化工過程開發(fā)導論及內(nèi)容課件

1化工過程開發(fā)1化工過程開發(fā)教學目的和要求本課程是研究實驗室研究成果向社會生產(chǎn)力轉化的共性規(guī)律與步驟；各步驟所涉及的共性工程技術知識及其研究方法和設計方法。涉及化學工藝、化學工程、機械設備、調(diào)節(jié)控制、材料及防腐、技術經(jīng)濟、環(huán)境污染、循環(huán)經(jīng)濟等；同時還包括實驗研究、設計方法、安裝調(diào)試、生產(chǎn)運行等各個環(huán)節(jié)。故是一門綜合工程技術。2教學目的和要求本課程是研究實驗室研究成果向社會生產(chǎn)力轉化的共教學目的和要求在實驗室開發(fā)研究階段就應實行工藝研究與工程研究的早期結合，聯(lián)系生產(chǎn)實際，提高分析問題解決問題的能力和效率。一種新產(chǎn)品、新工藝或新技術能否開發(fā)成功，除純技術問題之外，還涉及市場、經(jīng)濟、資源、環(huán)保、能源、投資條件等多側面的社會經(jīng)濟問題。尤其是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展已成為世界經(jīng)濟發(fā)展的主流，清潔生產(chǎn)，綠色能源、生態(tài)工業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟等綠色GDP已成為國家經(jīng)濟發(fā)展水平的最重要指標。3教學目的和要求在實驗室開發(fā)研究階段就應實行工藝研究與工程研究教學目的和要求

因此遵循開發(fā)過程的有關規(guī)律，掌握開發(fā)研究的思維方法，對增強主動性，減少盲目性是必要的，因此這是一門綜合性的學科基礎課程。如何縮短從實驗室到工業(yè)化的開發(fā)周期，自覺運用化學工程理論與方法，發(fā)揮數(shù)學模擬、計算機模擬技術與技術集成，加上經(jīng)驗積累與綜合判斷能力，少走彎路是本課程的主要目的。4教學目的和要求4

第一講緒論5第一講緒論5造成我國科技成果轉化率較低的原因有兩條：一是科學研究及技術開發(fā)與市場脫節(jié)；二是技術不成熟，從實驗室研究到工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)之間的橋梁沒有架通。

6造成我國科技成果轉化率較低的原因有兩條：6

定義：

從實驗室成果過渡到第一套工業(yè)裝置的全部過程。

7定義：788原油加工概念流程圖9原油加工概念流程圖9101011國民經(jīng)濟結構農(nóng)業(yè)工業(yè)其它服務業(yè)第一產(chǎn)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)第四產(chǎn)業(yè)采掘能源制造業(yè)11.0%10.2%78.8%裝備工業(yè)流程工業(yè)15.4%44.4%33.5%6.7%如建筑業(yè)53.1%46.9%11國民經(jīng)濟結構農(nóng)業(yè)工業(yè)其它服務業(yè)第一產(chǎn)業(yè)過程工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位過程工業(yè)是我國工業(yè)的重要組成部門，國家財稅收入的主要來源

過程工業(yè)的發(fā)展對解決我國供給短缺，加快工業(yè)化進程發(fā)揮了不可替代的作用

我國過程工業(yè)尚有較大的發(fā)展空間，未來將繼續(xù)保持較高的增長速度

過程工業(yè)是資金密集型工業(yè)，發(fā)展速度與資金投入關系密切

過程工業(yè)具有較高的勞動生產(chǎn)率，但經(jīng)濟效益卻較低

過程工業(yè)的科技投入以技術改造為主，技術創(chuàng)新水平低于裝備工業(yè)

12過程工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位過程工業(yè)是我國工業(yè)的重要組成部門，13工藝基礎13工藝基礎過程工業(yè)現(xiàn)存的主要問題和制約因素主要問題資源能源浪費，環(huán)境污染嚴重自主研發(fā)能力很弱，過程放大和量化設計水平低產(chǎn)量和質(zhì)量都不能滿足需求無法滿足高新技術發(fā)展的需求，已嚴重影響到一些高技術的發(fā)展制約因素

