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化学工艺学 第二版【本科教材】 本书特色
本书介绍了通用的典型化工过程及生产工艺。详细阐述了烃类热裂解、芳烃转化、合成气制造、加氢与脱氢、烃类选择性氧化、羰基化、氯化、聚合等过程的基本原理、反应特点和重要产品的生产工艺。此外，还介绍了化学工艺的基础知识与发展方向，生物技术合成化学品及绿色化学化工的基础知识。 本书为高等学校化学工程与工艺专业教材，也可作为化学和相关专业的化学工艺课程教材，并可供从事化工生产、管理、科研和设计的工程技术人员参阅。
化学工艺学 第二版【本科教材】 内容简介
《化学工艺学（第二版）/普通高等教育“十五”国家级规划教材》介绍了通用的典型化工过程及生产工艺。详细阐述了烃类热裂解、芳烃转化、合成气制造、加氢与脱氢、烃类选择性氧化、羰基化、氯化、聚合等过程的基本原理、反应特点和重要产品的生产工艺。此外，还介绍了化学工艺的基础知识与发展方向，生物技术合成化学品及绿色化学化工的基础知识。 《化学工艺学（第二版）/普通高等教育“十五”国家级规划教材》为高等学校化学工程与工艺专业教材，也可作为化学和相关专业的化学工艺课程教材，并可供从事化工生产、管理、科研和设计的工程技术人员参阅。
化学工艺学 第二版【本科教材】 目录
目录 第1章绪论1 1?1化学工艺学的研究范畴［1］1 1?2化学工业的发展、地位与作用［2，3］1 1?3现代化学工业的特点和发展方向3 1?3?1现代化学工业的特点［4，5］3 1?3?2化学工业发展的方向4 1?4化学工业的原料资源和主要产品5 1?4?1化学工业的原料资源［3，4，6］5 1?4?2化学工业的主要产品［6～14］5 1?5本教材的主要内容和特点10 参考文献10 第2章化学工艺基础12 2?1原料资源及其加工12 2?1?1无机化学矿及其加工［1，2］12 2?1?2石油及其加工［3～7］13 2?1?3天然气及其加工［5，8，9］19 2?1?4煤及其加工［5，10，11］20 2?1?5生物质及其加工［5，12～16］22 2?1?6再生资源的开发利用［17，18］23 2?1?7空气和水［19，20］23 2?2化工生产过程及流程24 2?2?1化工生产过程［21，22］24 2?2?2化工生产工艺流程［23～29］24 2?3化工过程的主要效率指标［30，31］27 2?3?1生产能力和生产强度27 2?3?2化学反应的效率——合成效率27 2?3?3转化率、选择性和收率28 2?3?4平衡转化率和平衡产率30 2?4反应条件对化学平衡和反应速率的 影响［32～37］30 2?4?1温度的影响30 2?4?2浓度的影响31 2?4?3压力的影响32 2?5催化剂的性能及使用［38～46］32 2?5?1催化剂的基本特征33 2?5?2催化剂的分类34 2?5?3工业催化剂使用中的有关问题34 2?6反应过程的物料衡算和热量 衡算［47～50］36 2?6?1反应过程的物料衡算36 2?6?2反应过程的热量衡算41 思考题与习题50 参考文献52 第3章烃类热裂解54 3?1热裂解过程的化学反应［4～7，10～11］54 3?1?1烃类裂解的反应规律54 3?1?2烃类裂解的反应机理61 3?1?3裂解原料性质及评价64 3?1?4裂解反应的化学热力学和 动力学66 3?2裂解过程的工艺参数和操作 指标［4～6，10～11］71 3?2?1裂解原料71 3?2?2裂解温度和停留时间72 3?2?3烃分压与稀释剂73 3?2?4裂解深度75 3?3管式裂解炉及裂解工艺 过程［4～5，12，13］78 3?3?1管式裂解炉78 3?3?2急冷、热量回收及清焦83 3?4裂解气的预分馏及净化［5，10］85 