《化学工艺学》课程教学大纲

《化学工艺学》课程教学大纲

课程名称化学工艺学英文名称ChemicalTechnology课程编码180520017课程类型专业必修课程课程级别专业课程学分数2先修课程有机化学、化工原理、反应工程、化工热力学学时数32其中实验学时

其中实践学时

适用范围化学工程与工艺专业制定单位化学化工学院

一、教学大纲说明（一）课程的性质、地位、作用和任务

化学工艺学是化学工程与工艺专业的一门重要的专业选修课。在培养学生在化工工艺过程的理论与实践方面有重要的地位。本课程主要讲授石油加工、基本有机化工的主要产品设计和生产过程中的基本原理和主要生产方法、工艺流程、主要设备等。通过本课程的学习，对重要化学产品工艺过程能熟练掌握，能较好研究运用各种学科的知识，经济地、先进地将各种原料生产出化工产品的技术、过程和方法，培养从事化工生产领域的设计、运行与研究开发工作的高级工程技术人才，为学生将来从事化工行业奠定基础。（二）课程教学目标及其与本专业毕业要求的对应关系序号课程教学目标毕业要求1能够结合化学工艺学理论知识和文献查阅获得知识，理解和掌握典型化学产品生产工艺中涉及的反应物质进料配比、反应压力、反应温度、反应空速、反应催化剂等各种影响因数与反应速率、选择性的关联性规律。内涵观测点2-4能运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，借助文献研究，分析化工过程的影响因素，获得有效结论。2掌握石油加工过程和典型化学产品生产过程涉及的工艺技术，理解和掌握典型化学产品生产工艺。掌握典型化学产品生产工艺中涉及的反应原理、机理、工艺参数的调控和影响规律和工艺流程设计及优化。内涵观测点3-1掌握化工设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。3能够利用化学工艺过程涉及的基本原理和机理及文献知识，分析和优化生产工艺。内涵观测点3-3能够进行化工系统或工艺流程设计，在设计中体现创新意识。4掌握石油加工过程和典型化学产品生产过程涉及的生产成本控制。内涵观测点11-1掌握化工项目中涉及的管理与经济决策方法。5能够理解在社会发展过程中，认识到化工产品生产过程和生产工艺是不断优化的一个过程，从而进行自主学习，理解学习的持续性，掌握终身学习的能力。内涵观测点12-1能在社会发展的大背景下，认识到自主和终身学习的必要性。（三）课程教学方法与手段本课程采用老师课堂讲授、提问与小组课堂讨论、作业测验相结合的教学模式，课堂讲授为多媒体教学与传统教学结合的讲授方式，课堂讨论为基于课程内容的重点和难点分组展开分析和讨论。（四）课程与其它课程的联系本门课程的先修课程为无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化工原理、反应工程、化工热力学等，掌握动量传递、热量传递、质量传递、化学反应过程三传一反的课程理论知识后，为学习和理解化学工艺学涉及的石油裂解、加氢、脱氢、选择性氧化、羰基化、化工产品绿色化过程等课程内容提供基础知识和理论依据。（五）教材与教学参考书1.米镇涛，《化学工艺学》，化学工业出版社，2010年9月第二版2.刘晓勤，《化工工艺学》，化学工业出版社，2016年3月3.闫福安，《化学工艺学》，化学工业出版社，2014年1月

二、课程的教学内容、重点和难点

第一章教学内容：绪论，化学工艺学的研究范畴；化学工业的发展、地位与作用；现代化学工业特点和发展方向；化学工业的原料资源和主要产品。重点：化学工艺与化学工程的关系，主要的化工原料。

难点：使学生认识到本课程在化工中的主导地位，激发其学习热情。

第二章教学内容：化学工艺基础，原料资源及其加工；化工生产过程及流程；化工过程的主要效率指标；反应条件对化学平衡和反应速率的影响；催化剂的性能及使用；反应过程的物料衡算和热量衡算。

重点：石油的一次加工和二次加工的工艺和特点；化工过程的主要效率指标。

难点：学会分析复杂流程的单程转化率、全程转化率、选择性等效率指标，建立初步的工程概念。

第三章教学内容：烃类热裂解，热裂解过程的化学反应及机理分析；裂解过程的工艺参数和操作指标及相关影响研究；管式裂解炉及裂解工艺；裂解气的预分馏及净化；裂解气的精馏分离系统、压缩和制冷系统；。重点：烃类裂解工艺过程参数选择；各个工艺参数和原料性质对裂解产物分布的影响；一次裂解与二次裂解间的区别与联系。