過程工業(yè)的研發(fā)投入不足，導致過程工業(yè)技術進步緩慢區(qū)域和部門壁壘影響過程工業(yè)的資源優(yōu)化配置和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整?？蒲?、設計、生產(chǎn)嚴重隔離，無法發(fā)揮集成優(yōu)勢，技術轉移困難企業(yè)管理粗放，經(jīng)濟增長質(zhì)量不高14過程工業(yè)現(xiàn)存的主要問題和制約因素主要問題14循環(huán)經(jīng)濟所謂循環(huán)經(jīng)濟，本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟，它要求運用生態(tài)學規(guī)律而不是機械論規(guī)律來指導人類社會的經(jīng)濟活動。循環(huán)經(jīng)濟倡導的是一種與環(huán)境和諧的經(jīng)濟發(fā)展模式。它要求把經(jīng)濟活動組織成一個“資源－產(chǎn)品－再生資源”的反饋式流程，其特征是低開采、高利用、低排放?！皽p量化(reduce)、再利用(reuse)、再循環(huán)(recycle)”是循環(huán)經(jīng)濟最重要的實際操作原則(3R原則)。15循環(huán)經(jīng)濟所謂循環(huán)經(jīng)濟，本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟，它要求運用生態(tài)學循環(huán)經(jīng)濟與傳統(tǒng)經(jīng)濟的比較16循環(huán)經(jīng)濟與傳統(tǒng)經(jīng)濟的比較16綠色GDP綠色GDP是在現(xiàn)行的GDP中對環(huán)境資源進行核算，從中扣除環(huán)境成本和對環(huán)境資源的保護費用，同時考慮外部影響，包括外部經(jīng)濟性和外部不經(jīng)濟性，依次來衡量扣除自然資源損失后的真正的國民財富。綠色GDP推出具有重大意義。它比較客觀真實地反映了包括國內(nèi)生產(chǎn)總值在內(nèi)的一系列經(jīng)濟指標，可避免人們對經(jīng)濟形勢的盲目樂觀，時刻給人們敲響警鐘。對我國而言，也可以促使政府實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，而不以犧牲環(huán)境為代價片面追求GDP的高增長。17綠色GDP綠色GDP是在現(xiàn)行的GDP中對環(huán)境資源進行核算，從第二節(jié)化工發(fā)展簡史18化工是化學工藝、化學工業(yè)與化學工程的簡稱。是一門研究物質(zhì)和能量的傳遞和轉化的技術科學。A化學工藝：化學工藝是以化學反應為手段，以創(chuàng)造新產(chǎn)品為目的的生產(chǎn)技術和過程，研究重點是原料路線，催化技術、反應路線，工藝路線，針對的是個性問題；B化學工業(yè)：是運用化學工藝生產(chǎn)化學品的工廠企業(yè)形成的產(chǎn)業(yè)部類。第二節(jié)化工發(fā)展簡史18化工是化學工藝、化學工業(yè)與化學工程C化學工程：以探求“三傳一反”的共同規(guī)律為手段，以創(chuàng)造新設備、新技術，優(yōu)化設計、強化生產(chǎn)為目的的工程研究，研究重點是傳遞過程、熱力學、反應工程、分離工程，針對的是共性問題；D化工過程：在化工生產(chǎn)中，從原料到產(chǎn)品，物流經(jīng)過一系列物理和化學加工處理步驟，人們稱這一系列加工處理步驟為化工過程。19原料預處理化學反應分離與提純循環(huán)化工生產(chǎn)流程模式廢料產(chǎn)品C化學工程：以探求“三傳一反”的共同規(guī)律為手段，以創(chuàng)造新設202021212222過程開發(fā)工作框圖23概念設計各級經(jīng)濟評價基礎設計工程設計工程研究小試驗大型冷模試驗中間試驗過程研究化學試驗化學反應規(guī)律傳遞規(guī)律驗證和修改數(shù)學模型過程開發(fā)工作框圖23概念設計各級經(jīng)濟評價基礎設計工程設計工過程開發(fā)工作框圖過程開發(fā)的起點是化學試驗（應用研究成果）；成果是工程設計。開發(fā)工程包括過程研究與工程研究。過程研究包含小型試驗、大型冷模試驗、中間試驗三個環(huán)節(jié)；工程研究包含概念設計、各級經(jīng)濟評價、基礎設計三個環(huán)節(jié)，通過開發(fā)研究工作，可基本回答由應用研究成果過渡到第一套工業(yè)裝置所面臨的問題。24過程開發(fā)工作框圖過程開發(fā)的起點是化學試驗（應用研究成果）；成過程開發(fā)工作框圖

