30450 化工工藝學（二）

高綱1351江蘇省高等教育自學考試大綱30450　　化工工藝學（二）　　　　　　　　　　　　　　　南京工業大學編江蘇省高等教育自學考試委員會辦公室

一、課程性質及其設置目的與要求（一）課程性質和特點《化工工藝學（二）》課程是江蘇省高等教育自學考試化工專業的一門重要的專業課程。本課程從化工生產工藝角度出發，運用化工過程的基本原理，介紹典型化工產品的生產方法與原理、流程組織、關鍵設備、操作條件以及介紹生產中的設備材質、安全技術、三廢治理、節能降耗等問題。通過本門課程學習，使應考者了解當今化學工業概貌及其發展方向，獲得較多的化學工藝知識，培養應用已學過的基礎理論解決工程實際問題的能力，開拓思路，觸類旁通，為從事化工過程的生產、開發、設計、和管理打下牢固的化學工藝基礎。（二）本課程的基本要求本課程教材內容共分為九章。本課程的教學與學習的重點放在分析和討論典型化工產品生產工藝中反應、分離工序的工藝原理、影響因素、確定工藝條件的依據、關鍵設備的結構特點、流程的組織比較等。同時，對不同工藝路線和流程的經濟技術指標、能量回收、副產物的綜合利用及廢物處理作一定的學習。（三）本課程與相關課程的聯系化學工藝學在化學工程與工藝專業課程體系中是一門重要的專業課，覆蓋的專業課程內容較多，它的先修專業基礎課為化工原理、物理化學、化工熱力學等，與其平行學習的專業課為分離過程、反應工程等。上述課程可以幫助我們更好地掌握化學工藝學的原理、方法和應用。二、課程內容與考核目標第一章　　緒論（一）課程內容1.化學工業的分類及特征，包括化學工業的分類、化學工業的特征。2.化工原料、產品及其工藝，包括石油及其加工工藝，天然氣及其加工工藝，煤及其加工，化學礦及其加工，生物質的加工工藝。3.化工工藝計算，包括物料衡算、熱量衡算。（二）學習要求本章學習化學工業的分類及特點、主要化工原料的加工工藝及產品、化工過程涉及的物料衡算與熱量衡算方法。從而認識化學工藝學這門課程的基本概貌。（三）考核知識點和考核要求1、領會：化學工業的分類及特點、主要化工原料的加工工藝及產品。2、掌握：化工過程的合理評價指標及其計算過程；物料衡算與熱量衡算方法。第二章　　合成氣（一）課程內容1.合成氣的制取，包含烴類蒸汽轉化、重油部分氧化和固體燃料氣化。2. 合成氣的凈化，包含脫硫、一氧化碳變換、二氧化碳的脫除和少量碳氧化物的清除。（二）學習要求通過本章學習，了解固體、氣體和液體原料制備合成氣的各種方法；掌握以煤和甲烷為原料制氣的方法、工藝路線、催化劑和主要設備；熟悉合成氣凈化的目的、主要方法及其適宜工藝條件。（三）考核知識點和考核要求1、領會：重油部分氧化反應, 重油氣化工藝條件；烴類蒸汽轉化催化劑及轉化爐；固體燃料間歇式制氣的特點；氣體凈化的ADA法。2、掌握：甲烷蒸汽轉化反應,、二段轉化過程、轉化的工藝條件及工藝流程；氣體凈化的氧化鋅法、鈷鉬加氫轉化法、熱碳酸鉀法、甲烷化法；固體燃料氣化過程基本原理。3、熟練掌握：固體燃料氣化反應；一氧化碳變換反應、催化劑、工藝條件及變換工藝流程。第三章　　合成氣衍生產品（一）課程內容1.氨，包含概述、氨合成反應的化學平衡、氨合成反應動力學、催化劑、工藝條件、氨合成工藝流程、氨合成塔。2.尿素，包含概述、尿素生產的基本原理、合成過程的適宜條件、尿素合成反應的動力學、工藝流程。3.甲醇，包括概述、甲醇合成反應原理、化學平衡常數和平衡組成、催化劑、甲醇合成工藝條件、甲醇合成反應器、工藝流程。4.費托合成，包括概述、費托合成原理、反應器類型。（二）學習要求通過本章學習，熟悉合成氣衍生產品生產的基本原理和生產過程，掌握不同流程的特點及生產過程中應控制的工藝參數，掌握過程涉及的主要設備的結構。（三）考核知識點和考核要求1、領會：合成氣衍生產品主要用途；生產過程所采用的催化劑；化學平衡常數及平衡組成；合成氣衍生產品的生產工藝流程。2、掌握：合成氣衍生產品的生產過程合成原理及工藝條件；不同工藝的特點；反應器的主要結構。3、熟練掌握：生產過程中應控制的工藝參數及確定工藝參數的依據。第四章　　無機大宗化學品（一）課程內容1.純堿,包括概述、氨堿法制純堿、聯合法制取純堿和氯化銨。