第8章工艺流程图
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化学工艺学第八章-4丙烯羰基化合成丁醇、辛醇第八章羰基化过程8(4 丙烯羰基化合成丁醇、辛醇 8(4(1 烯烃氢甲酰化反应的基本原理8(4(1(1 反应过程烯烃氢甲酰化主反应是生成正构醛,由于原料烯烃和产物醛都具有较高的反应活性,故有连串副反应和平行副反应发生。
平行副反应主要是异构醛的生成和原料烯烃的加氢,这两个反应是衡量催化剂选择性的重要指标。
主要连串副反应是醛加氢生成醇和缩醛的生成。
以丙烯氢甲酰化为例说明。
主反应CH= CHCH+CO+H?CHCHCHCHO (8—39) 232322副反应CH=CHCH+CO+H (CH3)CHCHO (8—40) 2222异丁醛CH2=CHCH+HCHCHCH (8—41) 22323CHCHCHCHO+H?CHCHCHCHOH (8—42) 322232222CHCHCHCHO?CHCHCHCH(OH)CH(CH())CHCH (8—43) 32232223缩二丁醛CHCHCHCHO+(CH)CHCHO ? 32232CHCH(CH)33CH(OH)CH(CHO)CHCH 23缩醛 (8—44)在过量丁醛存在下,在反应条件下,缩丁醛又能进一步与丁醛化合,生成环状缩醛、链状三聚物,缩醛很容易脱水生成另一种副产物烯醛CHCHCH(OH)CH(CHO)CHCH?CHCHCHCH—C(CH)CHO +HO CH32223322252(8—45) 8(4(1(2 催化剂各种过渡金属羰基配位化合物催化剂对氢甲酰反应均有催化作用,工业上经常采用的有羰基钴和羰基铑催化剂,现分别讨论如下。
1.催化剂及特性催化剂名称活性组分缺点HCO(CO) 羰基钴催化剂热稳定性差,容易分解析出钴而失去4活性HCO(CO).[P(n-R)] 膦羰基钴催化33剂可看作是[P(n-R)]取催化剂的热稳定性好,直链正构醛的3代了HCO(CO)中的选择性佳,加氢活性高、醛缩合及醇4CO.(R为烷基、芳基、醛缩合等连串副反应少等优点。
第55讲无机化工流程题的解题策略复习目标 1.培养从试题提供的新信息中准确地提取实质性内容,并与已有知识块整合重组为新知识块的能力。
2.培养将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。
3.培养将分析和解决问题的过程及成果用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达并做出解释的能力。
一、工业流程题的结构二、流程图中主要环节的分析1.核心反应——陌生方程式的书写关注箭头的指向:箭头指入→反应物,箭头指出→生成物。
(1)氧化还原反应:熟练应用氧化还原规律判断产物,并根据化合价升降相等配平。
(2)非氧化还原反应:结合物质性质和反应实际判断产物。
2.原料的预处理(1)溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸等。
水浸与水接触发生反应或溶解浸出固体加水(酸)溶解得到离子酸浸在酸溶液中反应,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少(2)灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解。
(3)审题时要“瞻前顾后”,注意物质性质及反应原理的前后联系。
3.常用的控制反应条件的方法(1)调节溶液的pH。
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
调节pH所需的物质一般应满足两点:①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
(2)控制温度。
根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。
(3)趁热过滤。
防止某物质降温时析出。
(4)冰水洗涤。
洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
4.常用的提纯方法(1)水溶法:除去可溶性杂质。
(2)酸溶法:除去碱性杂质。
(3)碱溶法:除去酸性杂质。
(4)氧化剂或还原剂法:除去还原性或氧化性杂质。
(5)加热灼烧法:除去受热易分解或易挥发的杂质。
一、填空题1、化工工艺流程图示用来表达表示的示意性图样,它用的方式体现从原材料变成化工产品的全过程。
2、化工工艺流程图根据表达内容的详略,分为、和。
3、化工工艺流程图的图样在化工设计中的绘制次序是:、、、。
4、总工艺流程图以产品的为单位绘制,而方案、物料及带控制点的工艺流程图以为单位绘制。
5、一般带控制点的工艺流程图采用幅面,幅绘制,对生产流程过长可以采用的流程图格式。
6、化工工艺流程图中的设备采用示意性画法,每一设备需标注设备位号,设备位号一般包括、、等。
7、化工工艺流程图中的设备用线画出,用粗实线画出。
8、一般要在两个地方标注设备位号:第一是在图的,要求排列整齐,并尽可能正对设备,在位号线的下方标注设备。
第二是在设备,此处仅注位号,不注名称。
当几个设备或机器为垂直排列时,它们的位号和名称可以按顺序标注,也可水平标注。
9、设备位号 E0102中,E指设备为,01说明其,02说明。
10、所示的仪表控制点中被测变量是________,该仪表的安装方式为________。
二、简答题1、什么是方案流程图?什么是物料流程图?物料流程图和方案流程图有何区别?2、带控制点的工艺流程图包括哪些内容?3、工艺流程图中对设备的画法和标注有何要求?4、工艺流程图中对管道流程的画法和标注有何要求?5、简述阅读带控制点的工艺流程的步骤和要求。
三、读图题。
1、根据图示回答问题。
(1)简述管道代号PL1003-25×2和PW1003-32×3.5的含义。
(2)管道PL1003-25×2和PW1003-32×3.5分别流向何处。
2、PID图中应画出所有与工艺有关的检测仪表、调节控制系统、分析取样点和取样阀(组)。
仪表控制点用符号表示,并从其安装位置引出。
如图所示。
(1)仪表图形符号的绘制要求。
(2)简述该仪表仪表控制点的含义。
3、读醋酐残夜蒸馏流程图,回答以下问题。
(1)该岗位共有台设备,分别是。
生产车间工艺优化流程图第1章工艺优化概述 (3)1.1 工艺优化的重要性 (3)1.2 工艺优化的方法与步骤 (3)第2章车间布局优化 (4)2.1 车间布局现状分析 (4)2.1.1 车间空间布局 (4)2.1.2 生产线布局 (4)2.1.3 物流运输 (4)2.1.4 安全环保 (4)2.2 布局优化原则与目标 (4)2.2.1 优化原则 (5)2.2.2 优化目标 (5)2.3 布局优化方案设计 (5)2.3.1 生产线布局优化 (5)2.3.2 物流运输优化 (5)2.3.3 安全环保优化 (5)2.3.4 空间布局优化 (5)第3章生产流程优化 (5)3.1 生产流程现状分析 (6)3.1.1 生产流程概述 (6)3.1.2 现状问题分析 (6)3.2 流程优化方法与工具 (6)3.2.1 优化方法 (6)3.2.2 优化工具 (6)3.3 流程优化实施与监控 (6)3.3.1 实施步骤 (6)3.3.2 监控措施 (7)第4章作业标准化 (7)4.1 作业标准化概述 (7)4.2 作业标准制定与修订 (7)4.2.1 作业标准的制定 (7)4.2.2 作业标准的修订 (8)4.3 作业标准实施与监督 (8)4.3.1 作业标准实施 (8)4.3.2 作业标准监督 (8)第五章设备管理与优化 (8)5.1 设备管理现状分析 (8)5.1.1 设备配置与功能 (8)5.1.2 设备使用与管理 (8)5.1.3 设备故障与维修 (9)5.2 设备优化策略与措施 (9)5.2.2 设备更新与改造 (9)5.2.3 人员培训与管理 (9)5.2.4 设备维护与保养 (9)5.3 设备维护与保养 (9)5.3.1 定期检查与保养 (9)5.3.2 预防性维修 (9)5.3.3 优化维修流程 (9)5.3.4 建立设备档案 (9)5.3.5 加强设备信息化管理 (9)第6章人力资源管理优化 (9)6.1 人力资源管理现状分析 (10)6.2 人员配置与培训 (10)6.2.1 人员配置优化 (10)6.2.2 培训机制优化 (10)6.3 绩效考核与激励 (10)6.3.1 绩效考核优化 (10)6.3.2 激励机制优化 (10)第7章质量管理优化 (10)7.1 质量管理现状分析 (10)7.1.1 生产流程概述 (10)7.1.2 质量问题识别 (11)7.2 质量控制策略与措施 (11)7.2.1 原材料质量控制 (11)7.2.2 设备管理与维护 (11)7.2.3 人员培训与管理 (11)7.2.4 检验与质量控制 (11)7.2.5 环境保护与产品安全 (11)7.3 质量改进案例分析 (12)7.3.1 原材料质量改进 (12)7.3.2 设备管理改进 (12)7.3.3 人员培训与管理改进 (12)7.3.4 检验与质量控制改进 (12)7.3.5 环境保护与产品安全改进 (12)第8章物料管理优化 (12)8.1 物料管理现状分析 (12)8.2 物料采购与库存管理 (12)8.3 物料配送与回收 (13)第9章能源管理优化 (13)9.1 能源管理现状分析 (13)9.2 节能措施与设备改造 (13)9.3 能源监测与数据分析 (14)第10章环境与职业健康安全管理 (14)10.1 环境与职业健康安全管理现状分析 (14)10.1.2 职业健康安全现状 (14)10.2 环境与职业健康管理体系构建 (14)10.2.1 环境管理体系构建 (14)10.2.2 职业健康安全管理体系构建 (15)10.3 环境与职业健康安全监控与持续改进 (15)10.3.1 环境监控 (15)10.3.2 职业健康安全监控 (15)10.3.3 持续改进 (15)第1章工艺优化概述1.1 工艺优化的重要性工艺优化作为提高生产效率、降低成本、提升产品质量的重要手段,在现代制造业中发挥着越来越重要的作用。
《化工制图》课程教学大纲课程中文名称:化工制图课程英文名称:Chemical Industry Charting课程编号:ZJ13505课程性质:专业基础课学时:总学时54(理论课学时30、实验课学时24)学分:3适用对象:生物工程本科专业先修课程:无课程简介:化工制图是专门研究化工图样的绘制和阅读的一门课程,是一门必修的专业基础课。
本课程可分为制图基础和化工图样两部分,制图基础部分包括:制图基本知识与技能、投影基础、立体的投影及表面交线、组合体、机件的常用表达方法。
化工图样部分包括:化工设备零部件简介、化工设备图的内容与表达方法、化工设备图的绘制、化工设备图的阅读、化工工艺图等。
本课程的功能是培养学生正确地使用绘图工具和仪器,掌握较强的绘图和读图技能,使学生具备高素质劳动者和中高级专门人才所必需的基本理论知识和基本操作技能,初步具备解决实际问题的能力,为掌握职业技能和今后从事相关工作打下基础。
一、教学目标及任务通过本课程的学习,使学生理解化工制图设课的目的及要求。
理解制图的国家标准及相关的行业标准,掌握正投影法的基本理论和作图方法;掌握常用绘制工具的正确使用,能够绘制和阅读一般化工工艺图。
旨在培养学生的空间想象和空间思维能力以及运用化工制图知识解决实际问题的能力。
二、学时分配教学内容总学时理论实验第1章:制图基本知识(包括绪论) 4 3 1第2章:化工制图的投影基础16 8 8第3章:化工设备常用的表达方法 6 3 0第4章:化工设备零部件图7 4 3第5章:化工设备装配图7 4 6第6章:化工设备常用连接方法 2 2 0第7章:工艺流程图 5 2 6第8章:设备布置图 5 2 0第9章:管道布置图 2 2 0 合计54 30 24三、教学内容及教学要求第一章制图基本知识(3学时)教学要求:通过本章学习,了解基本绘图工具的使用;掌握工程制图中常用的作图方法;了解工程图样规格。
教学重点与难点:制图基本规格,尺规绘图。
1.工艺流程题的结构规律:“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。
