石油化工工藝學(xué)

內(nèi)容概要

本書系按中國石油化工總公司人事部教育處批準(zhǔn)的中等專業(yè)學(xué)?！妒突すに噷W(xué)》編寫大綱編寫的。全書共十一章，對石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)原理，工藝條件確定，工藝流程與流程組合原則，石油化工工藝計(jì)算，催化劑基本知識以及車間生產(chǎn)管理等作了較為詳細(xì)的闡述，并在每章之后附有復(fù)習(xí)思考題。    本書較好地反映了我國石油化工廠的生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)展，針對性強(qiáng)、內(nèi)容簡明扼要、通俗易懂，是中專石油化工、有機(jī)化工專業(yè)教材，也可作職工培訓(xùn)、職工中專、技術(shù)校教材，并可供有關(guān)工程技術(shù)人員和工人同志參考。

書籍目錄

緒論    一、石油化工發(fā)展簡史    二、石油化工在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用    三、我國石油化工生產(chǎn)的基本特點(diǎn)  復(fù)習(xí)思考題第一章 石油化工生產(chǎn)用原料  第一節(jié) 氣態(tài)烴原理    一、天然氣組成及其特性    二、油田氣組成及其特性    三、煉石氣組成及其特性  第二節(jié) 液態(tài)烴原料    一、石腦油組成及其特性    二、直餾氣油組成及其特性    三、柴油組成及其特性  復(fù)習(xí)思考題第二章 石油工催化劑  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 催化劑性質(zhì)    一、催化劑物理性質(zhì)    二、催化劑活性與選擇性    三、催化劑中毒與再生  第三節(jié) 催化劑的正確使用技術(shù)    一、催化劑裝填技術(shù)    二、催化劑升溫與還原    三、催化劑操作溫度控制    四、催化劑儲存  復(fù)習(xí)思考題第三章 石油化工工藝計(jì)算  第一節(jié) 生產(chǎn)控制指標(biāo)計(jì)算  第二節(jié) 物料衡算    一、物料衡算的目的和意義    二、物料衡算的方法和步驟    三、物料衡算的基準(zhǔn)及其選擇    四、物料衡算分析  第三節(jié) 熱理衡算    一、熱量衡算的目的和意義    二、熱量衡算的方法和步驟    三、系統(tǒng)熱量平衡計(jì)算  復(fù)習(xí)思考題第四章 石油烴裂解  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 裂解過程反應(yīng)原理    一、裂解過程的化學(xué)變化    二、裂解過程熱力學(xué)分析    三、裂解過程反應(yīng)機(jī)理與動(dòng)力學(xué)分析  第三節(jié) 裂解過程影因素    一、原料組成    二、裂解溫度和停留時(shí)間    三、裂解壓力  第四節(jié) 裂解工藝過程    一、管式爐裂解工藝過程    二、裂解反應(yīng)設(shè)備——管式爐    三、裂解氣急冷處理    四、裂解裝置能量回收    五、管式爐和急冷鍋爐的結(jié)焦和清焦  復(fù)習(xí)思考題第五章 石油烴裂解氣分離  第一節(jié) 石油烴裂解氣組成與分離方法    一、石油烴裂解氣組成    二、深冷分離方法    三、深冷分離工藝流程簡介  第二節(jié) 裂解氣的壓縮    一、裂解氣壓縮的目的與特點(diǎn)    二、裂解氣壓縮工藝過程  第三節(jié) 裂解凈化    一、酸性氣體脫除    二、深度干燥脫水    三、炔烴的脫除    四、一氧化碳脫除  第四節(jié) 制冷過程    一、制冷工作原理    二、制冷劑    三、乙烯制冷系統(tǒng)    四、乙烯-丙烯復(fù)迭制冷  ……第六章 碳一及其化工產(chǎn)品生產(chǎn)第七章 碳二及其化工產(chǎn)品的生產(chǎn)第八章 碳三及其化工產(chǎn)品生產(chǎn)第九章 碳四、碳五及其化工產(chǎn)品生產(chǎn)第十章 芳烴及其經(jīng)工產(chǎn)品生產(chǎn)第十一章 工藝流程組合原則與車間生產(chǎn)管理參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   （3）助催化劑 在反應(yīng)過程中，銀催化劑易發(fā)生熔結(jié)和燒結(jié)現(xiàn)象，使其活性迅速下降，壽命很短。