與逐級經(jīng)驗放大方法相比，上述過程開發(fā)工作框圖有如下兩大特點：（1）提出了過程研究與工程研究的框架與內(nèi)涵，并十分重視兩者自始至終的結合，特別是早期的結合。（2）體現(xiàn)了化學工程理論、方法論、工程經(jīng)驗對過程開發(fā)的指導作用。重視實驗方法在過程開發(fā)中的重要作用。工程研究者及早介入過程研究，充分發(fā)揮工程經(jīng)驗的指導作用。25過程開發(fā)工作框圖 與逐級經(jīng)驗放大方法相比，上述過程開發(fā)工作第二章化工過程開發(fā)程序和內(nèi)容26第二章化工過程開發(fā)程序和內(nèi)容262.1基本概念科學與技術科學是人對客觀世界的認識，是反映客觀世界和規(guī)律的知識和知識體系，是一項與上述內(nèi)容相關活動的事業(yè)。發(fā)現(xiàn)規(guī)律，形成理論。技術的基本內(nèi)容也是一種知識體系，包含硬件（如設備）和軟件（如工藝、方法）兩方面，并通過社會協(xié)作完成既定的目標?？茖W研究（R&D）創(chuàng)造和應用知識的探索工作272.1基本概念科學與技術272828

A基礎研究（BR）

沒有特定的商業(yè)目的，以創(chuàng)新探索知識為目標的研究，稱為基礎研究。其核心是在高水平上創(chuàng)新。如果有特定的目標，運用基礎研究的方法進行的基礎研究，稱為應用基礎研究。29 A基礎研究（BR）29科學研究（R&D）B應用研究（AR）運用基礎研究成果和相關知識，為創(chuàng)新新產(chǎn)品、新方法、新技術、新材料的技術基礎所進行的研究。例如新型反應器，反應過程強化，反應器的模擬和放大，新型節(jié)能技術，“三廢”處理新技術等。C技術開發(fā)研究（D）應用基礎研究與應用研究成果和相關知識，為創(chuàng)新新產(chǎn)品、新方法、新技術、新材料以生產(chǎn)產(chǎn)品或完成工程任務為目的而進行的技術研究活動。技術開發(fā)研究包括過程研究和工程研究。其中過程研究包括：小型工藝試驗、大型冷模試驗、中試；工程研究包括：概念設計、經(jīng)濟評價和基礎設計。30科學研究（R&D）B應用研究（AR）30基礎研究應用研究開發(fā)研究成果新發(fā)現(xiàn)、新理論、新規(guī)律與定律發(fā)明將實驗室研究成果轉化為第一套工業(yè)裝置表現(xiàn)形式學術論文或學術著作專利論文著作研究報告、論文、圖紙以及裝置、設備、產(chǎn)品等研究方法原始創(chuàng)新性、科學性、完整性、邏輯性技巧創(chuàng)新，局部、實用、可行與可靠31基礎研究應用研究開發(fā)研究成果新發(fā)現(xiàn)、新理論、新規(guī)律與定律發(fā)明R&D/GDP：標志國家對科技的重視和依靠程度，也是一個國家發(fā)達程度的表現(xiàn)。發(fā)達國家大多在2％～3％，而發(fā)展中國家大多在1％以下。32R&D/GDP：標志國家對科技的重視和依靠程度，也是一個國家我國現(xiàn)行國家科技計劃

火炬計劃星火計劃國家科技攻關計劃國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)國家基礎研究重大計劃(973計劃)重大產(chǎn)業(yè)化項目重大項目重要方向項目

33科技部中科院發(fā)改委我國現(xiàn)行國家科技計劃火炬計劃33科技部中科院發(fā)改委2022/11/14342022/11/9342.2化工過程開發(fā)步驟立項前的可行性研究實驗室研究收集資料概念設計技術經(jīng)濟評價模型試驗中試基礎設計工程設計建立生產(chǎn)裝置35放大和優(yōu)化2.2化工過程開發(fā)步驟立項前的可行性研究35放大和優(yōu)化一、立項前的可行性研究發(fā)展生產(chǎn)和市場需要發(fā)展生產(chǎn)：考察課題的新穎性、先進性和采用技術的成熟程度等市場：成本和質(zhì)量合理的原料路線原料供應來源穩(wěn)定而充足，質(zhì)量符合生產(chǎn)要求，價格合理，儲運方便和安全無毒等能夠生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品工藝技術路線的先進性和可靠性較好的社會效益和經(jīng)濟效益社會效益：對國民經(jīng)濟和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的意義和作用經(jīng)濟效益：項目的投資、盈利和投資回收期36一、立項前的可行性研究發(fā)展生產(chǎn)和市場需要36二、實驗室研究37實驗室研究基礎研究小試篩選技術路線和工藝方法測定有關物性數(shù)據(jù)測定反應動力學數(shù)據(jù)測定熱力學參數(shù)篩選分析方法研制催化劑工藝路線優(yōu)化工藝條件目的：從試驗中收集與過程開發(fā)有關的基礎數(shù)據(jù)或技術信息二、實驗室研究37實驗室研究基礎研究小試篩選技術路線和三、收集資料38資料獲取：文獻或互聯(lián)網(wǎng)調(diào)查，社會調(diào)研第一套生產(chǎn)裝置核心技術產(chǎn)品副產(chǎn)品廢棄物處理經(jīng)濟效益原料來源能源種類工藝技術公用工程三、收集資料38資料獲?。何墨I或互聯(lián)網(wǎng)調(diào)查，社會調(diào)研第一套核四、概念設計

