簡介：11介紹過程控制1近年來，對過程系統(tǒng)的性能改善需求變得越來越困難更為激烈的競爭，更加嚴(yán)格的環(huán)境和安全規(guī)范，以及快速變化的經(jīng)濟條件都是加強工廠產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)范的關(guān)鍵因素2更為復(fù)雜的情況是，由于現(xiàn)代制造業(yè)朝著規(guī)模更大集成度更高的方向發(fā)展而使不同的加工環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)能力更低所以加工過程更難控制在這種工廠中，要想讓一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題不對其相連的另一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響幾乎是不可能的3近年來，考慮到工業(yè)制造逐漸加強的安全、高效需求，過程控制這個課題變得越來越受重視實際上，對于大多數(shù)現(xiàn)代工業(yè)，要滿足安全、高效，產(chǎn)品質(zhì)量的要求，沒有控制系統(tǒng)是不可能的111說明性的例子1圖111所示的連續(xù)加熱攪拌器可以作為過程控制的典型例子輸入液態(tài)流體的質(zhì)量流量率為W，溫度為TI槽內(nèi)成分?jǐn)嚢杈鶆?，并且用電加熱器，功率為Q瓦特2假設(shè)輸入和輸出流量率是相等的，并且液體密度保持恒定，也就是說溫度變化足夠小，密度對溫度的影響可以忽略不計在這些條件下，槽內(nèi)液體的體積保持恒定3加熱攪拌器的控制目標(biāo)是保持輸出溫度T在一個恒定參考值TR上參考值在控制術(shù)語中指的是給定值下面我們考慮兩個問題把加熱攪拌器內(nèi)的液體從輸入溫度TI加熱到輸出溫度TR，需要多少熱量1要確定達到設(shè)計運行條件下的熱量需求，我們需要寫下槽內(nèi)液體的穩(wěn)定能量平衡式在寫平衡式之前，假設(shè)槽內(nèi)是完美攪拌的，同時忽略熱損耗2在這些條件下，槽內(nèi)成分的溫度保持一致，因此，輸出溫度等于槽內(nèi)液體溫度根據(jù)穩(wěn)態(tài)能量守恒，加入的熱量等于輸入和輸出流體之間的焓變化量3在一個分別表示TITW和Q的穩(wěn)定設(shè)計標(biāo)定值，C是液體的比熱我們假設(shè)C是恒定的在設(shè)計條件下，將其代入方程（1），可以得到標(biāo)定熱量輸入為1方程（2）是加熱器的設(shè)計方程如果我們的假設(shè)是正確的，同時輸入流量和輸入溫度等于他們的標(biāo)定值，那么有方程（2）給出的輸入熱量將使輸出溫度保持在期望值TR但是，如果給定條件變化，會產(chǎn)生什么樣的結(jié)果呢這給我們帶來第二個問題2問題2假設(shè)輸入溫度TI隨時間變化我們?nèi)绾未_保溫度T保持或靠近給定值TR最為一個特殊的例子，假設(shè)TI增加到一個大于的值如果Q保持在標(biāo)定值上恒QWTTIRTTQIRTTCWQ此，對于加熱攪拌器來說，如果T太高，我們將減少輸入Q（負(fù)反饋），而不是增加輸入熱量Q（正反饋）1方法2和4都是前饋控制策略這里，擾動變量TI是被測量的，并且用于操作輸入熱量Q或輸入流量W注意的是，在前饋控制中，被控變量T是沒有被測量的2方法5是前饋反饋控制策略，因為它是方法1和2的綜合同樣地，方法6也是前饋反饋控制策略，因為它是方法3和4的綜合3方法7和8包含了設(shè)備的設(shè)計變化，因此并不是真正的控制策略注意方法7有點不合適因為它涉及到在加熱攪拌器的入口通道中添加一個熱交換器而加熱攪拌器本身的設(shè)計功能就是個熱交換器加熱攪拌器的控制策略在表格111中做了總結(jié)1到目前為止，我們僅僅考慮了TI波動這一種干擾源我們也應(yīng)該考慮其他過程變量干擾的可能性如會影響槽中散熱量的環(huán)境溫度2回憶一下前面我們假定熱損失是可忽略的過程設(shè)備的變化是另一個可能的干擾源例如，加熱器的特性會因為液體結(jié)垢而隨時間變化考察這些不同類型的干擾對前饋和反饋控制策略的影響是有益的1首先，考慮方法2中的前饋控制方法在這種方法中測量的是干擾TI，并且測量用于調(diào)整可操作量Q從理論上講，盡管存在干擾TI這種控制方案有能力保持被控變量精確在給定值TR2在理想情況下如果對TI的精確的測量是可能的并且以一種合適的方法對Q進行調(diào)整，那么加熱器的校正作用將在T被影響以前就抵消干擾的影響如此而言從維持被控變量在給定值的意義上講前饋控制原則上能夠提供完美無差，沒有誤差的控制1但是如果干擾源來自其他過程變量這種前饋控制的策略如何發(fā)揮作用呢特別地假如流量W不能維持恒定，而是隨時間變化在這種情況下，W被看作是一個擾動變量2如果W增加出口溫度T將減少除非加熱器提供更多的熱量然而在方法2的控制策略中只要TI不變熱量輸入值Q就維持恒定因此對沒有測量的流量擾動就不會采取校正動作3原則上說處理這種情況我們可以同時測量TI和W然后調(diào)整Q來同時補償這兩種擾動然而從實際出發(fā)試圖測量所有潛在的干擾一般來說是昂貴的既然反饋控制可以對未知的干擾提供校正動作采用前饋和反饋組合的控制策略將更加實際正如我們下面將要討論的那樣4因此在工業(yè)應(yīng)用中前饋控制一般是和反饋控制結(jié)合使用的1下面我們考慮擾動TI或W出現(xiàn)的情況下，方法1的反饋控制如何實行如果采用方法1校正動作只有在干擾已經(jīng)影響了過程之后發(fā)生，也就是說直到T偏離了TR之后2既然在校正動作產(chǎn)生前被控量必須偏離給定值所以就其本身的固有屬性而言反饋控制不是完美無差控制然而反饋控制的一個極其重要的優(yōu)點是不論對什么樣的擾動都可以產(chǎn)生正確的校正動作3因此，在方法1中當(dāng)擾動TI或W引起T偏離給定值后校正動作都會產(chǎn)生通過調(diào)整Q這種處理未知起因、沒有測量的擾動的能力是反饋控制在過程控制中應(yīng)用如此之廣的主要原因

簡介：計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,化學(xué)工程教研室楊虎,,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,2/88,目錄,本課程的作用與地位科學(xué)繪圖軟件ORIGIN化工設(shè)備裝配圖AUTOCADINTERNET上的化學(xué)化工信息CHEMWINDOWVISIOCHEMCADORPROII,?本課程的主要內(nèi)容利用INTERNET獲得所需化學(xué)化工資料、VISO軟件應(yīng)用、ORIGIN軟件應(yīng)用、CHEMWINDOW的應(yīng)用、CHEMOFFICE、AUTOCAD的應(yīng)用等常用化學(xué)化工軟件的應(yīng)用。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,3/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,11化學(xué)化工信息的分類,?按加工層次分類零次文獻（如原始試驗記錄、手稿等）；一次文獻（又稱原始文獻，凡是以作者本人的研究成果為依據(jù)寫作的、未經(jīng)加工的論文，是最基本的情報源，是文獻檢索最終查找的對象）；二次文獻（即所謂的檢索文獻，是指將一次文獻經(jīng)過加工整理，介紹文獻的特征、摘取內(nèi)容要點、成為系統(tǒng)的文獻。如書目、索引、文摘等）；三次文獻（指通過二次文獻，選用一次文獻內(nèi)容而編寫出來的成果。如專題評、述動態(tài)綜合、進展報告、數(shù)據(jù)手冊等）。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,4/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,?按出版形式分類期刊（雜志）、科技報告、專利文獻、學(xué)位論文、會議文獻、標(biāo)準(zhǔn)文獻、技術(shù)檔案、政府出版物、產(chǎn)品資料、數(shù)據(jù)庫。,?按載體分類印刷型（鉛印、油印、膠印等，有卡片式、書本式）；縮微型（以感光材料為存貯介質(zhì)，以微縮照相為記錄手段的文獻形式，主要包括微縮膠卷等高倍率的復(fù)制文獻。）；機讀型（采用CDROM存貯）；網(wǎng)絡(luò)型（有國際網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)絡(luò)。其信息量大，周期短。）,?網(wǎng)絡(luò)化學(xué)化工信息類型1）化學(xué)化工新聞；2）化學(xué)電子期刊與雜志；3）化學(xué)化工圖書信息、化學(xué)圖書館；4）各種化學(xué)會議信息；5）INTERNET上召開的化學(xué)類電子會議；6）專利信息；7）化學(xué)數(shù)據(jù)庫；8）化學(xué)相關(guān)的學(xué)會、組織、機構(gòu)、實驗室和研究小組信息；9）化學(xué)相關(guān)產(chǎn)品目錄、電子商務(wù)及公司；10）化學(xué)相關(guān)的教學(xué)資源、化學(xué)軟件；11）化學(xué)化工文章精選；12）在線服務(wù)、在線討論、論壇。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,5/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,12化學(xué)化工信息檢索途徑121按文獻的外部特征,122按文獻內(nèi)容特征的查閱途徑,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,6/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,?查找方法1）通過大型綜合網(wǎng)戰(zhàn)目錄逐級查找；2）通過搜索引擎查找；3）通過化學(xué)化工專業(yè)搜索引擎查找；4）利用網(wǎng)絡(luò)實名在IE地址欄搜索查找。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,7/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,13聯(lián)機文獻檢索,?中國期刊網(wǎng)中國期刊網(wǎng)是中國知識基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分之一。其中文獻數(shù)據(jù)庫包括中國期刊全文數(shù)據(jù)庫、中國期刊摘要數(shù)據(jù)庫、中國期刊題錄數(shù)據(jù)庫、中國期刊博覽數(shù)據(jù)庫、中國重要報紙數(shù)據(jù)庫、中國專利摘要數(shù)據(jù)庫、中國期刊分類廣告數(shù)據(jù)庫、中國學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫、中國會議論文數(shù)據(jù)庫、中國期刊作者簡介數(shù)據(jù)庫、全國技術(shù)創(chuàng)新數(shù)據(jù)庫。檢索工作完成以后，點擊檢索結(jié)果中的篇名可在右下框中顯示該論文的原文篇名、刊名包括年、卷、期、作者、機構(gòu)作者單位名稱、關(guān)鍵詞、基金以及摘要。再點擊原文后的方件名，系統(tǒng)將調(diào)用CAJVIEWER軟件顯示該論文的全文，也可右擊文件名直接將論文的CAJ文件存入指定位置。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,8/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,?STARSSTARS由清華大學(xué)圖書館和IBM中國研究中心主辦。主頁位于HTTP//REFERLIBTSINGHUAEDUCN8080/CHINESE/LOCAL/STARS/INDEXHTML。服務(wù)內(nèi)容是以西文為主的科技期刊論文，包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、力學(xué)、生物、地球科學(xué)、計算機、通信、電子電力學(xué)、機械制造等領(lǐng)域的學(xué)術(shù)期刊。本系統(tǒng)檢索到的文獻可以根據(jù)檢索內(nèi)容知道國內(nèi)該刊的存放地點，可以方便地索取全文拷貝。檢索步驟在“請選擇數(shù)據(jù)庫”一欄選擇自己要檢索的數(shù)據(jù)庫。缺省值為最新的數(shù)據(jù)庫。指定最大命中數(shù)缺省值為100。在“查詢表達式”一欄中輸入要檢索的關(guān)鍵詞或詞組，如果多余一個，要指定它們之間的邏輯關(guān)系允許使用復(fù)雜邏輯關(guān)系方式進行檢索，如COMPUTERNETWORKWINDOWS,表示或、表示與、括號表示優(yōu)先級。中文檢索系統(tǒng)除了科技新刊報導(dǎo)系統(tǒng)STARS、中國期刊網(wǎng)外，還有中國科技信息中心的全文數(shù)據(jù)庫檢索服務(wù)，中國期刊網(wǎng)，萬方數(shù)據(jù)庫，化學(xué)核心期刊數(shù)據(jù)庫等等。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,9/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,?UNCOVER的使用UNCOVER有兩種查詢方式遠(yuǎn)程登錄和WWW方式。用IE瀏覽器等工具訪問UNCWEDCARLORG，可打開它的主頁。在主頁上有7個鏈接SEARCHUNCOVER檢索UNCOVER文獻數(shù)據(jù)庫UNCOVERREVEAL加入UNCOVER目錄提醒服務(wù)SUBJECTANDTITLELISTS瀏覽UNCOVER數(shù)據(jù)庫收錄的雜志和主題SOS加入UNCOVER的SOS服務(wù)ABOUTUNCOVERUNCOVER簡介SEARCHCARLWEB訪問CARL公司服務(wù)主頁檢索之前，首先要確定檢索方式，有四種選擇關(guān)鍵詞、作者、刊名和所有索引，其次是確定檢索年限，再在檢索框中填入要檢索的內(nèi)容，單擊“SEARCH”進行檢索。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,10/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,?MEDLINE的使用MEDLINE只能用WWW瀏覽器方式檢索。啟用WWW瀏覽器，訪問服務(wù)主頁地址WWWNCBI,NLMNIHGOV/PUBMED在收索框中選擇“MEDLINE”,在下面的方框中填入關(guān)鍵詞，按“SEARCH”進行檢索。要查看更詳細(xì)的內(nèi)容，可單擊作者名，顯示該文章的詳細(xì)內(nèi)容，包括雜志名稱、卷、期、起止頁碼、論文題目、作者及作者單位以及論文摘要等信息。通過該頁上方的“CITATION”,“RELATION”“ARTICLE”,“JNEUROSCI”按鈕，還可得到此文章被引用的情況、與該文章相關(guān)的文章以及與該刊物的服務(wù)主頁的鏈接，從而有可能得到文章的全文拷貝。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,11/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,12/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,?綜合性數(shù)據(jù)庫DIALOG系統(tǒng)DIALOG是世界上最大的在線信息服務(wù)系統(tǒng)，從1972年起向世界各地的圖書館和科研單位的研究人員提供各領(lǐng)域的論文、新聞、會議論文等信息。DIALOG擁有500多個數(shù)據(jù)庫，信息內(nèi)容包括科學(xué)、技術(shù)、醫(yī)學(xué)、商業(yè)、貿(mào)易等等，另外用戶還可以通過DIALOG在線閱讀100多種報紙及數(shù)千種雜志。其中有與化學(xué)、生物化學(xué)有關(guān)的部分?jǐn)?shù)據(jù)庫。,?ENTREZ是由美國NCBINATIONALCENTERFORBIOTECHNOLOGYINFORMATION建立的一個生物、醫(yī)學(xué)專業(yè)的具有綜合服務(wù)功能的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它的主頁地址為HTTP//WWWNCBINLMNIHGOV/ENTREZ/利用該系統(tǒng)可方便地進行文獻檢索、生物化學(xué)物質(zhì)以及它們的結(jié)構(gòu)檢索等。