化學工藝學第1章課件

第一章

化工資源及其初加工化學工業(yè)：原料——產(chǎn)品化工資源(化學工業(yè)的主要原料來源)礦產(chǎn)資源化學礦煤炭石油天然氣化石燃料礦海洋資源空氣水動植物化學礦煤炭石油天然氣其他化工資源無機化學礦鹽礦:制造純堿燒堿鹽酸等

硫礦:生成硫酸硫磺等磷礦:生成磷肥磷酸鹽等鋁土礦錳礦鋇礦天然沸石硅藻土:(83%~89%SiO2.nH2O)

可作吸附劑或催化劑載體鉀鹽礦硼礦鈦礦鋅礦鹽礦（saltmine）

來源：海鹽、湖鹽、井鹽和礦鹽。鹽是世界上利用最普遍的非金屬礦物原料，是人們生存的必需品。石鹽的化學式是NaCl，理論含量：Na39.34%、Cl60.66%。鹽在工業(yè)上用途很廣，“化學工業(yè)之母”。工業(yè)用鹽大部分用于生產(chǎn)純堿、燒堿、氯氣、鹽酸、金屬鈉等。硫礦中國以硫鐵礦和伴生硫鐵礦為主要硫源。國外硫當前主要來自天然氣、石油和自然硫硫礦的直接應用是生產(chǎn)硫磺和硫酸主要工業(yè)礦物和化合物有：自然硫、黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦、有機硫、硫化氫及有色金屬硫化物中的硫

常見礦物質(zhì)的化工利用石灰石煅燒CaO

CO2Na2CO3NaCl水電解

NaOH

Cl2磷灰石分解磷肥硫鐵礦焙燒SO2H2SO4目前我國已形成一比較完整的礦石加工利用工業(yè)體系。產(chǎn)品齊全。受礦產(chǎn)資源限制，必須跟據(jù)礦產(chǎn)資源的貯量發(fā)展相應的化學工業(yè)，提高有效成分利用率，尤其重視貴金屬資源的綜合利用。礦資源利用對策1.加強礦石采選技術(shù)的研究，走人工富集的道路2.加強礦產(chǎn)的綜合利用技術(shù)研究，盡量從綜合體或復鹽中提煉出有用的副產(chǎn)品以提高開采企業(yè)的經(jīng)濟效益3.針對中國現(xiàn)有礦藏品位低，運輸費用高，因而經(jīng)濟效益不好的現(xiàn)實狀況，國家允許從國外進口高品位的礦石?；べY源及初步加工——化學礦中國煤炭資源比石油和天然氣豐富。

在20世紀50年代前，煤炭曾是制取有機化學品的主要資源。有機化學工業(yè)是以煤－電石－乙炔為基礎(chǔ)建立起來的。

化工資源及初步加工——煤炭20世紀50年代后，逐漸被石油和天然氣取代。有機化學工業(yè)主要由石油和天然氣為原料制得。

隨著石油資源的日益枯竭，煤化工和天然氣化工將會取代石油化工，或為獲取有機化學品的主要來源，有機化學工業(yè)也會發(fā)生質(zhì)的飛躍。煤的種類和特征特征種類成煤植物顏色光澤水分硬度熱值MJ/kg用火柴燃燒有機物的氫含量低溫焦油產(chǎn)率腐植煤泥炭高等植物棕褐色主無光澤多很低不燃燒一般W<6%<20%褐煤褐色無光澤較多低23~27煙煤黑色一定光澤少較高27.2~37無煙煤灰黑色金屬光澤較少高33.4~33殘植煤樹皮殘植煤高等植物中穩(wěn)定組分（角質(zhì)、樹皮、孢子、樹脂等）燃燒孢子殘植煤腐泥煤藻煤藻類等浮游生物褐色多數(shù)暗燃燒，有瀝青味一般W>6%,可達11.5%>25%膠泥煤油頁巖無煙煤不是煤化程度最深的煤種，可轉(zhuǎn)化為石墨煤的分子結(jié)構(gòu)隨煤化程度的加深愈加復雜（芳核結(jié)構(gòu)為主）做為原料制取芳烴、稠環(huán)和雜環(huán)等類化合物，比石油方便煤的分子結(jié)構(gòu)以芳核為主，配以烷基側(cè)鏈和含氧，含氮，含硫基團，近似組成為(C135H97O9NS)m

