沈阳师范大学：《化工基础》课程教学资源（PPT课件）第7章 化工过程开发

沈阳师地大学CRG第7章化工过程开发71过程开发任务及特点任务：就是将科学家们在实验研究中发现的新反应、新合成路线实现规模化的工业生产过程。必须考虑经济性、安全性、符合生态保护以及适用条件和范围104进程表：工业化生产102(/0/中试生产装置实验室过程微型试验装置642时间／年图2-1过程工程开发的儿个不同阶段2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 第7章 化工过程开发 1 7.1 过程开发任务及特点 任务： 就是将科学家们在实验研究中发现的新反应、新 合成路线实现规模化的工业生产过程。必须考虑经济 性、安全性、符合生态保护以及适用条件和范围。 进程表：

洗阳师范大学化工基础第7章化工过程开发7.2化工过程开发基本方法（1）实验研究法实验研究方法可以先采用量纲分析法和相似论方法（如传递过程和单元操作厂，使实验工作简化：对某些复杂的化工过程，采用规模逐次放大实验来探索过程的规律（也称经验放大）。（2）数学模型方法首先对实际过程做出合理的简化，然后进行数学描述再通过实验求取模型参数，并对模型的适用性进行验证，这种研究方法称为数学模型方法2025年10月12日星期日2

2025年10月12日星期日 化工基础 第7章 化工过程开发 2 7.2 化工过程开发基本方法 （1）实验研究法 实验研究方法可以先采用量纲分析法和相似论方法（如 传递过程和单元操作），使实验工作简化；对某些复杂的化 工过程，采用规模逐次放大实验来探索过程的规律（也称经 验放大）。 （2）数学模型方法 首先对实际过程做出合理的简化，然后进行数学描述， 再通过实验求取模型参数，并对模型的适用性进行验证，这 种研究方法称为数学模型方法

洗阳师范大学化工基础第7章化工过程开发7.3化工过程开发的步骤过程研究化学实验小型工艺实验大型冷模实验中间实验工程研究概念设计多级经济评价基础设计→工程设计图12-1化工过程开发工作框图2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第7章 化工过程开发 7.3 化工过程开发的步骤

沈阳师范大学化工基础第7章化工过程开发（1）过程研究过程研究是根据化学理论基础研究和应用研究以及其他信息形成的概念，有了工业化可能并经过讨论立项后进行的系统研究工作。包括确定原料路线，掌握设备结构特征，选择流程确定基本工艺条件、催化剂性能、化学及化工热力学、化学反应动力学、传递过程规律及获得所需数据而进行的一系列实验。过程研究一般包含小型工艺实验、必要的大型冷模实验和中间实验三个环节。2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第7章 化工过程开发 （1）过程研究 过程研究是根据化学理论基础研究和应用研究以及 其他信息形成的概念，有了工业化可能并经过讨论立项 后进行的系统研究工作。 包括确定原料路线，掌握设备结构特征，选择流程， 确定基本工艺条件、催化剂性能、化学及化工热力学、 化学反应动力学、传递过程规律及获得所需数据而进行 的一系列实验。过程研究一般包含小型工艺实验、必要 的大型冷模实验和中间实验三个环节

洗阳师范大学化工基础第7章化工过程开发-总动花走店一中国中国石油大学流化催化多反应器中试实验装置该过程是一个不断反复和优化的过程，对获得工程设计参数和技术经济分析数据至关重要2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第7章 化工过程开发 该过程是一个不断反复和优化的过程，对获得工程设 计参数和技术经济分析数据至关重要。 中国石油大学 流化催化多反应器中试实验装置

沈阳师范大学化工基础第7章化工过程开发（2）工程研究含概念设计、多级经济评价、基础设计、（工程设计与建设）几个环节。概念设计：以过程研究（或文献资料））中间结果或最终结果为基础，内容包括过程合成，形成最佳工艺流程，给出物料流程图：进行物料与热量衡算：设备计算与辅助设备选型：确定单耗指标：确定“三废”处理方案：估算基建投资与产品成本等。直流-交流电能逆变器28阳极阴极增湿器燃气回收罐氢气储罐计量泵压缩机燃料电池反应器丙烯醇丙醇燃料电池反应器中加氢过程的概念设计流程2025年10月12日星期日6

