化学工艺学教案
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有效的化学工艺流程教案模板
有效的化学工艺流程教案模板随着化学工程技术和生产流程的不断发展，越来越多的企业需要培训员工掌握有效的化学工艺流程，并改进生产工艺。
为此，设计一份有效的化学工艺流程教案模板非常重要。
以下是一个适用于化学工艺流程教学的有效模板：I. 教学目标：本课程的主要目的是使学生掌握各种化学工艺流程的基本知识和运作方法。
学习过程中，学生将熟练掌握以下技能：1. 掌握化学工艺流程的基本原理和关键参数；2. 能够运用常用的仪器和设备对化学工艺流程进行操作；3. 能够独立分析和解决实际生产中出现的问题和故障。
II. 教学内容：第一部分：化学工艺流程基础知识介绍1. 化学工艺流程的定义和分类；2. 化学工艺流程的原理和流程步骤；3. 化学工艺流程的影响因素和关键参数；4. 化学工艺流程的优化和设计原则。
第二部分：常用化学工艺流程操作教学1. 化学反应的基本操作方法；2. 溶液的配置和稀释；3. 催化剂和反应物的加入；4. 滤液和干燥等操作技巧；5. 常见故障的分析和解决。
第三部分：化学工艺流程仪器和设备使用教学1. 常见的化学实验仪器和设备；2. 仪器和设备的使用方法和保养；3. 仪器和设备的数据分析和结果评价。
III. 教学方法1. 依据多媒体技术，采用图表、表格、示意图和实物演示等方式进行讲解；2. 运用案例模拟教学和实际操作演练等方式，提高学生理论应用能力；3. 运用互动讨论和问答环节，促进学生的思考和讨论。
IV. 教学评估：1. 课程结束后，进行测验考核学生对本次课程的掌握情况；2. 学生每周提交一次练习作业，并进行批改和点评；3. 在实际生产中，观察学生运用所学知识对化学工艺流程进行操作。
V. 教学资源1. 实验室仪器设备；2. 实验室场地和实验室材料；3. 网络学习平台和多媒体教学工具。
VI. 课程总结化学工艺流程教学是一项复杂的任务。
本课程通过有效的教学设计和教学方法，促进了学生的知识储备和应用能力的提高，使其掌握了化学工艺流程的基础知识和操作技巧，并具备独立分析和解决实际问题的能力。
化学工艺学电子教本教材教本教本第一章节资料
1.2 石油及其加工利用
大型石油化工联合企业中的炼油厂蒸馏装置多采用燃料化工-润滑油型流程，见图2-1。
1.2 石油及其加工利用
1.2.3 馏分油的化学加工
常、减压蒸馏只能将原油切割成几个馏分，主 产的燃料量有限，不能满足需求，直接能用作化工 原料的也仅是塔顶出来的气体。为了生产更多的燃 料和化工原料，需要对各个馏分油进行二次加工。 加工的方法很多，主要是化学加工方法，下面简介 主要的几种加工过程。
化学工艺学电子教案——第一章
化学工业原料资源 及其加工利用
Hale Waihona Puke 1 化学工业原料资源及其加工利用
1.1 无机化学矿及其加工利用 （自学） 1.2 石油及其加工利用 1.3 天然气及其加工利用 1.4 煤及其加工利用 1.5 生物质及其加工利用 1.6 再生资源的开发利用 1.7 空气和水
1.2 石油及其加工利用
1.2 石油及其加工利用
1.2.5 烃类热裂解（pyrolysis of hydrocarbons）
1.2 石油及其加工利用
1.2 石油及其加工利用
⑵ 催化裂化（catalytic cracking）
催化裂化是在催化剂作用下加热重质馏分油，使大 分子烃类化合物裂化而转化成高质量的汽油，并副产柴 油、锅炉燃油、液化气和气体等产品的加工过程。原料 可以是直馏柴油、重柴油、减压柴油或润滑油馏分，甚 至可以是渣油焦化制石油焦后的焦化馏分油。它们所含 烃类分子中的碳数大多在18个以上。
1.2 石油及其加工利用
⑴ 催化重整（catalytic reforming）
催化重整是在含铂的催化剂作用下加热汽油馏 分（石脑油），使其中的烃类分子重新排列形成新 分子的工艺过程。催化重整装置能提供高辛烷值汽 油，还为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供苯、甲 苯、二甲苯等芳烃原料以及提供液化气和溶剂油,并 副产氢气。固定床催化重整工艺流程见图2-2。
化学工艺学教案讲义图文
（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）第一早绪论内容项化学工业的范围和分类化学工业的现状和发展方向化学工艺学与化学工业的关系一、化学工业的范围和分类化学工业：借助于化学反应将原料制成化工产品的工业化工原料的类型：自然矿藏、人工合成产品包括化工产品等等化工产品的类型：到目前为止，已发现和人工合成的化工产品有2000多万种；商品销售的有8万多种；而与工农业、国防及人类生活密切相关的4000种左右。
