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