化工工艺学论文题目氨合成烃类裂解论文

石油化工的范畴　　以石油及天然气生产的化学品品种极多、范围极广。石油化工原料主要为来自石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气，以及油田气、天然气等。石油馏分(主要是轻质油)通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃，芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气，进而生产合成氨、合成甲醇等。从烯烃出发，可生产各种醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等。随着科学技术的发展，上述烯烃、芳烃经加工可生产包括合成树脂、合成橡胶、合成纤维等高分子产品及一系列制品，如表面活性剂等精细化学品，因此石油化工的范畴已扩大到高分子化工和精细化工的大部分领域。石油化工生产，一般与石油炼制或天然气加工结合，相互提供原料、副产品或半成品，以提高经济效益（见石油化工联合企业）。编辑本段石油化工的作用石油化工是能源的主要供应者　　石油化工，主要指石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应石油者。我国1995年生产了燃料油为8千万吨。目前，全世界石油和天然气消费量约占总能耗量60%；我国因煤炭使用量大，石油的消费量不到20%。石油化工提供的能源主要作汽车、拖拉机、飞机、轮船、锅炉的燃料，少量用作民用燃料。能源是制约我国国民经济发展的一个因素，石油化工约消耗总能源的5%，应不断降低能源消费量。石油化工是材料工业的支柱之一　　金属、无机非金属材料和高分子合成材料，被称为三大材料。全世界石油化工提供的高分子合成材料目前产量约45亿吨，1996年，我国已超过800万吨。除合成材料外，石油化工还提供了绝大多数的有机化工原料，在属于化工领域的范畴内，除化学矿物提供的化工产品外，石油化工生产的原料，在各个部门大显身手。石油化工促进了农业的发展　　农业是我国国民经济的基础产业。石化工业提供的氮肥占化肥总量的80%，农用塑料薄膜的推广使用，加上农药的合理使用以及大量农业机械所需各类燃料，形成了石化工业支援农业的主力军。各工业部门离不开石化产品　　现代交通工业的发展与燃料供应息息相关，可以毫不夸张地说，没有燃料，就没有现代交通工业。金属加工、各类机械毫无例外需要各类润滑材料及其它配套材料，消耗了大量石化产品。全世界润滑油脂产量约2千万吨，我国约180万吨。建材工业是石化产品的新领域，如塑料关材、门窗、铺地材料、涂料被称为化学建材。轻工、纺织工业是石化产品的传统用户，新材料、新工艺、新产品的开发与推广，无不有石化产品的身影。当前，高速发展的电子工业以及诸多的高新技术产业，对石化产品，尤其是以石化产品为原料生产的精细化工产品提出了新要求，这对发展石化工业是个巨大的促进。石化工业的建设和发展离不开各行的支持　　石油化工国内外的石化企业都是集中建设一批生产装置，形成大型石化工业区。在区内，炼油装置为“龙头”，为石化装置提供裂解原料，如轻油、柴油，并生产石化产品；裂解装置生产乙烯、丙烯、苯、二甲苯等石化基本原料；根据需求建设以上述原料为主生产合成材料和有机原料的系列生产装置，其产品、原料有一定比例关系。如要求年产30万吨乙烯，粗略计算，约需裂解原料120万吨，对应炼油厂加工能力约250万吨，可配套生产合成材料和基本有机原料80 ~ 90万吨。由此可见，建设石化工业区要投入大量资金，厂区选址适当，不但要保证原料和产品的运输，而且要有充分的电力、水供应及其他配套的基础工程设施。各生产装置需要大量标准、定性的机械、设备、仪表、管道和非定型专用设备。制造机械设备涉及材料品种多，要求各异，有些重点设备高速超过50米，单件重几百吨；有的要求耐热1000°C，有的要求耐冷 - 150°C。有些关键设备需在国际市场采购。所有这些都需要冶金、电力、机械、仪表、建筑、环保各行业支持。石化行业是个技术密集型产业。生产方法和生产工艺的确定，关键设备的选型、选用、制造等一系列技术，都要求由专有或独特的技术标准所规定，如从国外引进，要支付专利或技术诀窍使用费。因此，只有加强基础学科，尤其是有机化学、高分子化学、催化、化学工程、电子计算机、自动化等方面的研究工作，加强相关专业技术人员的培养，使之掌握和采用先进科研成果，再配合相关的工程技术，石化工业才有可能不断发展，登上新台阶。编辑本段石油化工的发展　　石油化工的发展与石油炼制工业、以煤为基本原料生产化工产品和三大合成材料的发展有关。石油炼制起石油炼制源于19 世纪20年代。20世纪20年代汽车工业飞速发展，带动了汽油生产。为扩大汽油产量，以生产汽油为目的热裂化工艺开发成功，随后，40年代催化裂化工艺开发成功，加上其他加工工艺的开发，形成了现代石油炼制工艺。为了利用石油炼制副产品的气体，1920年开始以丙烯生产异丙醇，这被认为是第一个石油化工产品。20世纪50年代，在裂化技术基础上开发了以制取乙烯为主要目的的烃类水蒸汽高温裂解简称裂解）技术，裂解工艺的发展为发展石油化工提供了大量原料。同时，一些原来以煤为基本原料（通过电石、煤焦油）生产的产品陆续改由石油为基本原料，如氯乙烯等。在20世纪30年代，高分子合成材料大量问世。按工业生产时间排序为：1931年为氯丁橡胶和聚氯乙烯，1933年为高压法聚乙烯，1935年为丁腈橡胶和聚苯乙烯，1937年为丁苯橡胶，1939年为尼龙66。第二次世界大战后石油化工技术继续快速发展，1950年开发了腈纶， 1953年开发了涤纶，1957年开发了聚丙烯。编辑本段石油化工高速发展的原因是　　有大量廉价的原料供应（50 ~ 60年代，原油每吨约15美元）；有可靠的、有发展潜力的生产技术；产品应用广泛，开拓了新的应用领域。原料、技术、应用三个因素的综合，实现了由煤化工向石油化工的转换，完成了化学工业发展史上的一次飞跃。 20世纪70年代以后，原油价格上涨（1996年每吨约170美元），石油化工发展速度下降，新工艺开发趋缓，并向着采用新技术，节能，优化生产操作，综合利用原料，向下游产品延伸等方向发展。一些发展中国家大力建立石化工业，使发达国家所占比重下降。1996年，全世界原油加工能力为38亿吨，生产化工产品用油约占总量的10%。编辑本段石油化工在国民经济中的地位石油化工是近代发达国家的重要基干工业　　由石油和天然气出发，生产出一系列中间体、塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂、涂料、农药、染料、医药等与国计民生密切相关的重要产品。