化工工藝學(xué)第二章化工原料及其初步加工-wenkub
2023-01-17 10:52:06 本頁(yè)面
【正文】 應(yīng)一次轉(zhuǎn)化率不高。 碳一化學(xué)：是以一個(gè)碳原子的化合物為原料來合成各種基本有機(jī)化工產(chǎn)品的化學(xué)體系。 ? 三、天然氣作為汽車用油 ? 以壓縮天然氣代替汽車用油，具有價(jià)格低、污染少、安全等優(yōu)點(diǎn)。 ? 優(yōu)點(diǎn) ：可緩解能源緊缺，降低燃煤發(fā)電比。 ? （ 1）干氣：干氣中甲烷含量高于 90%，還含有 C2C4的烷烴及少量 C5以上重組分，稍加壓縮不會(huì)有液體析出，所以稱為干氣。 ? （ 1）伴生氣：伴隨原油共生，與原油同時(shí)被采出的油田氣叫伴生氣。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在，戊烷以上為液體。 ? Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO4 硼礦 ? 化學(xué)礦產(chǎn)絕大部分為非金屬礦物，在化學(xué)工業(yè)中主要用于制硫酸、磷肥、鉀肥、純堿及其他無機(jī)鹽化工、精細(xì)化工的原料，還可作為其他工業(yè)領(lǐng)域（如冶金、輕工、石油、電子、金屬陶瓷、醫(yī)藥、水泥、玻璃、飼料及食品等）中的基本原料和配料。 ? 由于堿法工藝不適宜加工品位低的礦粉，且工藝流程長(zhǎng)，設(shè)備多，現(xiàn)已逐步被碳?jí)A法取代。 ? 我國(guó)可以利用的硼酸鹽型硼礦資源主要是遼東地區(qū)的鎂硼酸鹽型硼礦（俗稱白硼）和青藏高原的鹽湖鹵水硼砂礦，其次在湖南長(zhǎng)寧地區(qū)有少量矽卡巖型硼礦產(chǎn)出。 ? ②硼鋁硅酸鹽礦物：主要有電氣石和斧石 ? ③硼酸鹽礦物：硼工業(yè)原料的主要來源。若爐渣含硫較高，含鐵量不高時(shí)，可以用作水泥的附屬原料 ——混合料。 磷礦 硫鐵礦 ? 又稱黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦，主要用于制造硫酸。 ? ③鹽酸分解磷礦可得沉淀磷酸鈣或磷酸。 ? （ 1）濕法磷肥（酸法磷肥） ? 原理： 用無機(jī)酸的化學(xué)能分解磷礦制成磷肥。我國(guó)磷礦主要分布在西南和中南地區(qū)。主要化學(xué)成分是磷酸鈣，其中還有氟、氯等元素。 ? 磷礦 ? 硫鐵礦 ? 硼礦 磷礦 ? 磷礦是指在經(jīng)濟(jì)上能被利用的磷酸鹽類礦物的總稱，是一種重要的化工礦物原料。 ? 磷礦是生產(chǎn)磷肥、磷酸、單質(zhì)磷、磷化物和磷酸鹽的原料。 ? 分子式： [Ca5(OP4)3(F,Cl,OH)] ? （ 2）磷塊巖：是指由外生作用形成、由隱晶質(zhì)或顯微隱晶質(zhì)磷灰石及其他脈石礦物組成的堆積體。雖然只能過過磷礦儲(chǔ)量為世界第四位，但高品位礦儲(chǔ)量較少。無機(jī)酸包括硫酸、硝酸、鹽酸和磷酸，其中主要是硫酸。 ? ④磷酸分解磷礦可制得磷酸一鈣。 ? ? 硫鐵礦最常見的晶體是六方體、八面體及五角十二面體。 硫鐵礦 硼礦 ? 硼是一種典型的非金屬元素。這類礦物有 100多種，但作為工業(yè)硼資源開發(fā)利用的僅有 10余種，如天然硼砂、遂安石、硼鎂石、硬硼鈣石、天然硼酸、納硼解石、柱硼鎂石。 硼礦 ? ? （ 1）由硼鎂礦制硼砂（又稱硼酸鈉、月石粉）的工藝 ? A碳?jí)A法工藝 ：將預(yù)處理的硼鎂礦粉與碳酸鈉溶液混合加溫，通二氧化碳升壓后反應(yīng)制取。 硼礦 ? （ 2）由硼鎂礦制硼酸工藝 ? A鹽酸法 ：先用鹽酸分解硼鎂礦，再利用氯化鎂使硼酸有效地萃取入溶劑，經(jīng)水反萃取得硼酸。因此，其加工利用方法眾多，工藝過程繁簡(jiǎn)不一，比較龐雜。 ? 天然氣的定義 ? 天然氣的分類 ? 天然氣的主要用途 天然氣的定義 ? 