难点：烃类裂解工艺过程参数选择；裂解过程的高温、短停留时间和低烃分压的选择和措施。

第四章教学内容：芳烃转化过程，了解工业芳烃的主要来源及芳烃转化的实际意义；熟悉芳烃转化的主要方法、途径和催化剂；了解C8芳烃分离和转化原理和方法。

重点：芳烃转化的主要反应；芳烃典型产品生产工艺的原理、工艺流程及工艺参数的选择。难点：芳烃生产各工艺流程的特点。

第五章教学内容：合成气的生产过程，了解合成气的生产方法、煤、天然气以及渣油制合成气的技术发展，掌握天然气蒸汽转化法制合成气的反应、催化剂和操作条件。掌握天然气蒸汽二段转化法的工艺，掌握CO变换过程的原理、工艺条件。

重点：煤和天然气制备合成气原理、工艺流程及主要设备；一氧化碳变换过程、CO变换过程工艺条件。

难点：天然气制备合成气的工艺流程；一氧化碳变换过程。

第六章教学内容：加氢与脱氢技术背景、加氢与脱氢过程，了解加氢与脱氢反应的一般规律；合成氨的主要原料及路线、掌握氨合成的原理、动力学和热力学。

重点：了解加氢与脱氢反应的一般规律、氨合成原理及工艺；

难点：氮加氢制合成氨的工艺流程和工艺参数的选择。

第七章教学内容：烃类选择性氧化，了解均相催化氧化、非均相催化氧化的一般特征和原理，了解典型均相催化氧化、非均相催化氧化实例的生产方法、基本原理及工艺流程。

重点：典型均相催化氧化、非均相催化氧化实例的生产方法、基本原理及工艺流程。难点：实例的生产方法、基本原理及工艺流程

第八章教学内容：羰基化过程，了解羰化反应及其理论基础，掌握羰化反应合成反应实例的基本原理、工艺流程。重点：典型羰基化合成化学品的反应生产原理和工艺；

难点：羰基化合成反应原理和工艺。

第九章教学内容：绿色化学化工重点：绿色化学的概念、基本原则、评价指标、前沿研究领域；绿色过程工程的概念；绿色过程工程的基本原则；典型绿色化工产品的设计和生产原则等。难点：评价化学过程绿色程度的主要指标。

三、学时分配教学内容其中：各教学环节学时分配

章节主要内容学时分配讲授实验讨论习题实践在线学习其它支撑课程教学目标1绪论22

1,52化学工艺基础22

1,4,53烃类热裂解66

1,2,44芳烃转化过程22

2,45合成气的生产过程44

2,3,56加氢与脱氢过程44

2,3,47烃类选择性氧化65

1

1,2,3,4,58羰基化过程22

1,2,3,4,59绿色化学化工44

1,2,3,4,5合计3229

3

四、课程考核（一）课程考核方式考核方式考核要求考核权重（%）合计平时成绩课堂考勤1.全勤为100分，事假和病假需出示假条，病假不扣分，事假一次扣5分，迟到一次扣10分，旷课一次扣20分，缺勤1/3不能参加考核；1040随堂提问/讨论2.每次随堂测验（讨论）满分为100分，按测验正确度、讨论参与度、深度和广度打分，并明确对应的课程目标点，最终成绩采用平均分；15课后作业3.每次作业满分为100分，按完成度、正确度和整洁度打分，抄袭为0分，并明确对应的课程目标点，最终成绩采用平均分15期末考试采用开卷考试方式，分为填空题、选择题、简单题、工艺分析题60合计100

（二）课程目标、考核内容与评价方式表4化学工艺学课程目标、考核内容与评价方式课程目标考核内容评价方式能够结合化学工艺学理论知识和文献查阅获得知识，理解和掌握典型化学产品生产工艺中涉及的反应物质进料配比、反应压力、反应温度、反应空速、反应催化剂等各种影响因数与反应速率、选择性的关联性规律。支撑毕业要求2

