化学工艺学-教案讲义
教案化学工艺学化工设备与工艺流程
教案化学工艺学化工设备与工艺流程化学工艺学是研究化学物质的生产过程和工艺技术的学科，它涉及到包括化工设备和工艺流程在内的方方面面。
本文将从化工设备和工艺流程两个方面来探讨化学工艺学的重要性及其在工业生产中的应用。
一、化工设备化工设备是化学工艺学的重要组成部分，它承担着将原料转化为所需产品的关键任务。
化工设备的运行稳定性、安全性和效率将直接影响到工艺过程的质量和生产效益。
1. 设备的选择与设计在化学工艺学中，根据不同的生产需求和工艺参数，在设备的选择和设计上具有相应的原则和规范。
例如，反应器是化学工艺中最常见的设备之一，它的选择要考虑反应物的性质、反应过程的条件和产物的要求等因素。
2. 设备的运行与维护化工设备在工业生产中需要经过长时间的运行，因此运行和维护的合理性和有效性至关重要。
合理的设备运行和维护策略可以确保生产过程的稳定性和设备的寿命。
3. 设备的改进与创新化学工艺学的发展一直都在推动着化工设备的改进与创新。
对于某些特殊工艺，需要设计和开发新型的设备以满足工艺的要求。
例如，微反应器的出现使得反应物质的使用效率大大提高，同时也减少了废弃物的产生。
二、工艺流程工艺流程是化学工艺中不可或缺的组成部分，它是化学反应和物质转化的具体步骤和行动。
合理的工艺流程设计可以提高产品的质量、减少能源消耗，并且对环境的影响也较小。
1. 原料准备与处理在化工生产中，原料的选择、准备和处理对产品的质量有着重要影响。
合理的原料选择可以提高产品的纯度和稳定性，减少废料的产生。
此外，选择合适的原料处理技术，如过滤、蒸馏和结晶等，也能够改善产品的品质。
2. 反应和转化过程化学反应和物质转化是工艺流程中的核心环节。
合理控制反应条件和参数可以提高反应的速度和选择性，同时减少副反应和废料的产生。
此外，还需要合理选择反应器的类型和操作方式，如批式、连续式或半连续式等。
3. 产品分离与纯化化学反应产生的产物通常需要进行分离和纯化，以获得所需的纯正产品。
化学工艺学教案2(化工12本)-胡江良
化学工艺学课程教案
⑵、湿气：用作热裂化制低级烯烃原料或民用燃料。
目前天然气化工用途主要用于生产合成氨的原料气、合成甲醇原料气、制备羰基合成的合成气和裂解生产有机化工原料。
具体用途如下图1。
】
图1 天然气的化工用途
2.1.3生物质及其加工利用
生物质：泛指农、林、牧、副、渔业的产品及其废弃物（壳、芯、杆、糠、渣）等，不同于化石燃料，生物质是可再生资源。
生物质不但可以直接燃烧利用，还可以通过化学或生物化学的方法转变为基础化学品或中间产物。
如：①糠醛的生产，②乙醇的生产，③丙二醇的生产。
2.1.4其他资源开发利用
再生资源的开发利用，废塑料制成液体燃料，其他再生资源开发利用】
，空气和水。
化工生产过程及流程
2.2.1化工生产过程
定义：化工生产从原料开始制成目的产物要经过一系列物理的或化学的加工处理步骤，这一系列加工处理步骤总称化工生产过程。
化工生产过程包括的步骤：（1）原料预处理——达到所需状态和规格，（2）化学反应——反应类型、反应器，（3）产品的分离与精制——得到符合规格的产品回收利用副产物。
2.2.2化工生产工艺流程
化工工艺流程图多采用图示方法表达，称为化工工艺流程图，按用途。
化学工艺学讲义课件
03
农业废弃物资源化利用
通过化学工艺学的方法，实现农业废弃物的资源化利用，减少环境污染。
01
农药制备
农业化工中，化学工艺学用于农药的制备，包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂等。
02
植物生长调节剂合成
化学工艺学还涉及植物生长调节剂的合成，如赤霉素、细胞分裂素等，以促进农作物的生长和发育。
环境化工中，化学工艺学用于废水的处理，通过各种化学和物理方法去除废水中的有害物质。
化学平衡原理是化学工艺学中的重要概念，它描述了在一定条件下，化学反应的正向和逆向进行达到动态平衡的状态。通过掌握化学平衡原理，可以预测反应结果，优化工艺条件，提高产物的产率。
理解化学反应速率的影响因素以及如何控制反应速率。
总结词
化学动力学原理主要研究反、压力、浓度等，可以控制反应条件，实现高效的化学反应过程。这对于化学工艺的优化和改进具有重要意义。
