石油化工工藝學

《石油化工工藝學》為滿足高等學校石油化工類人才培養需求，為適應石油化工企業“煉油-化工一體化”發展要求而編寫。《石油化工工藝學》共7章，其中：石油煉製部分，選取常減壓蒸餾、催化裂化、加氫裂化、延遲焦化和催化重整五個主要工藝過程；基本有機化工部分，選取烴類熱裂解、丙烷脱氫、異丁烷脱氫、丁烯氧化脱氫、芳烴生產、芳烴間轉化、芳烴分離等工藝過程；中間原料生產部分，選取環氧乙烷、氯乙烯、丙烯腈、丁/辛醇、環氧丙烷、苯乙烯、對苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、苯酚/丙酮等的生產技術；考慮到近年來煉廠氣高附加值利用已成為石油化工企業增加經濟效益的一種手段，選取催化幹氣生產乙苯、煉廠幹氣制氫、C4烷基化生產高辛烷值汽油、混合C4醚化生產甲基叔丁基醚和正丁烯水合脱氫生產甲乙酮等生產技術進行介紹。通過上述石油化工過程案例的介紹，提高學生工程素養和解決複雜石油化工問題的能力。

總序

前言

第1章 緒論 1

1.1 引言 1

1.1.1 石油化工原料 1

1.1.2 石油加工 6

1.1.3 天然氣的化工利用 8

1.1.4 石油化工的特點及發展趨勢 8

1.2 石油化工過程的主要技術指標 10

1.2.1 生產能力、生產強度和有效生產週期 10

1.2.2 轉化率、選擇性和收率 11

1.2.3 平衡轉化率和平衡產率 12

1.2.4 化學反應的合成效率 12

1.3 工藝計算基本原理 14

1.3.1 物料衡算 14

1.3.2 能量衡算 17

思考題 22

參考文獻 22

第2章 典型石油加工過程 24

2.1 常減壓蒸餾 24

2.1.1 原油預處理 24

2.1.2 基本原理與工藝流程 26

2.1.3 技術進展 33

2.2 催化裂化 35

2.2.1 原料及產品特點 35

2.2.2 催化劑 37

2.2.3 基本原理與工藝流程 40

2.2.4 技術進展 53

2.3 加氫裂化 54

2.3.1 概述 54

2.3.2 原料及產品特點 54

2.3.3 催化劑 55

2.3.4 基本原理與工藝流程 56

2.3.4 技術進展 64

2.4 延遲焦化 66

2.4.1 原料及產品特點 66

2.4.2 基本原理與工藝流程 67

2.4.3 技術進展 73

思考題 73

參考文獻 74

第3章 烯烴的生產 75

3.1 乙烯 75

3.1.1 性質及主要用途 75

3.1.2 來源和生產方法 75

3.1.3 烴類熱裂解 76

3.1.4 烴類熱裂解技術進展 115

3.2 丙烯 117

3.2.1 性質及主要用途 117

3.2.2 來源和生產方法 117

3.2.3 丙烷脱氫生產丙烯 118

3.2.4 丙烷脱氫技術進展 128

3.3 異丁烯 128

3.3.1 丁烯性質及主要用途 128

3.3.2 異丁烯的來源和生產方法 129

3.3.3 異丁烷脱氫生產異丁烯 129

3.3.4 異丁烷脱氫技術進展 139

3.4 丁二烯 140

3.4.1 性質及主要用途 140

3.4.2 來源和生產方法 140

3.4.3 丁烯氧化脱氫生產丁二烯 142

3.4.4 正丁烯氧化脱氫技術進展 151

思考題 151

參考文獻 152

第4章 典型烯烴衍生物的生產 154

4.1 環氧乙烷 154

4.1.1 性質、用途及主要生產方法 154

4.1.2 乙烯直接氧化制環氧乙烷 155

4.1.3 環氧乙烷生產技術進展 160

4.2 氯乙烯 161

4.2.1 性質、用途及主要生產方法 161

4.2.2 乙烯平衡氧氯化生產氯乙烯 164

4.2.3 氯乙烯生產技術進展 174

4.3 丙烯腈 175

4.3.1 性質、用途及主要生產方法 175

4.3.2 丙烯氨氧化生產丙烯腈 175

4.3.3 丙烯腈生產技術進展 181

4.4 丁/辛醇 183

4.4.1 羰基合成原理 183

4.4.2 丁/辛醇性質及用途 185

4.4.3 丙烯羰基合成丁/辛醇 185

4.4.4 丁/辛醇合成技術進展 191

4.5 環氧丙烷 192

4.5.1 性質、用途及主要生產方法 192

4.5.2 共氧化法生產環氧丙烷 194

4.5.3 過氧化氫直接氧化法生產環氧丙烷 198

4.5.4 環氧丙烷生產技術進展 201

思考題 201

參考文獻 202

第5章 芳烴的生產 204

5.1 芳烴性質、用途及生產方法 204

5.1.1 性質及主要用途 204

