30450 化工工艺学（二）

 

一、课程性质及其设置目的与要求
（一）课程性质和特点
《化工工艺学（二）》课程是江苏省高等教育自学考试化工专业的一门重要的专业课程。本课程从化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，介绍典型化工产品的生产方法与原理、流程组织、关键设备、操作条件以及介绍生产中的设备材质、安全技术、三废治理、节能降耗等问题。通过本门课程学习，使应考者了解当今化学工业概貌及其发展方向，获得较多的化学工艺知识，培养应用已学过的基础理论解决工程实际问题的能力，开拓思路，触类旁通，为从事化工过程的生产、开发、设计、和管理打下牢固的化学工艺基础。
（二）本课程的基本要求
本课程教材内容共分为九章。本课程的教学与学习的重点放在分析和讨论典型化工产品生产工艺中反应、分离工序的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、关键设备的结构特点、流程的组织比较等。同时，对不同工艺路线和流程的经济技术指标、能量回收、副产物的综合利用及废物处理作一定的学习。
（三）本课程与相关课程的联系
化学工艺学在化学工程与工艺专业课程体系中是一门重要的专业课，覆盖的专业课程内容较多，它的先修专业基础课为化工原理、物理化学、化工热力学等，与其平行学习的专业课为分离过程、反应工程等。上述课程可以帮助我们更好地掌握化学工艺学的原理、方法和应用。
 
二、课程内容与考核目标
第一章　　绪论
（一）课程内容
1.化学工业的分类及特征，包括化学工业的分类、化学工业的特征。
2.化工原料、产品及其工艺，包括石油及其加工工艺，天然气及其加工工艺，煤及其加工，化学矿及其加工，生物质的加工工艺。
3.化工工艺计算，包括物料衡算、热量衡算。
（二）学习要求
本章学习化学工业的分类及特点、主要化工原料的加工工艺及产品、化工过程涉及的物料衡算与热量衡算方法。从而认识化学工艺学这门课程的基本概貌。
（三）考核知识点和考核要求
1、领会：化学工业的分类及特点、主要化工原料的加工工艺及产品。
2、掌握：化工过程的合理评价指标及其计算过程；物料衡算与热量衡算方法。
 
第二章　　合成气
（一）课程内容
1.合成气的制取，包含烃类蒸汽转化、重油部分氧化和固体燃料气化。
2. 合成气的净化，包含脱硫、一氧化碳变换、二氧化碳的脱除和少量碳氧化物的清除。
（二）学习要求
通过本章学习，了解固体、气体和液体原料制备合成气的各种方法；掌握以煤和甲烷为原料制气的方法、工艺路线、催化剂和主要设备；熟悉合成气净化的目的、主要方法及其适宜工艺条件。
（三）考核知识点和考核要求
1、领会：重油部分氧化反应, 重油气化工艺条件；烃类蒸汽转化催化剂及转化炉；固体燃料间歇式制气的特点；气体净化的ADA法。
2、掌握：甲烷蒸汽转化反应,、二段转化过程、转化的工艺条件及工艺流程；气体净化的氧化锌法、钴钼加氢转化法、热碳酸钾法、甲烷化法；固体燃料气化过程基本原理。
3、熟练掌握：固体燃料气化反应；一氧化碳变换反应、催化剂、工艺条件及变换工艺流程。
 
第三章　　合成气衍生产品
（一）课程内容
1.氨，包含概述、氨合成反应的化学平衡、氨合成反应动力学、催化剂、工艺条件、氨合成工艺流程、氨合成塔。
2.尿素，包含概述、尿素生产的基本原理、合成过程的适宜条件、尿素合成反应的动力学、工艺流程。
3.甲醇，包括概述、甲醇合成反应原理、化学平衡常数和平衡组成、催化剂、甲醇合成工艺条件、甲醇合成反应器、工艺流程。
4.费托合成，包括概述、费托合成原理、反应器类型。
（二）学习要求
通过本章学习，熟悉合成气衍生产品生产的基本原理和生产过程，掌握不同流程的特点及生产过程中应控制的工艺参数，掌握过程涉及的主要设备的结构。
（三）考核知识点和考核要求
1、领会：合成气衍生产品主要用途；生产过程所采用的催化剂；化学平衡常数及平衡组成；合成气衍生产品的生产工艺流程。
2、掌握：合成气衍生产品的生产过程合成原理及工艺条件；不同工艺的特点；反应器的主要结构。
3、熟练掌握：生产过程中应控制的工艺参数及确定工艺参数的依据。
 
