0绪论-化学工艺学

杨世芳ChemistryandMaterialsSchoolofHubeiUniversity2011.2~2011.7Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.教材：薛荣书、谭世语主编，《化工工艺学》，第三版，重庆大学出版社。参考书目：1．黄仲九等．《化学工艺学》．北京：高等教育出版社，20012．吴指南主编．《基本有机化工工艺学（修订版）》．北京：化学工业出版社，19903．化学工业出版社组织编写．《化工生产流程图解》．下册(增订二版)．北京19844．邝生鲁主编《化学工程师技术全书》化学工业出版社出版5．陈五平主编《有机化工工艺学》化学工业出版社19936．吴志泉等．工业化学．上海：华东化工学院出版社，19917．曾之平、王扶明等，《化工工艺学》，化学工业出版社，19978．崔恩选，《化学工艺学》，高等教育出版社，19949．段世铎等，《工业化学概论》，高等教育出版社，199510．赵育祥，《合成氨工艺》，化学工业出版社，198911．朱炳辰等，《大型合成氨厂工艺过程分析》，中国石化出版社，199312．方度等，《氯碱工艺学》，化学工业出版社，1990Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.总学时及学时分配表：总学时：48学时；学分：3学时分配表章内容学时第一章绪论、合成氨工业18第二章化学肥料4第三章硫酸与硝酸8第四章纯碱与烧碱6第五章基本有机化工的主要产品2第六章天然气化工2第七章石油化工6第八章煤的化学加工讨论：化工生产中的三废治理22Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.绪论1.1化学工业概况1.2本课程的性质和内容1.3学习本课程的目的1.4化工生产中常用的几个基本规律1.5相关学科Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.1.1化学工业概况一、化学工业的范围与分类二、化学工业在国民经济中的地位三、化学工业发展概况四、当代化学工业的发展趋势Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.一、化学工业的范围与分类1）石油化工2）煤化工3）基本有机合成工业（三烯三苯一炔一萘;甲醇、甲醛、乙烯系、丙烯系和芳香烃产品等）4）精细有机合成工业5）高分子化学工业6）食品化学工业7）纤维素化学工业1、无机化学工业1）基本无机化学工业：无机酸碱盐以及化学肥料的生产。（三酸、两碱、合成氨、化学肥料）2）精细无机化学工业：稀有元素、无机试剂、药品、催化剂、电子材料等的生产。3）电化学工业：氯碱工业、盐的电解、电热工业等。4）冶金工业：炼铁、炼钢、有色金属、稀有金属等的冶炼。5）硅酸盐工业：玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料等。6）矿物性颜料工业2、有机化学工业Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.在国民经济中占有重要地位品种多原料广工艺路线多装置大型化具有规模经济性综合利用率高有联产品和副产品先进科学技术化程度高,生产效率高(催化剂,高温高压,反应速度快,材料,三废)化学工业的特点Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.二、化学工业在国民经济中的地位农业钢铁工业交通运输业冶金工业机械工业轻纺工业矿业能源工业化学工业Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.我国化学工业万元产值能耗（单位：吨标准煤）行业19891999行业19891999化学选矿业9.198.12复混肥料工业4.072.03基本化学原料工业17.5917.42化学农业工业4.484.32化学肥料32.2228.19催化剂及各种化学助剂10.369.18氮肥工业38.4833.88粘合剂工业1.521.13磷肥工业11.028.96磁性材料1.050.79以能源部门为例：Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.相同用途不同材质能耗指数（以聚苯乙烯为100）材料名称聚苯乙烯钢材铜材铝材能耗指数100145258793材料名称聚氯乙烯牛皮纸陶瓷管铸铁管能耗指数100150140317Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.三、化学工业发展概况1、古代化学工艺2、近代化学工业（1）无机化学工业是近代化学工业的先导（2）有机化学工业的兴起与发展3、我国化学工业的发展4、世界化学工业的新格局Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.时间/年化工产品及技术的问世与发展相关工业技术的发展与背景1750--1905硫酸产品的问世与发展；纺织、印染、冶金及石油工业需求增大及技术进步1788路布兰制碱法，制碱工业化；天然碱供不应求1861氨碱法取代路布兰制碱法；工艺改革1882电解法制烧碱；炸药、印染、造纸等行业需求比纯碱更强的苛性碱1905隔膜电解法制碱；电解制碱技术日趋成熟；无机化工的基础产品“三酸两碱”的生产初具规模1906槽式电解制碱；1909--1931合成氨技术问世并建成投产；催化理论与技术进步1938--1964候德榜创造了联碱法；制碱技术进步改进之需要无机化学工业发展概况Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.有机化学工业发展概况时间/年化工产品及技术的问世与发展相关工业技术的发展与背景1856以工业苯氨为原料合成丁苯氨紫，成为第一个人工合成染料；钢铁、炼焦工业发展；精细化工产品相继问世；1892石灰与焦炭生产电石技术；大量化工产品以乙炔为原料；三大合成产品；1919美孚标准石油公司以丙烯为原料，采用硫酸水合法建立了异丙醇的生产装置；化学工业进入石油化工新时期；1923美国建成了第一个石油裂解制乙烯装置；石油工业迅速发展；1950--1960原料的变换带来了化工生产的变革及精细化工的发展；化学工业开始向现代化、大型化、自动化方向发展；Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.四、当代化学工业的发展趋势1、生物技术2、发展新材料3、开发新能源4、信息化世界重要的化学公司赫司特公司（Hoechst）德巴斯夫公司（BASF）德杜邦公司（DuPont）美拜耳公司（BayerAG）德帝国化学工业公司（ICI）英联合碳化物公司（UnionCarbide）美道化学公司（DowChemical）美蒙特爱迪生集团公司（Montedison）意大利罗纳—普朗克公司（Rhone-Poulenc）法阿克苏公司（Akzo）荷兰孟山都公司（Monsanto）美汽巴—嘉基公司（Ciba-Geigy）瑞士国家矿业公司（DSM）荷兰皇家壳牌公司（RoyalDutchShell）荷兰/英国埃克森公司（Exxon）美联合化学公司（AlliedChemical）美索尔维公司（Solvay）比利时塞拉尼斯公司（CelaneseCorp）美腈胺公司（AmericanCyanamid）美霍夫曼—拉罗汽公司（HoffmannRoche）瑞士Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.日本；旭玻璃公司、旭化学工业公司德国；汉高公司.美国；气体产品化学公司,荷兰；阿克苏诺贝尔公司,挪威；挪威水电公司.美国；西方石油公司.Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.化工工艺学：研究如何利用天然原料或半成品通过适当的物理方法、化学方法加工成化工产品的生产过程的一门学科。它属于技术学科的一部分。1.2本课程的性质和内容主要任务：依据化学、物理化学、化工原理等理论，寻求技术上先进的、经济上合理的生产方法、工艺流程，最佳的工艺条件以及合适的设备型式。Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.课程介绍:以天然资源为原料生产基本化工原料的过程的基本原理、工艺过程与工艺条件和过程涉及的设备等。在对化学工业的发展史有初步认识的基础上，了解化工原料生产的资源变迁和发展历程，讲授化学工业的发展趋势。有机化工部分:烃类裂解制烯烃的工艺、催化加氢工艺、催化氧化工艺、卤化工艺等。无机化工部分:合成氨生产工艺，硫酸生产工艺，化学肥料生产工艺，纯碱与烧碱生产工艺。化工工艺学课程----内容简介Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.1、了解化学工业的组成和化工生产的概貌、化学工业的重要性及其发展趋势。2、理解实际生产，熟悉基本理论在化工生产中的应用。3、应用化工理论分析问题解决问题，进行生产开发。1.3学习本课程的目的Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.化工工艺学学习示意图Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.4．经济衡算1.4化工生产中常用的几个基本规律1．物料衡算与热量衡算2．平衡关系与过程速率平衡是在一定条件下可能达到的极限。过程速率：单位时间过程的变化量。3．产率与转化率产率=实际产量/理论产量*100%转化率=生产中已转化的反应物的量/反应物的起始量Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.1．化学热力学和反应动力学2．催化剂3．设备型式、操作方式、流程4．传递过程与工程控制1.5相关学科Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.齐鲁石化--生产装置与产品结构Chemistry&MaterialsSchoolofHubeiUniv.“中国企业百强”排行