另外該系統(tǒng)還有一個特點是具有相互關(guān)聯(lián)功能，根據(jù)檢索的結(jié)構(gòu)可給出相關(guān)的結(jié)構(gòu)鏈接和與該結(jié)構(gòu)有關(guān)的文獻鏈接等。提供下列內(nèi)容的查詢與服務(wù),四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,13/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,?國內(nèi)綜合型數(shù)據(jù)庫國內(nèi)的數(shù)據(jù)庫資源發(fā)展很快。?在“中國數(shù)據(jù)庫（HTTP//WWWCHINADATABASECOMCN）”的索引中就有254個鏈接，包括天文、地理、社會科學(xué)、自然科學(xué)、自然科學(xué)等各個領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫，以下為與化學(xué)工作者相關(guān)的一些數(shù)據(jù)庫CHINAINFO（萬方數(shù)據(jù)庫中心），HTTP//WWWCHINAINFOGOVCN/DATABASE,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,14/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,中國科技學(xué)院數(shù)據(jù)庫，HTTP//WWWSDBACCN，HTTP//1592262201205，HTTP//WWWSIOCACCN/LCCDB/SJKHTM（上海有機所站點）中國科技信息中心數(shù)據(jù)庫檢索服務(wù)，HTTP//1681602411/HTBIN/TRIPNET等。,142化學(xué)信息數(shù)據(jù)庫,化學(xué)信息數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容僅局限于與化學(xué)有關(guān)的學(xué)科知識，其中化學(xué)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫在化學(xué)類數(shù)據(jù)庫中占有很高的比例，是化學(xué)類數(shù)據(jù)庫中較大型的數(shù)據(jù)庫，如劍橋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫（CSD）HTTP//WWWCCDCCAMACUK/布魯克海文（BROOKHAVEN）蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫HTTP//WWWPDBBNLGOV,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,15/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,RUTGERS大學(xué)的核酸數(shù)據(jù)庫HTTP//NBSERVERRUTGERSEDU80也有范圍較小的專業(yè)數(shù)據(jù)庫，如有機化合物數(shù)據(jù)庫（ORGANICCOMPOUNDSDATABASE）HTTP//WWWCOLBYEDU/CHEMISTRY/CMP/CMPHTML化學(xué)危險品數(shù)據(jù)庫（HAZARDOUSCHEMICALSDATABASE）HTTP//ULLCHENISTRYUAKRONEDU/ERD/納米技術(shù)數(shù)據(jù)庫（NANOTECHNOLOGYDATABASE）HTTP//ITRILOYOLAEDU/NANOBASE/生物大分子晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫（THEBIOLOGICALMACROMOLECULECRYSTALLIZATIONDATABASE，BMCD）HTTP//IBM4NISTGOV4400/BMCD/BMCDHTML澳大利亞蛇毒和毒素數(shù)據(jù)庫（AUSTRALIAVENOMTOXINDATABASE）HTTP//WWWUQEDUAU/DDBFRY/WWW化學(xué)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫（THEWWWCHEMICALSTRUCTURESDATABASE）HTTP//CHEMFINDERCAMSOFTCOM/化合物基本性質(zhì)數(shù)據(jù)（CSCHEMFINDER）HTTP//CHEMFINDERCAMSOFTCOM/NIST的CHEMISTRYWEBBOOKHTTP//WEBBOOKNISTGOV/CHEMISTRY/,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,16/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,15其他化學(xué)化工信息151網(wǎng)上化學(xué)手冊在INTERNET上還有一些提供常用數(shù)據(jù)的網(wǎng)站。嚴(yán)格的講它們并不是真正的數(shù)據(jù)庫，但它們可以向化學(xué)工作者提供非常重要的常用數(shù)據(jù)，對化學(xué)工作者具有十分重要的意義。?物理化學(xué)常數(shù)物理化學(xué)常數(shù)是化學(xué)工作者常用的數(shù)據(jù)資料，但很難把它們?nèi)坑涀。D書館翻閱手冊是常用的方法，但是不僅費時費力而且在某些情況下還是不可能的。利用網(wǎng)上資源是一個非常方便而又快捷的手段。以下給出幾個物理化學(xué)數(shù)據(jù)資源的有關(guān)地址，可參考利用。在這些主頁中除物理化學(xué)常數(shù)以外，還可以找到國際單位制的有關(guān)知識以及單位換算的有關(guān)內(nèi)容。HTTP//PHYSICSNISTGOV/（美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所物理實驗室主頁）HTTP//PHYSICSNISTGOV/CUU/CONSTANTS/INDEXHTML（物理化學(xué)參數(shù)搜索或查找）HTTP//PHYSICSNISTGOV/CUU/CONSTANTS/LINKSHTML（其他數(shù)據(jù)站點的鏈接）HTTP//WWWCHEMIEFUBERLINDE/CHEMISTRY/GENERAL/CONSTANTS_ENHTMLHTTP//WWWPERSONALUMICHEDU/SANDERS/（在CONSTANTSH中提供了包含常用物理化學(xué)參數(shù)的C語言文件）。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,17/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,?化學(xué)元素周期表化學(xué)元素周期表是化學(xué)工作者經(jīng)常使用的工具，英格蘭SHEFFIELD大學(xué)化學(xué)系的MARKWINTER博士制作了全面而又精致的化學(xué)元素周期表,稱為“WEBELEMENTS”。其網(wǎng)址為HTTP//WWWSHEFACUK/CHEMISTRY/WEBELEMENTS/根據(jù)不同人的愛好和終端大小的不同，ＤRMARKWINTER設(shè)計了兩種方式，一種稱為“FRAMELESSVERSION”，適合于大屏幕的終端，另一種為“FRAMESVERSION”，適合于小屏幕的終端，兩種格式的內(nèi)容完全一致。圖G為“FRAMELESSVERSION”的“WEBELEMENTS”頁面。,152通信討論組參加INTERNET通信討論組是進行廣泛信息交流的又一良好途徑。參加了通信討論組以后，用戶可以發(fā)布與討論主題有關(guān)的任何消息，如會議通知、招聘消息、參考書及參考文獻尋找、對某個問題的詢問或建議、尋找新的軟件以及詢問某人的地址等等。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,18/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,153商業(yè)信息INTERNET的發(fā)展為商業(yè)信息的傳播同樣提供了有力的手段，近年來越來越多公司在INTERNET上申請域名，建立站點，介紹公司的產(chǎn)品、進和廣告宣傳以及進行促銷活動。同時，基于INTERNET的網(wǎng)上貿(mào)易（電子商務(wù)）網(wǎng)站也逐步建立起來。與化學(xué)有關(guān)的化學(xué)試劑公司、儀器齊備公司、化學(xué)軟件公司等也越來越多地利用INTERNET工具提供公司的產(chǎn)品介紹、產(chǎn)品價格、服務(wù)內(nèi)容等信息。作為用戶，我們可以通過INTERNET對與化學(xué)工作者的有關(guān)的產(chǎn)品進行了解。,154化學(xué)機構(gòu)信息為了促進化學(xué)信息的傳播與交流，各國的化學(xué)機構(gòu)（學(xué)會、協(xié)會、研究所、與化學(xué)化工有關(guān)的國家部門及高等院校的化學(xué)學(xué)院、化學(xué)系等）也在INTERNET上建立了服務(wù)網(wǎng)站。如HTTP//WWWCASHQACCN/INDEXHTML（中國科學(xué)院）HTTP//159226224/CINDEXHTML（國家自然科學(xué)基金委）HTTP//WWWCCSACCN/（中國化學(xué)會），。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,19/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,155圖書雜志信息?網(wǎng)上圖書館INTERNET上的圖書館是獲取圖書、雜志資料的重要途徑之一。網(wǎng)上圖書館信息主要由兩部分組成一是各圖書館的主頁，上面有關(guān)于圖書、雜志的檢索和查詢工具；二是在INTERNET網(wǎng)站上建立的虛擬圖書館（WORLDWIDEWEBVIRTUALLIBRARY）。目前INTERNET上的圖書館主頁已數(shù)不勝數(shù)，許多國家圖書館、大學(xué)圖書館、科研機構(gòu)圖書館均在INTERNET上建有自己的主頁，幾乎每個主頁上都具有其它圖書館的關(guān)聯(lián)信息，你可以從一個主頁知道許多圖書館的地址。在圖書館的主頁上一般具有該圖書館的介紹、服務(wù)指南、圖書與文獻檢索工具及使用說明、一些圖書信息、新書預(yù)告。國內(nèi)外一些重要圖書館有相應(yīng)的主頁地址。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,20/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,?WWW虛擬圖書館在INTERNET上的化學(xué)的資源無論是內(nèi)容還是形式都非常廣泛，用戶要找到自己需要的信息往往需要花費相當(dāng)多的時間和精力。為此許多人經(jīng)過努力對INTERNET上信息進行組織和分類，建立了各種WWW服務(wù)器，這些服務(wù)器大都提供某一學(xué)科的各種資源和資源的鏈接，通過所提供的資源和資源的鏈接用戶可以方便地找到自己所需要的信息。這類WWW服務(wù)器被稱為“虛擬圖書館（WORLDWIDEWEBVIRTUALLIBRARY）”。四個與化學(xué)、化工有關(guān)的虛擬圖書館地址HTTP//WWWCHEMCENTERORG它包括的信息特別豐富。HTTP//WWWCHEMPORTORG該主頁的內(nèi)容主要由三部分組成，即出版商信息、雜志信息和與STN系統(tǒng)的鏈接。HTTP//WWWCHEMUCLAEDU/CHEMPOINTERSHTML該虛擬圖書館位于美國加州大學(xué)洛杉磯分校的化學(xué)和生物化學(xué)系。HTTP//WWWCHEUFLEDU/WWWCHE/OUTLINEHTML該站點包括了分析方法、生物醫(yī)學(xué)、高聚物、環(huán)境科學(xué)等30多個主題的鏈接。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,21/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,?網(wǎng)上書店隨著INTERNET的發(fā)展，在INTERNET上銷售圖書是非常受歡迎的新興服務(wù)方式。目前，最著名的INTERNET網(wǎng)上書店是AMSZONCOM，它于1995年7月推出，到1999年6月，顧客人數(shù)已達到1000萬。AMSZONCOM的突出特點是為讀者提供了特別方便的圖書目錄的瀏覽與檢索功能。在國內(nèi)也興起了類似的網(wǎng)上書店，如北京圖書大廈網(wǎng)上書店等。,?出版商主頁瀏覽出版商、出版社、雜志編輯部等部門的主頁也是獲得圖書、雜志信息的重要手段。特別是對于文獻資料，盡管這種方法難以得到全面的檢索，但有時可以方便、直接地從網(wǎng)上得到文章的拷貝。例如美國化學(xué)會的出版部地址為HTTP//PUBSACSORG/各國出版商的主頁地址可從下列地址獲得HTTP//WWWLIGHTSCOM/PUBLISHER/化學(xué)雜志的出版商主頁地址可以從下列地址得到HTTP//WWWCHEMCONNECTCOM/LIBRARY/JOURNALSSHTML,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,22/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,?網(wǎng)絡(luò)雜志網(wǎng)絡(luò)雜志或電子雜志是隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的新型信息傳播媒體，目前電子雜志的數(shù)目還不是很多，但增加的速度非常之快。網(wǎng)絡(luò)雜志的投稿和訂閱一般有EMAIL和瀏覽器瀏覽兩種方式。目前網(wǎng)絡(luò)雜志一般局限于較小的某些學(xué)科領(lǐng)域“INTERNETJOURNALOFCHEMISTRY”HTTP//WWWIJCCOM/和“THEINTERNETJOURNALOFVIBRATIONALSPECTROSCOPY”HTTP//WWWIJVSCOM則與普通雜志內(nèi)容基本相同，主要發(fā)表學(xué)術(shù)研究論文。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,23/88,1INTERNET中的化學(xué)化工信息,156專利信息專利信息是一類重要的化學(xué)信息。由于專利信息與知識產(chǎn)權(quán)密切相關(guān)，大部分專利信息無法通過技術(shù)文獻得到，因此查詢和利用專利信息顯得尤為重要。專利服務(wù)一般是收費服務(wù)獲得INTERNET上的專利信息有兩種形式，一是通過專利局或信息服務(wù)部門公司的主頁瀏覽，以WWW服務(wù)方式得到服務(wù)；二是通過EMAIL方式進行通信索取。前一種方式是獲得有關(guān)專利服務(wù)的重要渠道，后一種方式則需要先知道有關(guān)的地址和服務(wù)內(nèi)容通過INTERNET的WWW服務(wù)，可以訪問專利管理或信息服務(wù)部門提供的WWW主頁信息，在這些主頁上一般具有專利的知識介紹、其它專利服務(wù)站點的連接、專利檢索工具以及提供專利服務(wù)的方式等信息。通過這些信息，可以方便地進行專利的檢索和索取。,,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,24/88,2科學(xué)繪圖軟件ORIGIN,1實驗數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理方法?采用如圖所示的實驗裝置，對文氏流量進行標(biāo)定。實驗所得的數(shù)據(jù)表示方法通常有列表法、圖示法、回歸法。?列表法通過實驗測定并計算得流量與文氏流量計壓差計讀數(shù)的數(shù)據(jù)。