随着高分子合成技术的发展，新型高分子材料不断涌现，如功能性高分子、生物相容性高分子等，为化学工艺提供了更多的选择。
高分子材料
复合材料由两种或多种材料组成，通过复合效应可实现单一材料无法达到的性能，在化学工艺中可用于制造高效能设备、反应器等。
复合材料
微反应技术是一种新型的反应技术，通过微型化反应设备和精细化的工艺控制，可实现高效、安全和环保的化学反应。
化学工艺学讲义课件
汇报人：
202X-12-30
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目录
化学工艺学概述化学工艺学的基本原理化学工艺学的应用领域化学工艺学的研究方法化学工艺学的实验技术化学工艺学的未来发展
01
化学工艺学概述
定义
化学工艺学是一门研究将原料通过化学反应转化为产品的过程的学科。它涉及到化学反应原理、化学工程原理、分离技术、过程控制等多个领域。
化学工艺学电子教本教材教本教本第一章节资料
1.2 石油及其加工利用
大型石油化工联合企业中的炼油厂蒸馏装置多采用燃料化工-润滑油型流程，见图2-1。
1.2 石油及其加工利用
1.2.3 馏分油的化学加工
常、减压蒸馏只能将原油切割成几个馏分，主 产的燃料量有限，不能满足需求，直接能用作化工 原料的也仅是塔顶出来的气体。为了生产更多的燃 料和化工原料，需要对各个馏分油进行二次加工。 加工的方法很多，主要是化学加工方法，下面简介 主要的几种加工过程。
化学工艺学电子教案——第一章
化学工业原料资源 及其加工利用
Hale Waihona Puke 1 化学工业原料资源及其加工利用
1.1 无机化学矿及其加工利用 （自学） 1.2 石油及其加工利用 1.3 天然气及其加工利用 1.4 煤及其加工利用 1.5 生物质及其加工利用 1.6 再生资源的开发利用 1.7 空气和水
1.2 石油及其加工利用
1.2 石油及其加工利用
1.2.5 烃类热裂解（pyrolysis of hydrocarbons）
1.2 石油及其加工利用
1.2 石油及其加工利用
⑵ 催化裂化（catalytic cracking）
催化裂化是在催化剂作用下加热重质馏分油，使大 分子烃类化合物裂化而转化成高质量的汽油，并副产柴 油、锅炉燃油、液化气和气体等产品的加工过程。原料 可以是直馏柴油、重柴油、减压柴油或润滑油馏分，甚 至可以是渣油焦化制石油焦后的焦化馏分油。它们所含 烃类分子中的碳数大多在18个以上。
1.2 石油及其加工利用
⑴ 催化重整（catalytic reforming）
催化重整是在含铂的催化剂作用下加热汽油馏 分（石脑油），使其中的烃类分子重新排列形成新 分子的工艺过程。催化重整装置能提供高辛烷值汽 油，还为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供苯、甲 苯、二甲苯等芳烃原料以及提供液化气和溶剂油,并 副产氢气。固定床催化重整工艺流程见图2-2。
(完整word版)化学工艺学教案6(化工12本)-胡江良
⑤空气吹净阶段：将空气从炉底吹入，把炉内残存的半水煤气和含氮吹风气一起吹出并送入气柜。持续时间更短。
五个阶段为一个循环，每个循环需3～4min。生产出的半水煤气中：
H2%=38～42%；CO%=27～31%；N2%=19～22%；CO2%=6～9%。
教学重点及难点：
重点：固体燃料气化的原理、固定床间歇气化法制半水煤气工艺条件
难点：固体燃料气化的原理
教学基本内容
方法及手段
第3章合成氨
3.2合成氨原料气的制备
3.2.1固体燃料气化制备合成氨原料气
固体燃料气化是指用氧或含氧气化剂对固体燃料（煤、焦炭或水煤浆）进行加热，使碳转变为可燃性气体的过程，在合成氨厂简称造气。气化所得的可燃气体称为煤气，进行气化的设备称为煤气发生炉（固体燃料气化器）。
③以空气和适量的水蒸气为气化剂，碳与氧、水蒸气同时反应，当空气和适量的水蒸气混合通过高温燃料层时，在气化层理同时发生碳与氧和碳与水蒸气的反应，虽然此时反应过程更加复杂，但是其反应过程、反应式及影响基本上与碳与氧和碳与水蒸气分别发生的情况一致。
（3）半水煤气的制造
