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目录1

前言1

上篇化工工艺的一般原理1

第一章绪论1

§1 概 述1

1—1化学工业的重要性1

化工工艺学1

1—2我国的化学工业2

1—4转化率、效率和产量4

1—3 理论化学与工业化学的区别4

§2 工艺程序结构5

2—1 工艺程序结构5

2—2化学工艺过程的流程7

一、间歇过程及连续过程8

二、流向8

三、物料的处理次数9

四、再生10

2—3 基本问题清单10

2—4从实验室的研究到工厂的工艺过程11

2—5 关于制订工艺流程的总方案13

2—6几个管理问题13

一、产品产率13

二、设计能力及生产能力14

三、劳动生产率14

四、劳动保护、职业卫生与安全技术14

五、工艺过程的经济指标15

§3原料和产品17

3—1原料、成品、半成品、副产品、废品17

3—2石油18

3—3天然气21

3—4煤22

3—5 制造有机物的其他原料22

3—6 无机化工原料22

3—7 我国的化工原料23

3—8 产品24

§4 本章要点27

第二章、物料平衡、热量平衡、化学平衡28

§1 概 述28

§2物料平衡29

§3热量平衡33

3—1 热量平衡的表示方法33

3—2热量的计算34

3—3燃料38

§4化学平衡42

4—1 工艺过程的速度42

一、反应速度与反应物浓度的关系42

二、过程速度与温度的关系46

三、过程速度与压力的关系46

四、催化作用48

五、反应物的接触表面50

4—2化学平衡的计算51

§5本章要点57

第三章化学工业对环境的污染58

§1化学工业污染物的来源和种类58

一、根据生产过程区分污染来源58

二、根据物质形态区分污染物60

三、根据工业种类区分污染物61

一、对环境的危害65

§2化工污染物的危害65

三、对人体的危害66

二、对生物的危害66

§3污染物治理原则68

§4本章要点68

第四章能量与环境69

§1概述69

§2燃料的储量与消耗69

§3环境问题70

4—1 岩油馏份的催化脱硫72

§4燃料脱硫72

4—2煤的脱硫74

4—3燃烧、脱硫同时进行76

§5燃料造气（气化）77

5—1 造气原理77

5—2 用空气部分燃烧制炉煤气79

5—3 制合成气81

5—4 制代用天然气83

5—1 烟气脱硫的特点和要求85

§6烟气脱流85

6—2 湿法SO2脱除工艺86

6—3干法烟气脱硫工艺87

§7 展望89

§8我国化学工业的能耗情况89

8—1 目前的特点89

8—2 节能工作大有可为90

§9本章要点93

§2天然水的特征94

§1概 述94

第五章工业用水94

§3对水质的要求95

§4水的净化96

一、胶体杂质的凝聚97

二、消除硬度—热处理法及化学软化法97

三、用离子交换剂净化水98

四、除去水中的盐类和气体105

五、消毒105

§1概述107

第六章工业气体中CO2及H2S的脱除107

§2物理吸附类的方法108

§3通过与固体反应脱除H2S110

§4液体吸收111

4—1 概述111

4—2物理吸收法112

4—3 化学气液吸收法114

4—4吸收过程的一般要求116

§5硫化氢转化为硫118

§1概述121

中篇无机化工工艺121

第七章合成氨121

§ 2 由天然气生产氨123

2—1 天然气制氨工艺总图123

2—2工艺各步骤的一些细节124

一、第一重整器124

二、第二重整器126

三、CO变换127

四、除去二氧化碳128

六、干燥129

五、甲烷化129

七、压缩130

八、氨的合成130

九、总过程134

2—3 以天然气为原料合成氨的工艺实例135

§3甲醇合成140

3—1 甲醇合成概况140

3—2 甲醇合成的工艺流程及三废排放142

§4 制造氨的其他方法145

4—1 合成气的冷冻净化145

4—2水洗回收氨146

4—3蒸汽重整的其他原料147

4—4石油馏份的部分氧化制合成气148

4—5煤的部分氧化制合成气148

4—6经济问题151

4—7以无烟煤为原料合成氨的工艺实例151

