有机化工生产技术

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1、有机化工生产技术 化学工业指利用化学工业指利用改变物质结构、成分、形改变物质结构、成分、形态而生产化学品的制造工业。态而生产化学品的制造工业。古代的化学加工古代的化学加工化学工业的初级阶段化学工业的初级阶段1818世纪中叶世纪中叶-远古时期远古时期制陶、酿造、冶炼制陶、酿造、冶炼化学工业大发展时期化学工业大发展时期1818世纪中叶世纪中叶-20-20世纪初世纪初硫酸、纯碱硫酸、纯碱2020世纪初至世纪初至40405050年代年代合成氨、石油化工、高分子、精细合成氨、石油化工、高分子、精细 现代化学工业现代化学工业2020世纪世纪60607070年代以来年代以来超纯物质、新型材料超纯物质、新型材

2、料化学工业分类有机化工产品化学工业又称化学加工工业，指利用化学反应改变物质结构、成分、形态而生产化学品的制造工业。广义的化学加工工业包括加工过程主要表现为化学反应过程的所有生化学工业又称化学加工工业，指利用化学反应改变物质结构、成分、形态而生产化学品的制造工业。广义的化学加工工业包括加工过程主要表现为化学反应过程的所有生产部门。狭义的化学工业则是指“化学工业部”所管辖的那部分行业和企业的整体。随着行政管理体制的变更，化学工业部所管辖的范围时大时小，那么这样划分是不科学的。一般认为化学工业应介于上述广义和狭义的定义之间。化学工业按产品产品的元素构成大体可分为两大类：无机物化学工业和有机物化学工业

3、，简称无机化工和有机化工。虽然组成有机化合物的元素品种并不多，但有机化合物的数量却十分庞大。有机化工涉及的范围较广，如石油炼制工业、石油化学工业、有机精细化工、高分子化工、食品化工等等。如果考虑原料原料的来源和加工特点，化学工业则可分为石油化工、煤化工、天然气化工等。从石油、天然气、煤等自然资源出发，经过化学加工得到的以碳氢化合物及其衍生物为主的基本有机化工产品，如乙烯、丙烯、丁乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、甲醇（乙炔、萘）二烯、苯、甲苯、二甲苯、甲醇（乙炔、萘）等产品，此类产品是有机化工的基础原料，产量很大。由这些烃类产品经过各种化学合成过程可以生产出种类繁多、品种各异、用途广泛的有

4、机化工产品，如由乙烯为原料进一步合成生产氯乙烯、环氧乙烷，由丙烯为原料生产丙烯腈等产品。被束缚的普罗米修斯化学工业出版社硅酸盐矿石硅酸盐矿石古代陶器古代陶器现代陶器现代陶器化学工业出版社石英砂石英砂古代意大利玻璃制品古代意大利玻璃制品现代玻璃制品现代玻璃制品化学工业出版社（2）金属冶炼技术）金属冶炼技术孔雀石孔雀石木炭木炭冶炼加工成饰品加入加入化学工业出版社元代周权蒲萄酒元代周权蒲萄酒,记载了当时的自然发酵法。记载了当时的自然发酵法。翠虬天桥飞不去，颔下明珠脱寒露。翠虬天桥飞不去，颔下明珠脱寒露。垒垒千斛昼夜春，列瓮满浸秋泉红。垒垒千斛昼夜春，列瓮满浸秋泉红。数霄酝月清光转，浓腴芳髓蒸霞暖。数

5、霄酝月清光转，浓腴芳髓蒸霞暖。酒成快泻宫壶香，春风吹冻玻璃光。酒成快泻宫壶香，春风吹冻玻璃光。甘逾瑞露浓欺乳，曲生风味难通谱。甘逾瑞露浓欺乳，曲生风味难通谱。纵教典却鹔鹴裘纵教典却鹔鹴裘，不将一斗博凉州。，不将一斗博凉州。古代酿酒工艺古代酿酒工艺 酿造是利用发酵的方法，使有机物质发生化学变化的加酿造是利用发酵的方法，使有机物质发生化学变化的加工技术。发酵是在微生物所分泌的酶的影响下进行的化学变工技术。发酵是在微生物所分泌的酶的影响下进行的化学变化。化。葡萄酒无需酒曲也能自然发酵成酒的。从西域学来的葡葡萄酒无需酒曲也能自然发酵成酒的。从西域学来的葡萄酿酒法应是自然发酵法。萄酿酒法应是自然发酵法。

