一、化學(xué)工業(yè)二、有機(jī)化工的原料來源三、生產(chǎn)過程的常用指

1、一、化學(xué)工業(yè)一、化學(xué)工業(yè)二、有機(jī)化工的原料來源二、有機(jī)化工的原料來源三、生產(chǎn)過程的常用指標(biāo)三、生產(chǎn)過程的常用指標(biāo)四、有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)四、有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)化學(xué)工業(yè)分類有機(jī)化工產(chǎn)品1、化學(xué)工業(yè)又稱化學(xué)加工工業(yè)，指利用化學(xué)反應(yīng)改變物質(zhì)、化學(xué)工業(yè)又稱化學(xué)加工工業(yè)，指利用化學(xué)反應(yīng)改變物質(zhì)結(jié)構(gòu)、成分、形態(tài)而生產(chǎn)化學(xué)品的制造工業(yè)。結(jié)構(gòu)、成分、形態(tài)而生產(chǎn)化學(xué)品的制造工業(yè)。2、廣義的化學(xué)加工工業(yè)包括加工過程，主要表現(xiàn)為化學(xué)反、廣義的化學(xué)加工工業(yè)包括加工過程，主要表現(xiàn)為化學(xué)反應(yīng)過程的所有生產(chǎn)部門。應(yīng)過程的所有生產(chǎn)部門。3、狹義的化學(xué)工業(yè)則是指、狹義的化學(xué)工業(yè)則是指“化學(xué)工業(yè)部化學(xué)工業(yè)部”所管轄的那部分所管轄的那部

2、分行業(yè)和企業(yè)的整體。隨著行政管理體制的變更，化學(xué)工業(yè)行業(yè)和企業(yè)的整體。隨著行政管理體制的變更，化學(xué)工業(yè)部所管轄的范圍時大時小，那么這樣劃分是不科學(xué)的。部所管轄的范圍時大時小，那么這樣劃分是不科學(xué)的。一般認(rèn)為化學(xué)工業(yè)應(yīng)介于上述廣義和狹義的定義之間。一般認(rèn)為化學(xué)工業(yè)應(yīng)介于上述廣義和狹義的定義之間。4、化學(xué)工業(yè)按產(chǎn)品的元素構(gòu)成大體可分為兩大類：無機(jī)物、化學(xué)工業(yè)按產(chǎn)品的元素構(gòu)成大體可分為兩大類：無機(jī)物化學(xué)工業(yè)和有機(jī)物化學(xué)工業(yè)，簡稱無機(jī)化工和有機(jī)化工?；瘜W(xué)工業(yè)和有機(jī)物化學(xué)工業(yè)，簡稱無機(jī)化工和有機(jī)化工。雖然組成有機(jī)化合物的元素品種并不多，但有機(jī)化合物的數(shù)雖然組成有機(jī)化合物的元素品種并不多，但有機(jī)化合物的數(shù)

3、量卻十分龐大。有機(jī)化工涉及的范圍較廣，如石油煉制工量卻十分龐大。有機(jī)化工涉及的范圍較廣，如石油煉制工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、有機(jī)精細(xì)化工、高分子化工、食品化工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、有機(jī)精細(xì)化工、高分子化工、食品化工等等。如果考慮原料的來源和加工特點(diǎn)，化學(xué)工業(yè)則可分為等等。如果考慮原料的來源和加工特點(diǎn)，化學(xué)工業(yè)則可分為石油化工、煤化工、天然氣化工等。石油化工、煤化工、天然氣化工等。從石油、天然氣、煤等自然資源出發(fā)，經(jīng)過從石油、天然氣、煤等自然資源出發(fā)，經(jīng)過化學(xué)加工得到的以碳?xì)浠衔锛捌溲苌餅榛瘜W(xué)加工得到的以碳?xì)浠衔锛捌溲苌餅橹鞯幕居袡C(jī)化工產(chǎn)品，如主的基本有機(jī)化工產(chǎn)品，如乙烯、丙烯、丁乙烯、丙烯、丁