（二）學習要求學習氨堿法與聯合制堿法生產純堿的基本原理和生產過程、不同流程的特點及生產過程中應控制的工藝參數、過程涉及的主要設備。（三）考核知識點和考核要求1、領會：純堿的主要用途；各主要生產工序的目的、化學反應式和主要設備結構。2、掌握：氨堿法與聯合制堿法的生產原理及工藝條件；掌握不同工藝流程的特點及生產過程中應控制的工藝參數。3、熟練掌握：工藝參數對反應過程的影響。第五章　　石油煉制（一）課程內容1. 原油加工方法及煉油廠類型,包含原油加工方法和煉油廠類型。2. 常減壓蒸餾，包含工藝流程、工藝操作條件和常減壓蒸餾設備。3. 催化裂化，包含催化裂化反應、催化劑、工藝流程、工藝參數和裝置型式。4. 催化重整，包含催化重整反應、催化劑、工藝流程、工藝參數和重整反應器。（二）學習要求學習石油煉制過程的常減壓蒸餾、催化裂化和催化重整的基本原理和生產過程、 不同流程的特點及生產過程中應控制的工藝參數及對反應過程的影響、各過程涉及的主要設備。了解生產工藝改進及技術進展。（三）考核知識點和考核要求1、領會：石油煉制過程及產品與化學工業的關系；原油蒸餾餾分分布及其用途；常減壓蒸餾塔和加熱爐的特點；催化裂化和催化重整涉及的主要反應、催化劑、反應器型式。2、掌握：石油煉制過程的常減壓蒸餾、催化裂化和催化重整的生產原理及工藝條件；不同工藝流程的特點；提升管裂化反應裝置主要結構及其作用；催化重整各反應的熱力學和動力學數據比較。3、熟練掌握：常減壓蒸餾、催化裂化和催化重整生產過程中應控制的工藝參數及確定工藝參數的依據。第六章　　烴類裂解及裂解氣分離（一）課程內容1. 烴類熱裂解的理論基礎，包含烴類裂解反應、裂解過程的熱力學分析和裂解過程的動力學分析。2. 原料性質指標及工藝參數，包含原料性質指標及其對裂解過程的影響和工藝參數。3. 裂解工藝過程及設備，包含工藝過程和管式裂解爐。4. 裂解氣的凈化與分離，包含裂解氣的壓縮與凈化系統和精餾分離系統。5. 烴類催化裂解制烯烴進展，包含國內重質原料生產低碳烯烴工藝技術進展和國外重質原料生產低碳烯烴工藝技術進展。（二）學習要求學習不同烴類原料裂解反應的一般規律；烴類裂解的一次反應和二次反應以及其對烯烴收率影響；各個裂解工藝參數和原料性質對裂解產物分布的影響；管式裂解爐的結構、材料和管式裂解爐型；裂解氣的各種凈化方法、原理和工藝條件；不同分離順序流程及精餾分離的工藝參數；了解烴類催化裂解制烯烴進展。（三）考核知識點和考核要求1、領會：不同烴類原料裂解的一般規律，烴類裂解的一次反應和二次反應以及其對烯烴收率影響；各個工藝參數和原料性質對裂解產物分布的影響；管式裂解爐的結構、管材和管式裂解爐型；2、掌握：烴類裂解工藝過程參數選擇；不同SRT爐型差異；裂解氣的凈化方法、原理和工藝條件；各種分離順序流程及精餾分離塔的操作條件。3、熟練掌握：裂解過程的高溫、短停留時間和低烴分壓的選擇及采取的措施；第七章　　以烯烴為原料的化學品（一）課程內容1. 環氧乙烷和乙二醇，包含概述、環氧乙烷和乙二醇。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）學習要求學習環氧乙烷、乙二醇乙、1，2-二氯乙烷和氯乙烯的生產基本原理和過程；不同流程的特點及生產過程中應控制的工藝參數；催化劑的功能；各過程涉及的主要設備結構；了解生產工藝改進及技術進展。（三）考核知識點和考核要求1、領會：環氧乙烷、乙二醇、1，2-二氯乙烷和氯乙烯主要用途；制備環氧乙烷、乙二醇乙、1，2-二氯乙烷和氯乙烯的反應、生產過程所采用的催化劑和工藝流程。2、掌握：掌握環氧乙烷生產的基本原理、生產過程和生產過程中應控制的工藝參數；環氧化反應器結構及生產安全控制措施；平衡氧氯化法氯乙烯的生產原理、反應式、工藝條件及主要反應設備；乙二醇、1，2-二氯乙烷的生產過程中應控制的工藝參數及對反應過程的影響；3、熟練掌握：影響乙烯直接氧化法生產環氧乙烷過程的選擇性和穩定性的因素。第八章　　以芳烴為原料的化學品（一）課程內容1.芳烴抽提，包含芳烴抽提過程、芳烴抽提所用的溶劑和環丁砜溶劑抽提。2.