6、化学工业出版社西方葡萄酒酒窖西方葡萄酒酒窖验验酒酒（3）酿造技术）酿造技术品品 酒酒化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社1342v1825年英国建成第一个水泥厂，它标志着现代硅酸盐的开始。1860年在美国建成第一个炼油厂。v1890年德国建成第一座隔膜电解制氯气和烧碱的工厂。v1891年法国建成第一个人造纤维素（硝酸纤维）工厂。近代化近代化学加工学加工业发展业发展化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社合成氨生产主控室年产300kt合成氨厂的氮氢气透平压缩机化学工业出版社吉化化肥厂吉化化肥厂30万吨合成氨万吨合成氨 由传由传统型蒸汽统型蒸汽转化制氨转化制氨生产技术，生产技

7、术，到低能耗到低能耗制氨生产制氨生产技术，发技术，发展为装置展为装置单系列产单系列产量最大化量最大化等三个阶等三个阶段。段。化学工业出版社1920年美国新泽西标准石油公司年美国新泽西标准石油公司 采用丙烯水合制异丙醇生产技术，采用丙烯水合制异丙醇生产技术，这是大规模发展石油化工的开端。这是大规模发展石油化工的开端。1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整技术，成为芳烃的重年美国标准油公司开发了临氢催化重整技术，成为芳烃的重要来源。要来源。1941年美国建成第一套以炼厂气为原料的管式裂解炉制乙烯的技年美国建成第一套以炼厂气为原料的管式裂解炉制乙烯的技术装置，使烯烃等基本有机化工原料有了丰富、廉

8、价的来源。由于术装置，使烯烃等基本有机化工原料有了丰富、廉价的来源。由于基本有机原料及高分子材料单体都以石油化工为原料，所以人们以基本有机原料及高分子材料单体都以石油化工为原料，所以人们以乙烯的产量作为衡量有机化工的标志。乙烯的产量作为衡量有机化工的标志。20世纪世纪80年代，年代，90%以上的有机化工产品来自石油化工。例如，以上的有机化工产品来自石油化工。例如，氯乙烯、丙烯晴等，由以电石乙炔为原料，改用氧氯化法生产技术，氯乙烯、丙烯晴等，由以电石乙炔为原料，改用氧氯化法生产技术，以乙烯生产氯乙烯，用丙烯氨氧化法生产丙烯腈。以乙烯生产氯乙烯，用丙烯氨氧化法生产丙烯腈。化学工业出版社20世纪世纪

9、30年代，建立了高分子化学体系，合成高分子材料得到迅速发展。年代，建立了高分子化学体系，合成高分子材料得到迅速发展。1931年氯丁橡胶在美国实现工业化。年氯丁橡胶在美国实现工业化。1937年德国法本公司开发丁苯橡胶获得成功。年德国法本公司开发丁苯橡胶获得成功。1937年聚己二酰己二胺年聚己二酰己二胺(尼龙尼龙66)合成工艺诞生。合成工艺诞生。随着高分子化工生产技术的蓬勃发展，涤纶、维尼纶、腈纶等陆续投产，随着高分子化工生产技术的蓬勃发展，涤纶、维尼纶、腈纶等陆续投产，也因为有石油化工作为原料保证，人造纤维逐渐占据了天然纤维的大部也因为有石油化工作为原料保证，人造纤维逐渐占据了天然纤维的大部分市

10、场。分市场。1939年高压聚乙烯用于海底电缆及雷达，低压聚乙烯，等规聚丙烯的开年高压聚乙烯用于海底电缆及雷达，低压聚乙烯，等规聚丙烯的开发成功，为民用塑料开辟广泛的用途，这是齐格勒、纳塔研制的催化剂发成功，为民用塑料开辟广泛的用途，这是齐格勒、纳塔研制的催化剂为高分子化工所作出的极大贡献。这一时期还出现耐高温，抗腐蚀的材为高分子化工所作出的极大贡献。这一时期还出现耐高温，抗腐蚀的材料，如聚四氟乙烯。料，如聚四氟乙烯。20世纪世纪40年代实现了腈纶、涤纶纤维的生产年代实现了腈纶、涤纶纤维的生产50年代形成了大规模生产塑料、合成橡胶和合成纤维的产业，人类进入年代形成了大规模生产塑料、合成橡胶和合成

