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目录
第一章 绪论 1
第一节 化学工艺学的研究范畴 1
第二节 化学工业的发展历史及其在人类社会中的作用 2
第三节 现代化学工业的特点和发展方向 3
一 现代化学工业的特点 3
二 化学工业发展的方向 5
第四节 化学工业的原料资源和主要产品 6
一 化学工业的原料资源 6
二 化学工业的主要产品 6
第五节 本教材的主要内容和特点 13
第六节 参考文献 14
第二章 化学工艺的共性知识 15
第一节 化学工业原料资源及其加工利用 15
一 无机化学矿及其加工利用 15
二 石油及其加工利用 16
三 天然气及其加工利用 24
四 煤及其加工利用 25
五 生物质及其加工利用 27
六 再生资源的开发利用 29
七 空气和水 29
第二节 化工生产过程及流程 30
一 化工生产过程 30
二 化工生产工艺流程 31
第三节 化工过程的主要效率指标 34
一 生产能力和生产强度 34
二 转化率、选择性和收率(产率) 35
三 平衡转化率和平衡产率 36
第四节 反应条件对化学平衡和反应速率的影响 37
一 温度的影响 37
二 浓度的影响 39
三 压力的影响 39
第五节 催化剂的性能及使用 40
一 催化剂的基本特征 41
二 催化剂的分类 42
三 工业催化剂使用中的有关问题 42
第六节 反应过程的物料衡算和热量衡算基础 44
一 反应过程的物料衡算基础 45
二 反应过程的热量衡算基础 45
第三章 烃类热裂解 46
第一节 热裂解过程的化学反应 46
一 烃类裂解的反应规律 46
二 烃类裂解的反应机理 52
三 裂解原料性质及评价 58
四 裂解反应的化学热力学和动力学 61
第二节 裂解过程的工艺参数和操作指标 67
一 裂解温度和停留时间 67
二 烃分压与稀释剂 69
三 裂解深度 71
第三节 管式裂解炉及裂解工艺过程 75
一 管式裂解炉 75
二 急冷、热量回收及清焦 82
第四节 裂解气的预分馏及净化 84
一 裂解气预分馏的目的与任务 84
二 预分馏工艺过程概述 85
三 裂解汽油与裂解燃料油 86
四 裂解气的净化 87
第五节 压缩和制冷系统 97
一 裂解气的压缩 97
二 裂解装置中的制冷系统 99
第六节 裂解气的精馏分离系统 103
一 分离流程的组织 103
二 分离流程的主要评价指标 105
三 脱甲烷塔 106
四 乙烯塔 110
五 中间冷凝器和中间再沸器 113
第七节 乙烯工业的发展趋势 114
一 乙烯建设规模继续向大型化发展 114
二 生产新技术的研究开发 115
第四章 芳烃转化过程 117
第一节 概述 117
一 芳烃的来源与生产方法 117
二 芳烃馏分的分离 125
三 芳烃的转化 128
第二节 芳烃转化 131
一 芳烃的脱烷基化 131
二 芳烃的歧化与烷基转移 136
三 C8芳烃的异构化 142
四 芳烃的烷基化 148
第三节 C8芳烃的分离 154
一 C8芳烃的组成与性质 154
二 C8芳烃单体的分离 155
第四节 芳烃生产技术发展方向 161
第五章 合成气的生产过程 163
第一节 概述 163
一 合成气的生产方法 163
二 合成气的应用实例 164
第二节 由天然气制造合成气 167
一 天然气制合成气的工艺技术及其进展 167
二 天然气蒸汽转化过程工艺原理 169
三 天然气蒸汽转化过程的工艺条件 178
四 天然气蒸汽转化流程和主要设备 180
五 气体中硫化物和二氧化碳的脱除 183
第三节 由煤制合成气 190
一 煤气化过程工艺原理 190
二 煤气化的生产方法及主要设备 192
三 一氧化碳变换过程 194
第四节 由渣油制合成气 202
二 渣油部分氧化过程工艺原理 202
三 渣油部分氧化反应器和工艺流程 204
第六章 加氨与脱氨过程 207
第一节 概述 207
一 加氢反应的类型 207
二 脱氢反应的类型 208
第二节 加氢、脱氢反应的一般规律 209
一 催化加氢反应的一般规律 209
二 催化脱氢反应的一般规律 212
第三节 合成氨和尿素 215
一 合成氨生产方法简介. 216
二 合成气的精制方法 218
三 氨的合成原理及工艺 220
四 合成氨系统的技术进展 238
五 尿素的合成 239
第四节 甲醇的合成 246
一 合成甲醇的基本原理 247
二 合成甲醇催化剂 249
