化学工艺学
化学工艺学复习资料
15.烃类氧化反应采用最为普遍的氧化剂是空气、纯氧16.化学工艺即化学生产技术，指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的总和。
解: RC 1mol乙烯
产物
11mol乙烯
反应器分离器产物
FF MF RPKmol乙烯EO，水
设反应器中初始含有5kg乙烯，由乙烯单程转化率为25%，则可知反应掉的乙烯的量为5
5-（5-1.25-x）=1.25+x，由环氧乙烷的选择性为75%，则可设每次反应生成环氧乙烷为ykg。则：
所以环循环比应该为11.
A.①>③>②>④B.③>②>①>④C.②>①>③>④D.④>②>③>①5.脱甲烷塔的关键组分是：A. 与 B. C. D.
6.管式炉裂解石脑油所得裂解气含 很少，脱硫大多采用：A.碱洗法B.乙醇胺溶液吸收法C.N-甲基吡咯烷酮吸收法D.先乙醇胺法后碱洗法
7.冷箱在脱甲烷塔之前为：A.前加氢B.前冷C.后冷D.后加氢8.裂解气深冷分离过程中造成-100 低温一般采用的冷凝剂是：A.丙烯B.氨C.乙烯D.乙烷
7.反应达到平衡转化率所需要的反应时间为无限长。（）8.反应过程中，某反应的-△ 值越大，达到平衡的转化率就越高，在相同的反应条件下，所达到的转化率要高。（）
9.有机反应中，加氢反应一般是吸热反应。（×）10.可逆吸热反应的温度控制，通常是在最优温度线附近。（√）11.煤的高温干馏温度一般为900 1100 。（√）
四、、判断题
化学工艺学完整版
化学工艺学完整版化学工艺学是研究化学反应过程和工业生产中的化学工艺的学科。
它涉及到化学反应的热力学、动力学、传质、传热、流体力学等基本原理，以及工艺流程设计、设备选择、操作控制、安全与环保等方面的内容。
化学工艺学的完整版可以包括以下几个方面的内容：1. 化学反应热力学：研究化学反应的热力学性质，如反应热、反应平衡等。
通过热力学计算，确定反应的热效应和平衡条件，为工艺设计提供基础数据。
2. 化学反应动力学：研究化学反应速率和反应机理。
通过实验和数学模型，确定反应速率方程和反应机理，为工艺操作和控制提供依据。
3. 传质与传热：研究物质在流体中的传质和传热过程。
通过传质与传热的计算和实验，确定物质在反应器中的分布和温度变化，为工艺设计和操作提供依据。
4. 流体力学：研究流体在管道、反应器等设备中的流动特性。
通过流体力学的计算和实验，确定流体的流速、压降和混合程度，为工艺流程设计和设备选择提供依据。
5. 工艺流程设计：根据反应过程的特点和要求，设计合理的工艺流程。
包括反应器的选择、分离和纯化步骤的设计等。
6. 设备选择与操作控制：根据工艺流程的要求，选择合适的设备，并进行操作控制。
包括反应器、分离设备、传热设备等的选择和操作参数的确定。
7. 安全与环保：考虑工艺过程中的安全性和环境保护。
包括事故预防和应急处理措施，以及废物处理和排放控制等。
综上所述，化学工艺学的完整版包括了热力学、动力学、传质、传热、流体力学等基本原理，以及工艺流程设计、设备选择、操作控制、安全与环保等方面的内容。
这些内容相互关联，共同构成了化学工艺学的完整体系。
化学工艺学考试试题
化学工艺学考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、化学工艺学是研究（）的学科。
A 化学变化原理B 化学工业生产过程C 化学产品性质D 化学实验方法2、以下哪种反应类型在化工生产中应用最广泛？（）A 加成反应B 取代反应C 聚合反应D 氧化反应3、化工生产中，常用的分离方法不包括（）。
A 蒸馏B 萃取C 电泳D 过滤4、合成氨反应的化学方程式为 N₂＋ 3H₂⇌ 2NH₃，该反应的特点是（）。
A 正反应吸热B 正反应放热C 反应速率快D 平衡常数小5、以下哪种催化剂常用于石油裂解反应？（）A 镍B 铂C 氧化铁D 沸石6、在化工生产中，为了提高反应的选择性，常常采用（）。
A 升高温度B 增大压力C 改变反应物浓度D 选择合适的催化剂7、下列物质中，不属于化工原料的是（）。
A 煤B 石油C 天然气D 木材8、生产硫酸的主要原料是（）。
A 硫铁矿B 硫磺C 石膏D 硫化氢9、化工生产过程中，“三废”处理的主要目的是（）。
A 降低成本B 保护环境C 回收利用D 满足法规要求10、以下哪种设备常用于化工物料的干燥？（）A 冷凝器B 蒸发器C 干燥器D 吸收塔二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、化工生产过程一般包括原料预处理、＿_________和产品分离提纯等步骤。
2、化学工艺学的研究内容包括工艺流程、＿_________和操作条件等方面。
3、乙烯的主要生产方法有__________和__________。
4、合成氨反应的条件一般为高温、高压和__________。
5、化工生产中的传热方式主要有__________、＿_________和辐射传热。
6、工业上生产烧碱的方法主要有__________和__________。
7、煤化工的主要产品有__________、＿_________和煤焦油等。
8、化学反应器的类型有__________、＿_________和流化床反应器等。
9、化工生产中常用的节能措施有__________、＿_________和余热回收等。
化学工艺学知识点总结
化学工艺学第一章绪论1、化学工业：运用化学工艺、化学工程及设备,通过各种化工单元操作,高效、节能、经济、环保和安全地将原料生产成化工产品的特定生产部门.2、化学工艺即化工生产技术,是指将各种原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施.3、化学工艺学是根据化学、物理和其他科学的成就,研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备,以创立技术先进、经济上合理、生产上安全的化工生产工艺的学科.4、21世纪,化学工业的发展趋势答：1产品结构精细化和功能化；2生产装置微型化和柔性化；3生产过程绿色化和高科技化；4市场经营国际化、信息化.5、绿色化工就是用先进的化工技术和方法减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的各种物质的一种技术手段.6、化学工业的基础原料指可以用来加工生产化工基本原料或产品的在自然界天然存在的资源.7、化工产品一般是指由原料经化学反应、化工单元操作等加工方法生产出来的新物料品.8.煤化工：以煤为原料,经过化学加工转化为气体、液体和固体燃料及化学品的工业.9.煤的干馏：是指在隔绝空气条件下将煤加热,使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程.10．一次加工方法主要包括一次加工和二次加工,一次加工方法主要包括常压蒸馏和减压蒸馏.11.蒸馏是一种利用液体混合物中各组分挥发度的差别沸点不同进行分离的方法,是一种没有化学反应的传质、传热物理过程,主要设备是蒸馏塔.12.常用的二次加工方法主要有催化重整、催化裂化、催化加氢裂化和烃类热裂解四种.13.催化重整：是在铂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.14.催化重整的原料是石脑油,以生产高辛烷值汽油为目的时一般采用80～180℃馏分.15．