論化工生產(chǎn)的工藝與技巧

1、科技論壇論化工生產(chǎn)的工藝與技巧曹偉（大慶石化工程有限公司，黑龍江大慶163714）化工工藝科學(xué)就是按照人們想要的產(chǎn)品，通過(guò)化學(xué)方法生產(chǎn)加工而成，滿足了人們生活的需要，進(jìn)而形成了一種科學(xué)。大多數(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程往往包含了多個(gè)化工原理，原料物質(zhì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯枰锲返倪^(guò)程中包含有很多的化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)也存在物理反應(yīng)。如以煤為原料進(jìn)行合成化肥的生產(chǎn)包含了轉(zhuǎn)變、脫去、精煉、合并等多種工藝，這些工藝的原理之間是相互聯(lián)系，而且是相互限制的，如

2、采用乙醚超高壓變化，在后續(xù)精制時(shí)最好的方法就是乙醚化法，也就決定了其相應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)超高壓變化特點(diǎn)（超高壓變化是指在超高壓狀態(tài)下，有催化劑的情況下，物質(zhì)化學(xué)變化中的微妙變化）。不能認(rèn)為固定的原料只能生產(chǎn)固定的產(chǎn)品，必須前后條件互相滲透、相互聯(lián)系。在化工生產(chǎn)中催化劑的應(yīng)用是為了使反應(yīng)向著所需方向進(jìn)行，從而形成所需要的產(chǎn)品。催化劑的使用量決定著原料有百分之多少轉(zhuǎn)化成了所需產(chǎn)品。催化劑使用量大，轉(zhuǎn)化率高，催化劑使用量小，轉(zhuǎn)化率低，要在生產(chǎn)過(guò)程中

3、找到一個(gè)平衡點(diǎn)，這樣才能讓生產(chǎn)最經(jīng)濟(jì)，理想的是原料百分之百地轉(zhuǎn)變成了產(chǎn)物，而且催化劑不消耗。有些催化劑需要在一定的溫度范圍內(nèi)才能發(fā)揮作用，這樣就必須確保反應(yīng)溫度。催化劑使用有時(shí)是放熱過(guò)程，其提供熱的方式類似輻射供熱，在化合物分子中引入催化劑放熱可加快反應(yīng)過(guò)程，所以催化過(guò)程內(nèi)部存在著快速反應(yīng)過(guò)程，如裂解的催化過(guò)程分兩部分，即高速催化和低速催化。不過(guò)反應(yīng)溫度并不是越高越好，那么催化劑放熱過(guò)快或者過(guò)多還要考慮其散熱的問(wèn)題。對(duì)催化劑使用量較高的

4、特殊過(guò)程，催化劑多選較為廉價(jià)的物品，優(yōu)先選用國(guó)內(nèi)資源豐富、產(chǎn)量較大的物料，已形成規(guī)模并有重要作用的催化劑，這樣可以降低生產(chǎn)成本。催化劑的純度、雜質(zhì)種類和雜質(zhì)含量，通常直接影響到所生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量，化工催化劑不僅對(duì)原料純度有要求，有時(shí)對(duì)雜質(zhì)含量有最低含量要求，而且有些雜質(zhì)會(huì)降低產(chǎn)品品質(zhì)。催化氧化的特點(diǎn)體現(xiàn)在原料反應(yīng)物在有催化劑和無(wú)催化劑時(shí)其反應(yīng)與結(jié)果是不相同的，有時(shí)存在催化劑分布不均勻的問(wèn)題，作為活性中心的過(guò)渡催化劑，反應(yīng)條件緩和，就比較平穩(wěn)

5、，易控制，反應(yīng)條件迅速，就比較難以控制。如將部分原料，如甲烷、乙醚等，經(jīng)過(guò)超高壓和催化劑的作用，使甲烷、乙醚重新調(diào)整結(jié)構(gòu)，生成大量工業(yè)醇的工藝過(guò)程就比較復(fù)雜，所需容器比較大，要求生產(chǎn)能力比較高，并且反應(yīng)溫度通常很高，反應(yīng)熱利用率隨著催化劑的使用量改變而改變。在化工生產(chǎn)中，氣體吸收過(guò)程也可采用催化劑。氣體吸收可分為物理吸收和化學(xué)吸收兩種。催化劑含量高則吸收效率增加。產(chǎn)品的原料和原料路線上所使用的催化劑，首先分析其資源供應(yīng)和價(jià)格等因素，如果

