《化工工藝學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、化工工藝學(xué)教學(xué)大綱一、說(shuō) 明適用專(zhuān)業(yè)應(yīng)用化學(xué)先修課程有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、化工原理、物理化學(xué)、反應(yīng)工程總學(xué)時(shí)32總學(xué)分2（一）本課程的目的、要求通過(guò)本門(mén)課程學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解當(dāng)今化學(xué)工業(yè)概貌及其發(fā)展方向；從工程角度分析各類(lèi)典型反應(yīng)過(guò)程的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)，明確化工生產(chǎn)過(guò)程裝置、流程設(shè)計(jì)中所涉及單元操作的各細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)處理的方法；掌握基本有機(jī)化工生產(chǎn)過(guò)程的基本原理，典型工藝過(guò)程的方法、原理、流程、設(shè)備及工藝條件；了解化工生產(chǎn)中的設(shè)備材質(zhì)、安全生產(chǎn)、三廢治理等問(wèn)題。以便在生產(chǎn)與開(kāi)發(fā)研究工作中開(kāi)拓思路，觸類(lèi)旁通，靈活運(yùn)用，不斷開(kāi)發(fā)應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品和新設(shè)備，降低生產(chǎn)過(guò)程中的原料與能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，更

2、好地滿足社會(huì)需要。根據(jù)化學(xué)工業(yè)的特點(diǎn)，本課程重點(diǎn)選講：概述、化學(xué)工藝基礎(chǔ)、烴類(lèi)熱裂解、芳烴轉(zhuǎn)化、合成氣的生產(chǎn)過(guò)程、加氫與脫氫過(guò)程、氯化過(guò)程等章節(jié)。講授內(nèi)容重點(diǎn)是各類(lèi)反應(yīng)單元的基本規(guī)律和特點(diǎn)，討論各類(lèi)有代表性產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、典型的設(shè)備以及有關(guān)的特殊分離方法。并舉一反三，要求學(xué)生自學(xué)本課程的其他章節(jié)，加深對(duì)本教材其他章節(jié)內(nèi)容的理解和掌握。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)、化工熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等基本理論知識(shí)，具體分析各類(lèi)典型的反應(yīng)過(guò)程，掌握化工工藝流程組織的一般規(guī)律，認(rèn)識(shí)化學(xué)加工工業(yè)的共性特征，培養(yǎng)綜合應(yīng)用相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí), 處理化學(xué)工業(yè)實(shí)際問(wèn)題的能力。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論解決工程實(shí)

3、際問(wèn)題的能力，重在培養(yǎng)學(xué)生的化工工藝意識(shí)、工程觀點(diǎn)和實(shí)際分析、解決問(wèn)題的能力。（二）內(nèi)容選取和實(shí)施中注意的問(wèn)題本課的教學(xué)環(huán)節(jié)包括課堂講授，專(zhuān)題討論和講座，觀看工藝裝置錄像，文獻(xiàn)查閱和綜述，單元習(xí)題練習(xí)和期末考試。重點(diǎn)放在分析和討論生產(chǎn)工藝中反應(yīng)、分離部分的工藝原理、影響因素、確定工藝條件的依據(jù)、反應(yīng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、流程的組織等。同時(shí)，對(duì)工藝路線、流程的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、能量回收利用、副產(chǎn)物的回收利用及廢物處理運(yùn)作一定的論述。通過(guò)加強(qiáng)基礎(chǔ)、面向?qū)嶋H、引導(dǎo)思維、啟發(fā)創(chuàng)新，使學(xué)生獲得廣博的化學(xué)工藝知識(shí)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，為其將來(lái)從事化工過(guò)程的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、建設(shè)和科學(xué)管理打下牢固的化學(xué)工藝基礎(chǔ)。（三）