目前我国县以上化工企业7000多家，从业人员400多万，能生产4.5万种化工产品，化肥、合成氨染料产量居世界第一；硫酸、纯碱、农药的产量居世界第二。
每年为国家创造2000多亿元的税收，是我国的经济支柱产业。
化学工业的分类（按学科分类）①.无机化工：如无机酸、碱、盐及无机化肥②.有机化工：如烯烃、有机酸、醇、酯，芳烃等③.高分子化工：利用聚合和缩聚反应，合成橡胶、塑料、化纤。
④.精细化工：医药、农药、染料、表面活性剂、催化剂、化妆品等特定功能产品。
⑤.生物化工：依靠微生物发酵、酶催化制取的产品如抗生素、有机溶剂、调味剂、食品添加剂等。
二、化学工业的现状、特点和发展方向1.化学工业现状：是我国支柱型的产业；但生产规模小、生产成本高、大型装置设备自给率低，产品品种少、功能化和差别率低，环境污染严重，能量消耗高。
2.现代化学工业特点：原料、生产方法和生产产品的多样性与复杂性现代化学工业生产的大型化、综合化及精细化化工生产中多学科合作，生产技术密集重视生产中能量的合理利用，积极采用先进的科学技术和节能工艺化学工业属于资金密集，投资回收率快利润高产业化工生产中易燃、易爆、有毒及污染3.现代化学工业发展的方向：⑴.化工生产中加快研究、开发、利用高新科学技术产品。
⑵.化工生产原料应充分利用在化工生产中提倡设计和开发“原子经济性反应”，该概念是美国化学家B.M.Trost于1991年提出的，“在化学反应中应使原料中的每一个原子都结合到目标分子即产物中，不需要利用保护基团或离子基团，因而不会有副产物或废物生成”。
化学工艺学电子教案第五章
第三类是加氢反应在热力学上是不利的，很低温度下才具有较大的平衡常数值，温度稍高，平衡常数变得很小，这类反应的关健是化
应压力，可提高氨合成产率，甲醇合成产率等。 学平衡问题，常采用高压方法来提高平衡转化率。
脱氢催化剂应满足下列要求：首先是具有良好的活性和选择性，能够尽量在较低的温度条件下进行反应。
（3）氢用量比 从化学平衡分析，提高反应物H2的用量， 不冷凝的气体中含有大量的H2及少量CO2，一般可作燃料使用，也可将其提纯作氢气来源。
4 醇类脱氢可制得醛和酮类
可以有利反应向右进行，以提高其平衡转化率，同时氢作 第三是化学稳定性好，金属氧化物在氢气的存在下不被还原成金属态，同时在大量的水蒸气下催化剂颗粒能长期运转而不粉碎，保持
足够的机械强度。
加而氢在与 催脱化氢剂反作为应用的下良一，般烃好规类律脱的；氢生载成两热种或体两种及以上时的新移物质走称为反催化应脱氢热。 ，有利于反应的进行。但 氢用量比也不能过大，以免造成产物浓度降低，大量氢气 （3）氢用量比 从化学平衡分析，提高反应物H2的用量，可以有利反应向右进行，以提高其平衡转化率，同时氢作为良好的载热体及
不冷凝的气体中含有大量的H2及少量CO2，一般可作燃料使用，也可将其提纯作氢气来源。
加氢催化剂种类很多，其活性组分的元素分布主要 加氢催化剂种类很多，其活性组分的元素分布主要是第Ⅵ和第Ⅷ族的过渡元素，这些元素对氢有较强的亲合力。
1 不饱和炔烃、烯烃重键的加氢 2 芳烃加氢
3 含氧化合物加氢 4 含氮化合物的加氢
5 氢解
1 烷烃脱氢，生成烯烃、二烯烃及芳烃 2 烯烃脱氢生成二烯烃
3 烷基芳烃脱氢生成烯基芳烃 4 醇类脱氢可制得醛和酮般规律
催化加氢反应是可逆放热反应，由于有机化合物的 官能团结构不同，加氢时放出的热量也不尽相同。
应压力，可提高氨合成产率，甲醇合成产率等。 学平衡问题，常采用高压方法来提高平衡转化率。
脱氢催化剂应满足下列要求：首先是具有良好的活性和选择性，能够尽量在较低的温度条件下进行反应。
（3）氢用量比 从化学平衡分析，提高反应物H2的用量， 不冷凝的气体中含有大量的H2及少量CO2，一般可作燃料使用，也可将其提纯作氢气来源。
4 醇类脱氢可制得醛和酮类
可以有利反应向右进行，以提高其平衡转化率，同时氢作 第三是化学稳定性好，金属氧化物在氢气的存在下不被还原成金属态，同时在大量的水蒸气下催化剂颗粒能长期运转而不粉碎，保持
足够的机械强度。
加而氢在与 催脱化氢剂反作为应用的下良一，般烃好规类律脱的；氢生载成两热种或体两种及以上时的新移物质走称为反催化应脱氢热。 ，有利于反应的进行。但 氢用量比也不能过大，以免造成产物浓度降低，大量氢气 （3）氢用量比 从化学平衡分析，提高反应物H2的用量，可以有利反应向右进行，以提高其平衡转化率，同时氢作为良好的载热体及
不冷凝的气体中含有大量的H2及少量CO2，一般可作燃料使用，也可将其提纯作氢气来源。
加氢催化剂种类很多，其活性组分的元素分布主要 加氢催化剂种类很多，其活性组分的元素分布主要是第Ⅵ和第Ⅷ族的过渡元素，这些元素对氢有较强的亲合力。