,20概述,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,25/88,2科學(xué)繪圖軟件ORIGIN,?圖示法采用圖形來表示文氏流量計壓差計的讀數(shù)與流量之間的關(guān)系。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,26/88,2科學(xué)繪圖軟件ORIGIN,?回歸法采用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，利用最小二乘法的原理將實驗數(shù)據(jù)進行回歸，用數(shù)學(xué)方程來表示實驗結(jié)果。,式中VSM3/S；RMMHG。回歸式的相關(guān)系數(shù)為098708,?實驗數(shù)據(jù)表示方法的比較列表法適用于數(shù)據(jù)量小的，能在一定程度上反映實驗數(shù)據(jù)的變化趨勢；圖示法能直管形象的描述實驗數(shù)據(jù)的變化情況，但通過查圖進行計算的誤差教大；回歸法能準(zhǔn)確表述實驗結(jié)果，且實驗結(jié)果便于使用。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,27/88,2科學(xué)繪圖軟件ORIGIN,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,28/88,2科學(xué)繪圖軟件ORIGIN,EXCEL的優(yōu)點,1屬于OFFICE的一部分，與WORD的兼容性好；2作圖步驟簡單。缺點1進行數(shù)據(jù)分析的功能比較弱；2不能繪都層圖形（在同一張上繪制不同標(biāo)度的曲線）；3不適合繪制數(shù)據(jù)量的情況；4對曲線的擬和功能弱（只能擬和簡單形式的曲線）。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,29/88,2科學(xué)繪圖軟件ORIGIN,,ORIGIN是美國MICROCAL公司出的數(shù)據(jù)分析和繪圖軟件,現(xiàn)在的最高版本為70HTTP//WWWORIGINLABCOM/。其特點是使用簡單，采用直觀的、圖形化的、面向?qū)ο蟮拇翱诓藛魏凸ぞ邫诓僮?，全面支持鼠?biāo)右鍵方式繪圖等。,兩大類功能數(shù)據(jù)分析和繪圖。數(shù)據(jù)分析包括數(shù)據(jù)的排序、調(diào)整、計算、統(tǒng)計、頻譜變換、曲線擬合等各種完善的數(shù)學(xué)分析功能。準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)后，進行數(shù)據(jù)分析時,只需選擇所要分析的數(shù)據(jù)，然后再選擇響應(yīng)的菜單命令就可。ORIGIN的繪圖是基于膜板的，ORIGIN本身提供了幾十種二維和三維繪圖模板而且允許用戶自己定制模板繪圖時，只要選擇所需要的膜版就行。用戶可以自定義數(shù)學(xué)函數(shù)、圖形樣式和繪圖模板；可以和各種數(shù)據(jù)庫軟件、辦公軟件、圖像處理軟件等方便的連接；可以用C等高級語言編寫數(shù)據(jù)分析程序，還可以用內(nèi)置的LABTALK語言編程等。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,30/88,2科學(xué)繪圖軟件ORIGIN,?ORIGIN軟件的準(zhǔn)備?ORIGIN是MICROCALSOFTWARE公司推出的一個功能強大的數(shù)據(jù)分析/科學(xué)繪圖軟件，作為WINDOWS應(yīng)用程序，具備了WINDOWS所提供的諸多方便直觀的特點，尤其適用于那些經(jīng)常進行大量數(shù)據(jù)處理及科學(xué)繪圖的人員使用?，F(xiàn)流行的版本為50，60。運行ORIGIN中的SETUPEXE進行安裝。?數(shù)據(jù)準(zhǔn)備?實驗的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過計算處理，將需要用圖示表示的實驗結(jié)果數(shù)據(jù)以自變量、因變量、因變量、為列保存DAT、TXT、XLS等形式。當(dāng)數(shù)據(jù)量不大時，也可以將需要用圖示表示的實驗結(jié)果數(shù)據(jù)直接在ORIGIN中的WORKSHEET或MATRIX中輸入。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,31/88,2科學(xué)繪圖軟件ORIGIN,21ORIGIN簡介1ORIGIN61的界面?從開始按鈕→程序→ORIGIN61→ORIGIN61圖標(biāo)啟動。,?界面組成菜單、工具欄、繪圖區(qū)、項目管理器、狀態(tài)欄等組成。?菜單欄當(dāng)前窗口為工作表窗口、繪圖窗口、矩陣窗口時，主菜單和各子菜單的內(nèi)容并不完全相同。,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,32/88,2科學(xué)繪圖軟件ORIGIN,21ORIGIN基礎(chǔ)知識,?工作環(huán)境綜述類似OFFICE的多文檔界面，主要包括以下幾個部分1、菜單欄頂部一般可以實現(xiàn)大部分功能；2、工具欄菜單欄下面一般最常用的功能都可以通過此實現(xiàn)；3、繪圖區(qū)中部所有工作表、繪圖子窗口等都在此；4、項目管理器下部類似資源管理器，可以方便切換各個窗口等；5、狀態(tài)欄底部標(biāo)出當(dāng)前的工作內(nèi)容以及鼠標(biāo)指到某些菜單按鈕時的說明。,,,,?菜單欄菜單欄的結(jié)構(gòu)取決于當(dāng)前的活動窗口工作表菜單,四川理工學(xué)院材化系化學(xué)工程教研室,計算機在化學(xué)化工中的應(yīng)用,33/88,2科學(xué)繪圖軟件ORIGIN,FILE文件功能操作打開文件、輸入輸出數(shù)據(jù)圖形等。EDIT編輯功能操作包括數(shù)據(jù)和圖像的編輯等，比如復(fù)制粘貼清除等，特別注意UNDO功能。VIEW視圖功能操作控制屏幕顯示。PL

簡介：2024/3/18,緒論,,,,2024/3/18,第一章化學(xué)工業(yè)與化學(xué)工程,4、20世紀(jì)初，合成氨技術(shù)的問世，標(biāo)志著化學(xué)工業(yè)發(fā)展到一個新階段。,,,,,?1化學(xué)工業(yè)發(fā)展概況,1、公元前2000多年前，最早化學(xué)工藝為制陶、冶煉、釀造、漂染、揉革等，規(guī)模小、技術(shù)簡單，作坊式生產(chǎn)。,2、18世紀(jì)中期，紡織業(yè)實現(xiàn)機械化，出現(xiàn)以食鹽和硫酸為原料制純堿的路布蘭法里程碑,11化學(xué)工業(yè)概述,3、19世紀(jì)中葉，出現(xiàn)了氨堿法制堿的索爾維法。隨后，電解法制堿問世，,5、20世紀(jì)初汽油的需求量增大，促進了煉油技術(shù)發(fā)展，重整、裂解等工藝的開發(fā)，提供了豐富的基本有機化工原料。,2024/3/18,7、20世紀(jì)80年代以來，化工產(chǎn)品品種多樣化、功能化、精細(xì)化成為化學(xué)工業(yè)的起點，化學(xué)工業(yè)由發(fā)展基礎(chǔ)化工轉(zhuǎn)向重點發(fā)展精細(xì)化工。,,,,,?1化學(xué)工業(yè)發(fā)展概況,6、20世紀(jì)中葉，塑料、合成纖維、合成橡膠三大合成材料的原料幾乎全部來自石油化工。引發(fā)了化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革，帶動了精細(xì)化工的發(fā)展。,12我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展與進步,13化學(xué)工業(yè)分類,產(chǎn)物組成無機化學(xué)工業(yè)、有機化學(xué)工業(yè),原料資源煤炭化學(xué)工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)化學(xué)工業(yè),世界上產(chǎn)品的性質(zhì)、用途及加工過程相似原則,我國行業(yè)劃分、產(chǎn)品劃分P4,2024/3/18,1、特點,,,,,?1化學(xué)工業(yè)發(fā)展概況,14化學(xué)工業(yè)的特點與發(fā)展趨勢,2、現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢,A、生產(chǎn)規(guī)模大型化,B、原料的生產(chǎn)方法的多樣化,C、產(chǎn)品的精細(xì)化和專業(yè)化,A、與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān),人口增長、環(huán)境污染和能源短缺三大挑戰(zhàn),B、原料路線、工藝路線和產(chǎn)品品種的多樣性,C、技術(shù)密集型和能源密集型,D、生產(chǎn)過程的節(jié)能與綠色化,2024/3/18,?2化學(xué)工程基礎(chǔ)課程簡介,化學(xué)反應(yīng)和若干個單元操作串聯(lián)而成化學(xué)工程基礎(chǔ)研究各個獨立的單元操作,,,,,化學(xué)工程的研究對象單元操作（UNITOPERATIONS）1單元操作的概念,原料的預(yù)處理進行化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)物的分離與提純,單元操作,原料的預(yù)處理反應(yīng)產(chǎn)物的分離與提純,化工生產(chǎn)中共有的物理操作,2024/3/18,2）單元操作的特點①所有的單元操作都是物理性操作，只改變物料的狀態(tài)或物理性質(zhì)，并不改變化學(xué)性質(zhì)。②單元操作是化工生產(chǎn)過程中共有的操作，只是不同的化工生產(chǎn)中所包含的單元操作數(shù)目、名稱與排列順序不同。③單元操作作用于不同的化工過程時，基本原理相同，所用的設(shè)備也是通用的。,,,,2024/3/18,,,,,,3）單元操作的分類根據(jù)單元操作所遵循的基本規(guī)律，分為三類（三傳）流體動力過程,遵循流體動力基本規(guī)律，用動量傳遞理論研究,如流體輸送、沉降、過濾、固體流態(tài)化,熱過程,遵循傳熱基本規(guī)律，用熱量傳遞理論研究,如傳熱、冷凝、蒸發(fā)等,傳質(zhì)過程,遵循傳質(zhì)基本規(guī)律，用質(zhì)量傳遞理論研究,如蒸餾、吸收、萃取、結(jié)晶、干燥等,2024/3/18,2化學(xué)工程原理學(xué)科性質(zhì)與研究方法,1）學(xué)科性質(zhì)工程學(xué)科用自然科學(xué)的基本原理來分析和處理化工生產(chǎn)中的物理過程2）研究方法工程方法因次分析法數(shù)學(xué)模型法參數(shù)綜合法當(dāng)量法類比法,,,,直管湍流阻力雙膜模型的建立過濾常數(shù)當(dāng)量直徑、當(dāng)量長度等動量、熱量、質(zhì)量傳遞的類似律,2024/3/18,3化學(xué)工程原理的學(xué)習(xí)方法發(fā)展如何根據(jù)某個物理或物理化學(xué)原理開發(fā)成為一個單元操作，尋本求源。選擇為了達到或?qū)崿F(xiàn)某一工程目的，能否對過程和設(shè)備作合理的選擇和組合。,設(shè)計對已掌握了性能的過程和設(shè)備作直接的設(shè)計計算以及對性能不十分掌握的過程和設(shè)備通過必要的試驗，測取設(shè)計數(shù)據(jù)，做逐級放大。操作如何根據(jù)基本原理發(fā)現(xiàn)操作上可能出現(xiàn)的各種不正?，F(xiàn)象，尋找其原因及可能采取的調(diào)節(jié)措施。,2024/3/18,?3化學(xué)工程處理問題的方法,物料衡算依據(jù)質(zhì)量守恒定律輸入系統(tǒng)的物料質(zhì)量等于從系統(tǒng)輸出的物料質(zhì)量和系統(tǒng)中積累的物料質(zhì)量。,物料衡算的通式,2024/3/18,定態(tài)過程，積累為零。則,,,,衡算的系統(tǒng),,整個生產(chǎn)過程某一設(shè)備,系統(tǒng)中的所有物料某一個組分,衡算的對象,,例,2024/3/18,,,,例在兩個蒸發(fā)器中，每小時將5000KG的無機鹽水溶液從12％（質(zhì)量％）濃縮到30。第二蒸發(fā)器比第一蒸發(fā)器多蒸出5的水分。試求（1）各蒸發(fā)器每小時蒸出水分的量；（2）第一蒸發(fā)器送出的溶液濃度。,解首先畫一個流程圖表示進行的過程用方框表示設(shè)備，輸入輸出設(shè)備的物流方向用箭頭表示。,劃定衡算的范圍為求各蒸發(fā)器蒸發(fā)的水量，以整個流程為衡算范圍，用一圈封閉的虛線畫出。,2024/3/18,,,選擇衡算基準(zhǔn)（連續(xù)操作以單位時間為基準(zhǔn)，間歇操作以一批操作為基準(zhǔn)）由于連續(xù)操作，以1小時為基準(zhǔn)。,,,2024/3/18,確定衡算對象此題中有兩個未知數(shù)，蒸發(fā)的水量及送出的NAOH溶液量B，因此，我們就以不同衡算對象列出兩個衡算式。對鹽作物料衡算,對總物料作衡算,代入已知數(shù)據(jù)，得,由題意知,2024/3/18,求第一個蒸發(fā)器送出的溶液濃度，選擇第一個蒸發(fā)器為衡算范圍。,對鹽作物料衡算,對總物料作衡算,代入已知數(shù)據(jù)，得,解得,2024/3/18,2．熱量衡算,依據(jù)能量守恒定律,即任何時間內(nèi)輸入系統(tǒng)的總熱量等于系統(tǒng)輸出的總熱量與損失的熱量之和。,熱量衡算通式,或?qū)懗?2024/3/18,熱量衡算的基本方法與物料衡算的方法相同，也必須首先劃定衡算范圍及衡算基準(zhǔn)。,此外應(yīng)注意焓是相對值，因此必須指明基準(zhǔn)溫度，習(xí)慣上選0℃為基準(zhǔn)溫度，并規(guī)定0℃時液態(tài)的焓值為零。,3過程的平衡和速率,①平衡問題過程的平衡問題是說明過程進行的方向和所能達到的極限。平衡是一個動態(tài)的過程。,例,2024/3/18,②速率,過程的速率表示為過程的速率＝推動力／阻力推動力過程所處的狀態(tài)與平衡狀態(tài)的距離，阻力過程的阻力是各種因素對速率影響的總的體現(xiàn)。,過程的速率是指過程由不平衡到平衡進行的快慢。,2024/3/18,例在換熱器里將平均比熱為356KJ/（KG℃）的某溶液自25℃加熱到80℃，溶液流量為10KG/S，加熱介質(zhì)為120℃的飽和水蒸氣，其消耗量為0095KG/S，蒸氣冷凝成同溫度的飽和水排出。試計算此換熱器的熱損失占水蒸氣所提供熱量的百分?jǐn)?shù)。,解根據(jù)題意畫出流程圖,,2024/3/18,基準(zhǔn)1S在圖中虛線范圍內(nèi)作熱量衡算從附錄查出120℃飽和水蒸氣的焓值為2789KJ/KG，120℃飽和水的焓值為50367KJ/KG。,在此系統(tǒng)中輸入的熱量,蒸氣帶入的熱量,溶液帶入的熱量,輸出的熱量,2024/3/18,冷凝水帶出的熱量,,溶液帶出的熱量,,,根據(jù)能量衡算式，有,,熱量損失的百分?jǐn)?shù),2024/3/18,三、單位及單位制1單位及單位基本量任意選定的幾個獨立的物理量如長度,時間等?；締挝桓鶕?jù)使用方便的原則制定的基本量的單位。導(dǎo)出量根據(jù)物理量與基本量之間的關(guān)系來確定的量。導(dǎo)出單位導(dǎo)出量的單位稱為導(dǎo)出單位，均由基本單位相乘、除而構(gòu)成的。單位制基本單位與導(dǎo)出單位的總和。,2024/3/18,物理單位制基本單位長度CM/M質(zhì)量G/KG時間S工程單位制基本單位長度CM力KGF時間SSI單位制基本單位有7個，化工中常用的有5個長度M、質(zhì)量KG、時間S、溫度K、物質(zhì)量MOL2．單位衡算已知1ATM1033KGF/CM2,將其換算成N/M2。按題意需將KGF/CM2中的單位換算成N，CM2換算成M2,查附錄1換算關(guān)系為,2024/3/18,1KGF981N，1CM001M上述關(guān)系代入，得,3．單位的正確運用理論公式根據(jù)物理規(guī)律建立的，反映各有關(guān)物理量之間的關(guān)系，又叫物理方程。具有單位一致性，只要采用同一單位制的單位來表示各物理量即可。,2024/3/18,經(jīng)驗公式根據(jù)試驗結(jié)果整理出來的，反映各有關(guān)物理量的數(shù)字之間的關(guān)系，又叫數(shù)字公式。公式中所用的單位一般都是指定的，在計算中只要將數(shù)字代入，算出結(jié)果，然后加上規(guī)定的單位就行了。,

