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化学工艺概论
2.3 化工生产原料
一、原料与物料
1. 相关概念
原料
化学工艺概论
2.3 化工生产原料
化学工艺概论
2.3 化工生产原料
学生活动：
安排情境 某装置生产急待原料“下锅”，来到了原料展销会（生产PP）
分成小组
抽签角色 石油、天然气、煤、矿物质、生物质等
小组讨论（各原料的组成、特点、用途、与生态环境的联系等）
表达交流（推销原料，允许“标榜”自己并指出其他原料的不足）
采购员选择
总结归纳（各原料的特点及用途、对环境的影响等）
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2.3 化工生产原料
原料采购
二、化工用主要原料
石油、煤、天然气、生物质等。
（一）石油
Petroleum
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石油的组成、特点
1
石油的用途
2
石油工艺
3
石油
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2.3 化工生产原料
组成：
主要是碳（83%~87%）、氢（11%~14%）各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物 。
特点：
1、棕黑色石油可燃粘稠液体。
2、可溶于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。
1.石油的组成和特点
化学工艺概论
2.3 化工生产原料
图中石油储量分析：
中东56% 欧洲及亚欧大陆10% 中南美9% 非洲9%
北美5%
亚太地区3%
原油的分布从总体上来看极端不平衡 ：约3／4的石油资源集中于东半球，西半球占1／4；从北半球看，石油资源主要集中于北美 。
分布
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2.3 化工生产原料
来源
1、地球上还有大量焦油砂、沥青和油母页岩等油储藏，它们足以提供未来的石油来源。
2、“种”出石油。
3、 氢化石油。
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2.3 化工生产原料
寻找
开采
输送
加工
“石油勘探”- 寻找和查明油气资源，而利用各种勘探手段了解地下的地质状况
“油田开发”-发现有工业价值的油田以后，就可以着手准备开发油田的工作了
“油气集输”
-经过必要的处理、初加工，合格的油外输到炼油厂的工艺全过程
“石油炼制”-通过催化、裂化、常减压蒸馏等化学方法加工制备产品
“石油勘探”
“油田开发”
“油气集输”
“石油炼制”
开采
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2.3 化工生产原料
石油
各工业
部门
促进农业
发展
能源
的主要
供应者
材料工
业的支柱
之一
2.石油的用途
化学工艺概论
2.3 化工生产原料
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2.3 化工生产原料
3.石油工艺
一次加工（物理过程）
二次加工（主要为化学过程）
三次加工（主要为化学过程）
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2.3 化工生产原料
一次加工过程：
脱盐、脱水
—为了减少设备腐蚀，降低能量消耗。
常、减压蒸馏
—按沸点范围，将原油分割成几个不同馏分（油品）的操作。
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2.3 化工生产原料
二次加工过程
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2.3 化工生产原料
商品油制取基本有机化工原料的工艺。
三次加工过程
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( 二）天然气 Natural Gas
组成、特点
用途、加工
成因、分布
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2.3 化工生产原料
出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中，以含甲烷气为主。
沉积有机质特别是腐泥型有机质在热降解成油过程中，与石油一起形成的。
煤系有机质（包括煤层和煤系地层中的分散有机质）热演化生成的天然气。
成因
生物
成因气
油型气
煤型气
无机
成因气
地球深部岩浆活动、变质岩和宇宙空间分布的可燃气体，以及岩石无机盐类分解产生的气体。
1.天然气
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2.3 化工生产原料
分布
我国天然气资源量区域主要分布在我国的中西盆地。
渤海湾
四川
松辽
准噶尔
莺歌海
-琼东南
柴达木
吐-哈
塔里木
渤海
鄂尔多斯
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2.3 化工生产原料
组成、特点
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2.3 化工生产原料
绿色
环保
安全
可靠
改善
生活
经济
实惠
与人工煤气相比，同比热值价格相当，天然气清洁干净，能延长灶具的使用寿命，也有利于用户减少维修费用的支出。
随着家庭使用安全、可靠的天然气，将会极大改善家居环境，提高生活质量。
洁净环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物 质，燃烧时二氧化碳含量低。
无毒、易散发，不宜积聚成爆炸性气体，是较为安全的燃气。
优势
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2.3 化工生产原料
2、天然气的用途
发电
化工工业
城市燃气事业
压缩天然气汽车
作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。