乙苯和苯乙烯，包含乙苯和苯乙烯（二）學習要求學習以芳烴為原料的化學品生產基本原理和生產過程；相關反應和抽提的影響因素；芳烴抽提、乙苯、苯乙烯的生產方法、原理、催化劑、萃取劑、工藝過程及主要設備。了解生產工藝改進及技術進展。（三）考核知識點和考核要求1、領會：促進芳烴抽提抽提過程更有效地進行的措施；用于芳烴抽提的優良的萃取劑；環丁砜抽提的特點及影響因素；乙苯的烷基化工業生產方法、催化劑和工藝流程；苯乙烯的烷基化工業生產方法、催化劑和工藝流程；2、掌握：芳烴抽提過程原理；分子篩氣相法乙苯生產的基本原理、生產方法、工藝流程及主要反應設備結構；乙苯生產的催化蒸餾法工藝；苯乙烯生產的的基本原理、方法、乙苯脫氫的熱力學分析、等溫和絕熱工藝流程、主要反應設備結構及改進；3、熟練掌握：芳烴的環丁砜抽提、乙苯和苯乙烯生產過程中應控制的工藝參數及確定工藝參數的依據。第九章　　綠色化學化工概論（一）課程內容1. 綠色化學化工的基本概念，包含綠色化學化工的定義及特點、綠色化工過程和綠色化學原則。2. 綠色化學工藝的途徑及實例，包含綠色化學工藝的途徑、綠色化工過程實例環己酮肟的綠色生產工藝和苯與乙烯烷基化制備乙苯。（二）學習要求認識綠色化學化工的重要性及現實意義；原子經濟性和環境因子；熟悉綠色化學基本原則及實施途徑，理解綠色化學化工對社會可持續發展的重要意義。（三）考核知識點和考核要求1、領會：綠色化學化工的重要性及現實意義。2、掌握：綠色化學基本原則及實施途徑；綠色化學的十二條原則；綠色化學工藝的途徑及實例。三、有關說明和實施要求（一）關于“課程內容與考核目標”中有關提法的說明在大綱的考核要求中，提出了“領會”、“掌握”、“熟練掌握”等三個能力層次的要求，它們的含義是：1、領會：要求應考者能夠記憶規定的有關知識點的主要內容，并能夠領會和理解規定的有關知識點的內涵與外延，熟悉其內容要點和它們之間的區別與聯系，并能根據考核的不同要求，作出正確的解釋、說明和闡述。2、掌握：要求應考者掌握有關的知識點，正確理解和記憶相關內容的原理、方法步驟等。3、重點掌握：要求應考者必須掌握的課程中的核心內容和重要知識點。（二）自學教材本課程使用教材為：《化學工藝學》，劉曉勤主編，化學工業出版社，2010年版。（三）關于命題和考試的若干規定1、本大綱各章所提到的考核要求中，各條細目都是考試的內容，試題覆蓋每章，適當突出重點章節，加大重點內容的覆蓋密度。2、試卷對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“領會”20%，“掌握”40%，“熟練掌握”為40%。3、試題難易程度為四檔：易、較易、較難、難，這四檔在各份試卷中所占的比例約為2：3：3：2。4、本課程考試試卷可能采用的題型有：名詞解釋、單項選擇題、改錯題、填空題、計算題及問答題等類型（見附錄題型示例）。5、考試方式為閉卷筆試，評分采用百分制，60分為及格。（四）對社會助學的要求1、應熟知考試大綱對課程所提出的總的要求和各章的知識點。2、應掌握各知識點要求達到的層次，并深刻理解各知識點的考核要求。3、對應考者進行輔導時，應以指定的教材為基礎，以考試大綱為依據，不要隨意增刪內容，以免與考試大綱脫節。4、輔導時要注意基礎、突出重點，要幫助應考者對課程內容建立一個整體的概念，對應考者提出的問題，應以啟發引導為主。5、注意對應考者能力的培養，特別是自學能力的培養，要引導應考者逐步學會獨立學習，在自學過程中善于提出問題、分析問題、作出判斷和解決問題。6、要使應考者了解試題難易與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個能力層次中都存在著不同難度的試題。附錄 題型舉例一、選擇題如：裂解原料（　）可獲得較高的乙烯產率。A．特性因素低　B．氫含量高　C．關聯指數大　D．環烷烴含量高二、填空題如：用作為乙苯脫氫反應稀釋劑的優點很多，對于催化劑來說可以抑制結焦并促進消碳。三、名詞解釋如：芳烴潛含量四、改錯題如：在合成氨生產中，對于氨合成塔的設計通常考慮使其外筒承受高溫，內件承受高壓。五、問答題或論述題如：裂解氣在凈化之前需要進行壓縮，闡述工業上為什么采用多級壓縮工藝？