二化學(xué)工藝基礎(chǔ)

1、第二章第二章 第二章化學(xué)工藝基礎(chǔ)第二章化學(xué)工藝基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 了解主要化工原料及其加工過程；化學(xué)工藝學(xué)的基本概念。了解主要化工原料及其加工過程；化學(xué)工藝學(xué)的基本概念。 掌握石油的一次加工和二次加工的工藝和特點(diǎn)；化工過程掌握石油的一次加工和二次加工的工藝和特點(diǎn)；化工過程的主要效率指標(biāo)；熱量衡算和物料衡算的主要效率指標(biāo)；熱量衡算和物料衡算 掌握化工生產(chǎn)工藝流程的組織的基本方法，學(xué)會(huì)分析復(fù)雜掌握化工生產(chǎn)工藝流程的組織的基本方法，學(xué)會(huì)分析復(fù)雜流程的單程轉(zhuǎn)化率、全程轉(zhuǎn)化率、選擇性等效率指標(biāo)，建流程的單程轉(zhuǎn)化率、全程轉(zhuǎn)化率、選擇性等效率指標(biāo)，建立初步的工程概念。立初步的工程概念。 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容

2、原料資源及其加工原料資源及其加工 化工生產(chǎn)過程及流程化工生產(chǎn)過程及流程 化工過程的主要效率指標(biāo)化工過程的主要效率指標(biāo) 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的影響反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的影響 催化劑的性能及使用催化劑的性能及使用 反應(yīng)過程的物料衡算和熱量衡算基礎(chǔ)反應(yīng)過程的物料衡算和熱量衡算基礎(chǔ)2.1 2.1 原料資源及其加工原料資源及其加工l 石油石油l 天然氣天然氣l 煤煤l 生物質(zhì)生物質(zhì)l 空氣空氣l 水水2.1.1 石油及其加工利用 l 石油化工自石油化工自2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代開始蓬勃發(fā)展年代開始蓬勃發(fā)展l 基本有機(jī)化工、高分子化工、精細(xì)化工及氮肥工業(yè)等的基本有機(jī)化工、高分子化工、精

3、細(xì)化工及氮肥工業(yè)等的產(chǎn)品中大約有產(chǎn)品中大約有90%90%來源于石油和天然氣來源于石油和天然氣石油及其加工石油及其加工l 三烯三烯乙烯、丙烯、丁二烯乙烯、丙烯、丁二烯 l 石油制取石油制取l 三苯三苯苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯 l 石油、天然氣和煤制取石油、天然氣和煤制取 石油的組成石油的組成 l 由分子量不同、組成和結(jié)構(gòu)不同、數(shù)量眾多的化合物由分子量不同、組成和結(jié)構(gòu)不同、數(shù)量眾多的化合物構(gòu)成的構(gòu)成的混合物混合物，其中化合物的沸點(diǎn)從常溫到，其中化合物的沸點(diǎn)從常溫到500500以以上上l 石油中的化合物分為石油中的化合物分為烴類烴類 非烴類非烴類 膠質(zhì)和瀝青膠質(zhì)和瀝青 烴類化合物烴類化合物

4、非烴化合物非烴化合物 膠質(zhì)和瀝青質(zhì)膠質(zhì)和瀝青質(zhì) 鏈?zhǔn)斤柡蜔N鏈?zhǔn)斤柡蜔N 環(huán)烷烴環(huán)烷烴 芳香烴芳香烴 硫化物硫化物 氮化物氮化物 含氧化合物含氧化合物 稠環(huán)烴類等稠環(huán)烴類等根據(jù)沸程的不同，將石油制品分類根據(jù)沸程的不同，將石油制品分類 2. 油油品的概念品的概念 l石腦油（輕汽油）石腦油（輕汽油） 5050140140l汽油汽油 140140200200l航空煤油航空煤油 140140230230l煤油煤油 180180310310l柴油柴油 260260350350l潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油 350350520520l重、渣油重、渣油 520520 來源來源 常減壓蒸餾（一次加工）得到直餾汽油常減壓蒸餾（一次