11、纤维的产业，人类进入了了“三大合成三大合成”材料新时代，进一步推动了工农业生产和科学技术的发展，材料新时代，进一步推动了工农业生产和科学技术的发展，人类生活水平得到了显著的提高。人类生活水平得到了显著的提高。化学工业出版社 在石油化工和高分子化工在石油化工和高分子化工发展的同时，为满足人们生活发展的同时，为满足人们生活的更高需求，产品批量小、品的更高需求，产品批量小、品种多、性能优良、附加值高的种多、性能优良、附加值高的精细化工也很快发展起来。如精细化工也很快发展起来。如在染料、农药、医药、涂料等在染料、农药、医药、涂料等行业发展迅猛。行业发展迅猛。化学工业的发展重点之一化学工业的发展重点之一

12、就是进一步综合利用资源，充就是进一步综合利用资源，充分、合理、有效地利用能源，分、合理、有效地利用能源，提高化工生产的精细化率和绿提高化工生产的精细化率和绿色化水平。色化水平。化学工业出版社化学工业出版社铜铸编钟铜铸编钟黑火药黑火药蔡伦造纸蔡伦造纸化学工业出版社永利碱厂永利錏厂化学工业出版社化学工业出版社上海吴泾化工厂上海吴泾化工厂 改革开放以后，我国相继引进了一大批先进技术和装改革开放以后，我国相继引进了一大批先进技术和装置，并通过对原用装置进行技术挖潜和技术改造、节能减置，并通过对原用装置进行技术挖潜和技术改造、节能减耗，使化学工业得到突飞猛进的发展。耗，使化学工业得到突飞猛进的发展。19

13、96年尿素产量年尿素产量已居世界首位；已居世界首位；1998年化学纤维产量已超过美国，居世年化学纤维产量已超过美国，居世界首位；界首位；2007年我国乙烯总产量已突破年我国乙烯总产量已突破1000万吨，拥有万吨，拥有18个规模在个规模在60万吨以上的乙烯装置。万吨以上的乙烯装置。目前，我国化学加工业需要进一步优化产业结构，努目前，我国化学加工业需要进一步优化产业结构，努力提高产品质量，节能减排，降低生产成本，强化环境保力提高产品质量，节能减排，降低生产成本，强化环境保护，高度重视安全生产，建立现代企业制度，培养大批的护，高度重视安全生产，建立现代企业制度，培养大批的技术人才，继续走引进、消化、

14、吸收、创新，重在创新上技术人才，继续走引进、消化、吸收、创新，重在创新上下功夫的化学工业发展的思路，努力赶超世界先进水平。下功夫的化学工业发展的思路，努力赶超世界先进水平。化学工业出版社化学工业出版社大型石化企业厂区大型石化企业厂区生产中的炼油厂生产中的炼油厂化工企业的塔设备化工企业的塔设备炼油装置夜景炼油装置夜景PTA装置罐罐 区区储储 罐罐管管 线线管管 线线机机 泵泵炼油装置夜景炼油装置夜景生产连续化，且工艺条件苛刻。原料、半成品和成品多是易燃易爆、有毒有害、有腐蚀的危险化学品。物质和能量消耗密集，环境保护和防治要求严格生产规模大型化，生产方式自动化。发展和更新速度快，多学科、知识和高新

15、技术密集高分子化工高分子化工有机精细化工有机精细化工生物化工生物化工 煤化工煤化工天然气化工天然气化工无机化学工业无机化学工业装置或车间装置或车间基本概念化工生产从原料开始到制成目的产物，要经过化工生产从原料开始到制成目的产物，要经过一系列物理的和化学的加工处理步骤，这一系一系列物理的和化学的加工处理步骤，这一系列加工处理步骤，总称为化工过程。列加工处理步骤，总称为化工过程。指各化工生产过程中以化学为主的处理方法，指各化工生产过程中以化学为主的处理方法，概括为具有共同化学反应特点的基本过程。概括为具有共同化学反应特点的基本过程。如氧化过程、加氢过程等。如氧化过程、加氢过程等。指各化工生产过程中

