化学工艺学重点知识点.docx

化学工艺（化学生产技术）系指将原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程。化学工艺的特殊性是指不同的产品生产方法和过程不相同,这就是化学工艺学研究的范畴。（产品为研究目标)化学工艺的共同性是指不同产品生产的过程的步骤具有相同性，这就是化学工程学研究的范畴。(过程的规律为研究目标）化学工艺过程包括：生产方法的选择及方法原理设备作用结构和操作催化剂的选择和使用操作条件的选择产品分离能量综合利用现代化学工业的特点1）原料、生产方法和产品的多样性，复杂性，2）向大型化，综合化发展，精细化也在不断提高3）多学科合作，生产技术密集型的生产部门现代化学工业是高度自动化和机械化的生产部门，进一步朝着智能化发展4）重视能量合理利用，积极采用节能工艺和方法5）资金密集（技术密集）投资回收速度快利润高。6）化工生产中易燃、易爆、有毒仍然是现代化工、企业要解决的问题。化学工业的主要产品基本有机化工产品无机化工产品高分子化工产品精细化工产品生物化工产品石油的组成;烃类化合物--饱和烃环烷烃芳香烃非烃类化合物--含硫、氮、氧和金属的有机化合物胶质和沥青--沸点高于500℃的馏分，多为稠环环烷烃和芳香烃含S、N杂原子的环状化合物石油的一次加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏。其原理是利用石油中各组分挥发度的差别进行分离的方法。常压蒸馏的塔底馏分称为常压重油减压以降低沸点，继续精馏，所得产品主要为润滑油和裂解原料，塔底馏分为减压渣油，原油中的胶质和沥青质留于其中。蒸馏的流程有三类:燃料型燃料-润滑油型燃料-化工型二次加工催化重整；在含铂催化剂的作用下加热汽油(石脑油)馏分,使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。目的是获得高辛烷值的汽油,还提供苯、甲苯、二甲苯及液化气和溶剂油，副产氢气辛烷值是表示汽油抗爆性的指标。将汽油样与异辛烷(规定辛烷值为100)和正庚烷(规定辛烷值为0)的混合溶液在标准试验汽油机中比较。当油样的抗爆性与某一浓度溶液抗爆性相同时，溶液中异辛烷的体积百分浓度就是该汽油的辛烷值。辛烷值越大，汽油抗爆性越好。一是选择良好的原料和改进加工工艺二是向产品中调入抗爆性优良的高辛烷值成分三是加入抗爆剂B . 催化裂化在催化剂的作用下加热重质馏分油，使大分子烃类化合物裂化为高质量汽油，并副产柴油、锅炉燃油、液化气等产品的加工过程C.催化加氢裂化在催化剂及高氢压的存在下，加热重质油使其发生加氢和裂化反应，转变成航空煤油、柴油、汽油和气体产品的加工过程。D.烃类热裂解目的是为了制取乙烯和丙烯煤加工的方法有: 煤的干馏煤的气化煤的液化煤气化是煤与气化剂作用生成气体混合物的反应过程。目的是将煤转化成可燃气体。煤气化过程包含煤的热解、半焦的气化等过程。煤在焦炉内隔绝空气加热到1000oC可得到焦炭、煤气和其他化学产品。这一过程称高温干馏或高温炼焦。煤的成焦过程分为：煤的干燥预热阶段(温度350oC)胶质形成阶段(温度350~480oC) 半焦形成阶段(温度480~650oC) 焦炭形成阶段(温度650~950oC) 。间接液化则是以煤气化产物合成气为原料合成液体燃料或化学品的过程。直接液化要求的原料煤为低灰、磨细、干燥的褐煤，或高挥发分的长焰煤、不粘煤，煤种限制严格。工艺流程化工生产中按物料加工顺序将各功能单元有机组合的过程。工艺流程图通过统一规定的标线、图例来表示化工生产工艺流程的图。生产能力是指一个设备、一个装置或一个工厂在单位时间内生产的产品数量。生产强度是指设备单位体积（面积）的生产能力转化率x是指某一反应物在反应中转化的数量占该反应物起始量的分率选择性s体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。收率y=s*x从产物角度来描述反应过程的效率质量收率：投入单位质量的某原料所能生产的目的产物的质量催化剂的作用:提高反速和选择性改进操作条件；降温、降压、节能、降低成本有助于开发新的反应过程，发展新技术.在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。形成中间络合物，改变反应途径降低活化能催化剂特征：（1）参与反应但反应终了时其性质和数量不变（2）改变速度不改变平衡（3）明显的选择性。尤其在有机化学反应领域中起了重要的作用。烷烃的裂解反应（1)正构烷烃1、断链比脱氢容易；链长容易断；3、脱氢比断链吸热多；4、断链自由焓有较大值不可逆，脱氢自由焓值很小的负值或正值，可逆过程；受化学平衡限制。5、C—C键断裂在分子两端的优势比在中央大，所得分子（小的是烷烃、大的是烯烃）随C链长，中央断裂可能性。乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应生成乙烯，甲烷不发生变化。(2)异构烷烃1.C—C或C—H键的键能较低，易裂解或脱氢。2.脱氢顺序，叔碳氢＞仲碳氢＞伯碳氢3.得乙烯、丙烯少，氢、甲烷C4及C4以上烯烃多4.C数上升，异、正构所得乙烯、丙烯收率的差异下降