3?4?1裂解气预分馏的目的与任务85 3?4?2预分馏工艺过程概述85 3?4?3裂解汽油与裂解燃料油87 3?4?4裂解气的净化87 3?5压缩和制冷系统［5，6，14］95 3?5?1裂解气的压缩95 3?5?2裂解装置中的制冷系统96 3?6裂解气的精馏分离系统［4～8，10，13，14］99 3?6?1分离流程的组织99 3?6?2分离流程的主要评价指标102 3?6?3脱甲烷塔103 3?6?4乙烯塔107 3?6?5脱甲烷塔和乙烯塔比较109 3?6?6中间冷凝器和中间再沸器109 3?7乙烯工业的发展趋势［1～3,15］110 3?7?1乙烯建设规模继续向大型化 发展110 3?7?2生产新技术的研究开发110 思考题112 参考文献112 第4章芳烃转化过程114 4?1概述［1～3］114 4?1?1芳烃的来源与生产方法［4～13］114 4?1?2芳烃馏分的分离［14］121 4?1?3芳烃的转化［1，15，16］123 4?2芳烃转化125 4?2?1芳烃的脱烷基化［1，15，17，18］125 4?2?2芳烃的歧化与烷基 转移［1，15，19，20］130 4?2?3C8芳烃的异构化［1,15,21～23］134 4?2?4芳烃的烷基化［1,15,24,25］138 4?3C8芳烃的分离［1,15,26,27］144 4?3?1C8芳烃的组成与性质144 4?3?2C8芳烃单体的分离144 4?4芳烃生产技术发展方向149 思考题150 参考文献150 第5章合成气的生产过程152 5?1概述［1～12］152 5?1?1合成气的生产方法152 5?1?2合成气的应用实例152 5?2由煤制合成气［6,7，14～16］155 5?2?1煤气化过程工艺原理155 5?2?2煤气化的生产方法及主要设备156 5?3由天然气制造合成气［6～12］160 5?3?1天然气制合成气的工艺技术及其 进展160 5?3?2天然气蒸汽转化过程工艺 原理161 5?3?3天然气蒸汽转化过程的工艺 条件168 5?3?4天然气蒸汽转化流程和主要 设备169 5?4由渣油制合成气［6，7，16］172 5?4?1渣油部分氧化过程工艺原理172 5?4?2渣油部分氧化反应器和工艺 流程173 5?5一氧化碳变换过程［6，7，16］174 5?5?1一氧化碳变换反应化学平衡175 5?5?2一氧化碳变换催化剂176 5?5?3一氧化碳变换反应动力学176 5?5?4一氧化碳变换的操作条件177 5?5?5变换反应器的类型178 5?5?6变换过程的工艺流程179 5?6气体中硫化物和二氧化碳的 脱除［6，7］180 5?6?1脱硫方法及工艺181 5?6?2脱除二氧化碳的方法和工艺183 思考题185 参考文献186 第6章加氢与脱氢过程187 6?1概述［1，2］187 6?1?1加氢反应的类型187 6?1?2脱氢反应的类型188 6?2加氢、脱氢反应的一般规律［1～4］188 6?2?1催化加氢反应的一般规律188 6?2?2催化脱氢反应的一般规律191 6?3氮加氢制合成氨［4～11］193 6?3?1反应原理194 6?3?2工艺条件选择198 6?3?3工艺流程和合成塔199 6?4甲醇的合成［2，12～14］205 6?4?1合成甲醇的基本原理205 6?4?2合成甲醇催化剂207 6?4?3合成甲醇工艺条件208 6?4?4合成甲醇工艺流程及反应器208 6?4?5合成甲醇的技术进展209 6?5乙苯脱氢制苯乙烯［2，15］210 6?5?1制取苯乙烯的方法简介211 6?5?2乙苯催化脱氢的基本原理212 6?5?3乙苯脱氢反应条件选择213 6?5?4乙苯脱氢工艺流程和反应器214 6?5?5乙苯脱氢工艺的改进215 