甘肃农业大学：理学院应用化学专业《基础化工工艺学》课程教学大纲

基础化工工艺学教学大纲《基础化工工艺学》教学大纲（本科应用化学类）（课程代码：133851总学时32/讲授32学时/实验0学时）一、本课程的教学目的和任务《基础化工工艺学》课程是应用化学、化学工程与工艺专业本科生学习的专业课。本课程从化工生产的工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和基本理论，介绍典型产品的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。通过《基础化工工艺学》课程学习，培养学生应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力，使学生了解当今化学工业概貌及其发展方向；掌握化工过程的基本原理，典型工艺过程的方法、原理、流程及工艺条件；了解化工生产中的设备材质、安全生产、三废治理等问题。以便学生在以后的生产与开发研究工作中开拓思路、触类旁通、灵活应用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，降低生产过程中的原料与能源消耗，提高经济效益，更好地满足社会需要二、本课程的基本要求《基础化工工艺学》课程的教学内容主要集中在无机化工与有机化工典型工艺的分析讲解学生通过掌握化学反应的基本原理，学会如何去安排化工生产过程。重点讲解化工产品生产过程中的反应特性以及由此引发的生产方法、流程安排、工艺条件：难点在于如何引导学生开拓思维，通盘考虑能量综合利用、三废治理及后续产品生产。通过该课程的学习，引导学生分析和讨论生产工艺中反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等。同时，对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用以及废物处理作一定的论述。通过加强基础、面向实际、引导思维、启发创新，使学生掌握广博的化学工艺知识，培养理论联系实际的能力，为其将来从事化工过程的开发、设计、建设和科学管理打下牢固的化学工艺基础。三、教学时数分配建议教学环节与课时A程内容

基础化工工艺学教学大纲 《基础化工工艺学》教学大纲 （本科应用化学类） （课程代码：133851 总学时32/讲授32学时/实验0学时） 一、本课程的教学目的和任务 《基础化工工艺学》课程是应用化学、化学工程与工艺专业本科生学习的专业课。本课程从 化工生产的工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和基本理论，介 绍典型产品的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。通过《基 础化工工艺学》课程学习，培养学生应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力，使学生了 解当今化学工业概貌及其发展方向；掌握化工过程的基本原理，典型工艺过程的方法、原理、流 程及工艺条件；了解化工生产中的设备材质、安全生产、三废治理等问题。以便学生在以后的生 产与开发研究工作中开拓思路、触类旁通、灵活应用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和 新设备，降低生产过程中的原料与能源消耗，提高经济效益，更好地满足社会需要。 二、本课程的基本要求 《基础化工工艺学》课程的教学内容主要集中在无机化工与有机化工典型工艺的分析讲解， 学生通过掌握化学反应的基本原理，学会如何去安排化工生产过程。重点讲解化工产品生产过程 中的反应特性以及由此引发的生产方法、流程安排、工艺条件；难点在于如何引导学生开拓思 维，通盘考虑能量综合利用、三废治理及后续产品生产。 通过该课程的学习，引导学生分析和讨论生产工艺中反应、分离部分的工艺原理、影响因 素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等。同时，对工艺路线、流程的经 济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用以及废物处理作一定的论述。通过加强基础、面 向实际、引导思维、启发创新，使学生掌握广博的化学工艺知识，培养理论联系实际的能力，为 其将来从事化工过程的开发、设计、建设和科学管理打下牢固的化学工艺基础。 三、教学时数分配建议 理论讲授 习题课 实验课 小 计 备注 1 绪论 2 2 合成氨 6 3 化学肥料 4 4 硫酸 4 5 纯碱 2 2 6 基本有机化工的主要产品 2