5、加工）得到直餾汽油 催化裂化重整（二次加工）得到催化汽油催化裂化重整（二次加工）得到催化汽油 辛烷值辛烷值 汽油在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時(shí)，抗爆震性能的指標(biāo)。辛烷值越大汽油在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時(shí)，抗爆震性能的指標(biāo)。辛烷值越大 抗爆震性能愈高，汽油的質(zhì)量也愈好抗爆震性能愈高，汽油的質(zhì)量也愈好 測(cè)定方法：研究法測(cè)定方法：研究法(RON)(RON)、馬達(dá)法、馬達(dá)法(MON)(MON) 汽油的來源和指標(biāo)汽油的來源和指標(biāo) 將異辛烷規(guī)定為將異辛烷規(guī)定為100100，正庚烷為，正庚烷為0 0，兩者以不同比例混合，兩者以不同比例混合，制成標(biāo)準(zhǔn)汽油。將待測(cè)汽油與標(biāo)準(zhǔn)汽油相比較，若兩者在制成標(biāo)準(zhǔn)汽油。將待測(cè)汽油與標(biāo)準(zhǔn)汽油相比較，

6、若兩者在標(biāo)準(zhǔn)汽油機(jī)中炕爆性能相同，則待測(cè)汽油的辛烷值就是同標(biāo)準(zhǔn)汽油機(jī)中炕爆性能相同，則待測(cè)汽油的辛烷值就是同測(cè)標(biāo)準(zhǔn)汽油中異辛烷的百分含量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)汽油中異辛烷的百分含量 9393 ？ 9090 辛烷值定義辛烷值定義評(píng)定柴油發(fā)火性能（自燃性）的指標(biāo)評(píng)定柴油發(fā)火性能（自燃性）的指標(biāo)定義：在單缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)試驗(yàn)油料的自燃性和十六烷與定義：在單缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)試驗(yàn)油料的自燃性和十六烷與2 2甲基萘某一混合物的自燃性能相同時(shí)，待測(cè)油料的十六烷甲基萘某一混合物的自燃性能相同時(shí)，待測(cè)油料的十六烷值就和混合油料中十六烷值的體積百分?jǐn)?shù)相同值就和混合油料中十六烷值的體積百分?jǐn)?shù)相同 柴油的指標(biāo)柴油的指標(biāo)- - 十六烷值十

7、六烷值l 餾程閃點(diǎn)：評(píng)定柴油蒸發(fā)性能的指標(biāo)，主要是餾程閃點(diǎn)：評(píng)定柴油蒸發(fā)性能的指標(biāo)，主要是50%50%和和90%90%的餾出溫度的餾出溫度l 凝點(diǎn)：在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下，試樣開始失去流動(dòng)性凝點(diǎn)：在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下，試樣開始失去流動(dòng)性的溫度的溫度l 冷濾點(diǎn)：通過過濾器的流量每分鐘不足冷濾點(diǎn)：通過過濾器的流量每分鐘不足20mL20mL時(shí)的最時(shí)的最高溫度高溫度 柴油的其他性能指標(biāo)柴油的其他性能指標(biāo)l 5 5: 8: 8以上以上l 0 0: 8: 8至至44l 1010: 4: 4至至55l 2020: : 55至至1414l 3535: : 1414至至2929l 5050: : 2929至至44 4

8、4 根據(jù)使用時(shí)的氣溫選用不同標(biāo)號(hào)根據(jù)使用時(shí)的氣溫選用不同標(biāo)號(hào)柴油標(biāo)號(hào)的依據(jù)是柴油的凝固點(diǎn)柴油標(biāo)號(hào)的依據(jù)是柴油的凝固點(diǎn) 柴油的標(biāo)號(hào)柴油的標(biāo)號(hào)利用原油中各組分沸點(diǎn)的差別進(jìn)行分離利用原油中各組分沸點(diǎn)的差別進(jìn)行分離常壓蒸餾常壓蒸餾減壓蒸餾減壓蒸餾 石油的加工石油的加工一次加工一次加工 油品的加工油品的加工 催化重整催化重整 （catalytic reformingcatalytic reforming） 催化裂化催化裂化 (catalytic cracking) (catalytic cracking) 催化加氫裂化催化加氫裂化 (catalytic hydrocracking) (catalytic