催化加氢裂化是在催化剂及高氢压下加热重质油,使其发生一系列加氢和裂化反应,转变成航空煤油、柴油、汽油和气体等产品的加工过程. 16.化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离与精制三大步骤.17.原料的预处理的主要目的是使初始原料达到反应所需要的状态和规格.18、化学反应是化工生产的核心.实现化学反应过程的设备称为反应器釜或塔.19、产品分离与精制目一是获取符合规格的产品,二是回收、利用副产物.20、组织工艺流程时应遵循的原则有哪些答：1工艺路线技术先进,生产运行安全可靠,经济指标先进合理；2原料和能量利用充分合理；3单元操作适宜,设备选型合理；4工艺流程连续化、自动化；5安全措施得当,“三”治理有效.21、工业催化剂的性能指标是活性、选择性和寿命.22、催化剂的失活原因一般分为中毒、结焦和堵塞、烧结和热失活三大类.22、固体催化剂在使用中应注意事项有哪些答：1要防止已还原或已活化好的催化剂与空气接触；2原料必须经过净化处理,使用过程中要避免毒物与催化剂接触；3要严格控制催化剂使用温度,使其在催化剂活性温度范围内使用,防止催化剂床层温度局部过热,以免烧坏催化剂.4要维持正常操作条件如温度、压力、反应物配比、流量等稳定,尽量减少波动.5开车时要保持缓慢的升温、升压速率,温度、压力的突然变化容易造成催化剂的粉粹,要尽量减少开车、停车的次数.第一章化学工艺基础1.化工原料根据物质来源可分为无机原料和有机原料两大类.2.煤化工包括煤的干馏包括炼焦和低温干馏,气化,液化和合成化学品等.3.原油：从油井中开采出来没有经过加工处理的石油叫原油,它是一种有气味的棕黑色或黄褐色粘稠液体.4.一次加工：一次加工方法主要包括常压蒸馏和减压蒸馏.5.二次加工：常用的二次加工方法主要有催化重整,催化裂化,催化加氢裂化和烃类热裂解.6.化工生产过程：一般可概括为原料预处理,化学反应和产品分离与精制三大步骤.7.选择性：是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比,用符号S表示.表达式为：转化为目的产物的某反应物的量该反应物的转化总量8.催化剂失活原因一般分为中毒,结焦和堵塞,烧结和热失活三大类.9.催化剂使用注意事项：（1）要防止已还原或已活化好的催化剂与空气接触；（2）原料必须经过净化处理,使用过程中要避免毒物与催化剂接触；（3）要严格控制操作温度,使其在催化剂活性温度范围内使用,防止催化剂床层温度局部过热,以免烧坏催化剂；（4）要维持正常操作条件的稳定,尽量减少波动；（5）开车时要保持缓慢的升温,升压速率,温度,压力的突然变化容易造成催化剂的粉碎,要尽量减少开,停车的次数.第四章烃类热裂解1.烃类热裂解：是指以石油系烃类为原料,利用石油烃在高温下的不稳定、易分解的性质,在隔绝空气和高温条件下使大分子的烃类发生断链和脱氢等反应,以制取低级烯烃的过程.2.烃类热裂解制乙烯的生产工艺主要由原料烃的热裂解和裂解产物的分离精制两部分组成.3.一般将复杂的裂解反应归纳为一次反应和二次反应.4.一次反应：是指原料烃主要是烃类和环烷烃经热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应.5. 二次反应：是指一次反应的产物乙烯、丙烯等低级分子烯烃进一步发生反应生成多种产物,直至最后生焦或炭.6.乙烷裂解的自由基反应包括链引发、链增长反应和链终止反应3个阶段.7.各类烃热裂解的难易顺序可归纳为：异构烷烃>正构烷烃>环烷烃C 6>C 5>芳烃8.从热力学角度分析,裂解是吸热反应,理论上烃类裂解制乙烯的最适宜温度一般在750～900℃.裂解的深度取决于裂解温度和停留时间.管式炉裂解技术的反应设备是裂解炉,它既是乙烯装置的核心,又是挖掘节能潜力的关键设备.9.石油烃类裂解的操作条件宜采用高温、短停留时间、低烃分压,产生的裂解气要迅速离开反应区.10.烃类的热裂解过程的特点：1烃类热裂解是吸热反应；2烃类热解需在高温下进行,反应温度一般在750℃以上；3为了避免烃类热裂解过程中二次反应,反应停留时间很短,一般在～1s ； 4热裂解反应是分子数增加的反应,烃分压低有利于原料分子向反应产物分子的反应平衡方向移动；5裂解反应产物是复杂的混合物,除了裂解气和液体烃之外,尚有固体产物焦生成.11.裂解气中含有少量的Ｈ2S 、CO 2、H 2O 、C 2H 2、CO 等气体杂质.分析其来源主要有三个方面：一是由原料带入；二是裂解反应过程生成；三是裂解气处理过程引入.12.热泵：是通过做功将低温热源的热量传送给高温热源的供热系统. 2．烃类热裂解的主要目的是生产乙烯,同时可得丙烯、丁二烯以及苯、甲苯、二甲苯等产品.3.乙烯装置生产能力的大小实际反映了一个国家有机化学工业的发展水平.4.烃类热裂解过程非常复杂,具体体现在一下几个方面：1原料复杂2反应复杂3产物复杂7．同碳原子数的烷烃,C-H键能大于C-C键能,故断键反应比脱氢反应容易发生.8.带支链烃的C-C键或C-H键的键能较直链烷烃的C-C键或C-H键的键能小,易断裂,所以,带支链的烃容易裂解或脱氢.9.带侧链的环烷烃首先经行脱烷基反应,脱烷基反应一般在长侧链的中部开始断裂,一直进行到侧链为甲基或乙基,然后再一步发生环烷烃脱氢生成芳烃的反应,环烷烃脱氢比开环生成烯烃容易.10.在较高的温度下,低分子的烷烃、烯烃有可能分解为碳和氢.11.正构烷烃在各族烃中最有利于生成乙烯、丙烯.12.异构烷烃的烯烃总收率低于同碳原子数的正构烷烃.13.烃类热裂解过程的特点：1吸热反应高温2体积增大低压3易发生二次反应14.裂解深度：指裂解反应进行的程度.15.裂解炉设计开发的根本思路是提高裂解过程的选择性和设备的生产能力.16.提高裂解过程选择性的主要途径：1提高反应温度2缩短停留时间3降低烃分压17.工业上一般采用蒸汽作为稀释剂,其优点有如下几点：1裂解反应后通过急冷即可实现稀释剂与裂解气的分离,不会增加裂解气的分离负荷和困难.2水蒸汽热容量大,使系统有较大的热惯性,当操作供热不平稳时可以起到稳定温度的作用,保护炉管防止过热.3抑制裂解原料所含硫对镍络合金炉管的腐蚀.4脱除结碳.18.裂解供热方式有直接供热和间接供热.19.急冷的方法有两种：一种是直接急冷,一种是间接急冷.20.裂解气的净化与分离目的是除去裂解气中的有害杂质.21.工业生产上采用的裂解气分离方法主要有：油吸收精馏分离法、深冷分离法、吸附分离法、络合物分离法.22.工业上脱水的方法有多种,如冷冻法、吸收法、吸附法.补充：第5章芳烃转化过程石油芳烃主要来源于石脑油重整生成的油及烃裂解生成乙烯副产的裂解汽油.工业上广泛应用的芳烃转化反应主要有：C8芳烃的异构化、甲苯的歧化和C9芳烃烷基的转移、芳烃的烷基化、烷基芳烃的脱烷基化等.芳烃歧化：是指两个相同的芳烃分子在酸性催化剂作用下一个芳烃分子上的侧链烷基转移到另一个芳烃分子上的反应.烷基转移是指两个不同的芳烃分子之间发生烷基转移的反应.芳烃的烷基化是芳烃分子中苯环上的一个或几个氢被烷基取代生成烷基芳烃的反应.第6章催化加氢与脱氢1、催化加氢：是指有机化合物中一个或几个不饱和官能团在催化剂作用下与氢气的加成反应.2.催化加氢反应在化学工业中一是用于合成有机产品,二是用于许多化工产品的加氢精制.3.骨架催化剂：将具有催化活性的金属和载体铝或硅制成合金,再用氢氧化钠溶液浸渍合金,溶解其中的铝或硅,得到活性金属构成的骨架状物质4.