半水煤气是生产合成氨的原料气，其生产方法可采用固定层间歇气化法或固定床连续气化法制备获得。当无论哪种方法，最终必须满足（CO+H2）/N2(体积比)为3.1～3.2的工艺要求。
碳与空气发生放热反应、与水蒸气发生吸热反应。
当系统维持自热平衡时，空气与水蒸气同时进行气化反应时，如不提供外部热源，则气化产物中 的含量大大低于合成氨原料气配比要求。
为解决气体成分与热量平衡这一矛盾，可采用下列方法。
化学工艺学-教案讲义
第一章绪论内容项化学工业的范围和分类化学工业的现状和发展方向化学工艺学与化学工业的关系一、化学工业的范围和分类(化学工业：借助于化学反应将原料制成化工产品的工业化工原料的类型：自然矿藏、人工合成产品包括化工产品等等化工产品的类型：到目前为止，已发现和人工合成的化工产品有2000多万种；商品销售的有8万多种；而与工农业、国防及人类生活密切相关的4000种左右。
目前我国县以上化工企业7000多家，从业人员400多万，能生产万种化工产品，化肥、合成氨染料产量居世界第一；硫酸、纯碱、农药的产量居世界第二。
每年为国家创造2000多亿元的税收，是我国的经济支柱产业。
化学工业的分类（按学科分类）①.无机化工：如无机酸、碱、盐及无机化肥②.有机化工：如烯烃、有机酸、醇、酯，芳烃等③.高分子化工：利用聚合和缩聚反应，合成橡胶、塑料、化纤。
~④.精细化工：医药、农药、染料、表面活性剂、催化剂、化妆品等特定功能产品。
⑤.生物化工：依靠微生物发酵、酶催化制取的产品如抗生素、有机溶剂、调味剂、食品添加剂等。
二、化学工业的现状、特点和发展方向1.化学工业现状：是我国支柱型的产业；但生产规模小、生产成本高、大型装置设备自给率低，产品品种少、功能化和差别率低，环境污染严重，能量消耗高。
2.现代化学工业特点：原料、生产方法和生产产品的多样性与复杂性？现代化学工业生产的大型化、综合化及精细化化工生产中多学科合作，生产技术密集重视生产中能量的合理利用，积极采用先进的科学技术和节能工艺化学工业属于资金密集，投资回收率快利润高产业化工生产中易燃、易爆、有毒及污染3.现代化学工业发展的方向：⑴.化工生产中加快研究、开发、利用高新科学技术产品。
⑵.化工生产原料应充分利用（在化工生产中提倡设计和开发“原子经济性反应”，该概念是美国化学家于1991年提出的，“在化学反应中应使原料中的每一个原子都结合到目标分子即产物中，不需要利用保护基团或离子基团，因而不会有副产物或废物生成”。
化学工艺学教案03
目的：了解造气原料、方法；天然气造气方法、产物氢碳比分析、化学原理、催化剂、操作条件分析、流程及设备；脱硫方法介绍
要求：掌握天然气造气方法、产物氢碳比分析、化学原理、催化剂分析使用、热力学及动力学和操作条件分析、流程及设备；脱硫方法比较
教学重点、难点：
重点：天然气造气分析
难点：热力学及动力学和操作条件分析
五、裂解反应强调基础实验数据对分析的重要性及分析方法
前四部分二学时，第五部分一学时
作业布置：
主要参考资料：无
课后自我总结分析：
注：各栏大小可根据需要进行调整。
内蒙古工业大学教案(课次)
第4次课2学时
授课题目：烃类热裂解反应规律、机理；一次反应、二次反应规律；原料性质评价指标；热力学、动力学分析
教学目的、要求：掌握三种烃类反应规律；自由基机理；一、二次反应定义；四个评价指标；热力学分析过程及结论；一次反应是一级反应的结论
学院化工学院
系别化学工程系
课程名称化学工艺学
授课对象化工工艺03-1
主讲教师郝东升
职称副教授
课程学时40
内蒙古工业大学教案(课程)
教案编写时间：2006-8-22
课程名称
化学工艺学
课程代码
050104011
总学时：40学时
讲课：40学时
上机：学时
实验：学时
其他：学时
学时
40
课程类别
公共课( )基础课( )专业课(√)
五、芳烃转化概述（为什么要进行芳烃转化）
六、甲苯催化脱烷基制苯的反应原理，热力学、动力学分析，工艺流程，流程简述（说明流程中的共性内容：稳定塔、白土塔，流程组织方法）
讲述方法：每节开始讲上次习题
化学工艺学电子教案第六章
加氢与脱氢过程
第六章 加氢与脱氢过程
内容提要: 加氢与脱氢反应的一般规律；乙苯和苯乙烯 的性质、用途、主要生产方法和工艺流程； 乙苯脱氢制苯乙烯的主副反应、操作参数 等。
第一节 概 述