6?6正丁烯氧化脱氢制丁二烯［2］215 6?6?1生产方法216 6?6?2工艺原理217 6?6?3工艺条件的选择218 6?6?4工艺流程219 思考题221 参考文献221 第7章烃类选择性氧化222 7?1概述［１～４］222 7?1?1氧化过程的特点和氧化剂的 选择222 7?1?2烃类选择性氧化过程的分类223 7?2均相催化氧化［1～13，36］223 7?2?1催化自氧化223 7?2?2配位催化氧化230 7?2?3烯烃液相环氧化235 7?2?4均相催化氧化过程反应器的 类型237 7?3非均相催化氧化［１～４，１１，１２］238 7?3?1重要的非均相催化氧化反应238 7?3?2非均相催化氧化反应机理240 7?3?3非均相氧化催化剂和反应器240 7?4乙烯环氧化制环氧乙烷［１～４，１０～２３，36］242 7?4?1环氧乙烷的性质与用途242 7?4?2环氧乙烷的生产方法242 7?4?3乙烯直接氧化法制环氧乙烷的 反应243 7?4?4乙烯直接环氧化催化剂与反应 机理243 7?4?5反应条件对乙烯环氧化的影响246 7?4?6乙烯氧气氧化法生产环氧乙烷 的工艺流程247 7?4?7环氧乙烷生产工艺技术的新 进展249 7?5丙烯氨氧化制丙烯 腈［1～4，8，9，11，12，24～32，36］249 7?5?1丙烯腈的性质、用途及其工艺 概况249 7?5?2丙烯氨氧化制丙烯腈的化学 反应250 7?5?3丙烯氨氧化催化剂250 7?5?4丙烯氨氧化反应机理与动力学252 7?5?5丙烯氨氧化反应的影响因素252 7?5?6丙烯腈生产工艺流程255 7?5?7丙烯腈生产过程中的废物处理257 7?6芳烃氧化制邻苯二甲酸 酐［1～4，9，10，33～36］258 7?6?1邻苯二甲酸酐的性质、用途及工艺 概况258 7?6?2邻二甲苯制苯酐反应机理258 7?6?3邻苯二甲酸酐生产采用的催 化剂259 7?6?4邻苯二甲酸酐生产工艺流程259 7?7氧化操作的安全技术［11，12，37，38］260 7?7?1爆炸极限260 7?7?2防止爆炸的工艺措施261 7?8催化氧化技术进展［１～６］262 思考题263 参考文献263 第8章羰基化过程265 8?1概述［1～4］265 8?1?1不饱和化合物的羰化反应265 8?1?2甲醇的羰化反应266 8?2羰基化反应的理论基础［2，5～9］267 8?2?1中心原子268 8?2?2配位体268 8?2?3相269 8?3甲醇羰基化合成醋酸［4，9～11］270 8?3?1甲醇羰化反应合成醋酸的基 本原理271 8?3?2甲醇羰化制醋酸的工艺流程273 8?3?3甲醇低压羰基合成醋酸的优 缺点275 8?4丙烯羰基化合成丁醇、辛醇［1，2，4，12］276 8?4?1烯烃氢甲酰化反应的基本原理276 8?4?2丙烯氢甲酰化法合成丁醇、 辛醇283 8?5羰基化反应技术的发展趋势［4，13，14］290 8?5?1均相固相化催化剂的研究290 8?5?2非铑催化剂的研究290 8?5?3羰基合成生产1，4?丁二醇291 8?5?4羰基合成在精细化工中的应用291 思考题292 参考文献292 第9章氯化过程293 9?1概述［1，2］293 9?2氯代烃的主要生产方法［1～3，49～60］293 9?2?1取代氯化293 9?2?2加成氯化294 9?2?3氢氯化反应295 9?2?4脱氯化氢反应295 9?2?5氧氯化反应295 9?2?6氯解反应295 9?3氯乙烯［1～10］296 9?3?1氯乙烯的性质和用途296 9?3?2氯乙烯的生产方法297 9?4平衡氧氯化生产氯乙 烯［1～6，10～15，17～22］299 9?4?1乙烯直接氯化300 9?4?2乙烯氧氯化反应303 