生成階段泥炭化煤化植物泥炭褐煤煙煤無煙煤巖相組成：通過對煤的顏色、光澤、斷口來確定。對其研究，可指導工業(yè)生產(chǎn)，指導煤炭分類及煉焦配煤。煤炭H2H2H2OHCH2CH2OHNCH2CCHCH3CH2CH2CH2H3CNH2H2H2OOHCH2Given:煤大分子模型洗煤和煤的儲存選煤廠加工環(huán)節(jié)原煤準備洗煤脫水煤泥精選回收、洗水澄清生產(chǎn)技術(shù)檢查產(chǎn)品運銷儲存盡量與空氣隔絕（防止風化）水分、氣溫－煤風化－發(fā)熱量少、熱加工產(chǎn)率低、粘結(jié)性壞、火焰短煤堆通風散熱

礦井或原煤受煤設(shè)施入廠原煤篩分選矸大塊矸石選后煤裝運破碎或經(jīng)原煤質(zhì)量均勻化設(shè)施入洗原煤洗選和脫水洗矸中煤塊精煤末精煤煤泥水總精煤裝運煤泥回收及洗水澄清循環(huán)水浮選精煤脫水或干燥浮選尾煤裝運（損失）

選煤廠常用的加工程序圖綜合利用泥炭保溫材料離子交換劑原料褐煤燃料、肥料調(diào)整劑、穩(wěn)定劑煙煤和無煙煤煙煤和無煙煤的綜合利用幾類煤種的主要利用途徑化工資源及初步加工——煤炭存在問題:綜合利用率低污染環(huán)境技術(shù)上：加強潔凈煤技術(shù)研究煤氣化、加氫液化等新技術(shù)，提高利用率合理利用余熱大力發(fā)展煤電轉(zhuǎn)化提高煤巖使用過程廢棄物綜合利用提示語

目前國際石油資源緊缺的情況下,我國富煤少油的資源特點,積極發(fā)展煤化工、煤炭的綜合利用，對長遠擺脫對石油資源的過度依賴具有意義。2-2、試敘述煤化程度與煤的性質(zhì)及應用的關(guān)系。答：在泥炭化階段，經(jīng)好養(yǎng)細菌和厭氧細菌分解，植物開始腐敗，植物中的蛋白質(zhì)開始消失，木質(zhì)素、纖維素等大為減少，產(chǎn)生大量腐蝕酸。但植物殘體清晰可見，水分含量很高，這一階段得到的泥炭，大量用作民用燃料，工業(yè)價值甚小。在煤化階段，形成的泥炭在地熱、地壓的長期作用下，開始進一步演變，首先有無定形的物質(zhì)轉(zhuǎn)換為巖石狀的褐煤，腐植酸大為減少，并發(fā)生脫水，增石炭作用（由縮合和疊合作用得到）氫和氧含量降低，褐煤水含量仍高，發(fā)熱量亦不高，由于縮合和疊合作用處于初級階段，用作民用燃料、煤氣化原料尚可，用作煉焦原料則不宜。在地壓和地熱的繼續(xù)作用下，褐煤中的有機質(zhì)進一步反應，逐步形成凝膠化組份、絲炭組分和穩(wěn)定組份。由于成煤原料（植物）和成煤條件的差異，形成的上述組分的含量各不相同，所得的煙煤品質(zhì)也不同。