80年代，在工业发达国家中，化学工业的产值，一般占国民生产总值 6％～7％，占工业总产值7％～10％；而石油化工产品销售额约占全部化工产品的45％，其比例是很大的。　　石油化工2石油化工是能源的主要供应者　　石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应者。我国1995年生产了燃料油为8千万吨。目前，全世界石油和天然气消费量约占总能耗量60%；我国因煤炭使用量大，石油的消费量不到20%。石油化工提供的能源主要作汽车、拖拉机、飞机、轮船、锅炉的燃料，少量用作民用燃料。能源是制约我国国民经济发展的一个因素，石油化工约消耗总能源的5%，应不断降低能源消费量。石油化工是材料工业的支柱之一　　金属、无机非金属材料和高分子合成材料，被称为三大材料。全世界石油化工提供的高分子合成材料目前产量约45亿吨，1996年，我国已超过800万吨。除合成材料外，石油化工还提供了绝大多数的有机化工原料，在属于化工领域的范畴内，除化学矿物提供的化工产品外，石油化工生产的原料，在各个部门大显身手。石油化工促进了农业的发展　　农业是我国国民经济的基础产业。石化工业提供的氮肥占化肥总量的80%，农用塑料薄膜的推广使用，加上农药的合理使用以及大量农业机械所需各类燃料，形成了石化工业支援农业的主力军。　　石油化工可创造较高经济效益。以美国为例，以50亿美元的石油、天然气原料，可生产100亿美元的烯烃、苯等基础石油化学品，进一步加工得240亿美元的有机中间产品（包括聚合物），最后转化为400亿美元的最终产品。当然，原料加工深度越深，产品越精细，一般来说成本也相应增加。编辑本段世界石油化工　　1970年，美国石油化学工业产品，已有约3000种。资本主义国家所建生产厂已约1000个。国际上常用乙烯和几种重要产品的产量来衡量石油化工发展水平。乙烯的生产，大多采用烃类高温裂解方法。一套典型乙烯装置，年产乙烯一般为300～450kt，并联产丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等。乙烯及联产品收率因裂解原料而异。目前，这类装置已是石油化工联合企业的核心。　　70年代以前，世界石油化工的生产基地主要分布在美国、日本及欧洲等国。1973年后世界原油价格不断上涨，1983年以来又趋下跌，价格大起大落，使石油化工企业者对原料稳定、持久供应产生忧虑。发达国家改革生产结构，调整设备开工率，以适应新的经济形势。发展中国家尤其是产油国近年则在大力发展石油化工。80年代，世界乙烯生产能力的分布已发生变化，亚非拉等发展中国家所占比例有所提高。如将东欧国家的乙烯生产能力计算在内，则这些新兴石油化工生产地区的乙烯生产能力，约占世界乙烯总生产能力的四分之一。　　1958年，世界乙烯生产能力达到49Mt（不包括社会主义国家），其中新增乙烯生产能力约3Mt，约1/3建在非洲和中东地区，1/3建在拉美和东欧；传统石油化工生产地区，只新增生产能力800kt，且今后五年内，计划也很少新建乙烯装置，主要是进行现有装置的技术改造。编辑本段中国石油化工　　起始于50年代，70年代以后发展较快，建立了一系列大型石油化工厂及一批大型氮肥厂等，乙烯及三大合成材料有了较大增长。　　中国石油化工行业占工业经济总量的20%，因而对国民经济非常重要。石油化工行业包括石油石化和化工两个大部分，这两大部分在2006年都保持了较快地增长。如果把这两个部分作为一个整体来看，2006年石油化工累计实现的利润达到了4345亿，增长达到了9%，增量达到了658亿元，在整个规模以上工业新增利润中占到17%左右。　　石油化工32007年前三季度全行业实现现价工业总产值38211亿元，同比增长2%。重点跟踪的65种大宗石油和化工产品中，产量较2006年同期增长的有62种，占4%，其中增幅在10%以上的有47种，占3%，天然气、电石、纯苯、甲醇、轮胎外胎等产品产量呈较快增长态势。　　原油及加工制品平稳增长。2007年前三季度，全国原油生产较为平缓，天然气产量则增长较快。2007年1～9月累计生产原油6万吨，同比增长4%；天然气累计产量为4亿立方米，同比增长8%。原油加工量1万吨，同比增长0%。汽、煤、柴油产量继续保持稳定增长，累计生产汽油9万吨，同比增长5%；生产煤油867万吨，同比增长4%；生产柴油1万吨，同比增长1%。　　农化产品生产供应正常。由于农业生产的季节性特征，农用化学品生产也呈现比较强的季节性。化肥（折纯）2007年1～9月累计产量为5万吨，同比增长8%，其中氮肥7万吨，同比增长2%。2007年前三季度，农药原药累计产量为4万吨，同比增长6%，杀虫剂、除草剂产量增幅分别为7%和3%，农药产品结构进一步改善，杀虫剂占农药的比例已下降到1%。　　展望以石油和天然气原料为基础的石油化学工业，虽然在70年代经历两次价格上涨的冲击，但由于石油化工已建立起整套技术体系，产品应用已深入国防、国民经济和人民生活各领域，市场需要尤其在发展中国家，正在迅速扩大，所以今后石油化工仍将得到继续发展。80年代，世界石油化工所耗石油量仅为世界原油总产量的4％，所耗天然气为天然气总产量10％，更由于从石油和天然气生产化工品可取得很大的经济效益，故石油化工的发展有着良好的前景。为了适应近年原料价格波动，石油化工企业正在采取多种措施。例如，生产乙烯的原料多样化，使烃类裂解装置具有适应多种原料的灵活性；石油化工和炼油的整体化结合更为密切，以便于利用各种原料；工艺技术的改进和新催化剂的采用，提高产品收率，降低生产过程的能耗及原料消耗；调整产品结构，发展精细化工，开发具有特殊性能、技术密集型新产品、新材料，以提高经济效益，并对石油化工生产环境污染进行防治等。编辑本段石油化工专业　　石油化工专业是伴随着中国的石油化工的发展同时产生的化工学习专业课程，目的是培养石油化工人才，石油化工专业技术专业人才，一般各大理工科院校都设有此专业，该专业主要课程涉及：计算机应用、英语、有机化学、物理化学、化工分析、化工原理、石油加工工程系、化工节能、化工设备、化工安全与环保、精细化工，质量管理。　　就业方向：石油、化工、医药、食品等企业生产操作与管理。　　☆工业分析与检验专业：　　主要课程：计算机应用、英语、有机化学、无机化学、化工分析、电化学分析、光学分析　、常规仪器分析、化工安全与环保。　　就业方向：石油加工、石油化工、精细化工、医药、食品企业和环保部门从事化验分析操作与管理。编辑本段现代以石油化工为基础的三大合成材料　　塑料、合成橡胶、合成纤维

