化学工艺学 第二章 化工资源及其初步加工ppt课件.ppt

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1、第2章化工资源及其初步加工一、化学矿二、煤炭三、石油四、天然气五、其他化工资源六、化工生产过程及流程一、化学矿黄铁矿、自然硫、硫化氢气藏、磷矿、钾盐、钾长石、明矾石、蛇纹石、石灰岩、硼矿芒硝、天然碱、石膏、钠硝石、镁盐、沸石岩、重晶石、碘、溴、砷、硅藻土、天青石(SrSO4)硫矿、磷矿资源比较丰富，但分布不均衡高品位矿储量较少选矿比较困难，利用较为复杂（胶磷矿的浮选）钠硝石NaNO3天青石SrSO4蛇纹石(Mg,Fe,Ni)3Si2O5(OH)4芒硝Na2SO4·10H2O硫铁矿用于制硫酸煤的组成和结构煤是由高等植物经生物化学、物理化学和地球化学作用转变成

2、的固体有机可燃矿物。煤分为：腐植煤、残植煤、腐泥煤煤化序列为：植物泥炭(腐泥)褐煤烟煤无烟煤。成煤植物中所有组分都参与了煤的形成过程，其中主要是纤维素和木质素。二、煤炭煤分为：腐植煤、残植煤、腐泥煤腐植煤又分为:泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤煤的化学组成和分子结构煤中有机质主要由C、H、O，和少量S、N、P等元素构成。C含量随煤化程度增高而增大。泥炭含C量60％~70%褐煤含C量70％~80%烟煤含C量80％~90%无烟煤含C＞90％煤的基本结构：以芳核结构为主。具有烷基侧链；含氮、含氧、含硫基团。近似组成：（C135H97O9NS）n煤的分子结构年轻煤

3、缩合芳烃少，侧链长，脂肪烃和含氧官能团多。煤大分子之间由交联键形成空间结构。在大分子空间结构中有许多内表面积大的微孔。大分子中分散着一些低分子化合物，尤其以年轻煤为多。芘C16H10Pyrene蒽C14H10Anthracene苊C12H10Acenaphthene喹啉C9H7NQuinoline咔唑C12H9NCarbazole煤的转化利用煤气化（coalgasification）——将其变成水煤气或发生炉煤气，作燃料或化工原料。煤液化（coalliquefaction）——将其变成芳烃、烷烃、脂肪烃等油品。煤干馏（coalcarbonization）—

4、—干馏是炼焦。同时得到焦油、煤气。或称部分液化和部分气化。选煤——原煤准备作业选煤和脱水作业煤泥精选回收和洗水澄清作业生产技术检查产品运销作业煤的储存——一种方法是尽量使煤和空气隔绝另一种方法是使煤堆中空气流通以利散热选煤和煤的储存在1原煤准备2选煤脱水3煤泥精选回收泥水澄清烟煤和无烟煤的综合利用三、天然气天然气的化工利用天然气的分类和组成干气湿气天然气的初步加工克劳斯法流程：将天然气中的H2S转化为硫磺或含H2S的尾气处理1、糠醛的生产（糠醇）2、乙醇的生产四、其他化工资源来自玉米芯或油茶壳再生资源的开发利用废塑料重新炼制成气体、

5、油和石油焦含碳的废料通过部分氧化法转化为小分子气体化合物空气和水五、化工生产过程及流程1、化工生产过程原料预处理化学反应产品的分离和精制2、化工生产工艺流程（1）工艺流程和流程图化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。工艺流程图（flowsheet或processflowsheet）（2）化工生产工艺流程的组织推论分析法——从目标出发，寻找实现此“目标”的“前提”将具有不同功能的单元进行逻辑组合形成一个具有整体功能的系统。功能分析法——研究每个单元的基本功能和基本属性，再组成几个可供比较的方案以供选择。形态分析法——对每种可供选择的方案进行精确

6、分析和评价，选择其中最优方案。推论分析法[例2-1]丙烯液相水合制异丙醇流程——循环流程循环流程目的是为了提高丙烯的利用率。[例2-2]丙烯腈生产过程中分离与精制流程的选择主要副反应：水作萃取剂丙烯腈生产工艺流程分离分析从吸收塔出来的水溶液可组织两种流程：（1）将丙烯腈和各副产物同时从水溶液中蒸发出来，冷凝后再逐个精馏分离（2）采用萃取精馏法先将丙烯腈和HCN解吸出来，乙腈留在水溶液中，然后再分离丙烯腈和HCN流程分析1.反应后的混合物含产物丙烯腈、副产物氢氰酸、乙腈，及少量未反应的氨、丙烯。2.丙稀氨氧化后，首先用硫酸中和未反应的氨，再用大量的冷水将丙烯

7、腈、氢氰酸、乙腈等吸收，剩余的丙烯、氧、氮经处理后经塔顶排出。3.由于丙烯腈的沸点（77.3℃）、乙腈的沸点（81.6℃）用普通精馏难于将其分离。乙腈与水完全互溶，而丙烯腈在水中的溶解度很小，可用大量的水萃取。4.在萃取塔塔顶蒸出丙烯腈-氢氰酸-水三元共沸物，经冷却冷凝分为水相和油相两层，水相流回塔中，油相含80%以上丙烯腈，10%的氢氰酸。乙腈水溶液从塔顶流出。（HCN酸沸点26.2℃,与水以任何比例混合）思考题1．写出2~3种化学矿名称、化学式，并写出利用它生产的主要化工产品和化学反应式。2．腐植煤、残植煤、腐泥煤；泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤的主要特征。

8、3．煤的化学组成和分子结构。4．煤转化利用的三种方式。5．天然气的