化工工藝基礎(chǔ)課件緒論

化工工藝基礎(chǔ)課件緒論課程介紹“化工工藝基礎(chǔ)”這門課程是安全專業(yè)本科生學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是化學(xué)工程技術(shù)學(xué)科與化學(xué)學(xué)科之間的橋梁。本課程從化工生產(chǎn)的工藝操作單元和生產(chǎn)角度出發(fā)，運用化工過程的基本原理，闡明化工工藝的基本概念和基本理論，介紹典型產(chǎn)品的生產(chǎn)方法、工藝原理和工藝條件、典型流程與關(guān)鍵設(shè)備。為進一步學(xué)習(xí)專業(yè)課以及畢業(yè)后從事化工安全工作打下必要的基礎(chǔ)。化工工藝基礎(chǔ)課件緒論學(xué)習(xí)本課程的目的通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解當(dāng)今化學(xué)工業(yè)的概貌，掌握化工過程的基本原理，典型工藝過程的方法、原理、流程及工藝條件，了解化工生產(chǎn)中的設(shè)備材質(zhì)、安全生產(chǎn)、三廢治理等問題。以便學(xué)生為將來從事學(xué)習(xí)化工安全專業(yè)課奠定基礎(chǔ)。安全工程專業(yè)的學(xué)生應(yīng)廣泛涉獵多學(xué)科、多領(lǐng)域的學(xué)科知識，作為化工安全方向的安全專業(yè)學(xué)生更應(yīng)對化工這一學(xué)科的知識有深入的了解。化工工藝基礎(chǔ)課件緒論推薦教材和教學(xué)參考書1）吳志泉等編工業(yè)化學(xué)上海：華東化工學(xué)院出版社，2）曾之平等編化工工藝學(xué)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，19973）黃仲九主編化學(xué)工藝學(xué)北京：高等教育出版社，20014）陳五平主編無機化工工藝學(xué)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，19965）吳指南主編基本有機化工工藝學(xué)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，19906）陳蜜蜂等編精細化工產(chǎn)品的合成及工藝鄭州：河南科技出版社，1996化工工藝基礎(chǔ)課件緒論第一章緒論化工工藝基礎(chǔ)課件緒論1.1化學(xué)工業(yè)概論化工工藝基礎(chǔ)課件緒論化學(xué)工業(yè)在我國，“化學(xué)工業(yè)”通常理解為包括化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥、三酸兩堿(硫酸、硝酸、鹽酸、燒堿、純堿)、三烯（乙烯、丙烯、丁烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、一炔（乙炔）、一萘、、無機鹽、染料、涂料、化學(xué)試劑、助劑、感光材料、磁性記錄材料，以及石油化工、合成橡膠、塑料、化學(xué)纖維等的制造，即所謂“大化工”。化工工藝基礎(chǔ)課件緒論化學(xué)工業(yè)行業(yè)分類化學(xué)工業(yè)門類復(fù)雜，是一個包含多個行業(yè)的工業(yè)部門。按4類分：原料工業(yè)（煤、石油、天然氣等）基本無機化工（酸、堿、鹽）基本有機化工（合成材料、加工業(yè)）合成工業(yè)（制藥、精細化工）石油煉制和裂解工業(yè)、煤焦化及煤焦油工業(yè)、基本有機合成工業(yè)、合成高分子工業(yè)、氯堿工業(yè)、制酸工業(yè)、肥料工業(yè)以及精細化學(xué)工業(yè)。

b．按8類分：化工工藝基礎(chǔ)課件緒論c．按產(chǎn)品分類（25類）：如：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、天然產(chǎn)品、生活用品等

