典型化工单元操.doc

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1、519288学习情景一甲醇的工艺生产学习项目一:概述学习任务一:生产甲醇的原料目前工业上几乎都采用一氧化碳、二氧化碳与氢气在一定温度、压力、催化剂条件下合成甲醇：CO+2H2→CH3OHCO2+3H2→CH3OH+H2O其中CO和H2是甲醇合成气的基干物质。利用煤、焦炭、天然气、重油、石脑油可以制取CO和H2学习内容1：煤煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最

2、重要的组分，其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50%～60%，褐煤为60%～70%，烟煤为74%～92%，无烟煤为90%～98%63。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时，其中硫生成SO2，腐蚀金属设备，污染环境。煤中硫的含量可分为5级：高硫煤，大于4%；富硫煤，为2.5%～4%；中硫煤，为1.5%～2.5%；低硫煤，为1.0%～1.5%；特低硫煤，小于或等于1%。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。分类煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种。云南常用的是褐煤、烟煤、无烟煤三种。热量称为

3、发热量，人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤。　　学习内容2：焦炭　烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭。这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。图1-1焦煤学习内容3：天然气天然气，是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。天然气燃烧后无废渣、废水产生

4、，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以下为液体。学习内容4：重油重油又称燃料油，呈暗黑色液体，主要是以原油加工过程中的常压油，减压渣油、裂化渣油、裂化柴油和催化柴油等为原料调合而成。63重油是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油，其特点是分子量大、粘度高。重油的比重一般在0

5、．82～0．95，比热在10,000～11,000kcal/kg左右。其成分主要是炭水化物，另外含有部分的（约0.1～4%）的硫黄及微量的无机化合物。图1-2软化重油学习内容5：石脑油石脑油：一部分石油轻馏分的泛称。因用途不同有各种不同的馏程。我国规定馏程自初镏点至220℃左右。主要用作重整和化工原料。作为生产芳烃的重整原料，采用70-145℃馏分，称轻石脑油；当以生产高辛烷值汽油为目的时，采用70-180℃馏分，称重石脑油。用作溶剂时，则称溶剂石脑油，来自煤焦油的芳香族溶剂也称重石脑油或溶剂石

6、脑油。石脑油又称粗汽油：一般含烷烃55.4%、单环烷烃30.3%、双环烷烃2.4%、烷基苯11.7%、苯0.1%、茚满和萘满0.1%。平均分子量为114，密度为0.76g/cm3，爆炸极限1.2%~6.0%。石脑油在常温、常压下为无色透明或微黄色液体，有特殊气味，不溶于水。密度在650-750kg/m3、。硫含量不大于0.08%，烷烃含量不超过60%，芳烃含量不超有12%，烯烃含量不大于1.0%。63图1-3石脑油学习任务二：产品甲醇学习内容1、甲醇的性质一、甲醇的物理性质甲醇是最简单的饱和脂肪

7、酸，分子式CH3OH，相对分子质量32.04。常温常压下，纯甲醇是无色透明，易挥发、可燃，略带醇香味的有毒液体。甲醇可以和水以及乙醇、乙醚等许多有机液体无限互溶，但不能与脂肪烃类化合物相互溶。甲醇蒸气和空气混合能形成爆炸性混合物，爆炸极限为6.0％～36.5％(体积）。甲醇的一般性质见表2-1。表1-1甲醇的一般物理性质性质数据性质数据密度（0℃）（g/mL）0.8100相对密度（d20）0.7913沸点/℃64.5～64.7熔点/℃-97.8自燃点/℃空气473氧气461临界温度/℃24063

8、闪点/℃开口16闭口12蒸气压（20℃）/Pa1.2879×104液体热容（20～50℃）2.51～2.53/［J/（g·℃］粘度（20℃）/Pa·S5.945×10-4临界压力/Pa79.54×105临界体积/（mL/mol)117.8临界压缩系数0.224燃烧热/(kJ/mol)25℃液体727.03825℃气体742.738生成热/(kJ/mol)二、甲醇的化学性质甲醇具有脂肪醇的化学性质，即可进行氧化、酯化、羰基化，氨化、脱水等反应。甲醇裂解产生CO和H2，是制备CO和H2的重要化学方法