化学工艺学1绪论

化工工艺学
环境工程学院
化学工程与工艺专业
研究范畴
简称
化学工程与工艺
化工工艺
化学工程与化学工艺的联系与区别？
化工过程
化学工艺
以生产产品为目的 工艺路线、流程
化学工程
以强化过程为目的 化学反应、单元操作
两者相辅相承，密不可分
未反应物料循环
副产物综 合利用
两者密不可分，相互配合，可解决化工过程中的各种问题。
3、化工生产过程要实现高效、节能及智能化生产。
4、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 生态环境友好产品。 ●实施废弃物再利用工程。
征
治理三废、节能
1.3 化学工业的现状和发展方向
（一）化学工业现状
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。
（二）化学工业发展方向
1、化工生产中加快研究、开发、利用高新科学技 术产品。 2、最充分、最彻底的利用化工生产原料 最大限度地利用原料和最大限度地减少废物排放。
第6章 烃类裂解 第7章 烯烃为原料的化学品 第8章 芳烃为原料的化学品 第9章 绿色化学化工概论
课程任务
1.了解化学工业的特点和发展方向；了解化工工艺 学的研究范畴；
2. 掌握典型产品的化工生产工艺流程、反应原理、 影响因素、工艺条件确定、主要设备结构及其发 展现状；
3. 通过学习典型产品的工艺，强化化工工程意识， 培养理论联系实际的能力。
分类 成煤过程的程度不同：泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤
H% O%含量顺序：泥煤>褐煤 > 烟煤>无烟煤
煤的加工
1、煤的干馏 (coal carbonization)
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。
按原料性质和来源分类：石油化工、煤化工、
⑤生物化工：依靠微生物发酵、酶催化制取的产品
生如物抗化生工素、、矿有产机溶化剂工、、调海味洋剂化、工食品添加剂等。
技术密集型工业
化
学
能源密集型工业
工
业
连续性和自动化程度高
的
特
大型化、综合化、精细化
1.4 化学工艺学与化学工业的关系
紧密联系，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 学的发展为化学工业的发展提供坚强的支撑； 化学工业的发展又可以促进化学工艺学的提高。
1.5 化工原料及其工艺
1 石油Cl及ick其to加ad工d工Tit艺le 2 天然Cli气ck及to其ad加d工Tit工le艺 13 煤及Cl其ick加to工ad工d艺Title 24 化学Cl矿ick及to其ad加d工Tit工le艺 15 生物Cl质ick加to工ad工d艺Title
考核方法
1. 平时。包括出勤率、作业等。 2.期末。闭卷。 3. 成绩=60%考试成绩+40%平时成绩
第1章 概论
●化学工艺学及其研究的内容 ●化学工业的分类及特征 ●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 ●化工原料及其工艺 ●化工工艺计算
1.1 化学工艺学及研究内容
工艺学：研究由原料制取产品的科学 工艺学分类：化学工艺学 and 机械工艺学
原料经过化学反应制取化工产品的科学
主要具研体究特内征：容原：料利必用须各经种过原化学料反生应产制化取工产产品的 方法品、，原且理产品、的操性作质条、件外、形工、结艺构流均程发和生设变备化。
1.2 化学工业的分类及特征
●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、生物资源等
构成的混合物，其中化合物的沸点：常温—500℃。
烃类化合物
链式饱和烃 环烷烃 芳香烃
非烃化合物
硫化物 氮化物 含氧化合物
胶质和沥青质
稠环烃类等
石油的加工
一次加工——油品的加工
利用原油中各组分沸点的差别进行分离 常压蒸馏 and 减压蒸馏
二次加工——馏分油的化学加工,调整烃类的组成
常减压蒸馏馏分油的进一步化学加工工程： 催化裂化、催化重整、催化加氢裂化、 烃类热裂解
2 天然Cli气ck及to其ad加d工Tit工le艺
➢ 天然气：主要成分是CH4
➢ 分类：
按组成分：干气（甲烷体积含量在90%以上） 湿气（甲烷体积含量在90%以下）
按来源分：伴生气——天然气于石油伴生 非伴生气——单独的气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ资源
煤层气（瓦斯气）: 吸附在煤上的甲烷 天然气水合物: 冻土带和海底甲烷与水组成 的笼形化合物
课程性质、学科基础
专业必修课，研究生产工艺的学科，知识面宽，是 化学基础理论知识在实际生产中的应用。
涉及到的学科：无机化学、物理化学、分析化学、 化工原理、化工设计概论、化工设备。
涉及到的设备：换热装置、分离装置、反应装置、 流体输送设备。
基本内容
第1章 概论 第2章 合成气 第3章 合成气衍生产品 第4章 无机大宗化学品 第5章 石油炼制
1 石油Cl及ick其to加ad工d工Tit艺le
➢ 石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展。 ➢ 基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥 工业等的产品大约有90％来源于石油和天然气。
➢ 三烯——乙烯、丙烯、丁二烯 石油制取
➢ 三苯——苯、甲苯、二甲苯 石油、天然气和煤制取
石油的组成
由分子量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物
●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。
●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
天然气的化工利用
制氢气 合成氨
热裂解制 化工产品
经合成气路线制 燃料和化工产品
直接催化 转化成化
工产品
甲烷的氯化、硝化、 湿气中
氨氧化和硫化
C2—C4烷 烃的利用
13 煤及Cl其ick加to工ad工d艺Title
煤(coal) 由含碳、氢的多种结构的大分子有机物和少量 硅、铝、铁、钙、镁的无机矿物质组成。