碳一化学是指从一个碳原子的化合物(如CH4、CO、CO2、CH3OH、HCHO等)出发合成各种化学品的技术。对上述一碳化合物合成其他化学品的研究和开发，逐渐形成了C1化学的主要分支：天然气化工、煤化工、合成气化工、CO化工、CO2化工、甲醇化工及甲醛化工等。从煤、天然气制合成气再进一步制备各种化工产品和洁净燃料，已成为当今化学工业发展的必然趋势。由于碳一化学以化工原料多样化和能源“非石油化”为战略目标，所以受到世界各国的关注和重视，投入大量的人力物力，从事研究和开发，取得很大的进展。以煤或天然气制合成化学品的原料气，全世界每年消费合成气3000亿Nm3，其中55%用于制造合成氨，25%用于制造甲醇。而且，30种重要的有机化工产品中有24种可由合成气制得，这对氮肥企业的产品结构调整和寻找新的经济增长点来说，确实是令人欢欣鼓舞的。抓住机遇，加快发展天然气化工（1）21世纪世界能源将进入天然气时代世界上蕴藏有相当丰富的天然气资源，常规资源总量为4万亿M3，非常规资源总量为849万亿M3，总计约4万亿M3。截止2001年初，已探明储量48万亿M3，待探明储量6万亿M3，估计到2030年探明储量可达404万亿M3。世界天然气的消费量也逐年上升，占能源消费构成的比例也逐年上升，1995年世界天然气消费量为22万亿M3，占世界能源消费构成23%，1996年两者分别上升为325万亿M3和24%。预测2030年世界天然消费量将比1996年翻一倍，年消费量达4万亿M3。相反，石油资源与消费量却不断萎缩，截止1996年，世界探明石油储量1511亿吨，剩余探明储量2亿吨，1996年世界石油产量61亿吨，按现有生产水平石油资源仅可开采40多年。而天然气资源尽管以极高的消费速度增长，世界范围内的天然气供应仍可保证100多年。因此，在未来20～30年里，世界范围内的能源结构发生重大变化，天然气将成为第一大能源。专家预测到本世纪中叶，世界能源结构中天然气将从目前的25%增加到40%，而石油将由现在的34%下降到20%，煤炭基本保持在27%左右。抓住机遇，推动天然气化工及综合利用是关系到解决未来能源的化工原料交替的战略任务，也是造福子孙后代的重大决策。（2）我国即将进入天然气快速发展的历史时期我国是天然气资源比较丰富的国家，地质资源总量约38～39万亿M3，列世界第十位，其中陆上30万亿M3，海上9万亿M3。已探明储量约9万亿M3，仅占资源总量的5%左右，列世界第16位，天然气资源勘探潜力很大。近年来我国天然气勘探取得了重大突破，陆上已在川渝、陕甘宁、新疆和青海形成四大气区；海上气田以渤海、南海西部地区和东海西湖凹陷作为重点勘探和增加产量的地区。1998年我国天然气产量为223亿M3，从居世界第22位上升为19位，占世界生产量的9%，2001年我国天然气产量294亿M3。预期2005年和2010年我国天然气产量将达到630和860亿M3，增长速度较快。截止2000年底，我国已经建成天然气管道总长度为4万公里，其中中国石油拥有16万公里。全国天然气“就近供应”各产气区及其周边地区，剩余及缺口部分进行全国调配。塔里木天然气的流向是“西气东输”。随着国家对经济和社会可持续发展问题的日益重视，政府逐步开始制定和颁布鼓励天然气工业发展的政策，不仅把天然气工业作为能源基础建设列为国家投资重点和鼓励发展的产业，还明确鼓励外商到中国进行天然气勘探开发、管道、储运设施等领域的合资合作，并且将出台一系列鼓励天然气开发利用的政策法规，包括融资政策、价格政策和税收政策等。（3）我国天然气资源利用结构尚需调整 ①在国家能源消费构成中所占比例较低世界和我国能源消费构成见表1 表1 世界和中国能源消费构成项目 1990年世界能源消费构成 1994年中国能源消费构成 2000年中国能源消费构成石油 6 2 天然气 3 0 5 煤 8 9 核电 7 — 水电 6 9 总计 100% 100% 世界天然气占能源消费构成的比例已从60年代的10%增加到5%，预计2010年到2020年间该比例将达到35～40%。我国天然气占能源消费构成的比例，近几年有较大提高，但不仅远低于世界平均值，而且也低于亚洲8%平均水平，以及日本、韩国等天然气资源缺乏的国家。我国是少数以煤为主要燃料的国家，煤在一次能源生产和消费中占主导地位的状况，在相当长的一段时期内难以根本改变，但是煤的利用不仅受到投资、运输和煤质等方面的制约，而且从保护环境的角度，必须改善能源结构。按单位当量比较，天然气在燃烧过程中排放的CO2和硫化物分别是煤排放的1/2和1/1200，而且每吨煤在燃烧过程中要排放1千克烟尘，而天然气基本不排放。 ② 天然气消费结构亦需改善我国天然气利用结构见表2。表2 中国天然气利用结构项目利用结构工业燃料发电民用化工其他 % 1 7 8 5 9 世界各国天然气消费结构差异很大，欧美发达国家天然气90%以上用于工业、民用和发电的燃料，不到10%用作化工原料，但绝对量很大，如美国每年的化工用气量高达400多亿M3。我国天然气约40%用于化工主要是化肥，但绝对量较小，1994年化工用气量约64亿M3。