5.1.2 來源及生產方法 205

5.2 裂解汽油生產芳烴 205

5.2.1 裂解汽油的性質及組成 205

5.2.2 裂解汽油加氫 206

5.3 輕烴芳構化生產芳烴 207

5.3.1 基本原理 207

5.3.2 催化劑 211

5.3.3 典型工藝流程 211

5.3.4 技術進展 213

5.4 石腦油催化重整生產芳烴 213

5.4.1 原料及預處理 214

5.4.2 工藝原理 218

5.4.3 催化劑 225

5.4.4 工藝流程 229

5.4.5 工藝條件及主要影響因素 231

5.4.6 主要設備 233

5.5 芳烴分離 235

5.5.1 芳烴和非芳烴的分離 235

5.5.2 芳烴餾分的分離 239

5.5.3 C8芳烴的分離 239

5.6 烷基芳烴脱烷基 245

5.6.1 脱烷基方法 245

5.6.2 甲苯脱烷基制苯 247

5.7 芳烴歧化和烷基轉移 251

5.7.1 工藝原理 251

5.7.2 催化劑 253

5.7.3 工藝條件及主要影響因素 254

5.7.4 工藝流程 255

5.7.5 技術進展 257

5.8 C8芳烴異構化 257

5.8.1 工藝原理 259

5.8.2 催化劑 259

5.8.3 反應動力學和熱力學 260

5.8.4 工藝條件及主要影響因素 262

5.8.5 工藝流程 262

5.8.6 技術進展 263

5.9 芳烴烷基化 263

5.9.1 工藝原理 264

5.9.2 催化劑 264

5.9.3 工藝流程 265

5.9.4 技術進展 269

思考題 270

參考文獻 270

第6章 典型芳烴衍生物的生產 272

6.1 苯乙烯 272

6.1.1 性質及用途 272

6.1.2 主要生產方法 272

6.1.3 乙苯脱氫生產苯乙烯 273

6.1.4 技術進展 278

6.2 對苯二甲酸 279

6.2.1 性質及用途 279

6.2.2 主要生產方法 279

6.2.3 對二甲苯氧化生產對苯二甲酸 281

6.2.4 技術進展 286

6.3 鄰苯二甲酸酐 287

6.3.1 性質及用途 287

6.3.2 主要生產方法 287

6.3.3 鄰二甲苯氧化法生產鄰苯二甲酸酐 288

6.3.4 技術進展 293

6.4 苯酚/丙酮 294

6.4.1 苯酚的性質、用途及生產方法 294

6.4.2 丙酮的性質、用途及生產方法 295

6.4.3 異丙苯氧化工藝原理 296

6.4.4 催化劑 298

6.4.5 工藝條件及主要影響因素 299

6.4.6 工藝流程及主要設備 300

6.4.7 技術進展 301

思考題 302

參考文獻 302

第7章 煉廠氣化工利用 ^[1]  304

7.1 催化幹氣生產乙苯 304

7.1.1 催化幹氣來源與組成 305

7.1.2 反應機理 305

7.1.3 反應動力學和熱力學 306

7.1.4 催化劑 307

7.1.5 工藝條件及主要影響因素 308

7.1.6 工藝流程及主要設備 308

7.1.7 技術進展 311

7.2 煉廠幹氣制氫 313

7.2.1 煉廠幹氣來源與組成 313

7.2.2 工藝原理 314

7.2.3 反應動力學和熱力學 315

7.2.4 烴類水蒸氣轉化催化劑 317

7.2.5 工藝條件及主要影響因素 318

7.2.6 工藝流程及主要設備 321

7.2.7 技術進展 322

7.3 C4烷基化生產高辛烷值汽油 323

7.3.1 原料 324

7.3.2 烷基化反應 324

7.3.3 反應機理 326

7.3.4 反應動力學和熱力學 329

7.3.5 催化劑 329

7.3.6 工藝條件及主要影響因素 331

7.3.7 工藝流程及主要設備 331

7.3.8 技術進展 338

7.4 混合C4醚化生產甲基叔丁基醚 339

7.4.1 混合C4來源及組成 339

7.4.2 MTBE的合成反應 339

7.4.3 反應動力學和熱力學 340

7.4.4 催化劑 341

7.4.5 工藝條件及主要影響因素 342

7.4.6 工藝流程及主要設備 342

7.4.7 技術進展 345

7.5 正丁烯水合脱氫生產甲乙酮 345

7.5.1 甲乙酮性質、用途及主要生產方法 346

7.5.2 反應機理 347

7.5.3 催化劑 348

7.5.4 工藝流程及主要設備 350

7.5.5 技術進展 353

思考題 353 ^[2]