4—8用加压催化转化炼厂气生产合成氨的三废排放一览表152

§ 5未来的发展152

一、氨的氧化155

1—1概述155

§1稀硝酸的生产155

第八章硝酸和磷酸——无机酸的制造之一155

二、NO的氧化157

三、氮氧化物的吸收157

1—2稀硝酸的生产原理159

1—3氨氧化法制硝酸的工艺流程160

一、常压法160

二、加压法162

三、综合法162

2—1直接法合成浓硝酸163

§2浓硝酸的生产163

2—2间接法生产浓硝酸165

一、硝酸镁法工艺流程165

二、间接法制取浓硝酸的原理166

三、三废污染及治理167

§3磷酸167

3—1概述167

二、萃取磷酸168

3—2湿法磷酸168

一、磷矿石加工制磷矿粉168

3—3干法（或热法）磷酸170

一、电妒170

二、电炉制磷171

三、热法磷酸174

§4硝酸生产的物料、热量清算示例175

第九章硫酸工业——无机酸的制造之二182

§1概述182

二、硫铁矿焙烧制取二氧化硫185

§2制取二氧化硫185

一、开采出来的天然硫或用克劳斯法生产的硫制取二氧化硫185

三、有色金属硫化物187

四、硫酸盐制取二氧化硫189

五、工业含硫废物189

§3塔式法制硫酸190

一、反应理论和操作条件190

二、塔式法制硫酸的流程194

一、二氧化硫氧化成三氧化硫的理论基础196

§4接触法制造硫酸196

二、SO2的吸收201

三、接触法制硫酸的生产流程………………………………、203

§5硫酸生产的现况205

一、接触法生产硫酸的两转两吸流程205

二、主要国家硫酸工业原料结构的变化207

三、我国硫酸的产销情况208

§6生产过程的计算209

§7硫酸生产的污染218

§2磷氨220

第十章化肥工业之一——磷氨、小氨肥、硫酸铵、硝酸铵220

§1概述220

§3小氮肥生产225

3—1 造气——间歇法制水煤气226

3—2除尘、脱硫228

3—3 中温变换230

3—4碳化、压缩232

3—5 铜氨液脱除少量一氧化碳246

3—6 合成247

4—1 制造硫酸铵的理论基础250

§4硫酸铵的生产250

4—2 湿法生产硫酸铵的工艺流程251

4—3干法生产硫酸铵的工艺流程252

§5硝酸铵254

5—1 工艺原理254

5—2工艺流程255

5—3 消耗定额及质量标准256

第十一章化肥工业之二——尿素258

§1概述258

§2工业生产尿素的方法260

2—1 以水溶液进行再循环262

2—2 用辅助剂进行再循环263

2—3反应物分开再循环264

2—4汽提法再循环265

2—5 热式压缩再循环267

§3尿素生产的原料267

§4水溶液全循环法合成尿素的生产流程268

4—1 二氧化碳压缩268

4—3尿素合成反应269

4—2 氨的净化和输送269

4—4循环系统270

一、中压循环270

二、低压循环272

三、氨基甲酸铵冷凝275

4—5蒸发276

4—6造粒与固体贮存279

4—7吸收与解吸281

4—8 消耗定额及废物排放情况282

§5 二氧化碳气提法尿素工艺283

第十二章 以氧化钠为原料的化学品288

§1概述288

§2氨碱法（苏尔维法）制纯碱289

§3氨碱法制纯碱的工艺流程及图示292

§4联碱法制纯碱和氯化铵295

§5氨碱法与联碱法的此较297

§6电解制氯和烧碱298

6—1 电极现象298

6—2隔膜电解槽300

6—3水银电解槽301

6—4 离子膜电解槽303

§7电解的基本概念303

一、电流效率303

二、电压效率304

三、电能效率307

§8电解食盐水溶液的流程307

8—1 隔膜电解的生产流程307

一、盐水制备307

三、烧碱溶液的蒸发、浓缩与制固碱309

二、精盐水电解309

四、氯气处理313

五、氢气处理313

六、操作条件、消耗定额及产品规格313

8—2 水银法电解的生产流程315

附、除表问题317

§9我国氯碱工业的发展319

一、阴极改造319

二、隔膜革新320

§10展望322

三、离子膜法的研究322

11—1熔触物电解的一般知识323