内涵观测点2-4主要的化工原料；本课程在化工中的主导地位；化学工艺与化学工程的关系。石油的一次加工和二次加工的工艺和特点；化工过程的主要效率指标；复杂流程的单程转化率、全程转化率、选择性等效率指标。随堂测验、课程作业、课程论文或考试掌握石油加工过程和典型化学产品生产过程涉及的工艺技术，理解和掌握典型化学产品生产工艺。掌握典型化学产品生产工艺中涉及的反应原理、机理、工艺参数的调控和影响规律和工艺流程设计及优化。支撑毕业要求3

内涵观测点3-1烃类裂解工艺过程参数选择；裂解过程的高温、短停留时间和低烃分压的选择和措施；各个工艺参数和原料性质对裂解产物分布的影响。芳烃转化的主要反应；芳烃转化各工艺流程的特点；芳烃典型产品生产工艺的原理、工艺流程及工艺参数的选择。随堂测验、课程作业、课程论文或考试能够利用化学工艺过程涉及的基本原理和机理及文献知识，分析和优化生产工艺。支撑毕业要求3内涵观测点3-3合成气的脱碳、脱硫的方法和过程，CO变换过程的原理、工艺条件；乙烯配位催化氧化制乙醛、丙烯制环氧丙烷，丙烯氨氧化制丙烯腈，甲醇羰基化合成醋酸、丙烯羰基化合成丁醇、辛醇生产原理和工艺；随堂测验、课程作业、课程论文或考试掌握石油加工过程和典型化学产品生产过程涉及的生产成本控制。支撑毕业要求11

内涵观测点11-1乙烯配位催化氧化制乙醛、丙烯制环氧丙烷，丙烯氨氧化制丙烯腈，甲醇羰基化合成醋酸、丙烯羰基化合成丁醇、辛醇等生产过程涉及的生产成本控制随堂测验、课程作业、课程论文或考试能够理解在社会发展过程中，认识到化工产品生产过程和生产工艺是不断优化的一个过程，从而进行自主学习，理解学习的持续性，掌握终身学习的能力。支撑毕业要求12内涵观测点12-1各类化工产品的生产工艺的发展性和延续性；可持续发展的内涵和方式随堂测验、课程作业、课程论文或考试

（三）过程考核评价标准1.课堂考勤课堂考勤评定依据：全勤为100分，事假和病假需出示假条，病假不扣分，事假一次扣5分，迟到一次扣10分，旷课一次扣20分；旷课超过3次，该部分考核成绩为0；缺勤1/3不能参加考核。

2.随堂测试随堂测试是对已讲授的知识进行现场随机提问，学生主动或被动回答问题。单次提问成绩等级通过数值算法和各评价点所占比例共同确定；课堂提问成绩由多个单次提问成绩通过数值算法确定；单次提问的评价标准如下表所示：优(90-100分)良(80-90分)中(70-80分)及格(60-70分)不及格(0-59分)1、概念清晰2、理解正确3、回答完整4、积极主动在优的标准1-3中至多2项只达到较好水平；在标准4中主动回答问题，但较迟疑。在优的标准1-3中至多3项只达到较好水平；在标准4中需教师点名回答问题。

在优的标准1-3中至多2项只达到基本合格水平；在标准4中教师点名后还需多次鼓励回答问题。在优的标准1-3中至多2项只达到不合格水平；在标准4中教师点名后不回答问题。

3.

课后作业课程作业一般课后进行，是对课堂所学知识的深入学习和扩展，一般自备作业用纸，要求手写完成；单次作业参照以下标准进行评分，多次作业的总成绩按照每次作业量进行加权平均。课程作业总成绩按照15%的比例计入总成绩。

优(90-100分)良(80-90分)中(70-80分)及格(60-70分)不及格(0-59分)能按要求提交作业，基础理论正确；知识表述准确；撰写逻辑思路清晰。能按要求提交作业，基础理论较正确；知识表述较准确；撰写逻辑思路较清晰。能按要求提交作业，基础理论基本正确；知识表述基本准确；撰写逻辑思路基本清晰。能按要求提交作业，基础理论不太正确；知识表述不太准确；撰写逻辑思路不太清晰。不提交作业；或虽提交作业，但基础理论不正确；知识表述不准确；撰写逻辑思路不清晰。

4.期末考核本课程为考查课，期末考核根据情况采取开卷考试