1 不饱和炔烃、烯烃重键的加氢 2 芳烃加氢
3 含氧化合物加氢 4 含氮化合物的加氢
5 氢解
1 烷烃脱氢，生成烯烃、二烯烃及芳烃 2 烯烃脱氢生成二烯烃
3 烷基芳烃脱氢生成烯基芳烃 4 醇类脱氢可制得醛和酮般规律
催化加氢反应是可逆放热反应，由于有机化合物的 官能团结构不同，加氢时放出的热量也不尽相同。
化学工艺学教案1(化工12本)-胡江良
化学工艺学：是根据化学、物理和其他科学的成就，来研究综合利用各种原料生产化工产品的方法原理、操作条件、流程和设备，以创立技术上先进、经济上合理、生产上安全的化工生产工艺的学科。
化学工艺学的研究范畴：一般包括原料的选择和预处理；生产方法的选择及方法原理；设备（反应器和其他）的作用、结构和操作；催化剂的选择和使用；其他物料的影响；操作条件的影响和选定；流程组织；生产控制；产品规格和副产物的分离与利用；能量的回收和利用；对不同工艺路线和流程的技术经济评比等问题。
1.1概述
1.1.1、化学工艺学的研究范畴和任务
化学工业(chemical industry)：又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业，又可以详细表述为运用化学工艺、化学工程及设备，通过各种化工单元操作，高效、节能、经济、环保和安全地将原料生产成化工产品的特定生产部门。
化学工艺(chemical technology)：即是化工生产技术，是指将各种原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。
（2）绿色化工的定义及其主要研究内容？
（3）基本有机化工的定义，按所用原料分类可以分为那几大类？
（4）化工原料主要包括基础原料和基本原料，分别阐述他们的定义？
参考资料（含参考书、文献等）
教学反思：
化工产品一般是指有原料经化学反应、化工单元操作等加工方法生产出来的新材料（品）。按产品性质界定，主要包括无机化学产品、基本有机化工产品、高分子化工产品、精细化工产品及生物化工产品。
1.2.2.1无机化工产品
无机化工是无机化学工业的简称，是以天然资源和工业副产物为原料生产硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等无机酸、纯碱、烧碱、合成氨、化肥以及无机盐等化工产品的工业。
化学工艺学的研究范畴：一般包括原料的选择和预处理；生产方法的选择及方法原理；设备（反应器和其他）的作用、结构和操作；催化剂的选择和使用；其他物料的影响；操作条件的影响和选定；流程组织；生产控制；产品规格和副产物的分离与利用；能量的回收和利用；对不同工艺路线和流程的技术经济评比等问题。
1.1概述
1.1.1、化学工艺学的研究范畴和任务
化学工业(chemical industry)：又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业，又可以详细表述为运用化学工艺、化学工程及设备，通过各种化工单元操作，高效、节能、经济、环保和安全地将原料生产成化工产品的特定生产部门。
化学工艺(chemical technology)：即是化工生产技术，是指将各种原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。
（2）绿色化工的定义及其主要研究内容？
（3）基本有机化工的定义，按所用原料分类可以分为那几大类？
（4）化工原料主要包括基础原料和基本原料，分别阐述他们的定义？
参考资料（含参考书、文献等）
教学反思：
化工产品一般是指有原料经化学反应、化工单元操作等加工方法生产出来的新材料（品）。按产品性质界定，主要包括无机化学产品、基本有机化工产品、高分子化工产品、精细化工产品及生物化工产品。
1.2.2.1无机化工产品
无机化工是无机化学工业的简称，是以天然资源和工业副产物为原料生产硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等无机酸、纯碱、烧碱、合成氨、化肥以及无机盐等化工产品的工业。
化学工艺流程题教案
提高学生解题能力
通过系统的学习和训练，帮助学生掌 握化学工艺流程题的分析方法和解题 技巧，提高解题速度和准确性。
教学目标与要求
知识与技能
掌握化学工艺流程题的基本概念和原理，了 解常见的工艺流程及操作，能够运用所学知 识分析和解决实际问题。
过程与方法
通过案例分析、小组讨论、实验操作等方式 ，培养学生的自主学习和合作学习能力，提 高分析问题和解决问题的能力。
学生应掌握如何识别不同的工艺流程图，理解其表达的 含义，并能够解读其中的关键信息。
2 化学反应原理