加氢催化剂按其形态主要可分为金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物催化剂、金属硫化物催化剂、金属络合物催化剂五大类.5.下列芳烃加氢的顺序正确的是CA C 6H 5CH 3>C 6H 6>C 6H 4CH 32>C 6H 3CH 33B C 6H 4CH 32>C 6H 6>C 6H 5CH 3>C 6H 3CH 33C C 6H 6>C 6H 5CH 3>C 6H 4CH 32>C 6H 3CH 33D C 6H 6>C 6H 5CH 3>C 6H 3CH 33 >C 6H 4CH 326炔烃、二烯烃、单烯烃、芳烃混合在一起加氢时,其反应速率顺序为DA. 二烯烃>炔烃>单烯烃>芳烃B. 炔烃>单烯烃>二烯烃>芳烃C. 二烯烃>单烯烃>芳烃>炔烃D. 炔烃>二烯烃>单烯烃>芳烃7.绝热式反应器乙苯脱氢工艺中,水蒸气和乙苯的摩尔比为AA. 14：1B. 13：1C. 12：1D. 10：18.金属催化剂：就是把活性组分如Ni 、Pd 、Pt 等金属分散于载体上,以提高催化剂活性组分的分散性和均匀性,增强催化剂的强度和耐热性.9.目前工业生产上采用的催化剂大致可分为锌铬系和铜锌或铝系即铜基催化剂两大类.10.低压法合成甲醇工艺流程主要由造气、压缩、合成和精制四大部分组成.第7章烃类选择性氧化1.烃类选择性氧化过程的特点答：1反应放热量大；2反应不可逆；3反应过程易燃易爆；4反应途径复杂多样.2．如何提高烃类选择性氧化安全性答：1原料配比一定要控制在爆炸极限之外；2在设计氧化反应器时,除考虑设计足够的传热面积及时移走热量外,还要在氧化设备上设上加设防爆口,装上安全阀或防爆膜；3反应温度最好采用自动控制,至少要有自动报警系统.4还可以采用惰性气体的办法稀释作用物,以减少反应的激烈程度,防止发生爆炸.3.非均相催化氧化主要是指气态有机原料在固体催化剂存在下以气态氧作为氧化剂氧化为有机产品的过程.4.气固相催化氧化反应都是强放热反应,工业上常用的反应器有两种：列管式固定床反应器和流化床反应器.5.流化床反应器是一种利用气体或液体通过固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器.6.流化床反应器从其结构来看自下而上大致分为锥形体、反应段和扩大段三部分.7.简述液相均相催化氧化技术优缺点.主要优点：（1）反应物与催化剂同相,不存在固体表面上活性中心性质及分布不均匀的问题,作为活性中心的过渡金属活性高,选择性好；（2）反应条件不太苛刻,反应比较平稳,易于控制；（3）反应设备简单,容积小,生产能力高；不足之处：（1）反应温度通常不太高,因此反应热利用率较低；（2）在腐蚀性较强的体系中要采用特殊材质；（3）配位催化氧化反应体系需用贵金属盐作为催化剂,因此必须分离回收.8.工业上常用的非均相反应器有两种：列管式固定床反应器和流化床反应器.9.热点：列管式反应器轴向的温度分布主要取决于沿轴向各点的放热速率和管外载热体的除热速率,一般反应器内沿轴向温度分布都有一个最高温度.10.简述丙烯腈生产过程中加入水蒸汽的作用答：1水蒸汽可促使产物从催化剂表面解析出来,从而避免丙烯腈深度氧化；2加入水蒸气后可起到降低反应物浓度作用,从而对保证安全生产防范爆炸深度氧化；3水蒸汽的比热容较大,加入水蒸气可以带走大量的反应生成热,使反应温度易于控制；4加入水蒸气对催化剂表面的积炭有清楚作用.第8章羰基合成1.羰基化反应：在过渡金属配位化合物催化剂存在下一氧化碳参与有机合成、分子中引入羰基的反应.2.甲醇低压羰基化反应主反应方程式：COOH CH CO OH CH 33→+,使用催化剂：铑—碘催化体系,反应温度：130～180℃.第9章 氯化1.氯化是指在化合物分子中引入氯原子以生产氯的衍生物的反应过程.氯化过程的主要产物是氯代烃,氯代烃的主要应用领域有两个：一是作溶剂,二是用作合成大量有机产品及精细化工产品的中间体和聚合物的单体.2、取代氯化、加成氯化和氧氯化是氯代烃的主要生产方法.3.目前, 与其他方法相比,原料来源广且价格较低,生产工艺合理,生产成本较低,产量约占吕乙烯总产量的90%以上.Ａ.平衡氧氯化法 B.乙炔法 C.乙烯法 D.烯炔法。
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第一章绪论什么叫化学工艺，它是怎样的一门学科？学习这门课的必要性和具体要求。
化工技术与化工过程1.化工技术的发展2. 化工过程的层次3. 过程开发需要考虑的问题§1. 化学工艺学及其研究范畴化学工艺不仅包括将原料转化为产品的理论方法，而且还包括实现这一过程所需的全部化学的和物理的措施。
所以说，化学工艺与过程是密不可分的。
*化学工艺学是怎样的一门学科？随着化学原理、定律的不断完善和相关学科的发展，以及人类在化工生产过程中经验的日积月累，化工过程技术已越来越成熟，并逐步形成一门独立的学科*具体的定义：化学工艺学是根据化学、物理和其它学科的成就，来研究综合利用各种原料生产化工产品的原理、操作条件、流程和设备，以创立技术上先进、经济上合理、生产上安全的化工生产技术和理论的学科。
*化学工艺学的研究范畴化学工艺的个性：生产不同的化学产品，需要采用不同的化学工艺，即使生产相同的产品，原料和路线的不同，也要采用不同的化学工艺。
化学工艺的共性：无论什么样的化工过程，它所涉及的研究内容是基本相同的，这就是共性。
*化学工艺学具体的研究范畴有哪些呢？原料的选择和预处理；生产原理和具体方法的选择；生产设备的选择，以及设备的结构、功能与操作等；催化剂的选择和使用；其它物料的影响；操作条件的影响；流程与生产控制；产品规格，及其与副产品的分离与应用；能量和物料的回收和再利用；工艺路线和流程的技术经济性。
从研究范畴来看，化学工艺学并不涉及工程因素，因为工程因素是另一学科的研究范畴，即化学工程(Chemical Engineering),它的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别是放大中的效应。
“化学工艺学”和“化学工程学”是支撑化学工业最重要的两门基础学科，两者的配合，可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理和方法等方面的问题，化学工业的发展反过来又促进这两门学科的不断完善和发展。
§2. 必要性和具体要求学习化学工艺学的必要性：*化工类学生更多的是要直接面向工业生产,因此,对化工过程技术（即化学工艺）相关知识的掌握是非常必要的。
化学工艺学知识点
化学工艺学知识点
化学工艺学是研究化学反应过程的学科，它涉及到许多重要的
知识点。
以下是一些常见的化学工艺学知识点：
1. 反应工艺：研究化学反应的基本原理和条件，包括反应速率、转化率以及反应的热力学和动力学等因素。
2. 催化工艺：研究先进催化剂的开发和应用，以提高化学反应
的效率和选择性。
3. 分离工艺：研究物质在混合物中的分离方法，如蒸馏、萃取、结晶等，用于获取纯净的产品。
4. 反应器设计：研究如何设计反应器，以实现预期的反应条件
和产品质量。
5. 能源利用：研究如何最大限度地利用能源，降低化学工艺的
能耗和环境影响。
6. 过程安全：研究如何控制化学工艺中的风险，确保工人和环境的安全。
7. 生产优化：研究如何优化化工生产过程，提高产品质量和产量。
8. 废物处理：研究废物处理技术，以减少工艺中产生的废物对环境的影响。
化学工艺学是现代化学工程的重要组成部分，它在许多工业领域中都有广泛的应用，如石油化工、制药、食品加工等。