9、 hydrocracking) 烴類熱裂解烴類熱裂解 （pyrolysis of hybrocarbonspyrolysis of hybrocarbons）二次加工二次加工 餾分油的化學(xué)加工餾分油的化學(xué)加工 調(diào)整烴類的組成調(diào)整烴類的組成石油的加工的主要途徑和產(chǎn)品石油的加工的主要途徑和產(chǎn)品l天然氣天然氣 主要成分是甲烷主要成分是甲烷 l 干氣干氣 甲烷含量高于甲烷含量高于90% 90% l 濕氣濕氣 C C2 2CC4 4烷烴含量烷烴含量15%20%15%20%l油田伴生氣油田伴生氣 天然氣于石油伴生天然氣于石油伴生l煤層氣（瓦斯氣）煤層氣（瓦斯氣） 吸附在煤上的甲烷吸附在煤上的甲烷l天然氣水

10、合物天然氣水合物 凍土帶和海底甲烷與水組成的籠形化合物凍土帶和海底甲烷與水組成的籠形化合物天然氣及其加工利用天然氣及其加工利用l 制氫氣和合成氨制氫氣和合成氨 l 經(jīng)合成氣路線制燃料和化工產(chǎn)品經(jīng)合成氣路線制燃料和化工產(chǎn)品 l 直接催化轉(zhuǎn)化成化工產(chǎn)品直接催化轉(zhuǎn)化成化工產(chǎn)品 l 熱裂解制化工產(chǎn)品熱裂解制化工產(chǎn)品 l 甲烷的氯化、硝化、氨氧化和硫化甲烷的氯化、硝化、氨氧化和硫化l 濕氣中濕氣中C C2 2 C C4 4烷烴的利用烷烴的利用天然氣的化工利用天然氣的化工利用煤煤(coal) (coal) 由含碳、氫的多種結(jié)構(gòu)的大分子有機(jī)物和少量由含碳、氫的多種結(jié)構(gòu)的大分子有機(jī)物和少量硅、鋁、鐵、鈣、鎂的

11、無機(jī)礦物質(zhì)組成硅、鋁、鐵、鈣、鎂的無機(jī)礦物質(zhì)組成 成煤過程的程度不同分為成煤過程的程度不同分為 泥煤、褐煤、煙煤和無煙煤泥煤、褐煤、煙煤和無煙煤 H% O%H% O%含量順序含量順序 泥煤泥煤 褐煤褐煤 煙煤煙煤 無煙煤無煙煤煤及其加工利用煤及其加工利用 l 高溫干餾（煉焦）高溫干餾（煉焦）l 低溫干餾低溫干餾l 煤氣化煤氣化 煤液化（直接液化煤液化（直接液化 間接液化）間接液化）煤的加工煤的加工煤煤低溫干餾低溫干餾 焦?fàn)t煤氣焦?fàn)t煤氣含氫、甲烷、乙烯等含氫、甲烷、乙烯等 低溫煤焦油低溫煤焦油 酚類、烷烴、環(huán)烷烴等酚類、烷烴、環(huán)烷烴等 半焦半焦 氣化氣化 合成氣合成氣 高溫干餾高溫干餾 焦?fàn)t煤氣

12、焦?fàn)t煤氣 粗苯粗苯 分離分離 苯苯二甲苯二甲苯 甲苯甲苯 氧（雜）茚氧（雜）茚 茚茚煤焦油煤焦油 分離分離苯酚、甲酚、二甲酚苯酚、甲酚、二甲酚 萘、烷基萘萘、烷基萘 蒽蒽其他化工原料其他化工原料氣化氣化合成氣合成氣合成合成氨、甲醇、低碳混合氨、甲醇、低碳混合醇、汽油、柴油等醇、汽油、柴油等 高壓加氫液化高壓加氫液化汽油、煤油、柴油等汽油、煤油、柴油等 糠醛的生產(chǎn)糠醛的生產(chǎn)2C2H10O5 H2O淀粉淀粉C12H22O11( (麥芽糖麥芽糖) )H2O2C6H12O6( (葡萄糖）葡萄糖）C6H12O6酵母酵母2CH3CH2OH + 2CO2乙醇的生產(chǎn)乙醇的生產(chǎn) 生物質(zhì)及其加工利用生物質(zhì)及其加工