4、教學(xué)方法加強(qiáng)啟發(fā)式教學(xué)，改革教學(xué)方法和教學(xué)手段，創(chuàng)造條件開(kāi)展多媒體教學(xué)。培養(yǎng)并強(qiáng)化學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的工程實(shí)踐方法。（四）考核方式總評(píng)成績(jī) = 平時(shí)（20%）+閉卷考試（80%）。（五）教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配教學(xué)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)安排備注1第一章 概述 22第二章 化學(xué)工藝基礎(chǔ)83第三章 烴類(lèi)熱裂解84第四章 芳烴轉(zhuǎn)化45第五章 合成氣的生產(chǎn)過(guò)程66第九章 氯化過(guò)程4二、大 綱 內(nèi) 容第一章 緒論 1. 化學(xué)工藝學(xué)的研究范疇 2. 化學(xué)工業(yè)的發(fā)展、地位與作用3. 現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特點(diǎn)和發(fā)展方向3.1 現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特點(diǎn)3.2 化學(xué)工業(yè)發(fā)展的方向4. 化學(xué)工業(yè)的原料資源和主要產(chǎn)品化學(xué)工業(yè)的原料資源化

5、學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品 5. 本教材的主要內(nèi)容和特點(diǎn)基本要求：了解化學(xué)工業(yè)的分類(lèi)、發(fā)展史、主要化工原料及產(chǎn)品。重點(diǎn)：化工原料及主要產(chǎn)品難點(diǎn)：介紹化學(xué)工業(yè)發(fā)展史以及化學(xué)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化工工藝在化工生產(chǎn)、科研中的主導(dǎo)地位，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。第二章 化學(xué)工藝基礎(chǔ) 1. 原料資源及其加工無(wú)機(jī)化學(xué)礦及其加工1.2 石油及其加工1.3 天然氣及其加工 2. 化工生產(chǎn)過(guò)程及流程化工生產(chǎn)過(guò)程化工生產(chǎn)工藝流程 3. 化工過(guò)程的主要效率指標(biāo)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度化學(xué)反應(yīng)的效率合成效率轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率 4. 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的影響溫度的影響濃度的影響壓力的影響 5. 反應(yīng)過(guò)程的物料衡

6、算和熱量衡算反應(yīng)過(guò)程的物料衡算反應(yīng)過(guò)程的熱量衡算 基本要求：了解主要化工原料及其加工過(guò)程；化學(xué)工藝學(xué)的基本概念。重點(diǎn)：石油的一次加工和二次加工的工藝和特點(diǎn)；化工過(guò)程的主要效率指標(biāo)；熱量衡算和物料衡算。難點(diǎn)：掌握化工生產(chǎn)工藝流程的組織的基本方法，學(xué)會(huì)分析復(fù)雜流程的單程轉(zhuǎn)化率、全程轉(zhuǎn)化率、選擇性等效率指標(biāo)，建立初步的工程概念。第三章 烴類(lèi)熱裂解 1. 熱裂解過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理 1.1 烴類(lèi)熱裂解的一次反應(yīng)和二次反應(yīng) 1.2 烴類(lèi)熱裂解反應(yīng)機(jī)理及動(dòng)力學(xué)2. 烴類(lèi)管式爐裂解生產(chǎn)乙烯 2.1 原料烴組成對(duì)裂解結(jié)果的影響 2.2 操作條件對(duì)裂解結(jié)果的影響 2.3 管式爐裂解的工藝流程3. 裂解氣的凈

7、化與分離 3.1 概述 3.2 裂解氣的凈化 3.3 裂解氣的壓縮與冷凍系統(tǒng)4. 裂解氣深冷分離技術(shù)4.1 順序分離流程 4.2 影響乙烯回收率諸因素基本要求：了解不同烴類(lèi)原料裂解的一般規(guī)律；掌握烴類(lèi)裂解的一次反應(yīng)和二次反應(yīng)以及其對(duì)烯烴收率影響；掌握各個(gè)工藝參數(shù)和原料性質(zhì)對(duì)裂解產(chǎn)物分布的影響；了解管式裂解爐的結(jié)構(gòu)、材料和爐型；掌握裂解氣的各種凈化方法、原理和工藝條件；熟悉不同分離順序流程及精餾分離的工藝參數(shù)。重點(diǎn)：不同烴類(lèi)原料裂解的一般規(guī)律及烴類(lèi)裂解的一次反應(yīng)和二次反應(yīng)以及其對(duì)烯烴收率影響；烴類(lèi)裂解工藝過(guò)程參數(shù)選擇；各個(gè)工藝參數(shù)和原料性質(zhì)對(duì)裂解產(chǎn)物分布的影響；不同SRT爐型差異；裂解氣的凈化方