簡介：浙江工業(yè)大學(xué)理學(xué)院本科生德、智、體綜合測評辦法浙江工業(yè)大學(xué)理學(xué)院本科生德、智、體綜合測評辦法1浙江工業(yè)大學(xué)理學(xué)院浙江工業(yè)大學(xué)理學(xué)院本科生德、智、體綜合測評辦法（試行）本科生德、智、體綜合測評辦法（試行）一、評價原則一、評價原則（一）學(xué)生綜合素質(zhì)評價旨在全面考察學(xué)生的綜合素質(zhì)，以有利于學(xué)生全面發(fā)展和適應(yīng)社會要求為目標(biāo)。（二）學(xué)生綜合素質(zhì)評價應(yīng)堅持公平、公正、公開的原則，采取定量與定性相結(jié)合、過程與結(jié)果相結(jié)合、記實與評議相結(jié)合的方法。（三）充分發(fā)揮學(xué)生綜合素質(zhì)評價的激勵與導(dǎo)向作用，評價結(jié)果作為評優(yōu)評獎、研究生推免和就業(yè)推薦的重要依據(jù)。二、測評的指標(biāo)體系二、測評的指標(biāo)體系學(xué)生綜合素質(zhì)評價指標(biāo)體系主要包括學(xué)生個人基礎(chǔ)素質(zhì)（德育素質(zhì)、智育素質(zhì)、身體素質(zhì)）和個人發(fā)展素質(zhì)（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、社會實踐能力、社會工作能力、文體拓展素質(zhì)）兩個方面。學(xué)生綜合素質(zhì)學(xué)生綜合素質(zhì)個人基礎(chǔ)素質(zhì)個人基礎(chǔ)素質(zhì)個人發(fā)展素質(zhì)個人發(fā)展素質(zhì)德育素質(zhì)D智育素質(zhì)P身體素質(zhì)T創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力社會實踐能力社會實踐能力社會工作能力社會工作能力文體拓展素質(zhì)文體拓展素質(zhì)學(xué)生綜合素質(zhì)評價采用量化標(biāo)準(zhǔn)，總積分由個人基礎(chǔ)素質(zhì)積分與個人發(fā)展素質(zhì)積分加和組成。其中個人基礎(chǔ)素質(zhì)積分滿分為100分，德、智、體分項得分各占30、60、10；個人發(fā)展素質(zhì)積分由個人分項記實評價實際得分加和組成，最高不超過50分。浙江工業(yè)大學(xué)理學(xué)院本科生德、智、體綜合測評辦法浙江工業(yè)大學(xué)理學(xué)院本科生德、智、體綜合測評辦法3注其中注其中“班級成員互評班級成員互評”、“班主任和班委評價班主任和班委評價”兩部分每項兩部分每項“A”“A”等比例應(yīng)小于等于等比例應(yīng)小于等于20。2、學(xué)生德育素質(zhì)記實加減分、學(xué)生德育素質(zhì)記實加減分D2D2（滿分（滿分3636分）分）（1）班級等級分（滿分）班級等級分（滿分1414分）分）注班級等級評定詳見浙江工業(yè)大學(xué)理學(xué)院班級考核辦法。（2）寢室紀(jì)實分（滿分）寢室紀(jì)實分（滿分1212分）分）寢室記實分＝寢室日?？己嘶痉旨訙p分①寢室日?？己嘶痉謱嬍胰粘？己嘶痉謱W(xué)年“每周公寓檢查結(jié)果”平均分10②“文明寢室”創(chuàng)建活動加分“文明寢室”創(chuàng)建獲獎等級加分校級3院級2③寢室行為表現(xiàn)與衛(wèi)生狀況加減分通報情況加減分寢室或個人表揚＋05次寢室或個人違紀(jì)－05次（至寢室記實分扣完為止）注參與其他各類寢室評比活動，獲得院級榮譽的加05分，獲得校級榮譽的加1分。（3）履行責(zé)任、服務(wù)奉獻記實分（滿分）履行責(zé)任、服務(wù)奉獻記實分（滿分1010分）分）①學(xué)生參加集體活動表現(xiàn)，包括黨團活動、班級活動等的表現(xiàn)校優(yōu)秀學(xué)生黨員、校優(yōu)秀學(xué)生黨員積極分子、校優(yōu)秀團員干部、校優(yōu)秀團員、校優(yōu)秀學(xué)生干部、校優(yōu)秀青年志愿者、校軍訓(xùn)標(biāo)兵、校優(yōu)秀社團管理中心主任、校級優(yōu)秀學(xué)生記者、校十佳干事、校級優(yōu)秀社團干部等校級及以上榮譽（2分）；院優(yōu)秀學(xué)生黨員、院優(yōu)秀學(xué)生黨員積極分子、院優(yōu)秀團員干部、院優(yōu)秀團員、院優(yōu)秀青年志愿者等院級榮譽（1分）；被評為校極或校區(qū)的十佳社團的負(fù)責(zé)人加3分；被評為校極先進團支部或先進班級的團支部書記及班長各加2分；考評等級ABC基本分141210

簡介：煉焦化學(xué)工業(yè)企業(yè)摸底清單煉焦化學(xué)工業(yè)企業(yè)摸底清單序號序號排污單位名稱排污單位名稱排污單位地址排污單位地址主要產(chǎn)品及主要產(chǎn)品及設(shè)計生產(chǎn)能力設(shè)計生產(chǎn)能力聯(lián)系人聯(lián)系人及聯(lián)系方式及聯(lián)系方式電鍍企業(yè)摸底清單電鍍企業(yè)摸底清單序號序號排污單位名稱排污單位名稱排污單位地址排污單位地址主要產(chǎn)品及主要產(chǎn)品及設(shè)計生產(chǎn)能力設(shè)計生產(chǎn)能力聯(lián)系人聯(lián)系人及聯(lián)系方式及聯(lián)系方式

簡介：化學(xué)工業(yè)流程題猜題化學(xué)工業(yè)流程題猜題1、高鐵酸鉀K2FEO4是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如下1反應(yīng)①應(yīng)在溫度較低的情況下進行。因在溫度較高時KOH與CL2反應(yīng)生成的是KCLO3。寫出在溫度較高時KOH與CL2反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是________。2在溶液Ⅰ中加入KOH固體的目的是________填編號。A與溶液Ⅰ中過量的CL2繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KCLOBKOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應(yīng)速率C為下一步反應(yīng)提供堿性的環(huán)境D使KCLO3轉(zhuǎn)化為KCLO3從溶液Ⅱ中分離出K2FEO4后，還會有副產(chǎn)品KNO3、KCL，則反應(yīng)③中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為____________________________________________________________。4如何判斷K2FEO4晶體已經(jīng)洗滌干凈_____________________________________。5高鐵酸鉀K2FEO4作為水處理劑的一個優(yōu)點是能與水反應(yīng)生成膠體吸附雜質(zhì)，配平該反應(yīng)的離子方程式FEO＋____H2O____FEOH3膠體＋____O2↑＋____OH－。2－4解析1在較高溫度下KOH與CL2發(fā)生歧化反應(yīng)，除生成氧化產(chǎn)物KCLO3外，還生成還原產(chǎn)物KCL，反應(yīng)的化學(xué)方程式為6KOH＋3CL2KCLO3＋5KCL＋3H2O。2在溶液Ⅰ△中加入KOH固體的目的有二一是與溶液Ⅰ中過量的CL2繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KCLO；二是為下一步反應(yīng)提供堿性環(huán)境。3根據(jù)題意首先寫出化學(xué)方程式為3KCLO＋2FENO32＋10KOH3KCL＋2K2FEO4＋6KNO3＋5H2O，然后改寫成離子方程式為2FE3＋＋3CLO－＋10OH－2FEO＋3CL－＋5H2O。4可通過檢驗最后一次洗滌液中是否2－4含有CL－，來判斷K2FEO4晶體是否洗滌干凈。5據(jù)化合價升降的總數(shù)相等和電荷守恒配平離子方程式為4FEO＋10H2O4FEOH3膠體＋3O2↑＋8OH－。2－4答案16KOH＋3CL2KCLO3＋5KCL＋3H2OKCLO32AC3△2FE3＋＋3CLO－＋10OH－2FEO＋3CL－＋5H2O4用試管取少量最后一次的洗滌液，加2－4入硝酸銀溶液，無白色沉淀則已被洗凈54104382、某中學(xué)化學(xué)課外活動小組欲探究鐵在氯氣中燃燒產(chǎn)物的成分、性質(zhì)和用途，設(shè)計了如下實驗步驟轉(zhuǎn)化為FEOH3沉淀，能證明KSPFEOH3KSPMGOH2；B項，溶液顏色應(yīng)該由黃色變成淺綠色；C項，向沸水中滴加FECL3的飽和溶液，得到的是紅褐色的FEOH3膠體，而不是紅褐色沉淀；D項，F(xiàn)ECL3溶液中存在水解平衡FECL3＋3H2OFEOH3＋3HCL，加熱蒸△干HCL揮發(fā)，得到FEOH3，灼燒FEOH3分解得FE2O3固體。答案Ⅰ飽和食鹽水，濃硫酸Ⅱ1該固體物質(zhì)是FECL2，該固體物質(zhì)是FECL3和FECL2的混合物2溶液為血紅色，F(xiàn)ECL2，①ⅢAD3、工業(yè)上以廢銅為原料經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)可生產(chǎn)氯化亞銅CUCL，其工藝流程如下圖所示試根據(jù)上圖轉(zhuǎn)化回答下列問題1工業(yè)生產(chǎn)CL2時，尾氣常用石灰乳吸收，而不用燒堿溶液吸收的原因是_____________。2還原過程中的產(chǎn)物為NACUCL2，試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。制備中當(dāng)氯化完成后必須經(jīng)還原過程再制得CUCL，為什么不用一步法制得CUCL已知CU2＋＋CU＋2CL－2CUCL↓___________。3還原過程中加入少量鹽酸的作用是______，加入NACL且過量的原因是_________。4合成結(jié)束后所得產(chǎn)品用酒精淋洗的目的是__________。5實驗室中在CUCL2熱溶液中通入SO2氣體也可制備白色的CUCL沉淀，試寫出該反應(yīng)的離子方程式________________。解析1CL2常用石灰乳吸收應(yīng)該從原料的來源、成本和產(chǎn)物的角度來回答。2產(chǎn)物NACUCL2中CU的化合價為＋1，因此還原過程發(fā)生的是歸中反應(yīng)；因為固體的反應(yīng)是在固體的表面進行的，若直接制備CUCL沉淀沉積在CU表面阻礙反應(yīng)的進行3因為CU2＋水解，加入鹽酸抑制CU2＋水解，由反應(yīng)CUCL2＋2NACL＋CU2NACUCL2可知，增大NACL的濃度有利于生成更多的NACUCL2，提高產(chǎn)率。4產(chǎn)品用水和酒精洗的效果是不同的，由于酒精沸點低，易揮發(fā)，易晾干。5由化合價變化可知反應(yīng)中CUCL2被還原為CUCL，則SO2做還原劑，氧化產(chǎn)物必為H2SO4。答案1石灰乳來源豐富，成本低，且反應(yīng)結(jié)束后可得副產(chǎn)品漂白粉2CUCL2＋2NACL＋CU2NACUCL2，CUCL沉淀沉積在CU表面阻礙反應(yīng)的進行3防止CU2＋

簡介：武漢工程大學(xué)化學(xué)工程與工藝（工業(yè)催化）專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計2828萬噸萬噸NHNH3年氨合成系統(tǒng)工藝設(shè)計年氨合成系統(tǒng)工藝設(shè)計摘要本工段生產(chǎn)液氨，生產(chǎn)能力為28萬噸液氨年，與傳統(tǒng)流程相比較，具有節(jié)能低耗的特點，在中壓下，既減少了動力消耗，又保證了合成塔入口氨含量的要求。采用半水煤氣合成法，半水煤氣經(jīng)過凈化后得到純凈的氫氣，再配制適量的氮氣，成為合成氨的原料氣。以合成塔為主要設(shè)備，在氨冷器、水冷器、氣氣交換器、循環(huán)機、分離器、冷凝塔等輔助設(shè)備的作用下，以鐵觸媒為催化劑，在485500℃的高溫條件下來制得氨氣。就合成車間的工藝生產(chǎn)流程，著重介紹化工設(shè)計的基本原理、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、技巧和經(jīng)驗，確定優(yōu)化的工藝流程、工藝條件、設(shè)備選型及其他非工藝專業(yè)等內(nèi)容。在全面介紹化工設(shè)計的基礎(chǔ)知識上，重點闡述工藝流程設(shè)計、物料和能量衡算及設(shè)備計算等內(nèi)容，并結(jié)合工藝計算、工程經(jīng)濟，力求體現(xiàn)當(dāng)今化工設(shè)計的水平。生產(chǎn)的氨的用途和產(chǎn)生的三廢在本設(shè)計也有所提到，在合成效率方面也有進一步研究。關(guān)鍵詞半水煤氣合成法；合成氨；合成塔；催化劑；工藝流程武漢工程大學(xué)化學(xué)工程與工藝（工業(yè)催化）專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計目錄摘要IABSTRACTII前言1第一章文獻綜述211概述212氨的性質(zhì)2121氨的物理性質(zhì)2122氨的化學(xué)性質(zhì)313原料氣來源314研究狀況4141合成氨工業(yè)的發(fā)展4142合成氨工業(yè)的現(xiàn)狀5143合成氨工業(yè)的發(fā)展趨勢5第二章流程方案的確定621生產(chǎn)原理622各生產(chǎn)方法及特點623工藝流程的選擇724合成塔進口氣的組成9第三章工藝流程簡述11第四章工藝計算1241物料衡算12411計算依據(jù)12412計算物料點流程13413物料計算134131合成塔入口氣組分134132合成塔出口氣組分144133合成率144134氨分離器氣液平衡計算154135冷交換器氣液平衡計算16

簡介：點擊查看更多北京化學(xué)工業(yè)集團有限責(zé)任公司及所屬事業(yè)單位精彩內(nèi)容。