4、二烯、苯、甲苯、二甲苯、甲醇二烯、苯、甲苯、二甲苯、甲醇（乙炔、萘）（乙炔、萘）等產(chǎn)品，此類產(chǎn)品是有機(jī)化工的基礎(chǔ)原料，等產(chǎn)品，此類產(chǎn)品是有機(jī)化工的基礎(chǔ)原料，產(chǎn)量很大。產(chǎn)量很大。由這些烴類產(chǎn)品經(jīng)過各種化學(xué)合成過程可以由這些烴類產(chǎn)品經(jīng)過各種化學(xué)合成過程可以生產(chǎn)出種類繁多、品種各異、用途廣泛的有生產(chǎn)出種類繁多、品種各異、用途廣泛的有機(jī)化工產(chǎn)品，如由乙烯為原料進(jìn)一步合成生機(jī)化工產(chǎn)品，如由乙烯為原料進(jìn)一步合成生產(chǎn)氯乙烯、環(huán)氧乙烷，由丙烯為原料生產(chǎn)丙產(chǎn)氯乙烯、環(huán)氧乙烷，由丙烯為原料生產(chǎn)丙烯腈等產(chǎn)品。烯腈等產(chǎn)品。本教材的內(nèi)容也是根據(jù)這一思路進(jìn)行編排，本教材的內(nèi)容也是根據(jù)這一思路進(jìn)行編排，即前五章講解乙烯、丙

5、烯、丁二烯、苯、甲即前五章講解乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、甲醇等基本有機(jī)原料的生產(chǎn)，苯、二甲苯、甲醇等基本有機(jī)原料的生產(chǎn)，后五章則是介紹以這些產(chǎn)品為原料進(jìn)一步后五章則是介紹以這些產(chǎn)品為原料進(jìn)一步生產(chǎn)其它有機(jī)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)。生產(chǎn)其它有機(jī)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)。二、有機(jī)化工原料的來源二、有機(jī)化工原料的來源（一）煤及（一）煤及其利用其利用 （二）天然二）天然氣及利用氣及利用（三）石（三）石油及利用油及利用n煤是古代的植物埋在地下，在幾乎沒有空煤是古代的植物埋在地下，在幾乎沒有空氣的情況下，經(jīng)過長期的煤化作用而形成氣的情況下，經(jīng)過長期的煤化作用而形成的固體燃料。的固體燃料。n煤的結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜

6、，但都含有芳核結(jié)構(gòu)，煤的結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，但都含有芳核結(jié)構(gòu)，所以煤是由含碳、氫的多種結(jié)構(gòu)的大分子所以煤是由含碳、氫的多種結(jié)構(gòu)的大分子有機(jī)物和少量硅、鋁、鐵、鈣、鎂的無機(jī)有機(jī)物和少量硅、鋁、鐵、鈣、鎂的無機(jī)礦物組成。礦物組成。n煤與大多數(shù)工業(yè)上重要的有機(jī)化工產(chǎn)品相煤與大多數(shù)工業(yè)上重要的有機(jī)化工產(chǎn)品相比，含氫太少，而且有稠環(huán)結(jié)構(gòu)，所以轉(zhuǎn)比，含氫太少，而且有稠環(huán)結(jié)構(gòu)，所以轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)產(chǎn)品，需要進(jìn)行深度加工化為有用的化學(xué)產(chǎn)品，需要進(jìn)行深度加工1.煤的焦化（或高溫干餾）煤的焦化（或高溫干餾）在隔絕空氣的條件下加熱煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、在隔絕空氣的條件下加熱煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦?fàn)t

7、氣。其中在煤焦油中可獲得萘，在粗苯中可得到粗苯和焦?fàn)t氣。其中在煤焦油中可獲得萘，在粗苯中可得到苯、苯、甲苯、二甲苯等。甲苯、二甲苯等。2.煤的氣化煤的氣化煤氣化是以煤或煤焦油為原料，以氧氣、水蒸汽等做氣化劑煤氣化是以煤或煤焦油為原料，以氧氣、水蒸汽等做氣化劑在高溫下通過化學(xué)反應(yīng)把煤或煤焦油轉(zhuǎn)化為含氫、一氧化碳等氣在高溫下通過化學(xué)反應(yīng)把煤或煤焦油轉(zhuǎn)化為含氫、一氧化碳等氣體的過程。體的過程。由氫和一氧化碳等氣體組成的混合物稱為合成氣。由氫和一氧化碳等氣體組成的混合物稱為合成氣。合成氣是一種重要的化工原料，除用于生產(chǎn)合成氨外，還可生產(chǎn)合成氣是一種重要的化工原料，除用于生產(chǎn)合成氨外，還可生產(chǎn)有機(jī)化工產(chǎn)