通常催化加氢系指有机化合物中一个或几个不炮和的 官能团在催化剂的作用下与氢气加成。H2和N2反应生成 合成氨以及CO和H2反应合成甲醇及烃类亦为加氢反应。 而在催化剂作用下，烃类脱氢生成两种或两种以上的新物 质称为催化脱氢。催化加氢和催化脱氢在有机化工生产中 得到广泛应用。如合成氨、合成甲醇、丁二烯的制取，苯 乙烯的制取等都是极为重要的化工产品。催化加氢反应分 为多相催化加氢和均相催化加氢两种，相比之下，多相催 化加氢的选择性较低，反应方向不易控制，而均相催化加 氢采用可溶性催化剂，选择性较高，反应条件较温和。
2 催化剂 脱氢催化剂应满足下列要求：首先是具有良
好的活性和选择性，能够尽量在较低的温度条 件下进行反应。其次催化剂的热稳定性好，能 耐较高的操作温度而不失活。第三是化学稳定 性好，金属氧化物在氢气的存在下不被还原成 金属态，同时在大量的水蒸气下催化剂颗粒能 长期运转而不粉碎，保持足够的机械强度。第 四是有良好的抗结焦性能和易再生性能。
甲醇是十分重要的基本有机化工原料之一，由 它可以合成甲醇蛋白、汽油添加剂及甲醇燃料等， 具有广泛的用途。合成甲醇的工艺流程有低压法 合成甲醇和三相流化床反应器合成甲醇的工艺流 程。由于低压法技术指标先进，现在世界各国合
成甲醇已广泛采用了低压合成法。（自学）
第五节 乙苯脱氢制苯乙烯
苯乙烯，C8H8，相对分子质量104.14。 苯乙烯是不饱和芳烃，无色液体，沸点145℃，难溶于水， 能溶于甲醇、乙醇、四氯化碳及乙醚等溶剂中。 苯乙烯是高分子合成材料的一种重要单体，自身均聚可制 得聚苯乙烯树脂，其用途十分广泛，与其他单体共聚可得 到多种有价值的共聚物，如与丙烯腈共聚制得色泽光亮的 SAN树脂，与丙烯腈、丁二烯共聚得ABS树脂，与丁二烯 共聚可得丁苯橡胶及SBS塑性橡胶等。此外，苯乙烯还广 泛用于制药、涂料、纺织等工业。
(完整word版)化学工艺学教案12(化工12本)-胡江良资料
化学工艺学课程教案课次12课时2课型（请打V）理论课V讨论课口实验课口习题课口其他口授课题目（教学章、节或主题）：第5章芳烃转化过程5.1概述；5.2芳烃的转化；5.3 C8芳烃的分离教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1. 了解芳烃的来源与生产技术2. 掌握芳烃的烷基化、脱烷基化、烷基转移；3. 掌握C8芳烃单体的分离。
教学重点及难点：重点：芳烃的烷基化、烷基转移及C8芳烃单体的分离难点：芳烃的脱烷基化与烷基化、芳烃的转化与烷基转移、C8芳烃的异构化。
教学基本内容方法及手段教学过程5.1概述芳烃是含苯环结构的碳氢化合物的总称。
芳烃中的“三苯”（苯、甲苯、二甲苯，简称BTX ）是化学工业的基础原料，具有重要地位。
芳烃可直接作为溶剂使用；芳烃的衍生物广泛用于生产合成生产合成纤维、合成树脂、合成橡胶以及各种精细化学品。
因此，芳烃生产的发展对国民经济的发展、人民生活水平的提高和国防工业的巩固发展起着极为重要的作用。
5.1.1芳烃的来源与生产技术来源：煤焦化芳烃和石油芳烃。
5.1.1.1焦化芳烃生产煤干馏T粗煤气T初冷、净化、冷却、洗油吸收、蒸馏脱吸T粗苯。
5.1.1.2石油芳烃生产石油芳烃来源于两种加工过程：其一为石油馏分的催化重整油；另一种烃裂解副产的裂解汽油。
以石脑油和裂解汽油为原料生产芳烃的过程可分为反应、分离和转化三部分。
讲解烷基芳烃分子中与苯环直接相连的烷基在一定的条件下可以被脱去，此类反应称芳烃的脱烷基化。
521.1芳烃的脱烷基化方法(1)烷基芳烃催化脱烷基在催化裂化的条件下可以发生脱烷基反应生成苯和烯烃。
特点：①强吸热反应；②烷基愈大愈容易脱去，具体规律为叔丁基〉异丙基〉乙基> 甲基；③不适用于甲苯脱甲基制苯(2)烷基芳烃催化氧化脱烷基»C n H 2n+1+(3/2) nO +nCO 特点：①以甲苯为例，选择性70%②氧化催化剂如铀酸铋；③氧化深度难控，选择性低，未工业化(3)烷基芳烃加氢脱烷基特点：①工业上广泛用于甲苯脱甲基制苯；②临氢条件下，有利于抑制焦炭生成；③存在深度加氢副反应。
化工工艺学教案
化工工艺学教案（无机部分）学院、系：化学与制药工程学院任课教师：赵风云授课专业：化学工程与工艺课程学分：课程总学时：64课程周学时： 4日2 月9 年2008合成氨教学进程纸用案教学大技科北河．河北科技大学教案用纸第一章绪论上次课复习：了解：两段转化的工艺目的。