了解这些知识点可以帮助我们更好地理解和应用化学工艺学的原理，从而提高生产效率和产品质量。
化学工艺学
化学工艺学第一章1化学工艺学定义、化学工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系？答:化学工艺学就是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中,以化工产品为目标的过程技术。
化学工程学主要研究化学工业与其她过程工业生产中所进行的化学过程与物理过程的共同规律,她的一个重要任务就就是研究有关工程因素对过程与装置的效应,特别释放大中的效应。
化学工艺学与化学工程学都就是化学工业的基础科学。
化学工艺与化学工程相配合,可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题;此外,解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。
2现代化学工业的特点？答:特点就是:(1)原料、生产方法与产品的多样性与复杂性;(2)向大型化、综合化,精细化发展;(3)多学科合作、技术密集型生产;(4)重视能量的合理利用,积极采用节能工艺与方法;(5)资金密集,投资回收速度快,利润高;(6)安全与环境保护问题日益突出。
1、生产磷肥的方法就是哪两类？答:生产磷肥的两种方法就是:(1)酸法它就是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石,最常用的就是硫酸。
硫酸与磷矿反应生成磷酸与硫酸钙结晶,(2)热法利用高温分解磷矿石,并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。
2、石油的主要组成就是什么？答:石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质与沥青三大类。
烃类即碳氢化合物,在石油中占绝大部分。
非烃类指含有碳、氢及其她杂原子的有机化合物。
第二章1、化工生产过程包括哪些？答:化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应与产品分离及精制。
2、化工生产过程的定义及工艺流程图就是什么？答:将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。
工艺流程多采用图示方法来表达,称为工艺流程图。
5、进行工艺流程设计常用的三种方法就是什么？答:三种方法就是:推论分析法、功能分析法、形态分析法。
第三章1、结焦、生碳反应的途径如何？答; 1、烯烃经过炔烃中间阶段而生碳2、经过芳烃中间阶段而结焦。
化学工艺学ppt课件
1.1.3 化学与化工
• 化学与化工的区别：
• 化学：侧重于“理”，主要对合成新物质，发现新的
化学反应，测定物质的化学结构和性质，以及新的机 理、规律、理论感兴趣。
• 化工：侧重于“工”，着眼于将在实验室合成的化学
物质或化学反应放大到在工业上的运用和实现。
1.1.4 化学工程与工艺
• 化学工程：研究以化学工业为代表的过程工业
(6)实验与计算并重 100年前化学、化工都是经验性学科，随 着化学、化工各种规律被掌握，微观的 定量关系已深入到原子和分子级别，分 子设计概念已被提出；宏观定量关系就 用得更多了。化工计算愈来愈广泛和深 入，许多情况已和实验一样，是不可缺 少的。
1.1.6 化工的特点
(7)使用外语多 由于品种多，涉及化合物多，涉及化合 物物理化学性质、制备方法的论文多， 为进行科学研究或开展技术革新，查阅 国内外文献是必不可少的。
1.1.5 化工原料
•
① ②
③ ④
化学工业起始原料是空气、水、矿物和生物。
对无机化学工业而言，矿物常常是最重要的原料； 而对氨的合成而言，关键的原料是氮和氢，因而常 用煤、油、天然气等有机原料。. 化学工业的基本原料，即大部分产品的原料中，起 主要作用的原料是石油(或加工后的各种馏分)、天然 气、煤。 利用生物质资源(如含纤维素、半纤维素、淀粉、糖 类和油脂等的农林副产物和农业废物)获取有机原料 或产品已有悠久历史。与石油、天然气、煤等化石 燃料不同，生物质资源是可再生资源。 空气和水是化工生产必不可少的原料。
便于利用的能量形式，除火电外，主要 是指化学加工得到的汽油、柴油、煤油、 重油、渣油和人造汽油等液体燃料；煤 气、液化石油气等气体燃料。
1.2.3.2 化工与能源的关系
化学工艺学
化学工艺学
化学工艺学是一门研究化学反应工艺和相关工艺装备的学科。
它主要涉及化学反应的设计、优化和操作，以及化学
工艺流程的开发和控制。
化学工艺学包括以下几个方面的内容：
1. 化学反应工艺：研究如何设计和优化化学反应过程，包
括反应物的选择、反应条件的控制、催化剂的运用等。
2. 化工热力学：研究化学反应的热力学原理，包括反应热
的计算、热平衡的分析、热力学循环等。
3. 化学工艺流程：研究化学反应的流程设计和流程控制，
包括化工装置的设计、物料输送的选择、工艺参数的控制等。
4. 化学工艺安全：研究如何预防和处理化学反应过程中可
能发生的事故，包括安全设施的设计、事故处理的方法等。
化学工艺学的研究内容广泛，涉及多个工程领域，包括化工、材料、能源等。
它在工业生产中有着重要的应用价值，可以提高化工生产过程的效率和产品质量，降低成本和资
源消耗，保证生产的安全性和环境友好性。
第7章化学工艺学
原料气纯度
乙烯含量≥99.5% 氧气纯度≥99.5% 其中乙炔含量<30ppm 硫化氢含量< 3ppm
乙炔和亚铜离子反应生成乙炔铜 乙炔钯盐反应生成钯炔化合物并析出金属钯 在酸性介质下，硫化氢与的PdCl2反应生成硫化钯沉淀从溶
液中析出
改变了催化剂溶液的组成，使催化剂活性下降。
转化率及反应器进气组成
7.2.1 催化自氧化
具有自由基链式反应特征，能自动加速的 氧化反应称为自氧化反应
使用催化剂加速链的引发，称为催化自氧 化
工业上生产有机酸、过氧化物
催化剂多为Co、Mn等过渡金属离子的盐 类，溶解在液态介质中形成均相
助催化剂，又称氧化促进剂，缩短反应诱 导期，加速反应的中间过程 溴化物 有机含氧化合物
(7 36) (7 37)
甲烷氧氯化制氯甲烷 二氯乙烷氧氯化制三氯乙烯、四氯乙烯已工业化
8C 2 H 4 Cl 2 6 Cl 2 7 O 2 CuCl 2 KCl/Carrier 4 C 2 HCl 3 4 C 2 Cl 4 14 H 2 O (7 38)
420 C
流程短，设备少，建厂投资可减少15%～30% 纯氧作氧化剂可提高进料浓度和选择性，生产成本大
约为空气氧化法的90% 反应温度低，有利于延长催化剂的使用寿命 适宜大规模生产，生产成本低，产品纯度可达99.99%
7.4.3 乙烯直接氧化法制环氧乙烷的反应
主反应：
C2H4＋O2C2H4O DH0298K= -103.4KJ/mol 平行副反应:
7.3.3 非均相催化氧化催化剂
(1) 催化剂
活性组分主要有可变价的过渡金属钼、铋、钒、钛 、钴、锑等的氧化物
化学工艺学知识点总结
化学工艺学第一章绪论１、化学工业:运用化学工艺、化学工程及设备，通过各种化工单元操作,高效、节能、经济、环保与安全地将原料生产成化工产品得特定生产部门。
2、化学工艺即化工生产技术，就是指将各种原料主要经过化学反应转变为产品得方法与过程，包括实现这种转变得全部化学得与物理得措施。