①通用化學(xué)品：以煤、石油、天然氣、農(nóng)副產(chǎn)品為原料經(jīng)簡單加工而成的三烯、三苯、一炔、一萘、三酸、二堿等。d．按技術(shù)密集程度和附加值大小分類：②精細化工品：以通用化學(xué)品為原料，深加工，高附加值，小批量，大利潤，高純度的產(chǎn)品?；すに嚮A(chǔ)課件緒論化學(xué)工業(yè)通常將化工分為無機化學(xué)工業(yè)和有機化學(xué)工業(yè)。1、無機化學(xué)工業(yè)無機酸工業(yè)：硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸、硼酸等；氯堿工業(yè)：燒堿、純堿、氯氣、漂白粉等；化肥工業(yè)：氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥料等；無機精細化工：無機鹽、試劑、助劑、添加劑等。2、有機化學(xué)工業(yè)1）石油煉制工業(yè)：汽油、柴油、煤油、潤滑油等；2）石油化學(xué)工業(yè)：有機產(chǎn)品（有機酸、酯、醚、酮、醛等）、合成塑料及樹脂、合成纖維、合成橡膠；3）有機精細化工：染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、涂料、顏料、香料、試劑、表面活性劑、化學(xué)助劑、感光材料、催化劑等；4）食品工業(yè)：飲料、生物化學(xué)制品；5）油脂工業(yè)：油脂、肥皂、硬化油等?；すに嚮A(chǔ)課件緒論化工與人類生存

人類需要攝取食物來維持生命?！懊褚允碁樘臁薄r(nóng)用化學(xué)品，早已成為解決糧食危機的重要手段。農(nóng)作物生長需要營養(yǎng)素，需要量大的最主要是氮、磷、鉀肥。農(nóng)業(yè)還離不開農(nóng)用化學(xué)藥劑(農(nóng)藥)，它為農(nóng)作物保護提供了有效武器。農(nóng)用化學(xué)品還不止化肥和農(nóng)藥，如農(nóng)用塑料薄膜在溫室種菜、育秧和地膜覆蓋減少蒸發(fā)等方面部取得增產(chǎn)效果。新的農(nóng)用化學(xué)品如微量元素肥料、化肥增效劑、蒸發(fā)阻抑劑、土壤改良劑、人工降雨劑、合成飼料等，正在不斷出現(xiàn)。化工工藝基礎(chǔ)課件緒論化工與人類生存化學(xué)加工工業(yè)對人類的貢獻還有醫(yī)藥，人類要生存必須與疾病作斗爭，這就離不開藥物。19世紀(jì)30年代發(fā)明并開始生產(chǎn)的一系列磺胺藥，是化學(xué)藥物研制生產(chǎn)的一個里程碑。40年代發(fā)明的青枚素，還有后來發(fā)明的其他抗生素，比磺胺藥更有效，在第二次世界大戰(zhàn)中拯救了無數(shù)傷病員的生命。

化工工藝基礎(chǔ)課件緒論化工與能源

人類的生存發(fā)展還離不開能源。我們的祖先從鉆木取火掀開了利用能源的歷史。一次能源是指從自然界獲得且可直接加以利用的熱源和動力源，包括煤、石油、天然氣等化石燃料，林木秸桿等植物燃料，以及核燃料，還有水能、風(fēng)能、地?zé)?、海洋能和太陽能等。二次能源是指從一次能源加工得到的便于利用的能量形式，除火?水電、核電通常計入一次能源)以外，主要另指化學(xué)加工得到的汽油、柴油、重油印人造汽油等液體燃料，煤氣、液化石油氣等氣體燃料。化工工藝基礎(chǔ)課件緒論化工與能源解決能源問題的出路無非一是開源，二是節(jié)流。開源就是尋求新的能源，主要著眼于儲量較大的能源和可再生能源。煤的儲量較為豐富，在石油將要告竭之日，人們所需液體燃料要靠煤的化學(xué)轉(zhuǎn)化取得。發(fā)展煤化工，通過適宜的化學(xué)加工將煤轉(zhuǎn)化為潔凈的液體燃料和氣體燃料。另一較豐富的能源是核能。比較有希望的是太陽能電池與海水電解相解制氫，如果技術(shù)上得到突破，這一可再生能源在理論上是無限的?；すに嚮A(chǔ)課件緒論化工與人類生活化工不但保障人類的生存，還為提高人民衣食住行和其他物質(zhì)文化生活的水平和質(zhì)量作出貢獻?；瘜W(xué)纖維的出現(xiàn)，為紡織工業(yè)提供了五光十色的原料，極大滿足了人類的需要，美化了人們的衣著。一個年產(chǎn)1萬噸合成纖維工廠的產(chǎn)量，相當(dāng)于15萬畝棉田(以每畝年產(chǎn)棉花80kg，且合成纖維比重為棉花的80％計)或200萬只綿羊(以每年每只羊剪毛5kg計的纖維產(chǎn)量）。合成染料的問世人們的服裝才更加艷麗。

