化工生產(chǎn)基本概念.ppt

1,第一章 化工生產(chǎn)基本概念,2,第一節(jié) 化工原料,一、原料與產(chǎn)品 化工原料：生產(chǎn)化工產(chǎn)品的起始物料 1、主原料與輔助原料 主原料特點(diǎn)：產(chǎn)品中含有原料的部分原子 2、原料與產(chǎn)品 （1）原料經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或一系列加工，得到目的產(chǎn)品 （2）同一原料，經(jīng)過不同的化學(xué)反應(yīng)，得到不同的產(chǎn)品 （3）不同的原料，經(jīng)過不同的化學(xué)反應(yīng)，可以得到同一種產(chǎn)品,3,二、化工基本原料,基本原料天然資源 1、有機(jī)原料：石油、天然氣、煤、生物質(zhì) 2、無機(jī)原料：空氣、水、鹽、礦物質(zhì)、金屬礦,4,三、輔助材料,1、助劑：添加劑 2、催化劑 （1）催化劑與催化作用 改變化學(xué)反應(yīng)速率，本身的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變的物質(zhì)稱為催化劑 改變化學(xué)反應(yīng)速率的作用稱為催化作用,5,（2）催化作用原理,催化劑通過改變反應(yīng)的途徑，從而改變了反應(yīng)活化能，因此改變了能夠參與反應(yīng)的反應(yīng)分子數(shù)，使反應(yīng)速率改變。 如碘化氫分解反應(yīng)： 2HI = H2 + I2 使用Au催化劑后，反應(yīng)速率常數(shù)增加了 1千7百80萬倍。,6,（3）催化劑的特征,A、催化劑只能加速化學(xué)反應(yīng)到達(dá)平衡，縮短到達(dá)平衡所需要的時(shí)間，而不影響平衡的位置 B、催化劑具有加速某一特定反應(yīng)的能力，即催化劑對(duì)反應(yīng)具有明顯的選擇性 C、催化劑能夠?qū)φ娣磻?yīng)同等加速，理論上用于正反應(yīng)的催化劑都能直接用于逆向反應(yīng)，但實(shí)際生產(chǎn)中，要用于逆向反應(yīng)還必需考慮其他因素 D、催化劑具有一定的使用周期,7,（4）固體催化劑的組成,1、活性組分 A、能夠成為活性組分的物質(zhì)：過渡金屬或其化合物 原因：存在d或f空軌道 B、活性組分的確定根據(jù)同類反應(yīng)進(jìn)行催化劑的篩選,8,2、助催化劑,作用：提高催化劑的活性、選擇性，節(jié)約催化劑制造原料成本 3、載體 A、作用： 提高催化劑機(jī)械強(qiáng)度和熱傳導(dǎo)性和熱穩(wěn)定性 提高催化劑的活性、選擇性，節(jié)約催化劑制造原料成本 B、選擇原則：適宜的結(jié)構(gòu)特征和表面性質(zhì) C、材料：多孔性物質(zhì)，如硅藻土、沸石、活性碳、硅膠、鋁膠、分子篩,9,第二節(jié) 有機(jī)天然資源的化工利用,一、石油,10,1、原油,2、石油的加工 （1）石油加工：將原油經(jīng)物理分離和化學(xué)裂化、重整反應(yīng)，加工成各種石油產(chǎn)品的過程。 （2）石油產(chǎn)品：主要是指液體燃料和潤(rùn)滑油。,11,3、石油加工常用方法,（1）常壓蒸餾和減壓蒸餾 （2）催化裂化 （3）催化重整,12,二、天然氣,1、天然氣的主要成分：甲烷 2、分類：干氣、濕氣 C2含量 3、化工利用 （1） 制造合成氣合成氨 （2） 裂解生產(chǎn)乙烯、丙烯,13,三、煤,1、煤的組成 有機(jī)產(chǎn)品：芳烴、乙炔等。 2、化工利用方法 （1）焦化 產(chǎn)品：煤焦油（粗苯）、焦?fàn)t氣、焦碳、電石、乙炔 合成乙炔的方程式 3C + CaO = CaC2 + CO CaC2 + 2H2O CH CH （2）氣化：合成氣（CO+H2） （3）液化：人造石油,14,四、生物質(zhì),農(nóng)林產(chǎn)品綜合利用，提高農(nóng)林經(jīng)濟(jì)的有效途徑，但要注意環(huán)境的保護(hù)。 1、淀粉類物質(zhì) 淀粉類物質(zhì) 水解己糖發(fā)酵乙醇、丙酮、丁醇 (C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6,15