概念設計又稱“預設計”，是根據(jù)實驗室取得的研究成果，并結合收集的各種技術經(jīng)濟信息，對被開發(fā)過程的工業(yè)化方案提出一個初步設想。39四、概念設計 概念設計又稱“預設計”，是根據(jù)實驗室取得的研究四、概念設計40概念設計工藝技術路線和工藝方法的說明工藝流程簡圖簡單的物料/能量衡算初步確定原材料和能耗指標主要設備型式預計“三廢”排放量及毒害程度估算投資和生產(chǎn)成本小試存在的問題對模型試驗或中試提出的建議或設計四、概念設計40概念設計工藝技術路線和工藝方法的說明四、概念設計概念設計時應注意的問題：設計的重點應放在合理安排工藝流程上應盡可能對已由實驗室研究確定的技術路線從理論分析和計算中尋找合理的技術依據(jù)盡可能對全工藝流程系統(tǒng)作物料衡算和能量衡算，以便提供估算投資和成本的所需數(shù)據(jù)41四、概念設計概念設計時應注意的問題：41五、技術經(jīng)濟評價目的：對被開發(fā)項目的工藝技術方案進行科學論證，以便為該方案的實施作出決策。42初步評價中間評價最終評價五、技術經(jīng)濟評價目的：對被開發(fā)項目的工藝技術方案進行科學論證六、模型試驗模型試驗一般都是對工業(yè)生產(chǎn)中的某些重要過程作放大的工業(yè)模擬試驗。多數(shù)情況下不涉及整個工藝流程和各工藝步驟間的銜接。模型試驗設備一般比實驗室研究規(guī)模大并具有工業(yè)設備的仿真性質(zhì)研究的主要內(nèi)容：最佳工藝條件、工程因素的影響；放大效應；測定放大所需的有關數(shù)據(jù)或判據(jù)考察的重點是工程和工藝問題兩者形式：冷模試驗和熱模試驗43六、模型試驗模型試驗一般都是對工業(yè)生產(chǎn)中的某些重要過程作放大冷模試驗：采用物理性質(zhì)與實際工業(yè)生產(chǎn)物料相近的惰性物質(zhì)進行試驗，不發(fā)生化學反應，只單純考察過程的物理規(guī)律。如傳熱、傳質(zhì)及物料流動和混合規(guī)律熱模試驗：用實際生產(chǎn)物料并按實際操作條件進行的試驗，屬于綜合性試驗考察 考察內(nèi)容：工藝條件的優(yōu)化具有工藝試驗性質(zhì)，便于測取工藝參數(shù)和發(fā)現(xiàn)放大效應44在化工過程開發(fā)中，如果不需要對工藝技術作全流程考察，往往用熱模試驗代替中試來測取過程放大的技術信息。這樣可以縮小中試規(guī)模和降低中試費用。冷模試驗：采用物理性質(zhì)與實際工業(yè)生產(chǎn)物料相近的惰性物質(zhì)進行試七、中試（Pilotplant）是一次較大規(guī)模的對開發(fā)的技術方案作全面的試驗考察可作為基礎設計的依據(jù)內(nèi)容：檢驗小試確定的工藝方案和工藝條件考察工藝系統(tǒng)連續(xù)運轉的可靠性考察設備放大效應的程度，分析產(chǎn)生的原因，尋找消除的方法確定檢測方法考察物料對設備材質(zhì)的腐蝕提供一定量的產(chǎn)品供應用考察考察“三廢”的生產(chǎn)量、危害程度和治理方法為估算投資和成本，以及建立生產(chǎn)工作崗位的操作規(guī)程提供資料45七、中試（Pilotplant）是一次較大規(guī)模的對開發(fā)的技八、基礎設計46基礎設計設計說明書工藝流程說明及流程圖物料/能量衡算設備型式和規(guī)格的明細表“三廢”排放與治理投資和成本預算輔助原材料和公用工程的消耗和要求檢測方法和檢測儀表測控要求和測控點位置概念設計八、基礎設計46基礎設計設計說明書概念設計九、工程設計依據(jù)基礎設計來編制有關工程實施的技術文件內(nèi)容：除基礎設計所有內(nèi)容外，還應增加說明設計程序的設計說明書，詳細的定型設備型號、規(guī)格、零部件及材質(zhì)的明細表，非定型設備加工制造的圖紙和裝配圖，指導裝置安裝的詳細工藝流程圖，帶控制點的流程圖和管線圖，設備的平面布置圖和立面布置圖等。