇 2-乙基己醇：増塑剂、溶剂、脱水剂、消泡剂、分散剂、浮选剂、石油添加剂 及合成香料。 丙烯羰基合成催化剂有：羰基钴，膦羰基钴 膦羰基铑 丁二烯性质用途：常温下无色而略带大蒜气味的气体，比空气重 0.1,mg/L 易挥发易燃烧有 毒。合成橡胶，合成树脂。合成方法：丁烷或丁烯催化脱氢，丁烯氧化脱氢，从烃类裂解制 乙烯的副产物碳四馏分提取丁二烯。 丁烯氧化脱氢合成丁二烯加水蒸气： 水蒸气作为稀释剂和热载体具有调节反应物与产物分压 带出反应热避免催化剂过热的功能， 还具有缩小丁烯爆炸极限清除催化剂表面积炭以延长催

12、 化剂使用寿命的作用。水/稀=913 碳四馏分组成：丁烷，正丁烷，异丁烯，丁二烯。总碳三，总炔烃，总碳五。 萃取精馏和一般精馏：分离时需向被分离的混合物中加入一种新的组分-选择性溶剂目的： 为了增大欲分离组分之间的沸点差， 改变难以分离的各组分间的相对挥发度从而使分离变得 容易进行。特点：必须严格控制好容剂比，考虑溶剂物理性质的影响，选择合适的溶剂进料 温度，调节溶剂含水量，维持适宜的回流比。 丁烷氧化法生产顺丁烯二酸酐：工艺条件，温度，原料气中正丁烷的浓度，空速 乙苯生产技术展望：液相烷基化技术，气相烷基化技术。 芳烃来源：煤焦油，石油 粗乙苯的精制：1 首先把粗乙苯中的苯乙苯二乙苯从第一塔

13、的塔顶蒸出，塔顶馏分进入第二 塔、第三塔，按沸点的高低依次蒸出苯乙苯，第三塔塔釜得到二乙苯第一塔釜液中的含有少 量二乙苯送人第四塔用减压精馏将二乙苯从塔顶蒸出。2 按挥发度的高低逐一分出各组分。 第一塔把粗乙苯中的苯从塔顶蒸出， 其余进入第二塔第二塔中将乙苯自塔顶蒸出， 其余进入 第三塔，在第三塔中将二乙苯自塔顶蒸出，釜液送至蒸发器脱去焦油得到多乙苯。 苯乙烯：乙烯基苯无色油状液体沸点 418K 凝固点 242.6K 难溶于水能溶于甲醇乙醇乙醚等， 高温下容易裂解和燃烧，苯乙烯蒸气与空气形成爆炸性混合物，苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚 ABS。与丙烯腈 AS。与丁二烯乳胶或合成橡胶 SBR，广泛用于制药，涂料纺织等工业。 乙苯脱氢生成苯乙烯工艺流程：乙苯脱氢，苯乙烯回收，精制。 邻苯二甲酸酐 PA 苯酐，用途，增塑剂，不饱和聚酯树脂，醇酸树脂，染料，医药，农药， 对苯二甲酸 TPA 聚对苯二甲酸已二酯 PET。