化工工藝基礎(chǔ)課件緒論化工與人類生活住的方面，除木材、鋼材不是化工產(chǎn)品，從傳統(tǒng)的建筑材料——磚瓦、水泥、玻璃、陶瓷，到新型建筑材料，如塑料結(jié)構(gòu)材料等的生產(chǎn)，都屬于于化工的范圍。行的方面，現(xiàn)代化交通工具屬新月異，如汽車、飛機，從結(jié)構(gòu)材料到燃料，無不需要化工生產(chǎn)，無不與化工息息相關(guān)。以汽車為例，汽車外部的輪胎，車身的底漆、面漆，車窗玻璃、燈罩以及其他零件，內(nèi)部的方向盤、儀表面板、各種裝飾材料，到處可以看到化工品。近年來用工程塑料代替鋼材制造車身，可以減輕車體的自重，從而大幅度降低燃料消耗。還有高性能輪胎的開發(fā)也為提高車速，確保安全創(chuàng)造了條件?；すに嚮A(chǔ)課件緒論化工與人類生活用的方面的貢獻更不勝枚舉。僅以洗滌用品為例，1990年我國洗滌用品的總產(chǎn)量就達257.4萬噸，其中肥皂為106萬噸，合成洗滌劑為151萬噸，產(chǎn)值共達87億元。化工工藝基礎(chǔ)課件緒論化工與國防戰(zhàn)爭是鐵與火的洗禮，要把千百噸鋼鐵傾瀉到敵人頭上，就離不開火炸藥?；づc國防的關(guān)系可以遠溯到黑火藥的發(fā)明。黑火藥是我國“四大發(fā)明”之一，它標(biāo)志著武器由冷兵器發(fā)展為熱兵器，千余年來一直是戰(zhàn)爭的主要工具之一，是后來現(xiàn)代火炸藥工業(yè)的先驅(qū)?；すに嚮A(chǔ)課件緒論化工與國防火炸藥工業(yè)是廣義化學(xué)加工工業(yè)的重要組成部分，它的生產(chǎn)工藝及設(shè)備與一般化學(xué)工此特別是染料工業(yè)、制藥工業(yè)十分近似，具有相同的操作和過程。與國防有關(guān)的化工產(chǎn)品還很多，如防化學(xué)武器和防細菌武器，都離不開化學(xué)品。裝甲運兵車和自行火炮如果沒有橡膠輪胎，將只是一堆廢鐵。同樣核武器的制造也與化工分不開?；すに嚮A(chǔ)課件緒論化工與現(xiàn)代化現(xiàn)代化的基礎(chǔ)是科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化。科學(xué)技術(shù)，即化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、生物科學(xué)和各種工程技術(shù)，是化工發(fā)展的基礎(chǔ)。而化工的發(fā)展，反過來又推動科學(xué)技術(shù)進一步前進。當(dāng)前科技發(fā)展的尖端領(lǐng)域，幾乎無不與化工密切有關(guān)?；すに嚮A(chǔ)課件緒論機械工業(yè)

切割用的電石、成型劑、粘合劑、表面處理、化學(xué)鍍、防銹涂料、合成纖維、合成樹脂、橡膠、涂料、石棉、玻璃、建材等。

電子工業(yè)

超高材料、超導(dǎo)材料；如氣體、試劑、半導(dǎo)體、熒光屏及其他溶劑。

化工工藝基礎(chǔ)課件緒論國防工業(yè)

炸藥、助推劑、復(fù)合材料、陶瓷、核燃料等。

農(nóng)業(yè)

合成纖維代替棉花、合成橡膠代替天然橡膠；如，生產(chǎn)1萬t合成纖維相當(dāng)于200km2棉田所產(chǎn)棉花，制造1萬t合成橡膠相當(dāng)于166.5km2橡膠園所產(chǎn)的天然橡膠。農(nóng)藥、化肥、農(nóng)用地膜、人工降雨等。日用品