此外，也有詳細的消耗定額、投資和成本概算，“三廢”排放量和非排放點說明等文件。工程設計一般是由工程設計人員來編制。47九、工程設計依據(jù)基礎設計來編制有關工程實施的技術文件47十、建立生產(chǎn)裝置購進和制作設備，安裝生產(chǎn)裝置，按工藝要求進行調(diào)試、開車和試生產(chǎn)。48十、建立生產(chǎn)裝置購進和制作設備，安裝生產(chǎn)裝置，按工藝要求進行2.2化工過程開發(fā)的程序化學試驗49工藝小試中試工程設計傳統(tǒng)開發(fā)工作程序2.2化工過程開發(fā)的程序化學試驗49工藝小試中試工程設50數(shù)模開發(fā)及計算機應用概念設計初步評價基礎設計最終評價數(shù)據(jù)處理中間評價基礎研究擴大試驗模型試驗工程設計基本建設項目設想中間試驗技術經(jīng)濟情報停止改進改進改進停止停止基礎開發(fā)研究階段過程開發(fā)研究（工藝研究）階段工程設計建設階段工程開發(fā)研究現(xiàn)代化工過程開發(fā)程序50數(shù)模開發(fā)及計算機應用概念設計基礎設計數(shù)據(jù)處理基礎研究擴大習題1.基礎研究與開發(fā)研究的對象與方法有哪些不同？2.請論述化工過程開發(fā)的全過程，主要特征是什么？3.請論述化工過程開發(fā)在中科院創(chuàng)新工程中的作用與地位？4.化工過程開發(fā)在可持續(xù)發(fā)展三大瓶頸問題?51習題1.基礎研究與開發(fā)研究的對象與方法有哪些不同？52化工過程開發(fā)1化工過程開發(fā)教學目的和要求本課程是研究實驗室研究成果向社會生產(chǎn)力轉化的共性規(guī)律與步驟；各步驟所涉及的共性工程技術知識及其研究方法和設計方法。涉及化學工藝、化學工程、機械設備、調(diào)節(jié)控制、材料及防腐、技術經(jīng)濟、環(huán)境污染、循環(huán)經(jīng)濟等；同時還包括實驗研究、設計方法、安裝調(diào)試、生產(chǎn)運行等各個環(huán)節(jié)。故是一門綜合工程技術。53教學目的和要求本課程是研究實驗室研究成果向社會生產(chǎn)力轉化的共教學目的和要求在實驗室開發(fā)研究階段就應實行工藝研究與工程研究的早期結合，聯(lián)系生產(chǎn)實際，提高分析問題解決問題的能力和效率。一種新產(chǎn)品、新工藝或新技術能否開發(fā)成功，除純技術問題之外，還涉及市場、經(jīng)濟、資源、環(huán)保、能源、投資條件等多側面的社會經(jīng)濟問題。尤其是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展已成為世界經(jīng)濟發(fā)展的主流，清潔生產(chǎn)，綠色能源、生態(tài)工業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟等綠色GDP已成為國家經(jīng)濟發(fā)展水平的最重要指標。54教學目的和要求在實驗室開發(fā)研究階段就應實行工藝研究與工程研究教學目的和要求