簡介：化學(xué)科學(xué)發(fā)展與展望,吳星,,化學(xué)與我們有關(guān)嗎,,,人類能否有效安全利用核能鹽是什么鹽荒說明了什么什么是放射性碘食加碘鹽能防輻射嗎碘對人體健康的作用和功能是什么,問題1,廣告超能托瑪琳活性水，其弱堿性能有效中和血液中的酸毒，把酸毒對身體的危害降到最低。能消除血液里的脂肪酸等廢棄物，并排出體外?？茖W(xué)研究證明經(jīng)常喝弱堿性健康水的人能讓身體保持弱堿性的狀態(tài)，遠(yuǎn)離酸性體質(zhì)、提高免疫力、遠(yuǎn)離疾病困擾,,,人體的酸堿性對健康有影響嗎我們應(yīng)選擇食用什么食物才能健康人體健康需要那些微量元素如何控制和調(diào)節(jié)人體的酸堿性,問題2,,女性為堿性體質(zhì)男性為酸性體質(zhì)多生男孩，反過來則多生女孩,堿性體質(zhì)是健康的表現(xiàn)，酸性體質(zhì)是亞健康的表現(xiàn)，,大量正常人的體檢中幾乎沒有發(fā)現(xiàn)過血液是酸性的人。專門的研究也未見到因為攝入不同“成酸食物”或“成堿食物”引起健康人血液PH改變的結(jié)果，只有當(dāng)某人的消化系統(tǒng)、腎臟、肺臟等器官有某些疾病，造成人體代謝失常時PH才可能低于735或高于745時，前者是酸中毒，后者叫堿中毒。,,安利碟新洗潔精洗碗好幫手，純天然，不含任何化學(xué)物質(zhì),,借問酒家何處有，牧童搖指杏花村。葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催。舉杯邀明月，影成三人。醉臥沙場君莫笑，古來征戰(zhàn)幾人回。,詩,與,酒,,,維生素C,,,居室環(huán)境污染的主要成分是什么居室環(huán)境污染的來源是什么如何防止居室中的環(huán)境污染怎么做居室環(huán)境更良好,問題3,,化學(xué)研究什么,,化學(xué)是研究、創(chuàng)造和識別物質(zhì)的科學(xué)。陳洪淵,,原子結(jié)合成分子,離子結(jié)合成離子化合物,原子結(jié)合成金屬單質(zhì),,100多種元素,數(shù)千萬種物質(zhì),作用力,,,,化學(xué)為什么很重要,徐光憲先生,,對人們的生活和世界經(jīng)濟的發(fā)展影響最大的兩大發(fā)明是信息技術(shù)和合成化學(xué)技術(shù)。21世紀(jì)是信息科學(xué)、合成化學(xué)和生命科學(xué)共同繁榮的世紀(jì)。,,20世紀(jì)發(fā)明了六大技術(shù)1信息技術(shù)2生物技術(shù)3核科學(xué)和核武器技術(shù)4航空航天和導(dǎo)彈技術(shù)5激光技術(shù)；6納米技術(shù)。,如果沒有哈勃發(fā)明的高壓合成氨技術(shù),世界糧食產(chǎn)量至少要減半,60億人口有30億要餓死。如果沒有合成各種抗生素和大量新藥物的技術(shù),人類平均壽命就要縮短25年。如果沒有合成纖維、合成塑料、合成橡膠的技術(shù),人類生活要受到很大影響。,,,,,,,,,,,高中生要學(xué)習(xí)化學(xué)嗎領(lǐng)導(dǎo)管理層要了解化學(xué)嗎個人的幸福生活需要化學(xué)嗎化學(xué)有害嗎,問題4,,化學(xué)研究和揭示物質(zhì)世界客觀規(guī)律化學(xué)以實驗作為檢驗原理的唯一標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)化學(xué)變化是有規(guī)律的、有條件的、相互聯(lián)系的化學(xué)追求人與自然的和諧發(fā)展,,保護環(huán)境的根本途徑,治理環(huán)境污染的有效方法,原子經(jīng)濟,綠色化學(xué),可持續(xù)發(fā)展,治理污染的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于生產(chǎn)的收益,生化方法,程序與法律,,傳統(tǒng)世界觀,科學(xué)基礎(chǔ)牛頓定律、達爾文的“進化論”基本觀念“物質(zhì)不滅”、“能量守恒”、“物質(zhì)的運動”最終目標(biāo)建立一個“物質(zhì)極大豐富”的人類大同世界,熵世界觀,科學(xué)基礎(chǔ)熵增加原理基本觀念熵增加是不可逆轉(zhuǎn)的，熵流是可控制的最終目標(biāo)建立一個可持續(xù)發(fā)展的社會,,吸收,排放,,DES＜0,,,,,信息,遺忘,,,DES＜0,,化學(xué)將如何發(fā)展,,決定某兩個或幾個分子之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)能否生成預(yù)期的分子需要什么催化劑才能在溫和條件下進行反應(yīng)如何在理論指導(dǎo)下控制化學(xué)反應(yīng)如何計算化學(xué)反應(yīng)的速率如何確定化學(xué)反應(yīng)的途徑,建立精確有效而又普遍適用的化學(xué)反應(yīng)理論體系,,①如何設(shè)計合成具有人們期望的某種性能的材料②如何使宏觀材料達到微觀化學(xué)鍵的強度③溶液結(jié)構(gòu)和溶劑效應(yīng)對于性能有何影響④具有單分子和多分子層的膜結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系,分子結(jié)構(gòu)及其和性能的定量關(guān)系,,生命現(xiàn)象中的化學(xué)機理問題,①研究配體小分子和受體生物大分子相互作用的機理②化學(xué)遺傳學(xué)③光合作用的機理④生物固氮作用的機理⑤食草動物如何把植物纖維分解為小分子的反應(yīng)機理⑥人類的大腦中“泛分子”組裝的作用和機理⑦了解活體內(nèi)信息分子的運動規(guī)律和生理調(diào)控的化學(xué)機理。⑧了解從化學(xué)進化到手性和生命起源的飛躍過程。⑨如何實現(xiàn)從生物分子到分子生命的飛躍⑩蛋白質(zhì)和DNA的理論研究。,,納米尺度的基本規(guī)律,鐵磁性、鐵電性、超導(dǎo)性和熔點等與粒子尺度的關(guān)系。納米粒子的比表面很大與性質(zhì)的關(guān)系。納米尺度磁性NANOSCALEMAGNETISM的研究納米微粒的電流或熱的傳遞方式的改變。,納米鉑黑催化劑可使乙烯催化反應(yīng)的溫度從600℃降至室溫。金的熔點為1063℃,納米金的熔化溫度卻降至330℃,綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)ENVIRONMENTALLYBENIGNCHEMISTRY、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)CLEANCHEMISTRY,,綠色化學(xué)12原則,（1）預(yù)防PREVENTION。防止產(chǎn)生廢物比在它產(chǎn)生后再處理或清除更好。（2）原子經(jīng)濟ATOMECONOMY。設(shè)計合成方法時，應(yīng)盡可能使用于生產(chǎn)加工過程的材料都進入最后的產(chǎn)品中。（3）無害（或少害）的化學(xué)合成LESSHAZARDOUSCHEMICALSYNTHESES。無論在哪里行得通，所設(shè)計的合成方法都應(yīng)該使用和產(chǎn)生對人類健康和環(huán)境具有小的或沒有毒性。,,綠色化學(xué)12原則,（4）設(shè)計無危險的化學(xué)品DESIGNSAFERCHEMICALS?；瘜W(xué)產(chǎn)品應(yīng)該設(shè)計的使其有效地顯示受期望的功能而毒性最小。（5）安全的溶劑和助劑SAFERSOLVENTSANDAUXILIARIES。所使用的輔助物質(zhì)包括溶劑，分離試劑，和其它物品當(dāng)使用時都應(yīng)是無害的。（6）設(shè)計要有能效DESIGNFORENERGYEFFICIENCY?；瘜W(xué)加工過程的能源要求應(yīng)該考慮它們的環(huán)境的和經(jīng)濟的影響并應(yīng)該盡量節(jié)省。如果可能，合成方法應(yīng)在室溫和常壓下進行。,,綠色化學(xué)12原則,（7）使用可再生的原料USERENEWABLEFEEDSTOCKS。當(dāng)技術(shù)上和經(jīng)濟上可行，原料和加工廠粗料都應(yīng)可再生。（8）減少衍生物REDUCEDERIVATIVES。如果可能，盡量減少和避免利用衍生化反應(yīng)，因為，此種步驟需要添加額外的試劑并且可能產(chǎn)生廢物。（9）催化作用CATALYSIS。具有高選擇性的催化劑比化學(xué)計量學(xué)的試劑優(yōu)越的多。,,綠色化學(xué)12原則,（10）設(shè)計要考慮降解DESIGNFORDEGRADATION?；瘜W(xué)產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)使它們在功能終了時分解為無害的降解產(chǎn)物并不在環(huán)境中長期存在。（11）為了預(yù)防污染進行實時分析REALTIMEANALYSISFORPOLLUTIONPREVENTION。需要進一步開發(fā)新的分析方法使可進行實時的生產(chǎn)過程監(jiān)測并在有害物質(zhì)形成之前給予控制。（12）防止事故發(fā)生的固有安全化學(xué)INHERENTLYSAFERCHEMISTRYFORACCIDENTPREVENTION。在化學(xué)過程中使用的物質(zhì)和物質(zhì)形態(tài)的選擇應(yīng)使其盡可能地減少發(fā)生化學(xué)事故的潛在可能性，包括釋放，爆炸以及著火等。,甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)工藝,,化學(xué)認(rèn)識世界、改造世界創(chuàng)造世界、保護世界,

簡介：石油和基本有機化工概況,徐卡秋教授,化學(xué)工業(yè)的分類按產(chǎn)物組成分無機化工、有機化工、精細(xì)化工等2按原料資源分煤炭化工、石油化工、天然氣化工、農(nóng)產(chǎn)品化工等3．按產(chǎn)品性質(zhì)用途及其加工過程相似原則分化肥工業(yè)合成氨、尿素、氮、磷、鉀、復(fù)合肥、微量肥基礎(chǔ)化工三酸、兩堿、無機鹽等石油、煤化工；基本有機化工；高分子化工；精細(xì)化工等,石油化學(xué)工業(yè)以石油和天然氣為原料，生產(chǎn)石油產(chǎn)品和石油化學(xué)品的石油加工工業(yè)。石油煉制煉制石油制燃料油、潤滑油、石蠟、瀝青、焦炭等石油產(chǎn)品石油加工石油化工把石油分離成原料餾分，熱裂解制基本有機原料，合成生產(chǎn)各種石油化學(xué)制品,,石油、天然氣開采原油油田氣天然氣合成煉制化肥輕油、渣油、重油、柴油、煤油、汽油、煉廠氣裂解造氣重整裂解輕油裂解氣合成氣重整油抽提分離苯、甲苯、二甲苯、萘乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,苯、甲苯、二甲苯、萘合成氣乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔合成醇、醇、醛、酮、酸、酯、醚、酚、腈再加工合成纖維、合成樹脂、合成橡膠醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料、染料、助劑等,,,,,,,,,,,,,,,石油化工發(fā)展的趨勢生產(chǎn)裝置的規(guī)模化、煉油化工一體化，加工技術(shù)綜合化。據(jù)2004年統(tǒng)計世界煉油廠共有674個，平均規(guī)模為611萬噸/年；美國共有煉油廠132個，平均規(guī)模為635萬噸/年；世界煉油能力排序前20位的國家和地區(qū)中，在中國周邊就有6個俄羅斯、日本、韓國、印度、沙特、伊朗、新加坡、印尼。其中，韓國擁有平均規(guī)模為2147萬噸/年的煉油廠，位居世界第一。煉油能力中國位居世界第四。,世界十大煉油公司,三、乙烯的重要性,基本有機化工中最重要的產(chǎn)品，基本中的基本，是三大合成材料和精細(xì)化工產(chǎn)品的基本原料。其發(fā)展帶動其它基本有機化工產(chǎn)品的發(fā)展，其產(chǎn)量是一個國家基本有機化工發(fā)展水平的重要標(biāo)志。,,,1CH2CH2聚合（CH2CH2）N聚乙烯,3、CH2CH2CL2CLCH2CH2CLCLCHCH2（CHCH2）NCL,,,,,乙烯下游產(chǎn)品,,聚合→聚乙烯→塑料制品、薄膜乙丙橡膠電線、電纜氧化環(huán)氧乙烷乙二醇滌綸、抗凍劑、炸藥等表面活性劑、一乙醇胺乙醛醋酸酯類、維尼龍、制藥等合成原料、增塑劑原料氯化二氯乙烷氯乙烯聚氯乙烯塑料、薄膜、合成纖維乙酰氧基化醋酸乙烯合成纖維、涂料、粘合劑苯烷基化乙苯苯乙烯聚苯乙烯塑料、ABS、丁苯橡膠二聚丁烯聚丁烯齊聚、水合高碳醇表面活性劑、增塑劑水合乙醇溶劑,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,表220032005年世界乙烯產(chǎn)能最大的10個國家（萬噸/年）,油氣雜志報告中國2005年乙烯生產(chǎn)能力為6988萬噸/年，居世界第三位。,近年全球十大乙烯生產(chǎn)商擁有的乙烯生產(chǎn)能力,石油化工在國民經(jīng)濟中的作用,國民經(jīng)濟四大支柱產(chǎn)業(yè)石油化學(xué)工業(yè)、汽車制造業(yè)、機械電子業(yè)和建筑業(yè)我國石油和化學(xué)工業(yè)主要經(jīng)濟指標(biāo)居全國工業(yè)各行業(yè)之首，以2003年計總資產(chǎn)192996億元占全國工業(yè)總資產(chǎn)1155銷售收入18005億元占整個工業(yè)銷售收入的128實現(xiàn)利潤1764億元占全國工業(yè)實現(xiàn)利潤216累計利稅總額2889億元占全國工業(yè)的187進出口貿(mào)易總額1133美元占全國進出口貿(mào)易的1332007年中國企業(yè)500強中，中石化以10000億元的營業(yè)收入位居榜首，中石油位居第二名。中石化的煉油能力排名世界第三，乙烯產(chǎn)能排名世界第四。,我國主要石化產(chǎn)品產(chǎn)量位居世界前列,到2005年底，中國18個乙烯廠裝置能力達766萬噸，共計生產(chǎn)乙烯75553萬噸，比2004年增加了12816萬噸。其中中石化與中石油的乙烯產(chǎn)量分別為54963萬噸和18879萬噸。2005年，中國有一批大型乙烯新建以及改擴建項目陸續(xù)建成投產(chǎn)新增乙烯生產(chǎn)能力160萬噸。到2005年底，中國已成為超過日本、僅次于美國的世界第二乙烯生產(chǎn)大國。2005年，中國又有一批大型乙烯裝置建設(shè)工程正式啟動，包括獨山子石化120萬噸/年乙烯工程、蘭州石化60萬噸/年乙烯改擴建工程、四川80萬噸/年乙烯項目以及天津100萬噸/年乙烯項目。中國乙烯工業(yè)發(fā)展已經(jīng)進入高速成長期，未來數(shù)年內(nèi)，將陸續(xù)有多套大型乙烯聯(lián)合裝置投產(chǎn)，2006～2010年中國乙烯可能新增的生產(chǎn)能力在900萬～1445萬噸,2006～2010年中國陸續(xù)投產(chǎn)的乙烯裝置概況單位萬噸裝置名稱性質(zhì)能力投產(chǎn)時間/階段中海油/殼牌乙烯新建802006大慶石化乙烯擴建202006茂名石化乙烯擴建642006蘭州石化乙烯擴建362006吉林石化乙烯擴建222006福建石化乙烯新建802006獨山子石化乙烯新建100啟動天津石化乙烯新建80啟動中國石油成都乙烯新建80批復(fù)鎮(zhèn)海石化乙烯新建100待批廣州石化乙烯新建80可研蘭州石化/PILLIPS乙烯新建80可研大連實德乙烯新建130可研重慶乙烯新建60規(guī)劃武漢石化乙烯新建80規(guī)劃臺塑寧波乙烯新建90計劃撫順石化乙烯擴建66計劃遼寧石化乙烯擴建80計劃揚子石化乙烯擴建60計劃燕山石化乙烯擴建50計劃上海曹涇乙烯新建100規(guī)劃合計14456,,第二章石油和油品基本有機化工原料石油和天然氣、煤、可燃冰,1石油和天然氣特點資源豐富，可大規(guī)模、低成本制得乙烯、丙烯等低級烷烴比煤制取出更多品種的產(chǎn)品。據(jù)估計，我國現(xiàn)有石油資源1069億噸，最終可采資源量130160億噸；天然氣資源量53萬億立方米，最終可采量10萬億15萬億立方米。2煤20世紀(jì)初，以煤為主煤（煤電石乙炔乙醛、醋酸等）煤焦油中的芳烴香料、染料、藥物等加快煤資源開發(fā)利用以解決油荒和油價高企的問題,3可燃冰天然氣水合物。在高壓低溫條件下，由水與天然氣結(jié)合形成的一種外觀似冰的白色結(jié)晶固體。存在于海底或陸地凍土帶內(nèi)，可像固體酒精一樣直接被點燃。1M3可燃冰可釋放出164M3的天然氣。優(yōu)勢清潔、能量密度高、分布廣、規(guī)模大、埋葬淺，總資源量巨大，其有機碳含量，約相當(dāng)于全世界已知煤、石油、天然氣總量的兩倍，可滿足人類未來1千年的需求。未來理想的新型戰(zhàn)略能源，可望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤、石油和天然氣能源。一些發(fā)達國家預(yù)計在2015年后可實現(xiàn)開采利用。我國1999年在南海北部陸坡發(fā)現(xiàn)可燃冰，資源量可達上百億噸油當(dāng)量。去年5月1日，我國在南海北部成功鉆獲可燃冰樣品，成為繼美國、日本、印度之后第四個成功鉆獲可燃冰的國家。今年10月10日，我國首只專門研究可燃冰的船只下海，將進一步推動可燃冰開發(fā)的研究。,天然氣,組成主要為C1C4，C1大于80％。分類干氣C5以上重質(zhì)烴含量13510－6M3/M3來源煤田氣、氣田氣（均為干氣，CH4在95％以上）、油田伴生氣（濕氣）加工利用制合成氣CH4＋H2高溫部分氧化制乙炔制各種化工產(chǎn)品碳黑、氫氰酸、氯代烷等,石油石油烴類和非烴類組成的復(fù)雜混合物，沸點范圍常溫500℃以上，相對分子質(zhì)量數(shù)十到數(shù)千，相對密度08098。組成主要由C、H、O、S、N五種元素組成碳83％87％；氫10％14％；硫、氮、氧1％4％；微量的鐵、銅、鎳、釩、砷等，一般以L06或109數(shù)量級存在于原油中,2原油的分類及性質(zhì)按化學(xué)特性分類法，原油大體可分為石蠟基、中間基和環(huán)烷基三大類石蠟基主要成分為直鏈烷烴，石蠟含量高，比重輕，凝固點高，我國主要為該種石油。環(huán)烷基主要成分為環(huán)烷烴，瀝青含量高，芳香烴較多，密度和粘度大，難于煉制。中間基直鏈和環(huán)烷烴含量均較多，瀝青和石蠟含量中等，該石油較普遍。,（一）石油中的烷烴組成石油的主要成分之一烷烴分別以氣、液、固三態(tài)存在于石油中。1氣態(tài)烷烴甲烷丁烷，天然氣和煉廠氣的主要成分；此外還含有氫氣、C1～C4烯烴和少量C5烴類等氣體。2．液態(tài)烷烴C5～C15的烷烴，其沸點隨著相對分子質(zhì)量的增加而上升。主要存在于汽油（C5～C10）和煤油C11～C15中。3．