16、以物理为主的处理方法，指各化工生产过程中以物理为主的处理方法，概括为具有共同物理变化特点的基本过程。概括为具有共同物理变化特点的基本过程。如精馏操作、吸收操作等。如精馏操作、吸收操作等。工艺是指利用生产工具对各种原材料、半成品工艺是指利用生产工具对各种原材料、半成品进行加工处理，使之成为产品的方法。进行加工处理，使之成为产品的方法。工艺除指技术外，还应包括过程的理论、工艺除指技术外，还应包括过程的理论、系统、各环节的安排，所以工艺是工程和技术、系统、各环节的安排，所以工艺是工程和技术、艺术的结合。艺术的结合。原料经化学加工制取产品的过程，是由单元过原料经化学加工制取产品的过程，是由单元过程和单

17、元操作组合而成的。程和单元操作组合而成的。工艺流程就是按物料加工的先后顺序将这工艺流程就是按物料加工的先后顺序将这些单元表达出来。些单元表达出来。如果以方框来表达各单元，则称为如果以方框来表达各单元，则称为流程框图；流程框图；如果以设备外形或简图表达的流程图则称为如果以设备外形或简图表达的流程图则称为工艺工艺（原理）流程图。（原理）流程图。核心核心保证保证是以是以为目标，研究为目标，研究的学科。目的是实现化学生产：的学科。目的是实现化学生产：原料和生产方法的选择原料和生产方法的选择 生产原理（化学反应式、化工热力学、动力学）生产原理（化学反应式、化工热力学、动力学）操作条件的确定操作条件的确定

18、 工艺流程的组织工艺流程的组织 典型设备的结构和作用典型设备的结构和作用 开停车与正常操作开停车与正常操作 异常现象的分析与处理异常现象的分析与处理 （二）本门课的研究内容及学习方法（二）本门课的研究内容及学习方法 运用基础理论解决实际问题运用基础理论解决实际问题，做一名适应现代化工，做一名适应现代化工发展的优秀人才。发展的优秀人才。有机化学有机化学 物理化学物理化学 化工原理化工原理 分离工程分离工程反应工程反应工程 有机有机 煤及其煤及其利用利用 天然气天然气及利用及利用 石油及石油及利用利用化学工业出版社焦炭焦炉气粗苯氨煤焦油酚油、萘油、洗油、蒽油、沥青苯、甲苯、二甲苯H2、CH4、CO

19、、N2 C2H4、CO2合成氨甲醇甲烷直接液化间接液化合成气合成气H2,10-20MPa,420-480二甲醚、烯烃、醋酸1.煤的焦化（或高温干馏）煤的焦化（或高温干馏）在隔绝空气的条件下加热煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、在隔绝空气的条件下加热煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气。其中在煤焦油中可获得萘，在粗苯中可得到苯、粗苯和焦炉气。其中在煤焦油中可获得萘，在粗苯中可得到苯、甲苯、二甲苯等。甲苯、二甲苯等。2.煤的气化煤的气化煤气化是以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸汽等做气化剂在煤气化是以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸汽等做气化剂在高温下通过化学反应把煤或煤焦油转化为含氢、一氧化碳等气体高

20、温下通过化学反应把煤或煤焦油转化为含氢、一氧化碳等气体的过程。的过程。由氢和一氧化碳等气体组成的混合物称为合成气。由氢和一氧化碳等气体组成的混合物称为合成气。合成气是一种重要的化工原料，除用于生产合成氨外，还可生产合成气是一种重要的化工原料，除用于生产合成氨外，还可生产有机化工产品，如甲醇等。有机化工产品，如甲醇等。利用 煤化工的利用的化工产品的网络见教材图所示。煤化工的利用的化工产品的网络见教材图所示。根据我国基本国情，以煤为主的能源格局在相当长时根据我国基本国情，以煤为主的能源格局在相当长时期内难以改变，如何清洁高效利用好煤炭资源，是解决我期内难以改变，如何清洁高效利用好煤炭资源，是解决我