隨著縮合和疊合作用持續(xù)地進行下去，結(jié)果形成不同煤化程度的煙煤。如長焰煤、氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤等。處于焦煤階段的煤，由于縮合和疊合程度適宜，煤的粘結(jié)性好，適合用作煉焦原料。由煙煤演變成的無煙煤，分子疊合程度進一步加深，H、O含量進一步減少，凝膠化組份和穩(wěn)定組分明顯減少，這種煤適合做民用燃料和煤氣化燃料，在化工上的應用也不如煙煤重要。煤化程度演變到石墨階段，煤分子中H、O已消失，分子排列正規(guī)，用加熱的方法已不能將其分解，物理、化學性質(zhì)已同普通煤有相當大的區(qū)別，似乎已是另類物質(zhì)，故不將它列為煤的一個品種。

石油性質(zhì)、組成和分類

預處理常減壓蒸餾原油加工過程

催化裂化和加氫裂化催化重整和芳烴抽提延遲焦化性質(zhì)、組成和分類粘稠液體、有氣味黃、黑褐色相對密度0.75~1熱值43.5~46MJ/kg多種烴類的混合物含硫化物、腐蝕性含氮化物—膠質(zhì)含氧化物：環(huán)烷酸和酚類輕質(zhì)原油API分類中質(zhì)原油重質(zhì)原油特稠原油低硫原油含硫量分類高硫原油石蠟基化學組成分類中間基環(huán)烷基原油常減壓蒸餾加氫精制加氫裂化尿素脫蠟催化裂化熱裂化減粘裂化溶劑脫瀝青延遲焦化焙燒催化重整芳烴分離與轉(zhuǎn)化氧化瀝青潤滑油調(diào)和溶劑脫油精制烴化脫氫重芳烴分離Ｈ２ＬＰＧ，ＬＮ直餾汽、煤油、柴油直餾重柴油、減壓柴油（蠟油）減壓渣油瀝青各種瀝青石蠟或地蠟低凝點油、液蠟輕、重石腦油氫裂航煤、柴油，尾油干氣、ＬＰＧＨ２、液化氣重整油（汽油）苯乙烯苯乙苯重芳烴汽油調(diào)和油，三、四甲苯干氣、ＬＰＧ催裂汽、柴油，尾油石油氣熱裂汽、柴油，渣油脫油瀝青焦炭石油焦蠟膏組分油、石蠟、抽出油石油氣、粗汽油、重油煉油廠原油加工示意圖破乳劑:非離子型表面活性劑2070等，用量極少。電壓一般為1635kV.注意：注水的目的是溶解結(jié)晶鹽。一級脫鹽罐二級脫鹽罐一次注水破乳劑二次注水含鹽廢水一、預處理當原油含硫量高時，脫鹽脫水完畢后在原油中還需要加圖適量堿性中和劑和緩蝕劑，以減輕在后續(xù)加工過程中，硫化物對煉油設(shè)備的腐蝕?；旌显O(shè)施油、水、破乳劑進脫鹽罐前應充分混合，使水和破乳劑在原油中盡量分散到合適程度。一般來說，分散細，脫鹽率高.交直流電脫鹽罐防爆高阻抗變壓器必須限流式供電，要用可控硅交流自動調(diào)壓變壓器，而且必須有良好的防爆性能。二、原油的精餾原油精餾塔一般為帶外部汽提裝置的復雜塔。原油由第一段中部進入，塔底分出重油，汽油、柴油、煤油在這一段被蒸出。在塔的第二段被分離成沸點不同的重柴油、輕柴油等油品。提餾段操作是在外部塔中進行的。第三段底部分離出煤油，汽油從塔頂蒸出。2.1常減壓精餾裝置及流程一般分為三段：初餾、常壓精餾和減壓精餾。燃料型原油蒸餾典型工藝流程圖圖2-3-03原油常減壓蒸餾流程圖化工資源及初步加工——石油

原油常減壓蒸餾裝置圖原油常減壓蒸餾裝置:常壓塔和減壓塔原油常減壓蒸餾裝置:冷換框架和換熱系統(tǒng)2.2常減壓蒸餾產(chǎn)品常減壓蒸餾產(chǎn)物項目產(chǎn)品一般沸點范圍/℃一般產(chǎn)率/%(質(zhì)量初餾塔頂常壓塔頂常壓一線常壓二線常壓三線減壓一線減壓二線減壓三線減壓四線減壓渣油

