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第一章合成氨
氨是化学工业中生产量最大的产品之一,可以加工成各种化学肥料,也是生产硝酸、染料、炸药、医药、有机合成,塑料、纤维、石油化工等工业的重要原料。因此合成氨是无机化工的代表,在国民经济中占有十分重要的地位。本章主要从原料气制取、原料气净化及氨的合成等工艺过程,详细讲述了氨的合成原理、工艺方法、工艺条件的选择及工艺计算。
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●1.1概述
课程的性质和任务,课程教学内容和教学环节的安排,课程的特点和学习要求。合成氨的发展历史和我国合成氨的工业概况及合成氨生产的典型流程。
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●1.2原料气的制取
了解气态烃类转化的主要反应,掌握甲烷气态烃类转化的基本理论,了解烃类蒸汽转化催化剂的性质作用,掌握烃类蒸汽转化的工业生产方法。
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●1.3原料气的净化
掌握一氧化碳变换的基本原理,一氧化碳变换的工艺条件,了解工艺流程及热能回收。掌握干法脱硫、湿法脱硫的基本原理,了解氧化法催化剂的选择。掌握物理吸收法脱除二氧化碳原理、化学吸收法脱除二氧化碳的过程,原理,工艺流程条件。掌握甲烷化法的基本原理和工艺。
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●1.4氨的合成
掌握氨合成的热力学基础及工艺条件,参数的选择,了解氨合成的反应动力学和氨合成的催化剂和,了解氨的分离及合成流程和氨合成的主要设备。
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第二章化学肥料
化肥生产是化学工业中非常重要的部分,生产化肥是发展农业的一项重要措施,是解决人类赖以生存问题的基本保障。氮是农作物生长必须的第一大影响要素,是化学工业中产量最大的肥料品种,尿素是氮肥中含氮量最高的品种。本章将重点介绍尿素的生产,主要包括:尿素主要性质和用途、尿素生产基本原理和二氧化碳气提法生产尿素工艺流程。
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●2.1化学肥料的发展
了解化学肥料的分类;化学肥料工业的发展状况;掌握尿素的用途、性质、规格。
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●2.2氮肥
掌握尿素生产的基本原理(原则性流程、蒸发、结晶、造粒的工艺条件和设备);了解水溶液全循环法;掌握气提法生产尿素(气提法原理、CO2气提、氨气提法的工艺流程、工艺条件、设备)。
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第三章硫酸
硫酸工业是重要的基本化学工业之一,是多种工业生产的基本原料,广泛应用于国民经济的重要部门。硫酸最主要的用途是生产化学肥料,还可以用于国防工业和冶金工业中,也是塑料、人造纤维、油漆、制药等生产中不可缺少的原料,因此硫酸被人们称为工业之母。本章将重点介绍以硫铁矿为原料生产硫酸的工艺,主要包括:SO2炉气的制造及净化、SO2催化氧化和SO3吸收。
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●3.1概述
了解硫酸在国民经济中的地位及国内外发展状况,熟悉H2SO4性质及其生产中的几种重要原料。
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●3.2二氧化硫炉气的制造及净化
掌握硫铁矿焙烧的基本原理,焙烧的热力学和动力学。熟悉沸腾焙烧的原理、设备和工艺条件的选择。了解硫铁矿焙烧的工艺流程。掌握炉气净化的基本原理,掌握炉气干燥的工艺条件,了解其流程。
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●3.3二氧化硫催化氧化
掌握SO2催化氧化原理(热力学、动力学),掌握催化氧化工艺条件的选择,了解催化氧化工艺流程。
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●3.4三氧化硫吸收
掌握SO2吸收的基本原理和工艺条件的选择,了解干燥-吸收系统的流程。
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第四章纯碱和烧碱
纯碱和烧碱都是重要的化工原料,广泛应用于玻璃,陶瓷、纺织、石油化工、造纸、合成纤维、染料、无机盐、化肥,医药、食品,石油炼制、油脂加工等化学工业和日常生活,在国民经济中占有重要的地位。年产量在一定程度上可以反映一个国家的化学工业发展水平。本章将重点介绍以纯碱的生产工艺,主要包括:氨碱法制纯碱、联合法制取纯碱。
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●4.1概述
