化工工艺学-绪论.ppt

1、化工工艺学,化学工程与工艺系,Chemical Technology,参考文献,徐绍平.化工工艺学.大连:大连理工出版社, 2004 曾之平.化工工艺学.北京:化工出版社, 1997 梁仁杰.化工工艺学.北京:化工出版社, 1998 陈五平.无机化工工艺学.北京:化工出版社,1989 吴章.基本有机合成工艺学.北京:化工出版社,1982,课程简介,本课程以典型的基本无机化工和基本有机化工产品为主导，系统地介绍了反应原理；工艺流程的评价；工艺参数的选取以及生产过程的工艺计算。 通过学习可加强基本理论和专业理论的综合运用能力和培养学生的工程观点和分析解决化工过程中实际问题的能力。,化工工艺学- 学

2、习要求,学习要求： 了解具有代表性的大化工过程的生产原理、热力学与动力学特征、催化剂特性、主要设备的结构和特点，掌握其工业生产方法、工业原理、工艺流程。对基本化学工业典型过程有深入的了解。,学习流程示意图,第一节 概述,一、化学工业分类 按原料资源可分为煤炭化学工业、石油化学工业、农副本品化学工业等； 按产品吨位可分基本化学工业、精细化学工业等； 按产品用途又可较分为肥料、染料、医药、爆炸物、农药、徐料、肥皂与合成洗涤剂、香料、化妆品、食品、感光材料、粘结剂、鞣革剂、试剂、助剂、入造丝、合成纤维、橡胶制品、塑料等等。,第一节 概述,第一节 概述,氨厂,乙烯厂,二、化学工业的特点,1投资较高 2

3、高度机械化、自动化的连续性生产 3利润较高 4综合性强 5企业大型化,第一节 概述,三、现代化学工业发展概况,现代化学工业始于18世纪的法国，随后传人英国； 19世纪，以煤为基础原料的有机化学工业在德国迅速发展起来。采用化学(家)加机械(工程师) 的方式； 19世纪末20世纪初，石油的开采和大规模石油炼厂的兴建为石油化学工业的发展和化学工程技术的产生奠定了基础。 20世纪20年代石油化学工业的崛起推动了各种单元操作的研究。 20世纪30年代以后，化学机械从纯机械时代进入以单元操作为基础的化工机械时期。 20世纪40年代，因战争需要，三项重大开发同时在美国出现。这三项重大开发是，流化床催化裂化制

4、取高级航空燃料油、丁苯橡胶的乳液聚合以及制造首批原子弹的曼哈顿工程。,第一节 概述,20世纪50年代中期提出了传递过程原理，并用数学模型描述该过程。 20世纪60年代初，新型高效催化剂的发明，新型高级装置材料的出现，以及大型离心压缩机的研究成功，开始了化工装置大型化的进程，把化学工业推向一个新的高度 。此后，化学工业过程开发周期已能缩短至45年，放大倍数达50020000倍。 20世纪70年代后，现代化学工程技术渗入到了各个加工领域，生产技术面貌发生了显著变化。化学工业还同时面临来自能源、原料和环保三大方面的挑战，进入一个新的更为高级的发展阶段。,第一节 概述,化学工业过程开发是指把化学实验室

5、的研究结果转变为工业化生产的全过程。 它包括实验室研究、模试、中试、设计、技术经济评价和试生产等许多内容。 过程开发的核心内容是放大。 由于化学工程基础研究的进展和放大经验的积累，特别是化学反应工程理论的迅速发展，使得过程开发能够按照科学的方法进行。中间试验不再是盲目地、逐级地，而是有目的地进行。化学工业过程开发的一个重要进展是，可以用电子计算机进行数学模拟放大。中间试验不再像过去那样只是收集或产生关联数据的场所，而是检验数学模型和设计计算结果的场所。,【化学工业过程开发】,第一节 概述,现代化学工业过程开发可以概括为： 1利用现有的情报资料、技术数据、同类过程的成熟经验、小试或模试的实验结果

6、和化学化工知识，把化学工业过程抽象为理论模型； 2进行工业装置的概念设计，并根据概念设计相似缩小为中试装置； 3比较电子计算机的数学模拟和中试结果，反复比较，不断修正数学模型，使其达到一定精度，用于放大设计。,第一节 概述,第二节 国际化学工业发展趋势,一、发展背景 近20多年来，全球经济环境变化，化学品市场日趋成熟，产品同构型升高，生产企业众多，需求成长缓慢，产品市场生命周期缩短，市场竞争激烈，价格竞争仍然是市场主流。在目前市场条件中，同类产品价格差距不大，成本降低是化学品生产企业提高获利的主要基础，也是竞争的主要必备条件。 在进入21世纪以来，全球经济成长缓慢，产品市场需求减慢，许多化学品

7、企业经营业绩滑落，导致并购、联合、重组事件此起彼落。,第二节,创新的动力来自。,化学公司创新的动力,如市场环境、获利能力、供需结构变化,化学及相关科技的进步,第二节,创新成果商品化、产业化的过程,第二节,二、世界化学工业未来发展趋势,1、集中核心产业向专业化和特色化方向发展; 2、注重发展高新技术和高附加值产业; 3、大宗化工产品生产向原料和市场所在地转移(原料本地化); 4、上下游一体化; 5、注重环境保护和可持续发展; 6、亚太地区成为投资热点。,第二节,第三节 我国石油和化学工业的现状及未来发展趋势,我国石油和化学工业经过几十年的发展，特别是近20多年的发展，已经形成了包括石油天然气开采

8、、石油化工、化学矿山、化学肥料、无机化学品、纯碱、氯碱、基本有机原料、农药、染料、涂料、精细化学品、橡胶加工、新型材料等主要行业的石油和化学工业体系。 我国不仅是世界石油和化工产品的生产大国，也是消费大国。 我国大型石油化工装置和化肥装置等通过引进，生产技术和装备水平已经达到或接近世界先进水平。 我国还建立了一批省级和国家级工程研究中心，这必将促进我国石油和化学工业的发展。,成就,一、我国石油和化学工业的现状,一是企业结构性矛盾突出。 二是产品结构不合理。 三是研发能力不强。 四是体制和机制还不能适应市场经济的需要。,存在的问题和不足,第三节,二、我国石油和化学工业未来发展趋势,(一) 以炼油和乙烯为龙头