1998年约89亿M3。而城市燃气市场和发电市场开发不足。 ③ 天然气作为合成氨和甲醇的原料比例还低我国是世界合成氨生产第一大国，但以天然气为原料的生产能力仅占23%左右，远低于世界平均水平。甲醇是一个大宗化工产品，近年来产需增长很快，但在300万吨/年的总生产能力中以天然气为原料的只占35%左右，也明显偏低。表3 世界部分国家合成氨和甲醇原料中天然气所占比例单位：% 项目世界平均美国前苏联英国荷兰印度法国日本中国氨 80 2 2 100 100 4 23 甲醇 85 100 90 90 80 52 35 ④天然气资源不均衡我国已探明的天然气储量67%分布在中西部地区，而消费市场集中在东部和东南沿海地区，这无疑增加了天然气工业发展的难度。因此除了逐步完善天然气长输管道的输配气体系，还要有计划地引进国外天然气来满足经济发展较快，天然气需求量大、缺乏天然气资源的东南沿海地区，如珠江三角洲、长江三角洲和闽东南地区。以珠江三角洲为试点，进口液化天然气。另外也积极研究了引进俄罗斯天然气的可行性。天然气化工的优势领域以甲烷为主要原料的天然气化工从本世纪20年代以来一直保持稳定发展，40年代中后期起发展较快，50～60年代形成鼎盛时期，曾在世界化学工业中占据十分重要的地位。70年代中期以后虽然出现了廉价的石油乙烯化学加工的强大冲击，但天然气化工由于具有独特的技术经济优点而一直保持较稳定的发展势头。天然气作为相对稳定而廉价的化工原料，在生产合成氨及化肥、甲醇及其加工产品、乙烯（丙烯）及其衍生产品、乙炔及炔属精细化学品、合成气（CO+H2）及羰基合成产品等大宗化工产品以及生产甲烷氯化物、二硫化碳、氢氰酸、硝基烷烃、氦气等到产品方面一直保持原料和技术经济领先的发展优势。目前，天然气化工仍然是世界化学工业的重要支柱，世界上约有85%的合成氨及化肥、90%的甲醇及甲醇化学品、80%的氢气、60%的乙炔及炔属化学品、40%的乙烯（丙烯）及衍生产品等是用天然气原料和天然气凝析液（NGL）原料生产的。 1 天然气直接制化工产品（1）传统产品由于甲烷中的碳氢键比较稳定，不易打开，因而反应活性不高，目前以天然气为原料直接制得的化学品并不多，而且大吨位的产品很少，其中最重要的就是天然气乙炔。另外天然气中含有C2、C3及其以上的烃类，也是一个宝贵的资源。 ① 天然气部分氧化法制乙炔 20世纪60年代是乙炔及其化工利用的鼎盛时期，这应归功于甲烷热裂解和部分氧化制乙炔工业技术的出现。另外还有电弧法和等离子法等等。后由于石油化工的崛起，、乙炔化工的许多领域被代替，但在一些领域尚且有一定的生命力，如氯乙烯、醋酸乙烯和炔属醇（包括叔戊醇、芳樟醇、异植物醇等）。天然气部分氧化制乙炔经40年的发展，乙炔炉单台生产能力从7500t/a扩大到10000t/a，工艺上出现氢稀释甲烷热裂解和芳油淬冷乙炔裂化气等，总的来说进展不大。在有氯碱的地区把盐化工及天然气相结合可以走出综合利用的模式。 ② 甲烷热氯化生产甲烷氯化物（一氯、二氯、三氯甲烷和四氯化碳）该技术已逐步被甲醇氢氯化所替代。改造我国现有的甲烷热氯化装置的主要方向是，扩大单台装置的生产能力，提高氯利用率、充分回收反应热，根据市场需求生产多种氯化产品。 ③ 甲烷氨空气氧化生产氢氰酸自20世纪30年代安氏法问世以来，到50年代已成为氢氰酸的主要生产方法，70年代以后由于丙烯氨氧化法制丙烯腈实现工业化，副产氢氰酸导致安氏法走下坡路。近年来随着氢氰酸用途的增长和安氏法技术的改进，使安氏法重新焕发青春。但是它还受到除了丙烯腈副产以外各种生产氢氰酸方法的竞争，如火焰法、BMA法、甲醇氨氧化法、轻油裂解法、乙腈氨氧化法、甲酰胺热分解法、甲酸甲脂氨氧化法以及CO和NH3合成法、放射化学法、固体电解质燃料电池法等。 ④ 甲烷气相硝化制硝基甲烷因乙丙烷容易硝化，国外主要用丙烷气相硝化法生产硝基烷烃。对甲烷气相硝化法制硝基甲烷的研究主要是针对甲烷硝化困难和转化率低，因而造成成本高的问题，从催化剂、活化剂、节能降耗，优化操作条件和反应器等着手改进。 ⑤ 甲烷制二硫化碳尽管CS2的工业生产有木炭法、甲烷法、石油裂解气法三种以及有工业化前景的燃料油法和石油焦法。但国外有80%以上的CS2采用甲烷法。甲烷法中又分催化油吸收法，非催化油吸收法和非催化加压蒸馏法。我国已掌握了非催化法，并在分离流程中采用分级冷凝捕集和CS2逆流洗涤等技术。有独特之处，应进一步扩大生产规模，节能降耗，淘汰木炭法生产装置。 ⑥ 天然气制碳黑和尾气利用在油炉法碳黑迅速发展的情况下，天然气碳黑因能耗高，污染重的原因，已逐渐淘汰，生产技术无新的进展。，但在天然气田开发利用初期，以及利用试井放空天然气生产炭黑，半补强炭黑，橡胶专用炭黑、高纯度碳黑，也不失为一条措施。其次，碳黑尾气要综合利用，碳黑合成氨联产工艺，碳黑尾气制甲醇或羰基合成产品等。（2）天然气中除甲烷以外组份的分离及利用天然气中除甲烷还含有C2以上烃类及其他组分，含量超过一定数量时就有价值进行分离，加以利用。 ① 轻烃：随着天然气产量的不断增长，从油田气、湿性天然气中回收的轻烃量也在增加，合理有效地利用好轻烃是提高经济效益的有效手段。