6、吸收過(guò)程中催化劑不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)，單純是散發(fā)到空氣中，隨著溫度的升高，散發(fā)到空氣中的量就增加。該過(guò)程能否自動(dòng)添加催化劑，保證催化劑的含量，保證無(wú)過(guò)程故障。只要催化劑的投入量穩(wěn)定，吸收過(guò)程就會(huì)進(jìn)行。催化劑的使用也受氣體壓力和液體濃度的影響，化工工藝上常用高壓催化劑來(lái)進(jìn)行強(qiáng)力催化。如在煙氣脫硫中，在短時(shí)間內(nèi)要連續(xù)不斷地清除大量的SO2，如單純用物理吸收效果就非常差，再加上直接的化學(xué)反應(yīng)，也不會(huì)達(dá)到理想的清除效果，這時(shí)就必須用高壓催化劑來(lái)

7、進(jìn)行強(qiáng)力催化，以達(dá)到大量吸收SO2的目的，從而使SO2的排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)濃度。整個(gè)過(guò)程要考慮犧牲一部分催化能力進(jìn)而保證安全生產(chǎn)。通過(guò)校核檢驗(yàn)催化劑使用量及催化劑壓力是否恰當(dāng)，正常條件下是否能穩(wěn)定生產(chǎn)，所有有關(guān)的參數(shù)是否都能得到控制，來(lái)判斷催化劑在脫硫過(guò)程中所起的成效。用化學(xué)吸收法進(jìn)行煙氣脫硫，催化劑應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)比較豐富，現(xiàn)已成為煙氣脫硫的主要技術(shù)。如果煙氣除硫不使用催化劑吸收速率就較低，在現(xiàn)代煙氣中都不單獨(dú)采用物理吸收

8、法，而是采用化學(xué)吸收和物理吸收結(jié)合。催化劑有改變反應(yīng)速度的能力在一定化工工藝條件下，催化劑改變反應(yīng)速度的程度是催化性能的主要指標(biāo)。投入正確單位質(zhì)量的催化劑能保證原料生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量?；どa(chǎn)大多涉及對(duì)人體有害的物質(zhì)為了化工生產(chǎn)安全的運(yùn)行確保操作人員安全減少設(shè)備生產(chǎn)故障的發(fā)生進(jìn)而降低經(jīng)濟(jì)損失工藝設(shè)計(jì)通常將制備好的催化劑的活性和選擇性提高到正常使用水平來(lái)進(jìn)行操作。添加催化劑的操作是否恰當(dāng)直接決定著生產(chǎn)中是否會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，添加催化劑時(shí)需編制安全備

9、忘錄防止出現(xiàn)漏加或重復(fù)添加的情況，催化劑的添加量也是工藝生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)之一。添加催化劑需對(duì)裝置的安全特點(diǎn)進(jìn)行分析。生產(chǎn)過(guò)程中有的催化劑有可能對(duì)人體和安全生產(chǎn)造成危害，要嚴(yán)格控制爆炸性混合物的上下限，生產(chǎn)車間空氣中的允許濃度要做嚴(yán)格規(guī)定，對(duì)催化劑的濃度也要做嚴(yán)格的規(guī)定，催化劑床層空隙體積同樣也要做嚴(yán)格的規(guī)定。若可爆炸的氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則更需要做嚴(yán)格檢測(cè)。爆炸是化工過(guò)程主要危險(xiǎn)之一，考慮選擇特殊催化過(guò)程有可能更符合安全生產(chǎn)的要求。投放

10、催化劑的順序不同也會(huì)改變化工生產(chǎn)過(guò)程安全及結(jié)果，所有催化劑的投用是否都是必須的，可否選擇較小成本的催化劑，這些都是要考慮的問(wèn)題。有些時(shí)候投入催化劑是為了使生產(chǎn)過(guò)程不產(chǎn)生毒害、污染等物質(zhì)。這時(shí)合成工藝對(duì)催化劑的要求比較苛刻，因?yàn)榇呋瘎┮A(yù)先處理，不同催化劑的預(yù)備和處理的難度不同。此外，還要研究不同催化劑在合成中動(dòng)力能源和物料的消耗。比如在低于熔點(diǎn)時(shí)，要考慮催化劑中的主要成分揮發(fā)到空氣中的速度和比例。催化劑在高溫下受熱揮發(fā)到空氣中，要保證不