汽油組分(或鉑重整原料)汽油組分(或鉑重整原料)煤油(或航空煤油)輕柴油重柴油

催化裂化原料或潤滑油原料

焦化原料、潤滑油原料、氧化瀝青原料或燃料油組分初餾點~95或略高95~200(或95~130)200~250(或130~250)250~300300~350

350~520

>5202~33~8(或2~3)5~8(或8~10)7~107~10

約30

35~50

2.3常減壓蒸餾設(shè)備防腐蝕原油雖經(jīng)脫鹽脫水，但仍含有少量無機鹽，可引起設(shè)備腐蝕。主要腐蝕反應

CaCl2+2H2OCa(OH)2+2HCl(g)MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl(g)HCl遇水則可引起腐蝕。

Fe+2HCl(aq)FeCl2+H2H2S+FeF2S+H2FeS+2HCl(aq)FeCl2+H2S預防腐蝕措施(1)控制原油電脫鹽標準。(2)脫鹽后的原油注堿，將氯化鈣和氯化鎂轉(zhuǎn)化為氯化鈉，中和氯化氫、硫化氫等。(3)塔頂餾出線注氨，中和殘存氯化氫、硫化氫，調(diào)節(jié)PH值。(4)塔頂餾出線注緩蝕劑，吸附在金屬表面形成抗水性保護膜。(5)塔頂餾出線注堿性水，沖洗注氨生成的銨鹽，中和冷凝的酸性水。2.4常減壓蒸餾系統(tǒng)的換熱網(wǎng)絡及節(jié)能措施提高熱回收率是原油蒸餾設(shè)備節(jié)能的關(guān)鍵。通常采用下列措施來提高原油換熱終溫：1．分餾塔取熱合理分配，增加高溫熱源的熱量適當減少塔頂回流，從塔的中下部取出高溫位熱源.2．充分利用中、低溫熱源3．優(yōu)化換熱流程應用夾點設(shè)計技術(shù),用計算機計算優(yōu)化的換熱系統(tǒng)可使原油換熱后的終溫由過去的230~240℃提高到285~310℃，減少常壓爐的熱負荷，燃料消耗量降低約36%~48%。三、催化裂化催化裂化由于有催化劑存在，反應選擇性好，輕質(zhì)油收率高，汽油安定性好，辛烷值高。催化裂化過程在催化劑表面仍有結(jié)焦，所以催化劑使用一段時間后必須再生。再生反應為放熱反應，而裂化反應為吸熱反應，反應裝置必須處理好這一矛盾。3.1催化裂化的化學反應熱裂化減粘裝置流化床催化裂化裝置催化裂化裝置圖

催化裂化裝置圖常減壓蒸餾和催化裂化聯(lián)合裝置

催化裂化3.2反應種類裂化反應：主反應。裂化速率順序：叔碳＞仲碳＞伯碳

C7H16C3H6+C4H10

異構(gòu)化反應：

-C-C-CC

C=C-CC-C-C-C+氫轉(zhuǎn)移反應：

+C-C=C-C+C-C-C-C芳構(gòu)化反應：疊合反應：烯烴與烯烴加合成大烯烴的反應。烷基化反應：-C-C-C-CC7H14＋6H-C+C=C-C-C-C-C-C-CC平行連串反應反應深度(裂化后反應進行的程度)對產(chǎn)品分率分配影響大，必須適當控制反應深度。重質(zhì)石油餾分中間餾分汽油氣體縮合產(chǎn)物焦炭同高并列式催化裂化反應-再生及分餾系統(tǒng)流程高低并列式提升管催化裂化反應再生系統(tǒng)流程

