化学类新教案绪论正式课件.ppt

一、化学工业 二、有机化工原料的来源 （一）煤及利用 煤是古代的植物埋在地下，在几乎没有空气的情况下，经过长期的煤化作用而形成的固体燃料。 煤的结构极其复杂，但都含有芳核结构，所以煤是由含碳、氢的多种结构的大分子有机物和少量硅、铝、铁、钙、镁的无机矿物组成。 煤与大多数工业上重要的有机化工产品相比，含氢太少，而且有稠环结构，所以转化为有用的化学产品，需要进行深度加工 3.煤的液化　 煤液化是指煤经化学加工转化为液体燃料的过程。 煤液化分为直接液化和间接液化。 煤的直接液化是采用加氢的的方法，使煤转化为液态烃，液化产品也称为人造石油，可进一步加工成各种液体燃料。 煤的间接液化是预先制成合成气，然后通过催化剂作用将合成气转化为烃类燃料、含氧化合物燃料。 在20世纪50年代，煤曾作为有机化工的主要原料。60年代后，由于石油化工的发展，使煤在化工原料中的位置下降。但由于石油及天然气储量有限，所以近年来煤化工又逐渐发展起来。 （二）天然气及其利用 天然气是埋藏在地下的主要含甲烷的可燃性气体。 21世纪被人们称为天然气时代，天然气不仅作为一种清洁优质的能源，而且也是一种重要的化工原料。 根据天然气的组成可将天然气分为干气和湿气。 干气主要成分是甲烷，其次还有少量的乙烷、丙烷和丁烷及更重的烃烃，也会有CO2、N2、H2S和NH3等。对它稍加压缩不会有液体产生，故称为干气； 湿气除甲烷和乙烷等低碳烷烃外，还含有少量轻汽油，对它稍加压缩就有称为凝析油的液态烃析出来，故称为湿气。 干气是生产合成氨和甲醇的重要化工原料。 湿气中C2以上烃类含量高，这些烃类都是热裂解制低级烯烃的优质原料。 （三）石油及其利用 石油是化石燃料之一，从地下深处开采出来的黄色乃至黑色的可燃性粘稠液体，常与天然气并存。它是由远古海洋或湖泊中的生物在地下经过漫长的地球化学演化而形成的复杂混合物。 石油不是一种单纯的化合物，而是由数百种碳氢化合物组成的混合物，成分非常复杂。 按化学组成可分为烃类和非烃类两大类。 烃类主要是烷烃、环烷烃和芳香烃，一般不含烯烃。 非烃类主要是含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物及胶质和沥青质等。 将原油加工成各种石油产品的过程称为石油炼制。 石油在开采和加工过程中，得到许多气体和液体产品，它们都是有机化工的原料。 因此，有机化工原料的来源与石油炼制工业有密切的关系，必须对石油炼制工业有一个大概认识。 与有机化工原料关系密切的主要石油炼制过程有： 工艺流程见图0－1常减压工艺流程图。 　原油经常减压蒸馏后，得到拔顶气、汽油、煤油、柴油、 催化裂化原料或润滑油原料等。 　　拔顶气中乙烷占2～4%，丙烷约占30%，丁烷约占50%， 其余为C5以上的组分，可用作燃料或生产烯烃的裂解原料； 　　初馏塔顶和常压塔顶得到的轻汽油和（重）汽油，称为 直馏汽油，也称石脑油，它是有机化工中裂解生产低级烯烃的 很好的原料，经过重整处理还可得制取石油芳烃和高质量汽油 　　原油直接蒸馏得到的煤油、柴油等也称为直馏煤油、 直馏柴油，它们除进一步加工制取合格的燃料油外，都是重 要的裂解原料。 　　常压塔三、四线产品和减压塔侧线产品，并称为“常减压馏 分油”，可作为炼油厂的裂化原料或生产润滑油的原料，也可作 为化工厂生产烯烃的裂解原料。 　　减压渣油可作锅炉燃料，也可进一步分离出高粘度润滑 油和地蜡，或氧化得石油沥青，焦化得石油焦，并副产气态 烃、汽油和柴油等。 　　原油的常减压蒸馏过程只是物理过程，并不发生化学变 化，所以得到的轻质燃料无论是数量和质量都不能满足要 求，例如：汽油的收率一般不足25%，辛烷值只有30～40。　 　　 　　原油的常压蒸馏和减压蒸馏称为原油的一次加工，为了 生产更多的燃料和化工原料需对各个馏分进行二次加工，即 常减压馏分油需经进一步化学加工过程，如催化裂化、催化 重整、催化加氢、延迟焦化等。 　催化裂化是炼油厂中提高原油加工深度，生产汽油、柴 油和液化气的最重要的一种重油轻质化的工艺过程。 　催化裂化是重质油在酸性催化剂存在下，在500℃左右、 1×105～3×105Pa下发生裂解，生成气态烃、汽油、柴油和焦 炭的过程。 　C1～C2的气体称为干气，约占10～20%，其余C3～C4 气体被冷凝为液态烃，称为液化气。 　　干气中含有10～20%的乙烯，液化气中丙烯和丁烯含量可 达50%左右，它们都是基本有机化工原料。 　　液化气中还含有丙烷和丁烷可作为生产烯烃的裂解原料。　 　　催化裂化生产的汽油和柴油产品中因含有较多的烯烃，不 宜做裂解的原料。 　催化重整是生产石油芳烃和高辛烷值汽油组分的主要工艺 过程，是炼油和石油化工的重要生产工艺之一。 　　催化重整是以C6～C11石脑油为原料，在一定的操作条件 和催化剂的作用下，使轻质原料油（石脑油）的烃类分子