13、利用HC CHC5H10O5CC糠醛糠醛 OCHO + 3 + 3 H2O 產(chǎn)品分離與精制產(chǎn)品分離與精制 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng) 原料預(yù)處理原料預(yù)處理 2.2 2.2 化工生產(chǎn)過程及流程化工生產(chǎn)過程及流程化工生產(chǎn)過程化工生產(chǎn)過程達(dá)到所需狀態(tài)和規(guī)格達(dá)到所需狀態(tài)和規(guī)格反應(yīng)類型、反應(yīng)器反應(yīng)類型、反應(yīng)器得到符合規(guī)格的產(chǎn)品得到符合規(guī)格的產(chǎn)品回收利用副產(chǎn)物回收利用副產(chǎn)物 化工生產(chǎn)工藝流程組織化工生產(chǎn)工藝流程組織 推論分析法推論分析法從從“目標(biāo)目標(biāo)”出發(fā)對(duì)不同功能的單元進(jìn)行邏輯組合出發(fā)對(duì)不同功能的單元進(jìn)行邏輯組合化工工藝過程的化工工藝過程的 “洋蔥洋蔥”模型模型反應(yīng)器反應(yīng)器分離與再循環(huán)分離與再循環(huán)換熱網(wǎng)絡(luò)換熱網(wǎng)絡(luò)

14、公用工程公用工程化工生產(chǎn)工藝流程組織化工生產(chǎn)工藝流程組織 功能分析法功能分析法分析每個(gè)單元的基本功能和屬性，列出不同方案分析每個(gè)單元的基本功能和屬性，列出不同方案不同功能單元的實(shí)施方法不同功能單元的實(shí)施方法不同設(shè)備型式不同設(shè)備型式不同流程方案不同流程方案化工生產(chǎn)工藝流程組織化工生產(chǎn)工藝流程組織 形態(tài)分析法形態(tài)分析法對(duì)不同流程方案精確分析評(píng)價(jià)，擇優(yōu)汰劣對(duì)不同流程方案精確分析評(píng)價(jià)，擇優(yōu)汰劣原原 則則l是否滿足所要求的技術(shù)指標(biāo)是否滿足所要求的技術(shù)指標(biāo)l經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性l環(huán)境、安全和法律環(huán)境、安全和法律l技術(shù)資料的完整性和可信度技術(shù)資料的完整性和可信度 例例 丙烯氨氧化制丙烯腈生產(chǎn)過程

15、丙烯氨氧化制丙烯腈生產(chǎn)過程主反應(yīng)：主反應(yīng)： C3H6+NH3+1/2O2 CH2= CHCN + H2O主要副產(chǎn)物：主要副產(chǎn)物： HCN CH3CN Q ? 如何從吸收塔底流出的水溶液中分離出丙烯腈如何從吸收塔底流出的水溶液中分離出丙烯腈和副產(chǎn)物呢？和副產(chǎn)物呢？ 方案一：方案一：將丙烯腈和各副產(chǎn)物同時(shí)從水溶液中蒸發(fā)出將丙烯腈和各副產(chǎn)物同時(shí)從水溶液中蒸發(fā)出來，冷凝后再逐個(gè)精餾分離；來，冷凝后再逐個(gè)精餾分離； Q？ 丙烯腈與乙腈的沸點(diǎn)相近，普通精餾丙烯腈與乙腈的沸點(diǎn)相近，普通精餾方法難于將它們分離方法難于將它們分離方案二：方案二：采用萃取精餾法先將丙烯腈和采用萃取精餾法先將丙烯腈和HCNHCN解吸