反應進料反應產(chǎn)物主風再生煙氣同軸式提升管催化裂化反應再生系統(tǒng)流程逆流兩段再生流程

加氫裂化加氫裂化目的:普通裂化后大分子變?yōu)樾》肿?輕質(zhì)油產(chǎn)率不高,重要原因是元素H不夠。所以加H裂化可使部分裂解物變成輕烴類，提高輕油產(chǎn)率。優(yōu)點：適用原料廣泛，可根據(jù)需要生產(chǎn)汽油、柴油等。產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好、流程簡單。缺點：操作溫度較高300450C,壓力也較高1020MPa，投資大、操作費用高。與催化裂化不同之處：采用固定床，未反應的H要循環(huán)。由于操作壓力高，采用高、低壓分離器。單段串聯(lián)一次通過加氫裂化原則工藝流程

單段串聯(lián)全循環(huán)加氫裂化反應部分工藝流程圖1－精制反應器；2－裂化反應器；3－循環(huán)氫加熱爐；4－循環(huán)氫壓縮機；5－高壓分離器；6－低壓分離器；7－分餾塔四、催化重整

利用催化劑對烴類分子結(jié)構(gòu)進行重新排列。旨在生產(chǎn)高辛烷值汽油、或者苯、甲苯以及二甲苯等化工原料，并副產(chǎn)大量氫氣。是石油加工過程中重要的二次加工手段化工資源及初步加工——石油鉑重整爐

催化重整裝置圖

4.1催化重整的化學反應

①六元環(huán)的脫氫反應；

②五元環(huán)的異構(gòu)脫氫反應；

③烷烴的環(huán)化脫氫反應④異構(gòu)化反應；

⑤加氫裂化反應；

⑥烯烴的加氫飽和反應；⑦生焦反應。六元環(huán)烷烴脫氫重整的最基本反應。

異構(gòu)化反應

五元環(huán)烷烴異構(gòu)化成六元環(huán)烷烴。

直鏈烷烴異構(gòu)化

烷烴的脫氫環(huán)化反應

加氫裂化反應

加氫裂化反應

脫甲基反應

芳烴脫烷基反應

積炭反應

4.2催化重整催化劑

①催化劑的分類。單金屬、雙金屬和多金屬催化劑單金屬催化劑：單鉑催化劑，以Al2O3為載體，以鉑為活性組分（約含0.1～0.7wt%），并含有一定量的酸性組分——鹵素（0.4～1.0wt%）雙金屬催化劑：如鉑－錸、鉑－錫催化劑多金屬催化劑：鉑－錸－鈦催化劑。雙金屬催化劑和多金屬催化劑優(yōu)點：良好的熱穩(wěn)定性，對結(jié)焦不敏感，對原料適應性強，使用壽命長。

②催化劑的失活。

③催化劑的再生。4.3催化重整工藝流程

①重整原料的預處理。原料的預處理包括預分餾、預脫砷、預加氫和脫水脫硫四部分。②重整反應部分。③芳香烴分離部分。

重整反應部分工藝流程示意圖半再生式固定床重整典型工藝流程

五、延遲焦化5.1延遲焦化基本原理將渣油高速通過溫度為500505℃的加熱爐，由于高速渣油在這里來不及反應，而是到后續(xù)設(shè)備焦炭塔中再進行裂化、縮合反應，轉(zhuǎn)化為氣體、汽油、柴油及焦炭。這一過程稱為延遲焦化。其主要反應有：裂解反應－吸熱，產(chǎn)生小分子縮合反應－放熱，生成大分子。5.2延遲焦化的工藝流程延遲焦化工藝流程圖延遲焦化裝置5.3焦化產(chǎn)品焦化汽油安定性差，必須再處理精制才能作為汽油調(diào)合組分。焦化柴油也要加工后才能使用。幾種減壓渣油延遲焦化產(chǎn)品分布原料油大慶減壓渣油勝利減壓渣油魯寧管輸減壓渣油遼河減壓渣油主要工藝條件

