化工工艺学

第1章绪论 / 1 1.1现代化学工业概述1 1.2化工工艺学的研究对象与研究内容2 1.3化工产品生产工艺流程的原则3 1.4化工产品生产工艺流程的组织与评价3 1.4.1工艺流程的基本组成3 1.4.2工艺流程的组织原则和评价方法4 1.5现代化学工业的特点和发展方向5 思考题5 第2章典型无机化工产品生产工艺 / 6 2.1硫酸6 2.1.1概述6 2.1.2硫酸生产工艺流程7 2.1.3硫铁矿制二氧化硫炉气9 2.1.4二氧化硫炉气净化11 2.1.5二氧化硫转化制三氧化硫18 2.1.6三氧化硫吸收25 2.1.7安全与三废综合利用31 2.2硝酸34 2.2.1概述34 2.2.2稀硝酸生产工艺流程35 2.2.3氨接触氧化37 2.2.4一氧化氮氧化41 2.2.5氮氧化物的吸收43 2.2.6尾气的治理和能量利用47 2.3纯碱48 2.3.1概述48 2.3.2氨碱法制纯碱49 2.3.3联合制碱法制纯碱57 2.4烧碱58 2.4.1概述58 2.4.2电解法制碱的理论基础592 4.3隔膜法电解技术61 2.4.4离子膜法电解技术63 思考题64 参考文献65 第3章石油炼制过程及产品生产工艺 / 66 3.1概述66 3.1.1石油及其产品66 3.1.2原油的加工方案71 3.2物理加工过程73 3.2.1脱盐和脱水73 3.2.2原油蒸馏过程76 3.2.3渣油的丙烷脱沥青85 3.3重质油裂化过程90 3.3.1热裂化加工90 3.3.2催化裂化94 3.3.3加氢裂化107 3.4产品精制过程111 3.4.1催化重整111 3.4.2加氢精制118 3.4.3异构化、烷基化与甲基叔丁基醚生产120 思考题125 参考文献126 第4章基本有机化工典型产品生产工艺 / 127 4.1概述127 4.2烃类热裂解131 4.2.1烃类热裂解的原理135 4.2.2管式裂解炉生产乙烯的工艺142 4.2.3裂解炉工艺流程及管式裂解炉147 4.2.4裂解气预分馏工艺流程155 4.2.5裂解气的压缩与净化工艺流程158 4.2.6裂解气分离与精制工艺流程171 4.2.7乙烯工业的发展趋势和生产新技术179 4.3芳烃转化182 4.3.1概述182 4.3.2芳烃转化反应的类型183 4.3.3C8芳烃异构化和C8混合芳烃的分离184 4.3.4苯烷基化制乙苯190 4.3.5甲苯催化脱甲基制苯191 4.4加氢和脱氢194 4.4.1概述194 4.4.2加氢与脱氢的机理分析194 4.4.3苯加氢制环己烷199 4.4.4乙苯脱氢制苯乙烯201 4.5烃类的催化氧化204 4.5.1概述204 4.5.2乙烯配位催化氧化制乙醛209 4.5.3环氧乙烷/乙二醇213 4.6羰基化反应221 4.6.1概述221 4.6.2丙烯羰基合成制丁醇和辛醇222 4.6.3甲醇低压羰基化制醋酸228 4.6.4羰基化技术新进展231 4.7烃类氯化231 4.7.1概述231 4.7.2乙烯氧氯化制氯乙烯234 4.7.3丙烯氯化制环氧氯丙烷240 思考题244 参考文献245 第5章煤化工工艺 / 246 5.1概述246 5.1.1煤炭资源与煤的性质246 5.1.2煤化工分类及其主要产品251 5.1.3煤化工发展简史及煤化工在中国的发展253 5.2煤的热分解254 5.2.1煤的热解过程254 5.2.2煤在热解过程中的化学反应255 5.2.3影响煤热解的因素256 5.2.4热解过程中煤表面结构的变化257 5.3煤的干馏258 5.3.1煤的低温干馏258 5.3.2煤的高温干馏261 5.4煤的气化270 5.4.1概述270 5.4.2煤气化原理271 5.4.3煤气化方法273 5.4.4煤气化工艺275 5.4.5煤气化联合循环发电278 5.5煤的液化279 5.5.1煤的直接液化279 5.5.2煤的间接液化282 5.6煤化工发展趋势284 5.6.1煤化工发展存在的问题284 5.6.2煤的清洁高效利用285 思考题285 参考文献286 第6章合成气及其重要衍生物的生产工艺 / 287 6.1概述287 6.1.1合成气与碳一化工287 6.1.2合成气的生产方法289 6.2天然气转化制合成气290 6.2.1天然气制合成气概述290 6.2.2天然气蒸汽转化的基本原理291 6.2.3天然气蒸汽转化的工艺条件295 6.2.4天然气蒸汽转化的工艺流程296 6.3煤气化制合成气298 6.3.1煤气化制合成气的基本原理298 6.3.2煤气化制合成气的工艺条件298 6.3.3煤气化制合成气的工艺流程299 6.4重油部分氧化制合成气300 6.4.1重油部分氧化制合成气概述300 6.4.2重油部分氧化制合成气的基本原理300 6.4.3重油部分氧化制合成气的工艺条件301 6.4.4重油部分氧化制合成气的工艺流程302 6.5合成气的净化与调控303 6.5.1酸性气体的脱除303 6.5.2一氧化碳变换反应307 6.5.3合成气的精制方法312 6.6合成氨与尿素314 6.6.1合成氨概述314 6.6.2合成氨的基本原理315 6.6.3合成氨的工艺条件319 6.6.4合成氨塔320 6.6.5合成氨的工艺流程322 6.6.6尿素的合成324 6.7甲醇及其利用326 6.7.1概述326 6.7.2合成甲醇的基本原理327 6.7.3合成甲醇的工艺条件328 6.7.4合成甲醇的工艺流程329 6.7.5甲醇制汽油（MTG）技术330 6.7.6甲醇制烯烃（MTO）技术331 思考题332 参考文献333 第7章典型聚合物产品生产工艺 / 334 7.1概述334 7.1.1高分子的基本概念334 7.1.2聚合物的命名与分类335 7.1.3高分子材料的制备337 7.1.4高分子材料的发展338 7.2聚合反应的理论基础338 7.2.1聚合原理338 7.2.2聚合物的改性340 7.2.3聚合反应实施方法341 7.3聚合物的生产过程342 7.3.1聚合物生产的特点342 7.3.2聚合物的生产过程343 7.4典型聚合物产品的合成工艺344 7.4.1聚乙烯344 7.4.2聚酯纤维345 7.4.3丁苯橡胶347 思考题350 参考文献 / 350