16、出來，解吸出來，乙腈留在水溶液中，然后再分離丙烯腈和乙腈留在水溶液中，然后再分離丙烯腈和HCNHCN 乙腈與水完全互溶，而丙烯腈在水中的溶解乙腈與水完全互溶，而丙烯腈在水中的溶解度很小，用水作萃取劑，使兩者精餾分離變度很小，用水作萃取劑，使兩者精餾分離變得很容易得很容易2.3 化工過程的主要效率指標(biāo) l生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度l化學(xué)反應(yīng)的效率化學(xué)反應(yīng)的效率合成效率合成效率l轉(zhuǎn)化率選擇性轉(zhuǎn)化率選擇性 收率收率l平衡轉(zhuǎn)化率和平衡產(chǎn)率平衡轉(zhuǎn)化率和平衡產(chǎn)率生產(chǎn)能力一個(gè)設(shè)備、一套裝置或一個(gè)工廠在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品一個(gè)設(shè)備、一套裝置或一個(gè)工廠在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品量或處理的原料量量或處理的原

17、料量單位單位 千克千克/ /時(shí)（時(shí)（kg/hkg/h） 噸噸 / /天天 (t/d) (t/d) 萬噸萬噸/ /年年 (10kt/a)(10kt/a)？設(shè)計(jì)能力：？設(shè)計(jì)能力：在最佳條件下可以達(dá)到的最大生產(chǎn)能力在最佳條件下可以達(dá)到的最大生產(chǎn)能力設(shè)備的單位體積（或面積）的生產(chǎn)能力設(shè)備的單位體積（或面積）的生產(chǎn)能力單位：?jiǎn)挝唬?kg/hmkg/hm3 3，t/dmt/dm3 3kg/hmkg/hm2 2，t/dmt/dm2 2 生產(chǎn)強(qiáng)度生產(chǎn)強(qiáng)度？時(shí)空收率時(shí)空收率催化劑的生產(chǎn)強(qiáng)度催化劑的生產(chǎn)強(qiáng)度單位時(shí)間、單位體積（質(zhì)量）催化劑所得產(chǎn)品量單位時(shí)間、單位體積（質(zhì)量）催化劑所得產(chǎn)品量合成效率合成效率原子經(jīng)濟(jì)

18、性原子經(jīng)濟(jì)性AEAE 環(huán)境因子環(huán)境因子%100jjjiiiMFMPAE目標(biāo)產(chǎn)物質(zhì)量廢物質(zhì)量E（反應(yīng)器）（反應(yīng)器）（反應(yīng)系統(tǒng)）（反應(yīng)系統(tǒng)）循循 環(huán)環(huán) 流流 程程轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率選選擇擇性性該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化總量應(yīng)物的量轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的某反S表達(dá)主、副反應(yīng)進(jìn)行程度的大小表達(dá)主、副反應(yīng)進(jìn)行程度的大小反映原料的利用是否合理反映原料的利用是否合理從產(chǎn)物角度來描述反應(yīng)過程的效率從產(chǎn)物角度來描述反應(yīng)過程的效率？單程收率？單程收率 總收率總收率 ？平衡轉(zhuǎn)化率平衡產(chǎn)率？平衡轉(zhuǎn)化率平衡產(chǎn)率？轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率的關(guān)系？轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率的關(guān)系 該反應(yīng)物的起始量應(yīng)物的量轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的某反Y收率收率 產(chǎn)率產(chǎn)率2.4 2.

19、4 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的影響反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的影響 可逆反應(yīng)，平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系可逆反應(yīng)，平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系0log(/2.303)KHRTC 溫度的影響溫度的影響 化學(xué)平衡化學(xué)平衡l吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)HH00，K K值隨著溫度升高而增大值隨著溫度升高而增大, ,有利于平衡有利于平衡產(chǎn)率增加產(chǎn)率增加l放熱反應(yīng)放熱反應(yīng) HH00，K K值隨著溫度升高而減小，降低溫度值隨著溫度升高而減小，降低溫度使平衡產(chǎn)率增加使平衡產(chǎn)率增加溫度的影響溫度的影響 反應(yīng)速率反應(yīng)速率l總是隨溫度的升高而增加總是隨溫度的升高而增加l不可逆反應(yīng)，產(chǎn)物生成速率隨溫度的升高而加快不可逆反應(yīng)，產(chǎn)物生成速率

