化工專業(yè)實驗

化工專業(yè)實驗第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月烴類的管式裂解爐實驗原料：石腦油，水產(chǎn)品：裂解氣，焦油規(guī)格：較小生產(chǎn)能力：較小生產(chǎn)原料：輕烴、石腦油產(chǎn)品：烯烴等C4以下烴類規(guī)格：較大生產(chǎn)能力：較大第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月

實驗反應(yīng)原理：自由基反應(yīng)機(jī)理。生產(chǎn)反應(yīng)原理：自由基反應(yīng)機(jī)理。第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗最佳工藝條件：反應(yīng)溫度：700℃停留時間：3-5s

生產(chǎn)最佳工藝條件：反應(yīng)溫度：必須控制在一定的溫度范圍內(nèi)停留時間：與裂解溫度有一定組合第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月烴類的管式爐裂解（實驗）主要實驗儀器：反應(yīng)器，微量計量泵，加熱爐，XCT-191，流量計生產(chǎn)工藝流程：1.準(zhǔn)備工作；2.設(shè)備試漏；3.加熱升溫；4.實驗并取數(shù)據(jù)；第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月烴類的管式爐裂解（生產(chǎn)）主要生產(chǎn)設(shè)備：急冷換熱器、管式裂解爐、水洗塔、油洗塔、油水分離器、稀釋蒸汽發(fā)生器等特點：根據(jù)不同原料而采用不同的工藝流程和設(shè)備。第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月烴類的管式爐裂解能量回收：分離出來的水,一部分經(jīng)冷卻送至水洗塔塔頂作為噴淋，另一部分送稀釋水蒸汽發(fā)生器發(fā)生稀釋蒸汽急冷水除部分用冷卻水冷卻外，部分可用于分離系統(tǒng)工藝加熱，由此回收低位能熱量。副產(chǎn)物處理：做燃料、炭黑高辛烷值汽油等。第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月石油產(chǎn)品硫含量測定實驗原料：石腦油，水產(chǎn)品：裂解氣，焦油生產(chǎn)石油產(chǎn)品中含硫會使催化劑中毒，腐蝕金屬管道和設(shè)備，危害很大，必須脫除并合理回收。第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月生產(chǎn)中脫硫方法及工藝干法脫硫：吸附法：采用對硫化物有強(qiáng)吸附能力的固體來脫硫，吸附劑主要有氧化鋅、活性炭、氧化鐵、分子等。