三 合成甲醇工艺条件 250
四 合成甲醇工艺流程及反应器 251
五 合成甲醇的技术进展 252
第五节 乙苯脱氢制苯乙烯 254
一 制取苯乙烯的方法简介 254
二 乙苯催化脱氢的基本原理 255
三 乙苯脱氨反应条件选择 257
四 乙苯脱氢工艺流程和反应器 259
五 乙苯脱氢工艺的改进 260
第七章 烃类选择性氧化 262
第一节 概述 262
一 氧化过程的特点和氧化剂的选择 262
二 烃类选择性氧化过程的分类 263
第二节 均相催化氧化 263
一 催化自氧化 264
二 配位催化氧化 267
三 烯烃液相环氧化 269
四 均相催化氧化过程反应器的类型 272
第三节 非均相催化氧化 272
一 重要的非均相氧化反应 273
二 非均相催化氧化反应机理 275
三 非均相催化氧化催化剂和反应器 276
第四节 乙烯环氧化制环氧乙烷 277
一 环氯乙烷的性质与用途 277
二 环氧乙烷的生产方法 278
三 乙烯直接氧化法制环氧乙烷的反应。 278
四 乙烯直接环氧化催化剂与反应机理 279
五 反应条件对乙烯环氧化的影响 282
六 乙烯氧气氧化法生产环氧乙烷的工艺流程 284
七 环氧乙烷生产工艺技术的新进展 286
第五节 丙烯氨氧化制丙烯腈 286
一 丙烯腈的性质、用途及其工艺概况 286
二 丙烯氨氧化制丙烯腈的化学反应 287
三 丙烯氨氧化催化剂 288
四 丙烯氨氧化反应机理与动力学 290
五 丙烯氨氧化反应的影响因素 291
六 丙烯腈生产工艺流程 292
七 丙烯腈生产过程中的废物处理 296
第六节 芳烃氧化制邻苯二甲酸酐 297
一 邻苯二甲酸酐的性质、用途及工艺概况 297
二 邻二甲苯和萘制苯酐反应机理 297
三 邻苯二甲酸酐生产采用的催化剂 299
四 邻苯二甲酸酐生产技术进展及工艺流程 299
第七节 葸醌衍生物自动氧化制过氧化氢 301
一 过氧化氢的性质、用途及制备方法简介 301
二 蒽醌法制过氧化氯的原理 301
三 蒽醌法反应过程的影响因素 303
四 蒽醌法生产过氧化氢的工艺流程 304
第八节 氧化操作的安全技术 306
一 爆炸极限 306
二 防止爆炸的工艺措施 307
第九节 催化氧化技术进展 308
第八章 羰基化过程 310
第一节 概述 310
一 不饱和化合物的羰化反应 311
二 甲醇的羰化反应 312
第二节 羰基化反应的理论基础 313
一 中心原子 313
二 配位体 314
三 相 316
第三节 甲醇羰基化合成醋酸 316
一 甲醇羰化反应合成醋酸的基本原理 317
二 甲醇羰化制醋酸的工艺流程 320
三 甲醇低压羰基台成醋酸的优缺点 323
第四节 丙烯羰基化合成(丁)辛醇 324
一 烯烃氢甲酰化反应的基本原理 324
二 丙烯氧甲酰化法合成(丁)辛醇 334
第五节 羰基化反应技术的发展趋势 342
一 均相固相化催化剂的研究 343
二 非铑催化剂的研究 343
三 羰基合成生产1,4-丁二醇 344
四 羰基合成在精细化工中的应用 344
第九章 电化学反应过程和氯化过程 346
第一节 概述 346
一 电化学在无机合成中的应用 346
二 电化学在有机合成中的应用 347
三 氯化过程 350
第二节 电解过程的理论基础 351
一 槽电压和电压效率 352
二 电流效率和电能效率 353
第三节 氯碱工艺 353
一 碱的工业生产简介 353
二 电解食盐水溶液的理论基础 356
三 电解食盐水溶液制烧碱的生产方法及工艺 358
四 盐水的精制 367
五 烧碱溶液的加工 367
第四节 乙烯氧氯化制氯乙烯 368
一 氯乙烯生产进展度用途 368
二 氯乙烯的生产方法简介 369
三 乙烯氧氯化制氯乙烯工艺原理 372
四 乙烯氧氯化反应催化剂 375
五 乙烯氧氯化工艺流程及反应器 377
六 平衡氧氯化法生产氯乙烯 380
第十章 高聚物生产工艺基础 383
第一节 概述 383
一 高聚物的基本概念 384
二 高聚物的生产过程 388
第二节 聚合反应的理论基础和聚合方法 392
一 聚合反应机理 392
二 聚合的实施方法 397
第三节 聚烯烃的生产过程 400
一 聚烯烃生产概况 400
二 乙烯高压聚合工艺 403
三 聚乙烯生产工艺的技术经济比较 407
四 聚丙烯生产工艺简介 408
五 聚烯烃的技术发展趋势 409
第四节 聚酯的生产过程 411
一 聚酯的生产概述 411