因此遵循開發(fā)過程的有關規(guī)律，掌握開發(fā)研究的思維方法，對增強主動性，減少盲目性是必要的，因此這是一門綜合性的學科基礎課程。如何縮短從實驗室到工業(yè)化的開發(fā)周期，自覺運用化學工程理論與方法，發(fā)揮數(shù)學模擬、計算機模擬技術與技術集成，加上經(jīng)驗積累與綜合判斷能力，少走彎路是本課程的主要目的。55教學目的和要求4

第一講緒論56第一講緒論5造成我國科技成果轉化率較低的原因有兩條：一是科學研究及技術開發(fā)與市場脫節(jié)；二是技術不成熟，從實驗室研究到工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)之間的橋梁沒有架通。

57造成我國科技成果轉化率較低的原因有兩條：6

定義：

從實驗室成果過渡到第一套工業(yè)裝置的全部過程。

58定義：7598原油加工概念流程圖60原油加工概念流程圖9611062國民經(jīng)濟結構農(nóng)業(yè)工業(yè)其它服務業(yè)第一產(chǎn)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)第四產(chǎn)業(yè)采掘能源制造業(yè)11.0%10.2%78.8%裝備工業(yè)流程工業(yè)15.4%44.4%33.5%6.7%如建筑業(yè)53.1%46.9%11國民經(jīng)濟結構農(nóng)業(yè)工業(yè)其它服務業(yè)第一產(chǎn)業(yè)過程工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位過程工業(yè)是我國工業(yè)的重要組成部門，國家財稅收入的主要來源

過程工業(yè)的發(fā)展對解決我國供給短缺，加快工業(yè)化進程發(fā)揮了不可替代的作用

我國過程工業(yè)尚有較大的發(fā)展空間，未來將繼續(xù)保持較高的增長速度

過程工業(yè)是資金密集型工業(yè)，發(fā)展速度與資金投入關系密切

過程工業(yè)具有較高的勞動生產(chǎn)率，但經(jīng)濟效益卻較低

過程工業(yè)的科技投入以技術改造為主，技術創(chuàng)新水平低于裝備工業(yè)

63過程工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位過程工業(yè)是我國工業(yè)的重要組成部門，64工藝基礎13工藝基礎過程工業(yè)現(xiàn)存的主要問題和制約因素主要問題資源能源浪費，環(huán)境污染嚴重自主研發(fā)能力很弱，過程放大和量化設計水平低產(chǎn)量和質(zhì)量都不能滿足需求無法滿足高新技術發(fā)展的需求，已嚴重影響到一些高技術的發(fā)展制約因素

過程工業(yè)的研發(fā)投入不足，導致過程工業(yè)技術進步緩慢區(qū)域和部門壁壘影響過程工業(yè)的資源優(yōu)化配置和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整?？蒲?、設計、生產(chǎn)嚴重隔離，無法發(fā)揮集成優(yōu)勢，技術轉移困難企業(yè)管理粗放，經(jīng)濟增長質(zhì)量不高65過程工業(yè)現(xiàn)存的主要問題和制約因素主要問題14循環(huán)經(jīng)濟所謂循環(huán)經(jīng)濟，本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟，它要求運用生態(tài)學規(guī)律而不是機械論規(guī)律來指導人類社會的經(jīng)濟活動。循環(huán)經(jīng)濟倡導的是一種與環(huán)境和諧的經(jīng)濟發(fā)展模式。它要求把經(jīng)濟活動組織成一個“資源－產(chǎn)品－再生資源”的反饋式流程，其特征是低開采、高利用、低排放?！皽p量化(reduce)、再利用(reuse)、再循環(huán)(recycle)”是循環(huán)經(jīng)濟最重要的實際操作原則(3R原則)。66循環(huán)經(jīng)濟所謂循環(huán)經(jīng)濟，本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟，它要求運用生態(tài)學循環(huán)經(jīng)濟與傳統(tǒng)經(jīng)濟的比較67循環(huán)經(jīng)濟與傳統(tǒng)經(jīng)濟的比較16綠色GDP綠色GDP是在現(xiàn)行的GDP中對環(huán)境資源進行核算，從中扣除環(huán)境成本和對環(huán)境資源的保護費用，同時考慮外部影響，包括外部經(jīng)濟性和外部不經(jīng)濟性，依次來衡量扣除自然資源損失后的真正的國民財富。綠色GDP推出具有重大意義。它比較客觀真實地反映了包括國內(nèi)生產(chǎn)總值在內(nèi)的一系列經(jīng)濟指標，可避免人們對經(jīng)濟形勢的盲目樂觀，時刻給人們敲響警鐘。對我國而言，也可以促使政府實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，而不以犧牲環(huán)境為代價片面追求GDP的高增長。68綠色GDP綠色GDP是在現(xiàn)行的GDP中對環(huán)境資源進行核算，從第二節(jié)化工發(fā)展簡史69化工是化學工藝、化學工業(yè)與化學工程的簡稱。是一門研究物質(zhì)和能量的傳遞和轉化的技術科學。A化學工藝：化學工藝是以化學反應為手段，以創(chuàng)造新產(chǎn)品為目的的生產(chǎn)技術和過程，研究重點是原料路線，催化技術、反應路線，工藝路線，針對的是個性問題；B化學工業(yè)：是運用化學工藝生產(chǎn)化學品的工廠企業(yè)形成的產(chǎn)業(yè)部類。第二節(jié)化工發(fā)展簡史18化工是化學工藝、化學工業(yè)與化學工程C化學工程：以探求“三傳一反”的共同規(guī)律為手段，以創(chuàng)造新設備、新技術，優(yōu)化設計、強化生產(chǎn)為目的的工程研究，研究重點是傳遞過程、熱力學、反應工程、分離工程，針對的是共性問題；D化工過程：在化工生產(chǎn)中，從原料到產(chǎn)品，物流經(jīng)過一系列物理和化學加工處理步驟，人們稱這一系列加工處理步驟為化工過程。70原料預處理化學反應分離與提純循環(huán)化工生產(chǎn)流程模式廢料產(chǎn)品C化學工程：以探求“三傳一反”的共同規(guī)律為手段，以創(chuàng)造新設712072217322過程開發(fā)工作框圖74概念設計各級經(jīng)濟評價基礎設計工程設計工程研究小試驗大型冷模試驗中間試驗過程研究化學試驗化學反應規(guī)律傳遞規(guī)律驗證和修改數(shù)學模型過程開發(fā)工作框圖23概念設計各級經(jīng)濟評價基礎設計工程設計工過程開發(fā)工作框圖過程開發(fā)的起點是化學試驗（應用研究成果）；成果是工程設計。開發(fā)工程包括過程研究與工程研究。過程研究包含小型試驗、大型冷模試驗、中間試驗三個環(huán)節(jié)；工程研究包含概念設計、各級經(jīng)濟評價、基礎設計三個環(huán)節(jié)，通過開發(fā)研究工作，可基本回答由應用研究成果過渡到第一套工業(yè)裝置所面臨的問題。75過程開發(fā)工作框圖過程開發(fā)的起點是化學試驗（應用研究成果）；成過程開發(fā)工作框圖