衣、食、住、行、醫(yī)療及文體用品等。

化工工藝基礎(chǔ)課件緒論1.2化學(xué)工業(yè)發(fā)展史化工工藝基礎(chǔ)課件緒論現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè)在20世紀(jì)初30年代有兩次飛躍。20世紀(jì)初的一大飛躍是合成氨生產(chǎn)工藝的突破。第一座“哈伯—博施法”合成氨工廠于1912年建成，1913年投入生產(chǎn)。此法標(biāo)志著高溫高壓催化反應(yīng)在工業(yè)上實現(xiàn)的重大突破，同時又在催化劑制造、耐腐蝕合金鋼冶煉、耐高壓反應(yīng)器制造、煤的氣化、氣體分離凈制技術(shù)等方面取得一系列成就，成為化學(xué)工業(yè)發(fā)展史上的一個里程碑。一般認為它不但是現(xiàn)代化肥工業(yè)的發(fā)端，也標(biāo)志著現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的伊始。

化工工藝基礎(chǔ)課件緒論20世紀(jì)化學(xué)工業(yè)20世紀(jì)30～40年代是化學(xué)工業(yè)大發(fā)展時期。許多今天在國民經(jīng)濟中起重要作用的化工和石油化工產(chǎn)品，都是在這個時期涌現(xiàn)的。如：1930年，德國法本公司用本體聚合法進行聚苯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)，60年代石油化學(xué)工業(yè)和高分子工業(yè)的大發(fā)展形成了第二次工業(yè)革命?；すに嚮A(chǔ)課件緒論20世紀(jì)的石油化學(xué)工業(yè)1920年，美國新澤西標(biāo)準(zhǔn)石油公司利用煉廠氣中的丙烯生產(chǎn)出合成異丙醇，被認為是石油化工的萌芽。20年代中期，以及前述20～40年代化工新產(chǎn)品、新技術(shù)的大量涌現(xiàn)，其中有的為石油化工開辟了中間原料，如：1919電美國聯(lián)合碳化物公司開發(fā)出以乙烷、丙烷為原料高溫裂解制乙烯的技術(shù)，隨后林德公司實現(xiàn)了從裂解氣中分離出乙烯。1930年建立了第一個生產(chǎn)乙烯的石油化工廠。在芳烴和二烯烴生產(chǎn)方面，1941年開發(fā)成功從石油輕質(zhì)餾分催化重整制取芳烴的新工藝。同年從烴類裂解氣體中分離出合成橡膠的重要單體丁二烯?；すに嚮A(chǔ)課件緒論20世紀(jì)的石油化學(xué)工業(yè)由于烯烴、芳烴和二烯烴生產(chǎn)技術(shù)的成功，接著又研究出一系列以其為原料的產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，如：乙烯間接水合制乙醇(1930)；乙烯與苯烷基化制苯乙烯(1930)；乙烯制環(huán)氧乙烷(1937)；乙烯為原料生產(chǎn)氯乙烯(1940)；丁烯脫氫制丁二烯(1943)等等?；すに嚮A(chǔ)課件緒論20世紀(jì)的石油化學(xué)工業(yè)在下游產(chǎn)品方面，30年代初期，在以德國人施陶丁格和俄國人謝茵諾夫為代表的聚合物科學(xué)理論的指導(dǎo)下，高分子化工新產(chǎn)品大量涌現(xiàn)，如：1930電德國法本公司用本體法生產(chǎn)聚苯乙烯，并與其他單體共聚生成一系列樹脂。1931年，法本公司用乳液法生產(chǎn)聚氯乙烯。1931年，美國用本體法生產(chǎn)出聚甲基丙烯酸丙烯甲酯，即有機玻璃。1939年，美國杜邦公司生產(chǎn)出尼龍66纖維。1939年，英國帝國化學(xué)公司發(fā)明高壓氣相法生產(chǎn)聚乙烯。所有這些都為石油化學(xué)工業(yè)的大發(fā)展準(zhǔn)備了充分有利的條件?；すに嚮A(chǔ)課件緒論1.3我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展化工工藝基礎(chǔ)課件緒論近代化工初創(chuàng)時期我國近代化學(xué)工業(yè)始于19世紀(jì)末。1876年天津機械局建成我國策一座鉛室法硫酸廠，日產(chǎn)硫酸約2噸，可以說是中國近代化學(xué)工業(yè)的伊始。陸續(xù)興辦的化工廠還有：1889年在唐山建成中國第一座水泥廠，即現(xiàn)在的啟新水泥廠。1895年在上海建立我國第一座無煙火藥廠。1905年陜西興辦我國策一座石油開采和煉制企業(yè)——延長石油官廠，1907年開鉆出油，生產(chǎn)煤油。1915年在上海建立我國策一家涂料生產(chǎn)廠——開林油漆廠，同年在廣州建成第一個橡膠制品廠?；すに嚮A(chǔ)課件緒論近代化工初創(chuàng)時期1918年在大連（即今大連染料廠)，次年在青島（即今青島染料廠）先后建廠，生產(chǎn)硫化黑染料。1921年在上海勝德廠開始生產(chǎn)賽路珞制品，1926年開始生產(chǎn)酚醛樹脂。1924年在天津塘沽建成第一個純堿廠——永利堿廠：1925年在石家莊建成第一個焦化廠，供漢冶萍鐵廠煉鐵之用。1934年在南京建設(shè)我國策一個合成氨廠，1937年建立投入生產(chǎn)。1944年重慶藥械制造實驗廠首次合成DDT并小量生產(chǎn)?；すに嚮A(chǔ)課件緒論現(xiàn)代化工及前景