20、隨溫度的升高而加快DBADBADBADBACCCkCCCkrl可逆吸熱反應(yīng)，凈速率隨溫度的升高而增高可逆吸熱反應(yīng)，凈速率隨溫度的升高而增高l可逆放熱反應(yīng)，在最佳反應(yīng)溫度下凈反應(yīng)速率最大可逆放熱反應(yīng)，在最佳反應(yīng)溫度下凈反應(yīng)速率最大濃度的影響濃度的影響l反應(yīng)物濃度越高，越有利于平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng)使廉價(jià)反應(yīng)物濃度越高，越有利于平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng)使廉價(jià)易得的反應(yīng)物過量，提高價(jià)貴難得反應(yīng)物的利用率易得的反應(yīng)物過量，提高價(jià)貴難得反應(yīng)物的利用率l反應(yīng)物濃度愈高，反應(yīng)速率愈快反應(yīng)物濃度愈高，反應(yīng)速率愈快壓力的影響壓力的影響l壓力對(duì)有氣相物質(zhì)參加的反應(yīng)平衡影響很大分子數(shù)壓力對(duì)有氣相物質(zhì)參加的反應(yīng)平衡影響很大分子

21、數(shù)增加的反應(yīng)，降低壓力可以提高平衡產(chǎn)率分子數(shù)減少的增加的反應(yīng)，降低壓力可以提高平衡產(chǎn)率分子數(shù)減少的反應(yīng)，提高壓力可以提高平衡產(chǎn)率分子數(shù)不變的反應(yīng)，反應(yīng)，提高壓力可以提高平衡產(chǎn)率分子數(shù)不變的反應(yīng)，壓力對(duì)平衡產(chǎn)率無影響壓力對(duì)平衡產(chǎn)率無影響l一定的壓力范圍內(nèi)加壓，對(duì)加快反應(yīng)速率有一定好處，但一定的壓力范圍內(nèi)加壓，對(duì)加快反應(yīng)速率有一定好處，但壓力過高，反而不經(jīng)濟(jì)壓力過高，反而不經(jīng)濟(jì)l惰性氣體的存在，降低反應(yīng)物的分壓，對(duì)反應(yīng)速率不利，惰性氣體的存在，降低反應(yīng)物的分壓，對(duì)反應(yīng)速率不利，但有利于分子數(shù)增加的反應(yīng)的平衡但有利于分子數(shù)增加的反應(yīng)的平衡2.5 2.5 催化劑的性能及使用催化劑的性能及使用 提高反應(yīng)

22、速率和選擇性 改進(jìn)操作條件 催化劑有助于開發(fā)新的反應(yīng)過程，發(fā)展新的化工技術(shù) 催化劑在能源開發(fā)和消除污染中可發(fā)揮重要作用催化劑的基本特征催化劑的基本特征催化劑是參與了反應(yīng)的，但反應(yīng)終了時(shí)，催化劑是參與了反應(yīng)的，但反應(yīng)終了時(shí)， 催化劑本身催化劑本身未發(fā)生化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量的變化未發(fā)生化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量的變化 催化劑只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間（即加速作用），催化劑只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間（即加速作用），但不能改變平衡但不能改變平衡 催化劑具有明顯的選擇性，特定的催化劑只能催化特催化劑具有明顯的選擇性，特定的催化劑只能催化特定的反應(yīng)定的反應(yīng) 催化劑的分類催化劑的分類 按催化反應(yīng)體系的物相均一性按催化反應(yīng)體系

23、的物相均一性 均相催化劑均相催化劑 非均相催化劑非均相催化劑 按反應(yīng)類別按反應(yīng)類別 加氫、脫氫、氧化、裂化、水合、加氫、脫氫、氧化、裂化、水合、聚合、烷基化、異構(gòu)化、芳構(gòu)化、羰聚合、烷基化、異構(gòu)化、芳構(gòu)化、羰基化、鹵化基化、鹵化 按反應(yīng)機(jī)理按反應(yīng)機(jī)理 氧化還原型催化劑、酸堿催化劑氧化還原型催化劑、酸堿催化劑 按使用條件下的物態(tài)按使用條件下的物態(tài) 金屬催化劑、氧化物催化劑、硫化物金屬催化劑、氧化物催化劑、硫化物催化劑、酸催化劑、堿催化劑、絡(luò)合催化劑、酸催化劑、堿催化劑、絡(luò)合物催化劑和生物催化劑物催化劑和生物催化劑催化劑的分類催化劑的分類工業(yè)催化劑的使用性能工業(yè)催化劑的使用性能 活性活性 選擇性選