固態(tài)烷烴C16以上的烷烴一般多以溶解狀態(tài)存在于石油中，當(dāng)溫度降低時，就有結(jié)晶析出，工業(yè)上稱這種固體烴類為蠟。,二石油中的環(huán)烷烴環(huán)烷烴是石油的主要成分之一，也是潤滑油組成的主要組分。主要是環(huán)戊烷和環(huán)己烷及其衍生物。三石油中的芳香烴芳香烴也是石油的主要組分之一。一般在汽油餾分中主要含有單環(huán)芳烴，煤油、柴油及潤滑泊餾分中不但含有單環(huán)芳烴，還含有雙環(huán)及三環(huán)芳烴，三環(huán)及多環(huán)芳烴主要存在于高沸餾分及殘油中。,五、石油中的非烴化合物（雜質(zhì)）,石油中的非烴化合物主要是含硫、氧、氮的化合物以及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)。一石油中的含硫化合物所有的原油都含有一定量的硫，但不同的原油含硫量相差很大，可從萬分之幾到百分之幾。含硫量低于0．5％的稱為低硫原油，大于2％的原油稱為高硫原油，介于0．5％～2．0％之間的稱為含硫原油。我國原油大多為低硫原油。硫在原油中大多以有機含硫化合物形式存在，極少部分以元素硫存在；含硫化合物性質(zhì)1．酸性含硫化合物主要為硫化氫H2S和硫醇RSH。2．中性含硫化合物主要有硫醚RSR二硫化物RSSR。硫醚是原油中含量較多的硫化物之一。3．熱穩(wěn)定性較高的含硫化合物主要有噻吩和四氫化噻吩類化合物。噻吩具有芳香氣味，在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上接近于苯及其同系物．主要分布在石油的中間餾分和高沸點餾分中。,二石油中的含氧化合物石油中的含氧量一般都很少，大約在千分之幾的范圍內(nèi)。石油中的氧大部分集中于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中，除此之外，石油中的含氧化合物還有環(huán)烷酸、脂肪酸以及石油酚類，總稱石油酸。三石油中的含氮化合物石油中的含氮量很少，一般在萬分之兒到千分之幾。石油中的含氮量一般隨餾分沸點升高而增加，因此，大部分以膠質(zhì)、瀝青質(zhì)存在于渣油中。石油中的氮化物主要有吡啶類、喹啉類和胺類化合物及其衍生物；吡咯類和酰胺類化合物及其衍生物。四石油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)膠質(zhì)和瀝青質(zhì)在石油中的含量相當(dāng)可觀，我國各主要原油中，含有約40％以上的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。膠質(zhì)、瀝青質(zhì)是石油中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、相對分子質(zhì)量最大的物質(zhì)。在其組成中，除含碳、氫外，還含有硫、氮、氧和微量元素。,第二節(jié)石油及油品的物理性質(zhì),1蒸汽壓某溫度下，液體與液面上方蒸氣呈平衡狀態(tài)時，該蒸氣所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸汽壓。它表示液體蒸發(fā)和汽化的能力，蒸汽壓越高，液體越易汽化。純烴的蒸汽壓液體的溫度越高，摩爾汽化熱越小，其蒸汽壓越高。石油餾分的蒸汽壓在T一定時，油品的汽化率越高，其殘余液相組成越重，其蒸汽壓越小。,2餾程（沸程）,純化合物的沸點純物質(zhì)在一定外壓下被加熱到其飽和蒸氣壓等于外界壓力的某一溫度。在一定外壓下，是一個常數(shù)。石油餾分無恒定的沸點。在一定外壓下加熱氣化時，其殘液的蒸氣壓隨氣化率增加而不斷下降，其沸點表現(xiàn)為一定寬度的溫度范圍，稱為餾程或沸程。當(dāng)油品在恩氏蒸餾設(shè)備中按規(guī)定條件加熱時，最先氣化蒸餾出來的是一些沸點低的烴類。流出第一滴冷凝液時的氣相溫度稱為初餾點。在蒸餾過程中，烴類分子按其沸點高低依次逐漸蒸出，氣相溫度也逐漸升高，將餾出體積為L0％、20％、30、、90％時的氣相溫度分別稱為10％、20％、30％、、90％點T10、T20、T30、、T90，當(dāng)蒸餾到最后達到的最高氣相溫度稱為終餾點或干點。油品從初餾點到干點的溫度范圍稱為餾程或沸程。油品的大致餾程汽油40200℃煤油200300℃航空煤油130250℃柴油250350℃潤滑油350520℃重質(zhì)燃料油＞520℃,3平均沸點,一體積平均沸點TV可根據(jù)油品的思氏蒸餾數(shù)據(jù)直接計算由恩氏蒸餾測定的10％、30％、50％、70％、90％這五個餾出溫度計算得到℃二質(zhì)量平均沸點TW為各組分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)和相應(yīng)的餾出溫度的乘積之和三立方平均沸點（TCU各組分體積百分?jǐn)?shù)乘以各組分沸點K立方根之和再立方。四實分子平均沸點TM各組分摩爾分?jǐn)?shù)和相應(yīng)的沸點乘積之和。五中平均沸點TME為立方平均沸點與實分子平均沸點的算術(shù)平均值。通常先求得體積平均沸點，然后查附圖22求其它平均沸點。,,4密度和相對密度,油品的密度單位體積所含油品在真空下某溫度T時的質(zhì)量ΡT。我國油品標(biāo)準(zhǔn)密度在20℃時的密度Ρ20。油品的相對密度溫度為T℃時油品的密度和4℃水的密度之比，無量綱，通常用DT4表示。我國常用的相對密度是D204，表示20℃油品和4℃水的密度之比，國外常用D156156表示。兩者可換算。,5特性因素和相關(guān)指數(shù),一特性因素K表征石油餾分烴類組成的一種特性數(shù)據(jù)T沸點一般烷烴的K值最大，125130，芳烴的K值最小，1011,而環(huán)烷烴的K值介于二者之間。對于復(fù)雜混合物的石油餾分，K值可用來判斷石油及其餾分的化學(xué)組成的特性，對石油的分類及確定原油的加工方案相當(dāng)有用，同時，還可以用來求定油品的其它理化常數(shù)。,6平均相對分子質(zhì)量,平均相對分子質(zhì)量石油混合物中各組分相對分子質(zhì)量的平均值。它是石油餾分重要物性之一．常用以求定石油餾分的氣化熱、石油蒸氣的體積分壓以及石油餾分的某些化學(xué)性質(zhì)。各種油品的平均相對分子質(zhì)量大致如下汽油100120，煤油180200，輕柴油2L0240，低粘度潤滑油300360，高粘度潤滑油370500,石油及其產(chǎn)品的物性,閃點代表可燃性液體性質(zhì)指標(biāo)之一。即液體表面的蒸氣與空氣的混合物與火接觸而初次發(fā)生藍色火焰閃光時的溫度油品的閃點與其餾分組成、化學(xué)組成以及壓力有關(guān)。油品的沸點范圍越低，其閃點越低；油品的閃點隨壓力增大而增高。燃點表示可燃性液體性質(zhì)指標(biāo)之一，是液體表面的蒸氣與空氣的混合物與火接觸而發(fā)生的火焰能開始繼續(xù)燃燒不少于5秒時的溫度。自燃點將油品加熱到某一溫度，令其與空氣接觸不需引火油品自行燃燒的最低溫度。油品的沸點越低，越不易自燃，自燃點越高；反之，自燃點越低。含烷烴多的油品其自燃點較低，含芳烴多的最高，含環(huán)烷烴多的介于二者之間。,石油產(chǎn)品的濁點、結(jié)晶點、傾點和凝點,1．濁點輕質(zhì)油品在測定條件下的降溫過程中由透明變?yōu)闇啙釙r的溫度。渾濁原因其正構(gòu)烷烴在低溫下開始形成肉眼觀察不到的微小晶粒2．結(jié)晶點輕質(zhì)油品在測定條件下冷卻時，肉眼觀察到有結(jié)晶晶粒出現(xiàn)時的最高溫度。3．傾點油品在規(guī)定的試管中不斷冷卻，直到將試管平放5S而試樣無流動時的溫度再加上3℃所得的溫度值。凝點將試管傾斜45001MIN后液面無移動的最高溫度。油品的傾點和凝點與其餾分組成和化學(xué)組成有關(guān)油品中含蠟越多，傾點和凝點就越高。,第三節(jié)油品的分類及使用,1．石油產(chǎn)品分類大致可分為燃料，潤滑油和潤滑脂，蠟、瀝青及石油焦，有機化學(xué)品等四大類,一、各產(chǎn)品占油品比例燃料80石油蠟1溶劑和化工原料10石油瀝青3潤滑油和有關(guān)產(chǎn)品5石油焦2燃料油汽油、煤油、柴油、重油等可用作動力燃料的油品,二．汽油,一汽油機主要用于輕型汽車、摩托車、螺旋槳式飛機及快艇等。汽油是可用作點燃式發(fā)動機燃料的石油輕質(zhì)餾分汽油在汽油機內(nèi)的燃燒過程分為①進氣；②壓縮；③點火燃燒作功；④排氣。對汽油的使用要求①良好的蒸發(fā)性能；②良好的燃燒性能，無爆震現(xiàn)象；③儲存安定性好，生成膠質(zhì)的傾向小；④對發(fā)動機沒有腐蝕作用；⑤排出的污染物少。,四汽油的抗爆性,爆震汽油在發(fā)動機中燃燒不正常時，機身強烈震動并發(fā)出金屬敲擊聲，發(fā)動機功率下降，排氣管冒黑煙，嚴(yán)重時導(dǎo)致機件的損壞的情況。辛烷值表示汽油抗爆性，衡量燃料是否易于發(fā)生爆震。人為規(guī)定異辛烷的辛烷值100，正庚烷辛烷值0。以混合物中異辛烷的體積百分含量值為其辛烷值。將待測汽油樣與系列辛烷值不同的標(biāo)準(zhǔn)燃料在標(biāo)準(zhǔn)的試驗用單缸發(fā)動機上進行對比實驗，與所測汽油抗爆性相等的標(biāo)準(zhǔn)燃料的辛烷值即所測汽油的辛烷值。我國車用汽油國家標(biāo)準(zhǔn)有90、93、97三個牌號。前二者適用于一般轎車，分別對應(yīng)于壓縮比不高于8．2和壓縮比不高于8．5的發(fā)動機；后者適用于高級轎車，對應(yīng)于壓縮比不高于9．0的發(fā)動機。,三、噴氣燃料（航空煤油）,噴氣發(fā)動機借助高溫燃?xì)鈴奈矚鈬姽車姵鰰r所形成的反作用力推動前進，將燃料的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槿細(xì)獾膭幽?，使飛機可在2萬米以上高空以2馬赫馬赫數(shù)為速度與音速的比數(shù)的速度飛行。對航空煤油質(zhì)量要求①良好的燃燒性能；②適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性；③較高的熱值；④良好的安定性；⑤良好的低溫性；⑥無腐蝕性；⑦良好的潔凈性；⑧較小的起電性；⑨適當(dāng)?shù)臐櫥浴?四、柴油,一柴油機主要用于農(nóng)用機械、重型車輛、坦克、鐵路機車、船舶艦艇等。柴油機燃料的使用要求①良好的自燃性能；②良好的蒸發(fā)性能；③適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫牡蜏亓鲃有?；④良好的安定性；⑤對機件無腐蝕性；⑥良好的清潔性能。評定柴油發(fā)火性能的指標(biāo)十六烷值,十六烷值表示柴油的抗震性能即表示柴油在柴油發(fā)動機中燃燒時的自燃性指標(biāo)。十六烷值烷烴＞烯烴、異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴＞芳香烴＞稠環(huán)芳烴；碳數(shù)增，十六烷值增；正十六烷＝100；?－甲基萘＝0。實際柴油的十六烷值是將正十六烷烴和?－甲基萘按不同比例配成的混合液進行標(biāo)定的。燃料十六烷值計算公式一般轉(zhuǎn)速＞1000轉(zhuǎn)/MIN的高速柴油機使用十六烷值4550的輕柴油；＜L000轉(zhuǎn)/MIN的中、低速柴油機使用十六烷值3549的重柴油。常壓蒸餾柴油的十六烷值高，可供高速柴油機使用。裂化柴油和焦化柴油的十六烷值低，須添加十六烷值改進劑，高溫下易于分解形成自由基而促進燃料的氧化，有縮短滯燃期的作用。如硝基烷基酯類、二硝基化合物和過氧化物。以硝基烷基酯類應(yīng)用最廣。正常的添加量為15％（VOL），添加后十六烷值可提高12～20。,六、清潔燃料及其替代品,研究表明，美國城市中90％的CO污染、50％的烴類污染、50％的NOX污染以及30％的鉛污染來自汽油燃料的燃燒；城市中約16％的顆粒污染物來自柴油車排放物。北京市內(nèi)大約63％的CO、50％的NOX和73％的烴類包括有機揮發(fā)物VOC來自汽車排放。減少汽車尾氣污染方式之一采取機內(nèi)凈化改進發(fā)動機設(shè)計，改善燃燒條件以減少污染物生成。主要技術(shù)是采用電控直噴式汽油機、三元催化尾氣轉(zhuǎn)化器和裝備機外凈化汽車尾氣轉(zhuǎn)化器等?？梢詼p輕汽車尾氣造成的大氣污染狀況，但并不治本。方式之二采用替代能源，主要包括壓縮天然氣、液化天然氣、甲醇、乙醇、二甲醚DME、生物柴油以及電力等。,第四節(jié)原油的加工,一次加工將原油用蒸餾方法分離成幾個不同沸點范圍的餾分，常稱為原油蒸餾。包括原油的預(yù)處理、常壓和減壓蒸餾，產(chǎn)物為輕汽油、汽油、煤油、柴油、潤滑油等餾分和渣油。二次加工將一次加工過程產(chǎn)物進行再加工，即將輕汽油餾分、重質(zhì)餾分和渣油進行催化重整、催化裂化、催化加氫、延遲焦化和熱裂化等。,拔頂氣塔頂石腦油原油初餾塔底油常壓蒸餾輕汽油50～140℃含碳原子數(shù)1～5汽油140～200℃4～12煤油180～230℃11～14輕柴油230～305℃13～17重柴油305～405℃16～25塔底渣油減壓蒸餾減壓柴油減壓渣油石油焦石油瀝青,,,,,,,,,41原油的預(yù)處理,預(yù)處理目的除去以乳化狀態(tài)存在于原油中的水和無機鹽原油中的鹽類和水的存在對加工過程的危害1在換熱器、加熱爐中管壁上形成鹽垢，降低傳熱效率，減小管內(nèi)流通面積而增大流動阻力，水汽化之后體積明顯增大也會造成系統(tǒng)壓力上升，使原油泵的出口壓力增大，嚴(yán)重時甚至?xí)氯苈穼?dǎo)致停工。2造成設(shè)備腐蝕。3影響二次加工原料的質(zhì)量。原油中所含的鹽類在蒸餾之后會集中于減壓渣油中，在對渣油深加工會使催化劑受損。含鹽量高的渣油作為延遲焦化的原料時，加熱爐管內(nèi)因鹽垢而結(jié)焦，產(chǎn)物石油焦也會因灰分含量高而降低等級。脫鹽脫水要求脫后原油含鹽量小于3MG/L，含水量小于02；對不設(shè)有重油催化裂化裝置的煉廠，僅僅為了保護設(shè)備不被腐蝕，可以放寬要求，脫后原油含鹽量應(yīng)小于53MG/L，含水量小于0．3％。,2原油預(yù)處理的基本原理,電化學(xué)脫鹽脫水在原油中注入一定量的新鮮水．充分混合，在破乳劑和高壓電場的作用下，使微小水滴逐步聚集成較大水滴，借重力從油中沉降分離而達到脫鹽脫水的目的。原油乳化液通過高壓電場時，在分散相水滴上形成感應(yīng)電荷，帶有正、負(fù)電荷的水滴在作定向位移時，相互碰撞而合成大水滴，從而加速沉降水滴直徑愈大，原油和水的相對密度差愈大，溫度愈高，原油粘度愈小，沉降速度愈快。當(dāng)水滴直徑小到使其下降速度小于原油上升速度時，水滴就不能下沉，而隨油上浮，達不到沉降分離的目的。,42原油蒸餾,原油蒸餾將原油加熱汽化，經(jīng)分餾、冷凝和冷卻，得到幾個不同沸點范圍餾分過程蒸餾原理依據(jù)混合物中各組分沸點揮發(fā)度不同的原理，將液體混合物加熱后，將汽化的輕組分導(dǎo)出冷凝，達到輕重組分分離的目的。蒸餾的三種形式閃蒸平衡氣化或次氣化將液體混合物進料加熱至部分氣化，經(jīng)過減壓閥，在一個容器閃蒸罐、蒸發(fā)塔的中間內(nèi)，于定溫度壓力下，使氣液兩相迅速分離，得到相應(yīng)的氣相和液相產(chǎn)物。簡單蒸餾漸次氣化常用于實驗室或小型裝置上，間歇式蒸餾過程，分離程度不高。精餾在精餾塔內(nèi)進行，塔內(nèi)裝有用于氣液兩相分離的內(nèi)部構(gòu)件，可實現(xiàn)液體混合物輕重組分的連續(xù)高效分離。,原油蒸餾通常在兩個或三個塔內(nèi)進行1初餾塔（或閃蒸塔）及時分離出原油在換熱過程中已氣化的輕組分，減少原油管路阻力和原油泵出口壓力以及常減爐的熱負(fù)荷；當(dāng)原油因脫水效果波動而引起含水量高時，水從初餾塔塔頂分出，保證常壓塔產(chǎn)品質(zhì)量合格；初餾塔加熱溫度低，不會造成砷化物的熱分解，塔頂汽油含砷量低，能避免重整鉑催化劑中毒；對含砷量低的原油，可以閃蒸塔代替初餾塔，閃蒸塔無回流，可進一步降低能耗。（2常壓蒸餾塔此塔中僅能分離出較低沸點的餾分拔頂氣C1一C4直餾汽油60℃一200℃餾分航空煤油、煤油145℃一250℃餾分輕柴油250℃一300℃餾分重柴油300℃一350℃餾分等剩余部分從塔底進入減壓塔，以避免蒸餾溫度過高引起烴類裂解或結(jié)焦⑶減壓蒸餾塔來自常壓塔底的重油在此塔中在真空下約8KPA壓力降低沸點進行蒸餾，以避免油品的高溫裂解和結(jié)焦，得到潤滑油餾分，也可按生產(chǎn)方案分割成二次加工的原料，如催化裂化原料或催化加氫原料等。,第五節(jié)原油的熱加工過程,熱加工靠加熱作用，將重質(zhì)原料油轉(zhuǎn)化成氣體、輕質(zhì)油、燃料油或焦炭的過程。包括熱裂化、減粘裂化和焦化。熱裂化以石油重餾分或重、殘油為原料生產(chǎn)汽油和柴油的過程。