爐出口溫度/℃

聯(lián)合循環(huán)比產(chǎn)品分布/%

氣體石腦油柴油餾出油焦炭液體收率

5001.30

8.315.736.325.714.077.7

5001.45

6.814.735.619.023.969.3

5001.43

8.315.932.320.722.868.9

5001.43

9.915.025.327.224.665.5圖2-3-01原油加工過程示意圖化工資源及初步加工——石油預處理：脫鹽脫水常減壓蒸餾：

預熱初餾（200~400℃）：原油撥頂氣、石腦油常壓蒸餾（360~370℃）：汽油、煤油、柴油（直餾）減壓蒸餾（380~400℃）：減壓柴油、減壓餾分油

一次加工催化裂化和加氫裂化提高汽柴油品質(zhì)、產(chǎn)量

熱裂化催化裂化加氫裂化催化重整和芳烴抽提：

重整：將輕質(zhì)原料油中的烴類通過熱或催化劑的作用，生成大量芳烴的工藝過程，制得高辛烷值的汽油

芳烴抽提：選用抽提劑加入重整油料中，經(jīng)攪拌、靜置形成兩相，抽提相盡可能將芳烴抽提出來。延遲焦化焦化：減壓渣油、熱裂化渣油等重殘油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品。焦炭可制電極焦，焦化氣富含輕質(zhì)烯烴，可做化工原料。

二次加工

中國石化產(chǎn)業(yè)面臨六大挑戰(zhàn)2006-1-209:47:46

我國石化工業(yè)取得了長足發(fā)展，具備了較強的實力，但隨著國內(nèi)石油石化產(chǎn)品需求的不斷增長和市場競爭的日趨激烈，仍然存在著許多嚴重制約持續(xù)快速發(fā)展的問題，中國可持續(xù)發(fā)展油氣資源戰(zhàn)略研究分析指出，六大挑戰(zhàn)考驗我國石化工業(yè)的發(fā)展。

我國主要石油化學品生產(chǎn)能力不能滿足不斷增長的市場需求。目前，我國主要石油化學品生產(chǎn)能力不足。以2003年按乙烯當量需求計算，國內(nèi)乙烯產(chǎn)量只能滿足需求的37.8%；國產(chǎn)合成樹脂、合成纖維和合成橡膠的國內(nèi)市場滿足率分別為47%、88%和58%，大量石化產(chǎn)品長期依靠進口。另外，我國生產(chǎn)石化產(chǎn)品多為大宗通用產(chǎn)品，汽車和家用電器所需的各種專用塑料品種、差別化纖維、特種橡膠多數(shù)依靠進口。

國際競爭能力不強，不能完全適應日趨激烈的市場競爭要求。主要表現(xiàn)在：油品質(zhì)量不能完全滿足日益嚴格的環(huán)保要求，隨著北京2008年舉辦奧運會和上海承辦2010年世博會，國內(nèi)成品油質(zhì)量升級步伐加快，以及歐Ⅲ等排放標準的實施，就顯的更為迫切；生產(chǎn)和流通成本較高，盈利能力不強。以乙烯為例，全國主要石化企業(yè)的乙烯現(xiàn)金操作費用約每噸150美元，比世界先進水平高出30%，比亞太地區(qū)高出10%。

發(fā)展受到資源短缺制約，利用國際油氣資源面臨復雜多變的風險。隨著國內(nèi)原油供需缺口的增大，對外依存度增加。同時，隨著今后乙烯等工業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)化工用油自給難度將進一步增大。全球石油資源爭奪日趨激烈，我國企業(yè)“走出去”開發(fā)利用海外石油資源的難度加大，石油安全供應面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

國內(nèi)市場進一步開放，石化企業(yè)面臨競爭日趨加劇的壓力。體現(xiàn)在：國內(nèi)油品市場按“入世”協(xié)議限期開放，將對我國煉油和銷售企業(yè)造成很大沖擊；國內(nèi)石化產(chǎn)品市場隨著關(guān)稅的逐步降低和到位、外貿(mào)經(jīng)營權(quán)的放開，市場份額將受到進口產(chǎn)品的進一步擠壓；市場多元化主體競爭格局正在形成，國內(nèi)石化企業(yè)面臨的競爭和改革壓力巨大。