第三卷》姜圣阶----- 第一《合成氨工学料．氨的性质和烃类蒸汽转化法制取原料气的原理及其特点，技大同上参考资料．能量回收同上参考资料．教学要求：变换原理同上参考资料．一、氨的发现与制取氨是在1754年由普里斯特利(Priestey)发现的。
但直到本世纪初哈伯(Haber)等人才研究成功了合成氨法，1913年在德国奥保(OPPau)建成世界上第一座合成氨厂。
1909年．哈伯用俄催化剂，在和500-600温度下获得6％的氨，即使在高温高压条件下，氢氮混合气每次通过反应器也只有小部分转化为氨，为了提高原料利用率，哈伯提出氨生产工艺为(1)采用循环方法；(2)采用成品液氨蒸发实现离开反应器气体中氨的冷凝分离，(3)用离开反应器的热气体预热进入反应器的气体，以达到反应温度。
在机械工程师伯希(Bosch)的协助下，1910年建成了80g。
h 的合成氨试验装置。
1911年，-1米塔希〔M心asch）研究成功了以铁为活性组分的氨合成催化剂，这种催化剂比饿催化剂价廉、易得、活性高且耐用，至今，铁催化剂仍在工业生产中广泛应用。
1912年，在德国奥堡巴登苯胺纯碱公司建成一套日产30t的合成氨装置。
1917年，另一座日产90t的合成氨装置也在德国洛伊纳建成投产。
合成氨方法的研究成功，不仅为获取化合态氮开辟了广阔的道路，而且也促进了许多科技领域(例如高压技术、低温技术、催化、特殊金属材料、固体燃料气化、烃类燃料的合理利用等)的发展。
二、合成氨的原料空气：氮气的来源水：氢气的来源。
燃料：天然气、煤、焦炭、石油炼厂气、焦炉气、石脑油等是氢气来源的原料。
三、合成氨的主要生产过程和生产工艺分类合成氨的生产过程包括三个主要步骤。
《化学工艺学》课程教学大纲
《化学工艺学》课程教学大纲课程名称：化学工艺学课程类别：专业选修课适用专业：化学专业考核方式：考查总学时、学分： 32 学时 2 学分其中实验学时： 0 学时一、课程教学目的通过对本课程的学习，可使学生了解化工生产中各类重要反应单元及具有代表性产品的生产工艺。
学习过程中对于典型反应过程，要求理解并掌握工艺原理、选定工艺条件的依据、流程的组织和特点、各类反应设备的结构特点和优缺点等，了解能量回收利用方法、副产物回收利用等。
本课程旨在培养学生的化工工艺意识、工程观点和实际分析、解决问题的能力。
二、课程教学要求第1章绪论了解基本有机化学工业生产的任务及其在国民经济中的重要地位；基本有机化学工业的四种原料；基本有机化学工业的主要产品。
第2章原料资源及其加工了解无机化学矿及其加工、石油及其加工、天然气及其加工、煤及其加工、生物质及其加工、再生资源的开发利用、空气和水。
第3章烃类热裂解熟练掌握热裂解过程的化学反应与反应机理：烃类热裂解的一次反应；烃类热裂解的二次反应；烃类热裂解反应机理与动力学。
熟练掌握烃类管式炉裂解生产乙烯：原料烃组成对裂解结果的影响；操作条件的影响；管式反应器的改进与急冷器。
掌握裂解气的净化与分离：概述；酸性气体的脱除；脱水与脱炔；裂解气的压缩。
熟练掌握裂解气的深冷分离：顺式分离流程；优化分离流程的组织原则；乙烯分离的三种流程及其比较；脱甲烷塔及操作条件；能量的综合利用。
第4章芳烃的转化了解芳烃的来源；芳烃的供需和芳烃间的相互转化。
掌握芳烃转化反应的化学过程：主要转化反应及其反应机理；催化剂。
熟练掌握芳烃的歧化和烷基转移：甲苯歧化的化学过程；工业生产方法；掌握C8芳烃的分离和异构化：C8芳烃的分离；C8芳烃的异构化。
熟练掌握芳烃的烷基化：概述；烷基化方法。
会芳烃的脱烷基化：方法简介；甲苯加氢脱烷基制苯。
第5章合成气的生产过程了解合成气的生产方法和合成气的应用。
掌握由煤、天然气和渣油制合成气的工艺原理、工艺条件、工艺流程和主要设备；熟练掌握一氧化碳变换过程的工艺原理、工艺条件、工艺流程和主要设备；了解合成气的净化方法。
化学工艺教案-绪论
项目教学课程教案教学用具多媒体任务描述1.了解化工工业的概念和发展状况2.掌握化工行业的主要产品计划分3.掌握高分子化工和精细化工的概念和范畴4.了解化学工业的发展趋势和重点项目提出项目实施任务1 化学工业的发展概况，分为哪几个阶段。
