"十二五"职业教育国家规划教材·高职高专教材:化工基本生产技术.pdf

 

书籍描述

内容简介
《化工基本生产技术》第二版基本保留了第一版教材的编排体系和框架结构,以化工产品的生产技术为主线,从产品的市场调研、生产过程技术经济评价、项目确定到立项,从原料的选用到反应过程、产物的分离和精制、储存、包装和运输,从生产技术规程到岗位操作法的制订和组织实施,分别介绍了:化工生产基本过程、化工生产基础理论、典型化工产品生产技术、化工装置开停车技术、化工安全与环保技术和四个项目式教学案例。全书共7章,为了方便读者学习,在每章、节前精心安排了知识目标、能力(技能)目标和素质目标,文中穿插了大量的具有启发性的问题、练习等插件,在相关章节安排了利用ChemCAD解决化工生产过程的计算问题、通过登录给定网址进行乙烯装置热区分离工艺开车仿真练习,章、节后精心设计了知识拓展和综合练习等内容。本书力求体现以生产过程为导向、以基础理论知识为载体、面向实际、引导思维、启发创新的原则。通过对本书的学习,读者既可以获取化工生产的基本知识、熟悉化工生产过程中的基本操作、增强安全环保和责任关怀意识,又可提高分析问题和解决问题的能力,同时还可以了解化工生产技术的现状及发展趋势。 本书为高职高专化工生产技术类专业教材,也可作为非化工生产技术专业和相关专业的化学工艺课程和化工企业职工培训教材,亦可供本科院校学生及从事化工生产、设计的工程技术人员参考。

编辑推荐
本教材是“‘十二五’职业教育国家规划教材”,修定后的第二版教材的突出特点是: 一是新。各章节内容结合当前的新技术、新工艺、新方法、新理念、新的统计数据等方面进行更新,作到增删结合、注重创新。 二是实。编者深入多家代表性的企业进行调研。在企业通过与技术人员及生产操作人员进行深入的交流与研讨,掌握了大量的生产一线技术资料,为修订教材内容积累了丰富的素材,使得本版教材内容更加实用,生产实际知识得以加强。 三是突出。为适应我国能源、资源的开发利用,突出了煤化工、煤制甲醇、煤制烯烃技术。 四是练。“二版”教材不仅更加注重对学生职业能力的综合训练,如在章或节后增加了旨在帮助读者理解掌握知识、应用知识解决实际问题、提高职业能力的综合测试题;而且强化对学生行业素质的训练,将“责任关怀”理念贯穿于化工基本生产技术之中,旨在培养学生的行业责任意识。

作者简介
卞进发,南京化工职业技术学院,教授,长期从事教学、教学管理工作。先后组织筹建化工类:有机合成工艺、高分子材料成型加工、环境工程、生物化工技术,化工制药等专业。筹建了高材、有机合成、化工仿真、化工原理的前期等实训中心。组织参与了各专业的教学改革;教学计划的修定等工作。参编《精细化工》(有机篇)化学工业出版社1996年,与李贵贤共同主编《化工工艺概论》化学工业出版社2002年,与于文国共同主编《生化分离技术》化学工业出版社2006年。担任全国高职高专工艺类教材编委会委员、全国高职高专生物技术专业规划教材编审委员会委员、中国职业技术教育学会、教育工作委员会(基础化学类)委员。主持《藻类花生四烯酸的提取工艺》、《原位聚合法制备PET/MMT纳米复合材料》、《PET改性》等院级和省级科研项目,并于08年获《PET/粘土纳米复合材料及其制备方法》的发明专利。发表论文数篇。