学生应熟悉常见的化学反应原理，如氧化还原反应、酸 碱反应等，并能够分析其在工艺流程中的应用。
3 原料与产品的性质
学生应了解原料和产品的物理和化学性质，如熔点、沸 点、溶解性等，以便更好地理解和分析工艺流程。
操作原理
设备的操作原理基于化学反应的动力学、热力学和传递过程原理。例如，反应器的操作原理是通过控制反应条件 （温度、压力、浓度等）来促进化学反应的进行；分离器的操作原理是利用物质间的物理性质差异（如沸点、溶 解度等）实现组分的分离。
原料选择与预处理
原料选择
选择合适的原料是化学工艺流程成功的关键。原料应具有高的反应活性、低的杂质含量和良好的稳定性。同时 ，考虑到成本和环境因素，应优先选择可再生和可回收的原料。
02
原料气的净化
通过变换、脱硫、脱碳等工序，将原料气中的杂质去除，得到纯净的合
成氨原料气。
03
氨的合成
在铁触媒催化剂的作用下，将纯净的原料气在高温高压下合成氨。反应
后得到的气体中除了氨外，还含有未反应的氮气和氢气，需要将这些气
体分离并循环利用。
石油化工中的裂解与分离过程
石油的裂解
通过系统的学习和训练，帮助学生掌 握化学工艺流程题的分析方法和解题 技巧，提高解题速度和准确性。
教学目标与要求
知识与技能
掌握化学工艺流程题的基本概念和原理，了 解常见的工艺流程及操作，能够运用所学知 识分析和解决实际问题。
过程与方法
通过案例分析、小组讨论、实验操作等方式 ，培养学生的自主学习和合作学习能力，提 高分析问题和解决问题的能力。
学生应掌握如何识别不同的工艺流程图，理解其表达的 含义，并能够解读其中的关键信息。
2 化学反应原理
学生应熟悉常见的化学反应原理，如氧化还原反应、酸 碱反应等，并能够分析其在工艺流程中的应用。
3 原料与产品的性质
学生应了解原料和产品的物理和化学性质，如熔点、沸 点、溶解性等，以便更好地理解和分析工艺流程。
操作原理
设备的操作原理基于化学反应的动力学、热力学和传递过程原理。例如，反应器的操作原理是通过控制反应条件 （温度、压力、浓度等）来促进化学反应的进行；分离器的操作原理是利用物质间的物理性质差异（如沸点、溶 解度等）实现组分的分离。
原料选择与预处理
原料选择
选择合适的原料是化学工艺流程成功的关键。原料应具有高的反应活性、低的杂质含量和良好的稳定性。同时 ，考虑到成本和环境因素，应优先选择可再生和可回收的原料。
02
原料气的净化
通过变换、脱硫、脱碳等工序，将原料气中的杂质去除，得到纯净的合
成氨原料气。
03
氨的合成
在铁触媒催化剂的作用下，将纯净的原料气在高温高压下合成氨。反应
后得到的气体中除了氨外，还含有未反应的氮气和氢气，需要将这些气
体分离并循环利用。
石油化工中的裂解与分离过程
石油的裂解
化学工艺学教案
2.1.2.2石油及其加工利用
原油：从油田中开采出来没有经过加工处理的石油叫原油，它是一种有气味的棕黑色或褐色黏稠液体。
石油中所含的化合物大致可分为烃类、非烃类、胶纸和沥青三大类。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95%-99%；含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油中应尽量除去。
Y＝S•X（1－8）
（4）质量收率
指投入单位质量的某物料所能生产的目的产物的质量。即
讲解
作业、讨论题、思考题：
（1）煤化学加工方法？
（2）原油一次加工与二次加工主要由哪些？
（3）化工过程定义，其主要包括几个步骤。
（4）化学工艺流程图的组织应遵循那些原则？
（5）化工过程的主要效率指标有那些？分别阐述其定义。
第三点：尽量组建物质和能量的闭路循环系统，力争实现清洁生产。
（3）单元操作适宜，设备选型合理。
（4）工艺流程连续化、自动化。
生产能力的不断提高使得生产装置的大型化、生产过程连续化、控制过程高度自动化成为化工生产的趋势。
（5）安全措施得当，三废治理有效。
2.3化工过程的主要效率指标
2.3.1生产能力和生产强度
2.天然气用途：
⑴、干气：用于合成氨和甲醇生产。其热值高也是较好燃料。
⑵、湿气：用作热裂化制低级烯烃原料或民用燃料。
目前天然气化工用途主要用于生产合成氨的原料气、合成甲醇原料气、制备羰基合成的合成气和裂解生产有机化工原料。具体用途如下图1。
图1天然气的化工用途
2.1.3生物质及其加工利用
生物质：泛指农、林、牧、副、渔业的产品及其废弃物（壳、芯、杆、糠、渣）等，不同于化石燃料，生物质是可再生资源。
石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展。
原油：从油田中开采出来没有经过加工处理的石油叫原油，它是一种有气味的棕黑色或褐色黏稠液体。