可用冷冻分离、膜分离、变压吸附分离等技术将天然气中C2以上烃类分离出，并根据不同情况加以利用，如裂解、环化、芳构化，特别是芳构化解决芳烃来源，如大庆、辽河、中原油田的轻烃，大部分供乙烯联合装置作裂解原料，胜利油田建设了以正丁烷为原料年产15kt顺酐的装置。在吐哈，利用油田轻烃中正丁烷生产40kt/a顺酐和20kt/a1，4-丁二醇，库尔勒打算利用轻烃中碳三碳四烷烃作原料，芳构化生产苯、甲苯和二甲苯，碳六制芳烃等。 ②硫磺：现代天然气化工大都要求原料天然气精脱硫，当得到硫数量较大时，可考虑制硫酸或二硫化碳。 ③氦气：我国天然气中贫氦，当H04%时可用深冷法分出。 ④碘：天然气中脱出的水中碘含量超过20mg/l时就有提取价值，日本碘产量在世界上占较大比重，而碘主要从天然气田水中提取。日本是亚洲主要的天然气进口国，重视天然气中脱出的水中碘的利用价值，可见天然气综合利用的重要性。 ⑤CO2：少数天然气井产出高CO2含量的天然气，这对天然气制化工产品时缺碳多氢的缺点正好加以弥补，有的气井中CO2超过70%甚至达95%以上，不得不考虑的CO2直接利用和化工利用。这是当代热门的环保课题，另有专著讨论。 2 天然气间接转化为化工产品由于甲烷直接制化学品比较困难，因而大部分天然气都是通过转化为合成气，由合成气再制得各种化工产品。严格来说这属于合成气化学范畴，但人们不满足于甲烷一次加工的产品，而主要着眼于深加工产品，因而出现了合成气化学、甲醇化学、甲醛化学、CO化工、CO2化工、发展成为现在的C1化学以及乙炔化工和加氢产品系列。本节主要讲述合成气化工。（1）天然气转化制合成气及其技术进展由于天然气转化是制得各种化学品的基础，不同产品需不同组成的合成气，而且在生产装置投资和产品能耗方面占主导地位，因此，天然气转化制合成气工艺始终是天然气化工的重点。现有天然气转化工艺有9种之多。 ① 通用工艺CH4+水蒸汽+空气为原料之一、二段转化，用于合成氨，已大型化。 ② 中国早期开发以CH4+水蒸汽+空气为原料CCR间歇转化，用于小型氨厂。 ③ 用CH4+水蒸汽+空气为原料的换热式一段炉和二段炉转化工艺用于合成氨（LCA）。 ④ 用CH4+水蒸汽+CO2为原料的一段炉工艺，用于甲醇合成（新西兰）。 ⑤ 用CH4+水蒸汽+O2为原料，换热式一段炉+纯氧二段炉工艺用于甲醇合成（LCM） ⑥ CH4+CO2+O2制取H2/CO比较小的合成气。 ⑦ CH4+H2O+CO2+O2组分调变制取H2/CO比较小的合成气。 ⑧ 用CH4+O2部分氧化制取H2/CO≈1的合成气。 ⑨ 予转化工艺除在工业上已成就的工艺之外，少数工艺尚未开发成功，总结起来转化工艺的发展不外乎围绕以下几个原则进行： ① 调整H2/CO比。用水蒸汽则H2增加，用CO2和O2可减少H2，或增加CO。 ② 增加CO2可以节约原料气。 ③ 用内热式反应器可以改善外热一段炉的热效率，节约燃料气。 ④ 如何防止结碳和反应器局部过热。 ⑤ 氧的加入，增加了制氧这部分能耗。 ⑥ 天然气加压比合成气压缩更为节能。（2）合成氨氨和甲醇是合成气或者说是天然气的二大主要产品，目前世界上合成氨年生产能力15000万吨，甲醇年生产能力3400万吨，80%～90%都以天然气为原料。中国是世界合成氨第一生产大国，目前主要是搞好大型企业的节能技改，同时调整产品结构和整体布局，改变氮多磷少钾缺的现象，生产高浓度肥料和复合肥料是今后的重点。合成氨生产规模除了向单系列大型化发展以外，撬装式的小型生产装置特别适用于油气田早期开发或产量小的单气井。（3）甲醇与氨不同，甲醇是重要的有机化工原料，在当代化学工业中占有重要地位，其下游产品有几十上百种。与轻油或煤为原料相比，天然气制甲醇具有流程简单投资省成本低等一系列优点，下表可以看出。表4三种原料生产甲醇的技术经济对比单位：% 项目天然气轻油煤占地 100 200 300 人员 100 140 200 成本 100 140 150 高压法合成甲醇早已被低压法代替，在四种典型的低压法工艺，英国ICI法，德国Lurgi法，丹麦Topsfe和日本三菱MGC法中，前两种为主，各自具有特色的合成催化剂和反应器以及天然气转化工艺。我国已掌握了低压合成甲醇技术及其催化剂。新的合成甲醇工艺，围绕克服甲醇合成热力学的平衡限制，出现了两种淤浆床工艺。一种是沿用Cu/Zn/Al催化剂，在矿物油淤浆中通入H2/CO比为1的合成气与水蒸汽，利用变换反应调节H2/CO比例，在0MPa和250℃以下合成甲醇。由于单程转化率高，少量气体循环通过蒸汽泵带入，取消循环泵，达到节能目的。此工艺为美国APC技术，在伊斯曼煤气厂中运转3个月，生产能力由原设计的260t/d提高到500t/d。另一种工艺是在以甲醇钠特殊制备的CuCrO4为催化剂，在淤浆床中4MPa、90℃下进行，合成气H2/CO为1～2，单程转化率可达90%以上，产品为甲醇与甲酸甲酯。总选择性高达98%。国内对上述两种方法均有研究，并拟进行中试。最新的工艺是在超临界下进行甲醇合成，利用超临界的特殊性能，促进反应达到高的CO单程转化率。(待续)