目录
第一章绪论1
第一节化工生产技术概述1
一、化工生产技术的发展简史2
二、化工生产技术的分类、特点7
第二节化工生产过程的原料资源与产品网络10
一、原料资源10
二、主要产品网络11
第三节本教材的性质、任务、主要内容、教学方法和评价15
知识拓展16
本章小结17
综合练习18
自测题20
复习思考题20
第二章化工生产基本过程21
第一节原料26
一、原料的选用与储存27
二、原料的预处理31
三、原料输送33
第二节反应过程35
一、反应器选型36
二、反应条件的选择42
三、反应条件的控制45
第三节反应产物的分离与精制47
一、气体混合物的分离47
二、液体混合物的分离49
三、固体混合物的分离50
四、非均相混合物的分离51
第四节产品的包装与储运53
一、各类材质的化工产品的包装容器53
二、危险化学品的包装55
三、包装物外观印刷要求56
本章小结57
综合练习57
自测题59
复习思考题60
第三章化工生产基础理论61
第一节化工生产过程常用经济评价指标61
一、转化率、选择性和收率62
二、生产能力与生产强度64
三、工艺技术经济评价指标65
第二节工业催化剂及使用66
一、催化剂的基本特征67
二、催化剂的组成与性能69
三、催化剂制备方法简介72
四、工业生产对催化剂的一般要求73
五、工业催化剂的使用74
知识拓展 无毒无害的绿色催化剂76
第三节化工生产过程物料衡算和能量衡算78
一、物料衡算79
二、能量衡算86
三、利用ChemCAD解决化工生产过程的计算问题88
第四节影响化学反应过程的因素93
一、物理因素分析93
二、热力学分析95
三、动力学分析97
四、工艺参数的确定99
五、工艺控制方案106
本章小结107
综合练习108
自测题109
复习思考题109
第四章典型化工产品生产技术111
第一节烃类热裂解生产乙烯技术111
一、烃类热裂解及裂解原料112
二、烃类热裂解过程115
三、裂解气的分离过程121
知识拓展 乙烯工业的发展简介140
第二节煤制合成气技术141
一、煤制合成气的生产原理142
二、煤气化技术146
三、原料气的净化147
第三节合成气制甲醇技术150
一、甲醇的合成过程151
二、甲醇的精制155
知识拓展 甲醇燃料159
第四节合成氨生产技术160
一、氨的合成160
二、氨合成工艺条件的选择165
三、氨合成塔168
四、氨合成工艺流程171
第五节甲醇制烯烃技术175
一、甲醇制烯烃的基本原理175
二、甲醇制烯烃工艺条件178
三、甲醇制烯烃工艺流程及主要设备178
第六节醋酸生产技术185
一、生产醋酸的原料185
二、醋酸的合成187
三、醋酸生产工艺188
第七节聚合物的生产技术194
一、聚合过程的基本概念194
二、聚合过程的基本原理197
三、聚合过程的实施方法198
四、聚酯生产技术200
五、聚酯的应用204
知识拓展205
本章小结205
综合练习206
自测题209
复习思考题211
第五章化工装置开停车技术213
第一节原始开停车技术简述214
一、原始开车的程序214
二、原始开车前的准备工作217
第二节典型化工装置的原始开停车技术220
一、换热装置系统的原始开停车220
二、精馏装置系统的原始开停车221
三、吸收装置系统的原始开停车222
四、反应装置系统的原始开停车222
五、离心泵系统的原始开停车224
六、压缩机系统的开停车225
第三节正常开停车技术233
一、正常开车前的准备工作233
二、正常开车234
三、正常停车234
第四节紧急停车技术235
一、紧急停车的原因235
二、措施235
第五节化工装置原始开停车实例237
一、甲醇精馏双塔工艺过程237
二、甲醇精馏装置原始开停车240
三、乙烯装置热区分离工艺过程243
本章小结250
综合练习251
自测题251
复习思考题252
第六章化工安全与环保技术253
第一节化工生产中的防火防爆技术254
一、燃烧与爆炸254
二、水煤气生产中的防火防爆技术255
三、制气车间常见火灾的扑救方法258
第二节化工生产中的职业毒害与防毒258
一、职业病危害及职业中毒259
二、化工生产中防止职业毒害的技术措施260
三、职业中毒诊断和现场抢救262
第三节“三废”的处理和利用264
一、废水的处理和利用265
二、废气的处理和利用267
三、 废渣的处理和利用268
本章小结269
综合练习269
自测题270
复习思考题270
第七章项目式教学案例272
项目一(化工)工业项目建议书的编制273
一、项目建议书的概念273
二、项目建议书的基本内容及格式273
三、编制项目建议书应注意的问题274
四、典型项目建议书案例(编写框架)275
五、项目实践281
项目二化工生产图纸识读282
一、化工工艺图(工艺流程图)的识读282
二、化工设备图识读286
三、设备与管路布置图的识读293
项目三化工生产工艺流程现场识别与分析297
一、工艺流程的现场识别与分析298
二、工艺流程的分析、评价与优化方法299
三、项目实践308
项目四工艺技术规程、岗位操作法的编制308
一、工艺技术规程的意义、作用和标准内容308
二、工艺技术规程的编制、批准和修订310
三、岗位操作法的意义、作用及标准内容310
四、岗位操作法的编制、批准和修订312
五、某企业工艺规程和操作法格式和内容313
六、项目实践320
本章小结320
综合练习320
自测题323
复习思考题323
参考文献324