３、化学工艺学就是根据化学、物理与其她科学得成就，研究综合利用各种原料生产化学产品得方法原理、操作条件、流程与设备，以创立技术先进、经济上合理、生产上安全得化工生产工艺得学科。
4、21世纪,化学工业得发展趋势?答:(1）产品结构精细化与功能化;(２）生产装置微型化与柔性化;（3）生产过程绿色化与高科技化；(４)市场经营国际化、信息化.5、绿色化工就就是用先进得化工技术与方法减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害得各种物质得一种技术手段。
6、化学工业得基础原料指可以用来加工生产化工基本原料或产品得在自然界天然存在得资源。
７、化工产品一般就是指由原料经化学反应、化工单元操作等加工方法生产出来得新物料（品）.８、煤化工：以煤为原料,经过化学加工转化为气体、液体与固体燃料及化学品得工业。
9、煤得干馏：就是指在隔绝空气条件下将煤加热，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯与焦炉气得过程。
10．一次加工方法主要包括一次加工与二次加工，一次加工方法主要包括常压蒸馏与减压蒸馏.11、蒸馏就是一种利用液体混合物中各组分挥发度得差别(沸点不同)进行分离得方法,就是一种没有化学反应得传质、传热物理过程，主要设备就是蒸馏塔。
12、常用得二次加工方法主要有催化重整、催化裂化、催化加氢裂化与烃类热裂解四种.１3、催化重整：就是在铂催化剂作用下加热汽油馏分(石脑油），使其中得烃类分子重新排列形成新分子得工艺过程。
14、催化重整得原料就是石脑油，以生产高辛烷值汽油为目得时一般采用8０~１80℃馏分。
１5。
催化加氢裂化就是在催化剂及高氢压下加热重质油,使其发生一系列加氢与裂化反应,转变成航空煤油、柴油、汽油与气体等产品得加工过程.１6、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应与产品分离与精制三大步骤。
化学工艺学——精选推荐
化学⼯艺学绪论1、简述化学⼯程学和化学⼯艺学的研究范畴。
解：化学⼯程学：以物理学、化学和数学为基础的⼀门⼯程学科，研究化学⼯业中具有共同特点的物理和化学变化过程及其有关的机理和设备。
化学⼯艺学：是研究各种物质化的化学加⼯过程的科学，在物理化学基本原理的指导下，研究化学加⼯过程的⽅法原理，操作条件、流程组织、环境影响等，化学⼯业各部门及各部门的分⽀都有相对独⽴的⼯艺学。
2、罗列化学⼯业的五⼤门类并列举典型产品。
基础⽆机化⼯：三酸两碱、合成氨、化肥。
基础有机化⼯：低级烯烃、醇、脂、芳⾹烃等。
⾼分⼦化⼯：合成橡胶、塑料、化学纤维和歌给⾼分⼦树脂等；⽣物化⼯：医⽤和农⽤抗⽣素、有机溶剂、调味剂、⾷品添加剂等。
精细化⼯：医药、农药、染料、表⾯活性剂、添加剂等。
2、举例说明化学⼯业原料、⼯艺、产品的多样性。
可以从不同原料经不同⼯艺得到同⼀产品；同⼀原料可以经不同⼯艺加⼯成不同的产品；同⼀原料可以经不同⼯艺得到同⼀产品。
例举如下：（1）以⼄烯为原料制不同产品(同⼀原料可以经不同⼯艺加⼯成不同的产品) a．⼄烯⾼压法制低密度⼄烯；b．⼄烯流化床聚合；c．⼄烯部分氧化制环⼄烷；d．⼄烯制氯⼄烯；（2）⼄炔的⽣产⽅法（可以从不同原料经不同⼯艺得到同⼀产品）a．电⽯法；b. 甲烷氧化法（3）⽯脑油制甲醇（同⼀原料可以经不同⼯艺得到同⼀产品）a.⾼压⼯艺；b．甲酸甲酯路线。
4、简述化⼯污染的层次并举例说明。
a、经治理后达标排放。
（⼯艺尾⽓，提钒废⽔，钛⽩废⽔废酸等）b、以某种⼯艺综合利⽤。
（⾼炉渣⼀类⼯业固体废弃物）c、付出代价实现闭路循环。
（如洗煤⽔的循环，铸造⽔循环，焦化⽔循环等）d、改进⼯艺，避免污染。
（钒钛磁铁矿的新流程）5、简述我国⼯业现状。
（1）门类齐全，部分产品能居世界前列；（2）市场规模⼤，部分产品仍依耐进⼝；（3）引进及⾃主创新促进技术进步。
6、简述21世纪化学⼯业的发展趋势及我国化⼯业的发展要点。
（1）密集的研发投⼊和产业化投⼊；（2）环保要求⾼；（3）与材料⽣物等⾏业齐头并进我国化学⼯业发展的重点：(1)化肥——发展⾼浓度化肥，包括DAP,NPK复合肥等(2)合成材料——提⾼⾼性能树脂的⽐例；(3)有机原料——淘汰陈旧落后的⽼⼯艺；(4)精细化⼯——加快精细化⼯的发展，提⾼化⼯的精细化率；(5)⼄烯——国家将以⼄烯为代表的⽯油化⼯定位为国民经济基础产业之⼀⽽⼤⼒发展。
化学工艺学
1.化学工艺学的研究对象【化工工艺学是研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学，内容包括生产方法的评估，过程原理的阐释，工艺流程的组织，设备的选用和设计，以及生产过程中的节能、环保和安全问题】P92.氧化反应特点【1氧化反应是一个强放热反应，尤其是完全氧化反应，释放出的热量比部分氧化要打8-10倍；2氧化反应途径多样，生成副产物也多，给后序分离工序造成困难，工艺流程组织也会复杂一些；3 从热力学趋势看，烃类氧化生成CO2和水的倾向很大；】P633.氢化与脱氢反应特点【1氢化指氢气与化合物之间进行的化学反应，通常在催化剂存在下进行，是还原反应的一种，又分为加氢和氢解两大类。
氢化通常在加压下进行，增加压力对提高平衡转化率和反应速率都有利；2脱氢系统从化合物中除去氢原子的过程，是氧化反应的一个特殊类型，其中有加热脱氢和催化脱氢；3一般而言，加氢过程中反应系统分子数减少，而且释放热量，因此加压和降低反应温度对加氢有利，反之，脱氢过程中反应系统分子数是增加的，而且吸收热量，因此减压和升高反应温度对脱氢有利】p1714.氨浸法的特征【氨浸法的特点是能选择性浸出铜、镍、钴，而不溶解其他物质，对含有铁高或以碳酸盐矿为主的铜、镍矿物宜用氨浸法】p2995.Srt型裂解炉特点【为垂直管双面辐射型管式炉，一个炉子有四组裂解管，可以用气态烃和轻质液态烃作原料，裂解温度800-900度，停留时间愈短，所需裂解温度愈高，以入口侧强烈加热来缩短高温停留时间和减少出口侧压头损失，在辐射段的第一程管内设置传热翅片，以增加热量加快第一次反应速率，且相应降低出口侧炉管温度，减少二次反应和结炭，加长运转周期】p3266.芳烃抽提目前选择性最好的催化剂是（环丁砜和二甲基亚砜）p477.汽油抗爆震性能的指标是（辛烷值）柴油自燃性能的指标是（十六烷值）p348.焦炉煤气中对焦化产品的组成起决定作用的是什么？【焦化产品的组成和产率随炼焦温度和原煤性质的不同而改变】P4739.催化工艺按催化剂分为三部分是【由活性组成、助催化剂和载体组成】p4710.催化裂化；流化床反应器；再生器各自的特点【再生器不仅恢复了催化剂的活性，而且提供了裂解反应所需的温度和大部分热量】p3711.精细化率【指一个国家和地区精细化工行业产值与化工行业总产值的比值是衡量一个国家和地区化学工业技术水平的重要指标】p59412.混合发生炉煤气【采取水蒸气与空气的混合物为气化剂来制成的煤气称为混合发生炉煤气】p505 水煤气【炽热的碳与水蒸气反应生成的煤气，主要有CO和H2组成】p511 13.磺化概念：常用磺化剂【磺化是一类重要的有机合成反应，分为直接磺化和间接磺化；直接磺化：以磺酸基团取代化合物中的氢原子；间接磺化：以磺酸基团取代苯环上的非氢原子；常用磺化剂：浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸、二氧化硫加氯气、二氧化硫加氧气以及亚硫酸钠】p60414.氢气的工业来源【水电解制氢；副产氢气的回收；由煤制氢；由气态烃和轻油转化制氢】p17515.