掌握纯碱的性质、用途,了解纯碱工业的历史及我国工业概况。
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●4.2纯碱
掌握氨碱法制取纯碱的基本原理和生产程序,掌握生产流程中各具体工段的原理、工艺条件,了解联碱法总工艺流程和反应设备。
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第五章天然气化工
天然气化工是化学工业领域的重要分支之一。它是以天然气为原料生产化工产品的工业,是燃料化工的组成部分,也可将天然气化工归属于石油化工。天然气化工一般包括天然气的净化分离、化学加工等。
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●5.1天然气的组成与化工利用
了解天然气的组成与分类,掌握其物理化学性质以及天然气化工中的一些重要加工途径。
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●5.2天然气的分离与净化
知道采出气进行分离和净化的重要性。掌握分离器的工作原理、重力分离器的工艺计算。了解天然气脱水的常用方法,以及天然气脱硫及硫磺回收的方法。
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●5.3天然气提氦
掌握天然气提氦的主要工艺方法及其基本原理。
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●5.4天然气制炭黑
了解炭黑的性质及用途,掌握天然气制炭黑的典型生产工艺方法。
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●5.5天然气转化合成甲醇
了解甲醇的性质及用途,掌握天然气转化合成甲醇的生产工艺方法。
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第六章石油炼制
石油炼制工业是把原油通过石油炼制过程加工为各种石油产品的工业。包括石油炼厂、石油炼制的研究和设计机构等,石油炼厂中的主要生产装置通常有:原油蒸馏(常、减压蒸馏)、热裂化、催化裂化、加氢裂化、石油焦化、催化重整以及炼厂气加工、石油产品精制等,主要生产汽油、喷气燃料、煤油、柴油、燃料油、润滑油、石油蜡、石油沥青、石油焦和各种石油化工原料。
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●6.1石油的化学组成
了解原油的元素组成、馏分及馏分组成及烃类组成。掌握原油中除了含有主体烃类之外,还有一些非烃组分。
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●6.2燃料油的生产
掌握原油的预处理、精馏、常减压蒸馏装置及主要影响因素。了解延迟焦化的基本原理。掌握催化裂化的特点、反应、催化剂和工艺流程。掌握加氢裂化的基本原理和工艺以及精制的主要方法。
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●6.3润滑油的生产
掌握润滑油的使用性能和一般生产流程。
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第七章石油产品加工
石油产品加工是以石油或石油某一部分做原料直接生产出来的各种商品的生产过程。石油产品可分为: 石油燃料、 石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等6类。石油工业一般以生产汽油、煤油和工业锅炉用的燃料油为主。所谓催化裂化就是利用热力、压力和催化剂把重油裂解为较轻油类,主要是汽油。另一种炼油法是聚合法,与裂化法刚好相反,把小分子合成大分子,将提炼所得的较轻气体聚合成汽油和其它液体。
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●7.1石油烃裂解
掌握烃类的裂解反应及规律,并能够利用热力学和动力学进行分析,通过分析主要的影响因素,合理控制工艺过程。
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●7.2烃类裂解炉
掌握裂解炉的主要类型及主要技术参数,以及所对应的的典型工艺流程。
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●7.3裂解气的压缩与净化
掌握裂解气压缩的目的和流程。掌握裂解气净化过程中酸性气体脱除、脱水和脱炔的工艺要求和工艺流程。
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●7.4裂解气分离
掌握裂解气的深冷分离流程以及脱甲烷塔、乙烯精馏塔和丙烯精馏塔的流程和特点,并合理进行能量利用。
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●7.5催化重整
了解催化重整的基本原理,以及催化重整催化剂的组成和要求。掌握重整过程主要影响因素和典型工艺流程。