化工过程与工艺.doc

研究生课程-王博化工过程与工艺1. 绪论1-1化学工艺学的研究范畴1-2化学工业的发展历史及其在人类社会中的作用1-3现代化学工业的特点和发展方向1-3.1现代化学工业的特点1-3.2化学工业发展的方向1-4化学工业的原料资源和主要产品1-4.1化学工业的原料资源1-4.2化学工业的主要产品2. 化学工业的共性知识2-1 化学工业原料资源及其加工利用2-1.1 无机化学矿及其加工利用2-1.2 石油及其加工利用2-1.3天然气及其加工利用2-1.4煤及其加工利用2-1.5生物质及其加工利用2.1.6再生资源的开发利用2-1.7空气和水2-2 化工生产过程及流程2-2.1化工生产过程2-2.2化工生产工艺指标2-3 化工过程的主要效率指标2-3.1生产能力和生产强度2.3.2转化率、选择性和平衡产率的计算2.4 反应条件对化学平衡和反应速率的影响2-4.1温度的影响2-4.2浓度的影响2-4.3压力的影响2.5 催化剂的性能及使用2-5.1催化剂的基本特征2-5.2催化剂的分类2-5.3工业催化剂使用中的有关问题2.6 反应过程的物料衡算和热量衡算基础2.6.1反应过程的物料衡算基础2.6.1反应过程的热量衡算基础3. 烃类热裂解3-1热裂解过程的化学反应3-1.1烃类裂解的反应规律3-1.2烃类裂解的反应机理3-1.3裂解原料性质及评价3.1.4裂解反映的化学热力学和动力学3.2 裂解过程的工艺参数和操作指标3-2.1裂解温度和停留时间3-2.2烃分压与稀释剂 3-2.3裂解深度3-3 管式裂解炉及裂解工艺过程3-3.1管式裂解炉3-3.2急冷、热量回收及清焦3-4 裂解气的预分流及净化3-4.1裂解气预分馏的目的与任务3-4.2预分馏工艺过程概述3-4.3裂解汽油与裂解燃料油3-4.4裂解气的净化3-5 压缩和制冷系统3-5.1裂解气的压缩3-5.2裂解装置中的制冷系统3-6裂解气的精馏分离系统3-6.1分离流程的组织 3-6.2分离流程的主要评价指标3-6.3脱甲烷塔3-6.4乙烯塔3-6.5中间冷凝器和中间再沸器3-7 乙烯工业的发展趋势3-7.1乙烯建设规模继续向大型发展3-7.2生产新技术的研究开发4. 芳烃转化过程4-1 概述4-1.1芳烃的来源于生产方法4-1.2芳烃馏分的分离4-1.3芳烃的转化4-2 芳烃转化4-2.1芳烃的脱烷基化4-2.2芳烃的岐化与烷基转移4-2.3C8芳烃的异构化4-2.4芳烃的烷基化4-3 C8芳烃的分离4-3.1C8芳烃的组成与性质4-3.2C8芳烃单体的分离5. 合成气的生产过程5-1 概述5-1.1合成气的生产方法5-1.2合成气的应用实例5-2 由天然气制造合成气5-2.1天然气制合成气的工艺技术及其进展5-2.2天然气蒸汽转化过程工艺原理5-2.3天然气蒸汽转化过程的工艺条件5-2.4天然气蒸汽转化过程和主要设备5-2.5气体中硫化物和二氧化碳的脱除5-3 由煤制合成气5-3.1煤气化过程工艺原理5-3.2煤汽化的生产方法及主要设备5-3.3一氧化碳变换过程5.4 由渣油制合成气5-4.1渣油部分氧化过程工艺原理5-4.2渣油部分氧化反应器和工艺流程6. 加氢与脱氢过程6-1 概述6-1.1加氢反应的类型6-1.2脱氢反应的类型6-2 加氢脱氢反应的一般规律6-2.1催化加氢反应的一般规律6-2.2催化脱氢反应的一般规律6-3 合成氨和尿素6-3.1合成氨生产方法简介6-3.2合成气的精制方法6-3.3氨的合成原理及工艺6-3.4合成氨系统的技术进展6.3.5尿素的合成6-4甲醇的合成6-4.1合成甲醇的基本原理6-4.2合成甲醇催化剂6-4.3合成甲醇工艺条件6-4.4合成甲醇工艺流程及反应器6-4.5合成甲醇的技术进展6-5 乙苯脱氢制苯乙烯6-5.1制取苯乙烯的方法简介6-5.2乙苯催化脱氢的基本原理6-5.3乙苯脱氢反应条件选择6-5.4乙苯脱氢工艺流程和反应器6-5.5乙苯脱氢工艺的改进7. 烃类选择性氧化7-1概述7-1.1氧化过程的特点和氧化剂的选择7-1.2 烃类选择性氧化过程的分类7-2均相催化氧化7-2.1催化自氧化7-2.2配位催化氧化7-2.3烯烃液相环氧化7-2.4均相催化氧化过程反应器的类型7-3非均相催化氧化7-3.1重要的非均相氧化反应7-3.2非均相催化氧化反应机理7-3.3非均相催化氧化催化剂和反应器7-4乙烯环氧化制环氧乙烷7-4.1环氧乙烷的性质和用途7-4. 2环氧乙烷的生产方法7-4.3乙烯直接氧化法制环氧乙烷的反应7-4. 