绪论 1
一、化学工业的分类 1
二、化学工业的行业特征 1
三、“化工生产技术”的主要内容 2
四、“化工生产技术”的研究方法 2
五、“化工生产技术”课程的性质、任务 3
思考题与习题 3
上篇 化工生产技术基础篇 6
第一章 化工生产过程 6
第一节 概述 6
一、化工生产工序 6
二、化工生产过程的组成 7
第二节 化工生产原料的准备过程 7
一、化工原料及产品 8
二、原料预处理的原则 10
三、原料预处理方案的制订 11
四、催化剂准备过程 12
第三节 化工生产反应过程 17
第四节 化工生产产物分离和提纯过程 18
一、分离方法 18
二、分离流程的方案选择 20
第五节 产品后加工 21
第六节 化工三废治理 21
一、化工三废的来源 22
二、化工三废的监控 22
三、化工三废的治理原则 23
四、化工三废的处理方法 23
第七节 化工生产过程组织 24
一、化工生产操作 24
二、化工生产的主要设备及选择 26
三、化工生产的工艺流程组织 29
四、化工生产的工艺流程图 29
五、化工生产过程评价 35
本章小结 37
思考题与习题 38
【实例分析】化工产品合成路线方案选择 38
知识拓展 40
第二章 化工生产过程分析 43
第一节 化工生产工艺指标 43
一、反应时间和操作周期 43
二、生产能力与生产强度 44
三、反应转化率、选择性和收率 45
四、消耗定额 49
第二节 化工生产过程热力学分析 51
一、化学反应可能性分析 51
二、反应系统中反应难易程度分析 53
三、化学反应限度分析 53
四、化学反应平衡移动分析 53
【实例分析】烃类热裂解反应的热力学分析 54
第三节 化工生产过程动力学分析 54
一、化学动力学与化学热力学的关系 54
二、影响化学反应速率的因素分析 55
三、温度对化学反应速率的影响分析 55
四、催化剂对化学反应速率的影响分析 56
【实例分析】烃类热裂解反应的动力学分析 58
第四节 化工生产过程影响因素分析 58
一、化工生产能力影响因素分析 58
二、化学反应过程影响因素分析 58
第五节 化工生产过程检测与操作控制 63
一、化工生产过程工艺参数的确定 63
二、化工生产过程操作控制 65
三、化工生产过程中间分析和现场检测 66
【实例分析】烃类热裂解生产乙烯的工艺参数选择与控制 68
第六节 物料衡算与热量衡算 68
一、物料衡算 68
【应用实例Ⅰ】设计年产1000 t苯乙烯车间的物料衡算 80
【应用实例Ⅱ】丙烯氨氧化合成丙烯腈的物料衡算 87
二、热量衡算 90
本章小结 98
思考题与习题 100
知识拓展 101
第三章 化工生产装置运行 105
第一节 化工装置开车准备 105
一、组织准备 105
二、人员准备 105
三、技术准备 105
四、物资准备 106
五、资金准备 106
六、营销准备 107
第二节 化工装置的开车 107
一、总体试车方案 107
二、化工装置原始开车 109
三、化工装置检修后开车 116
四、“倒开车”方法 118
第三节 化工装置稳定运行 119
一、制订生产运行计划 119
二、化工装置的运行管理 119
三、化工装置运行采取的主要措施 121
四、化工装置运行的注意事项 121
第四节 化工装置停车 121
一、化工装置常规停车 121
二、化工装置紧急停车 123
本章小结 124
思考题与习题 124
下篇 化工生产技术工艺篇 128
第四章 硫酸生产技术 128
第一节 概述 128
一、硫酸的性质、产品规格及用途 128
二、生产硫酸的原料 128
三、硫酸的生产方法简介 130
第二节 二氧化硫炉气的制备 130
一、硫铁矿的焙烧原理 130
二、原料预处理 132
三、沸腾焙烧与沸腾焙烧炉 133
四、焙烧的工艺条件 134
第三节 炉气的净化及干燥 134
一、炉气净化的目的和要求 134
二、净化的原理及方法 135
三、炉气净化的工艺流程 136
四、炉气的干燥 138
第四节 二氧化硫的催化氧化 139
一、二氧化硫催化氧化的基本原理 139
二、二氧化硫氧化用催化剂 141
三、二氧化硫催化氧化工艺条件的选择 141
四、主要设备 143
五、转化工艺流程 147
第五节 三氧化硫的吸收 147
一、三氧化硫吸收的工艺条件 148
