02486 工業化學

一、課程性質及其設置目的與要求

（一）本課程的基本要求

《工業化學》課程是江蘇省高等教育自學考試化學工程專業（獨立本科段）的一門專業課程。本課程從化工生產工藝角度出發，運用化工過程的基本原理，闡明近代重要化學品的生產方法、工藝原理、典型流程、關鍵設備、工藝條件與節能降耗分析的一門化工專業課。通過本門課程學習，要求了解當今化學工業概貌及其發展方向；掌握化工過程的基本原理、典型工藝過程及方法、原理、流程、工藝條件；了解化工生產中的設備材質、安全生產、三廢治理等問題。以便在生產與開發研究中開拓思路，觸類旁通，靈活運用，不斷開發新技術、新工藝、新產品和新設備，降低生產過程中的原料與能源消耗，提高經濟效益。

二、考核要求與說明

第一章　緒　論

（一）考核知識點和考核要求

　　1、了解化學工業的分類、特征和發展史。　　2、了解化工生產的起始原料、基本原料、中間原料和化工產品的劃分情況，熟悉生產過程的主要指標。　　3、熟悉化工生產過程的主要步驟，以及生產工藝過程的確定和選擇原則。 4、了解現代化學工業的特點和發展方向。

　第二章　能源資源與煤化工

（一）考核知識點和考核要求

　　1、能源的需求與來源

　　（1）了解國內外能源的需求情況。　　（2）熟悉能源的種類。　　（3）了解新能源的種類，以及開發新能源和途徑。　　（4）熟悉能源與環境的關系。

　　2、煤化工

　　（1）了解煤的種類及其特點。　　（2）熟悉潔凈煤技術。　　（3）熟悉煤的液化方法。　　（4）了解高、中、低溫干餾特點，熟悉高溫干餾過程及原理。　　（5）了解煉焦爐的主要結構。

（二）本章的重點與難點

　　1、重點

　　（1）潔凈煤技術的概念和內容。　　（2）煤的直接液化與間接液化過程；煤間接液化典型流程。　　（3）煤的干餾過程、煤熱解的影響因素。　　（4）煉焦化學產品回收流程。

　　2、難點

　　（1）煤高溫干餾過程及產物成分分布。 （2）煤的熱解過程。

　　第三章　合成氣

　 （一）考核知識點和考核要求

　　1、合成氣的生產

　　（1）了解合成氣、C1化學的概念。　　（2）了解合成氣的組成和用途。　　（3）熟悉合成氣的生產過程、工藝流程。　　（4）掌握煤氣發生爐中進行的主要化學反應。了解UGI、魯奇、兩段氣化爐、溫克勒、K-T和德士古煤氣化爐的結構和特點。　　（5）掌握天然氣及石腦油等輕質烴類蒸汽轉化法（二段轉化）制合成氣的工藝過程，以及主要工藝指標，了解蒸汽轉化爐的結構。　　（6）了解部分氧化法制合成氣的工藝過程。

　　2、合成氣的凈化

　　（1）熟悉常用的幾種脫硫方法及其特點，掌握氧化鋅脫硫和ADA法脫硫原理。　　（2）掌握一氧化碳變換過程特點，了解高（中）、低溫、耐硫變換催化劑組成及特點。　　（3）了解脫除二氧化碳的方法，熟悉以碳酸鉀為吸收劑的主要脫碳方法。　　（4）熟悉少量一氧化碳和二氧化碳脫除方法的原理及特點。

3、合成甲醇

　　（1）了解甲醇的用途。　　（2）掌握甲醇合成原理及工藝過程　　（3）熟悉聯醇法生產甲醇

（二）本章的重點與難點

　　1、重點

　　（1）固定式煤氣發生爐內燃料層的分區及制氣步驟。　　（2）魯奇煤氣化爐的結構和特點，氣化爐激冷流程；德士古復合化學生產流程。　　（3）烴類蒸汽轉化過程原理與流程（凱洛格法）。　　（4）常壓ADA法脫硫工藝原理與流程。　　（5）一氧化碳變換反應特點及影響因素；變換催化劑的組成及性能。　　（6）熱碳酸鉀法脫碳過程。 （7）少量一氧化碳和二氧化碳脫除方法的原理及特點。 （8）由合成氣制取甲醇反應的特點；甲醇合成的流程；低壓法甲醇合成塔結構及溫度分布；甲醇的精制。 （9）聯醇法生產甲醇的工藝與特點。