11、能對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行人員造成危險(xiǎn)及對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成危害。目前，催化劑的選用已經(jīng)比較成熟，正確的選用和使用催化劑，對(duì)化工企業(yè)生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。摘要：由生產(chǎn)所用原料到最終生產(chǎn)產(chǎn)品所采用的生產(chǎn)工藝，即化工工藝，也就是指將生產(chǎn)所用原料經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗枰漠a(chǎn)品的過(guò)程，包含了生產(chǎn)所需要的全部的化工原理。在化工生產(chǎn)中所采用的化工工藝是整個(gè)過(guò)程中化學(xué)方法應(yīng)用最多的生產(chǎn)工藝。關(guān)鍵詞：化工；催化劑；制造；轉(zhuǎn)變72科技論壇論化工生產(chǎn)的工藝與技巧曹偉（大慶石

12、化工程有限公司，黑龍江大慶163714）化工工藝科學(xué)就是按照人們想要的產(chǎn)品，通過(guò)化學(xué)方法生產(chǎn)加工而成，滿足了人們生活的需要，進(jìn)而形成了一種科學(xué)。大多數(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程往往包含了多個(gè)化工原理，原料物質(zhì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯枰锲返倪^(guò)程中包含有很多的化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)也存在物理反應(yīng)。如以煤為原料進(jìn)行合成化肥的生產(chǎn)包含了轉(zhuǎn)變、脫去、精煉、合并等多種工藝，這些工藝的原理之間是相互聯(lián)系，而且是相互限制的，如采用乙醚超高壓變化，在后續(xù)精制時(shí)最好的方法

13、就是乙醚化法，也就決定了其相應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)超高壓變化特點(diǎn)（超高壓變化是指在超高壓狀態(tài)下，有催化劑的情況下，物質(zhì)化學(xué)變化中的微妙變化）。不能認(rèn)為固定的原料只能生產(chǎn)固定的產(chǎn)品，必須前后條件互相滲透、相互聯(lián)系。在化工生產(chǎn)中催化劑的應(yīng)用是為了使反應(yīng)向著所需方向進(jìn)行，從而形成所需要的產(chǎn)品。催化劑的使用量決定著原料有百分之多少轉(zhuǎn)化成了所需產(chǎn)品。催化劑使用量大，轉(zhuǎn)化率高，催化劑使用量小，轉(zhuǎn)化率低，要在生產(chǎn)過(guò)程中找到一個(gè)平衡點(diǎn)，這樣才能讓生產(chǎn)最經(jīng)濟(jì)，理想

14、的是原料百分之百地轉(zhuǎn)變成了產(chǎn)物，而且催化劑不消耗。有些催化劑需要在一定的溫度范圍內(nèi)才能發(fā)揮作用，這樣就必須確保反應(yīng)溫度。催化劑使用有時(shí)是放熱過(guò)程，其提供熱的方式類似輻射供熱，在化合物分子中引入催化劑放熱可加快反應(yīng)過(guò)程，所以催化過(guò)程內(nèi)部存在著快速反應(yīng)過(guò)程，如裂解的催化過(guò)程分兩部分，即高速催化和低速催化。不過(guò)反應(yīng)溫度并不是越高越好，那么催化劑放熱過(guò)快或者過(guò)多還要考慮其散熱的問(wèn)題。對(duì)催化劑使用量較高的特殊過(guò)程，催化劑多選較為廉價(jià)的物品，優(yōu)先選

15、用國(guó)內(nèi)資源豐富、產(chǎn)量較大的物料，已形成規(guī)模并有重要作用的催化劑，這樣可以降低生產(chǎn)成本。催化劑的純度、雜質(zhì)種類和雜質(zhì)含量，通常直接影響到所生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量，化工催化劑不僅對(duì)原料純度有要求，有時(shí)對(duì)雜質(zhì)含量有最低含量要求，而且有些雜質(zhì)會(huì)降低產(chǎn)品品質(zhì)。催化氧化的特點(diǎn)體現(xiàn)在原料反應(yīng)物在有催化劑和無(wú)催化劑時(shí)其反應(yīng)與結(jié)果是不相同的，有時(shí)存在催化劑分布不均勻的問(wèn)題，作為活性中心的過(guò)渡催化劑，反應(yīng)條件緩和，就比較平穩(wěn)，易控制，反應(yīng)條件迅速，就比較難以控制。如

16、將部分原料，如甲烷、乙醚等，經(jīng)過(guò)超高壓和催化劑的作用，使甲烷、乙醚重新調(diào)整結(jié)構(gòu)，生成大量工業(yè)醇的工藝過(guò)程就比較復(fù)雜，所需容器比較大，要求生產(chǎn)能力比較高，并且反應(yīng)溫度通常很高，反應(yīng)熱利用率隨著催化劑的使用量改變而改變。在化工生產(chǎn)中，氣體吸收過(guò)程也可采用催化劑。氣體吸收可分為物理吸收和化學(xué)吸收兩種。催化劑含量高則吸收效率增加。產(chǎn)品的原料和原料路線上所使用的催化劑，首先分析其資源供應(yīng)和價(jià)格等因素，如果吸收過(guò)程中催化劑不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)，單純