石油中所含的化合物大致可分为烃类、非烃类、胶纸和沥青三大类。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95%-99%；含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油中应尽量除去。
Y＝S•X（1－8）
（4）质量收率
指投入单位质量的某物料所能生产的目的产物的质量。即
讲解
作业、讨论题、思考题：
（1）煤化学加工方法？
（2）原油一次加工与二次加工主要由哪些？
（3）化工过程定义，其主要包括几个步骤。
（4）化学工艺流程图的组织应遵循那些原则？
（5）化工过程的主要效率指标有那些？分别阐述其定义。
第三点：尽量组建物质和能量的闭路循环系统，力争实现清洁生产。
（3）单元操作适宜，设备选型合理。
（4）工艺流程连续化、自动化。
生产能力的不断提高使得生产装置的大型化、生产过程连续化、控制过程高度自动化成为化工生产的趋势。
（5）安全措施得当，三废治理有效。
2.3化工过程的主要效率指标
2.3.1生产能力和生产强度
2.天然气用途：
⑴、干气：用于合成氨和甲醇生产。其热值高也是较好燃料。
⑵、湿气：用作热裂化制低级烯烃原料或民用燃料。
目前天然气化工用途主要用于生产合成氨的原料气、合成甲醇原料气、制备羰基合成的合成气和裂解生产有机化工原料。具体用途如下图1。
图1天然气的化工用途
2.1.3生物质及其加工利用
生物质：泛指农、林、牧、副、渔业的产品及其废弃物（壳、芯、杆、糠、渣）等，不同于化石燃料，生物质是可再生资源。
石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展。
化学工艺学教案4(化工12本)-胡江良
3.了解催化剂的分类，运输、储存和装卸等相关要求；
4.理解物料衡算的通式（基本方程）、衡算的步骤及其具体运用；
5.理解热量衡算的通式（基本方程）、衡算的步骤及其具体运用。
教学重点及难点：
重点：催化剂的作用、基本特征和性能指标、催化剂的活化、失活、再生及其使用注意事项；物料和热量衡算基本方程
难点：催化剂的性能指标、物料和热量衡算的具体运用。
2.8反应过程的物料衡算和热量衡算基础
衡算系统的物料衡算通式
输入物料的总质量=输出物料的总质量+系统内积累的物料质量
1.间歇操作过程的物料衡算
以每批生产时间为基准
输入物料量：每批投入的所有物料质量的总和（包括反应物、溶剂、充入的气体、催化剂等）
输出物料量：该批卸出的所有物料质量的总和（包括目的产物、副产物、剩余反应物、抽出的气体、溶剂、催化剂等）
⑤开车时要保持缓慢的升温、升压速率、温度、压力的突然变化容易造成催化剂的粉碎，要在运输和储藏中应防止其受到污染，固体催化剂在装填于反应器中时，也要防止污染和破裂。装填过程中要做到均匀，避免出现“架桥”现象，以防止反应工况恶化；装填后要将反应器进出口密封好，以防其他气体进入或受潮。许多催化剂使用后，在停工卸出之前需要进行钝化处理。
Uin+QP=Uout+W
5、热量衡算的关键
首先要确定衡算对象，即明确系统及其周围环境的范围
选定物料衡算基准，物、热衡算方程式要联立求解，均应有同一物料衡算基准
确定温度基准，多以298K（或273K）为基准温度
注意物质的相态，计算相应的焓变
讲解
作业、讨论题、思考题：
一、名词解释
催化剂的寿命、烧结、结焦、催化剂再生、选择性中毒
教学基本内容
4.理解物料衡算的通式（基本方程）、衡算的步骤及其具体运用；
5.理解热量衡算的通式（基本方程）、衡算的步骤及其具体运用。
教学重点及难点：
重点：催化剂的作用、基本特征和性能指标、催化剂的活化、失活、再生及其使用注意事项；物料和热量衡算基本方程
难点：催化剂的性能指标、物料和热量衡算的具体运用。
2.8反应过程的物料衡算和热量衡算基础
衡算系统的物料衡算通式
输入物料的总质量=输出物料的总质量+系统内积累的物料质量
1.间歇操作过程的物料衡算
以每批生产时间为基准
输入物料量：每批投入的所有物料质量的总和（包括反应物、溶剂、充入的气体、催化剂等）
输出物料量：该批卸出的所有物料质量的总和（包括目的产物、副产物、剩余反应物、抽出的气体、溶剂、催化剂等）
⑤开车时要保持缓慢的升温、升压速率、温度、压力的突然变化容易造成催化剂的粉碎，要在运输和储藏中应防止其受到污染，固体催化剂在装填于反应器中时，也要防止污染和破裂。装填过程中要做到均匀，避免出现“架桥”现象，以防止反应工况恶化；装填后要将反应器进出口密封好，以防其他气体进入或受潮。许多催化剂使用后，在停工卸出之前需要进行钝化处理。
Uin+QP=Uout+W
5、热量衡算的关键
首先要确定衡算对象，即明确系统及其周围环境的范围