21、国能源问题、减少二氧化碳排放的关键。在煤的清洁高效国能源问题、减少二氧化碳排放的关键。在煤的清洁高效利用中，煤制烯烃是公认和可行的发展方向，而甲醇制烯利用中，煤制烯烃是公认和可行的发展方向，而甲醇制烯烃是其中的关键技术。烃是其中的关键技术。“新一代煤（能源）化工产业技术创新战略联盟新一代煤（能源）化工产业技术创新战略联盟”自筹自筹1.81.8亿多元资金开发了甲醇制烯烃技术。经过中国化学工程亿多元资金开发了甲醇制烯烃技术。经过中国化学工程集团公司、清华大学、安徽淮化集团有限公司等单位三年集团公司、清华大学、安徽淮化集团有限公司等单位三年的艰苦攻关，的艰苦攻关，20092009年年1010月月9

22、9日，日，“流化床甲醇制丙烯（流化床甲醇制丙烯（FMTPFMTP）工业技术开发项目工业技术开发项目”工业试验装置在安徽淮南开车成功，装工业试验装置在安徽淮南开车成功，装置经过置经过470470小时满负荷连续运行，获得了预期成果，并于小时满负荷连续运行，获得了预期成果，并于1111月月2727日通过了由中国石油和化学工业协会组织的成果鉴定。日通过了由中国石油和化学工业协会组织的成果鉴定。这标志着煤的化工利用有了新的发展前景。这标志着煤的化工利用有了新的发展前景。化学工业出版社化学工业出版社 石油石油(oil)(oil)是一种有气味的粘稠液体，色泽有黄色、是一种有气味的粘稠液体，色泽有黄色、褐色或

23、黑褐色，色泽深浅一般与其密度大小、所含组分褐色或黑褐色，色泽深浅一般与其密度大小、所含组分有关。石油是由众多碳氢化合物组成的混合物，成分复有关。石油是由众多碳氢化合物组成的混合物，成分复杂，随产地不同而异。石油中所含的化合物可分为烃类、杂，随产地不同而异。石油中所含的化合物可分为烃类、非烃类、胶质和沥青四大类，几乎没有烯烃和炔烃。石非烃类、胶质和沥青四大类，几乎没有烯烃和炔烃。石油中含量最高的两种元素是油中含量最高的两种元素是C C和和H H，其质量分数分别为碳，其质量分数分别为碳83838787，氢，氢11111414，此外还含有少量氧、氮、，此外还含有少量氧、氮、硫等元素。硫等元素。为了充

24、分利用宝贵的石油资源，原油通常不直接为了充分利用宝贵的石油资源，原油通常不直接使用，需要进行一次加工和二次加工，在生产出汽油、使用，需要进行一次加工和二次加工，在生产出汽油、航空煤油、柴油和液化气等产品的同时，制取各类化工航空煤油、柴油和液化气等产品的同时，制取各类化工原料。原料。化学工业出版社 天然气天然气(Natural gas)(Natural gas)是由埋入冲积土层中的大量动植是由埋入冲积土层中的大量动植物残骸经过长时期密闭，由厌氧菌发酵分解而形成的一种物残骸经过长时期密闭，由厌氧菌发酵分解而形成的一种可燃性气体。天然气除含有主要成分甲烷外，还有乙烷、可燃性气体。天然气除含有主要成分

25、甲烷外，还有乙烷、丙烷、丁烷等各种烷烃及硫化氢、氮、二氧化碳等气体。丙烷、丁烷等各种烷烃及硫化氢、氮、二氧化碳等气体。由于天然气中甲烷和其他烷烃含量的不同，通常将天由于天然气中甲烷和其他烷烃含量的不同，通常将天然气分为干气和湿气两种。干气也称为贫气，甲烷含量高然气分为干气和湿气两种。干气也称为贫气，甲烷含量高于于9090，其他烷烃则很少，多由开采气田得到，个别气田，其他烷烃则很少，多由开采气田得到，个别气田的甲烷含量高达的甲烷含量高达99.899.8。湿气又称为富气，除含甲烷外，。湿气又称为富气，除含甲烷外，还有相当数量的其他低级烷烃。湿气往往和石油产地连在还有相当数量的其他低级烷烃。湿气往往和石油产地连在一起，油田气就是开采石油时析出的含烷烃的气体，故又一起，油田气就是开采石油时析出的含烷烃的气体，故又称为油田伴生气或多油天然气。称为油田伴生气或多油天然气。化学工业出版社化学工业出版社谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH