化学工艺学 第一章

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1.1.2 化学工艺
学科特点: 研究具体的生产过程(个性) 研究内容: 化学品的合成机理、生产原理、产品开发、工艺实 施、过程及装置的设计及优化。
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涉及的工业领域:
石油、煤、天然气和其它矿物质为原料，采用化 学加工过程，生产石油及石油化工、煤化工、基本有 机化工、无机化工、化工冶金和高分子化工产品的工 业部门。 生产企业大都是我国的大型骨干企业，在国民经 济中具有极重要地位，如中国石油天然气总公司、中 国石油化工总公司等(世界500强)。
又称化学加工工业，指利用化学反应改变物结构、
成分、形态而生产化学产品的制造工业。
化学工艺（chemical technology）：
即化工生产技术，系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。
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化学工业的作用
为工农业、现代交通运输业、国防军事、尖端科 技等领域提供: ⑴ 各类基础材料; ⑵ 新结构、新功能材料; ⑶ 能源（包括一般动力燃料、航空航天高能燃 料和燃料电池等）。
4.多提问题和讨论;
5.课件可拷贝。
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第1章
绪论
1.1 化学工程与技术的学科介绍 1.2 化学工业的发展、地位与作用 1.3 化学工艺学常用的基本概念
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1.1化学工程与技术的学科介绍
• 研究对象: 化学工业为代表的各类过程工业。
• 学科内容: 化学与物理过程的基本规律和应用技术，包括: 基
础理论、基本方法和基本实验技术，产品研制、工艺
9%～11%
7%～14%
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1.2.1.3 高分子化工
• 高分子（macromolecule）: 指相对分子质量高，达几千到几百万的分子，由千 百个原子以共价键相互连接而成，由这类分子构成的 化合物称为高分子化合物（macromolecule compound） 又称高聚物 (high polymer)。 • 高分子化工的产品: 高分子化合物以及高分子化合物为基础的复合或共 混材料制品。 • 特点: 品种非常多，用途广泛，更新换代迅速。 • 分类: 按材料和产品的用途分为：塑料、合成橡胶、 合成纤维、橡胶制品、涂料和胶粘剂等。 27

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原料
反应
分离
11
12
13
工艺流程图
各个生产单元按照一定的目的要求，有机地组合在 一起，形成一个完整的生产工艺过程，并用图形描绘出 来。
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生产工艺流程示意图 ： 生产工艺流程示意图是用文字或框图形式来 表明物料、设备的名称，并以箭头方式表明 物料的流向。它只是定性地标出由原料转化 成产品的路线、流向顺序以及生产中采用的 工艺过程和设备。
第一章 概 论
化学工业的发展简史
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2
3
4
5
纯碱工业
近 代
硫酸工业
化
学
煤化工
工
业
染料
……
6
合成氨及化肥工业
现 代
农药工业
化
学
塑料工业
工
业
橡胶工业
……
7
化学工业的分类
无机化工
有机化工
高分子材料化工
精细化工 生物化工
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化工装置的操作方式 连续操作 间歇操作 半连续操作
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化工工艺设计 一、化工工艺设计的内容和要求 二、产品生产的反应工艺研究和设计 三、工艺流程设计方案
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21
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物料代号
代 号
物料名称
A 空气
AM 氨
BD 排污
BF 锅炉给水
BR 盐水
CS 化学污水
CW
循环冷却 水上水
DM 脱盐水
DR
排液、排 水
DW 饮用水
代
物料
号
名称
F 火炬排放气 FG 燃料气 FO 燃料油 FS 熔盐
G 填料油 O H氢
H 载热体 M HS 高压蒸汽 H 循环冷却水 W 回水 IA 仪表空气

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。

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化学工艺学 概论 卢莲英
1.2 化学工业的分类及特征
发展方向
高新技术，缩短开发周期 最充分、最彻底地利用原料 大力发展绿色化工 化工过程要高效、节能和智能化 实施废弃物再生利用工程
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化学工艺学 概论 卢莲英
化学工业的发展、地位和作用
2020/3/24
制陶、酿造、冶炼 制碱、制酸、煤化学、合成氨
化学工艺 即化学生产技术，系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。
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化学工艺学 概论 卢莲英
两者的关系 化工工艺
化学工程
个性 研究具体过程 从原料到产品
共性 单元操作 工程因素尤其是放 大
两者相辅相承，密不可分
2020/3/24
化学工艺学 概论 卢莲英
化学工艺学的范畴：（11个方面）
☆一般包括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； ☆产品规格和副产物的分离与利用； ☆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。
有机酸、生物农药、饲料蛋白、抗生素、维生素、疫苗等
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化学工艺学 概论 卢莲英
1.2 化学工业的分类及特征源自1.2.1 化学工业的分类
❖ 按原料分类：
（1）石油化工
以石油和天然气为原料的化学工业
（2）煤化工
通过煤的气化、干馏和生产的电石为原料的化学工业
（3）生物化工
采用农、林等生物资源以及非生物资源，通过发酵、水解、酶