二、三氧化硫吸收的工艺流程 149
第六节 “三废”处理 149
一、尾气的处理 149
二、烧渣及污水、污酸的处理 151
本章小结 152
思考题与习题 153
知识拓展 153
第五章 氯碱生产技术 155
第一节 概述 155
一、氯碱工业及产品的性质、规格及用途 155
二、氯碱的生产方法 155
三、氯碱工业的特点 157
第二节 食盐水溶液电解的基本原理 157
一、法拉第定律 157
二、分解电压与电压效率 158
三、电流效率和电能效率 159
第三节 离子交换膜法电解 159
一、离子交换膜法电解原理 159
二、离子膜的电解条件 161
三、离子膜法生产工艺流程 162
四、离子膜电解槽 166
第四节 盐酸的生产 168
一、生产原理及特点 168
二、合成工艺条件 168
三、合成炉 169
四、工艺流程 169
本章小结 171
思考题与习题 172
知识拓展 172
第六章 合成气生产技术 175
第一节 概述 175
一、合成气的性质、规格 175
二、合成气的用途 175
三、合成气的原料来源 177
四、合成气的生产方法 177
第二节 煤炭气化制合成气的工艺原理 180
一、煤炭气化的过程 181
二、气化过程的主要化学反应 181
三、气化过程的热力学和动力学分析 183
第三节 煤炭气化的工艺条件 183
一、温度的影响 183
二、压力的影响 184
三、汽氧比的影响 188
第四节 煤炭气化及气化炉 189
一、移动床气化炉 189
二、沸腾床气化炉 193
三、气流床气化炉 194
四、熔融床气化炉 195
第五节 煤制合成气的净化 196
一、煤制合成气中的杂质及其危害 196
二、煤制合成气的净化方法 197
三、煤制合成气的脱硫 198
四、一氧化碳变换 200
五、二氧化碳的脱除 202
六、合成气的精制 203
第六节 合成气的应用实例——合成氨 205
本章小结 207
思考题与习题 208
知识拓展 208
第七章 甲醇生产技术 210
第一节 概述 210
一、甲醇的性质、产品规格及用途 210
二、甲醇的生产方法 210
第二节 低压法合成甲醇的工艺原理 211
一、反应原理及特点 211
二、热力学和动力学分析 211
第三节 甲醇合成的工艺条件 214
第四节 甲醇合成的工艺流程 216
一、工艺流程 216
二、甲醇合成反应器 217
第五节 甲醇下游产品的开发与应用 219
一、甲醇燃料 219
二、甲醇化学 220
本章小结 222
思考题与习题 223
知识拓展 223
第八章 醋酸生产技术 227
第一节 概述 227
一、醋酸的性质、产品规格及用途 227
二、醋酸的原料来源及生产方法 227
第二节 乙醛氧化生产醋酸 229
一、工艺原理 229
二、工艺条件 231
三、反应器 232
四、工艺流程 234
第三节 甲醇低压羰化合成醋酸 235
一、工艺原理 235
二、工艺条件 235
三、工艺流程 236
四、甲醇低压羰化法制醋酸的主要优缺点 237
本章小结 238
思考题与习题 239
知识拓展 239
第九章 氯乙烯生产技术 242
第一节 概述 242
一、氯乙烯的性质、产品规格及用途 242
二、氯乙烯的生产方法 242
第二节 乙炔法合成氯乙烯 244
一、工艺原理 244
二、工艺条件的选择和控制 245
三、工艺流程 247
第三节 乙烯氧氯化法生产氯乙烯 253
一、二氯乙烷的生产 253
二、二氯乙烷裂解制氯乙烯 259
本章小结 263
思考题与习题 264
知识拓展 264
第十章 丙烯腈生产技术 267
第一节 概述 267
一、丙烯腈的性质、产品规格及用途 267
二、丙烯腈的生产方法 267
第二节 丙烯腈生产的工艺原理 268
一、丙烯氨氧化法合成丙烯腈的反应原理 268
二、反应机理及动力学分析 268
第三节 反应工艺及设备 270
一、工艺条件的影响及控制 270
二、反应器 275
第四节 工艺流程 276
一、原料准备流程 276
二、丙烯氨氧化法的生产工艺流程 277
第五节 三废处理及安全卫生防护 279
一、三废处理 279
二、安全卫生防护 280
本章小结 282
思考题与习题 283
知识拓展 283
第十一章 乙烯生产技术 285
第一节 概述 285
一、乙烯的性质及用途 285