选定物料衡算基准，物、热衡算方程式要联立求解，均应有同一物料衡算基准
确定温度基准，多以298K（或273K）为基准温度
注意物质的相态，计算相应的焓变
讲解
作业、讨论题、思考题：
一、名词解释
催化剂的寿命、烧结、结焦、催化剂再生、选择性中毒
教学基本内容
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石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展。
原油的物理性质及组成
（1）物理性质：有气味的棕黑色或黄褐色粘稠液体，密度与组成有关，相对密度大约在0.75～1.0。
（2）组成：石油组成非常复杂，由分子量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物构成的混合物。其中化合物沸点从常温到500℃以上均有。石油中含量最大的两种元素是C和H。
作用：催化加氢裂化不仅可以防止如催化裂化过程中大量积炭的生成，还可以将原油中的氮、氧、硫等原子的有机化合物杂质通过加氢从原料中除去，并且可以使反应过程中生成的不饱和烃转化为饱和烃。
④烃类热裂解(heat breakdown of hydrocarbon):烃类热裂解的主要目的是生产乙烯，同时可得丙烯、丁二烯以及苯、甲苯、二甲苯、二甲苯、乙苯等芳烃及其他化工原料，是石油化工必不可少的加工过程。
C：83～87%；
H：11～14%；
O、S、N：1%左右。
（3）石油中的化合物的分类：
石油加工方法：
原油一般不能直接使用，需要进行一次加工和二次加工，加工后可提高其利用率。
（1）一次加工
一次加工方法主要包括常压蒸馏和减压蒸馏。蒸馏是一种利用液体混合物中各组分挥发度的差别（沸点不同）进行分离的方法，是一种没有化学反应的传质、传热物理过程，主要设备是蒸馏塔。
磷肥按生产工艺来分可分为酸法与热法两大类。
2.1.1.2硫铁矿
硫铁矿是一种重要的化学矿物原料，主要用于制造硫酸，部分用于化工原料以生产硫磺及各种含硫化合物等。
以硫铁矿制硫酸为例：
硫铁矿用于制硫酸，世界上硫酸总产量的一半以上用于生产磷酸和氮肥。硫铁矿生产硫酸的过程主要有以下几个步骤：
2.1.2煤、石油、天然气及其加工利用
2.1.1无机化学矿及其加工
我国化学矿产资源丰富，已经形成了一个比较完整的矿石加工利用工业体系，生产的化学肥料和无机化工产品品种齐全。
提高矿石资源的综合利用，实施科学的矿床开发技术，其经济效益必将会大大提高。由于我国磷矿、硫铁矿及硼矿的储量居世界前列且产量很大。
2.1.1.1磷矿
磷矿是生产磷肥、磷酸、单质磷、磷化物和磷酸盐的原料，85%以上的磷矿用于制造磷肥。
2.1.2.3天然气及其加工利用
天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年高温和高压等作用形成的可燃性的气体，是一种无色无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。
天然气的主要成分是甲烷，另有少量乙烷、丙烷、丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮以及微量惰性气体。
3.理解化工生产过程及流程
4.掌握化工过程的主要效率指标
教学重点及难点：
重点：石油一次加工方法、二次加工方法、化工过程主要指标和化工生产流程。
难点：催化重整、催化裂化、催化加氢裂化和烃类热裂解。
教学基本内容
方法及手段
第2章化学工艺基础
2.1化学工业原料资源及其加工利用
原料是化工产品生产的物质基础，种类繁多，用途广泛。化工原料根据物质来源可分为无机原料和有机原料两大类。
化学工艺学课程教案
课次
2
课时
2
课型
（请打√）
理论课√讨论课□
实验课□习题课□
其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
第2章化学工艺基础
2.1化学工业原料资源及其加工利用
2.2化工生产过程及流程
2.3化工过程的主要效率
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
1.了解无机化学矿及其加工方法
2.掌握煤、石油、天然气及其加工方法
②催化裂化(catalytic cracking):催化裂化是在催化剂作用下加热重质馏分油，使大分子烃类化合物裂化而转化成高质量的汽油，并副产柴油、锅炉燃油、液化气和气体等产品。
催化裂化装置常用反应器有固定床、移动床和流化床三类，目前多采用流化床反应器。
③催化加氢裂化(catalytic hydrocracking):催化加氢裂化是在催化剂及高氢压下加热重质油，使其发生一系列加氢和裂化反应，转变成航空煤油、柴油、汽油（或重整原料）和气体等产品的加工过程，它是催化裂化技术的改进。