您好！化学工程与工艺本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识，能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。　　业务培养要求：　　本专业学生主要学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识，受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练，具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造，对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。　　毕业生应获得以下几方面的知识和能力：　　掌握化学工程、化学工艺、应用化学等学科的基本理论、基本知识；2．掌握化工装置工艺与设备设计方法，掌握化工过程模拟优化方法；　　3．具有对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力；　　4．熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规；　　5．了解化学工程学的理论前沿，了解新工艺、新技术与新设备的发展动态；　　6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力；　　具有创新意识和独立获取新知识的能力。　　主干学科；化学、化学工程与技术，主要偏重于工艺研究方面。基本课程：四大化学基础课（无机化学、有机化学、分析化学、物理化学，高等数学，大学英语，大学物理，大学计算机，思修，中国近代史纲要，马哲，毛概等。　　主要课程：物理化学、化工原理、化学反应工程和一门必选的专业方向课程。　　主要实践性教学环节：包括化学与化工基础实验、认识实习、生产实习、计算机应用及上机实践、课程设计、毕业设计（论文）计算机应用要求较高等，一般安排40周。　　主要专业实验：化工热力学、化工传递过程、化学反应工程、化工过程系统工程、工业催化和应用化学等。石油化工石油化学工业以石油为原料生产化学品的领域。广义上也包括天然气化工。石油化工是20世纪20年代随石油炼制工业的发展而形成的，并于第二次世界大战期间成长起来。战后，随着大量廉价石油的开采，石油化工得以高速发展，使大量化学品的生产从传统的以煤及农林产品为原料，转移到以石油及天然气为原料的基础上来。石油化工已成为化学工业中的基干工业，在国民经济中占有重要地位。石油化工原料主要为来自石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气，以及油田气、天然气等。石油馏分（主要是轻质油）通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃，芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气，进而生产合成氨、合成甲醇等。从烯烃出发，可生产各种醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等。石油化工的生产，一般与石油炼制或天然气加工结合，相互提供原料、副产品或半成品，以提高经济效益。由石油和天然气出发，生产出一系列中间体、塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂、涂料、农药、染料、医药等与国计民生密切相关的重要产品。