9?4?3二氯乙烷热裂解反应307 9?5乙烯氧氯化生产氯乙烯 工艺［1～6，15，16，21，22，65］309 9?5?1直接氯化单元309 9?5?2乙烯氧氯化制二氯乙烷311 9?5?3二氯乙烷净化313 9?5?4二氯乙烷裂解314 9?5?5氯乙烯精制316 9?6平衡氧氯化法技术 进展［2，25～48，61～64］316 9?6?1新反应路线316 9?6?2平衡氧氯化法318 思考题320 参考文献321 第10章聚合物生产工艺基础323 10?1聚合物的基本概念323 10?1?1聚合物及其表征323 10?1?2聚合物大分子及其结构特性325 10?1?3聚合物的命名330 10?1?4聚合物分类332 10?1?5聚合反应的分类334 10?2聚合反应的理论基础和聚合方法335 10?2?1连锁聚合反应335 10?2?2逐步聚合345 10?2?3聚合物的化学反应350 10?2?4聚合的实施方法353 10?3聚合物生产工艺355 10?3?1聚合物的生产过程355 10?3?2聚烯烃的生产过程358 10?3?3聚酯的生产过程367 10?3?4合成橡胶的生产过程372 思考题379 参考文献380 第11章生物技术生产大宗化学品381 11?1概述［1～7］381 11?1?1生物质原料381 11?1?2生物催化剂382 11?1?3生物技术分类与应用382 11?1?4应用生物技术生产化工产品的 特点383 11?1?5生物技术在大宗化工产品生产 中的应用384 11?2发酵法生产乙醇［8～11］385 11?2?1常用原料385 11?2?2发酵法制乙醇生产工艺386 11?2?3乙醇发酵新技术389 11?2?4燃料乙醇的生产与应用389 11?3生物柴油的生产［12～16］390 11?3?1我国生物柴油的生产现状390 11?3?2生物柴油的生产方法390 11?4微生物法生产丙烯酰胺［17～21］392 11?4?1丙烯酰胺生产概况392 11?4?2微生物催化法生产丙烯酰胺的 工艺393 11?4?3腈水合酶394 11?4?4微生物转化过程中反应器形式394 11?5发酵法生产二元酸［22～27］396 11?5?1发酵法生产长链二元酸396 11?5?2丁二酸397 11?5?3己二酸的生产398 11?6生物法制备1，3?丙二醇［28～32］398 11?6?11，3?丙二醇合成方法399 11?6?2甘油发酵制备1，3?丙二醇399 11?6?3菌种及1，3?PDO生成机理400 11?6?4发酵过程动力学和动态行为400 11?6?5发酵工艺401 11?6?6其他发酵方法401 11?7乳酸的生物合成与聚乳酸［33～38］402 11?7?1基本状况402 11?7?2乳酸发酵机理403 11?7?3乳酸发酵工艺404 11?7?4聚乳酸的生产406 11?8生物技术应用于化工产品生产 发展趋势［39，40］407 思考题408 参考文献408 第12章绿色化学化工概论410 12?1绿色化学的基本概念［1～10］410 12?1?1绿色化学定义410 12?1?2原子经济性（原子利用率）411 12?1?3绿色化学原则414 12?2绿色化学工艺的途径和手段［1～30］415 12?2?1原料绿色化415 12?2?2过程绿色化415 12?2?3产品绿色化425 12?3绿色化工过程实例［9，31～69］425 12?3?1氢气和氧气直接合成过氧化 氢新工艺425 12?3?2环氧丙烷的绿色生产工艺429 12?3?3环己酮肟的绿色生产工艺434 思考题436 参考文献437
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