減粘裂化改善渣油的傾點和粘度，以達到燃料油規(guī)格要求。焦化以減壓渣油為原料生產(chǎn)汽油、柴油和石油焦。,熱加工過程基本原理,在高溫下主要發(fā)生裂解和縮合兩類化學(xué)反應(yīng)1）裂解反應(yīng)分子烴類裂解成較小分子的烴類，因此從較重的原料油可以得到汽油餾分和中間餾分和小分子的烴類氣體；,2）縮合反應(yīng)即原料和中間產(chǎn)物中的芳烴、烯烴等縮合成大相對分子質(zhì)量的產(chǎn)物，得到比原料油沸程高的殘油甚至焦炭。,減粘裂化將渣油淺度熱裂化，使重質(zhì)原料中的非瀝青質(zhì)裂解為低沸點的輕質(zhì)產(chǎn)品。輕質(zhì)烴能部分地溶解或稀釋瀝青質(zhì)，從而降低原料粘度。減粘的原料減壓渣油、常壓重油、全餾分重質(zhì)原油或拔頭重質(zhì)原油。減粘裂化反應(yīng)條件450490℃，45MPA。,3焦炭化過程,焦化無可代替的惟一生產(chǎn)石油焦的工藝過程，在煉油工業(yè)中占居著重要地位。焦化以貧氫重質(zhì)殘油如減壓渣油、裂化渣油以及瀝青等為原料，在400500℃的高溫下進行的深度熱裂化反應(yīng)。通過裂解和縮合反應(yīng)，使渣油部分轉(zhuǎn)化為氣體烴和輕質(zhì)油品，部分轉(zhuǎn)化為焦炭。焦化裝置是煉廠提高輕質(zhì)油收率的手段之一和日前煉廠實現(xiàn)渣油零排放的重要裝置之一。焦化方法有釜式焦化、平爐焦化、接觸焦化、延遲焦化等。我國應(yīng)用最廣的是延遲焦化。,延遲焦化的特點原料油在管式加熱爐中被急速加熱．達到約500℃高溫后迅速進入焦炭塔內(nèi)，停留足夠的時間進行深度裂化反應(yīng)，生焦過程不在爐管內(nèi)而延遲到塔內(nèi)進行。優(yōu)點可避免爐管內(nèi)結(jié)焦，延長運轉(zhuǎn)周期。,第三章石油化工過程中的催化過程第四節(jié)催化裂化,石油煉制的目的（1）提高原油加工深度，得到更多數(shù)量的輕質(zhì)油產(chǎn)品（2）增加品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量原油一次加工僅得1040的汽、柴、煤油，而社會對輕質(zhì)油品的需求量占石油產(chǎn)品的90左右；直餾汽油的辛烷值為4060，一般汽車用油的辛烷值要求＞90，常減壓蒸餾一次加工無法滿足市場的需求催化裂化是重油輕質(zhì)化和改質(zhì)的主要手段之一,催化裂化以減壓餾分油、焦化柴油和蠟油等重質(zhì)餾分油或渣油為原料，在常壓和450510℃、催化劑的存在下反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣體、汽油、柴油等輕質(zhì)產(chǎn)品和焦炭的過程。目的將不能作輕質(zhì)燃料的常減壓餾分油（柴油）加工成辛烷值較高的汽油或柴油,催化裂化,催化劑硅鋁酸或高活性稀土Y型分子篩特點汽油選擇性和汽油的辛烷值也高，氣體和焦炭產(chǎn)率低。催化劑的擇形沸石分子篩催化劑根據(jù)其孔徑大小對原料有不同的選擇特性。在HZSM5沸石分子篩上烷烴和支鏈烷烴裂化速度正構(gòu)烷烴＞一甲基烷烴＞二甲基烷烴,二影響催化裂化反應(yīng)深度的主要因素,影響

簡介：第八章還原,一、還原反應(yīng)及其重要性還原反應(yīng)在精細(xì)有機合成中占有重要的地位。廣義的講，在還原劑的作用下，能使某原子得到電子或電子云密度增加的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。狹義地講，能使有機物分子中增加氫原子或減少氧原子的反應(yīng)，或者兩者兼而有之的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。通過還原反應(yīng)可制得一系列產(chǎn)物。如，由硝基還原得到的各種芳胺，大量被用于合成染料、農(nóng)藥、塑料等化工產(chǎn)品；將醛、酮、酸還原制得相應(yīng)的醇或烴類化合物；由醌類化合物還可得到相應(yīng)的酚；含硫化合物還原是制取硫酚或亞硫酸的重要途徑。,第一章概述,二、還原方法的分類（1）催化加氫法即在催化劑存在下，有機化合物與氫發(fā)生的還原反應(yīng)。（2）化學(xué)還原法使用化學(xué)物質(zhì)作為還原劑的還原方法?；瘜W(xué)還原劑包括無機還原劑和有機還原劑。目前使用較多的是無機還原劑。常用的無機還原劑有①活潑金屬及其合金。如FE、ZN、NA、ZNHG鋅汞齊、NAHG（鈉汞齊）等。②低價元素的化合物。它們多數(shù)是比較溫和的還原劑，如NA2S、NA2S2O3、NA2SX、FECL2、FESO4、SNCL2等。③金屬氫化物。它們的還原作用都很強，如NABH4、LIALH4、LIBH4等。常用的有機還原劑有烷基鋁、有機硼烷、甲醛、乙醇、葡萄糖等。（3）電解還原法即有機化合物從電解槽的陰極上獲得電子而完成的還原反應(yīng)。電解還原是一種重要的還原方法。,第一章概述,,一、催化加氫的基本原理1．催化加氫基本過程非均相催化加氫反應(yīng)具有多相催化反應(yīng)的特征。包括五個步驟①反應(yīng)物分子擴散到催化劑表面；②反應(yīng)物分子吸附在催化劑表面；③吸附的反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成吸附的產(chǎn)物分子；④吸附的產(chǎn)物分子從催化劑表面解吸；⑤產(chǎn)物分子通過擴散離開催化劑表面。其中①和⑤為物理過程，②和④為化學(xué)吸附現(xiàn)象，③為化學(xué)反應(yīng)過程。即吸附反應(yīng)解吸。,第二節(jié)催化加氫,2．加氫催化劑為了使反應(yīng)速度加快，同時使反應(yīng)向著目的產(chǎn)物方向進行，加氫反應(yīng)通常要采用催化劑。不同類型的加氫反應(yīng)選用的催化劑不同；同一類反應(yīng)選用的催化劑不同，反應(yīng)條件也有很大差異。為了獲得經(jīng)濟的加氫產(chǎn)物，選用的催化反應(yīng)條件應(yīng)盡量緩和，催化劑的壽命要長，價格要盡可能便宜，避開高溫高壓等苛刻條件。用于加氫的催化劑種類較多，以催化劑的形態(tài)來分，常用的加氫催化劑有金屬及骨架催化劑，金屬氧化物催化劑，復(fù)合氧化物或硫化物催化劑，金屬絡(luò)合物催化劑。,第二節(jié)催化加氫,,（1）金屬及骨架催化劑加氫常用的金屬催化劑有NI、PD、PT等，由于NI價格比較便宜，所以使用量最大。金屬催化劑是把金屬載于載體上，載體通常是多孔性材料，如AL2O3、硅膠等。這樣既能節(jié)約金屬又能提高加工效率。并能使催化劑具有較高的熱穩(wěn)定性和機械強度。而且由于多孔性載體比表面積巨大，傳質(zhì)速度快，所以催化活性也得到提高。金屬催化劑的特點是活性高，尤其是貴金屬催化劑（如PD、PT等），在低溫下即可進行加氫反應(yīng)，而且?guī)缀蹩梢杂糜谒泄倌軋F的加氫反應(yīng)。金屬催化劑的缺點是易中毒，對原料中雜質(zhì)要求嚴(yán)格。含有孤對電子的化合物都能使其中毒而失去活性，因為孤對電子會填滿過渡金屬的D軌道，形成強烈的吸附能力，使活性中心被毒性物質(zhì)所占據(jù)，所以催化劑會表現(xiàn)出失去活性的中毒現(xiàn)象。,第二節(jié)催化加氫,骨架催化劑與金屬催化劑的特征基本相近，但其活性較高，常用于低溫液相加氫反應(yīng)。常見的有骨架鎳、骨架銅、骨架鈷等，一般是將活性金屬與鋁制成合金材料，然后用氫氧化鈉溶出合金中的鋁，即可得到海綿狀的骨架催化劑。骨架催化劑具有足夠的機械強度及良好的導(dǎo)熱性能。但是由于其活性非常高，骨架鎳在空氣中裸露會產(chǎn)生自燃現(xiàn)象。,第二節(jié)催化加氫,（2）金屬氧化物催化劑常用的氧化物加氫催化劑有MOO3、CR2O3、ZNO、CUO和NIO等。這類催化劑與金屬催化劑相比其活性較低，反應(yīng)在高溫、高壓下才能保證足夠的反應(yīng)速度，但其抗毒性較強，適用于CO加氫反應(yīng)，由于反應(yīng)溫度高，需要在催化劑中添加高熔點的組分，以提高其耐熱性。（3）復(fù)合氧化物和硫化物為了改善金屬氧化物催化劑的性能，通常采用多種氧化物混合使用，以使各組分發(fā)揮各自的特性，相互配合，提高催化效率。金屬硫化物主要有MOS2、NIS3、WS2、COMOS、FEMOS等，其抗毒性強，可用于含硫化合物的加氫、氫解等反應(yīng)，這類催化劑的活性較差，所需的反應(yīng)溫度也比較高。,第二節(jié)催化加氫,（4）金屬絡(luò)合物催化劑此類加氫催化劑的活性中心原子主要為貴金屬，如RU、RH、PD等的絡(luò)合物。另外也有部分非貴金屬，如NI、CO、FE、CU等的絡(luò)合物。其主要特點是活性高，選擇性好，反應(yīng)條件比較溫和，適用性比較廣泛，抗毒性較強。但由于這類絡(luò)合物是均相催化劑，溶解在反應(yīng)液中，因此催化劑的分離相對較困難，而且這類催化劑多使用貴金屬，所以金屬絡(luò)合物催化劑應(yīng)用的關(guān)鍵在于催化劑的分離和回收。,第二節(jié)催化加氫,從以上的論述可以看出，加氫反應(yīng)所用的催化劑，通?；钚源蟮娜菀字卸径覠岱€(wěn)定性較差，為了增加穩(wěn)定性可以適當(dāng)?shù)丶尤胍恍┲呋瘎┖瓦x用合適的載體，有些場合下用穩(wěn)定性好而活性低的催化劑為宜。通常反應(yīng)溫度在150℃以下時，多使用PD、PT等貴金屬催化劑，以及用活性很高的骨架鎳催化劑；而在150℃～200℃下反應(yīng)時，常用NI、CU以及它們的合金催化劑；當(dāng)反應(yīng)溫度高于250℃時，大多使用金屬氧化物催化劑。為了防止硫中毒常采用金屬硫化物催化劑，通常是在高溫下進行加氫反應(yīng)。,第二節(jié)催化加氫,除了催化劑種類以外，在使用各種催化劑時，為了充分發(fā)揮催化劑的效能，還要注意催化劑的用量及使用過程中的安全事項。①催化劑的用量。催化劑的常用量如表81。骨架鎳催化劑由于制備及使用安全要求，用量以濕體積計，通常1ML濕骨架鎳約含有15G固體，一般操作中10用量就足夠了，但是當(dāng)催化劑活性下降時，用量需要增加至20左右。為了安全，某些商品骨架鎳是經(jīng)過鈍化的，其用量約為15～20。釕催化劑在70～100℃以及10MPA下活性很高，但它不適用于低壓加氫反應(yīng)。骨架鈷只適用于高溫高壓下將腈還原為胺的反應(yīng)。銅鉻氧化物催化劑廣泛用于250～300℃、25～30MPA條件下將酯氫解為醇，或?qū)Ⅴ０愤€原成胺。以及在稍緩和的條件（100～150℃、15MPA）下將醛、酮還原為醇，而避免副反應(yīng)氫解。,第二節(jié)催化加氫,,第二節(jié)催化加氫,總之，除了催化劑性質(zhì)外，催化劑的用量也是十分重要的。在實驗室中的低壓加氫反應(yīng)，一般催化劑的用量較高。而在工業(yè)加氫工藝的間歇操作中，要對催化劑的使用量加以控制，以防止反應(yīng)速度過快而導(dǎo)致溫度失控，造成反應(yīng)產(chǎn)物選擇性下降，甚至引發(fā)工業(yè)事故。在工業(yè)加氫工藝的連續(xù)操作中，催化劑的用量主要取決于反應(yīng)的接觸時間。此外，通過控制催化劑的用量，有時也可以抑制副反應(yīng)的發(fā)生。如在下述的反應(yīng)中，用量為4的催化劑鉑炭（吸附量為5）可以防止苯環(huán)上溴的脫落。盡管增加催化劑用量可以提高加氫反應(yīng)的速度，但反應(yīng)速度增加的程度與催化劑的用量不呈線性關(guān)系，如增加催化劑用量1倍，加氫速度可以提高5～10倍。,第二節(jié)催化加氫,②催化劑使用的注意事項。由于骨架鎳在空氣中可以發(fā)生自燃，因此在使用和儲存過程中應(yīng)避免將其暴露于空氣中。活潑的骨架鎳一般需要浸于乙醇溶液中，少量催化劑在加料過程中濺落在設(shè)備周圍時，應(yīng)特別小心，當(dāng)溶劑揮發(fā)時，骨架鎳催化劑可以自燃而引起火災(zāi)。從加料操作來說，一些密度較大的催化劑如骨架鎳、氧化鉑等，能很快沉入溶劑中，不會與空氣接觸，產(chǎn)生氧化的可能性較小。但某些載體型催化劑，特別是以活性炭為載體的催化劑，由于密度較小，易漂浮于溶劑表面。如果反應(yīng)中采用易燃性低沸點溶劑，則漂浮于溶劑表面的催化劑就易被空氣氧化而引起燃燒。,第二節(jié)催化加氫,一般來說，在進行低壓加氫反應(yīng)時，催化劑可以先加到乙醇或乙酸中，調(diào)勻后再將其加到反應(yīng)容器中，就可避免發(fā)生著火的危險。如果需要大量的催化劑時，必須預(yù)先采用溶劑浸潤后再分批加料。若采用高沸點溶劑如乙二醇縮甲醚、二乙二醇縮甲醚等，幾乎不會發(fā)生火災(zāi)危險。此外也可以采用惰性氣體保護，將反應(yīng)設(shè)備中的空氣用惰性氣體置換掉也可保證安全運行。有些催化劑本身很穩(wěn)定，如穩(wěn)定骨架鎳、銅鉻氧化物等，操作時的安全系數(shù)較高。但是這類催化劑的催化活性相對較低。,第二節(jié)催化加氫,3．催化加氫反應(yīng)的影響因素（1）反應(yīng)選擇性提高選擇性是為了得到所需要的產(chǎn)物和減少不希望發(fā)生的副反應(yīng)，選擇性與連串和平行反應(yīng)有關(guān)。在加氫反應(yīng)中，在反應(yīng)物分子中可能存在不止一個官能團可以進行加氫反應(yīng)，這就出現(xiàn)了幾種可能性，就可能存在平行反應(yīng)，如這時必須通過催化劑的選擇和控制反應(yīng)條件，使反應(yīng)按照指定的方向進行，以獲得高的選擇性。,第二節(jié)催化加氫,另外，加氫反應(yīng)中目的產(chǎn)物通常還能繼續(xù)加氫，也就是說，主反應(yīng)是一系列連串反應(yīng)中的一步，如酸、醛、酮等含氧化合物加氫可以得到相應(yīng)的醇，但如果繼續(xù)加氫，則發(fā)生氫解而生成烷烴腈則依次生成亞胺、胺及烷烴因此，為了得到目的產(chǎn)物，就需要使反應(yīng)停留在某一個階段，避免發(fā)生深度加氫而降低選擇性。,第二節(jié)催化加氫,（2）反應(yīng)物結(jié)構(gòu)有機化合物的結(jié)構(gòu)對加氫速度有一定的影響，這與反應(yīng)物在催化劑表面的吸附能力、活化難易程度及反應(yīng)物發(fā)生加氫反應(yīng)時受到空間障礙的影響均有關(guān)。不同的催化劑其影響也不相同。不飽和烴的加氫，以乙烯的反應(yīng)速度最快。由于乙炔的吸附過強烈，因此其加氫速度并不快。芳烴由于其特有的穩(wěn)定性，其加氫活性不如烯烴和炔烴。隨著取代基的增多，空間阻礙效應(yīng)增大，加氫速度減慢。所以對于烴類加氫反應(yīng)有以下規(guī)律烯烴＞炔烴＞芳烴對于含氧化合物醛、酮、酯、酸的加氫反應(yīng)，其加氫產(chǎn)物都是醇，加氫能力依次為醛＞酮＞酯＞酸,第二節(jié)催化加氫,（3）加氫反應(yīng)溶劑溶劑在加氫反應(yīng)過程中起到十分重要的作用，它不僅起溶解的作用，而且還會影響加氫反應(yīng)的速度和加氫反應(yīng)的方向。這主要是由于溶劑使反應(yīng)所用催化劑對被加氫物的吸附特性發(fā)生了變化，從而改變了氫的吸附量。同時它還可以使催化劑分散得更好，有利于相間傳質(zhì)。因此，加氫反應(yīng)所用溶劑要求既不與加氫反應(yīng)物和產(chǎn)物反應(yīng)，而且還要求溶劑在反應(yīng)條件下不易被加氫，同時易與產(chǎn)物分離。溶劑不同，加氫速度不同，生成物也不相同。例如用骨架鎳為催化劑，進行環(huán)戊二烯的加氫，若使用甲苯或環(huán)己烷作溶劑，則生成環(huán)戊烯；若使用乙醇和甲醇作溶劑，能吸收2MOL氫，生成環(huán)戊烷。,第二節(jié)催化加氫,加氫反應(yīng)常用的溶劑有乙酸、甲醇、乙醇、丙酮、甲苯、環(huán)己烷、苯、乙酸乙酯、石油醚等。其活性順序為乙酸＞甲醇＞水＞乙醇＞丙酮＞乙酸乙酯＞甲苯＞苯＞環(huán)己烷＞石油醚溶劑除了上述的作用外，還可用來提供反應(yīng)的液相狀態(tài)、調(diào)節(jié)粘度、帶出反應(yīng)熱等。,第二節(jié)催化加氫,（4）反應(yīng)條件反應(yīng)條件如溫度、壓力、原料配比等均會對加氫反應(yīng)產(chǎn)生影響。①溫度加氫反應(yīng)的溫度升高，反應(yīng)速度增加。通常增加溫度30～50℃，反應(yīng)速度增加1倍，約相當(dāng)于活化能為21～24KJ/MOL。但是，溫度過高往往會引起副反應(yīng)的發(fā)生并影響催化劑的活性與壽命。在可以完成目的反應(yīng)的前提下，盡可能選擇較低的反應(yīng)溫度。一般情況下，使用鉑、鈀等高活性催化劑時，可在較低的溫度下進行。使用骨架鎳時，要求較高的加氫溫度。但是，使用高活性的骨架鎳時，如果加氫溫度超過100℃，會使反應(yīng)過于激烈，甚至?xí)狗磻?yīng)失控。