基本有机化工工艺学整理

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1、常州大学化工09基本有机化工工艺学Ch1.化工工艺学1化工工艺学？研究如何将原料转化为产物的一门学科2工艺？由原料生成产物的过程3天然气？以甲烷为主要气体的燃气4.天然气的利用主要有三条途径?转化氧化裂解5石油加工的主要途径?蒸馏、催化裂解、加氢精制、焦化、催化重整、脱蜡、溶剂抽提6炼厂气炼油厂所有产物的气体统称7辛烷值正庚烷的辛烷值为零，异庚烷的辛烷值为100，指异庚烷所占的百分比8有机化工的主要原料三烯（乙烯、丙烯、丁二烯），三苯（苯、甲苯、二甲苯），一萘（萘），一炔（乙炔）Ch2.烃类热裂解1烃类热裂解与催化裂解的区别有无催

2、化剂，温度高低，原料的选择面2热裂解的主要反应断裂和脱氢，环烷化和芳构化，异构化，聚合和缩合3裂解深度的几种表示方法转化率，出口温度，乙烯收率，动力学深度函数4温度、时间、压力的影响温度—停留时间效应(1).裂解温度与停留时间是相互依赖，相互制约的。没有高温，停留时间无论怎样变化都不能提高乙烯的收率。同样，如果没有适当的停留时间，温度再高也不能有好的收率。(2).缩短停留时间，便可以允许提高温度。压力(1).从压力平衡分析从热力学分析，烃类裂解（一次反应）是分子增多的反应，而二次反应是分子减少的反应，降压有利。(2).从动力学分析

3、一是减压操作二是采用惰性气体作稀释剂，降低分压(3).稀释剂的降压作用要求：具有稳定性→（热稳定、化学稳定），要易分离1常州大学化工095水蒸气作稀释剂的优点易得、热容大；易分离；清焦作用6SRT型炉的演变过程反应初期要解决传热问题，采用多股小管径增加传热面积；反应后期多股变成一股，采用粗管径堵塞的可能，使物料在炉内流动先慢后快，停留时间先长后短。7如何判别清焦进口压力是否增加；乙烯含量是否增加；炉管上光亮点的大小8间接急冷工业解决结焦的方法．能量回收的途径方法：控制停留时间；控制出口温度高于裂解气的入口温度途径：高温裂解气；热油

4、；烟道气9酸性气体的脱除酸性气体指CO2、H2S及少量有机硫化物。危害：1）腐蚀管路与设备2）影响催化剂的寿命3）堵塞管路——干冰10脱水、分子筛吸附规律、再生步骤脱水方法：冷冻法；固体干燥法要求：a.干燥度要高b.生产能力大，吸附量大c.能重复使用d.强度和稳定性分子筛吸附规律:吸附小于其孔径的分子。极性吸附剂。它对极性分子有较大的亲和力。分子的不饱和度越大，越容易被吸附。沸点越低，越不易被吸附。再生步骤:a.放油——防止气化→要带压放油b.增湿——用水替代烃类c.逆流加热——确保干燥度11油吸收与深冷的区别深冷分离的原理：利用

5、裂解气中各组分的相对挥发度不同，在低温下将裂解气中除了甲烷和氢以外的其它组分全部地冷凝下来。然后再用精馏的方法将各组分逐一分开。油吸收分离的原理：利用溶剂对裂解气中各组分的不同吸收能力，将裂解气中除了甲烷和氢以外的其它组分全部吸收下来。然后再用精馏的方法将各组分逐一分开。区别：脱甲烷和氢气的形式不同12脱甲烷过程两个重要指标：1．甲烷对乙烯的相对挥发度αα↗分离易2．尾气中的乙烯含量含量↗收率↘13乙烯精馏1．侧线采出2.中间再沸Ch3.芳烃转化1．芳烃转化(1)cat能提供质子（H+），而质子只有一个正电荷，所以转移速度很快，容

6、易接近其它极性分子中带负电的一端，形成化学键，同时因质子半径小，呈现很强的电场强度，极化接近它的分子，形成新键。2常州大学化工09(2)另一方面芳烃转化反应中的反应物是芳烃，也有烯烃。它们是对质子具有一定亲和力的弱碱。因此能与催化剂提供的质子亲和形成正烃离子。2．结构对形成正烃离子的影响对于芳烃决定于取代基，取代基增加则。。。增加；对于烯烃取决于碳的多少，碳增加，什么都增加。3．反应类型异构化；歧化与烷基转移；烷基化和脱烷基化4．混合氧化物cat无机酸H2SO4、HCl、H3PO4质子酸腐蚀性强酸性卤化物AlCl3通式HX-MXn

7、固体酸5．烷基化的方法及机理方法：气液相烷基化法；气固相法；低浓度乙烯气固相法机理：AlCl3为主cat，HCl为助cat6．反应器的选择气—液相反应；有AlCl3和HCl存在；反应易达平衡，受返混影响不大；乙烯溶解及反应均为放热反应；络合物长期使用，易树脂化造成堵塞Ch4.加氢1.脱氢反应的反应类型环烷烃的脱氢；芳香烃的脱氢或脱氢缩合；链烃的脱氢；直链烃的脱氢环化或芳构化；醇类的脱氢2.乙苯脱氢制苯乙烯主反应：副反应：3.影响因素1）温度脱氢是吸热反应T↗X↗有利2）压力脱氢反应是分子增多的反应P↘Kx↗x↗有利3）cata.铁

8、系b.镍系c.铬系4.反应器结构等温式列管反应器优点：反应器轴向温度分布均匀，易于控制，不需要过热蒸汽，蒸汽耗量少，能量消耗少。缺点：需要特殊合金钢，结构复杂，检修不方便。绝热式列管反应器优点：结构简单，反应空间利用率高，不需耐热金属材料，检修方便