第二章 化学工业的资源路线和主要产品.ppt

《化工工艺概论》 第二版 三大目标： 第二章 化学工业的资源路线和主要产品 知识目标： 了解化工资源概况，再生资源的开发利用方法和途径。 理解化学工业生产的多方案性、资源的综合利用方法和途径。 掌握化工原料、化工产品、干馏、催化重整、加氢裂化、热裂解等基本概念；主要化工资源的产品网络。 第二章 化学工业的资源路线和主要产品 能力目标： 能对化工生产的原料、生产路线、产品方案等进行初步比较、评价和选择。 能基本掌握资源的综合利用原则和方法。 第二章 化学工业的资源路线和主要产品 素质目标： 培养对工作一丝不苟、严谨细致的优良作风； 培养工程技术观念； 培养安全生产和清洁生产的意识。 第二章 化学工业的资源路线和主要产品 第二章 化学工业的资源路线和主要产品 第一节 化工资源概况 The Survey of Chemical Resources 第二章 化学工业的资源路线和主要产品 第二节 化学工业主要产品网络 The Product Network of Chemical Industry 第二节 化学工业主要产品网络 第二节 化学工业主要产品网络 (1)高温干馏(炼焦) 定义：煤在炼焦炉中隔绝空气于900～1100℃进行干馏的过程称为高温干馏。 产品：高温干馏产生焦炭、焦炉气、粗苯和煤焦油。焦炭可用于冶金工业炼铁或用来生产电石； 焦炉气则是热值很高的气体燃料： 煤焦油是生产有机原料较有价值的高温干馏产品之一。 第二节 化学工业主要产品网络 煤的气化是指以固体燃料煤或焦炭为原料，在高温(900～1300℃)下通入气化剂，使其转化成主要含氢、一氧化碳、二氧化碳等混合气体的过程。 气化剂：水蒸气、空气或氧气。 煤的气化是获得基本化工原料——合成气(CO+H2)的重要途径。合成气是合成氨、甲醇以及C1化工产品的基本原料，同时也可作气体燃料使用。 特点：利用干馏制取化工原料，只能利用煤中一部分有机物质，而煤的气化则可利用煤中几乎全部含碳和氢的物质。 第二节 化学工业主要产品网络 煤的液化是指煤经化学加工转化成为液体燃料的过程。 煤的直接液化也称为煤的加氢液化，是指在高温(420～480℃)、高压(10～20MPa)下，采用加氢方法使煤转化为液态烃的过程。 特点：加氢液化产物称为人造石油，可进一步加工成各种液体燃料。 煤的间接液化是指将煤首先制成合成气，然后通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、含氧化合物燃料(如低碳混合醇、二甲醚等)。 特点：由于甲醇、低碳醇的抗爆性能优异，可替代汽油，而二甲醚的十六烷值很高，是优良的柴油替代品。 第二节 化学工业主要产品网络 方法包括常压蒸馏和减压蒸馏。 蒸馏是一种利用液体混合物中各组分沸点不同进行分离的方法。 原理：根据沸点不同加热、蒸发、冷却。 目的：获得汽油、煤油、柴油、重油等产品。 常压蒸馏：又称为直接蒸馏，是在常压和300～400℃条件下进行的蒸馏。 减压蒸馏：负压、380～400℃条件下进行的蒸馏。 原油进入初馏塔，塔顶得到产品 “拔顶气”和“轻汽油”，前者主要组分为丁烷(40％～50％)、丙烷(约30％)、乙烷(2％～4％)及少量C5以上组分，一般用作燃料；轻汽油 (石脑油)是催化重整生产芳烃或生产乙烯的原料。 第二节 化学工业主要产品网络 （1）催化裂化(catalytic cracking) 定义：以重质馏分油为原料，在催化剂作用下于0.1～0.3MPa和450～530℃进行裂化的过程。可得到高辛烷值的汽油。 催化剂：硅酸铝 裂化产物分布：汽油产率30％～60％；柴油产率≤40％；气体产率约10％～20％，烃类中C3、C4烯烃可达一半左右，是宝贵的化工原料；而C3、C4烷烃则为民用液化气，甲烷和氢是合成氨、甲醇及碳一化工产品的原料。 第二节 化学工业主要产品网络 （2）加氢裂化(hydrocracking) 定义：在催化剂及高氢压下，加热重质油使其发生一系列加氢和裂化反应，最后转变成航空煤油、柴油、汽油等产品的过程。 催化剂：贵重金属(Pt，Pd)和非贵重金属(Ni，Mo，W)两类，多以固体酸(如硅酸铝分子筛等)为载体。 优点：减少了产品中的不饱和烃及重芳烃，使硫、氮、氧和重金属等从烃类化合物中分解脱除，提高了油品的质量；而且大量氢气可以抑制脱氢缩合反应，产品油中不含焦油，催化剂上也不结焦。 加氢裂化产物分布：正构烷烃和异构烷烃所占比例相当高，重芳烃减少，是优质的航空煤油和柴油。此外，加氢裂化柴油也可作为裂解制烯烃的原料。加氢裂化已成为现代炼油厂的主要加工方法之一。 第二节 化学工业主要产品网络