17、是散發(fā)到空氣中，隨著溫度的升高，散發(fā)到空氣中的量就增加。該過(guò)程能否自動(dòng)添加催化劑，保證催化劑的含量，保證無(wú)過(guò)程故障。只要催化劑的投入量穩(wěn)定，吸收過(guò)程就會(huì)進(jìn)行。催化劑的使用也受氣體壓力和液體濃度的影響，化工工藝上常用高壓催化劑來(lái)進(jìn)行強(qiáng)力催化。如在煙氣脫硫中，在短時(shí)間內(nèi)要連續(xù)不斷地清除大量的SO2，如單純用物理吸收效果就非常差，再加上直接的化學(xué)反應(yīng)，也不會(huì)達(dá)到理想的清除效果，這時(shí)就必須用高壓催化劑來(lái)進(jìn)行強(qiáng)力催化，以達(dá)到大量吸收SO2的目的，

18、從而使SO2的排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)濃度。整個(gè)過(guò)程要考慮犧牲一部分催化能力進(jìn)而保證安全生產(chǎn)。通過(guò)校核檢驗(yàn)催化劑使用量及催化劑壓力是否恰當(dāng)，正常條件下是否能穩(wěn)定生產(chǎn)，所有有關(guān)的參數(shù)是否都能得到控制，來(lái)判斷催化劑在脫硫過(guò)程中所起的成效。用化學(xué)吸收法進(jìn)行煙氣脫硫，催化劑應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)比較豐富，現(xiàn)已成為煙氣脫硫的主要技術(shù)。如果煙氣除硫不使用催化劑吸收速率就較低，在現(xiàn)代煙氣中都不單獨(dú)采用物理吸收法，而是采用化學(xué)吸收和物理吸收結(jié)合。催化劑

19、有改變反應(yīng)速度的能力在一定化工工藝條件下，催化劑改變反應(yīng)速度的程度是催化性能的主要指標(biāo)。投入正確單位質(zhì)量的催化劑能保證原料生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量?；どa(chǎn)大多涉及對(duì)人體有害的物質(zhì)為了化工生產(chǎn)安全的運(yùn)行確保操作人員安全減少設(shè)備生產(chǎn)故障的發(fā)生進(jìn)而降低經(jīng)濟(jì)損失工藝設(shè)計(jì)通常將制備好的催化劑的活性和選擇性提高到正常使用水平來(lái)進(jìn)行操作。添加催化劑的操作是否恰當(dāng)直接決定著生產(chǎn)中是否會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，添加催化劑時(shí)需編制安全備忘錄防止出現(xiàn)漏加或重復(fù)添加的情況，催化劑的

20、添加量也是工藝生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)之一。添加催化劑需對(duì)裝置的安全特點(diǎn)進(jìn)行分析。生產(chǎn)過(guò)程中有的催化劑有可能對(duì)人體和安全生產(chǎn)造成危害，要嚴(yán)格控制爆炸性混合物的上下限，生產(chǎn)車間空氣中的允許濃度要做嚴(yán)格規(guī)定，對(duì)催化劑的濃度也要做嚴(yán)格的規(guī)定，催化劑床層空隙體積同樣也要做嚴(yán)格的規(guī)定。若可爆炸的氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則更需要做嚴(yán)格檢測(cè)。爆炸是化工過(guò)程主要危險(xiǎn)之一，考慮選擇特殊催化過(guò)程有可能更符合安全生產(chǎn)的要求。投放催化劑的順序不同也會(huì)改變化工生產(chǎn)過(guò)程安全及

21、結(jié)果，所有催化劑的投用是否都是必須的，可否選擇較小成本的催化劑，這些都是要考慮的問(wèn)題。有些時(shí)候投入催化劑是為了使生產(chǎn)過(guò)程不產(chǎn)生毒害、污染等物質(zhì)。這時(shí)合成工藝對(duì)催化劑的要求比較苛刻，因?yàn)榇呋瘎┮A(yù)先處理，不同催化劑的預(yù)備和處理的難度不同。此外，還要研究不同催化劑在合成中動(dòng)力能源和物料的消耗。比如在低于熔點(diǎn)時(shí)，要考慮催化劑中的主要成分揮發(fā)到空氣中的速度和比例。催化劑在高溫下受熱揮發(fā)到空氣中，要保證不能對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行人員造成危險(xiǎn)及對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成危