　　2、難點

　　（1）間歇式制取半水煤氣過程的五個階段。　　（2）天然氣蒸汽轉化過程及流程（凱洛格法）。　　（3）ADA法脫硫液中各組分的作用。　　（4）一氧化碳變換高低溫變換過程的特點及影響因素。 （5）當碳酸鉀溶液中含有DEA時，脫碳反應過程的控制步驟。 （6）甲醇合成反應的影響因素；甲醇合成塔。 （7）聯醇法生產甲醇的特點。

　第四章　合成氨

（一）考核知識點和考核要求

　　1、概述

　　（1）了解合成氨工業的發展史。　　（2）了解合成氨的用途。

　　2、合成氨生產的基本過程

　　（1）熟悉合成氨生產的三個主要步驟。　　（2）掌握以各種原料生產合成氨原料氣的典型過程。

　　3、氨合成的原理

　　（1）掌握合成氨反應特點。　　（2）掌握高壓下化學平衡組成與化學平衡常數的關系。　　（3）弄清楚平衡氨含量與壓力、溫度、惰性氣體間的關系。　　（4）了解氨合成反應動力學。　　（5）了解鐵催化劑的組成、結構和特點。

　　4、合成氨的工藝與設備

　　（1）熟悉合成氨工藝流程。　　（2）了解氨合成塔的結構、特征及材質。　　（3）熟悉氨合成的工藝操作條件。

（二）本章的重點與難點

　　1、重點

　　（1）天然氣蒸汽轉化、熱法凈化制氨過程。　　（2）高壓下氨合反應的平衡常數。　　（3）鐵催化劑活性組成，及助催化劑的作用。　　（4）凱洛格法氨合成工藝流程。　　（5）冷管式和冷激式合成塔內氣體的流向、換熱。　　（6）氨合成壓力、反應溫度、惰性氣體含量、空速、氨凈值。

　 2、難點

　　（1）氨合成反應原理及影響因素。 （2）凱洛格法氨合成工藝原理及流程。 （3）氨合成塔

　　第五章　石油煉制

（一）考核知識點和考核要求

　　1、概述

　　（1）了解原油及其組成和原油的一般性質，熟悉原油的餾分組成。　　（2）熟悉四大類石油產品以及石油的三類加工過程。　　（3）了解不同的煉油廠類型，熟悉燃料－化工型煉油廠加工流程。

　　2、常減壓蒸餾

　　（1）熟悉常減壓蒸餾工藝流程，區分初餾塔、常壓塔、汽提塔和減壓塔在流程中的作用。　　（2）掌握石油精餾塔的工藝特點，比較其與普通精餾塔的不同之處。了解常減壓蒸餾設備。　　（3）熟悉工藝操作條件，了解產品的收率和質量。

　　3、催化裂化

　　（1）了解催化裂化反應的正碳離子機理，熟悉催化裂化主要發生的化學變化和反應深度對產品產率的影響。　　（2）熟悉催化裂化的分子篩催化劑。　　（3）熟悉催化裂化工工藝流程，掌握該工藝過程，了解裝置型式。

　　4、催化重整

　　（1）熟悉催化重整的主要化學反應及對目的產物的影響，了解該過程使用的催化劑。　　（2）熟悉催化重整工藝流程，清楚原料預處理和重整之間的關系，能說明重整反應過程的特點。

（二）本章的重點與難點

　　1、重點

　　（1）原油組成和性質、石油產品及加工方法。　　（2）常減壓蒸餾的工藝流程、工藝操作條件、原油蒸餾塔的工藝特點。　　（3）催化裂化反應、催化劑、工藝過程。　　（4）催化重整的主要化學反應、催化劑、過程條件、工藝流程。