2025年10月12日星期日 化工基础 第7章 化工过程开发 6 （2）工程研究 含概念设计、多级经济评价、基础设计、（工程设计与建设）几个环节。 概念设计：以过程研究（或文献资料）)中间结果或最终结果为基础，内 容包括过程合成，形成最佳工艺流程，给出物料流程图；进行物料与热量 衡算；设备计算与辅助设备选型；确定单耗指标；确定“三废”处理方案； 估算基建投资与产品成本等

洗阳师范大学化工基础第7章化工过程开发基础设计：包括设计基础、工艺流程说明、物料流程图带控制点管道流程图、设备名称表和设备规格说明书、工程设计的要求、设备布置图、装置操作说明、“三废”及处理、自控设计说明、消耗定额有关技术资料、安全技术与劳动保护说明关键的是生产规模，它涉及中试装置的放大倍数这敏感问题基础设计没有特定的厂址和公用系统的供应方案，仅以日标产品和技术路线设计为主，关键技术有详细明确的资料数据，特别是物料衡算数据和反应工程数据，以及利用这些数据的设计计算结果。2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第7章 化工过程开发 7 基础设计： 包括设计基础、工艺流程说明、物料流程图带控制 点管道流程图、设备名称表和设备规格说明书、工程设 计的要求、设备布置图、装置操作说明、“三废”及处 理、自控设计说明、消耗定额有关技术资料、安全技术 与劳动保护说明。 关键的是生产规模，它涉及中试装置的放大倍数这 一敏感问题。 基础设计没有特定的厂址和公用系统的供应方案， 仅以目标产品和技术路线设计为主，关键技术有详细明 确的资料数据，特别是物料衡算数据和反应工程数据， 以及利用这些数据的设计计算结果

洗阳师范大学化工基础第7章化工过程开发（工程设计与建设）工程设计是用于一项特定的建设工程，有特定的厂址和公用系统供应方案，是许多产品的合理组合该阶段由建设部门投资，有具备各种资质的工程研究设计院和工程建设施工单位共同完成2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第7章 化工过程开发 （工程设计与建设） 工程设计是用于一项特定的建设工程，有特定的 厂址和公用系统供应方案，是许多产品的合理组合。 该阶段由建设部门投资，有具备各种资质的工程研究 设计院和工程建设施工单位共同完成

洗阳师范大学化工基础第7章化工过程开发7.4化工过程开发案例20世纪60年代，美国开发“内烯一聚法”制造异成一烯工艺时，核心设备为气相均相管式反应器，当数学模拟结果与小试结果符合后，直接放大17000倍，达到工业规模。2013.05我国燕山石化15万吨/年碳五分离装置产出异戊二烯产品2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第7章 化工过程开发 9 7.4 化工过程开发案例 20世纪60年代，美国开发“丙烯二聚法”制造异戊二烯 工艺时，核心设备为气相均相管式反应器，当数学模拟结果 与小试结果符合后，直接放大17000倍，达到工业规模。 2013.05我国燕山石化15万吨/年碳五分离装置产出异戊二烯产品

多选题设置、1分1.我们研究成功的实验室产品处于过程开发的（）阶段。（）阶段。2.经济评价处于过程开发的（2选项：1选项：过程研究过程研究AC工程研究B工程研究D提交2025年10月12日星期日10

2025年10月12日星期日 化工基础 第7章 化工过程开发 10 1. 我们研究成功的实验室产品处于过程开发的 （ ）阶段。 2. 经济评价处于过程开发的（ ）阶段。 过程研究 工程研究 A B 提交 C 过程研究 D 工程研究 1选项： 2选项： 多选题 1分