化工工艺学课程论文题目合成氨

合成氨在化学工业史上意义重大，是基础理论在工业上成功运用的典范，还开创了化工高压技术。此外，合成氨过程中出现的问题也向理论化学提出了要求，推动了基础理论的进一步发展。

石油化工生产技术专业论文题目：中国的石油中化工产业现状与竞争力分析中国的石化产业可持续发展研究工业废水处理技术我国合成氨工业现状及节能技术当前我国能源消费形势分析 21世纪涂料工业发展及对策聚乙烯纳米材料发展现状及前景纳米在化工生产中的应用世界聚乙烯烃工业的发展前景氯碱工业的发展及应用聚氯化-2-羟丙基-1，1-N-二甲胺的合成及性质测定矿渣MTC固井技术的应用研究板式精馏塔的设计 21世纪中国炼油工业发展问题探讨氯乙烯的合成与制备中国石油化工产业乙炳橡胶生产工艺及其经济分析我国氯碱工业现状及发展研究丁苯橡胶的技术发展及市场前景面向21世纪的炼油工业原油常减压蒸馏工艺流程研究催化裂化化学反应原理及催化剂的选用润滑油添加剂的分类与选用大庆与胜利油田原油的特点并设计适合的加工方案纳米材料在生产中的应用永磁材料的发展炼油用泵的现状研究化学反应速率的测定方法二组分系统相图的绘制浅析燃料电池技术 21世纪涂料工业的现状和前景石化企业废水处理研究大王热电厂煤渣综合处理研究大王镇橡塑企业发展现状及远景化工企业持续发展应重点研究的几个问题我国聚酯工业的发展