與逐級經(jīng)驗放大方法相比，上述過程開發(fā)工作框圖有如下兩大特點：（1）提出了過程研究與工程研究的框架與內(nèi)涵，并十分重視兩者自始至終的結合，特別是早期的結合。（2）體現(xiàn)了化學工程理論、方法論、工程經(jīng)驗對過程開發(fā)的指導作用。重視實驗方法在過程開發(fā)中的重要作用。工程研究者及早介入過程研究，充分發(fā)揮工程經(jīng)驗的指導作用。76過程開發(fā)工作框圖 與逐級經(jīng)驗放大方法相比，上述過程開發(fā)工作第二章化工過程開發(fā)程序和內(nèi)容77第二章化工過程開發(fā)程序和內(nèi)容262.1基本概念科學與技術科學是人對客觀世界的認識，是反映客觀世界和規(guī)律的知識和知識體系，是一項與上述內(nèi)容相關活動的事業(yè)。發(fā)現(xiàn)規(guī)律，形成理論。技術的基本內(nèi)容也是一種知識體系，包含硬件（如設備）和軟件（如工藝、方法）兩方面，并通過社會協(xié)作完成既定的目標?？茖W研究（R&D）創(chuàng)造和應用知識的探索工作782.1基本概念科學與技術277928

A基礎研究（BR）

沒有特定的商業(yè)目的，以創(chuàng)新探索知識為目標的研究，稱為基礎研究。其核心是在高水平上創(chuàng)新。如果有特定的目標，運用基礎研究的方法進行的基礎研究，稱為應用基礎研究。80 A基礎研究（BR）29科學研究（R&D）B應用研究（AR）運用基礎研究成果和相關知識，為創(chuàng)新新產(chǎn)品、新方法、新技術、新材料的技術基礎所進行的研究。例如新型反應器，反應過程強化，反應器的模擬和放大，新型節(jié)能技術，“三廢”處理新技術等。C技術開發(fā)研究（D）應用基礎研究與應用研究成果和相關知識，為創(chuàng)新新產(chǎn)品、新方法、新技術、新材料以生產(chǎn)產(chǎn)品或完成工程任務為目的而進行的技術研究活動。技術開發(fā)研究包括過程研究和工程研究。其中過程研究包括：小型工藝試驗、大型冷模試驗、中試；工程研究包括：概念設計、經(jīng)濟評價和基礎設計。81科學研究（R&D）B應用研究（AR）30基礎研究應用研究開發(fā)研究成果新發(fā)現(xiàn)、新理論、新規(guī)律與定律發(fā)明將實驗室研究成果轉化為第一套工業(yè)裝置表現(xiàn)形式學術論文或學術著作專利論文著作研究報告、論文、圖紙以及裝置、設備、產(chǎn)品等研究方法原始創(chuàng)新性、科學性、完整性、邏輯性技巧創(chuàng)新，局部、實用、可行與可靠82基礎研究應用研究開發(fā)研究成果新發(fā)現(xiàn)、新理論、新規(guī)律與定律發(fā)明R&D/GDP：標志國家對科技的重視和依靠程度，也是一個國家發(fā)達程度的表現(xiàn)。發(fā)達國家大多在2％～3％，而發(fā)展中國家大多在1％以下。83R&D/GDP：標志國家對科技的重視和依靠程度，也是一個國家我國現(xiàn)行國家科技計劃

