化学基础知识.doc

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1、第二章化学工艺的共性知识2.1化工原料及加工利用一、无机矿（(1)（(2)（(3)（(4)无机矿、石油、天然气、煤、生物质、空气、水资源丰富，分布不均商品位矿石储量，矿石富集任务重：含P2O530%以上的磷矿，含硫35%以上选矿比较困难少。二石油组成：多种坯类（烷桂、环烷坯、芳怪）的复杂混合物，并含冇少量的硫、氧和氮的冇机化合物，平均碳含量85%〜87%,氢含量11%〜14%,0、S、N含量合计1%。分类:根据所含坯类主要成分的不同，可以把石汕分为三大类：烷基石汕（石蜡基石汕）、坏烷基石汕（沥青基石汕）和混合基石汕。屮东多为轻质坏烷

2、基石汕，屮国多为石蜡基石汕。例如，大庆油属低硫、低胶质、高石蜡烧类型石油，含有较多的高级直链烷烧。加工：（1）常压、减压蒸憎原油常减压蒸馅流程1一初薛塔，2—常压加热炉;4—减压加热炉；5—减压塔常压蒸摆塔切割的醫分能品村矣i••••••40•••••95〜100•••••••••••15owhzpi(a>$4■压-豪29-31<■145~150工•:«:»•:9・】*压二H”〜国267~?7O6~713-1S••••烦~畑・•••・6~?0345~35065-752）催化裂化450—480T：常压重质醫分油（蜡油）汽油、柴油、液化气等徴球形催化剂（无定形硅酸铝，Y型分子筛）⑶（

3、3）加氢裂化是催化裂化技术的改进。在临氢条件下进行催化裂化，可抑制催化裂化时发牛的脱氢缩合反应，避免了焦炭的牛成。可以得到不合烯坯的高品位产品，液休收率可高达100%以上（因有氢加入油料分子中）。原料可以是城市煤气厂的冷凝液（俗称凝析油），重整后的抽余油，由重质石脑汕分锚所得的租柴汕，催化裂化的回炼汕等。（4）催化重整重整是将轻质原料汕，如直係汽汕、粗汽汕等，经过热或催化剂的作川，使汕料小的坯类重新调整结构，牛成大量芳坯的工艺过程。采用这一工艺的初始目的也和催化裂化一样，是为了制得高辛烷值的汽汕。钠重整是增产高辛烷值汽油和生产芳坯的重要的石油加工方法z—,同时还富产相当数量的氢气

4、，可作为加氢精制的原料。1）1）预脱碑和预分馅工序2）2）顶加氮工序。主要作用是脱除s,O,N,As等杂质。3）3）催化重整工序：反应器内装填小球状或片状钠系催化剂。4）4）后加蛍工序。除去在重整汕中混入的部分不饱坯5）5）坯类热烈解不用催化渝，将桂类加热到750〜900C发生热烈解，主要目的制収乙烯和丙稀。三、天然气组成天然气是埋藏在地下的可燃性气体：天然气井、油田气、煤层气。从纟R成来看，可将天然气划分为：1）干气。主要成分是CH"其次是C2H6>CsHg和C4H1（）o,并含有少量的C5以上重组分、CO?、2、H2S和NH3等。它稍加压缩不会有液体产生，故被称作于气。属于这

5、一类的有天然气井和煤III伴生气。。2）湿气。除CH4和C?H6等低碳烷烧外，述含有少量轻汽油，对它稍加压缩就有汽油析出来，故称湿气。如：汕田气。四、煤1.组成：煤一般可以分为三大类：腐卅i煤、残植煤和腐泥煤。由高等卅i物形成的煤称为腐卅i煤。由高等植物屮稳定组分（角质、树皮、抱了、树脂等）富集（一般合量都在50%—60%以上）而形成的煤称为残植煤。由湖沼、泻湖小的藻类等浮游生物在还原环境下经过腐败分解形成的煤称为腐泥煤。2•加工煤的干馅：煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤气、粗苯、焦油和焦炭的过程。乂称炼焦或焦化：低温T锦（500〜600°C）和高温干馆（900〜1100°C）

6、煤的气化：以煤（煤块、煤粉、水煤浆等）或煤焦（半焦、焦炭等）为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤焦屮的可燃成分转化为气体燃料的过程。所得煤气冇效组分主要是氢气、CO和甲烷。煤的液化：用化学加工方法把煤最大限度地转化为液体燃料（或液体化工原料）的方法。它可以分为两类:1）直接液化，煤经高压加氢直接转化为液体产品。2）间接液化，煤先经气化制得合成气（CO十H）再经合成反应制得液体燃料（或液体化工产品）。2.2反应过程的工艺参数温度：1•对平衡的影响：放热反应：温度增加，K增加吸热反应：温度增加，K减少2.对反应速度的影响温度增加，可

7、逆吸热反应净反应速度增加；可逆放热反应有一适宜温度一一最适反应温度压力1）1）对平衡的影响：与反应式中分子数有关2)2)对反应速度的影响：气相反应：圧力增加，速度增加3)3)对后续分离系统的影响：增加压力，有利形成气液两和4)4)压力限制因素：设备操作费用。原料配比与反应浓度原料配比：理论配比按反应式，实际上：一种过量，如1)1)某一反应物要求很高转化率2)2)某一反应物有毒或贵重3)3)某一反应物与产物难于分离反应浓度：浓度增加，速度增加2.3化工过程的主要效率指标1.1.生产