化學(xué)工藝學(xué)緒論

化學(xué)工藝學(xué).緒論化學(xué)工藝學(xué)的研究范疇工藝學(xué)的對象：化學(xué)工業(yè)：生產(chǎn)過程中化學(xué)方法占主要地位的過程工業(yè)?；瘜W(xué)工藝的內(nèi)涵：源頭：基礎(chǔ)科學(xué)（物理、化學(xué)、生物等）的最新成就內(nèi)容：綜合利用各種原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的原理、方法、流程和設(shè)備目標(biāo)：創(chuàng)立技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)安全、環(huán)境無害的生產(chǎn)過程?；瘜W(xué)工藝學(xué)的研究內(nèi)容化學(xué)工藝：把產(chǎn)品生產(chǎn)過程里所需要的各個(gè)生產(chǎn)單元里的設(shè)備如何有機(jī)的串聯(lián)在一起，把它們集成在一起，這樣組成一個(gè)完整的系統(tǒng)。.原料選擇和預(yù)處理.生產(chǎn)方法的選擇及其原理.反應(yīng)過程研究（催化劑、工藝參數(shù)）.流程的組織.設(shè)備的選擇、結(jié)構(gòu)與操作.生產(chǎn)控制要求.產(chǎn)品規(guī)格、副產(chǎn)品的分離和利用.能量的回收和利用.不同工藝流程的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境評價(jià)化學(xué)工程學(xué)與化學(xué)工藝學(xué)兩者相輔相承，密不可分，構(gòu)成了一級學(xué)科的兩翼?；瘜W(xué)工程學(xué)：化學(xué)工業(yè)中的共性問題物理一傳遞現(xiàn)象（傳熱、傳質(zhì)、動(dòng)量傳遞）反應(yīng)一反應(yīng)工程，放大效應(yīng)單元操作為過程提供技術(shù)基礎(chǔ)化學(xué)工藝學(xué)：以產(chǎn)品為目標(biāo)的過程技術(shù)，對過程的組織、優(yōu)化根據(jù)產(chǎn)品需求，將單項(xiàng)化工技術(shù)組織集成優(yōu)化，構(gòu)成一個(gè)過程系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化化學(xué)工業(yè)的發(fā)展、地位和作用.歷史貢獻(xiàn)創(chuàng)造現(xiàn)代物質(zhì)文明一核心科學(xué)（滲透衣食住行、無所不在）人口爆炸下的農(nóng)業(yè)革命（1930年，全球20億；2000年，60億。耕地有限，靠化肥、農(nóng)藥解決糧食問題。）醫(yī)藥革命——新藥物的出現(xiàn)（壽命1900年，47歲；2000年，72歲。）.新技術(shù)革命中的化學(xué)工業(yè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)（化學(xué)工業(yè)增長速度高于整個(gè)工業(yè)平均增長速度。中國的增長速度超過發(fā)達(dá)國家。）高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支撐和保障（生物、航天、信息、材料都離不開化學(xué)工業(yè)和化學(xué)工藝學(xué)。）.可持續(xù)發(fā)展中的化學(xué)工業(yè)負(fù)面效應(yīng)：環(huán)境惡化、生物破壞十大污染行業(yè)中化工居首位（?40%）.可持續(xù)發(fā)展中的化學(xué)工業(yè)綠色循環(huán)的生態(tài)社會(huì)＞可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展，人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展＞支撐：高新技術(shù)、多學(xué)科交叉、多技術(shù)集成.