二、乙烯生产原料的来源 286
三、乙烯的生产方法 286
第二节 烃类热裂解的工艺原理 287
一、烃类热裂解的反应原理 287
二、烃类热裂解反应的热力学和动力学分析 289
第三节 烃热裂解生产乙烯的工艺参数 292
一、裂解温度 292
二、停留时间 293
三、反应压力 294
四、原料烃类组成对裂解结果的影响 296
第四节 烃热裂解生产乙烯的工艺流程 296
一、烃热裂解的反应流程 296
二、裂解气的净化与分离工艺流程 299
第五节 乙烯生产的三废处理及安全卫生防护 312
一、三废处理 312
二、安全卫生防护 313
本章小结 315
思考题与习题 316
知识拓展 316
第十二章 苯乙烯生产技术 318
第一节 概述 318
一、苯乙烯的性质、产品规格及用途 318
二、苯乙烯原料来源和生产方法简介 319
第二节 乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺原理 320
一、反应原理及特点 320
二、热力学和动力学分析 321
第三节 乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺条件选择 323
第四节 乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺流程 324
一、原料准备过程——乙苯生产技术 324
二、反应过程 329
三、粗苯乙烯的分离与精制流程 332
四、乙苯脱氢反应器 335
本章小结 337
思考题与习题 338
知识拓展 338
第十三章 苯酚生产技术 341
第一节 概述 341
一、苯酚的性质、产品规格及用途 341
二、苯酚的生产方法 343
三、原料来源 345
第二节 异丙苯法合成苯酚的工艺原理 346
一、异丙苯氧化反应原理及特点 346
二、CHP的分解反应原理及特点 346
第三节 异丙苯法合成苯酚的工艺条件选择 347
一、异丙苯氧化过程工艺条件选择 347
二、CHP分解反应工艺条件选择 348
第四节 异丙苯法合成苯酚的工艺流程 349
一、苯烷基化合成异丙苯（原料准备过程） 349
二、异丙苯氧化合成过氧化氢异丙苯 352
三、过氧化氢异丙苯的分解 352
本章小结 354
思考题与习题 355
知识拓展 355
第十四章 邻苯二甲酸二辛酯生产技术 357
第一节 概述 357
一、邻苯二甲酸二辛酯的性质、产品规格及用途 357
二、原料来源 358
三、生产方法 359
第二节 工艺原理 359
一、反应原理 359
二、反应特点 360
三、热力学和动力学分析 360
第三节 工艺条件和主要设备 361
一、工艺条件 361
二、主要设备 362
第四节 工艺流程 362
一、酸性催化剂间歇生产邻苯二甲酸二辛酯 362
二、非酸性催化剂连续生产邻苯二甲酸二辛酯 362
第五节 三废治理、安全卫生防护及应用配方 364
一、三废治理 364
二、安全卫生防护 365
三、邻苯二甲酸二辛酯应用配方参考实例 365
本章小结 367
思考题与习题 368
知识拓展 368
第十五章 聚氯乙烯生产技术 372
第一节 概述 372
一、高聚物生产工艺简介 372
二、聚氯乙烯的性质及用途 376
三、原料的基本性质与规格要求 377
四、聚氯乙烯的生产方法 377
第二节 聚氯乙烯的生产工艺原理 377
一、氯乙烯聚合反应原理 377
二、氯乙烯聚合反应的特点 379
第三节 聚氯乙烯的生产工艺条件选择 379
一、温度的影响 379
二、聚合时间 380
三、聚合反应压力 380
四、引发剂的影响 380
五、分散剂的影响 381
六、水油比的影响 381
七、反应体系pH的影响 381
八、单体纯度的影响 381
九、聚合装置的影响 382
第四节 聚氯乙烯的生产工艺流程 382
一、聚合与塔式汽提工艺流程 382
二、浆料的离心分离工艺流程 383
三、聚氯乙烯树脂的干燥及后处理工艺流程 384
第五节 聚氯乙烯生产的三废处理及安全卫生防护 386
一、安全生产注意事项 386
二、三废治理与降低消耗定额的措施 386
本章小结 388
思考题与习题 389
知识拓展 389
附录 项目化教学案例 391
参考文献 398