化学工程与技术研究物质的转化过程。石油炼制是一个重要领域。原油从地下开采出来。原油是黑色粘稠液体。原油含有许多杂质。原油不能直接使用。炼油厂加工原油。第一步是脱盐脱水。原油进入脱盐罐。加入热水和破乳剂。油水混合后静置。水比油重。水沉到罐底。盐溶解在水里。排出含盐废水。原油变得干净一些。

原油进入加热炉。加热炉像巨大锅炉。燃料燃烧产生热量。原油在管子里流动。管子穿过火焰区域。原油温度升高。三百五十度左右。原油变成高温油汽。高温油汽进入蒸馏塔。蒸馏塔很高很大。塔内有许多层塔盘。塔盘像带孔的盘子。油汽从塔底上升。温度从下往上降低。重组分沸点高。重组分在下面冷凝。柴油在中部冷凝。石脑油在上面冷凝。最轻的是石油气。石油气从塔顶出来。每种产品单独抽出。蒸馏是物理过程。物质本身没有变化。

汽油是重要产品。汽油来自蒸馏塔。这种汽油质量不好。汽油需要进一步加工。催化裂化提高汽油产量。重质原料进入装置。原料是柴油和重油。原料和催化剂混合。催化剂是小颗粒固体。催化剂像细沙子。催化剂有特殊性能。原料在催化剂表面反应。大分子断裂成小分子。小分子是汽油组分。反应温度四百五十度。反应时间很短。几秒钟就完成。反应后油气分离。油气去分馏塔。催化剂去再生器。再生器烧掉积碳。积碳是反应副产物。烧掉积碳恢复活性。催化剂循环使用。催化裂化提高效率。汽油产量增加很多。

汽油需要调和。不同装置生产不同组分。催化裂化汽油烯烃高。重整汽油芳烃高。烷基化汽油异构烷烃多。这些组分按比例混合。加入各种添加剂。抗爆剂提高辛烷值。抗氧剂防止氧化变质。清洁剂保持喷油嘴干净。调和后成为商品汽油。汽油送到加油站。汽车加入汽油。发动机点火燃烧。汽油产生动力。汽车就能行驶。

化工生产需要设备。塔器是常见设备。塔器有不同种类。蒸馏塔进行分离。吸收塔进行气体吸收。反应塔进行化学反应。塔器设计很重要。塔器直径根据流量确定。塔器高度根据级数确定。塔盘结构影响效率。泡罩塔盘有升气管。浮阀塔盘有浮动阀片。筛孔塔盘有无数小孔。每种塔盘有特点。设计选择合适塔盘。

换热器传递热量。加热原料需要换热器。冷却产品需要换热器。换热器有两种流体。热流体放出热量。冷流体吸收热量。两种流体不混合。热量通过管壁传递。管壳式换热器常用。管子里面走一种流体。壳程走另一种流体。管板固定管子位置。折流板改变流动方向。换热器计算面积。面积大传热多。温差大传热快。材料导热性好。传热效率高。

泵输送液体。离心泵最常用。叶轮高速旋转。液体获得能量。压力升高。液体从进口到出口。泵有性能曲线。流量扬程有关系。阀门调节流量。关小阀门流量减少。泵需要密封。密封防止泄漏。机械密封有两道端面。端面紧密贴合。润滑油减少摩擦。密封寿命很长。

管道连接设备。管道输送物料。管道有不同材质。碳钢管道强度高。不锈钢管道耐腐蚀。管道需要保温。保温层减少热量损失。铝皮包在保温层外面。管道设置支吊架。支吊架固定管道位置。管道有热胀冷缩。补偿器吸收膨胀量。波纹管补偿器灵活。管道设计考虑安全。压力温度是基本参数。

化工厂需要控制。控制保证生产稳定。温度需要控制。压力需要控制。流量需要控制。液位需要控制。传感器测量参数。温度传感器测量温度。压力传感器测量压力。传感器信号到控制器。控制器比较设定值。控制器发出指令。调节阀接受指令。调节阀开度变化。流体流量改变。温度压力回到正常。自动控制减少人工。生产过程更平稳。

安全特别重要。化工物料有危险性。物料可能易燃。物料可能有毒。物料可能腐蚀。设备必须密封。泄漏可能发生。检测泄漏很重要。可燃气体报警器检测泄漏。报警器发出警报。操作人员采取措施。应急处理程序启动。消防设施必须完备。灭火器放在明显位置。消防栓提供大量水。喷淋系统冷却设备。安全阀防止超压。安全阀自动开启。泄放多余压力。压力恢复正常。

环保必须重视。化工生产产生废物。废水需要处理。废水含有有机物。生化处理常用。细菌分解有机物。细菌需要氧气。曝气池提供空气。细菌生长繁殖。有机物变成二氧化碳和水。废水变得干净。废气需要处理。吸收塔处理酸性气体。碱液吸收酸性成分。废气变得无害。废渣需要处理。催化剂废渣回收金属。废渣填埋安全场地。三废处理达标排放。环境保护人人有责。

化工技术不断进步。新催化剂提高活性。新工艺降低能耗。新材料延长设备寿命。自动化提高智能化水平。化工产品丰富生活。塑料来自化工生产。衣服纤维来自化工生产。药品来自化工生产。化肥来自化工生产。化工无处不在。化学工程研究基本原理。化学技术开发应用过程。两者结合创造价值。生产过程优化提高效益。资源利用更充分。能源消耗更降低。这是化学工程与技术的目标。

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