§11电解熔融氯化钠制钠323

11—2电解氯化钠制钠326

一、理论基础326

二、生产流程326

三、原料规格、产品规格、消耗定额328

二、石油的动物残骸起源理论329

1—2 石油的物理性质329

四、混合理论329

三、石油的植物残骸起源理论329

§1概述329

一、石油的无机起源理论329

1—1 石油的成因329

第十三章石油炼制及汽油制造329

下篇有机产品的生产工艺329

一、比重330

二、热膨胀330

三、粘度331

四、表面张力332

五、闪点332

六、电性质333

七、溶解度333

1—3汽油产品的测试方法334

1—4 炼油产品的分布335

1—5石油的加工过程336

一、生产燃料用油、生产燃料用油兼生产润滑油的炼油过程336

二、石油的化工利用途径339

1—6 汽油成份的生产工艺340

§2汽油的质量要求340

2—1抗震性340

2—2挥发性343

2—3 其他的产品性质343

四、电法345

三、离心分离法345

一、加热法345

二、过滤法345

3—1静置沉降345

§3石油的脱水345

3—2破坏乳浊液的物理机械法345

3—3破坏乳浊液的物理化学法346

一、电解质脱乳剂346

二、非电解质脱乳剂346

三、胶体物质脱乳剂346

§4石油的蒸馏346

4—1常减压蒸馏流程简介346

一、塔釜348

4—2副产品及三废治理、综合利用一览表348

4—3蒸馏塔的构造348

二、几种塔板的结构、性能349

§5热裂化——延迟焦化352

5—1概述352

5—2延迟焦化355

一、基本原理355

二、工艺流程357

三、产品简介358

6—1 催化裂化的理论基础359

一、机理359

§6催化裂化359

二、反应器装置360

三、催化剂364

四、原料366

6—2 催化裂化的生产工艺366

一、催化裂化的化学反应366

三、主要影响因素370

6—3 催化裂化产品简介373

一、主要产品质量控制指标及收率373

二、裂化气体的烃组成373

6—4副产品及三废治理、综合利用一览表374

§7催化重整374

7—1 催化重整的理论基础374

一、催化剂和反应机理374

二、工艺形式376

三、工艺条件的影响378

7—2铂重整的生产工艺379

一、铂重整过程中的主要化学反应379

二、铂重整的目的、任务380

三、铂重整产品简介381

四、工艺流程及说明381

§8其他加工方法389

8—1加氢裂化389

五、铂重整副产品及三废治理、综合利用一览表389

8—2异构化390

8—3烷基化及聚合393

§9油品的精剂395

9—1化学精制法396

一、吸附净化397

二、利用选择性溶剂的净化法397

9—2物理化学精制法397

9—3加防氧化剂以使发动机燃料稳定398

一、航煤399

10—1产品调合法399

二、汽油399

§10油品的调合399

三、柴油400

10—2添加剂及其作用401

10—3几种产品的部分质量标准401

§11发展方向402

§12减少汽油发动机的尾气污染问题402

§2加热裂解的理论基础405

§1概述405

2—1 反应机理和工艺条件405

第十四章不饱和烃中间产品405

2—2裂解设备407

一、管式炉裂解407

二、管式炉裂解最近的发展409

三、其他可以选用的裂解方法410

2—3原料410

2—4产品分离411

§3裂解与分离工艺流程412

3—1 国内设计的裂解分离装置415

一、流程说明415

3—2 日本东洋工程公司裂解分离装置416

一、流程说明416

二、三废排放量及组成416

3—3 西德鲁奇公司裂解分离装置418

一、流程说明418

二、三废排放量及组成418

3—4 日本三菱石油化学工业公司裂解分离置419

一、流程说明419

二、三废排放量及组成419

3—5 法国石油研究院裂解分离装置420

一、流程说明420

二、三废排放量及组成420

二、三废排放量及组成421

3—6三废治理情况及治理方法421

§4丁二烯制造工艺423

4—1 用萃取蒸馏法从裂解产物中回收丁二烯423

4—2萃取蒸馏法的工艺流程426