焦炭在高炉中的作用【三个；作为骨架保持高炉的透气性；提供热源；做铁矿石的还原剂】p46416.中国对焦炉强度的预测常用配煤的什么指标？【用粘结指数G和干燥无灰基挥发Vdaf两个指标】P46417.煤直接液化与间接液化所产液体的组成差别【直接液化产物中重烃类含量较少，芳香烃含量占70%以上，中油含量约55%，间接液化重烃产量增大，轻烃产量减少】p536; p54718.煤液化历程【1煤不是组成均一的反应物，有少量易液化组分，也有一些极难液化的组分；2反应依顺序进行为主；3前沥青烯和沥青烯是液化反应的中间产物，它们都不是组成确定的单一化合物，4逆反应也有可能发生】p53619.费托合成【费托合成是O2和H2在催化剂作用下以液态烃类为主要产品的复杂反应系统】p54720.煤气化反应1—5用途【汽化煤气可用作城市煤气，工业煤气，化工原料气和工业还原气】p49821.煤组成与石油组成的差别【煤中有机物主要由碳、氢、氧及少量氮，硫和磷等元素组成，还有无机组分，常见有黏土矿、黄铁矿、石英、方解石；石油是由多种烃类的复杂混合物，并含有少量的硫、氧和氮的有机化合物】p16：p2722.目前工业合成硫酸常用的方法是【硫铁矿的燃烧】p25723.影响硫酸发烷基化工业的因素；烷烯比【能抑制副反应，烷基化油的质量和收率都会提高】p37924.甲醇合成的二类工艺认识25.焙烧，煅烧，烧结含义与区别【1焙烧是将矿石，精矿在空气、氯气、氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等，气流中不加或配加一定的物料，加热至低于炉中料的熔点，发生氧化、还原或其他化学反应的单元过程；2煅烧是在低于熔点的适宜温度下，加热物料，使其分解并除去所含结晶水，二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程；3烧结：高于炉内物料的熔点下进行反应，】【1烧结是物料配加还原剂、助熔剂的化学转化过程；焙烧是原料与空气、氯气等气体以及添加剂发生化学反应；煅烧是物料发生分解反应，失去结晶水或挥发性组分；2焙烧是在低于固相炉料的熔点下进行，烧结是在高于炉内物料熔点下进行反应的；3煅烧是固相物料在高温下分解的过程，烧结是在物料配加还原剂，助熔剂的化学转化过程】p25726.天然高分子与合成高分子【【【【【p68827.浸取条件对浸取速率的影响【1随温度上升而增加；2随浸取剂浓度增加而增加；3随矿石粒度减小而增加】p27828.合成氨的最佳工艺条件【【【【【p18529.合成氨平衡时氨含量最高，氢气：氮气=3：1 （常低压）30.煤长期储存的方法【尽量使空气和煤隔绝；使煤堆中空气流通以利于散热】p2231.原油脱盐工艺的了解【采用加破乳剂和高压电场联合作用的脱盐方法，原油自油罐抽出与破乳剂洗涤水按比例混合后经预热送入一级电脱盐罐进行第一次脱盐脱水，经第一段脱盐后的原油再与破乳剂及洗涤水混合后送入二级脱盐罐进行第二次脱盐脱水，经过两次电脱盐工序后，原油中含盐量与含水量已达要求】p3232.液相氯化，气相氯化出现多氯化物p35033.氯乙烯生产方法中联合法是基于什么考虑的工艺组成p35434.煤的反应活性对气化的影响【煤的反应活性是指在一定条件下，煤炭与不同气化介质相互作用的反应能力，反应活性的强弱直接影响煤在气化时的有关指标，不论何种气化工艺，煤活性高总是有利的】p50335.烃类热裂解为何在低压下进行【裂解反应是体积增大；反应后分子数增多的反应；减压对反应是有利的】p31836.主浴式连续磺化工艺流程图的认识p61437.硫铁矿的组成是什么？硫铁矿焙烧的产物（气体和固体）是什么？炉气热量的回收【主要成分有FeS2的黄铁矿和FenSn+1(n>=5)的磁硫铁矿；气固产物主要为SO2和Fe2O3和FeO 等】p26338.硫铁矿焙烧工艺流程图认识，工艺设计优点【【【【【p26339.食盐水电解制氯气和烧碱工艺化学方程式，其中反应生成的氯气溶解在水中对溶液影响，食盐水中含有少量硫酸根离子，对溶解有什么影响【【【【【p23640.烃类热裂解工艺条件裂解温度与停留时间对裂解反应的结果有什么影响【提高裂解温度可增大链引发速率常数，产生的自由基多，&-断裂反应速率常数也增大，有利于乙烯增产，裂解温度升高，停留时间减短，相应的乙烯收率提高】p32041.煤干馏含义【煤在隔绝空气条件下加热至较高温度时，所发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程称为干馏】p45342.焦炉煤气处理系统图，其任务，意义，工艺环节处理措施p474。
化学工艺学 复习资料剖析
《化学工艺学》复习资料第一章绪论1.我国化学工业发展水平与发达国家相比的差距。
①生产规模小；②大型装置和生产设备主要依靠进口，自给率低；③产品品种少、功能化和差别化率低；④环境污染严重和能耗较高等。
2.化学工艺学：研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程。
（生产方法的评估、过程原理的阐述、工艺流程的组织、设备的选用和设计、节能环保安全问题）第二章化工资源及其初步加工1.矿产资源包括：化学矿、煤炭、石油和天然气等。
2.煤一般包括：腐泥煤、残值煤和腐殖煤（泥炭、褐煤、烟煤及无烟煤）。
3.从植物死亡到堆积转变成煤，分为泥炭化阶段和煤化阶段两个阶段。
4.煤岩学的研究分宏观研究法和微观研究法，煤岩分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。
5.腐殖煤的显微组分分为：凝胶化组分、丝炭化组分和稳定组分。
6.选煤加工主要工艺环节：原煤准备作业、选煤和脱水作业、煤泥精选回收和洗水澄清作业、生产技术检查、产品运销作业。
7.风化:煤在空气中储存时，受空气中的氧、水分和气温变化等影响，其物理性质、化学性质以及工艺性质会发生一系列变化，这种变化成为风化。
8.石油中的含硫化物有硫化氢、硫醇、二硫化物及杂环化合物。
9.原油的分类:石蜡基原油、中间基原油及环烷基原油。
10.汽油的指标:馏分组成、辛烷值及安定性。
辛烷值愈大，抗爆震性能愈高，汽油的质量也愈高，市售汽油号数即为辛烷值数值。
11.热裂化：把含碳原子数多的高分子质量的烃类裂化为碳原子数少的低分子质量的烃类，同时伴有脱氢、环化、聚合和缩合等反应。
12.催化裂化装置建立的主要目的是增加汽油的质量。
13.加氢裂化的工艺特点：生产灵活性大；产品收率高，质量好；没有焦炭沉积。
14.加氢裂化的缺点是所得汽油的辛烷值比催化裂化低，须再经重整将它的辛烷值提高，需高压和消耗大量的氢，操作费用比催化裂化高。
15.重整：是将轻质原料油经过热或催化剂的作用，使油料中的烃类重新调整结构，生成大量芳烃的工艺过程。
什么是化学工艺学
什么是化学工艺学
化学工艺学是一门研究化学反应过程中，原料转化为目标产品的科学技术。
它涉及化学原理、工程技术和操作方法，旨在实现高效、可控、绿色和可持续的化学转化。
化学工艺学在许多领域具有重要应用价值，如石油化工、冶金、食品工业、医药、农业和环境保护等。
化学工艺学的研究内容包括以下几个方面：
1.反应机理：研究化学反应的起始、中间和最终阶段，以揭示反应的规律性和动力学特性。
2.催化剂和催化反应：研究催化剂的性能、结构与反应的关系，以及催化剂的设计、制备和再生。
3.反应器工程：研究反应器的类型、操作参数、热量和物质传递、反应器优化及放大等。