　　2、難點

　　（1）原油蒸餾塔的工藝特點。 （2）催化裂化主要發生的化學變化和反應深度對產品產率的影響。 （3）催化重整的反應過程及工藝流程。

　　第六章　石油化工

（一）考核知識點和考核要求

　　1、烴類裂解

　　（1）掌握烴類裂解的一次反應和二次反應以及其對烯烴收率影響，了解裂解反應機理，掌握不同烴類原料裂解的一般規律。　　（2）熟悉裂解過程的工藝參數，明確各個工藝參數對裂解產物分布的影響，熟悉裂解原料的物性參數和裂解產品分布。　　（3）了解管式裂解爐的結構、反應管材料和爐型，根據高溫、短停留時間、低烴分壓理解不同SRT爐型間的差異。

　　2、裂解氣的分離和精制

　　（1）了解工業上裂解氣的分離方法。　　（2）熟悉深冷分離方法，包括氣體凈化系統、壓縮和冷凍系統、精餾分離系統。弄清裂解氣的各種凈化方法和裂解氣分離順序不同的幾種流程。　　（3）熟悉乙烯塔的操作條件，了解脫甲烷塔和丙烯塔操作條件。

　　3、碳四餾分

　　（1）了解碳四餾分成分、用途及來源。 （2）了解甲基叔丁基醚生產過程及典型工藝流程。 （3）熟悉丁烯氧化脫氫制取丁二烯的方法，熟悉從碳四餾分中提取丁二烯的萃取精餾法。

　　4、芳烴

　　（1）了解芳烴的來源及應用。 （2）熟悉芳烴抽提的環丁砜法，弄清該法特點及工藝操作條件，了解工藝流程。 （3）了解甲苯脫甲基制苯的主副反應、催化劑及工藝流程。 （4）了解甲苯歧化制苯和二甲苯的反應過程及Ｔatoray工藝流程，熟悉芳烴聯合裝置總流程示意圖。

5、綠色化學與化工技術

（1）了解綠色產品和綠色能源的特征。 （2）熟悉清潔生產、原子經濟反應的概念和內容；熟悉清潔生產與末端治理的關系。 （3）熟悉清潔生產技術。 （4）了解環境友好產品的概念及舉例。 （5）熟悉化工反應過程的合理評價指標，掌握其計算過程。

（二）本章的重點與難點

　　1、重點

　　（1）烴類裂解過程的一次的反應和二次反應、不同烴類原料裂解的一般規律。　　（2）裂解工藝過程參數、裂解原料的物性參數。　　（3）管式裂解爐、深冷分離法、精餾塔。　　（4）丁二烯的生產過程。　　（5）芳烴抽提的環丁砜法過程。　　（6）綠色化學與化工技術。

　　2、難點

　　（1）影響烯烴收率和裂解產物分布的諸因素以及采取的措施。 （2）不同SRT爐型的差異及特征。 （3）深冷分離的精餾分離過程。

　　第七章　基本有機化工

　 （一）考核知識點和考核要求

　　1、甲烷系產品

　　（1）了解基本有機化工產品的分類及用途。 （2）了解甲烷系主要產品。　　（3）熟悉甲醇氧化法生產甲醛的過程，弄清銀法和鐵鉬法的主要差別。　　（4）了解甲烷氯化法生產甲烷氯化物及工藝過程的關鍵因素。

　　2、乙烯系產品

　　（1）了解乙烯系主要產品。　　（2）熟悉以乙烯為原料生產氯乙烯的三種工藝過程。　　（3）了解環氧乙烷的用途，熟悉乙烯直接氧化生產環氧乙烷的過程，弄清為何高選擇性的催化劑和溫度控制是生產的關鍵因素。　　（4）了解由環氧乙烷直接與水化合生成乙二醇的方法。　　（5）了解乙烯直接水合法生產乙醇工藝過程。 （6）了解乙醛生產方法和乙醛的二次產物。 （7）了解制取乙酸的生產方法。