一、生产原理、工艺路线及主要影响因素426

二、工艺流程及说明427

三、三废排放及治理429

4—3生产丁二烯其他可供选择的方法429

4—4 丁烯氧化脱氢生产丁二烯工艺432

一、生产原理、工艺路线及主要影响因素432

二、工艺流程及说明433

§5异戊间二烯的合成435

5—1 概述435

三、副产品及三废治理、综合利用一览表435

5—2 异戊烷一步脱氢法生产异戊二烯工艺437

§6乙炔制造438

6—1 制造方法438

6—2 乙炔的应用情况441

一、反应442

二、流程简述442

§7芳烃的制造——裂解汽油加氢工艺442

三、三废排放量及组成445

§1概述炔的选择性氧化446

§2氧化剂446

第十五章液相氧化——烃的选择性氧化工艺之一446

§3液相氧化的机理447

§4乙醛的制造449

4—1 原理和方法449

4—2工艺流程及三废排放453

一、乙烯直接氧化法453

二、乙炔水合法制乙醛454

三、乙醇氧化法制乙醛458

7—1 概述458

§5乙酸的制造459

5—1 用乙醛制乙酸459

5—2 用正丁烯制醋酸459

5—3正丁烷的液相氧化460

5—4 甲醇的醛化制醋酸461

5—5未来的发展462

5—6 乙醛氧化制乙酸的工艺流程及三废排放462

§6环己醇和己二酸的制造463

6—1概述463

6—2环己烷氧化生产己二酸的工艺流程464

6—3 以苯为原料生产环己酮的工艺流程及三废排放465

一、甲苯氧化468

§7苯酸和苯酚的制造468

二、异丙基苯制苯酚469

三、对苯二酸的制造469

7—2 苯酚的生产方法470

7—3 异丙苯法制苯酚的工艺流程及三废排放473

7—4 磺化法制苯酚的工艺流程及三废排放478

第十六章气相氧化——烃的选择性氧化工艺之二481

§1气相氧化的原理481

§2甲醇氧化制甲醛482

2—1 概述482

2—2工艺流程及三废排放483

§3乙烯的部分氧化484

3—1概述484

3—2环氧乙烷的生产方法486

3—3法国石油研究院乙二醇生产工艺490

一、反应式490

二、生产流程491

三、三废排放及组成493

四、目前处理情况及治理方法493

3—4美国科学设计公司乙二醇生产工艺494

一、主要反应式494

二、生产流程495

一、概况496

3—5 乙烯气相法制醋酸乙烯496

二、生产流程496

三、三废排放量及组成496

三、三废排放量及组成497

§4丙烯的部分氧化498

4—1概述498

四、目前处理情况及治理方法498

二、丙烯酸499

三、二聚及芳构化499

一、氧化成丙烯醛499

4—2 丙烯腈的生产方法500

五、丙烯腈500

一、环氧乙烯法500

四、丙烯羟基化制丙酮500

二、乙炔氢氰酸法501

三、丙烯氨氧化法502

第一部分 我国设计的丙烯腈生产装置504

一、工艺流程504

4—3 丙烯氨氧化法生产丙烯腈的工艺流程及三废排放504

二、三废排放量及组成505

三、目前处理情况及治理方法506

第二部分 日本引进的丙烯腈生产装置506

一、工艺流程507

二、三废排放量及组成508

三、目前处理情况及治理方法508

§5高级烯烃的部分氧化509

5—1概述509

5—2丁烯氧化制顺酐的工艺流程511

§6芳香烃的部分氧化512

6—1概述512

一、邻二甲苯和荼氧化成酞酑513

二、苯氧化成马来酐513

三、芳香烃的氨氧化513

6—2萘氧化法制苯酐的工艺流程514

6—3 邻二甲苯氧化法制笨酐517

一、反应式518

二、生产流程518

6—4 苯氧化法制顺酐工艺流程518

三、三废排放量及组成519

四、目前治理情况及方法519

一、氯苯的制造520

1—1概述520

二、氯乙烯的制造520

§1氯氧化工艺520

第十七章空气或氧之外的氧化（烃的选择性氧化工艺之三）及其他520

一、主要反应式523

二、工艺流程523

1—2乙烯氯氧化法制氯乙烯工艺523

一、反应式525

1—3 乙炔法氯乙烯工艺525

二、工艺流程525

四、三废治理情况525

三、三废排放量及组成525

三、三废排放量及组成526