任务2 总结化学工业、化学工艺和化学工程的概念，并讨论几个概念的区别。
任务3 探讨化学工业的产品是如何划分的，都从哪几方面来划分。
任务4 化学工业在国民经济中的地位，化工涉及到我们生活的哪些方面。
任务5 现代化工的特点，科学技术进步和高新产业对其的影响。
【小组讨论】任务一1.1.1 化学工业及其发展概况18世纪以前，化工生产均为作坊式手工工艺，如早期的制陶、酿造、冶炼。
18世纪初叶，第一个典型的化工厂建成，以含硫矿石和硝石为原料的铅室法生产硫酸。
18世纪中叶，第一次工业革命之后，纺织工业兴起。
到20 世纪初，以酸、碱（如：硫酸、盐酸、氢氧化钠等）为小组1简述化工发展的几个阶段手工作坊无机化学有机化学石油化学高分子、精细化工生物化工总结并发言小组二总结化学工业、化学工艺和化学工程的概念，并讨论几个概念力。
指导学生总结知识结构，使学生能整体把握课本内容。
15’基础的无机化工初具规模。
同期，德国首创了肥料工业和煤化学工业，人类进入了化学合成的时代。
20世纪初，化学家F.哈伯发明了合成氨技术，于1913年在化学工程师C.博施的协助下建成世界上第一个合成氨厂，氮肥工业迅速发展。
合成氨工艺是工业化实现高压催化反应的第一个里程碑，有力地促进了无机化工和有机化工的发展。
随着石油和天然气的大量开采和利用，为人类提供了各种燃料和丰富的化工原料，1920年丙烯水合制异丙醇工艺标志了石油化工的兴起。
在20世纪40年代，管式炉裂解烃类工艺和临氢重整工艺开发成功，是有机化工基本原料有了丰富、廉价的来源。
石油化工突飞猛进的发展起来，取代了煤的统治地位。
在氯丁橡胶实现工业化和尼龙66合成以后，高分子化工蓬勃发展，大规模塑料、合成橡胶和合成纤维的工业生产，使人类进入了合成材料的时代。
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化学工艺学-教案讲义 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章绪论内容项化学工业的范围和分类化学工业的现状和发展方向化学工艺学与化学工业的关系一、化学工业的范围和分类化学工业：借助于化学反应将原料制成化工产品的工业化工原料的类型：自然矿藏、人工合成产品包括化工产品等等化工产品的类型：到目前为止，已发现和人工合成的化工产品有2000多万种；商品销售的有8万多种；而与工农业、国防及人类生活密切相关的4000种左右。
目前我国县以上化工企业7000多家，从业人员400多万，能生产4.5万种化工产品，化肥、合成氨染料产量居世界第一；硫酸、纯碱、农药的产量居世界第二。
每年为国家创造2000多亿元的税收，是我国的经济支柱产业。
化学工业的分类（按学科分类）①.无机化工：如无机酸、碱、盐及无机化肥②.有机化工：如烯烃、有机酸、醇、酯，芳烃等③.高分子化工：利用聚合和缩聚反应，合成橡胶、塑料、化纤。
④.精细化工：医药、农药、染料、表面活性剂、催化剂、化妆品等特定功能产品。
⑤.生物化工：依靠微生物发酵、酶催化制取的产品如抗生素、有机溶剂、调味剂、食品添加剂等。
二、化学工业的现状、特点和发展方向1.化学工业现状：是我国支柱型的产业；但生产规模小、生产成本高、大型装置设备自给率低，产品品种少、功能化和差别率低，环境污染严重，能量消耗高。
2.现代化学工业特点：原料、生产方法和生产产品的多样性与复杂性现代化学工业生产的大型化、综合化及精细化化工生产中多学科合作，生产技术密集重视生产中能量的合理利用，积极采用先进的科学技术和节能工艺化学工业属于资金密集，投资回收率快利润高产业化工生产中易燃、易爆、有毒及污染3.现代化学工业发展的方向：⑴.化工生产中加快研究、开发、利用高新科学技术产品。
⑵.化工生产原料应充分利用在化工生产中提倡设计和开发“原子经济性反应”，该概念是美国化学家B.M.Trost于1991年提出的，“在化学反应中应使原料中的每一个原子都结合到目标分子即产物中，不需要利用保护基团或离子基团，因而不会有副产物或废物生成”。
即最大限度地利用原料和最大限度地减少废物排放。
