《石油化工过程》PPT课件

1、过程工程导论Introduction to Process Engineering,上海交通大学化学工程系,从化学工程学到过程工程学 From Chemical Engineering to Process Engineering,Raw materials,Industrial Processes,Useful Product,何谓过程工业,第190次香山科学会议，2002，9,从化学工程学到过程工程学 From Chemical Engineering to Process Engineering,化学工业过程工业From Chemical Industry to Process Indu

2、stry,实例:VA 生产,过程工业的基本特点,工业生产使用的原材料主要是自然资源（矿物、生物质、空气和水等）； 生产过程主要为连续化生产； 原材料在生产过程中经历许多化学变化和物理变化； 产量的增加主要依靠扩大工业生产规模来达成，或者说依靠“放大生产规模”（Scale-up）来达到； 有相当高比例的过程工业产品作为产品工业的基础原料,利用化工与催化过程（催化裂化、催化重整）将石油炼制生产出各种燃料（汽油、柴油和煤油）去驱动汽车、飞机等交通工具,炼油过程工业,过程工业实例,氨合成过程解决了全世界粮食问题。催化过程设计是核心,氨合成催化剂的研究与改进已经尝试10万多个配方，至今仍是工业催化界研究

3、的方向之一,生物医药产品生产离不开过程工业技术进步,需求: 推动化工学科与过程工业的发展源动力,化学工程与技术学科发展沿革,1921年，美国麻省理工(MIT)设立世界上第一个化工系，1922年，系主任A.D.Little在MIT尝试开设”工业化学”课程，将化学与机械、电工和土木等工程知识有机结合起来进行化工教育 1922年，在美国化学工程师学会(AIChE)年会上，确立“单元操作”概念，提出“化学工程”的“独立宣言”（Declaration of Independence,第一阶段，化学工业“初始条件”的建立（17801880） 第二阶段，“化学工程学”的起源（18801910） 第三阶段，“

4、化学工程学”与“化学工程师”的定位（19101945） 第四阶段，“化学工程学”的完善与化学工业持续发展期（19451970） 第五阶段，从化学工程学到过程工程学：新挑战，新机遇（1970,化工理论体系发展与化工教育发展历程,1881年，Gerorge E. Davis主持在英国成立了“化学工程师协会” 1901年，英国出版了“化学工程手册” 1908年，美国化学工程师学会（AIChE）成立 1922年，在AIChE年会上，提出“化学工程独立宣言”（Declaration of Independence for Chemical Engineering ）,确立“Unit Operation”

5、概念 1923年，Principles of Chemical Engineering（化工原理）出版，标志着化工学科理论体系的诞生,化学工程学”产生,化学工程不是化学、机械和土木工程的组合体，而是一门属于自己的科学，其基础就是那些单元操作。这些单元操作的合理排列及配合产生了工业规模的化学流程” 化学工程独立宣言,三传一反”化工理论体系的建立,1915年， A.D.Little 提出单元操作概念，将复杂的化工生产过程归纳为有限的操作单元，如精馏、萃取、吸收和干燥等。1922年，在AIChE年会上，确立“Unit Operation”概念。1923年，MIT的W.H.Walker, W.K.Le

6、wis, W.H. McAdams 编写出版 Principles of Chemical Engineering,重点阐述了“单元操作” ，被公认为化工学科体系第一阶段标志（First paradigm) 1957年，随着石油炼制与化工技术发展，化学反应工程形成独立的理论，标志着化学工程学科第二个里程碑的诞生（Second paradigm) 1960年，R.B.Bird , W.E.Stewart,E.N.Lightfoot正式出版了 Transport Phenomena （中译本在1990年由化工出版社出版），即从分子水平阐述单元操作、化学反应过程、设备设计与过程控制中的共性科学问题，

7、确立了动量传递、热量传递、质量传递和反应工程在化工学科中的基础理论地位，“三传一反”成为化工学科理论基石,传递现象-化工理论基础,1960年，R.B.Bird , W.E.Stewart, E.N.Lightfoot出版了 Transport Phenomena （中译本在1990年出版），从分子水平阐述单元操作、化学反应过程、设备设计与过程控制中的共性科学问题 1969年3W出版了动量、热量和质量传递原理（已经出第四版,我国化学工业发展先驱,1917年范旭东与侯德榜在天津塘沽创办的永利碱厂，它是亚洲第一座苏尔维法氨碱厂，是我国化学工业策源地,1941年侯德榜博士发明了将合成氨与氨碱法联合制碱

8、的新工艺候氏碱法,我国化学工程与技术学科发展先驱,陈世璋（北大教授,俞同奎（北大教授,1922年陈世璋、俞同奎在北京创立中华化学工业会。1923年9月8日成立了中华化学工业会上海分部（现上海市化学化工学会,根据学以致用之本意，不欲专以学术相号召，成在促进化学界与实业界之联系，以振兴吾国之化学工业,中华化学工业会宗旨,Ka M. Ng, Jinhai Li, M.S.Kuo, AIChE Journal, 2005,51(10):2620-2627,以中国科学院“化工冶金研究所”更名为“过程工程研究所”为契机，把“化学工程学”拓展到“过程工程学”显得更为迫切。 香山科学会议讨论了化学工程向过程工

9、程发展的趋势，以及过程工程、过程工业、产品工程的内涵, 明确了过程工程的研究对象具有多尺度特征、研究内容分别向大尺度(宏观巨系统) 和小尺度(纳-微尺度) 扩展。 以郭慕孙、李静海和袁权等为代表的中国化学工程学带头人推动着“过程工程学”的发展,Classification of Processing Industries in China,Food processing Food products Paper and paper products Printing Petroleum processing and coking Chemical raw materials and products Pharmaceuticals Chemical fibers Rubbers Plastics Non-metallic minerals Ferrous metal smelting and calendering Non-fe