廣義的定義 ? 天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體，包括大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈中各種自然過程形成的氣體。 ? （ 2）非伴生氣：包括純氣田天然氣和 凝析氣田天然氣 兩種，在地層中都以氣態(tài)存在。 ? （ 2）濕氣：濕氣中除含有甲烷外，還含有 15%~20%或以上的 C2C4的烷烴及少量輕汽油，稍加壓縮有汽油析出，故稱濕氣。例，減少環(huán)境污染。 天然氣的主要用途 ? 四 、 天然氣化學(xué)工業(yè) ? 目前，世界上約有 80％的合成氨及尿素、 80％的甲醇及甲醇化學(xué)品、 40％的乙烯（丙烯）及衍生品、 60%的乙炔及炔屬化學(xué)品等都是以天然氣為原料生產(chǎn)的。 ?（ 1）合成甲醇的原料 ? 早期：以煤和焦炭為原料 ? 20世紀(jì) 50年代以后：以天然氣為主要原料 ?（ 2）合成氣制甲醇的主要反應(yīng) CO+2H2=CH3OH+91KJ/mol CO2+3H2=CH3OH+H2O+49KJ/mol 天然氣制合成甲醇等的合成氣 天然氣制合成甲醇等的合成氣 ?①催化劑 工藝參數(shù) 鋅、鉻催化劑 銅基催化劑操作壓力 30 M P a 5~ 10 M P a反應(yīng)溫度 35 0~ 42 0 ℃ 23 0~ 29 0 ℃出塔甲醇含量 3% ~ 5% 5% ~ 7%副反應(yīng)、能耗副反應(yīng)較多，能耗高，產(chǎn)品質(zhì)量差。 ? C系統(tǒng)中有惰氣累計(jì)。 天然氣制羰基合成的合成氣 ? （ 2）天然氣制羰基合成的合成氣 ? ①天然氣部分氧化法 ? ②天然氣 CO2轉(zhuǎn)化法 ? ③天然氣水蒸氣轉(zhuǎn)化法 224 422 HCOOCH ??? 224 22 HCOCOCH ???224 3 HCOOHCH ??? 天然氣熱裂解制有機(jī)化工原料 ? 天然氣中的低碳烷烴經(jīng)熱裂解可制得乙炔、乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等基本有機(jī)化工原料。 石油 ? 石油 是指氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的烴類混合物，具有天然的狀態(tài)。 原油常減壓蒸餾 ? 一、原油的性質(zhì)與組成、分類 ? 原油的性質(zhì) ? （ 1）顏色：原油的色澤按產(chǎn)地和成分不同，一般有褐色、黃褐色、深棕色和黑色。 一、原油的性質(zhì)與組成、分類 ? （ 3）粘度：原油粘度是指原油在流動(dòng)時(shí)所引起的內(nèi)部摩擦力。原油的凝固點(diǎn)大約在 50~35℃ 之間。石蠟是一種白色或淡黃色固體，由高級(jí)烷烴組成，熔點(diǎn)為 37~76 ℃ 。 ? （ 8）含膠量：是指原油中所含膠質(zhì)的百分?jǐn)?shù)。 ? （ 10）其他：原油中瀝青質(zhì)含量較少，一般小于1%。 ? C 85% 87% ? H 11% 14% ? S、 N、 O 1% ? S: H2S, RSH, RSR, RSSR, COS 原油常減壓蒸餾 ? 原油的分類 ? （ 1）按組成分類 ? 石蠟基原油：含烷烴較多，最易燃燒。 ? 原油含鹽含水的危害 ? （ 1）水會(huì)增加燃料消耗和蒸餾塔頂冷凝冷卻器的負(fù)荷。 三、原油的預(yù)處理 ? 電脫鹽脫水原理及流程 ? 目前，煉油廠廣泛采用的是加破乳劑和高壓電場(chǎng)聯(lián)合作用的脫鹽方法，即所謂電脫鹽脫水。電壓一般為 16?35kV。 ?減壓蒸餾的核心設(shè)備是減壓蒸餾塔和抽真空系統(tǒng)。 ? ②
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