催化轉(zhuǎn)化法：使用加氫脫硫催化劑，將烴類原料中含有的有機(jī)硫化合物氫解，轉(zhuǎn)化為易于脫除的硫化氫，再用其他方法除之。催化劑以氧化鋁為載體，負(fù)載氧化鈷和氧化鉬。濕法脫硫：濕法脫硫劑為液體，一般用于含硫、處理量大的氣體的脫硫。按其脫硫機(jī)理分為化學(xué)吸收法、物理吸收法、物理-化學(xué)吸收法、濕式氧化法。第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗（管式爐法）儀器：管式電阻爐、瓷舟、石英管、流量計、洗氣瓶等。實驗步驟：1.準(zhǔn)備工作；2.連接儀器；3.裝入試劑，檢查氣密性；4.調(diào)節(jié)合適的反應(yīng)條件，開始反應(yīng)。生產(chǎn)根據(jù)其所選工藝流程及方法的不同，工藝條件亦有所不同。第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月石油產(chǎn)品硫含量測定工業(yè)脫硫的合理利用脫除的含硫化合物，可以送往二級活三級車間生產(chǎn)硫磺或其他化工含硫用品。第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯苯乙烯是高分子合成材料的一種重要單體，廣泛應(yīng)用于制藥。材料、紡織等工業(yè)。所以生產(chǎn)規(guī)模較大。第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯實驗原料:乙苯產(chǎn)物:苯乙烯，副產(chǎn)氫氣、乙烯、乙烷等。規(guī)格和生產(chǎn)能力較小。生產(chǎn)原料:乙苯（來源主要是采用烷基化法）產(chǎn)品：苯乙烯，副產(chǎn)氫氣、乙烯、乙烷等。第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯實驗反應(yīng)原理：乙苯在鐵系催化劑存在下，于500~600℃發(fā)生脫氫反應(yīng)生成苯乙烯。在水蒸氣存在下會發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化反應(yīng)；此外還會發(fā)生芳烴縮合、苯乙烯縮合及輕度裂解副反應(yīng)。生產(chǎn)制取方法：乙苯脫氫法(主要方法)、乙苯共氧化法、甲苯為原料合成苯乙烯、乙烯和苯直接合成苯乙烯(采用貴金屬催化劑）、乙苯氧化脫氫法。第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯（實驗）反應(yīng)條件反應(yīng)溫度：540~600℃預(yù)熱溫度：300℃水進(jìn)料速度：1.78mL/min乙苯進(jìn)料速度：1.33mL/min催化劑用量：100mL空速：0.013/min壓力：低壓in第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯（實驗）實驗儀器：微量柱塞泵、溫度控制儀、阿貝折光儀、不銹鋼反應(yīng)器、超級恒溫浴玻璃冷凝器、氣液分離器等實驗步驟：1.檢查裝置，加試劑；2.試漏，調(diào)節(jié)反映條件至最適宜。3取樣，記錄原始數(shù)據(jù)。4.取出苯乙烯，稱量產(chǎn)品重量，測苯乙烯含量。同樣做3次。5.關(guān)泵，繼續(xù)進(jìn)水加熱直至溫度低于300℃關(guān)閉所有儀器，實驗結(jié)束。第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯（生產(chǎn)）基本原理：乙苯脫氫反應(yīng)是個可逆吸熱反應(yīng)，平衡常數(shù)和平衡產(chǎn)率隨反應(yīng)溫度的升高，壓力的降低而增大，但在高溫下進(jìn)行負(fù)壓操作是不安全的，可采用加入惰性氣體的方法以達(dá)到降低原料氣分壓的作用。催化劑：活性組分為氧化鐵，助催化劑有鉀、鉬、釩、鎢等氧化物。第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯（生產(chǎn)）反應(yīng)條件溫度高溫，但乙苯收率隨溫度變化存在一個最高點，其對應(yīng)的溫度為最適宜溫度。壓力：低壓；空速:空速低，接觸時間增加，副反應(yīng)加劇，選擇性下降，故需要較高的空速，以提高選擇性，雖然轉(zhuǎn)化率不是很高，未反應(yīng)的原料氣可循環(huán)使用，但必造成耗能增加。因此需綜合考慮，選擇最佳空速。催化劑顆粒度：選擇顆粒度較小的催化劑，以減少催化劑的內(nèi)擴(kuò)散阻力。水蒸氣用量：大量水蒸氣，但不是越多越好。第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月乙苯脫氫制苯乙烯（生產(chǎn)）工藝流程乙苯脫氫是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，需在高溫下進(jìn)行，必須向反應(yīng)系統(tǒng)提供大量的熱。工業(yè)上采用兩種供熱方式：燃料供熱和反應(yīng)器絕熱供熱，由此產(chǎn)生兩種工藝流程：外加熱列管式乙苯脫氫工藝絕熱式反應(yīng)器乙苯脫氫工藝第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月鄰二甲苯氣固相氧化制鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐簡稱苯酐，有刺激性，是制造增塑劑、聚酯、染料、醇聚酸脂等的原料。生產(chǎn)第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月鄰二甲苯氣固相氧化制鄰苯二甲酸酐（實驗）

鄰二甲苯氧化反應(yīng)，以空氣為氧化劑，是一個非均相的氣固相催化反應(yīng)。鄰二甲苯與空氣以一定比例混合，在常壓、適當(dāng)溫度（反應(yīng)溫度：350~430℃；恒溫槽溫度：40℃）下，流經(jīng)五氧化二釩催化劑，使鄰二甲苯氧化為鄰苯二甲酸酐（副產(chǎn)品：順丁烯二酸酐、鄰甲基苯甲醛、苯酞等）?？刂撇僮鳁l件時要充分考慮空速（3600/h)和催化劑負(fù)荷.第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月鄰二甲苯氣固相氧化制鄰苯二甲酸酐（實驗）實驗儀器：空氣壓縮機(jī)、緩沖瓶、活性炭凈化器、穩(wěn)壓管、硅膠干燥管、浮子流量計、汽化器、恒溫器、微量滴定管、反應(yīng)器、捕集器、活塞、注射器。第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月鄰二甲苯氣固相氧化制鄰苯二甲酸酐（生產(chǎn)）機(jī)理：鄰二甲苯氣相氧化制鄰苯酐，反應(yīng)歷程復(fù)雜，包括一系列平行和串聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)均為不可逆放熱過程。催化劑:一般采用V-Ti-O體系，可添加微量P、K、Na、Li、Cs、Mo等元素作為促進(jìn)劑第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月鄰二甲苯氣固相氧化制鄰苯二甲酸酐（生產(chǎn)）生產(chǎn)工藝流程其核心是氧化反應(yīng)器的型式BASF公司鄰二甲苯氧化制苯酐的工藝流程：1.空氣和鄰二甲苯被壓縮后進(jìn)入反應(yīng)器；2.從反應(yīng)器出來的氣體進(jìn)入帶翅片管的轉(zhuǎn)換冷凝器，出來的尾氣（含苯酐、順酐、醛類等）送入高效洗滌塔后排入空氣。3.熱熔