四、三废治理情况526

§2空气或氧之外的氧化剂527

2—1环氧化的方法528

一、氢过氧化物528

二、氯代醇法529

三、过羧酸法529

2—2氯丙烯法（高温氯化法）自丙烯生产环氧氯丙烷及合成甘油530

一、制法530

二、流程说明531

一、反应式532

二、工艺流程532

2—3氯醇法制环氧乙烷工艺532

三、三废排放及组成533

四、目前治理情况533

2—4 氯醇法制乙二醇工艺534

2—5 氯丙醇法制环氧丙烷工艺535

二、用空气或氧进行液相氧化537

一、用空气或氧进行气相氧化537

三、液相中的共同氧化537

§3烃的选择性氧化工艺的发展趋势537

§4烃的水合法生产工艺538

4—1直接水合法自乙烯生产乙醇538

一、直接水合法的理论基础539

二、工艺流程541

一、制法542

二、工艺流程542

4—2硫酸水合法自丙烯合成异丙醇542

三、主要原料及规格543

四、消耗定超543

五、参考流程544

4—3乙炔直接水合制乙醛545

一、制法545

二、工艺流程546

§5烃的其他生产工艺547

5—1 丙烯的羰基合成制丁辛醇547

一、反应式548

二、国内设计的丁辛醇生产装置548

三、英国戴维煤气动力公司丁辛醇生产装置549

四、三废排放量及组成550

五、目前处理情况及治理方法550

5—2 乙醛缩合法制丁辛醇551

一、生产过程及反应式551

二、三废排放量及组成555

三、目前处理情况及治理方法555

§1 绪论和定义556

1—1概述556

第十八章 单体、聚合物及农药556

1—2聚合557

1—3聚缩560

§2 重要的单体561

2—1概述561

1—4加聚561

2—2 环己烷氧化制己内酰胺的工艺流程563

一、反应式及工艺流程563

§3聚合工艺565

一、本体聚合565

二、三废排放量及组成565

三、沉淀聚合566

四、乳液聚合566

二、溶液聚合566

五、悬浮聚合567

六、气相聚合567

4—1 概述568

一、聚乙烯568

§4聚合物的生产568

二、聚丙烯及乙丙共聚物569

三、聚氯乙烯569

4—2 聚乙烯生产工艺流程及三废排放情况570

一、高压法聚乙烯工艺流程570

二、高压聚乙烯工艺过程的三废排放情况571

三、低压法聚乙烯工艺流程571

4—3 聚丙烯生产工艺流程及三废排放情况572

一、意大利阿莫柯公司工艺流程572

四、低压聚乙烯工艺过程的三废排放情况572

二、日本三井石油化学工艺流程573

三、英国高聚物和石油化学工程公司工艺流程574

四、三废排放量及组成575

4—4 聚氯乙烯的生产流程及悬浮聚合工艺的原理575

一、乳液法聚氯乙烯的生产流程576

二、悬浮法制聚氯乙烯577

三、本体聚合生产聚氯乙烯585

一、四氟乙烯单体的制备590

二、聚四氟乙烯的制造方法590

4—5 聚四氟乙烯生产工艺及性能和用途590

三、聚四氟乙烯的生产流程591

四、聚四氟乙烯的性能和用途591

4—6 聚笨乙烯悬浮聚合生产工艺595

一、工艺流程595

二、丁苯橡胶596

5—2 丁苯橡胶乳液聚合工艺596

一、天然橡胶596

一、工艺流程596

二、三废排放量及组成596

5—1 概述596

§5 普通橡胶596

二、三废排放量及组成596

5—3溶液法生产聚丁二烯橡胶597

6—2 丁腈橡橡生产工艺及三废排放情况600

二、丁腈橡胶600

一、工艺流程600

二、三废排放量及组成600

一、异丁橡胶600

6—1 概述600

§6特殊橡胶600

一、反应式601

二、工艺流程601

6—3 电石乙炔法氯丁橡胶的工艺流程及三废排放情况601

三、三废排放量及组成604

四、三废治理情况604

6—4 顺丁橡胶的生产工艺及三废排放情况608

一、工艺流程608

二、三废排放量及组成609

§7聚酰胺610

§9农药612

9—1 六六六（或666）612

§8聚脂612

9—2滴滴涕（或DDT）614

一、制法617

二、生产流程617

9—3乐果617

三、改革工艺，减少污染618

二、催化裂化的工艺流程668