-四、课程内容、重点和要求(一）绪论教学内容：通过本章的学习，了解化学工业的分类、化学工业在国民经济中的地位和作用以及发展趋势，了解绿色化学的发展及原理、清洁生产的含义，了解循环经济的基本思想、生态工业园的基本形式本章重点：了解绿色化学的发展及原理、清洁生产的含义本章难点：绿色化学的原则与清洁生产概要教学要求：绿色化学的概念；绿色化学的主要内容；绿色化学的12条原则：预防、原子经济性、低毒害化学合成、设计较安全的产品、使用安全的溶剂与助剂、有节能效益的设计、使用再生资源作原料、减少使用衍生物、催化反应、设计可降解产物、及时分析以防止污染、采用本身安全、能防止发生意外的化学品；绿色化学的评估。清洁生产的概念；清洁生产的内容和清洁生产的方法。（二）合成氨教学内容：合成氨发展史，合成氨的原料及产品；原料气的合成：煤气化、烃类蒸汽转化制气方法主要化学反应，工艺流程，工艺条件，主要设备；原料气的净化：脱硫，变换，脱除CO2、少量CO和CO2的脱除，其基本原理、流程及工艺条件选择；氨的合成：氨合成动力学及热力学，物料衡算，平衡氨含量，典型工艺流程，工艺条件，氨合成塔结构及类型。本章重点：合成氨中的典型工艺流程：氨的合成，氨的分离和未反应气体的压液循环；工艺条件：压力，温度，气体组成，空间速度和催化剂性能等。本章难点：合成氨原料气中脱硫以及二氧化碳的脱除；氨合成的热力学基础及工艺条件，参数的选择；氨的反应动力学以及氨合成的催化剂；氨的分离流程。教学要求：了解合成氨的发展历史和我国合成氨的工业概况，掌握合成氨生产的典型流程原料气的制取，原料气净化，合成和综述（三）化学肥料教学内容：化学肥料的概述，氮肥中尿素的合成反应机理，尿素合成中的工艺条件，典型的尿素生产工艺：溶液全循环法，气提法全循环工艺：磷肥中过磷酸钙磷铵的生产原理以及工艺条件.本章重点：掌握尿素生产的基本原理以及溶液全循环法和气提法全循环工艺本章难点：尿素生产的原则性流程，蒸发，结晶，造粒的工艺条件和设备，气提法原理，二氧化碳气提，氨气提法的工艺流程，工艺条件

7 石油炼制 4 8 石油产品加工 4 2 总 计 28 4 32 四、课程内容、重点和要求 （一）绪论 教学内容：通过本章的学习，了解化学工业的分类、化学工业在国民经济中的地位和作用以 及发展趋势，了解绿色化学的发展及原理、清洁生产的含义，了解循环经济的基本思想、生态工 业园的基本形式. 本章重点：了解绿色化学的发展及原理、清洁生产的含义 本章难点：绿色化学的原则与清洁生产概要 教学要求：绿色化学的概念；绿色化学的主要内容；绿色化学的12 条原则：预防、原子经济 性、低毒害化学合成、设计较安全的产品、使用安全的溶剂与助剂、有节能效益的设计、使用再 生资源作原料、减少使用衍生物、催化反应、设计可降解产物、及时分析以防止污染、采用本身 安全、能防止发生意外的化学品；绿色化学的评估。 清洁生产的概念；清洁生产的内容和清洁生产的方法。 （二）合成氨 教学内容：合成氨发展史，合成氨的原料及产品；原料气的合成：煤气化﹑烃类蒸汽转化制 气方法主要化学反应，工艺流程，工艺条件，主要设备；原料气的净化：脱硫，变换，脱除CO2 ﹑少量CO和CO2的脱除，其基本原理﹑流程及工艺条件选择；氨的合成：氨合成动力学及热力 学，物料衡算，平衡氨含量，典型工艺流程，工艺条件，氨合成塔结构及类型。 本章重点：合成氨中的典型工艺流程：氨的合成，氨的分离和未反应气体的压液循环；工艺 条件：压力，温度，气体组成，空间速度和催化剂性能等。 本章难点：合成氨原料气中脱硫以及二氧化碳的脱除；氨合成的热力学基础及工艺条件，参 数的选择；氨的反应动力学以及氨合成的催化剂；氨的分离流程。 教学要求：了解合成氨的发展历史和我国合成氨的工业概况，掌握合成氨生产的典型流程： 原料气的制取，原料气净化，合成和综述。 （三）化学肥料 教学内容：化学肥料的概述，氮肥中尿素的合成反应机理，尿素合成中的工艺条件，典型的 尿素生产工艺：溶液全循环法，气提法全循环工艺．磷肥中过磷酸钙磷铵的生产原理以及工艺条 件． 本章重点：掌握尿素生产的基本原理以及溶液全循环法和气提法全循环工艺 本章难点：尿素生产的原则性流程，蒸发，结晶，造粒的工艺条件和设备，气提法原理，二 氧化碳气提，氨气提法的工艺流程，工艺条件