8、品，如甲醇等。有機(jī)化工產(chǎn)品，如甲醇等。利用n3.煤的液化煤的液化n煤液化是指煤經(jīng)化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。煤液化是指煤經(jīng)化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。n煤液化分為煤液化分為直接液化直接液化和和間接液化。間接液化。n煤的直接液化煤的直接液化是采用加氫的的方法，使煤轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴，是采用加氫的的方法，使煤轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴，液化產(chǎn)品也稱為人造石油，可進(jìn)一步加工成各種液體燃料。液化產(chǎn)品也稱為人造石油，可進(jìn)一步加工成各種液體燃料。n煤的間接液化煤的間接液化是預(yù)先制成合成氣，然后通過催化劑作用將是預(yù)先制成合成氣，然后通過催化劑作用將合成氣轉(zhuǎn)化為烴類燃料、含氧化合物燃料。合成氣轉(zhuǎn)化為烴類燃料、含氧化合物燃料。

9、n在在20世紀(jì)世紀(jì)50年代，煤曾作為有機(jī)化工的主要原料。年代，煤曾作為有機(jī)化工的主要原料。60年代年代后，由于石油化工的發(fā)展，使煤在化工原料中的位置下降。后，由于石油化工的發(fā)展，使煤在化工原料中的位置下降。但由于石油及天然氣儲量有限，所以近年來煤化工又逐漸但由于石油及天然氣儲量有限，所以近年來煤化工又逐漸發(fā)展起來。發(fā)展起來。n天然氣是埋藏在地下的主要含甲烷的可燃性氣體。天然氣是埋藏在地下的主要含甲烷的可燃性氣體。n21世紀(jì)被人們稱為天然氣時代，天然氣不僅作為一種清潔優(yōu)世紀(jì)被人們稱為天然氣時代，天然氣不僅作為一種清潔優(yōu)質(zhì)的能源，而且也是一種重要的化工原料。質(zhì)的能源，而且也是一種重要的化工原料。n

10、根據(jù)天然氣的組成可將天然氣分為干氣和濕氣。根據(jù)天然氣的組成可將天然氣分為干氣和濕氣。n干氣干氣主要成分是甲烷，其次還有少量的乙烷、丙烷和丁烷及主要成分是甲烷，其次還有少量的乙烷、丙烷和丁烷及更重的烴，也會有更重的烴，也會有CO2、N2、H2S和和NH3等。對它稍加壓縮不等。對它稍加壓縮不會有液體產(chǎn)生，故稱為干氣；會有液體產(chǎn)生，故稱為干氣；n濕氣濕氣除甲烷和乙烷等低碳烷烴外，還含有少量輕汽油，對它除甲烷和乙烷等低碳烷烴外，還含有少量輕汽油，對它稍加壓縮就有稱為凝析油的液態(tài)烴析出來，故稱為濕氣。稍加壓縮就有稱為凝析油的液態(tài)烴析出來，故稱為濕氣。n干氣干氣是生產(chǎn)合成氨和甲醇的重要化工原料。是生產(chǎn)合成

11、氨和甲醇的重要化工原料。n濕氣濕氣中中C2以上烴類含量高，這些烴類都是熱裂解制低級烯烴以上烴類含量高，這些烴類都是熱裂解制低級烯烴的優(yōu)質(zhì)原料。的優(yōu)質(zhì)原料。n石油是化石燃料之一，從地下深處開采出來的黃色乃至黑色石油是化石燃料之一，從地下深處開采出來的黃色乃至黑色的可燃性粘稠液體，常與天然氣并存。它是由遠(yuǎn)古海洋或湖的可燃性粘稠液體，常與天然氣并存。它是由遠(yuǎn)古海洋或湖泊中的生物在地下經(jīng)過漫長的地球化學(xué)演化而形成的復(fù)雜混泊中的生物在地下經(jīng)過漫長的地球化學(xué)演化而形成的復(fù)雜混合物。合物。n石油不是一種單純的化合物，而是由數(shù)百種碳?xì)浠衔锝M成石油不是一種單純的化合物，而是由數(shù)百種碳?xì)浠衔锝M成的混合物，成分

12、非常復(fù)雜。的混合物，成分非常復(fù)雜。n按化學(xué)組成可分為烴類和非烴類兩大類。按化學(xué)組成可分為烴類和非烴類兩大類。n烴類主要是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，一般不含烯烴。烴類主要是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，一般不含烯烴。n非烴類主要是含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物及膠質(zhì)非烴類主要是含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物及膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等。和瀝青質(zhì)等。n將原油加工成各種石油產(chǎn)品的過程稱為石油煉制。將原油加工成各種石油產(chǎn)品的過程稱為石油煉制。n石油在開采和加工過程中，得到許多氣體和液體產(chǎn)品，它們石油在開采和加工過程中，得到許多氣體和液體產(chǎn)品，它們都是有機(jī)化工的原料。都是有機(jī)化工的原料。n因此，有機(jī)化工原料的來源與石油