用途
缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染。
以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。
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3.天然气的加工
高温（930－1230℃）裂解生成乙炔、碳黑。
转化为合成气（CO+H2），再继续加工制造合成氨、高级醇等。
氯化、氧化、硫化、氨氧化等反应转化成各种产品。
脱硫、脱碳工艺提高天然气热值。
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（三）煤
Coal
古代植物遗体经成煤作用后转变成的固体可燃矿产。
主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成 。
1.煤的组成及特点
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2.3 化工生产原料
常用的三大煤
块状，呈黑褐
色，光泽暗，
质地疏松，燃
烧时上火快，
火焰大，冒黑
烟
褐煤
粒状、小块状、粉状，多呈黑色而有光泽，质地细致，燃烧时上火快，火焰长，有大量黑烟
烟煤
粉状和小块状，
呈黑色有金属光
泽而发亮。刚燃
烧时上火慢，火
上来后比较大，
火力强，火焰短，冒烟少
无烟煤
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2.3 化工生产原料
分矿井开采(埋藏较深)和露天开采(埋藏较浅)两种。中国采煤以矿井开采为主。
其中，可露天开采的资源量在总资源中的比重大小是衡量开采条件优劣的重要指标，中国可露天开采的储量仅占7.5%，美国为32%，澳大利亚为35%。
煤的开采
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2.3 化工生产原料
2、煤的加工
煤是重要能源，也是冶金、化学工业的重要原料。主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。
煤的焦化
煤的液化
煤的气化
煤的加工
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2.3 化工生产原料
煤的焦化
CO、H2、N2等。
主要含有苯、甲苯、二
甲苯、萘、蒽等芳烃，
及芳香族含氧化合物，
杂环化合物等多种有机物。
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空气煤气
水煤气
混合煤气
半水煤气
煤的气化
煤
焦炭
半焦炭
气化剂
1300℃
气化剂可以是：水蒸气、空气、氧气。
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煤的液化
煤的液化产品也称为人造石油。
煤通过化学加工转化为液体燃料的过程。
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煤代油技术
清洁煤工艺
MTO是指以煤或天然气合成的甲醇为原料，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工技术。该新工艺是由两段反应构成，第一段反应是合成气高选择性地转化为二甲醚，第二段反应是二甲醚高选择性地转化为乙烯、丙烯等低碳烯烃。
MTO技术（甲醇制低碳烯烃）
MTO工艺开辟了由煤炭/天然气生产基本有机化工原料的新工艺路线。在煤的清洁高效利用中，煤制烯烃是公认和可行的发展方向。
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（四）生物质
Biomass
取之不尽、用之不竭且更新很快的可再生资源。
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2.3 化工生产原料
一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物质。包括除化石燃料外的植物、动物、微生物及其排泄与代谢物等。
1.定义
四大类
植物
动物及
其排泄物
垃圾
有机
废水
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2.3 化工生产原料
热解气化制气技术
固化成型燃料应用
颗粒成型技术
直燃发电技术
纤维应用
2.加工利用
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2.3 化工生产原料
生产各种高级脂肪酸的甘油酯，通过蒸馏水解成脂肪酸和甘油。
淀粉：从玉米、土豆、小麦等中获得。
可生产乙醇、丙醇、丙酮、甘油、柠檬酸、葡萄糖酸等化学品。
纤维素：从棉花、大麻、木材、秸秆等中获得。
可生产糠醛、乙醇、醋酸、纤维、塑料等。
油脂：从动植物油和脂肪中获得（如牛脂、猪脂、
乳脂等）
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(五、矿物质
Mineral
矿物质是人体内无机物的总称。是地壳中自然存在的化合物或天然元素。
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盐矿资源
加工途径：电解其水溶液。
包括盐岩、海盐、湖盐等。
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2.3 化工生产原料
磷矿及硫铁矿
磷矿石主要生产磷肥
硫铁矿主要生产硫酸
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2.3 化工生产原料
1.化工生产中常用的原料
2.石油的组成、加工利用
3.天然气的组成、加工利用
4.煤的组成及其加工利用
5.生物质的组成及其加工利用
6.主要的矿物质及其化工利用
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2.3 化工生产原料

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