添加助催化劑可對銀粒起分散作用并防止結(jié)塊，有利于提高催化劑的穩(wěn)定性和活性，且可延長其使用壽命。此外，還能加速環(huán)氧化速度，降低反應(yīng)溫度。通常采用鋇、鈣、鋰、鉀、銣、銫等金屬或其氧化物、氫氧化物為助催化劑。生產(chǎn)實(shí)踐指出，助催化劑含量應(yīng)適宜，用量過多，催化劑活性反而下降。 （4）抑制劑 在乙烯環(huán)氧化過程中，伴隨有乙烯原料和產(chǎn)物環(huán)氧乙烷的完全氧化。工業(yè)上廣泛采用在銀催化劑中加入抑制劑（或稱調(diào)節(jié)劑），如非金屬Cl、Br、S、Se和Fe等化合物，以強(qiáng)烈地抑制二氧化碳的生成、避免深度氧化。雖然抑制劑的加入，對催化劑的活性有所降低，但選擇性有很大提高。在原料氣中添加這類抑制劑物質(zhì)也能起到同樣效果和作用，現(xiàn)工業(yè)上通常采用二氯乙烷作為抑制劑。在正常操作時(shí)，可連續(xù)將二氯乙烷加入原料氣中，以補(bǔ)償其在反應(yīng)過程中的損失，用量一般為原料氣的1～3ppm。用量過大，往往造成催化劑中毒，活性顯著降低。但這種中毒不是永久性中毒，停止通入二氯乙烷后，催化劑的活性可逐漸恢復(fù)。 這類催化劑具有這樣一種特點(diǎn)，即當(dāng)乙烯轉(zhuǎn)化率高時(shí)，其相應(yīng)的選擇性有所下降。所以，現(xiàn)行工業(yè)生產(chǎn)的空氣法或氧氣法，原料轉(zhuǎn)化率保持較低，一般控制為30％左右，以使選擇性保持在70～80%左右。 由于表面反應(yīng)的復(fù)雜性，迄今對乙烯在銀催化劑上直接氧化為環(huán)氧乙烷的反應(yīng)機(jī)理雖作了大量研究，但并沒有完整而統(tǒng)一的認(rèn)識，有待人們繼續(xù)進(jìn)一步探討。 二、環(huán)氧乙烷生產(chǎn)工藝條件 1.溫度 由于乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷反應(yīng)存在著完全氧化反應(yīng)的劇烈競爭，在生產(chǎn)操作時(shí)必須嚴(yán)格控制反應(yīng)的工藝條件，避免副反應(yīng)劇增。反應(yīng)選擇性的控制十分重要。當(dāng)選擇性下降后，反應(yīng)放熱量顯著增加，催化劑床層溫度飛速上升，形成所謂“飛溫”的異?，F(xiàn)象。影響反應(yīng)選擇性高低的主要外界條件就是溫度，所以反應(yīng)過程的溫度控制要求十分嚴(yán)格。 實(shí)踐指出，在銀催化劑表面進(jìn)行乙烯氧化時(shí)，當(dāng)反應(yīng)溫度略高于100℃時(shí)，氧化產(chǎn)物幾乎全部是環(huán)氧乙烷。由此說明，在此溫度下，乙烯環(huán)氧化反應(yīng)是有選擇性地進(jìn)行的 雖然轉(zhuǎn)化率低，但其選擇性可以近似為100%。然而，在此溫度下進(jìn)行反應(yīng)，由于反應(yīng)速度慢，轉(zhuǎn)化率低，是沒有現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)意義的。隨著溫度的升高，主反應(yīng)的速度加快，完全氧化的副反應(yīng)也開始發(fā)生。當(dāng)反應(yīng)溫度超過300℃時(shí)，銀催化劑幾乎對生成環(huán)氧乙烷反應(yīng)不起催化作用，但轉(zhuǎn)化率很高，此時(shí)的反應(yīng)產(chǎn)物主要是乙烯完全氧化生成的二氧化碳和水。 由上可見，乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷最重要是選擇性問題，應(yīng)選擇一個(gè)較為適宜的溫度，一般控制在220～280℃，并按所用氧化劑及催化劑活性稍有不同。當(dāng)用空氣作氧化劑時(shí)，反應(yīng)溫度略高為240～290℃；若用氧氣為氧化劑時(shí)，反應(yīng)溫度略低為230～270℃。按常規(guī)，在操作初期催化劑活性較高，宜控制在低限；在操作終期催化劑活性較低，宜控制在高限。

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