内容发布更新时间 : 2024/5/9 7:17:34星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
化学工艺（化学生产技术）系指将原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程。 化学工艺的特殊性是指不同的产品生产方法和过程不相同,这就 是化学工艺学研究的范畴。（产品为研究目标)
化学工艺的共同性是指不同产品生产的过程的步骤具有相同性， 这就是化学工程学研究的范畴。(过程的规律为研究目标） 化学工艺过程包括：
生产方法的选择及方法原理 设备作用结构和操作 催化剂的选择和使用 操作条件的选择 产品分离 能量综合利用
现代化学工业的特点
1）原料、生产方法和产品的多样性，复杂性， 2）向大型化，综合化发展，精细化也在不断提高 3）多学科合作，生产技术密集型的生产部门
现代化学工业是高度自动化和机械化的生产部门，进一步朝着智能化发展 4）重视能量合理利用，积极采用节能工艺和方法 5）资金密集（技术密集）投资回收速度快利润高。
6）化工生产中易燃、易爆、有毒仍然是现代化工、企业要解决的问题。 化学工业的主要产品 基本有机化工产品
无机化工产品 高分子化工产品 精细化工产品 生物化工产品 石油的组成;
烃类化合物--饱和烃 环烷烃 芳香烃
非烃类化合物--含硫、氮、氧和金属的有机化合物 胶质和沥青--沸点高于500℃的馏分，多为稠 环环烷烃和芳香烃含S、N杂原子的环状化合物
石油的一次加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏。其原理是利用石油中各组分挥发度的差别进行分离的方法。
常压蒸馏的塔底馏分称为常压重油
减压以降低沸点，继续精馏，所得产品主要为润滑油和裂解原料，塔底馏分为减压渣油，原油中的胶质和沥青质留于其中。 蒸馏的流程有三类: 燃料型
燃料-润滑油型 燃料-化工型 二次加工
A. 催化重整；在含铂催化剂的作用下加热汽油(石脑油)馏分,使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。目的是获得高辛烷值的汽油,还提供苯、甲苯、二甲苯及液化气和溶剂油，副产氢气
辛烷值是表示汽油抗爆性的指标。将汽油样与异辛烷(规定辛烷值为100)和正庚烷(规定辛烷值为0)的混合溶液在标准试验汽油机中比较。当油样的抗爆性与某一浓度溶液抗爆性相同时，溶液中异辛烷的体积百分浓度就是该汽油的辛烷值。 辛烷值越大，汽油抗爆性越好。 一是选择良好的原料和改进加工工艺
二是向产品中调入抗爆性优良的高辛烷值成分 三是加入抗爆剂 B . 催化裂化
在催化剂的作用下加热重质馏分油，使大分子烃类化合物裂化为高质量汽油，并副产柴油、锅炉燃油、液化气等产品的加工过程 C.催化加氢裂化
在催化剂及高氢压的存在下，加热重质油使其发生加氢和裂化反应，转变成航空煤油、柴油、汽油和气体产品的加工过程。 D. 烃类热裂解
目的是为了制取乙烯和丙烯
煤加工的方法有: 煤的干馏 煤的气化煤的液化
煤气化是煤与气化剂作用生成气体混合物的反应过程。目的是将煤转化成可燃气体。煤气化过程包含煤的热解、半焦的气化等过程。
煤在焦炉内隔绝空气加热到1000oC可得到焦炭、煤气和其他化学产品。这一过程称高温干馏或高温炼焦。煤的成焦过程分为：煤的干燥预热阶段(温度<350oC)?胶质形成阶段(温度350~480oC) ?半焦形成阶段(温度480~650oC) ?焦炭形成阶段(温度650~950oC) 。 间接液化则是以煤气化产物合成气为原料合成液体燃料或化学品的过程。
直接液化要求的原料煤为低灰、磨细、干燥的褐煤，或高挥发分的长焰煤、不粘煤，煤种限制严格。