4乙烯直接环氧化催化剂与反应机理7-4.5反应条件对乙烯环氧化的影响7-4.6乙烯氧气氧化法生产环氧乙烷的工艺流程7-4.7环氧乙烷生产工艺技术的新进展7-5丙烯氨氧化制丙烯腈7-5.1丙烯腈的性质、用途及工艺概况7-5.2丙烯氨氧化制丙烯腈的化学反应7-5.3丙烯氨氧化催化剂7.5.4丙烯氨氧化反应机理与动力学7-5.5丙烯氨氧化反应的影响因素7-5.6丙烯腈生产工艺流程7-5.7丙烯腈生产过程中的废物处理7-6芳烃氧化制邻苯二甲酸酐7-6.1邻苯二甲酸酐的性质、用途及工艺概况7-6.2邻二甲苯和萘制苯酐反应机理/邻苯二甲酸酐生产采用的催化剂7-6.3邻苯二甲酸酐生产技术进展及工艺流程7-7蒽醌衍生物自动氧化制过氧化氢7-7.1过氧化氢的性质、用途及制备方法简介7-7.2蒽醌法制过氧化氢的原理7-7.3蒽醌法反应过程的影响因素7-7.4蒽醌法生产过氧化氢的工艺流程7-8氧化操作的安全技术/爆炸极限7-8.1防爆炸的工艺措施7-8.2催化氧化技术进展8. 羰基化过程8-1概述8-1.1不饱和化合物的羰化反应8-1.2甲醇的羰化反应8-2羰基化反应的理论基础8-2.1中心原子/配位体8-2.2相8-3甲醇羰基化合成醋酸8-3.1甲醇羰化反应合成醋酸的基本原理8-3.2甲醇羰化制醋酸的工艺流程8-3.3甲醇低压羰基合成醋酸的优缺点8-4丙烯羰基化合成（丁）辛醇8-4.1烯烃氢甲酰化反应的基本原理8.4.2丙烯氢甲酰化合成（丁）辛醇8-5羰基化反应技术的发展趋势8-5.1均相固相化催化剂的研究8-5.2非铑催化剂的研究8-5.3羰基合成生产1，4-丁二醇8-5.4羰基合成在精细化工中的应用9 电化学反应过程和氯化过程 9-1概述9-1.1电化学在无机合成中的应用9-1.2电化学在有机合成中的应用9-1.3氯化过程9-2电解过程的理论基础9-2.1槽电压和电压效率9-2.2电流效率和电能效率9-3氯碱工艺9-3.1碱的工艺生产简介9-3.2电解食盐水溶液的理论基础9-3.3电解食盐水溶液制烧碱的生产方法及工艺9-3.4盐水的精制9-3.5烧碱溶液的加工9-4乙烯氧氯化制氯乙烯9-4.1氯乙烯生产进展及用途9-4.2氯乙烯的生产方法简介9-4.3乙烯氧氯化之氯乙烯工艺原理9-4.4乙烯氧氯化反应催化剂9-4.5乙烯氧氯化工艺流程及反应器9-4.6平衡氧氯化法生产氯乙烯10. 高聚物生产工艺基础/ 10-1概述10-1.1高聚物的基本概念10-1.2高聚物的生产过程10-2聚合反应的理论基础和聚合方法10-2.1聚合反应机理10-2.2聚合的实施方法10-3聚烯烃的生产过程10-3.1聚烯烃生产概况 10-3.2乙烯高压聚合工艺10-3.3聚乙烯生产工艺的技术经济比较 10-3.4聚乙烯生产工艺简介10-3.4聚烯烃的技术发展趋势10-4聚酯生产过程10-4.1聚酯的生产概述10-4.2精对苯二甲酸（PTA）直缩法工艺10-4.3酯交换（间缩）法工艺简介10-4.4聚酯工艺进展10-5合成橡胶的生产过程10-5.1合成橡胶的生产概况10-5.2乳液聚合丁苯橡胶的生产工艺10-5.3顺丁橡胶生产工艺简介10-5.4合成橡胶的技术进展11.精细化工基础11-1概述11-1.1精细化工的定义和特点11-1.2精细化工的分类和现状11-1.3精细化工的主要原料11-2精细有机合成反应类型及原理11-2.1卤化反应11-2.2磺化反应11-2.3硝化反应11-2.4氢化与还原反应11-2.5氧化反应11-2.6氨解反应11-2.7重氮化和重氮基的转化反应11-2.8烃化反应11-2.9酰化反应11-2.10水解反应11-3精细有机合成工艺实例11-3.1阿司匹林的制备11-3.2邻重氮萘醌正性光刻胶的制备11-3.3 4-正戊基-4-氰基联苯的制备12. 化学工艺与环境保护12-1工业污染源、污染分类和排放标准12-1.1废气的污染源、污染分类和排放标准12-1.2废水来源、分类和排放标准12-1.3固体废物来源、分类和排放标准12-2废水的净化和利用12-2.1废水处理方法12-2.2废水处理流程的组织12-2.3常用化工废水的处理实例12-2.4化工废水的出路12-3废气的净化和利用12-3.1气态污染物常用处理方法12-3.2消烟除尘12-3.3典型化工废气的处理12-4固体废物的净化和利用12-4.1化工废渣处理技术原则12-4.2化工废渣处理及利用技术12-5绿色化学工艺的研究和开发12-5.1开发“原子经