13、煉制工業(yè)有密切的關(guān)系，因此，有機(jī)化工原料的來源與石油煉制工業(yè)有密切的關(guān)系，必須對石油煉制工業(yè)有一個大概認(rèn)識。必須對石油煉制工業(yè)有一個大概認(rèn)識。n原油經(jīng)常減壓蒸餾后，得到拔頂氣、汽油、煤油、柴油、原油經(jīng)常減壓蒸餾后，得到拔頂氣、汽油、煤油、柴油、催化裂化原料或潤滑油原料等。催化裂化原料或潤滑油原料等。拔頂氣拔頂氣中乙烷占中乙烷占24%，丙烷約占，丙烷約占30%，丁烷約占，丁烷約占50%，其余為其余為C5以上的組分，可用作燃料或生產(chǎn)烯烴的以上的組分，可用作燃料或生產(chǎn)烯烴的裂解原料裂解原料；初餾塔頂和常壓塔頂?shù)玫降妮p汽油和（重）汽油，稱為初餾塔頂和常壓塔頂?shù)玫降妮p汽油和（重）汽油，稱為直餾汽油，也稱

14、直餾汽油，也稱石腦油石腦油，它是有機(jī)化工中，它是有機(jī)化工中裂解裂解生產(chǎn)低級烯烴的生產(chǎn)低級烯烴的很好的很好的原料原料，經(jīng)過重整處理還可得制取石油芳烴和高質(zhì)量汽油，經(jīng)過重整處理還可得制取石油芳烴和高質(zhì)量汽油原油直接蒸餾得到的煤油、柴油等也稱為原油直接蒸餾得到的煤油、柴油等也稱為直餾煤油、直餾煤油、直餾柴油直餾柴油，它們除進(jìn)一步加工制取合格的燃料油外，都是重，它們除進(jìn)一步加工制取合格的燃料油外，都是重要的要的裂解原料裂解原料。常壓塔三、四線產(chǎn)品和減壓塔側(cè)線產(chǎn)品，并稱為常壓塔三、四線產(chǎn)品和減壓塔側(cè)線產(chǎn)品，并稱為“常減壓常減壓餾分油餾分油”，可作為煉油廠的裂化原料或生產(chǎn)潤滑油的原料，可作為煉油廠的裂化原

15、料或生產(chǎn)潤滑油的原料，也可作為化工廠生產(chǎn)烯烴的也可作為化工廠生產(chǎn)烯烴的裂解原料裂解原料。催化裂化是煉油廠中提高原油加工深度，生產(chǎn)汽油、柴催化裂化是煉油廠中提高原油加工深度，生產(chǎn)汽油、柴油和液化氣的最重要的一種重油輕質(zhì)化的工藝過程。油和液化氣的最重要的一種重油輕質(zhì)化的工藝過程。n催化裂化是重質(zhì)油在酸性催化劑存在下，在催化裂化是重質(zhì)油在酸性催化劑存在下，在500左右、左右、11053105Pa下發(fā)生裂解，生成氣態(tài)烴、汽油、柴油和焦下發(fā)生裂解，生成氣態(tài)烴、汽油、柴油和焦炭的過程。炭的過程。nC1C2的氣體稱為干氣，約占的氣體稱為干氣，約占1020%，其余，其余C3C4氣體被冷凝為液態(tài)烴，稱為液化氣。

16、氣體被冷凝為液態(tài)烴，稱為液化氣。干氣干氣中含有中含有1020%的的乙烯乙烯，液化氣液化氣中中丙烯和丁烯丙烯和丁烯含量可含量可達(dá)達(dá)50%左右，它們都是基本有機(jī)化工原料。左右，它們都是基本有機(jī)化工原料。液化氣液化氣中還含有中還含有丙烷和丁烷丙烷和丁烷可作為生產(chǎn)烯烴的可作為生產(chǎn)烯烴的裂解原料裂解原料。催化裂化生產(chǎn)的催化裂化生產(chǎn)的汽油和柴油汽油和柴油產(chǎn)品中因含有較多的烯烴，產(chǎn)品中因含有較多的烯烴，不不宜做裂解的原料宜做裂解的原料。綜上所述，從石油和天然氣中獲得基本有機(jī)原料的途徑綜上所述，從石油和天然氣中獲得基本有機(jī)原料的途徑有兩個方面有兩個方面，一是天然氣加工廠的輕烴，一是天然氣加工廠的輕烴，如乙烷、