工艺流程 化工生产中按物料加工顺序将各功能单元有机组合的过程。 工艺流程图 通过统一规定的标线、图例来表示化工生产工艺流程的图。
生产能力是指一个设备、一个装置或一个工厂在单位时间内生产的产品数量。 生产强度是指设备单位体积（面积）的生产能力
转化率x是指某一反应物在反应中转化的数量占该反应物起始量的分率
选择性s体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。 收率y=s*x从产物角度来描述反应过程的效率
质量收率：投入单位质量的某原料所能生产的目的产物的质量 催化剂的作用: 提高反速和选择性
改进操作条件；降温、降压、节能、降低成本 有助于开发新的反应过程，发展新技术. 在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。 形成中间络合物，改变反应途径 降低活化能 催化剂特征：（1）参与反应 但反应终了时其性质和数量不变（2）改变速度不改变平衡（3）明显的选择性。尤其在有机化学反应领域中起了重要的作用。 烷烃的裂解反应（1)正构烷烃
1、断链比脱氢容易；
2、 链长容易断；
3、脱氢比断链吸热多；
4、断链自由焓有较大值不可逆，脱氢自由焓值很小的负值或正值，可逆过程；受化学平衡限制。
5、C—C键断裂在分子两端的优势比在中央大，所得分子（小的是烷烃、大的是烯烃）随C链长，中央断裂可能性。
乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应生成乙烯，甲烷不发生变化。 (2)异构烷烃
1.C—C或C—H键的键能较低，易裂解或脱氢。 2.脱氢顺序，叔碳氢＞仲碳氢＞伯碳氢
3.得乙烯、丙烯少，氢、甲烷C4及C4以上烯烃多
4.C数上升，异、正构所得乙烯、丙烯收率的差异下降。 烯烃的裂解反应
断链反应：位于双键β位置的C-C键比α位置C-C键的解离能低，易断裂 脱氢反应 烯烃可以进一步脱氢生成二烯烃 、炔烃 歧化反应 两个同分子烯烃生成不同的两个烃分子。
双烯合成反应 二烯烃与烯烃合成生成环烯烃，再脱氢生成芳烃。
芳构化反应 六个或更多碳原子的烯烃可以发生芳烃构化反应生成芳烃。 环烷烃的裂解反应
(1)侧链烷基比烃环易断裂，长侧链从中部断，离环近不易开裂，带侧链比无侧链裂解得烯烃收率高。
(2)环烷烃脱氢生成芳烃的反应优于开环生成烯烃的反应。 (3)五碳环比六碳环的烷烃难于裂解。 (4)环烷烃比链烃更易结焦。 芳烃的裂解反应
1.烷基芳烃的裂解:侧链脱烷基或断键反应.
2.环烷基芳烃的裂解主要是脱氢、异构脱氢反应。
3.芳烃缩合 苯脱氢生成联苯；多环芳烃缩合成稠环芳烃；进一步生成焦的反应。
生碳结焦的规律：
（1）不同温度下，途径不同。900—1100℃主要通过生成乙炔的中间阶段而生成C ，500—900℃主要通过生成芳烃的中间阶段结焦。
（2）生碳结焦是典型的连串反应 温度提高，时间长，不断放出H2 ，H/C提高，分子量和密度增大。
（3）时间延长 单环和少环芳烃变为多环芳烃，变为稠环，变为液体焦油，变为固体沥青直至焦炭。
各族烃的裂解规律
烷烃 正构烷烃最有利乙烯、丙烯的生成。分子量小，产量高。异构小于正构，但分子量增加差别变小。
烯烃 大分子烯烃裂解为乙、丙烯；也有可能脱氢生成炔烃二烯烃进而生成芳烃。 环烷烃 通常裂解条件下，生成芳烃优于生成单烯烃的反应，相对正构烷烃乙烯收产低，丁二烯、芳烃收率高。
芳烃 芳环不裂开，可脱氢缩合多环有结焦的倾向，如果有侧链，发生断链脱氢。
正构烷烃是生产乙烯、丙烯的理想原料,且碳原子数愈少，收率愈高。 各种烃类裂解难易顺序为：
正烷烃>异烷烃>环烷烃（C6>C5)>芳烃