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第一节 化学工艺学和化学工业
第二节 煤炭化工
第三节 石油化工
第四节 无机原料
第一章 绪论
第一节 化学工艺学和化学工业
一、基本概念
二、化学工业的发展史
三、化学工业的分类
一、基本概念
何为工艺学？
研究如何将原料制作成为产品的一门学科，是技术科学的组成部分 。
工艺学可分为：
机械工艺学
被加工的物料仅仅改变其外部形态或物理性质。
化学工艺学
被加工的物料不仅在外形和物理性质上发生了变化,
而且其物质的结构和化学性质也发生了变化。
一、基本概念
简单地讲
将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一过程的全部措施。
严谨一些
按化工生产的不同部门和不同产品的种类，分别研究其生产原料、生产流程、最适应操作条件、所用机械设备及材料（质） 、产品原理等等。
即包含了实现某一原料经化学物理变化后生成产品整个过程的全部措施。
化学工艺学
一、基本概念
更具体一些的内容:
化工生产中原料和生产方法的选择；
生产流程的设计；
所用设备的结构、材质和操作；
催化剂及其它物料的影响；
操作条件的确定；
生产过程的控制；
产品的规格及副产品的分离和利用；
安全技术；
产品的技术经济和环境保护；
。。。。。。
一、基本概念
化学工艺学以工业规模的具体产品的生产过程为主要研究内容；较侧重于分析研究产品生产过程的“特性”，在研究多种生产过程的“特性”中体现化工生产的“共性”。化工生产一般具有化学反应，这是与一般生产过程的最大不同之处，因而化学反应过程必然是其研究的重点。
一、基本概念
物料衡算—基于物质守恒定律。
能量衡算—基于能量守恒定律。
平衡关系—无论传热、传质还是反应，终究有个平衡，即极限问题（热力学）。
过程速率—推动力、差距（离平衡的远近），阻力大小的考虑（动力学）。
经济衡算—技术经济观点，设备的造价、操作的难易、人力、水电、燃料、年限，需要从中选择。
环境效应、生态效应、产品的处置和处理、安全
（可参阅：《石油化学工业技术与经济》，林华编.
北京:中石化出版社,1990）
工艺学中要用到的基本原理：
根据研究的对象
化学工艺学
无机物工艺学
（无机化工工艺学）
有机物工艺学
（有机化工工艺学）
一、基本概念
教学大纲：
无机化工工艺（介绍煤、石油和天然气的初级加工；以初级加工的化石资源为原料进行合成气生产），
有机无机化工工艺（烃类蒸汽热裂解制基础原料，以基础原料进行氧化，加氢和脱氢）
具体的工艺过程代表：
无机→合成气、合成氨；
有机→乙烯、氧化、脱氢、加氢等；
精细化工由于规模小，相对简单；
生化工艺有些特殊性。
一、基本概念
一、基本概念
何为化学工业（Chemical Industry) ？
以天然物质（资源）或其它物质为原料，通过化学和物理的方法使其性质及形态发生变化而成为生产资料或生活消费品的一种工业。
又称为化学加工工业（Chemical process industry）。
在实际的社会经济运行过程中，并不是所有包含了“将原料经化 学反应转化为产品的生产过程”都隶属于化学工业范畴。
如：冶金、硅酸盐、石油炼制、医药、造纸、制糖、食品等在习惯上或由于经济管理方面的原因，分别隶属于其相应的工业部门。
注 意
第一节 化学工艺学和化学工业
一、基本概念
二、化学工业的发展史
三、化学工业的分类
二、化学工业的发展史
1、古代化学工艺的出现
(与火的出现相联系，北京周口店，50万年前）
2、近代化学工业的兴起
（以无机酸和碱为主要内容）
3、现代化学工业的发展
(氨直接合成工艺的形成和石油化学工业的兴起）
（1）火 制陶（陶器→ 瓷器→ 玻璃） 硅酸盐工业
1、古代化学工艺的出现
（2）制陶技术 设备 金属的冶炼、铸造（炉子，模具）
石制劳动工具让位给金属劳动工具：石器时代→金属时代
狩猎经济让位于农业和畜牧业，随之手工业也出现了。
（3）农业畜牧业的兴起 酿造、鞣革以及漂染等行业
从事这些劳动的手工业者是最早的化学工程师。
制陶、金属冶炼、酿造等是最早的实用化学，最早的“化学工业”（现已列入冶金行业、轻工范畴）。
1、古代化学工艺的出现