⑶.化工生产中大力发展绿色化工，生产过程中应做到“零排放”采用无毒、无害的原料、溶剂和催化剂利用反应选择性高的催化剂和工艺流程将副产物和废物转化为有利用价值的产品淘汰污染环境和破坏生态平衡的产品，开发对生态环境有好产品实施废弃物再利用工程⑷.化工生产过程要实现高效、节能及智能化生产三、化学工艺学与化学工业的关系1.化学工艺学的分类：无机化工工艺学；有机化工工艺学；高分子化工工艺学；酿造工艺学；水泥工艺学；精细化工工艺学；生物化工工艺学等各种工艺学2.化学工艺学与化学工业关系：化学工艺学与化学工业的发展紧密联系，两者相互依存、相互促进，共同发展，化学工艺学是化学工业的基础学科，化学工艺学的发展可为化学工业的发展提供坚强的支撑；而化学工业的发展又可以促进化学工艺学的提高。
第二章化工资源及初步加工内容项2-1 化学矿2-2 煤炭2-3 石油2-4 天然气2-5 其他化工资源化工资源包括以下几种1.矿产资源2.海洋资源3.动物资源4.植物资源5.空气和水6.农林牧渔产品及其他副产物2-1 化学矿中国化学矿资源：中国化学矿资源丰富。
已探明储量的有20多个矿种。
中国化学矿资源的特点和分布：1.资源比较丰富，但分布不均。
2.高品位矿储量比较少。
3.选矿比较困难。
矿资源利用对策1.加强矿石采选技术的研究，走人工富集的道路2.加强矿产的综合利用技术研究，尽量从综合体或复盐中提炼出有用的副产品以提高开采企业的经济效益3.针对中国现有矿藏品位低，运输费用高，因而经济效益不好的现实状况，国家允许从国外进口高品位的矿石。
2-2 煤炭中国煤炭资源比石油和天然气丰富，可供开采的量为114500亿吨，占世界可供开采量的12.6%，据世界第三位。
2005年的开采量达21.9亿吨，据世界第一位。
煤炭在20世纪50年代前，曾是制取有机化学品的主要资源。
有机化学工业是以煤－电石－乙炔为基础建立起来的。
20世纪50年代后，逐渐被石油和天然气取代。
有机化学工业主要由石油和天然气为原料制得。
但随着石油资源的日益枯竭，煤化工和天然气化工将会取代石油化工，或为获取有机化学品的主要来源，有机化学工业也会发生质的飞跃。
一.煤的种类和特征1.煤的种类（三类）a.腐植煤由高等植物形成的煤，在自然界中分布最广。
又可细分为泥炭，褐煤，烟煤和无烟煤。
b.残植煤由高等植物中稳定组分富集而形成的煤。
在自然界中分布不广，储量也不大。
c.腐泥煤主要由湖沼，泻湖中的藻类等浮游生物在还原环境下经过腐败而形成的。
储量不多，研究也比较少，可细分为藻煤，胶泥煤和油页岩等。
2.煤的特征a.腐植煤类和腐泥煤类的主要特征见表2-2-01b.各种腐植煤的特征，腐植煤又可细分为泥炭，褐煤，烟煤和无烟煤四大类：（1）泥炭，又称草炭，呈棕褐色或黑褐色。
（2）褐煤，大多呈褐色或暗褐色（3）烟煤，呈灰黑色至黑色（4）无烟煤，俗称白煤或红煤，呈灰黑色，有金属光泽。
（5）其他各种腐殖煤主要特征二.煤的化学组成或分子结构1.煤的化学组成煤中有机物主要有C,H,O及少量的N,S和P构成。
表2-2-03 煤的元素组成2.煤的分子结构煤的分子结构以芳核为主，配以烷基侧脸和含氧，含氮，含硫基团，近似组成为(C135H97O9NS)m三.腐植煤的生成过程腐植煤的生成过程与成煤植物、古气候、古地理及大地构造有关。
各地质年代成煤植物不同。
其中有三个不同聚煤期a.古生代的石炭纪和三叠纪，造煤植物主要是孢子植物。
b.中生代的侏罗纪和白垩纪，造煤植物主要是裸子植物。
c.新生代的第三纪，造煤植物主要是被子植物。
B.成煤条件a.具有均匀的较高温度和潮湿的气候b.地形起伏易形成大的沼泽。
c.地壳运动速度与死亡植物堆积速度相适应C.成煤阶段a.泥炭化阶段堆积在沼泽中的植物残体，逐渐与空气隔绝，现经历弱氧化环境，喜氧菌分解植物残体，然后进入还原环境，在厌氧菌作用下，将煤中的含氧基团分解，煤被还原。
b.煤化阶段 （1）成岩作用阶段泥炭被压实，脱水，增炭，孔隙度下降并逐渐固结，由无定形不均质的泥炭逐步转化为岩石状的褐煤，这一阶段称为成岩作用阶段。
（2）变质作用阶段褐煤处在地下深处，受地热和上覆岩石的静压力的长期作用，进一步演化成烟煤和无烟煤，这种成煤区域很大，称为“压域变质作用”。
四.洗煤和煤的储存 1.洗煤见图2-2-03主要 工序有： a.原煤准备作业 b.选煤和脱水作业 c.生产技术检查 d.产品运销作业图2-2-3选煤厂常用的加工程序图2.煤的储存煤在空气中受氧气，水，温度，的作用下会变质，称作煤的风化。