序言
前言 伴随经济的不断发展,化工生产技术领域发生了显著变化。新技术、新工艺不断出现,生产化工产品所需要的能源、原料格局也在发生着重大改变。本书作为“十二五”职业教育国家规划教材,为了体现行业发展要求、对接职业标准和岗位要求,培养掌握生产基本技术、能应用技术解决具体问题的高技能人才,以适应社会经济发展的需要,编者在本书第一版内容基础上,结合对企业走访、调研以及多次课堂教学中发现的问题,进行了适当修订。 按照教育部职成司《关于“十二五”职业教育国家规划教材选题立项的函》的要求,并结合了2013年10月,本书编写成员在徐州工业职业技术学院召开《化工基本生产技术(第二版)》教材编写研讨会会议纪要精神,在保留原教材整体结构、主要内容基本不变的情况下对本教材进行了修订,修订后的第二版教材的突出特点如下: 一是新。各章节内容结合当前的新技术、新工艺、新方法、新理念、新的统计数据等方面进行更新,做到增删结合、注重创新。 二是实。编者深入多家代表性的企业进行调研。在企业通过与技术人员及生产操作人员进行深入的交流与研讨,掌握了大量的生产一线技术资料,为修订教材内容积累了丰富的素材,使得本版教材内容更加实用,生产实际知识得以加强。 三是突出重点。为适应我国能源、资源的开发利用,突出了煤化工、煤制甲醇、煤制烯烃技术。 四是练。教材不仅更加注重对学生职业能力的综合训练,如在章或节后增加了旨在帮助读者理解掌握知识、应用知识解决实际问题、提高职业能力的自测题;而且强化对学生行业素质的训练,将“责任关怀”理念贯穿于化工基本生产技术之中,旨在培养学生的行业责任意识。 本书包括绪论、化工生产基本过程、化工生产基础理论、典型化工产品生产技术、化工装置开停车技术、化工安全与环保技术、项目式教学案例等主要内容。 本书由卞进发和彭德厚任主编、王一男任副主编,其中第一章,第四章第一、七节,第七章由南京科技职业学院(原南京化工职业技术学院)卞进发、王一男编写;第二章、第五章由徐州工业职业技术学院彭德厚编写;第三章、第四章第六节由常州工程职业技术学院陈群编写;第四章第四节、第六章由河北化工医药职业技术学院李永真编写,第四章第二、五节由徐州工业职业技术学院李蕾编写,第四章第三节由李永真和李蕾编写,全书由卞进发统稿。 本书由河北化工医药职业技术学院程桂花教授担任主审,并对教材的编写倾注了大量的心血,付出了艰辛的劳动,提出了十分宝贵的意见,在此表示特别的感谢! 在编写过程得到了化学工业出版社、参编学校的领导和专业老师,中石化扬子公司教授级高级工程师贡保仁,扬子巴斯夫有限责任公司烯烃装置经理杨建平工程师的大力支持和帮助,在此表示真诚的感谢。 由于编者的水平有限,难免疏漏,敬请应用此书的老师和学生们批评指正,共同为高职教材建设出力。 编者 2015年3月 第一版前言 化学工业在国民经济建设和提高人民物质文化生活方面,已经发挥越来越重要的作用,显现出无限的生机与活力。随着化学工业的发展和进步,迫切需要一本符合高职高专教学特色,内容基本涵盖化工过程的生产技术,并能反映出当代先进的化工生产技术的专业教材,以适应高职高专院校应用化工生产技术、有机化工生产技术、精细化学品生产技术等化工生产技术类专业学生的需要。 本书可作为化工类各不同专业方向的一门专业主干课选用教材。该课程既可以作为专业课的前置课,又可以作为专业课开设。作为专业课的前置课时,学过本门课后再进行其他不同专业方向的专业课学习;作为专业课开设,学生学完该门课程之后,其他不同专业方向的专业课完全可以通过选学或者自学完成。选学在学校完成,自学可在顶岗实习或工作岗位上完成,根据实际工作需要,用什么学什么,学用结合。 本书具有四个特点。 一是实。真实地反映化工生产场境,以生产过程为主线,从产品调研、项目确定到立项,从生产技术规程到岗位操作法,从原料的选用到反应过程、产物的精制、储存、包装、商品化等,构建成一个完整真实的化工生产场境。 二是新。突出高职教育新理念,教师可以设计一个产品为贯穿项目,通过项目式教学设计案例(本书第七章)组织教学,学生可以通过想一想、练一练、查一查等多种形式,融“教、学、做”为一体,培养学生的职业能力。 三是精。文字简洁、内容精练,每章、节前精心安排了知识目标、能力(技能)目标和素质目标,文中穿插了大量的具有启发式插件,章、节后精心设计了拓展知识和综合练习。不仅可以提高学生的学习兴趣、拓宽知识面,还可培养学生热爱化工,立志献身祖国化学工业的精神。 四是活。教学手段灵活,教材内容既可以在课堂,也可以在实训中心,还可以在生产现场组织教学;教学方式灵活,既有启发式插件元素,又有讨论式的典型案例,还有理实结合的读图、识图、开停车和常见事故处理的练习;同时教材中各章节均为教师和学生提供了独立思考的平台、空间。 全书包括绪论、化工生产基本过程、化工生产基础理论、典型化工生产技术、化工装置开停车技术、化工安全与环保技术、项目式教学案例等主要内容。 全书由南京化工职业技术学院卞进发和徐州工业职业技术学院彭德厚主编,其中第一章,第四章第一、五节,第七章由南京化工职业技术学院卞进发、王一男编写;第二章、第五章由徐州工业职业技术学院彭德厚编写;第三章、第四章第四节由常州工程职业技术学院陈群编写;第四章第二、三节,第六章由河北化工医药职业技术学院李永真编写,全书由卞进发统稿。 本书由河北化工医药职业技术学院程桂花担任主审,并对教材的编写倾注了大量的心血,付出了艰辛的劳动,提出了十分宝贵的意见,在此表示特别的感谢! 在编写过程中得到了化学工业出版社、参编学校的领导和专业老师的大力支持和帮助,尤其是南京化工职业技术学院张小军老师、徐建良老师分别对全书的英文部分和部分章节进行了精心的审定修改,在此表示真诚的感谢。 为方便教学,本书配有内容丰富的电子课件,使用本教材的学校可以与化学工业出版社联系(cipedu@163.com),免费索取。 本书可以作为高职高专化工生产技术类(化工工艺类)专业的专业课教材,也可以作为非化工生产技术类(非化工工艺类)专业的专业基础课教材。 由于编者的水平有限,难免存在各种问题,敬请应用此书的老师和学生们斧正,共同为高职教材建设出力。 编者 2010年4月