第四章　　无机大宗化学品
（一）课程内容
1.纯碱,包括概述、氨碱法制纯碱、联合法制取纯碱和氯化铵。
（二）学习要求
学习氨碱法与联合制碱法生产纯碱的基本原理和生产过程、不同流程的特点及生产过程中应控制的工艺参数、过程涉及的主要设备。
（三）考核知识点和考核要求
1、领会：纯碱的主要用途；各主要生产工序的目的、化学反应式和主要设备结构。
2、掌握：氨碱法与联合制碱法的生产原理及工艺条件；掌握不同工艺流程的特点及生产过程中应控制的工艺参数。
3、熟练掌握：工艺参数对反应过程的影响。
 
第五章　　石油炼制
（一）课程内容
1. 原油加工方法及炼油厂类型,包含原油加工方法和炼油厂类型。
2. 常减压蒸馏，包含工艺流程、工艺操作条件和常减压蒸馏设备。
3. 催化裂化，包含催化裂化反应、催化剂、工艺流程、工艺参数和装置型式。
4. 催化重整，包含催化重整反应、催化剂、工艺流程、工艺参数和重整反应器。
（二）学习要求
学习石油炼制过程的常减压蒸馏、催化裂化和催化重整的基本原理和生产过程、         不同流程的特点及生产过程中应控制的工艺参数及对反应过程的影响、各过程涉及的主要设备。了解生产工艺改进及技术进展。
（三）考核知识点和考核要求
1、领会：石油炼制过程及产品与化学工业的关系；原油蒸馏馏分分布及其用途；常减压蒸馏塔和加热炉的特点；催化裂化和催化重整涉及的主要反应、催化剂、反应器型式。          
2、掌握：石油炼制过程的常减压蒸馏、催化裂化和催化重整的生产原理及工艺条件；不同工艺流程的特点；提升管裂化反应装置主要结构及其作用；催化重整各反应的热力学和动力学数据比较。
3、熟练掌握：常减压蒸馏、催化裂化和催化重整生产过程中应控制的工艺参数及确定工艺参数的依据。
 
第六章　　烃类裂解及裂解气分离
（一）课程内容
1. 烃类热裂解的理论基础，包含烃类裂解反应、裂解过程的热力学分析和裂解过程的动力学分析。
2. 原料性质指标及工艺参数，包含原料性质指标及其对裂解过程的影响和工艺参数。
3. 裂解工艺过程及设备，包含工艺过程和管式裂解炉。
4. 裂解气的净化与分离，包含裂解气的压缩与净化系统和精馏分离系统。
5. 烃类催化裂解制烯烃进展，包含国内重质原料生产低碳烯烃工艺技术进展和国外重质原料生产低碳烯烃工艺技术进展。
（二）学习要求
学习不同烃类原料裂解反应的一般规律；烃类裂解的一次反应和二次反应以及其对烯烃收率影响；各个裂解工艺参数和原料性质对裂解产物分布的影响；管式裂解炉的结构、材料和管式裂解炉型；裂解气的各种净化方法、原理和工艺条件；不同分离顺序流程及精馏分离的工艺参数；了解烃类催化裂解制烯烃进展。
（三）考核知识点和考核要求
1、领会：不同烃类原料裂解的一般规律，烃类裂解的一次反应和二次反应以及其对烯烃收率影响；各个工艺参数和原料性质对裂解产物分布的影响；管式裂解炉的结构、管材和管式裂解炉型；
2、掌握：烃类裂解工艺过程参数选择；不同SRT炉型差异；裂解气的净化方法、原理和工艺条件；各种分离顺序流程及精馏分离塔的操作条件。
3、熟练掌握：裂解过程的高温、短停留时间和低烃分压的选择及采取的措施；
 
第七章　　以烯烃为原料的化学品
（一）课程内容
1. 环氧乙烷和乙二醇，包含概述、环氧乙烷和乙二醇。
2. 1，2-二氯乙烷和氯乙烯，包含概述、1，2-二氯乙烷和氯乙烯。
（二）学习要求
学习环氧乙烷、乙二醇乙、1，2-二氯乙烷和氯乙烯的生产基本原理和过程；不同流程的特点及生产过程中应控制的工艺参数；催化剂的功能；各过程涉及的主要设备结构；了解生产工艺改进及技术进展。
（三）考核知识点和考核要求
1、领会：环氧乙烷、乙二醇、1，2-二氯乙烷和氯乙烯主要用途；制备环氧乙烷、乙二醇乙、1，2-二氯乙烷和氯乙烯的反应、生产过程所采用的催化剂和工艺流程。
2、掌握：掌握环氧乙烷生产的基本原理、生产过程和生产过程中应控制的工艺参数；环氧化反应器结构及生产安全控制措施；平衡氧氯化法氯乙烯的生产原理、反应式、工艺条件及主要反应设备；乙二醇、1，2-二氯乙烷的生产过程中应控制的工艺参数及对反应过程的影响；
3、熟练掌握：影响乙烯直接氧化法生产环氧乙烷过程的选择性和稳定性的因素。
 