教学要求：了解化学肥料的分类，化学肥料工业的发展状况，掌握尿素的用途、性质、规格。掌握尿素的两种典型的生产工艺，溶液全循环法和气提法全循环工艺。了解磷肥中过磷酸钙磷铵的生产原理以及工艺条件。钾肥以及复混肥料的概述(四）硫酸教学内容：硫酸概述，接触法生产硫酸：原料气的制取，原料气的净化，了解净化工序流程以及水洗净化和酸洗净化的区别；二氧化硫的转化及了解转化器的结构；三氧化硫的吸收及其中的干燥，吸收工序流程，酸雾的控制；尾气吸收及典型的吸收工艺，氨法和钠碱法本章重点：掌握硫铁矿焙烧的基本原理，焙烧的热力学和动力学，了解硫铁矿焙烧的工艺流程，掌握炉气净化的基本原理，炉气干燥的工艺条件，了解其流程，了解干燥－吸收系统的流程，掌握产物的物料恒算。本章难点：二氧化硫催化氧化工艺条件的选择教学要求：了解硫酸在国民经济中的地位及国外发展状况，掌握制备二氧化硫炉气过程中的焙烧工艺流程，炉气的净化与干燥，掌握二氧化硫催化氧化转化原理以及工艺流程，三氧化硫的吸收工艺流程（五）纯碱教学内容：纯碱概述，纯碱的制造方法：索尔维法、联合法制碱。索尔维法的工艺流程，联碱法生产原理：氯化氨结晶原理、相图、工艺指标、工艺流程。本章重点：掌握联碱法生产原理及其工艺流程本章难点：纯碱生产过程中相图分析以及工艺条件的讨论教学要求：掌握纯碱的性质，用途，了解索尔维法制取纯碱的基本原理和生产程序，掌握生产流程中的盐的精制，母液吸氨，氨母液碳酸化等具体工段的原理以及工艺条件（六）基本有机化工的主要产品教学内容：识记天然气、石油、煤、农副产品等基本有机化学工业原料的特点本章重点：乙烯系列主要产品本章难点：掌握环氧乙烷的生产原理、催化剂性能特点、生产工艺条件及乙烯氧化法生产环氧乙烷工艺流程。教学要求：（1）聚乙烯掌握低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯的性能特点及生产流程、工艺条件。(2）环氧乙烷掌握环氧乙烷的生产原理、催化剂性能特点、生产工艺条件及乙烯氧化法生产环氧乙烷工艺流程。(3）乙醛