变质的煤不仅热值会降低，炼焦和化工应用也会受到明显的影响，因此煤的储存也相当重要。
采用的办法有：（1）隔绝空法（2）加强通风散热（3）计划使用和运输煤炭五.煤炭的综合利用1.泥炭的综合利用（1）直接利用：做燃料，建筑材料，农用肥料，亦可做工业废水废气的处理剂。
（2）化学和生化处理：水解得小分子有机酸，单元或多元醇，以及葡萄糖等，水解残渣可制活性炭，溶剂抽提得泥炭蜡，碱液抽提得腐蚀酸，磺化得离子交换树脂，氨化得优质化肥，生化处理可得肥料，饲料，甲烷等（3）泥炭热加工：可用作汽化，液化，低温干馏的原料。
由泥炭分出的纤维用金属盐浸渍，经碳化可得金属石炭纤维，泥炭也可做活性炭2.褐煤的综合利用（1）直接利用：用作燃料，肥料，建筑材料，植物生长刺激剂，吸附剂，铁矿石还原剂。
（2）褐煤的化学加工：用稀硝酸处理可得土壤改良剂，杀虫剂，用重铬酸钾氧化可得铬腐殖酸，用外钻井泥浆的调整剂和稳定剂，经水解可得脂肪酸，苯酚等 。
（3）褐煤的热加工： 是汽化，液化和炼焦的原料经焙烧可得碳素材料。
经炭化可得活性炭。
3.烟煤和无烟煤的综合利用b.将几个单元合并，成立煤综合体，以提高经济效益。
图2-2-04是以煤炭加压汽化生产城市煤气，联产柴油和F·T 硬蜡工艺流程，是上述将几个煤炭反应单元合并成立煤综合体的一个具体例子煤51.8t/h2-3 石油存在于地下的多空的储油构造中，由低等动植物在地压和细菌作用下经复杂的化学变化和生化变化而形成。
表2-3-01某些国家的石油储量及产油量（亿吨）一.石油的性质，组成和分类1.性质和组成a.性质：是一种易燃易爆，由强烈气味的粘稠液体，呈黄，黑褐色或青色b.组成：烃类，含氧化合物，含硫化合物，含氮化合物，胶状物质（俗称胶质）2.分类a. API分类法，见表2-3-02表2-3-02 原油按API分类标准b.按含硫量分类表2-3-03原油按含硫量分类标准c.石油的工业分类，按化学组成分类（1）石蜡基原油：烷烃含量大于50%，密度小，含蜡量高，凝点高，含硫，氮和胶质低。
大庆南阳属这一类。
（2）环烷基原油：环烷烃和芳烃含量高，密度大，凝点低，含硫，胶质，沥青多，胜利油田中孤岛原油和单家寺原油属这一类。
（3）中间基原油：性质介于石蜡基原油和环烷基原油之间d.关键馏分分类法1935年由美国矿务局提出，至今仍应用。
方法是在特定的简易蒸馏设备中按规定条件蒸馏原油，将250~270摄氏度切割出的馏分作第一关键组分。
395~425摄氏度切割出的馏分作第二关键组分。
依这两类油的密度作为分类标准，见表2-3-04，表2-3-05表2-3-06 中国主要原油的一般性质二. 原油的与处理和常减压蒸馏原油的加工方法可分为以下几种a. 燃料型炼油厂：以加工油品为主b. 燃料~化工型炼油厂：油品和化工并重c. 化工~燃料型炼油厂：以化工产品为主，兼顾生产油品d.化工型油厂：1.原油的预处理原油脱盐脱水示意图图2-3-02当原油含硫量高时，脱盐脱水完毕后在原油中还需要加入适量碱性中和剂和缓蚀剂，以减轻在后续加工过程中，硫化物对炼油设备的腐蚀。
图2-3-02二级电脱盐原理流程图2.原油的常减压蒸馏a.工艺流程（见图2-3-03）1）原油经预热至200～240oC，入初馏塔。
轻汽油和水蒸气由塔顶蒸出。
2）初馏塔底油料经加热炉加热至360～370oC，进入常压塔，塔顶出汽油，第一侧线出煤油，第二、三侧线出柴油。
3）常压塔釜重油在加热炉中加热至390～400oC，进入减压蒸馏塔。
b.工艺条件初馏塔温度：210~250摄氏度常压塔温度：360~370摄氏度塔顶压力0.13~0.17MPa减压塔温度：390~410摄氏度塔顶压力1~5KPa表2-3-07 常压蒸馏塔切割的馏分c.各塔产物及用途（1）初馏塔用作重整原料油，溶剂油，或汽油调和组分。
（2）常压塔内燃机燃料：汽油（塔顶），煤油（一线），轻柴油（二线），重柴油（三线）（3）减压塔一线汽油用作内燃机燃料，二线三线减压馏分油用作催化裂化的原料或生产润滑油，塔底减压渣油用作燃料，d.汽油和柴油的质量指标和相应标准（1）汽油的质量指标和相应标准（a）馏分组成（b）安定性：生成胶质的难易性，与原油性质有关。