第八章　　以芳烃为原料的化学品
（一）课程内容
1.芳烃抽提，包含芳烃抽提过程、芳烃抽提所用的溶剂和环丁砜溶剂抽提。
2.乙苯和苯乙烯，包含乙苯和苯乙烯
（二）学习要求
学习以芳烃为原料的化学品生产基本原理和生产过程；相关反应和抽提的影响因素；芳烃抽提、乙苯、苯乙烯的生产方法、原理、催化剂、萃取剂、工艺过程及主要设备。了解生产工艺改进及技术进展。
（三）考核知识点和考核要求
1、领会：促进芳烃抽提抽提过程更有效地进行的措施；用于芳烃抽提的优良的萃取剂；环丁砜抽提的特点及影响因素；乙苯的烷基化工业生产方法、催化剂和工艺流程；苯乙烯的烷基化工业生产方法、催化剂和工艺流程；
2、掌握：芳烃抽提过程原理；分子筛气相法乙苯生产的基本原理、生产方法、工艺流程及主要反应设备结构；乙苯生产的催化蒸馏法工艺；苯乙烯生产的的基本原理、方法、乙苯脱氢的热力学分析、等温和绝热工艺流程、主要反应设备结构及改进；
3、熟练掌握：芳烃的环丁砜抽提、乙苯和苯乙烯生产过程中应控制的工艺参数及确定工艺参数的依据。
 
第九章　　绿色化学化工概论
（一）课程内容
1. 绿色化学化工的基本概念，包含绿色化学化工的定义及特点、绿色化工过程和绿色化学原则。
2. 绿色化学工艺的途径及实例，包含绿色化学工艺的途径、绿色化工过程实例环己酮肟的绿色生产工艺和苯与乙烯烷基化制备乙苯。
（二）学习要求
认识绿色化学化工的重要性及现实意义；原子经济性和环境因子；熟悉绿色化学基本原则及实施途径，理解绿色化学化工对社会可持续发展的重要意义。
（三）考核知识点和考核要求
1、领会：绿色化学化工的重要性及现实意义。
2、掌握：绿色化学基本原则及实施途径；绿色化学的十二条原则；绿色化学工艺的途径及实例。
 
三、有关说明和实施要求
（一）关于“课程内容与考核目标”中有关提法的说明
在大纲的考核要求中，提出了“领会”、“掌握”、“熟练掌握”等三个能力层次的要求，它们的含义是：
1、领会：要求应考者能够记忆规定的有关知识点的主要内容，并能够领会和理解规定的有关知识点的内涵与外延，熟悉其内容要点和它们之间的区别与联系，并能根据考核的不同要求，作出正确的解释、说明和阐述。
2、掌握：要求应考者掌握有关的知识点，正确理解和记忆相关内容的原理、方法步骤等。
3、重点掌握：要求应考者必须掌握的课程中的核心内容和重要知识点。
（二）自学教材
本课程使用教材为：《化学工艺学》，刘晓勤主编，化学工业出版社，2010年版。
（三）关于命题和考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的考核要求中，各条细目都是考试的内容，试题覆盖每章，适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。
2、试卷对不同能力层次要求的试题所占的比例大致是：“领会”20%，“掌握”40%，“熟练掌握”为40%。
3、试题难易程度为四档：易、较易、较难、难，这四档在各份试卷中所占的比例约为2：3：3：2。
4、本课程考试试卷可能采用的题型有：名词解释、单项选择题、改错题、填空题、计算题及问答题等类型（见附录题型示例）。
5、考试方式为闭卷笔试，评分采用百分制，60分为及格。
（四）对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程所提出的总的要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的层次，并深刻理解各知识点的考核要求。
3、对应考者进行辅导时，应以指定的教材为基础，以考试大纲为依据，不要随意增删内容，以免与考试大纲脱节。
4、辅导时要注意基础、突出重点，要帮助应考者对课程内容建立一个整体的概念，对应考者提出的问题，应以启发引导为主。
5、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导应考者逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题、分析问题、作出判断和解决问题。
6、要使应考者了解试题难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中都存在着不同难度的试题。
 
附录  题型举例
一、 选择题
如：裂解原料（　）可获得较高的乙烯产率。
A．特性因素低  　B．氢含量高　     C．关联指数大   　D．环烷烃含量高
二、 填空题
如：用       作为乙苯脱氢反应稀释剂的优点很多，对于催化剂来说可以抑制结焦并促进消碳。
三、 名词解释
如：芳烃潜含量
四、 改错题
如：在合成氨生产中，对于氨合成塔的设计通常考虑使其外筒承受高温，内件承受高压。
五、 问答题或论述题
如：裂解气在净化之前需要进行压缩，阐述工业上为什么采用多级压缩工艺？