24、擇性 壽命壽命 壽命的影響因素壽命的影響因素l 化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性l 熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性l 力學(xué)性能穩(wěn)定性力學(xué)性能穩(wěn)定性 耐毒性耐毒性失活原因：失活原因： 超溫過熱，使催化劑表面發(fā)生燒結(jié)，晶型轉(zhuǎn)變或物相轉(zhuǎn)超溫過熱，使催化劑表面發(fā)生燒結(jié)，晶型轉(zhuǎn)變或物相轉(zhuǎn)變；變； 原料氣中混有毒物雜質(zhì)，使催化劑中毒；原料氣中混有毒物雜質(zhì)，使催化劑中毒； 有污垢覆蓋催化劑表面有污垢覆蓋催化劑表面催化劑的失活和再生催化劑的失活和再生再生：再生： 暫時(shí)性中毒是可逆的，當(dāng)原料中除去毒物后，暫時(shí)性中毒是可逆的，當(dāng)原料中除去毒物后，催化劑可逐漸恢復(fù)活性催化劑可逐漸恢復(fù)活性 永久性中毒則是不可逆的。催化劑積碳可通過永久性中毒則

25、是不可逆的。催化劑積碳可通過燒碳再生燒碳再生無論是暫時(shí)性中毒后的再生，還是積碳后的再無論是暫時(shí)性中毒后的再生，還是積碳后的再生，均會(huì)引起催化劑結(jié)構(gòu)的損傷，致使活性下生，均會(huì)引起催化劑結(jié)構(gòu)的損傷，致使活性下降降2.6 2.6 反應(yīng)過程的物料衡算和熱量衡算基礎(chǔ)反應(yīng)過程的物料衡算和熱量衡算基礎(chǔ) 輸入物料的總質(zhì)量輸入物料的總質(zhì)量 = = 輸出物料的總質(zhì)量輸出物料的總質(zhì)量 + + 系統(tǒng)內(nèi)積累的物料質(zhì)量系統(tǒng)內(nèi)積累的物料質(zhì)量 衡算系統(tǒng)的物料衡算通式衡算系統(tǒng)的物料衡算通式物料衡算的步驟物料衡算的步驟繪出流程的方框圖，以便選定衡算系統(tǒng)繪出流程的方框圖，以便選定衡算系統(tǒng)寫出化學(xué)反應(yīng)方程式并配平寫出化學(xué)反應(yīng)方程式并配平選定衡算基準(zhǔn)，以計(jì)算方便為原則選定衡算基準(zhǔn)，以計(jì)算方便為原則收集或計(jì)算必要的各種數(shù)據(jù)收集或計(jì)算必要的各種數(shù)據(jù)設(shè)未知數(shù)，列方程式設(shè)未知數(shù)，列方程式 組，聯(lián)立求解組，聯(lián)立求解計(jì)算和核對(duì)計(jì)算和核對(duì)報(bào)告計(jì)算結(jié)果報(bào)告計(jì)算結(jié)果間歇操作過程的物料衡算間歇操作過程的物料衡算以每批生產(chǎn)時(shí)間為基準(zhǔn)以每批生產(chǎn)時(shí)間為基準(zhǔn)輸入物料量輸入物料量 每批投入的所有物料質(zhì)量的總和（包括反每批投入的所有物料質(zhì)量的總和（包括反應(yīng)物、溶劑、充入的氣體、催化劑等）應(yīng)物、溶劑、充入的氣體、催化劑等）輸出物料量輸出物料量 該批卸出的所有物料質(zhì)量的總和（包括目該批卸出的所有物料質(zhì)量的總和（包括