2.对原料预处理的常用方法(1)研磨——减小固体颗粒的体积,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时灼烧就是为了除去可燃性杂质。
(5)煅烧——改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。
3.解答化工流程题的方法——目标分析法制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务。
要求用理论回答的试题应采用“四段论法”:1.(2018·河北衡水中学期中)已知海水中的溴含量约为65 mg·L-1,从海水中提取溴的工业流程如下:(1)上述步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将其转化成化合态的溴,目的是__________________。
(2)步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2,利用了溴的________(填字母)。
A.氧化性B.还原性C.挥发性D.腐蚀性(3)步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在方框内填入正确的化学计量数:(4)上述流程中吹出的溴蒸气也可以先用二氧化硫的水溶液吸收,再用氯气氧化,然后进行蒸馏,则溴与二氧化硫的水溶液反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________。
(5)实验室分离溴还可以用萃取法,下列可以用作溴的萃取剂的有________(填字母)。
A.乙醇B.四氯化碳C.裂化汽油D.苯答案(1)富集溴元素(2)C(3)33153(4)SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO2-4(5)BD解析(1)由于海水中Br-的浓度低,故步骤Ⅱ的目的是富集溴元素。
第八章塔塔是整个常减压蒸馏装置工艺过程的核心设备,原油在分馏塔中通过传质、传热实现分馏作用,最终将原油分离成不同馏分的产品。
塔的性能及操作的好坏,对常减压装置的产品质量和油品收率及装置能耗都有很大的影响。
由于三塔(初馏塔、常压塔、减压塔)汽化流程包含了两塔汽化(常压塔、减压塔)流程的内容,且应用较为普遍,故本章只介绍三塔汽化流程的常减压蒸馏装置中的塔及其操作。
根据塔内气液接触构件的结构形式的不同,塔可分为板式塔和填料塔及塔板、填料混合塔;根据塔内压力不同,分为常压塔、减压塔和高压塔(如稳定塔)。
8.1.塔的结构、作用及相关流程常减压装置分馏塔通常由圆柱形的壳体及内构件等组成。
8.1.1初馏塔的结构、作用及相关流程原油换热到230℃左右,进入初馏塔或闪蒸塔,已经有部分轻质油品汽化,初馏塔的任务就是对原油进行一次预蒸馏,从塔顶拔出原油中的部分汽油组分。
换后原油进入汽化段后部分汽化,流入塔底的液相部分(初底油)送至常压炉。
汽相上升到塔顶从塔顶拔出原油中的部分汽油组分。
侧线可根据目的产品的要求而设置,例如作为回流或者作为产品出装置在原油性质较轻的情况下,开初馏塔侧线对降低常压炉和常压塔的负荷、提高装置处理量效果明显,且有利于常压一线油收率的提高。
闪蒸塔的塔顶及侧线均不出产品,塔顶汽相至常顶冷凝冷却系统。
初馏塔的作用主要有以下几点:①由于初馏塔的进塔温度较低,当需要生产重整原料,而原油中的砷含量又较高时,初顶可以生产出砷含量较低的干点170℃左右重整原料,其余的轻馏份则因进料温度较高砷含量较高自常压塔顶拔出;②当原油带水或电脱盐系统波动时,则增加初馏塔对稳定常压塔的操作,防止冲塔事故的发生较有好处;③稳定常压塔的操作。
设置初馏塔可以大大降低因原油性质变化以及其它因素而引起的常压塔的操作波动,有利于生产工序的稳定。
④在加工高硫高盐等劣质原油时,由于塔顶低温部位H2S—HCl—H2O型腐蚀严重,设置初馏塔后,可将大部分腐蚀转移到初馏塔顶,减轻常压塔顶系统的腐蚀,这样做在经济上较为合理;⑤初馏塔可以采用较高的操作压力(绝压0.2~0.4MPa)以减少轻质馏分的损失。