文摘
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进入21世纪煤化工生产技术得到飞速发展。以煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制醇醚为主要产品特征的新型现代煤化工生产技术相继出现。
(1)直接液化神华集团百万吨级煤直接液化示范工程试车成功。该示范装置2008年12月30日14时46分开始投煤,经过16h运行,2008年12月31日7时生产出合格油品和化工品,“标志着我国成为世界上首个掌握百万吨级煤直接液化示范工程关键技术的国家,是我国实施石油替代战略的重大突破,意义十分重大”第一阶段运行共维持了303h,之后这条生产线处于停产检修阶段;2009年6月进行第二次试车,第二阶段开车目标超过1000h。
(2)间接液化潞安集团16万吨/年煤间接液化合成油示范装置成功出油。该装置包括两条生产线,一条为1万吨/年采用钴基催化剂固定床装置,另一条为采用铁基催化剂浆态床装置。2008年12月22日,钴基催化剂固定床装置成功出油,这是我国成功出油的第一套煤间接液化合成油示范装置。还有2007年6月,经国家发改委核准批复立项的神华829项目。项目位于目前神华煤直接液化厂的西北侧,建设规模为生产合成油品18万吨/年,主要产品包括液化气4.96万吨,石脑油3.57万吨,柴油9.81万吨等。F—T合成技术采用Synfuels China,ICC(中国科学院山西煤炭化学研究所合成油品研究中心)具有自主知识产权技术,2009年8月开车成功。

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