到1949年，舊中國的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)仍然十分薄弱，只是在南京、沈陽、大連、天津、上海等沿海城市有一些中小化工廠。1949年，全國化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值僅億元，只占全國工業(yè)總產(chǎn)值的％。化工主要產(chǎn)品產(chǎn)量僅為：化肥萬噸，硫酸4萬噸燒堿萬噸，純堿萬噸電石萬噸，輪胎3萬條，有機化學(xué)工業(yè)幾乎還是空自。在原蘇聯(lián)的幫助下，建立了三大化工基地和一個抗生素基地，即：吉林化工公司：包括氮肥廠、電石廠、染料廠；太原化工公司：包括氮肥廠、化工廠、合成藥廠；蘭州化工公司：包括氮肥廠、合成橡膠廠、蘭州煉油廠；華北制藥廠：包括抗生素廠、淀粉廠、玻璃廠?；すに嚮A(chǔ)課件緒論現(xiàn)代化工及前景70年代隨著我國石油工業(yè)的迅速發(fā)展，一批石油化工企業(yè)先后建立，以上三種合成材料產(chǎn)量大幅度增長。80年代，在改革開放總方針指導(dǎo)下，石油化工迅速倔起，基本化工和精細化工也迅速發(fā)展。到1991年，我國主要石油化工和合成材料產(chǎn)量已達：乙烯萬噸，塑料153萬噸，合成纖維60．7萬噸，合成橡膠萬噸。其他主要化工產(chǎn)品如：純堿236萬噸，硫酸293萬噸均居世界第三位；燒減270萬噸，居世界第五位。中國化學(xué)工業(yè)包括石油化學(xué)工業(yè)在內(nèi)，總產(chǎn)值共達926億元，約占全國工業(yè)總產(chǎn)值的8％，平均每年遞增％。化工工藝基礎(chǔ)課件緒論現(xiàn)代化工及前景2005年底的統(tǒng)計，目前已經(jīng)有20多種主要的石油化工產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界的前列。從目前統(tǒng)計來看，原油產(chǎn)量位居世界第六，同時中國成為世界第二大消費國；煉油能力超過3億噸，居世界第二；乙烯生產(chǎn)能力664．5萬噸，位居世界第三；五大類合成樹脂生產(chǎn)能力世界第四；合成纖維生產(chǎn)能力世界第一；合成橡膠生產(chǎn)能力世界第四；聚丙烯和合成橡膠消費量世界第一；硫酸、合成氨、化肥、電石、染料、磷礦、磷肥、膠鞋等產(chǎn)量世界第一；農(nóng)藥、燒堿、輪胎等產(chǎn)量世界第二；涂料等世界第三。由于整個化學(xué)工業(yè)進入一個新的景氣周期?；すに嚮A(chǔ)課件緒論現(xiàn)代化工的特點

(1)化學(xué)工業(yè)是獨特的、不可