技術(shù)市場競爭更加激烈，石化企業(yè)面臨國外公司的技術(shù)“包圍圈”。一是國外大型石化公司擁有一大批世界領(lǐng)先的特色專利技術(shù)和名牌產(chǎn)品，不斷開發(fā)先進技術(shù)并嚴格控制，在技術(shù)市場的競爭占據(jù)了強勢地位。目前，這些大公司正在大舉進入中國市場，對我國企業(yè)形成競爭壓力。二是歐美發(fā)達國家利用知識產(chǎn)權(quán)保護的優(yōu)勢，不斷加強對我國石化工業(yè)發(fā)展的制約。目前，國外大公司在相關(guān)領(lǐng)域在我國申請的專利已占國內(nèi)這些領(lǐng)域申請專利總數(shù)的60%左右。三是歐美等發(fā)達國家通過實施制定較高和較嚴的產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)保標準和技術(shù)性法規(guī)等技術(shù)性壁壘措施，限制我國石化產(chǎn)品及關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的出口。

科學發(fā)展觀的落實和和諧建設(shè)社會進程的推進，對我國石化工業(yè)的發(fā)展提出了更高的環(huán)保要求，最終實現(xiàn)“零排放”成為石化工業(yè)的發(fā)展趨勢，也必然給石化工業(yè)帶來增加投資和成本的壓力。（來源：中油網(wǎng)）2-3、為多產(chǎn)芳烴，在催化重整中要控制哪些工藝參數(shù)？答：首先要選取合適的重整原料油的族的組成，即餾分油中環(huán)烷烴含量要高。因它經(jīng)芳構(gòu)化反應，生成的芳烴產(chǎn)率亦高；其次是選擇優(yōu)良催化劑，它不僅能減少貴金屬Pt的用量，延長催化劑使用壽命，而且還可增加芳烴產(chǎn)率和緩和反應工藝條件；再次shirt選擇合適的工藝，如采用移動床連續(xù)式再生工藝，因它不僅生產(chǎn)能力大，效率高，而且可使催化劑的活性和選擇性一直處于良好狀態(tài)，從而可得到高效率、高質(zhì)量的芳烴產(chǎn)品。最后是選擇適宜的抽提劑和抽提工藝。優(yōu)良的抽提劑可減少因混入余油中的芳烴量，從而增加芳烴的收率。優(yōu)良的抽提工藝，可減少工藝的能耗和抽提劑消耗量。

天然氣NaturalGas

分類和組成初步加工化工利用分類干氣（貧氣）CH4>90%～99.8%（C2H6、C3H8、C4H10、CO2、N2、H2S、NH3）熱值高，很好的燃料制造合成氨和甲醇的好原料濕氣（富氣）：C2—C4>15～20%稍加壓縮有汽油析出熱裂解原料，民用燃料

原油伴生氣煤層氣（瓦斯氣）天然氣水合物組成主要成份：烷烴CH4,C2H6次要成份：非烴氣體CO2，H2S，H2，He微量成份：烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴有害成份：硫化氫等。初步加工

來自氣井冷凝分離器干燥H2O分離CO2和H2S干燥H2O烴類分離送入輸氣管網(wǎng)制硫裝置H2SCO2硫磺分餾甲烷乙烷丙烷/丁烷液化氣天然氣的分離與凈化

Separationandpurificationofnaturalgas

1.采出氣的分離分離目的：分離采出氣中的液體、固體雜質(zhì)。重力分離法分離方法：旋風分離法其它分離法圖6.8圖6.92天然氣的脫水開采出的天然氣經(jīng)分離后仍然含有水分(操作溫度下的飽和蒸汽壓決定)。天然氣脫水主要方法：溶劑吸收法、固體吸附法表6.5常用吸附劑：活性鋁土礦、硅膠、活性氧化鋁、分子篩等。特性見表6.6。要求吸附劑表面積大、選擇性好、傳質(zhì)速率高、壽命長能再生、孔隙率大等。圖6.16圖6.17圖6.19采用抗酸分子篩同時脫除H2S，CO2等。3天然氣脫硫與硫磺回收脫除有害組分，克勞斯脫硫