2.1.2.2石油及其加工利用
原油：从油田中开采出来没有经过加工处理的石油叫原油，它是一种有气味的棕黑色或黄褐色黏稠液体。
石油中所含的化合物大致可分为烃类、非烃类、胶纸和沥青三大类。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95%-99%；含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油中应尽量除去。
减压蒸馏操作是为了避免在高温下重组分的分解（裂解）。
根据目的不同，常减压蒸馏流程分为燃料型、燃料-润滑油型和燃料-化工型-润滑油型三种。
（2）二次加工（为了生产更多的燃料和化工原料，需要对各个馏分油进行二次加工）
原料经过常减压蒸馏只能切割成几个馏分，生产的燃料品种数量有限，不能满足需求，而且直接作为化工原料使用的也只是塔顶出来的气体。
2.1.2.1煤及其加工利用
煤是自热界中储备最丰富的化石燃料，它是由含碳与氢的多种结构的大分子有机物和少量硅、铝、钙、镁等无机矿物质组成。
根据成煤过程时间的不同，可将煤分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤等。
煤的化学加工方法：
煤的干馏（高温和低温）、煤的气化、煤的液化（直接和间接）。煤气化是今后发展煤化工的主要途径。
不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。通常以烷烃为主的石油称烷基石油（石蜡基石油）；以环烷烃、芳香烃为主的石油称环烷基石油（沥青基石油）；介于二者之间的称为中间基石油。
原油一般不直接利用，须经过加工制成各类石油产品。根据不同的需要对油品的沸程的化分也略有不同，一般可分为：轻汽油（50～140℃）；汽油（140～200℃）；航空煤油（145～230℃）；煤油（180～310℃）；柴油（260～350℃）；润滑油（350～520℃）；重油（渣油）（>520℃）。
常用的二次加工方法主要由催化重整、催化裂化、催化加氢裂化和烃类热裂解四种。
①催化重整（catalytic reforming）：是在珀催化剂作用下加热汽油馏分（石脑油），使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。
催化重整的原料是石脑油，在催化重整的过程中，主要发生环烷烃脱氢、烷烃脱氢环化等生成芳烃的反应，还有烷烃的异构化和加氢裂化等反应。根据生成目的产品不同，催化重整的工艺流程也不一样。
原油的物理性质及组成
（1）物理性质：有气味的棕黑色或黄褐色粘稠液体，密度与组成有关，相对密度大约在0.75～1.0。
（2）组成：石油组成非常复杂，由分子量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物构成的混合物。其中化合物沸点从常温到500℃以上均有。石油中含量最大的两种元素是C和H。
作用：催化加氢裂化不仅可以防止如催化裂化过程中大量积炭的生成，还可以将原油中的氮、氧、硫等原子的有机化合物杂质通过加氢从原料中除去，并且可以使反应过程中生成的不饱和烃转化为饱和烃。
④烃类热裂解(heat breakdown of hydrocarbon):烃类热裂解的主要目的是生产乙烯，同时可得丙烯、丁二烯以及苯、甲苯、二甲苯、二甲苯、乙苯等芳烃及其他化工原料，是石油化工必不可少的加工过程。
C：83～87%；
H：11～14%；
O、S、N：1%左右。
（3）石油中的化合物的分类：
石油加工方法：
原油一般不能直接使用，需要进行一次加工和二次加工，加工后可提高其利用率。
（1）一次加工
一次加工方法主要包括常压蒸馏和减压蒸馏。蒸馏是一种利用液体混合物中各组分挥发度的差别（沸点不同）进行分离的方法，是一种没有化学反应的传质、传热物理过程，主要设备是蒸馏塔。
磷肥按生产工艺来分可分为酸法与热法两大类。
2.1.1.2硫铁矿
硫铁矿是一种重要的化学矿物原料，主要用于制造硫酸，部分用于化工原料以生产硫磺及各种含硫化合物等。
以硫铁矿制硫酸为例：
硫铁矿用于制硫酸，世界上硫酸总产量的一半以上用于生产磷酸和氮肥。硫铁矿生产硫酸的过程主要有以下几个步骤：
2.1.2煤、石油、天然气及其加工利用
2.1.1无机化学矿及其加工
我国化学矿产资源丰富，已经形成了一个比较完整的矿石加工利用工业体系，生产的化学肥料和无机化工产品品种齐全。
提高矿石资源的综合利用，实施科学的矿床开发技术，其经济效益必将会大大提高。由于我国磷矿、硫铁矿及硼矿的储量居世界前列且产量很大。
2.1.1.1磷矿