化學(xué)工藝在可持續(xù)發(fā)展中需解決的問題：降低自身的能耗、物耗實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好的清潔生產(chǎn)工藝1.5現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特點(diǎn).大型化、綜合化、精細(xì)化.節(jié)能工業(yè)發(fā)展.安全和環(huán)境保護(hù)原料、過程和產(chǎn)品的綠色（原料綠色化：無毒無害原料，可再生資源。反應(yīng)綠色化：原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)，綠色催化劑，綠色溶劑。產(chǎn)品綠色化：安全，可降解）.資金密集和技術(shù)密集口資金密集投資大產(chǎn)值高、利潤率大、回收周期短口技術(shù)密集多學(xué)科相互結(jié)合開發(fā)新技術(shù)需求開拓性、創(chuàng)新性人才.6化學(xué)工業(yè)的原料資源和主要產(chǎn)品.化學(xué)工業(yè)的原料資源口化石資源煤、石油、天然氣、無機(jī)化學(xué)礦口可再生資源生物質(zhì)、其它廢物口其它空氣、水（海水 鹵水 K、Li、Br2）.化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品無機(jī)化工產(chǎn)品重要產(chǎn)品：“三酸”（硫酸、硝酸、鹽酸）“兩堿”（燒堿、純堿）合成氨還有無機(jī)鹽、無機(jī)酸、工業(yè)氣體等?？捎脽o機(jī)原料來制得：有機(jī)化工產(chǎn)品八大基本有機(jī)化工產(chǎn)品：〃三烯三苯一炔一萘”乙烯、丙稀、丁二烯、乙炔、苯、甲苯、二甲苯、萘。原料 枷工 基本化工產(chǎn)品石油 煉制 低段烷蜂.烯母、芳是天然氣，—■■天燃?xì)馓幚? C「J烷炷煤 焦化 K芳煌高分子化工產(chǎn)品、精細(xì)化工產(chǎn)品、生物化工產(chǎn)品1.7化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢一、一碳化工（C1）：以含有一個(gè)碳原子的物質(zhì)（CO、CO2、CH4、CH3OH等）為原料合成化工產(chǎn)品或液體燃料的有機(jī)化工工藝。二、以可再生資源為主要化工原料生物質(zhì)：泛指木材、農(nóng)作物（秸桿、稻草、麥桿、豆桿、棉花桿、谷殼等）、雜草、藻類、有機(jī)廢棄物等。生物質(zhì)氫氣、合成氣；生物質(zhì)甲醇、乙醇；生物質(zhì)汽油、柴油；天然氣的化工利用途徑弱化或部分轉(zhuǎn)化一碳牝?qū)W品C]?保混合靜人造液體燃料氫氣合成氣CO+H2甲烷弱化或部分轉(zhuǎn)化一碳牝?qū)W品C]??；旌响o人造液體燃料氫氣合成氣CO+H2甲烷氧化率-裂解一氨氧化一氯化一硝比一一碳化學(xué)品甲弋一乙烘 乙烘化學(xué)品碳黑一氫匍酸一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷 四氯甲烷一硝基甲烷甲烷一乙烷丙烷乙烷丙烷丁烷r-丁烷r-裂解—乙第^氧化^一雷酸,期丁第二酸舒—■脫氫丁二第乙烯系列產(chǎn)品L高壓聚乙庸-薄膜成型制品聚合^一低壓乙烯系列產(chǎn)品L高壓聚乙庸-薄膜成型制品聚合^一低壓聚乙庸-薄膜成型制品^線性低密度聚乙庸^薄膜成型制品乙烯— I一乙4「綸抗凍劑炸藥氧化一環(huán)!乙垸一「表面活性劑II-乙醇胺乙醛-醋酸—酯類維尼綸制藥 -合成原料增塑劑原料

水合^乙醇^溶劑合成原料氯化—二氯乙垸—氯乙烯「聚氯乙烯E塑料薄膜合成纖維丁打y田打 合成纖維乙酰氧基化^醋酸乙烯―I-涂料、粘合劑L聚苯乙烯塑料革的烷基化一乙第一苯乙庸—I-丁苯橡膠二聚丁煒—聚丁烯線性低密度聚乙庸齊聚、水合一高碳醇一表面活性劑 增塑劑芳烴系列產(chǎn)品乙群垸基化_ 脫氫-7*廠一再明L—不酚 乙奉廠一再明L—不酚?異丙基十二懦或鹵代十二垸 十二垸基苯一合成洗藤劑氧化 氯苯—染料中間體，醫(yī)藥加冕―環(huán)己信—聚酰屐纖維氧化 凝丁諦二酸SF甲基二異富酸酯一匚聚氨酯泡沫塑料聚氨酯橡膠甲基二異富酸酯一匚聚氨酯泡沫塑料聚氨酯橡膠氧