教学要求：了解化学肥料的分类，化学肥料工业的发展状况，掌握尿素的用途、性质、规 格。掌握尿素的两种典型的生产工艺，溶液全循环法和气提法全循环工艺。了解磷肥中过磷酸钙 磷铵的生产原理以及工艺条件。钾肥以及复混肥料的概述 （四）硫酸 教学内容：硫酸概述，接触法生产硫酸：原料气的制取，原料气的净化，了解净化工序流程 以及水洗净化和酸洗净化的区别；二氧化硫的转化及了解转化器的结构；三氧化硫的吸收及其中 的干燥，吸收工序流程，酸雾的控制；尾气吸收及典型的吸收工艺，氨法和钠碱法 本章重点：掌握硫铁矿焙烧的基本原理，焙烧的热力学和动力学，了解硫铁矿焙烧的工艺流 程，掌握炉气净化的基本原理，炉气干燥的工艺条件，了解其流程，了解干燥－吸收系统的流 程，掌握产物的物料恒算。 本章难点：二氧化硫催化氧化工艺条件的选择 教学要求：了解硫酸在国民经济中的地位及国外发展状况，掌握制备二氧化硫炉气过程中的 焙烧工艺流程，炉气的净化与干燥，掌握二氧化硫催化氧化转化原理以及工艺流程，三氧化硫的 吸收工艺流程 （五）纯碱 教学内容：纯碱概述，纯碱的制造方法：索尔维法﹑联合法制碱。索尔维法的工艺流程，联 碱法生产原理：氯化氨结晶原理﹑相图﹑工艺指标﹑工艺流程。 本章重点：掌握联碱法生产原理及其工艺流程． 本章难点：纯碱生产过程中相图分析以及工艺条件的讨论 教学要求：掌握纯碱的性质，用途，了解索尔维法制取纯碱的基本原理和生产程序，掌握生 产流程中的盐的精制，母液吸氨，氨母液碳酸化等具体工段的原理以及工艺条件 （六）基本有机化工的主要产品 教学内容：识记天然气、石油、煤、农副产品等基本有机化学工业原料的特点。 本章重点：乙烯系列主要产品 本章难点：掌握环氧乙烷的生产原理、催化剂性能特点、生产工艺条件及乙烯氧化法生产环 氧乙烷工艺流程。 教学要求：（1）聚乙烯 掌握低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯的性能特点及生产流程、工艺条件。 （2）环氧乙烷 掌握环氧乙烷的生产原理、催化剂性能特点、生产工艺条件及乙烯氧化法生产环氧乙烷工艺 流程。 （3）乙醛

了解传统工业生产乙醛的主要方法；掌握乙烯液相直接氧化法生产乙醛的原理和工艺过程（七）石油炼制教学内容：石油概述，原油的预处理以及常减压蒸留，石油馏分的催化裂化，操作参数-催化剂的活性及类型、原料油的性质、反应温度、反应时间和空速、反应压力、剂油比、再生催化剂的含碳量对催化裂化反应的影响，催化裂化的工艺流程，催化重整中原料油的预处理，重整反应的热力学和动力学特征。本章重点：石油炼制中的原油蒸馏、催化裂化和催化重整中的操作参数对其影响。本章难点：催化裂化的工艺流程，重整工艺中的典型流程教学要求：了解石油中化合物的具体分类，掌握原油的蒸馏流程，了解催化裂化地反应机理，掌握操作参数对催化裂化反应的影响，掌握催化裂化的工艺流程，了解催化重整的化学反应，掌握重整过程中操作因素和流程。（八）石油产品加工教学内容：热裂解过程中的化学反应，裂解过程中的工艺参数和操作指标，管式裂解炉及裂解工艺过程，裂解气的预分馏及净化，裂解气的精馏分离本章重点：裂解过程中的裂解温度和停留时间，烃分压与稀释剂，裂解深度，管式裂解炉及裂解工艺过程。本章难点：掌握烃类热裂解的工艺计算，管式裂解炉型及工艺流程教学要求：掌握烃类热裂解反应机理和操作条件对裂解结果的影响，掌握烃类热裂解的工艺计算，了解管式裂解炉型及工艺流程，掌握裂解气压缩的目的和流程，掌握裂解气净化过程中酸性气体的脱除、脱水和脱炔的要求以及工艺流程，掌握裂解气的精馏分离五、大纲说明（一）教学环节和教学方法教学环节：课堂讲授为主，课后布置作业，采用多媒体直观给出相关的设备以及工艺流程分析例题教学方法：课堂讲授为主，学生自学为辅，贯穿启发式教学课外教学基本要求：为弥补学生实习环节中实景感受较少的缺陷，本大纲拟安排一次课外教学，结合课堂讲解，让学生参观1~2个实际生产过程，对课堂内容加深理解。（二）作业基本要求：主要采用计算题和问答题的形式，每一章节都安排2~4题，让学生及时巩固所学知识。六、主要实验无七、考核方式和成绩评定办法