火炬計劃星火計劃國家科技攻關計劃國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)國家基礎研究重大計劃(973計劃)重大產(chǎn)業(yè)化項目重大項目重要方向項目

84科技部中科院發(fā)改委我國現(xiàn)行國家科技計劃火炬計劃33科技部中科院發(fā)改委2022/11/14852022/11/9342.2化工過程開發(fā)步驟立項前的可行性研究實驗室研究收集資料概念設計技術經(jīng)濟評價模型試驗中試基礎設計工程設計建立生產(chǎn)裝置86放大和優(yōu)化2.2化工過程開發(fā)步驟立項前的可行性研究35放大和優(yōu)化一、立項前的可行性研究發(fā)展生產(chǎn)和市場需要發(fā)展生產(chǎn)：考察課題的新穎性、先進性和采用技術的成熟程度等市場：成本和質(zhì)量合理的原料路線原料供應來源穩(wěn)定而充足，質(zhì)量符合生產(chǎn)要求，價格合理，儲運方便和安全無毒等能夠生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品工藝技術路線的先進性和可靠性較好的社會效益和經(jīng)濟效益社會效益：對國民經(jīng)濟和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的意義和作用經(jīng)濟效益：項目的投資、盈利和投資回收期87一、立項前的可行性研究發(fā)展生產(chǎn)和市場需要36二、實驗室研究88實驗室研究基礎研究小試篩選技術路線和工藝方法測定有關物性數(shù)據(jù)測定反應動力學數(shù)據(jù)測定熱力學參數(shù)篩選分析方法研制催化劑工藝路線優(yōu)化工藝條件目的：從試驗中收集與過程開發(fā)有關的基礎數(shù)據(jù)或技術信息二、實驗室研究37實驗室研究基礎研究小試篩選技術路線和三、收集資料89資料獲?。何墨I或互聯(lián)網(wǎng)調(diào)查，社會調(diào)研第一套生產(chǎn)裝置核心技術產(chǎn)品副產(chǎn)品廢棄物處理經(jīng)濟效益原料來源能源種類工藝技術公用工程三、收集資料38資料獲?。何墨I或互聯(lián)網(wǎng)調(diào)查，社會調(diào)研第一套核四、概念設計

概念設計又稱“預設計”，是根據(jù)實驗室取得的研究成果，并結合收集的各種技術經(jīng)濟信息，對被開發(fā)過程的工業(yè)化方案提出一個初步設想。90四、概念設計 概念設計又稱“預設計”，是根據(jù)實驗室取得的研究四、概念設計91概念設計工藝技術路線和工藝方法的說明工藝流程簡圖簡單的物料/能量衡算初步確定原材料和能耗指標主要設備型式預計“三廢”排放量及毒害程度估算投資和生產(chǎn)成本小試存在的問題對模型試驗或中試提出的建議或設計四、概念設計40概念設計工藝技術路線和工藝方法的說明四、概念設計概念設計時應注意的問題：設計的重點應放在合理安排工藝流程上應盡可能對已由實驗室研究確定的技術路線從理論分析和計算中尋找合理的技術依據(jù)盡可能對全工藝流程系統(tǒng)作物料衡算和能量衡算，以便提供估算投資和成本的所需數(shù)據(jù)92四、概念設計概念設計時應注意的問題：41五、技術經(jīng)濟評價目的：對被開發(fā)項目的工藝技術方案進行科學論證，以便為該方案的實施作出決策。93初步評價中間評價最終評價五、技術經(jīng)濟評價目的：對被開發(fā)項目的工藝技術方案進行科學論證六、模型試驗模型試驗一般都是對工業(yè)生產(chǎn)中的某些重要過程作放大的工業(yè)模擬試驗。多數(shù)情況下不涉及整個工藝流程和各工藝步驟間的銜接。模型試驗設備一般比實驗室研究規(guī)模大并具有工業(yè)設備的仿真性質(zhì)研究的主要內(nèi)容：最佳工藝條件、工程因素的影響；放大效應；測定放大所需的有關數(shù)據(jù)或判據(jù)考察的重點是工程和工藝問題兩者形式：冷模試驗和熱模試驗94六、模型試驗模型試驗一般都是對工業(yè)生產(chǎn)中的某些重要過程作放大冷模試驗