01精细化工工艺学第1章.ppt

精细化工工艺学 课程主要内容 第一部分 《精细有机合成化学及工艺学》 第二部分 《精细化工过程及设备》 氢化和还原 水解 环合 缩合、聚合 精细化工过程及设备部分： 反应过程及设备 分离过程及设备 课程的目的 （1）掌握精细化工领域的基本概念； （2）了解精细化工产业的发展历史； （3）了解精细化工的工艺学原理； （4）了解精细化工的生产过程及设备； （5）把握精细化工的发展方向； （6）开拓视野，增强独立分析问题和解决问题的能力。 参考文献及教材 《精细有机合成化学及工艺学》 天津大学出版社，唐培堃 《精细化工过程及设备》 化学工业出版社，濮存恬 因特网 作业与考试 每章结束之后的思考题及教材的例题 开卷考试 所带的资料必须是手写的，任何打印和复印的资料无效 尽管如此，仍存在许多问题。首先是品种少、档次也较差，当今世界精细化工产品已达10万多个品种，而我国不足2万个（90%以上为仿制，自主创新太少）；如皮革化学品国外约有2000种，德国巴斯夫公司一家就有530种，而我国仅有200种；如表面活性剂，国外已有5000多种，而我国只有1000多种。其次是产量低，如表面活性剂，美国产量为385万吨，日本为120万吨，我国为50万吨。 正因为如此，目前尚有许多精细化工产品要依靠进口来解决。如蛋氨酸、饲料蛋白、丙酸及其盐类、山梨酸、丙烯酸酯、纺织油剂、高档皮革化学品、造纸助剂以及特种胶粘剂等。我国的精细化工率到2000年已经达到50﹪，但远未达到最发达国家的水平。为加速发展步伐，近年来已从国外广泛引进了近百种精细化工新技术和设备，以适应国内市场的需求。 为发展人造卫星、火箭、导弹、宇宙飞船以及通讯、导航、遥测、遥控等设备，均需电子化学品、高纯度试剂、结构胶粘剂等新型特种精细化学品；对功能性高分子材料研制的假牙、血管、食管、骨骼关节、肾脏、心脏瓣膜等高级防病治病的人造器脏等都要以精细化学品为原料； 新型催化剂的开发，可显著提高产品收率和原料利用率，并可改进工艺流程、降低反应温度和压力，进一步降低能耗，从根本上节省能源和资源，减少污染降低成本；三次采油化学品的应用，可以极大地提高原油采收率，对石油工业的发展至关重要。不难看出精细化工产品对工业的发展、对产品质量的提高占有重要的地位。 石油化学工业于50、60年代从美国迅速扩展到欧洲、日本，60年代后逐渐扩展到世界各国。因而乙烯产量也就成了一个国家有机化工发展水平的标志。乙烯装置的规模也就越来越大，由四十年代的1万吨/年，五十年代5万吨/年到六、七十年代发展到45万吨/年的较稳定规模。这样以来，许多过去以煤为原料的有机化学品，大多由石油、天然气所取代。目前发达国家以石油、天然气为原料生产的有机化工产品已占总量的93%以上。 八十年代后，已基本形成石油化工体系。至96年，乙烯生产能力已达260万吨。尽管如此，离国家支柱产业的目标仍有较大差距，与发达国家比差距更远。如目前美国每年乙烯占有量为66Kg/人，而我国仅有2Kg/人。因此，国家计划到到2010年达到800—1000万吨，使石化工业成为国家的支柱产业。 根据1999年1月统计资料，世界石油探明储量2万吨，同年（98年）产量为331511.5万吨，储采比为42.57年。同年中国石油探明储量327360.0万吨，同年产量15978.0万吨，储采比为20.49年。2001年1月统计，世界石油探明储量为1,028,457,585千桶，2000年产量5千桶，储采比为42年。同年中国石油探明储量24,000,000千桶，同年产量1188075千桶，储采比为20.2年。可见，石油虽是优质有机化工起始原料，但已近枯竭。 从煤炭资源看，95年我国剩余探明储量6044亿吨 ，同年产量12.92亿吨，储采比468年。中国煤炭资源量占世界11.6% （世界剩余探明储量储采比为200年），中国煤炭预测资源量为45521亿吨。 因此，20世纪70年代以来，煤化工研究领域很活跃，主要集中在煤气化制合成气，再由合成气合成有机化工产品、液体燃料及高分子材料。因此一个以煤气化为龙头的“一碳化学”新兴领域迅速发展，是煤化工的一个新阶段。此外，煤炭液化方面的研究也很活跃。（ 1桶≈0.136吨 ） （1）石油深度加工趋势 ： 进入20世纪80年代以来，发达国家石油化学工业处于停滞状态。因此石油深度加工与化学工业精细化已成为发达国家化工科技与生产发展的重点，其发展速度已远远超过重化工。这是因为随着科技发展