了解传统工业生产乙醛的主要方法；掌握乙烯液相直接氧化法生产乙醛的原理和工艺过程。 （七）石油炼制 教学内容：石油概述，原油的预处理以及常减压蒸馏，石油馏分的催化裂化，操作参数-催化 剂的活性及类型、原料油的性质、反应温度、反应时间和空速、反应压力、剂油比、再生催化剂 的含碳量对催化裂化反应的影响，催化裂化的工艺流程，催化重整中原料油的预处理，重整反应 的热力学和动力学特征。 本章重点：石油炼制中的原油蒸馏、催化裂化和催化重整中的操作参数对其影响。 本章难点：催化裂化的工艺流程， 重整工艺中的典型流程 教学要求：了解石油中化合物的具体分类，掌握原油的蒸馏流程，了解催化裂化地反应机 理，掌握操作参数对催化裂化反应的影响，掌握催化裂化的工艺流程，了解催化重整的化学反 应，掌握重整过程中操作因素和流程。 (八)石油产品加工 教学内容：热裂解过程中的化学反应，裂解过程中的工艺参数和操作指标，管式裂解炉及裂 解工艺过程，裂解气的预分馏及净化，裂解气的精馏分离 本章重点：裂解过程中的裂解温度和停留时间，烃分压与稀释剂，裂解深度，管式裂解炉及 裂解工艺过程。 本章难点：掌握烃类热裂解的工艺计算，管式裂解炉型及工艺流程 教学要求：掌握烃类热裂解反应机理和操作条件对裂解结果的影响，掌握烃类热裂解的工艺 计算，了解管式裂解炉型及工艺流程，掌握裂解气压缩的目的和流程，掌握裂解气净化过程中酸 性气体的脱除、脱水和脱炔的要求以及工艺流程，掌握裂解气的精馏分离. 五、大纲说明 (一）教学环节和教学方法 教学环节：课堂讲授为主，课后布置作业 ，采用多媒体直观给出相关的设备以及工艺流程， 分析例题 教学方法：课堂讲授为主，学生自学为辅，贯穿启发式教学 课外教学基本要求：为弥补学生实习环节中实景感受较少的缺陷，本大纲拟安排一次课外教 学，结合课堂讲解，让学生参观1~2个实际生产过程，对课堂内容加深理解。 （二）作业基本要求：主要采用计算题和问答题的形式，每一章节都安排2~4题，让学生及 时巩固所学知识。 六、主要实验 无 七、考核方式和成绩评定办法

本课程综合成绩由平时成绩（含上课出勤考核、课堂提问考核、作业考核）、期未考试成绩二部分综合而成，比例分别为20%、80%八、主要教学参考书及材料1、《化工工艺学》，寒冬冰等主编，北京：中国石化出版社，2001。2、《化工工艺学》，曾之平主编，北京：化学工业出版社，2004。3、《化工工艺学》（第二版），薛荣书主编，重庆：重庆大学出版社，2004。4、《化工工艺学》，浙江大学华东理工大学编，北京：高等教育出版社，2001

本课程综合成绩由平时成绩（含上课出勤考核、课堂提问考核、作业考核）、期末考试成绩 二部分综合而成，比例分别为20%、80%。 八、主要教学参考书及材料 1、《化工工艺学》，寒冬冰等主编， 北京：中国石化出版社，2001。 2、《化工工艺学》，曾之平主编， 北京：化学工业出版社，2004。 3、《化工工艺学》（第二版），薛荣书主编，重庆：重庆大学出版社，2004。 4、《化工工艺学》，浙江大学 华东理工大学编，北京：高等教育出版社，2001