　　3、丙烯系產品

　　（1）了解丙烯系主要產品。　　（2）了解丙烯腈的應用，熟悉丙烯氨氧化生產丙烯腈工藝過程。　　（3）了解氯醇法生產環氧丙烷過程。　　（4）了解生產丙酮、丙烯酸的方法。

　　4、碳四系產品

　　（1）了解碳四系主要產品。　　（2）了解順丁烯二酸酐的生產方法。　　（3）了解甲基丙烯酸甲酯的生產方法。

　　5、芳烴系產品

　　（1）了解芳烴系主要產品。　　（2）熟悉苯乙烯生產過程，包括乙苯生產、乙苯脫氫和苯乙烯精制；熟悉工藝流程。弄清苯液相、氣相烷基化的特點和乙苯脫氫反應及催化劑。　　（3）了解苯酚生產方法。　　（4）熟悉苯加氫生產環已烷過程及工藝流程，了解環已烷的氧化反應及產物。　　（5）了解對二甲苯氧化生產對苯二甲酸過程。

（二）本章的重點與難點

　　1、重點

　　（1）甲醇氧化生產甲醛過程及工藝流程 （2）以乙烯為原料生產氯乙烯的工藝過程，乙烯氧氯化法的主副反應、控制步驟、反應工藝條件、工藝流程。　　（3）乙烯與空氣或氧氣在銀催化劑上的反應、乙烯氧化器、乙烯直接氧化生產環氧乙烷工藝流程。　　（4）丙烯氨氧化生產丙烯腈的工藝過程、反應條件及催化劑。 （5）苯的不同烷基化過程的特點、催化劑及工藝流程；乙苯脫氫生產苯乙烯反應原理、工藝條件及關鍵技術。 （6）苯加氫生產環乙烷反應條件及工藝流程。

　　2、難點

　　（1）乙烯為原料生產氯乙烯的三種工藝過程比較。 （2）乙烯直接氧化反應生產環氧乙烷過程及反應溫度控制、氧氣法與空氣法的差別。 （3）丙烯氨氧化生產丙烯腈的工藝過程分析。 （4）苯乙烯生產過程中主副反應分析、絕熱和列管反應器流程比較。

　第八章　精細化工

（一）考核知識點和考核要求

　　1、概述

（1）了解精細化學品含義及品種。 （2）了解染料名稱及染料分類。　　（3）了解農藥的分類。　　（4）了解原料藥。　　（5）了解涂料的分類和性能。　　（6）了解顏料的分類和性能。 （7）熟悉表面活性劑的定義和分類，熟悉表面活性劑的性能和作用。 （8）熟悉精細化工的特點。 （9）了解精細化工發展方向。

　　2、化學單元過程

　　（1）熟悉芳烴磺化反應歷程、主要影響因素；熟悉芳烴的主要磺化方法。　　（2）熟悉芳烴鹵化反應歷程、連串反應及控制方法。 （3）熟悉芳烴硝化反應歷程、混酸硝化的影響因素。 （4）熟悉還原反應的類型及方法。 （5）熟悉烷基化反應的類型及反應特點。

3、典型精細化工產品示例

　　（1）弄清何謂中間體，了解中間體的四大類別。　　（2）熟悉硝基苯、苯胺和氯苯的生產方法。　　（3）熟悉農藥生產工藝過程的特點，了解樂果生產過程。　　（4）熟悉原料藥生產的一般特點，了解阿司匹林生產過程。　　（5）熟悉十二烷基苯磺酸鈉生產過程，了解合成洗滌劑的一般配方。

（二）本章的重點與難點

　　1、重點

　　（1）精細化工產品的分類、性能。　　（2）表面活性劑。　　（3）精細化工的特點。　　（4）合成精細化學品的化學單元過程。 （5）硝基苯、苯胺、氯苯的生產方法、十二烷基苯磺酸鈉生產過程。 （6）農藥生產工藝過程、原料藥生產的一般特點。

　　2、難點

（1）表面活性劑的化學結構與性能。 （2）磺化、鹵化、硝化、還原、烷基化等化學單元過程的原理與特點。 （2）硝基苯、苯胺、氯苯、十二烷基苯磺酸鈉的生產過程及影響因素。