你可以从氢氮比温度压力空速循环量惰气含量出入口气体氨含量以及催化剂等考虑

合成氨的工艺论文

你这个问题太大了。氨的合成，首先必须制备合格的氢、氮原料气。氮气可直接取自空气或将空气液化分离而得；或使空气通过燃料层燃烧，将生成的CO和CO2除去而制得。氢气一般常用含有烃类的各种燃料，如焦炭、无烟煤、天然气、重油等为原料与水蒸气作用的方法来制取。合成氨的生成过程基本上可分为 3 个步骤：原料气的制备；原料气的净化；氨的合成。利用固体燃料(焦炭或煤)的燃烧将水蒸气分解，将空气中的氧与焦炭或煤反应而制得氮气、氢气、一氧化碳、二氧化碳等的气体混合物。气化过程中的主要反应有： C + H2O(g) = CO +H2 ΔH = 39 kJ/mol C + 2H2O(g) = CO2 +2H2 ΔH = 20 kJ/mol将净化后的氢、氮混合气经压缩后，在铁催化剂与高温条件下合成氨，反应式为 3H2 + 2N 2 = NH3尿素合成过程包括：在过量氨存在下，用氨和二氧化碳作初始原料合成尿素；由此生成的尿素合成液，在高压下，使用二氧化碳或氨作汽提剂，进行汽提，并且在比上述高压低的压力下，使得到的尿素合成液至少经一步分解和分离未转化物的操作，目的是为了分离过量氨和由氨基甲酸铵分解产生的氨和二氧化碳，该氨基甲酸铵没有从合成液中转化成尿素；以上生成的氨和二氧化碳气体混合物用溶剂吸水或冷凝；然后将所得到的溶液或冷凝液再循环用于尿素合成工序，

天然气制氨。天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化合成氨重要下游尿素碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约3体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。

合成氨工艺流程论文

合成氨的主要工艺过程有哪些？各过程的作用是什么？第一步是原料气的制备。采用合成法生产氨，首先必须制备含氢和氮的原料气。它可以由分别制得的氢气和氮气混合而成，也可同时制得氢氮混合气。第二步是原料气的净化。制取的氢氮原料气中都含有硫化合物、一氧化碳、二氧化碳等杂质。这些杂质不仅能腐蚀设备，而且能使氨合成催化剂中毒。因此，把氢氮原料气送入合成塔之前，必须进行净化处理，除去各种杂质，获得纯净的氢氮混合气。第三步是原料气的压缩和氨的合成。将纯净的氢氮混合气压缩到高压，并在高温和有催化剂存在的条件下合成为氨。生产合成氨的原料主要焦炭、煤、天然气、重油、轻油等燃料，以及水蒸气和空气；生产合成氨的主要过程一般如下图所示。原料 →原料气的制备 → 脱硫→ 一氧化碳的变换→ 脱碳→ 少量CO及CO2的清除 →压缩 →氨的合成→ 产品氨

回答你好！很高兴为你解答问题：(1)原料气制备：首先将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。(2)净化对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。(3)最后将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨产品的工序，是整个合成氨生产过程的核心部分。氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行，由于反应后气体中氨含量不高，一般只有100故采用未反应氢氮气循环的流程。

合成氨：由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨

合成氨的工艺论文1500

合成氨，指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。别名：氨气。分子式NH3英文名：synthetic ammonia。世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料生产方法生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。 ①天然气制氨。天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约1％～3％（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。 ②重质油制氨。重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。 ③煤（焦炭）制氨。随着石油化工和天然气化工的发展，以煤（焦炭）为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料，氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。液氨常用作制冷剂。贮运商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。此外，为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡，防止因短期事故而停产，需设置液氨库。液氨库根据容量大小不同，有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。

在自然条件下将氮气转化为可用作化肥的氨一直是科学家的梦想。近日，美国俄勒冈大学的化学家宣布找到一种新方法，使常温常压下用氮气合成氨成为可能。相关论文将发表在7月27日的美国化学学会会刊上。合成反应中使用氢气作为氨的还原剂，也就是电子供体。此外还使用了一种名为trans-Fe(DMeOPrPE)2Cl2的铁化合物。这种化合物的制作并不困难。整个反应在醚溶液中完成，但是研究人员已经证明，除了其中一步之外都可以在水中进行。论文通讯作者、俄勒冈大学化学教授大卫·泰勒说：“在化学家眼中，常温常压下用氮气和氢气在水中合成氨是固氮领域的圣杯，我们的下一个挑战就是找出在水中完成整个反应的步骤。” 氮气在空气中表现出惰性，但当它被转换为氨后，就可以用作氮肥促进植物生长。目前工业合成氨普遍采用哈伯—博施法，它的原理是让氮气和氢气在高温高压下发生催化反应，这种已使用近一个世纪的方法目前仍是最经济的合成氨方法。俄勒冈大学的方法与哈伯—博施法非常类似，也使用氢分子的电子作为固氮反应的电子源。泰勒说：“这是最简单的反应方法，其他方法要么需要使用不稳定的电子供体，要么需要高温以完成化合反应。” 但泰勒同时也强调：“尽管新方法是一种非常吸引人的解决方案，但要投入经济可行的工业生产可能还会需要几十年。”