4.工艺过程控制：研究化学反应过程中的参数监测、自动控制和优化策略。
5.绿色化学与可持续发展：研究环境友好、资源高效的化学工艺和过程，以实现绿色生产和可持续发展。
6.产物分离与纯化：研究分离、提纯和分析化学产物的方法和技术，包括溶剂萃取、离子交换、膜分离等。
7.工艺放大与产业化：研究化学工艺从实验室到工业生产的放大过程，包括工艺路线选择、设备设计、生产控制和安全环保措施等。
在我国，化学工艺学的研究与发展得到了高度重视。
政府制定了
一系列政策支持化工产业技术创新，推动绿色、低碳、循环经济发展。
通过不断优化化学工艺，我国化工产业在提高资源利用效率、减少污染排放、降低生产成本等方面取得了显著成果。
未来，化学工艺学将继续为我国经济社会发展和科技进步贡献力量。
化学工艺学
化学工艺学简介化学工艺学是一门研究化学和物理过程在工业生产中的应用的学科，旨在开发和优化化学反应和工艺以实现高效、持续和环保的生产。
在化学工艺学中，通过研究反应动力学、热力学、传质与传热等基本原理，设计和控制化学生产过程，以获得理想的产品。
化学工艺学的基本原理反应动力学反应动力学是化学工艺学的重要基础，研究化学反应速率和机理。
通过实验测定反应速率与反应物浓度、反应温度等因素的关系，可以确定反应速率方程，为化学反应的工业应用提供理论基础。
反应速率常用Arrhenius方程描述：k=kk−k/kk，其中k为反应速率常数，k为指前因子，k为活化能，k为气体常数，k为温度。
热力学热力学是研究能量转化与分配的科学，对于化学工艺学来说，热力学是设计和优化工艺过程的基础。
化学反应伴随着能量的转化，热力学可以描述反应的放热或吸热性质，并通过热力学定律为化学工艺的能源消耗和产物生成提供参考。
常用的热力学参数有焓变、熵变等。
传质与传热传质与传热是化学工艺学中一个重要的研究方向，主要研究物质和热量在反应过程中的传递和分布。
通过研究质量传递和热传递的机理，可以优化反应条件，提高产品质量和产量。
传质与传热的模型有质量守恒方程、热守恒方程和动量守恒方程等。
化学工艺的步骤化学工艺的设计一般包含以下步骤：1.原料准备：确定所需原料及其性质，进行采购和储存。
2.反应器设计：根据反应动力学和热力学数据，选择合适的反应器类型和尺寸。
3.反应条件控制：确定反应温度、压力、催化剂和反应时间等条件，以实现最佳的反应效果。
4.产品分离与纯化：通过物理或化学方法，将反应产物从反应混合物中分离出来，并进行纯化和精制。
5.产品收集与储存：将纯化后的产品收集，并进行合适的储存和包装，以便销售或进一步加工。
化学工艺的应用化学工艺学在许多工业领域都有广泛的应用，以下列举几个例子：•石油工业：化学工艺学应用于石油的炼制和加工过程，包括原油的蒸馏、裂化、重整等。
化学工艺学PPT课件
下午8时20分
化学工艺学
3
氢化示例
(1). H2、N2合成NH3 (2). CO、H2合成CH3OH (CO 2H 2 CH 3OH ) (3). 苯（苯酚）加氢生成环己烷（环己醇）
+ 3 H2
(4).硝基苯加氢生成苯胺
NO2 NH2
+ 3 H2
下午8时20分 化学工艺学
+
2 H2O
4
氢解示例
3.2氢化和脱氢
一、基本概念 二、氢气来源 三、NH3合成 四、苯加H制环己烷
下午8时20分
化学工艺学
1
一、基本概念
氢化和脱氢的概念 氢化 脱氢
下午8时20分
化学工艺学
2
1.氢化和脱氢的概念
氢化：氢气和化合物间进行的化学反应。 加氢：氢气进入化合物使之还原或提高不饱和有 机物的饱和度。 氢解：在加氢的同时有机物分解，氢分子一部分 进入生成物大分子中，另一部分进入裂解所得小 分子中。 （氢解：破坏加氢，含N、S、O的有机化合物经 氢解变为烃、S化物，H2O、NH3等） 脱氢：从化合物除去氢原子的过程。
粉煤和重油氢解制轻质油
C6H5-CH3+H2→C6H6+CH4 C2H5SH（硫醇）+H2→C2H6+H2S C5H5N(吡啶)+5H2→C5H12（戊烷）+NH3
下午8时20分
化学工艺学
5
脱氢示例
① 乙烷脱氢制乙烯
C2H6
C4H10 or C4H8
C2H4
+
H2
② 丁烷或丁烯脱氢制丁二烯
H2C C H C H CH2
7
+
《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。
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1925 年、美国联合碳化物公司开始进行乙烷、丙烷 高温裂解制造乙烯、丙烯的工业生产，为石油化工独立 发展奠定了基础。标志着石油化工进入了独立发展阶 段。 石油裂解制乙烯以及一系列以乙烯为原料的有机合 成工艺的开发成功，极大地促进了石油化工的发展，因 为以乙烯、丙烯等为原料可以很方便地合成出从低分子 到高分子的大量化工产品，而乙烯、丙烯可以很方便地 以石油为原料通过裂解工艺得到。
N2-H2
合成
氨、尿素等
汽油、煤油、柴油等液体燃料 羰基合成 氧化 醋酸 甲醛 酚醛树脂、合成原料 甲基叔丁基醚（MTBE） 甲酸甲酯 草酸二甲酯 甲酸 乙二醇 草酸 同系化 转化 乙醇 脱水 C2-C4烯烃 汽油 柴油机燃料 乙烯
合成气 (CO+H2)
合成
甲醇
与异丁烯合成 与CO合成 加CO、O2
化学工艺学： 化学工艺（chemical technology）即化工生产技术， 是指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过 程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。 化学工艺学是根据化学、物理和其他科学的成就，来 研究综合利用各种原料生产化工产品的方法原理、操作条 件、流程和设备，以创立技术上先进、经济上合理、生产 上安全的化工生产工艺的学科，内容包括生产方法、原 理、流程和设备。
注意：原料与产品的划分不是绝对的。有的化学品从上游看 是产品从下游看则是原料。划分的界限也有所不同。
产品生产过程的顺序：
化工产品
起始原料
基础有机原料
基本有机化学品
三大合成材料
起始原料：石油、天然气、煤、农林产品（副产品）。
无机化工主要产品： 酸类：硫酸、硝酸、盐酸等三大酸类 碱类：纯碱、烧碱、氯碱、金属的氢氧化物等 盐类：
中海惠州炼油厂远眺
项目总投资将达540多亿元包括1000万吨/年炼油和100 万吨/年乙烯。
预计到2010年，惠 州市石化产业实现 总产值1200亿元以 上；到2020年，大 亚湾将成为以4000 万吨炼油、300万 吨乙烯为龙头，年 产值超过3000亿元 的世界级石化基 地。
与丙烯共聚
乙丙橡胶 缩合
石油化学工业于50、60年代从美国迅速扩展到欧 洲、日本，60年代后逐渐扩展到世界各国。因而乙烯产 量也就成了一个国家有机化工发展水平的标志。乙烯装 置的规模也就越来越大，由四十年代的1万吨/年，五十 年代5万吨/年到六、七十年代发展到45万吨/年。 许多过去以煤为原料的有机化学品，大多由石油、 天然气所取代。目前发达国家以石油、天然气为原料生 产的有机化工产品已占总量的93%以上。
氯丙烯
丙烯醇 水解
甘油
环氧氯丙烷
环氧树脂
与苯乙烯共聚 与丙烯腈共聚 聚合 与苯乙烯、丙烯腈共聚 氯化 2-氯丁二烯 四氢邻苯二甲酸酐 己二腈
丁苯橡胶 丁腈橡胶 顺丁橡胶 ABS塑料 氯丁橡胶
丁 二 烯
与顺酐反应 与HCN反应
己二胺
尼龙66
十二碳内酰胺（尼龙12的单体） 三聚环化 1，5，9-环十二碳三烯 香料、增塑剂、阻燃剂、聚酯原料 乙酰氧基化、加氢、水解 1，4-丁二醇 聚酯树脂