由于加氫反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高對加氫反應(yīng)平衡不利，會造成平衡轉(zhuǎn)化率下降，同時對被加氫物也會產(chǎn)生不良影響（如熱裂解）。這些反應(yīng)溫度受到反應(yīng)平衡的限制，存在一段適宜的反應(yīng)溫度。,第二節(jié)催化加氫,②壓力壓力對加氫反應(yīng)有很大的影響。氣相加氫反應(yīng)中，提高壓力相當(dāng)于增加氫的濃度，因此反應(yīng)速度可按比例增加；對于液相加氫，增加壓力可以增加氫氣在液相中的溶解度，同樣也可以明顯提高反應(yīng)速度。但是，壓力增大會使加氫反應(yīng)的選擇性降低，出現(xiàn)副反應(yīng)，有時會使反應(yīng)變得劇烈。加氫反應(yīng)使用的壓力與所選用的催化劑有關(guān)，催化劑活性高，則使用的壓力就低。幾種常見液相加氫的壓力、溫度與反應(yīng)中所用催化劑的關(guān)系比較見表82,第二節(jié)催化加氫,③原料配比通常加氫反應(yīng)的原料配比為氫過量，這樣可以加快反應(yīng)速度，提高被加氫物的轉(zhuǎn)化率，同時有利于反應(yīng)熱的傳遞。但是氫過量必須適當(dāng)，過多則會造成連串副反應(yīng)，選擇性下降。,第二節(jié)催化加氫,二、催化加氫反應(yīng)類型1．碳碳雙鍵及芳環(huán)的催化加氫（1）碳碳雙鍵加氫烯烴加氫常用的催化劑有鉑、骨架鎳、載體鎳和各種多金屬催化劑（銅鉻、鋅鉻等）。在催化劑存在下，100～200℃、1～2MPA下加氫反應(yīng)很快。若原料中含有硫化物，則會使催化劑中毒，因此必須對原料進行精制。否則需要采用抗硫催化劑，通常為金屬硫化物如硫化鎳、鎢、鉬等，但是這類催化劑的活性較低，所需要的反應(yīng)條件為300～320℃、25～30MPA。不飽和烴的加氫非常容易，選擇性很高，而且副產(chǎn)物少。加氫的活性與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，分子越簡單，即雙鍵碳原子上取代基越少、越小，則活性越高，乙烯的加氫反應(yīng)活性最高。其活性順序如下,第二節(jié)催化加氫,直鏈雙烯烴較單烯烴更容易加氫，加氫的位置與雙烯烴的結(jié)構(gòu)有關(guān)。雙烯烴的加氫可停留在單烯烴。多烯烴的加氫也有類似過程。即每一個雙鍵可吸收一分子氫，直至飽和。如果選擇合適的催化劑和反應(yīng)條件，就可以對多烯烴進行部分加氫，保留一部分雙鍵。,第二節(jié)催化加氫,環(huán)烯烴與直鏈烯烴的加氫反應(yīng)采用相同的催化劑，雙鍵上有取代基時可減慢加氫反應(yīng)速度。另外，環(huán)烯烴的加氫有發(fā)生開環(huán)副反應(yīng)的可能，因此要得到環(huán)狀產(chǎn)物則需要控制反應(yīng)條件。通常五元環(huán)和六元環(huán)較穩(wěn)定。由此可見，在烯烴特別是環(huán)烯烴加氫時，操作條件的確定非常重要，它對反應(yīng)結(jié)果具有決定性的作用，可以通過不同的反應(yīng)條件得到不同的反應(yīng)產(chǎn)物。,第二節(jié)催化加氫,碳碳雙鍵的加氫反應(yīng)主要用于汽油的加工和精制。另外一些重要的中間體的制備也是其重要的應(yīng)用。在以上反應(yīng)中，當(dāng)產(chǎn)物為環(huán)狀單烯環(huán)戊烯、環(huán)辛烯和環(huán)十二烯時。需要控制加氫程度，使其停留在生成單烯的反應(yīng)階段。環(huán)烯烴加氫催化劑常用負(fù)載型鎳、鈷。,第二節(jié)催化加氫,（2）芳烴加氫工業(yè)上常用的催化劑為負(fù)載型鎳催化劑或金屬氧化物催化劑。加氫反應(yīng)條件要比烯烴高。如CR2O3催化時，溫度120～200℃，壓力2～7MPA。提高壓力有利于平衡向加氫方向移動。芳烴加氫前需對其進行精制以除去雜質(zhì)硫化物，避免催化劑中毒而失去活性。由于芳烴的穩(wěn)定性，使得其加氫速度較慢。其相對速度為因此，苯加氫很難形成分步加氫的中間產(chǎn)物，即苯加氫通常只能得到環(huán)己烷。苯的同系物加氫速度比苯慢，說明含有取代基會對加氫反應(yīng)產(chǎn)生活性降低的影響。,第二節(jié)催化加氫,稠環(huán)芳烴在加氫時會分步發(fā)生反應(yīng)。如萘加氫時會有多種中間產(chǎn)物。芳烴加氫時，也有可能發(fā)生氫解，產(chǎn)生側(cè)鍵或芳環(huán)斷裂。工業(yè)生產(chǎn)中最常用的芳烴加氫是環(huán)己烷的生產(chǎn)。生產(chǎn)環(huán)己烷的主要工藝是苯的催化加氫。由于苯與環(huán)己烷的沸點十分相近，分離比較困難，因此該生產(chǎn)工藝對苯轉(zhuǎn)化率要求很高，通常采用氫過量循環(huán)，增加預(yù)反應(yīng)器等措施。,第二節(jié)催化加氫,2．含氧化合物的催化加氫（1）脂肪醛、酮的加氫飽和脂肪醛或酮加氫只發(fā)生在羰基部分，生成與醛或酮相應(yīng)的伯醇或仲醇。例如上述反應(yīng)中常用負(fù)載型鎳、銅、銅鉻催化劑。如果原料中含硫，則需采用鎳、鎢或鈷的氧化物或硫化物作催化劑。醛基更易進行加氫，因此反應(yīng)條件較為緩和，一般反應(yīng)溫度為50～150℃（用鎳或鉻催化劑）或200～250℃（用硫化物催化劑）；而酮基催化加氫的反應(yīng)條件為150～250℃及300～350℃。為了加速反應(yīng)及提高平衡轉(zhuǎn)化率，此類反應(yīng)通常在加壓下進行，采用鎳催化劑壓力為1～2MPA，采用鉻催化劑壓力為5～20MPA，采用硫化物催化劑則壓力為30MPA。,第二節(jié)催化加氫,醛加氫時生成的醇會與醛縮合成半縮醛及醛縮醇。這些副產(chǎn)物的加氫比醛要困難得多。若反應(yīng)溫度過低或催化劑活性低時會出現(xiàn)這些副產(chǎn)物。但是溫度過高時醛易發(fā)生縮合，然后加氫為二元醇。為了避免或減少副反應(yīng)的發(fā)生，需要選擇適宜的反應(yīng)溫度，并可用醇進行稀釋。,第二節(jié)催化加氫,飽和脂肪醛的加氫是工業(yè)上生產(chǎn)伯醇的重要方法，常用于生產(chǎn)正丙醇、正丁醇以及高級伯醇等。例如利用醛縮合后加氫是工業(yè)上制取二元醇的方法之一。例如由乙醛合成1,3丁二醇對于不飽和醛或酮進行加氫還原時，反應(yīng)可有三種方式①保留羰基而使不飽和雙鍵加氫生成飽和醛或酮。②保留不飽和雙鍵，將羰基加氫生成不飽和醇。③不飽和雙鍵與羰基同時加氫生成飽和醇。,第二節(jié)催化加氫,例如由于酮基不如醛基活潑，所以不飽和酮雙鍵選擇加氫比較容易，采用的催化劑與烯烴加氫催化劑基本相同，主要是鉑、鎳、銅以及其它金屬催化劑。反應(yīng)條件也與烯烴加氫相似，但是必須控制酮基加氫的副反應(yīng)。不飽和醛雙鍵加氫比較困難，所以對催化劑和加氫條件的選擇都要特別注意，以避免醛基加氫。如丙烯醛加氫，需要在控制加氫量的條件下進行，且采用銅催化劑。此反應(yīng)的選擇性只能達到70，有大量的副產(chǎn)物飽和醇生成。,第二節(jié)催化加氫,如果要得到不飽和醇，應(yīng)選用金屬氧化物催化劑，但是反應(yīng)時有可能發(fā)生氫轉(zhuǎn)移生成飽和醛，因此必須采用較為緩和的加氫條件。不飽和雙鍵與羰基同時加氫比較容易實現(xiàn)?？捎媒饘倩蚪饘傺趸锎呋瘎磻?yīng)條件可以較為激烈，只要避免氫解反應(yīng)即可。,第二節(jié)催化加氫,（2）脂肪酸及其酯的加氫工業(yè)生產(chǎn)中脂肪酸加氫是由天然油脂生產(chǎn)直鏈高級脂肪醇的重要工藝，具有廣泛的應(yīng)用價值。而直鏈高級脂肪醇是合成表面活性劑的主要原料。脂肪酸直接加氫條件不如相應(yīng)的酯緩和，因此目前工業(yè)生產(chǎn)中常用脂肪酸甲酯加氫制備脂肪醇。羧基加氫的催化劑通常采用CU、ZN、CR的氧化物。如CUOCR2O3、ZNOCR2O3和CUOZNOCR2O3。,第二節(jié)催化加氫,,這類反應(yīng)的條件比較苛刻，通常為250～350℃、25～30MPA。還原反應(yīng)過程中產(chǎn)生以下兩種副反應(yīng)也可采用脂肪酸直接加氫，利用產(chǎn)物醇與原料酯化來降低反應(yīng)條件。通常只須在反應(yīng)初期加入少量產(chǎn)品脂肪醇即可。工業(yè)上常用于生產(chǎn)十二醇和十八醇。如,第二節(jié)催化加氫,不飽和脂肪酸及其酯的加氫反應(yīng)有如下三種①不飽和鍵加氫。采用負(fù)載型鎳催化劑，其反應(yīng)條件比烯烴加氫稍高，工業(yè)生產(chǎn)中主要用于硬化油脂的生產(chǎn)。將液體不飽和油脂加氫制成固體酯，即人造奶油。②羧基加氫。采用與飽和酸加氫相同的催化劑。常用ZNOCR2O3，主要用于制備不飽和醇。如,第二節(jié)催化加氫,,③同時加氫?？刹捎媒饘俅呋瘎?，通常為分步加氫。如順丁烯二酸酐的加氫可以改變反應(yīng)條件以獲得不同的產(chǎn)物。Γ丁內(nèi)酯的用途是合成吡咯烷酮，而四氫呋喃則是良好的溶劑。,第二節(jié)催化加氫,（3）芳香族含氧化合物的加氫芳香族含氧化合物包括酚類、芳醛、芳酮及芳基羧酸。其加氫反應(yīng)包括芳環(huán)的加氫和含氧基團的加氫兩類。苯酚在鎳催化下，在130～150℃、05～2MPA下芳環(huán)加氫轉(zhuǎn)化為環(huán)己醇。苯酚在加氫時也可以保持芳環(huán)不破壞，而使含氧基團還原。,第二節(jié)催化加氫,芳醛的加氫只限于制備相應(yīng)的醇。如芳醛、芳酮和芳醇只有對含氧基團進行保護后才能進行環(huán)上加氫。但是芳基羧酸可以進行以下兩種反應(yīng)。,第二節(jié)催化加氫,3．含氮化物的催化加氫（1）硝基化合物的加氫硝基化合物的加氫還原較易進行，主要用于硝基苯氣相加氫制備苯胺。還可以用二硝基甲苯還原制取混合二氨基甲苯。,第二節(jié)催化加氫,（2）腈的加氫腈加氫是制取胺類化合物的重要方法，常用NI、CO、CU作為催化劑在加壓下進行反應(yīng)。腈類加氫制備胺的過程中，有中間產(chǎn)物亞胺生成，并有二胺、仲胺和叔胺等副產(chǎn)生成。,第二節(jié)催化加氫,氨過量可抑制仲胺和叔胺的產(chǎn)生。,第二節(jié)催化加氫,三、催化加氫工藝方法1．液相催化加氫（1）液相催化加氫反應(yīng)器液相加氫反應(yīng)系統(tǒng)中有三個相態(tài)，氫氣為氣相、反應(yīng)物料為液相、催化劑為固相，反應(yīng)發(fā)生在催化劑的表面。反應(yīng)過程為氫氣溶解于液相反應(yīng)物料中，然后擴散到催化劑表面進行反應(yīng)，增加氫氣壓力和增強擴散效率可加速反應(yīng)。因此，提高氫壓和強化攪拌是加速反應(yīng)的最有效的措施。對于加氫反應(yīng)器，應(yīng)盡可能滿足上述條件和反應(yīng)傳熱要求，其分類如下。液相催化加氫反應(yīng)器按結(jié)構(gòu)和材料所能承受的壓力及使用范圍不同，可分為常壓加氫反應(yīng)器、中壓加氫反應(yīng)器、高壓加氫反應(yīng)釜（即高壓釜）三類。,第二節(jié)催化加氫,常壓催化加氫所使用的反應(yīng)器只適用于常壓或稍高于常壓的催化反應(yīng)。使用常壓催化反應(yīng)器須使用鈀、鉑等貴金屬催化劑，而且催化反應(yīng)速度較慢，所以常壓催化反應(yīng)器應(yīng)用范圍不廣。中壓催化反應(yīng)器多用不銹鋼或不銹鋼襯套來制備。常用的催化劑為鈀、鉑等貴金屬或高活性的骨架鎳，所以中壓催化反應(yīng)器應(yīng)用范圍廣，效率也較高。高壓催化反應(yīng)器多為高壓釜。它由厚壁不銹鋼或不銹鋼襯套來制備，具有耐高強度及良好的耐腐蝕性能。但使用時必須注意安全。催化加氫反應(yīng)器按催化劑狀態(tài)不同，可分為三類泥漿型反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器。,第二節(jié)催化加氫,（2）液相催化加氫工藝實例液相催化加氫常用于芳香族硝基化合物的催化加氫。采用鈀、銠、鉑或骨架鎳作催化劑。如2,4二氨基甲苯的制備它是由2,4二硝基甲苯通過液相催化加氫還原而制得。甲苯經(jīng)過二硝化得到混合的二硝基甲苯，其中2,4與2,6異構(gòu)體的比例是8020，其反應(yīng)式及工藝過程如下,第二節(jié)催化加氫,該反應(yīng)采用立管式泥漿型反應(yīng)器，甲醇作為溶劑。將含有01～03骨架鎳的二硝基甲苯的甲醇溶液（11），用高壓泵連續(xù)地送入反應(yīng)器中，同時通入氫氣。反應(yīng)器內(nèi)溫度約為100℃，壓力保持在15～20MPA。從第一塔流出的反應(yīng)物分別進入并聯(lián)的第二、第三塔，當(dāng)物料從最后一個塔流出時，催化反應(yīng)完成。經(jīng)減壓裝置后在氣液分離器中分出氫氣，在沉降分離器中分出催化劑，分出的氫氣及催化劑循環(huán)使用。得到的粗產(chǎn)品依次脫甲醇、脫水經(jīng)精餾得到純度為99的二氨基甲苯。,第二節(jié)催化加氫,2．氣相催化加氫氣相催化加氫是指反應(yīng)物在氣態(tài)下進行的加氫反應(yīng)。適用于易氣化的有機化合物（如苯、硝基苯、苯酚等）的加氫，氣相催化加氫實際上是氣固相反應(yīng)。含銅催化劑是普遍使用的一類，最常用的是銅硅膠載體型催化劑及銅浮石、CUAL2O3。氣相催化加氫主要用于由硝基苯生產(chǎn)苯胺。苯胺是一種很重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，它的產(chǎn)量很大，大量用于聚氨酯、橡膠助劑、染料、顏料等領(lǐng)域。圖81是一種比較常見的流化床氣相加氫法制苯胺的工藝流程，反應(yīng)器2是流化床反應(yīng)器。,第二節(jié)催化加氫,采用銅硅膠載體型催化劑，它的優(yōu)點是成本低，選擇性好，缺點是抗毒性差。由于原料硝基苯中微量的有機硫化物極易引起催化劑中毒，所以工業(yè)生產(chǎn)中常使用石油苯為原料生產(chǎn)的硝基苯制備苯胺。由于采用流化床反應(yīng)器，催化劑在反應(yīng)中處于激烈的運動狀態(tài)，所以要求催化劑有足夠的耐磨性能。催化劑的顆粒大小對流化質(zhì)量和有效分離均很重要，一般選用顆粒為02～03㎜較適宜。1MOL硝基物理論上需要3MOL氫氣，實際生產(chǎn)中常用氫油比為91（MOL），這樣有利于反應(yīng)熱的移出和使流化床保持較好的流化狀態(tài)。,第二節(jié)催化加氫,,第二節(jié)催化加氫,硝基苯在汽化器中與氫氣混合，通過反應(yīng)器下部氣體分配盤進入流化床反應(yīng)器，控制反應(yīng)溫度為270℃，壓力為004～008MPA。反應(yīng)器出料經(jīng)冷凝，分出氫氣循環(huán)使用。液體分層，水層去回收苯胺；苯胺層經(jīng)干燥塔除去水分，最后經(jīng)過精餾得到產(chǎn)品苯胺。,第二節(jié)催化加氫,一、在電解質(zhì)溶液中的鐵屑還原金屬鐵和酸（如鹽酸、硫酸、醋酸等）共存時，或在鹽類電解質(zhì)（如FECL2、NH4CL等）的水溶液中對于硝基是一種強還原劑，可將硝基還原為氨基而對其它取代基不會產(chǎn)生影響，所以它是一種選擇性還原劑。在電解質(zhì)溶液中用鐵屑還原硝基化合物是一種古老的方法。由于鐵屑價格低廉、工藝簡單、適用范圍廣、副反應(yīng)少、對反應(yīng)設(shè)備要求低，所以到目前為止鐵屑還原法仍有很大的用途。但是鐵屑還原法排出大量的含胺的鐵泥和廢水，如果不及時處理將會對環(huán)境產(chǎn)生很大的污染。同時隨著機械加工行業(yè)的技術(shù)進步，鐵屑的來源也受到限制，因此產(chǎn)量大的一些胺類已采用加氫還原法。但對一些生產(chǎn)噸位小的芳胺，尤其是含水溶性基團的芳胺仍采用鐵屑還原法。,第三節(jié)化學(xué)還原,1．反應(yīng)歷程鐵屑在金屬鹽如FECL2、NH4CL等存在下，在水介質(zhì)中使硝基物還原，由下列兩個基本反應(yīng)來完成所生成的二價鐵和三價鐵按下式轉(zhuǎn)變成黑色的磁性氧化鐵（FE3O4）整理上述反應(yīng)式得到總反應(yīng)式FE3O4俗稱鐵泥，它是FEO和FE2O3的混合物。,第三節(jié)化學(xué)還原,2．影響因素（1）被還原物的結(jié)構(gòu)對于不同結(jié)構(gòu)的硝基化合物，采用鐵屑還原時，反應(yīng)條件不同。對于芳香族硝基化合物，當(dāng)芳環(huán)上有吸電子基存在時，硝基中氮原子上的電子云密度降低，親電能力增強，有利于還原反應(yīng)的進

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