H2S+3/2O2SO2+H2O部分燃燒（1200℃）氧化燃燒爐SO2+2H2S3S+2H2O

鋁土礦催化劑（300-350℃）催化反應器

H2S+1/2O2S+H2O800-900K區(qū)域平衡轉(zhuǎn)化率最低，應避免在此條件下操作。圖6.20分流法流程圖5-22.圖6.22化工利用

天然氣轉(zhuǎn)化合成氣高級醇、合成氨氧化甲醇甲醛裂解乙炔炭黑氨氧化氫氰酸氯化氯化甲烷硝化硝基甲烷甲烷乙烷裂解乙烯丙烯裂解氧化丙烯乙醛丁烷氧化醋酸脫氫丁二烯圖6.1天然氣轉(zhuǎn)化合成甲醇

Methanolsynthesizedfromnaturalgasconvertmethod甲醇的性質(zhì)和用途甲醇有劇毒、空氣中允許濃度為0.05ml/L,爆炸極限為6.036.5%。用途：化工原料、燃料、溶劑、防凍劑等。制備原理用天然氣作原料合成甲醇的主要反應：

CO+2H2CH3OHH=–102.5kJ/molCO2+3H2CH3OH+H2OH=–49.5kJ/mol由熱力學原理知，增加壓力、降低溫度對合成甲醇有利。圖6.33圖6.343.

中壓法提示語天然氣熱值高、污染小，是一種清潔能源，在能源結(jié)構(gòu)中比例逐漸提高。煤礦中吸附在煤上的甲烷稱煤層氣（瓦斯氣），儲量很大，是有竟爭力的天然氣資源。中國煤炭儲量豐富，煤層氣的利用率只有7%~8%?？藙谒狗鞒桃褟V泛地應用于天然氣、煤氣、石油餾分加氫后所得H2S的尾氣處理，是目前由H2S制取硫磺的重要工藝。石油、天然氣的利用優(yōu)勢石油和天然氣的綜合利用率高利用石油和天然氣作燃料或化工原料比用煤或農(nóng)副產(chǎn)品作燃料或化工原料的成本要低得多。例在化學組成上具有適宜的C/H，且為流體，輸送方便，降低動力消耗，簡化工藝，提高生產(chǎn)效率。其他化工資源農(nóng)林副產(chǎn)品：潛在的化工產(chǎn)品的原料基地規(guī)模較大、已工業(yè)化的品種：含淀粉物質(zhì)溶劑（酒精、丁醇、丙酮）含淀粉物質(zhì)調(diào)味品、醫(yī)藥品（麥芽糖、葡萄糖）糠醛、糠醇木糖、木糖醇香精油脂、皂、表面活性劑海洋化工資源：鹽類、生物制藥、高級油脂幾種生物質(zhì)的化工利用含糖或淀粉物質(zhì)的化工利用

水解已糖發(fā)酵酒精、丁醇、丙酮

淀粉（C6H10O5）n+nH2On（C6H12O6）葡萄糖

單糖C6H12O62C2H5OH+2CO2

脫水制C2H4含纖維素物質(zhì)的化工利用

水解已糖、戊糖甲醇、乙醇、丙酮、糠醛等

木材的干餾固體木炭液體木焦油（可提取酚、醚、浮選劑、瀝青等）生物質(zhì)為原料的特點節(jié)約能源、改善環(huán)境含化工利用成分少，耗用量大、運輸不便，成本高，來源分散性、季節(jié)性，勞動力大，難以大工業(yè)生產(chǎn)，但可因地制宜地發(fā)展中、小