生产工艺： 是生产某样物质产品所具备的方法、技艺，也就 是生产的工序和艺术（通俗说来就是生产方法，但要 比方法高一层次？）。简单的说，生产工艺就是工业 批量生产产品的标准化生产过程，制定和执行生产工 艺的目的就是为了规范生产过程中的各个环节，避免 因为人员、工具、环境、材料等的不同造成批量产品 的不同。 工艺学：研究由原料制取产品的科学 。
电缆、电线材料 酯化 丁酯 溶剂、 增塑剂 2-羟基丁醛 丁醇 溶剂 药物、酯类、醋酸乙烯纤维（维尼龙） 增塑剂 合成洗涤剂
氧化
乙醛
醋酸
辛醇、季戊四醇 齐聚、水合 乙醇 水合 加氢脱水 高碳直链醇（C11～C18） 酯化 溶剂及合成原 丁二烯 丙酸 氢甲酰化 丙醛 还原 正丙醇
乙 烯
乙酸乙酯、其它酯类
2、煤化工的兴起与发展阶段 煤化工主要包括三个方面：煤焦油、乙炔及合成气化工。
十九世纪后半叶，钢铁工业的大发展促进了煤炭炼焦业的兴起与 发展。炼焦过程副产大量煤焦油。从煤焦油中提取的芳烃、含氮、含 氧及含硫有机物可制造出多种有机化学品如药物、染料等。因此，与 煤焦油有关的化学工业非常活跃。煤焦油工业的发展奠定了有机化学 工业的基础，对有机化学工业的发展起了极大地促进作用。 1892年加拿大人Thomas Lovel Willson发明了用焦炭和石灰石熔炼 出电石。由电石可方便地得到乙炔。随着对乙炔化学利用的开发，由 乙炔可以合成出许多种有机化学品，如乙醛、丙酮、醋酐、乙醇、正 丁醇等，从而使电石工业迅速发展起来。此后，由于高分子材料的发 展，使乙炔制丁二烯、氯乙烯、丙烯睛、丁二醇、丙烯酸等的生产技 术和生产规模，达到了一个新水平。由此乙炔被称为“有机合成工业 之母”。
煤炭气化可以制取合成气。 1880 年开始的煤炭气化最初 只是作为城市煤气， 1913 年德国开始合成氨， 20 ～ 30 年代开 始合成甲醇，之后各国开发出了大量有机化学品。合成气是 不同比例的一氧化碳和氢气的混合气。与以合成气为原料有 关的化学合成称为“一碳化学”。石油危机以来，“一碳化学”研 究领域异常活跃。 二十世纪六十年代以前，以煤为原料，通过电石乙炔、 煤焦油和合成气制取有机化工产品，是有机化学工业的主 体。欧洲有一套完整的煤化工体系，尤其是德国，二次大战 前，德国的发迹，煤化工是起了很重要的作用，当今世界著 名的化工公司中就有三家靠煤化工起家的德国公司 （Hoechst、Bayer、和BASF）。
聚氯乙烯 乙酸 醇酸树脂 山梨酸 合成纤维、涂料、粘合剂 1，4-丁二醇 四氢呋喃、γ-丁内酯、聚酯树脂
加醋酸 加甲醛
醋酸乙烯 1，4-丁炔二醇
乙 炔
二聚 乙烯基乙炔 加氢 加HCl 氯化 加HF
粘合剂 丁二烯 2-氯丁二烯 溶剂 聚氟乙烯 氯丁橡胶
三氯乙烯、四氯乙烯 氟乙烯 聚合
补N2和变换 改良的F-T合成
合成橡胶
溶剂
聚合 氨氧化 丙烯腈
聚丙烯
合成纤维、塑料
合成纤维、ABS树脂、AS树脂、丁腈橡胶 丙烯酰胺 絮凝剂、水增稠剂、纸张处理剂 乙丙橡胶 聚氨酯塑料、表面活性剂
Hale Waihona Puke 与乙烯共聚丙 烯次氯酸化
氯丙醇
环氧丙烷
丙二醇
聚酯塑料
过氧化物环氧化
环氧丙烷、苯乙烯或异丁烯 1，4-丁二醇 聚酯 医药、炸药
高温氯化
化学工艺学的发展比化学学科的发展早许多 火的使用使人类第一次制得了地球上没有的东西，在中 国主要制取 “灵丹妙药”，而 西欧则进行“点石成金术”的试 验，虽然都失败。但为化学工艺学提供了许多经验操作技 术和设备的制作及操作方法。 十七世纪时波义尔提出化学作为一门独立学科之前化 学工艺学的发展已比较完善。
高分子化工主要产品： 按材料和产品的用途分： 塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料、胶粘剂等。 按功能分： 通用高分子：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚 苯乙烯、涤纶、锦纶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、 异戊橡胶等。 特种高分子：工程塑料，高分子分离膜等。
精细化工产品： 农药、染料、表面活性剂、油漆、清洁剂、食品添加剂 等。
与异戊二烯共聚
丁基橡胶
氧化
甲基丙烯酸
甲基丙烯酸酯 异戊二烯
有机玻璃 异戊橡胶
异 丁 烯
与甲醛反应
水合
叔丁醇
香料原料、溶剂、医药中间体、
与甲醇反应
甲基叔丁基醚（MTBE）（汽油添加剂）
聚合
聚异丁烯
粘合剂、密封胶
聚合
聚丁烯
合成塑料
正 丁 烯
氧化
顺丁烯二酸酐
1，4-丁二醇、增强塑料、农药
氧化
甲乙酮
溶剂
化学工艺学产生的原因： 在早期，人类进行化工生产仅处于感性认识的水平， 随着生产规模的发展，各种经验的积累，特别是许多化学 定律的发现和各种科学原理的提出，使人们从感性认识提 升到理性认识的水平，利用这些定律和原理来研究和指导 化工生产，从而产生了化学工艺学这门学科。 但由于化学生产中的物质转化的内容复杂，类型繁 多，经验性的生产技术仍然存在。
化学工艺学
CHEMICAL TECHNOLOGY
绪论
一、化学工业及其分类 二、化学工艺学基本概念及研究范畴 三、化学工业的特点 四、化学工业的发展方向
一、化学工业及其分类
化学工业(chemical industry)又称化学加工工业，泛 指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业。 由原料到化学产品的转化要通过化学工艺来实现。 化学工业的分类： 无机化工 基本有机化工 高分子化工 精细化工 生物化工
化学工艺学是研究综合利用各种原料生产出化工产 品的方法原理、操作条件、流程和设备，通常是对一定 的产品或原料提出的，具有个别生产的特殊性。 化学工艺学的研究范畴：
原料的选择和预处理。 生产方法的选择及方法原理。 设备（反应器和其他）的作用、结构和操作。 催化剂的选择和使用。 其他物料的影响。 操作条件的影响和选定。 流程组织。 生产控制。 产品规格和副产品的分离与利用。 能量的回收和利用。 对不同工艺路线和流程的技术经济评比等问题。
合成
二甲醚
转化
二、化学工艺学基本概念及研究范畴 Chemical technology 工艺的概念 工艺是将设计转化成产品的方法和过程。 工艺工作，需要做工艺布局，编制工艺规程，选用设 备、工装工具，对员工进行技术培训等等。 做工艺工作，需要多方面的知识，有一定的挑战性， 做工艺一般都是实际生产经验比较丰富的人。
生物化工主要产品： （1）大宗化工产品：乙醇、柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸等。 （2）精细化工产品：各种氨基酸、酶制剂、核酸、生物农 药、饲料蛋白等。 （3）医药产品：抗生素、维生素 、疫苗等。
有机化工原料发展的三个阶段
1、农林化工阶段 这一阶段主要是以农林副产品（如动物、植物、粮食及 其副产物）为原料生产有机化工产品。如木材干馏制甲醇 （木精）、粮食发酵制酒精、油脂制肥皂与甘油等。但此种 来源的有机化工产品品种有限。此外由于农林副产品特别是 粮食、油脂等主要供人们食用，作为有机化工的原料其数量 有限，发展规模受到限制。因此大部分产品已由煤和石油原 料所取代。但也有一些品种延续至今，这多是由于这类品种 或被食用，或有综合利用价值。如食用酒精、甘油、糠醛、 柠檬酸等。