磷矿是生产磷肥、磷酸、单质磷、磷化物和磷酸盐的原料，85%以上的磷矿用于制造磷肥。
2.1.2.3天然气及其加工利用
天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年高温和高压等作用形成的可燃性的气体，是一种无色无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。
天然气的主要成分是甲烷，另有少量乙烷、丙烷、丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮以及微量惰性气体。
3.理解化工生产过程及流程
4.掌握化工过程的主要效率指标
教学重点及难点：
重点：石油一次加工方法、二次加工方法、化工过程主要指标和化工生产流程。
难点：催化重整、催化裂化、催化加氢裂化和烃类热裂解。
教学基本内容
方法及手段
第2章化学工艺基础
2.1化学工业原料资源及其加工利用
原料是化工产品生产的物质基础，种类繁多，用途广泛。化工原料根据物质来源可分为无机原料和有机原料两大类。
化学工艺学课程教案
课次
2
课时
2
课型
（请打√）
理论课√讨论课□
实验课□习题课□
其他□
授课题目（教学章、节或主题）：
第2章化学工艺基础
2.1化学工业原料资源及其加工利用
2.2化工生产过程及流程
2.3化工过程的主要效率
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
1.了解无机化学矿及其加工方法
2.掌握煤、石油、天然气及其加工方法
②催化裂化(catalytic cracking):催化裂化是在催化剂作用下加热重质馏分油，使大分子烃类化合物裂化而转化成高质量的汽油，并副产柴油、锅炉燃油、液化气和气体等产品。
催化裂化装置常用反应器有固定床、移动床和流化床三类，目前多采用流化床反应器。
③催化加氢裂化(catalytic hydrocracking):催化加氢裂化是在催化剂及高氢压下加热重质油，使其发生一系列加氢和裂化反应，转变成航空煤油、柴油、汽油（或重整原料）和气体等产品的加工过程，它是催化裂化技术的改进。
2.1.2.2石油及其加工利用
原油：从油田中开采出来没有经过加工处理的石油叫原油，它是一种有气味的棕黑色或黄褐色黏稠液体。
石油中所含的化合物大致可分为烃类、非烃类、胶纸和沥青三大类。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95%-99%；含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油中应尽量除去。
减压蒸馏操作是为了避免在高温下重组分的分解（裂解）。
根据目的不同，常减压蒸馏流程分为燃料型、燃料-润滑油型和燃料-化工型-润滑油型三种。
（2）二次加工（为了生产更多的燃料和化工原料，需要对各个馏分油进行二次加工）
原料经过常减压蒸馏只能切割成几个馏分，生产的燃料品种数量有限，不能满足需求，而且直接作为化工原料使用的也只是塔顶出来的气体。
2.1.2.1煤及其加工利用
煤是自热界中储备最丰富的化石燃料，它是由含碳与氢的多种结构的大分子有机物和少量硅、铝、钙、镁等无机矿物质组成。
根据成煤过程时间的不同，可将煤分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤等。
煤的化学加工方法：
煤的干馏（高温和低温）、煤的气化、煤的液化（直接和间接）。煤气化是今后发展煤化工的主要途径。
不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。通常以烷烃为主的石油称烷基石油（石蜡基石油）；以环烷烃、芳香烃为主的石油称环烷基石油（沥青基石油）；介于二者之间的称为中间基石油。
原油一般不直接利用，须经过加工制成各类石油产品。根据不同的需要对油品的沸程的化分也略有不同，一般可分为：轻汽油（50～140℃）；汽油（140～200℃）；航空煤油（145～230℃）；煤油（180～310℃）；柴油（260～350℃）；润滑油（350～520℃）；重油（渣油）（>520℃）。
常用的二次加工方法主要由催化重整、催化裂化、催化加氢裂化和烃类热裂解四种。
①催化重整（catalytic reforming）：是在珀催化剂作用下加热汽油馏分（石脑油），使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。
催化重整的原料是石脑油，在催化重整的过程中，主要发生环烷烃脱氢、烷烃脱氢环化等生成芳烃的反应，还有烷烃的异构化和加氢裂化等反应。根据生成目的产品不同，催化重整的工艺流程也不一样。