文档介绍：《化学工艺学》教学内容纲要
绪论
1 化学工艺学的研究范畴
化学工业又称化学加工工业,指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业。
化学工艺即化工生产技术,指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程。
化学工艺学是根据化学、物理和其他科学的成就,来研究综合利用各种原料生产化工产品的方法原理、操作条件、流程和设备,以创立技术上先进、经济上合理、生产上安全的化工生产工艺的学科。
化学工艺学所涉及的范畴:原料的选择和预处理;生产方法的选择及方法原理;设备(反应器和其他)的作用、结构和操作;催化剂的选择和使用;其他物料的影响;操作条件的影响和选定;流程组织;生产控制;产品规格和副产物的分离与利用;能量的回收和利用;对不同工艺路线和流程的技术经济评比等。
化学工业有二十个主要行业:即化学肥料工业、化学矿山工业、硫酸工业、纯碱工业、***碱工业、无机盐工业、煤化学工业、石油化工和有机原料工业、合成橡胶工业、合成纤维工业、合成树脂和塑料工业、农药工业、染料工业、涂料工业、橡胶工业、医药工业、国防化工、感光材料和磁性记录材料、化学试剂工业、精细化学品工业。
有机化工是利用自然界中大量存在的煤、石油、天然气及生物质等资源,通过化学加工的方法,制成一系列重要的基本有机化工产品。
石油化工是以石油和天然气为原料,通过裂解(化学加工)和分离(物理加工)等化学工艺,生产甲烷、乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔等化工基础原料的工业。
石油化工是国民经济的四大支柱产业。(其它三个为机械电子、汽车制造和建筑业)
有机原料工业是用上述的基础原料再经进一步加工,制得醇、酸、***、醛等有机原料的工业。
煤化工是以煤为原料,经一系列加工,得到石油化工较难得到的如萘、苯酚类、喹啉、吡啶、噻吩等化工产品的工业。
2 化学工业的发展历史及其在人类社会中的作用
化工与其他工业有着紧密的联系,如
三大合成材料:合成橡胶、合成纤维、合成树脂和塑料。
塑料具有价廉、化学稳定性好、易于加工等特点,随着优良助剂的不断开发应用,塑料性能更加完善,可代替木材、水泥、有色金属、钢铁等。
合成树脂和塑料主要产品:聚乙烯、聚***乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS
合成纤维:通用型合成纤维和特种合成纤维。纤维:涤纶、锦纶、***纶、丙纶、维伦
合成橡胶,分为通用型合成橡胶和特种合成橡胶。五大橡胶产品:顺丁胶、丁苯胶、丁***胶、***丁胶、异戊二烯胶。特种橡胶硅丁橡胶和***橡胶主要用于国防、军工、尖端科学技术。
有机化工的基础原料主要有:即乙炔(炔烃)、乙烯、丙烯、丁二烯(烯烃)、苯、甲苯、二甲苯、萘、合成气(CO+H2)。
基本有机原料,常用的有十四种:即,甲醇、甲醛、乙醇、乙醛、乙酸、环氧乙烷、环氧***丙烷、甘油、异丙醇、***、丁醇、辛醇、苯酚、苯酐。
在基础原料中,乙烯吨位(产量)最大。
国外往往把一个国家的乙烯产量大小作为衡量该国基本有机化工发展水平的重要标志。
3 现代化学工业的特点和发展方向
一现代化学工业的特点
(1)原料、生产方法和产品的多样性与复杂性
(2)向大型化、综合化发展,精细化率不断提高
(3)是多学科合作、生产技术密集型的生产部门
(4)重视能量合理利用,积极采用节能工艺和方法
(5)资金密集,投资回收速度快,利润高
(6)化工生产中易燃、易爆、有毒是现代化工企业首要解决的问题
二、我国化学工业的现状
化学工业已成为国民经济的四大支柱产业之一。
我国是世界上化学工业增长速度最快的国家之一。
2001年世界乙烯生产能力及分布状况
地区
北美
亚太
西欧
东欧/前苏联
中东/非洲
南美
总计
生产能力(万吨)
国家
美国
日本
沙特
加拿大
德国
韩国
中国
生产能力(万吨)
565
492
479
2010年乙烯产量预计达800-1000万吨
截至2004年底,(居世界第二位);(居世界第三位);合成树脂生产能力达到1950万吨/年(居世界第二位);合成纤维生产能力达到1310万吨/年(居世界第一位);合成橡胶生产能力达到139万吨/年(居世界第四)。
我国是一个人口众多的国家,化工产品人均产量与世界人均值相比差距很大,因此我国化学工业继续壮大任务是艰巨的。
化工重点是做大总量,加快产品结构调整,增加高附加值产品比例。
三、我国化学工业发展的重点和方向
支农产品、石油化工(高分子合成材料在内)和精细化工产品