17、丙烷、丁烷等，如乙烷、丙烷、丁烷等，二是煉油廠的加工產(chǎn)品，二是煉油廠的加工產(chǎn)品，如煉廠氣（煉油廠生產(chǎn)的氣如煉廠氣（煉油廠生產(chǎn)的氣體總稱）、石腦油、柴油、重油等，以及煉油廠二次加工體總稱）、石腦油、柴油、重油等，以及煉油廠二次加工油，如焦化加氫汽油、加氫裂化汽油等。油，如焦化加氫汽油、加氫裂化汽油等。具體情況見圖具體情況見圖02所示。所示。 三、生產(chǎn)過程的常用指標(biāo)三、生產(chǎn)過程的常用指標(biāo)生產(chǎn)能力產(chǎn)率（或選擇性）收率消耗定額轉(zhuǎn)化率一、生產(chǎn)能力一、生產(chǎn)能力 化工裝置在單位時間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品量或在單位時間內(nèi)處理化工裝置在單位時間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品量或在單位時間內(nèi)處理的原料量，稱為生產(chǎn)能力。的原料量，稱為生產(chǎn)能力

18、。其單位為其單位為 kgkgh h，t td d，ktkta a，MtMta a等。等?；ぱb置在最佳條件下可以達(dá)到的最大生產(chǎn)能力稱為化工裝置在最佳條件下可以達(dá)到的最大生產(chǎn)能力稱為設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)能力。能力。二、轉(zhuǎn)化率二、轉(zhuǎn)化率 轉(zhuǎn)化率是原料中某一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化掉的量（摩爾）與初始反轉(zhuǎn)化率是原料中某一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化掉的量（摩爾）與初始反應(yīng)物的量（摩爾）的比值，應(yīng)物的量（摩爾）的比值，它是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的一種標(biāo)志它是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的一種標(biāo)志工業(yè)生產(chǎn)中有工業(yè)生產(chǎn)中有單程單程轉(zhuǎn)化率和轉(zhuǎn)化率和總總轉(zhuǎn)化率，其表達(dá)式為：轉(zhuǎn)化率，其表達(dá)式為：n表示進(jìn)入反應(yīng)器的原料與生成目的產(chǎn)物所消耗的原料之表示進(jìn)入反應(yīng)器的原料與生成目

19、的產(chǎn)物所消耗的原料之間的數(shù)量關(guān)系。收率越高，說明進(jìn)入反應(yīng)器的原料中，消耗間的數(shù)量關(guān)系。收率越高，說明進(jìn)入反應(yīng)器的原料中，消耗在生產(chǎn)目的產(chǎn)物上的數(shù)量越多。在生產(chǎn)目的產(chǎn)物上的數(shù)量越多。n收率也有單程收率和總收率之分。收率也有單程收率和總收率之分。n單程收率 4收率收率n消耗定額是指生產(chǎn)單位產(chǎn)品所消耗的原料量，即每生產(chǎn)一消耗定額是指生產(chǎn)單位產(chǎn)品所消耗的原料量，即每生產(chǎn)一噸噸100%的產(chǎn)品所需要的原料數(shù)量。的產(chǎn)品所需要的原料數(shù)量。消耗定額消耗定額n例例05以乙烷為原料裂解生產(chǎn)乙烯，通入反應(yīng)器的乙烷為以乙烷為原料裂解生產(chǎn)乙烯，通入反應(yīng)器的乙烷為7000 kg/h ，參加反應(yīng)的乙烷量為，參加反應(yīng)的乙烷量為4550 kg/h，沒有參加反應(yīng)，沒有參加反應(yīng)的乙烷的的乙烷的5%損失掉，其余都循環(huán)回裂解爐。得到乙烯損失掉，其余都循環(huán)回裂解爐。得到乙烯3332kg/h，求乙烯的原料消耗定額。，求乙烯的原料消耗定額。n 解：消耗的原料量解：消耗的原料量4550（7000-4550）5%n 4550122.5n 4672.5kg/h n消耗定額消耗定額1.4裝置或車間裝置或車間（一）基本概念化工生產(chǎn)從原料開始到制成目的產(chǎn)物，要經(jīng)過化工生產(chǎn)從原料開始到制成目的產(chǎn)物，要經(jīng)過一系列物理的和化學(xué)的加工處理步驟，這一系一系列物理