8、法、原理和工藝條件；不同分離順序流程及精餾分離塔的操作條件。難點(diǎn)：烴類(lèi)裂解工藝過(guò)程參數(shù)選擇；裂解過(guò)程的高溫、短停留時(shí)間和低烴分壓的選擇和措施。第四章 芳烴轉(zhuǎn)化過(guò)程1. 概述1.1 芳烴的來(lái)源與生產(chǎn)方法1.2 芳烴餾分的分離1.3 芳烴的轉(zhuǎn)化 2. 芳烴轉(zhuǎn)化芳烴的脫烷基化芳烴的歧化與烷基轉(zhuǎn)移C8芳烴的烷基化3. C8芳烴的分離C8芳烴的組成與性質(zhì)C8芳烴單體的分離 4. 芳烴生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展方向 基本要求：了解工業(yè)芳烴的主要來(lái)源及芳烴轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義；熟悉芳烴轉(zhuǎn)化的主要方法、途徑和催化劑；了解C8 芳烴的分離原理和方法；熟悉芳烴的主要轉(zhuǎn)化過(guò)程的生產(chǎn)方法、原理、工藝流程及主要設(shè)備。重點(diǎn)：芳烴轉(zhuǎn)化的主要反

9、應(yīng)；芳烴脫烷基、歧化、異構(gòu)化、烷基化的典型產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的原理、工藝流程及工藝參數(shù)的選擇。難點(diǎn)：芳烴轉(zhuǎn)化各工藝流程的特點(diǎn)。第五章 合成氣的生產(chǎn)過(guò)程1. 概述2. 由煤制合成氣3. 由天然氣制造合成氣4. 由渣油制造合成氣5. 一氧化碳變換過(guò)程6. 氣體中硫化物和二氧化碳的脫除基本要求：了解合成氣的三種生產(chǎn)方法及合成氣應(yīng)用實(shí)例；掌握不同生產(chǎn)方法的原理、催化劑、工藝流程及主要設(shè)備；掌握一氧化碳變換過(guò)程；掌握脫硫和脫除二氧化碳的方法和工藝。重點(diǎn)：天然氣制備合成氣原理、催化劑、工藝流程及主要設(shè)備；一氧化碳變換過(guò)程；脫硫和脫除二氧化碳的方法。難點(diǎn)：天然氣制備合成氣的工藝流程；一氧化碳變換過(guò)程。第九章 氯化

10、過(guò)程1. 概述2. 氯代烴的主要生產(chǎn)方法取代氯化加成氯化氫氯化反應(yīng)脫氯化反應(yīng)氧氯化反應(yīng)氧氯解反應(yīng) 3. 氯乙烯3.1氯乙烯的性質(zhì)和用途氯乙烯的生產(chǎn)方法平衡氧氯化生產(chǎn)氯乙烯乙烯直接氯化乙烯氧氯化反應(yīng)二氯乙烷熱裂解反應(yīng)5. 乙烯氧氯化生產(chǎn)氯乙烯工藝5.1 直接氯化單元5.2 乙烯氧氯化制二氯乙烷5.3 二氯乙烷凈化5.4 二氯乙烷裂解5.5 氯乙烯精制6 平衡氧氯化法技術(shù)進(jìn)展基本要求：了解加氫和脫氫反應(yīng)的類(lèi)型；熟悉加氫、脫氫反應(yīng)的一般規(guī)律；掌握氮加氫制合成氨的原理、催化劑、工藝流程和設(shè)備；掌握甲醇合成的原理、催化劑、工藝流程和設(shè)備；掌握乙苯脫氫制苯乙烯的原理、催化劑、工藝流程和設(shè)備；熟悉正丁烯氧化脫氫制丁二烯的原理、工藝流程。重點(diǎn)：加氫、脫氫反應(yīng)的一般規(guī)律；氮加氫制合成氨的原理、催化劑、工藝流程和設(shè)備； 甲醇合成的原理、催化劑、工藝流程和設(shè)備；乙苯脫氫制苯乙烯的原理、催化劑、工藝流程和設(shè)備。難點(diǎn)：氮加氫制合成氨的工藝流程和工藝參數(shù)的選擇；乙苯脫氫制苯乙烯的工藝流程和工藝參數(shù)的選擇。三、教材和主要參考書(shū)教材：米鎮(zhèn)濤 主編. 化學(xué)工藝學(xué)（面向21世紀(jì)）. 化工出版社, 2010主要參考書(shū)：1. 吳指南. 基本有機(jī)化工工藝學(xué).