理解了物质的变化，
形成了古老的化学工艺。
从粘土制成不漏水的陶器
从绿色的孔雀石变成黄色的铜
从谷粒变成醇香的酒
该阶段的主要内容
硅酸盐工艺（陶瓷﹑玻璃）
金属冶炼（铜及合金﹑铁和铜）
酿造（酒及其他发酵品，醋﹑酱﹑酱油）
2、近代化学工业的兴起
以无机酸碱为主要内容的近代无机化学工业在技术不断改革中迅速发展
（1）工业革命首先在英国开始，又最先从轻工业的纺织业开始，造纸、肥皂、玻璃 漂白、染色中对的酸碱需求。
制取少量硫酸的实验室法 改进、放大，演变成工业生产
海藻烧制草木灰制碱 利用食盐和硫酸为原料制取纯碱
综合利用原料 盐酸、漂白粉、烧碱等的生产开展起来
2、近代化学工业的兴起
在18世纪末建立了以煤焦油为原料的有机化学工业体系，人类进入了以合成染料、农药、香料、医药、炸药等为标志的化学合成的时代。
（2）工业革命中出现了机器制造业，增加了对金属材料的需求，推动了冶铁的发展，对焦炭的需求也有所增加。
钢铁 焦炭 煤焦油 分析利用（困难！！！）
3、现代化学工业的发展
19世纪末20世纪初以来的化学工业发展史上，最具有划时代意义的两件大事：
（1）由氢氮混合气直接合成氨工艺的形成
物理化学的发展 氨直接合成的理论基础 氨合成的实验技术 世界上第一个合成氨工厂 氨肥和炸药等工业迅速发展
合成氨工艺技术的改进和创新推动了化学工业，特别是基本化学工业的大型化和自动化。
在高压催化的反应技术、原料气的制备与精制、催化剂的研制与开发、工艺流程的组织设计、高压设备的设计与制造、能量的合理利用等诸多方面均创造了许多新的知识，积累了丰富的资料和经验。
3、现代化学工业的发展
（2）20世纪40年代石油化学工业的兴起
油田伴生气回收装置的建立和石油炼制工业的发展 轻烃和石脑油 管式炉烃类蒸汽裂解技术 烯烃和芳烃原料
至此，石油取代了煤在有机化学工业中的主导地位。（why？？？）
氯丁橡胶和尼龙66实现工业生产 高分子化工蓬勃发展 三大合成材料（塑料、合成橡胶、合成纤维）的工业生产
至此，人类进入合成材料的时代。
以石油或天然气为初始原料生产化工产品的新兴工业部门
——石油化工，主导了20世纪以来化学工业的发展。
近些年，非常规气逐渐受到研究者的重视。包括致密气、煤层气、页岩气和天然气水合物等。
古、近、现代化学工业的区别
古代
是改变天然产物的最初阶段。
近代
是改变天然产物的阶段。
现代
是合成产物的阶段。
（利用天然或合成的原料创造新的不存在的物质，如煤/石油→塑料，人造橡胶、人造纤维等）
第一节 化学工艺学和化学工业
一、基本概念
二、化学工业的发展史
三、化学工业的分类
三、化学工业的分类
化工产品种类繁多（ 几十万种），通常要进行分类。
不同国家或地区，不同年代，分类法不同。
分类角度：在工业管理（行业管理）﹑专业性质上进行。
习惯上，一般将化学工业分为：
无机化学工业
基本无机化学工业
精细无机化学工业
有机化学工业
基本有机化学工业
精细有机化学工业
三、化学工业的分类
无机化学工业通常又分为：
1、无机酸工业：硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、硼酸等；
2、氯碱工业：烧碱、氯气、漂白粉、纯碱；
3、化肥工业：氮肥、磷肥、钾肥、复合肥料等；
4、精细无机化工：无机盐、试剂、助剂、添加剂等。
有机化学工业：
1、有机化工原料：有机酸、醇、酮、酯等；
2、三大合成材料：塑料及树脂、合成纤维、合成橡胶；
3、精细有机化工：染料、农药、涂料、颜料、试剂、
表面活性剂、化学助剂、感光材料等；
4、其他：油脂、硬化油、肥皂等。
三、化学工业的分类
在我国，化学工业按经济管理和产品用途被划分为：
化学矿、无机盐、有机化工原料、化学农药、化学肥料、合成纤维单体、涂料和颜料、染料和中间体、感光和磁性材料、化学试剂、石油化工、化学医药、合成树脂和塑料、酸和碱、合成橡胶、催化剂－试剂－助剂、煤化工、橡胶制品、化工机械和化工新型材料
化学工业还常按其所使用的资源来分类，如：
煤炭化学工业、石油化学工业、农副产品化工等。
（本章据此着重介绍化工原料的来源及其初步加工）
谢 谢！

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