教材大纲
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《化工工艺学》考试大纲
课程编号：
课程类别：专业必修
总学时数：72
学 分 数：5
I、考试对象
本科化学工程与工艺专业学生
II、考试目的
本课程为化工工艺专业学生必修的专业课程，是从事化工生产和管理的必备基础
通过本课程的学习，使学生掌握典型的化工工艺过程的原理、生产方法、工艺流程及主要设备；初步掌握工艺过程操作及其分析与综合的方法；培养学生分析和解决实际问题的能力；使学生具备化工工艺学的坚实基础
通过闭卷考试考核学生对《化工工艺学教学大纲》规定的教学内容的掌握情况
III、考试方法和考试时间
1、考试方法：闭卷，笔试
2、记分方式：百分制，满分为100分
3、考试时间：120分钟
本课程教学内容共9章，分两学期授课，第一学期考核第1～5章内容，第二学期考核第6～9章内容
本课程期末考试，考生不得携带任何纸张、教材、笔记本、作业本、参考资料、电子读物、电子器具和工具书等进入考场
IV、考核目标（考核知识点、考核重点和考核要求）
第一章 合成氨
一、考核知识点
1、合成氨原料气的制取
2、合成氨原料气的净化
3、氨的合成
二、考核重点
1、原料气制取、净化、氨合成过程中的主要化学反应及催化剂
2、合成氨生产的工艺过程及主要工序的工艺条件
3、基本的工艺计算
三、考核要求
1、原料气的制取
烃类蒸汽转化 掌握烃类蒸汽转化的基本原理，甲烷蒸汽转化主要反应；温度、压力、水碳比的影响及转化工艺条件；催化剂及催化剂的使用条件
了解二段转化过程、转化工艺流程及转化炉
2、原料气的净化
（1）脱硫
掌握干法脱硫、湿法脱硫的脱硫剂及适用场合，了解氧化锌法、ADA法的主要反应
（2）一氧化碳变换
掌握中温变换、低温变换的反应温度，变换后一氧化碳的含量；一氧化碳变换反应；一氧化碳变换率的计算；中温变换和低温变换所用催化剂
了解变换工艺条件及工艺流程
（3）二氧化碳的脱除
了解常用的脱碳方法种类：碳酸丙烯酯法
掌握碳酸钾水溶液与二氧化碳的反应；转化度、再生度的计算方法
了解碳酸钾溶液脱除二氧化碳的工艺流程
（4）少量一氧化碳的脱除
掌握原料气净化对一氧化碳含量的要求；掌握铜氨液吸收法溶液的组成；吸收一氧化碳的活性组分；总铜、铜比的定义，
铜比控制范围；氨在铜液中的三种形式
了解铜氨液吸收一氧化碳的反应、铜洗工艺条件及流程
掌握甲烷化法的适用场合及甲烷化反应
了解甲烷化法工艺条件
掌握铜洗法、甲烷化法脱除碳氧化物所能达到的净化度
（5）热法与冷法流程的比较
了解热法与冷法流程各自的特点及缺点
3、氨的合成
（1）氨合成反应的化学平衡
掌握氨合成反应、用逸表示的平衡常数表达式，了解平衡氨含量及反应热的计算
（2）氨合成反应动力学
了解氨合成反应机理、动力学方程的形式、催化剂的反应速度常数
（3）催化剂
掌握氨合成反应所用催化剂、催化剂活性组分、还原反应、还原温度空速
了解引起催化剂中毒的毒物
（4）工艺条件的选择
掌握操作压力的确定、氨合成反应温度、空速、氨净值定义，空速、氢氮比的选择
了解催化剂生产强度的计算，惰性气含量及初始氨含量的确定
（5）氨合成工艺流程
了解大型氨厂流程
掌握中型氨厂的合成工艺流程，能对合成回路进行物料衡算
（6）氨合成塔
掌握氨合成塔的一般结构、内件与外筒的作用；并流双套管式氨合成塔的结构、气体流路
了解冷激式合成塔的结构、气体流路
第二章 化学肥料
一、 考核知识点
1、尿素
2、硝酸铵
3、酸法磷肥
4、氯化钾
5、复合肥
二、考核重点
1、尿素生产的原理、工艺条件、气提法生产工艺
2、过磷酸钙生产原理
3、磷酸铵生产原理
三、考核要求
1、尿素
识记尿素的性质、生产过程的步骤
了解尿素生产全循环的流程
（1）尿素生产的基本原理
掌握尿素合成的总反应，了解尿素合成反应机理及合成速度
（2）合成过程的适宜条件
掌握尿素合成反应中温度、氨碳比、压力的选择
（3）水溶液循环生产工艺
了解水溶液循环法尿素生产工艺条件及生产流程
（4）气提法生产工艺
掌握二氧化碳气提法的原理
了解气提法生产流程
（5）尿素的结晶与造粒
了解结晶尿素和粒状尿素的生产原理和工艺条件
2、硝酸铵
（1）硝酸铵主要性质
掌握硝酸铵的主要性质和用途
（2）硝酸铵的生产方法
了解中和法、转化法生产过程
（3）典型工艺流程
了解硝酸铵生产的典型工艺流程
3、磷酸
（1）湿法磷酸生产的基本原理
掌握湿法磷酸生产的主要化学反应、硫酸钙结晶过程、酸分解磷矿动力学
（2）湿法磷酸的工艺流程
了解典型二水物湿
法磷酸流程、半水-二水法新工艺流程
（3）湿法磷酸的浓缩
了解湿法磷酸的浓缩方法
4、过磷酸钙
（1）过磷酸钙生产原理
掌握硫酸分解磷矿制造过磷酸钙的总反应，了解反应的两个阶段
（2）生产工艺条件
掌握硫酸用量确定的依据及用酸浓度，了解酸温度、磷矿粉细度等条件
（3）生产工艺流程
了解过磷酸钙生产流程的主要工序
5、氯化钾
（1）溶解结晶法抽取氯化钾
了解溶解结晶法抽取氯化钾的原理及工艺流程
（2）浮选法抽取氯化钾
了解浮选法抽取氯化钾的原理及工艺流程
6、复合肥
了解磷酸铵、硝酸钾、复混肥料、微量元素肥料的生产过程
第三章 硫酸与硝酸
一、 硫酸
（一）考核知识点
1、二氧化硫炉气的制备
2、二氧化硫炉气的净化
3、三氧化硫的催化氧化
4、三氧化硫的吸收
（二）考核重点
1、硫铁矿焙烧过程
2、二氧化硫的催化氧化过程
（三）考核要求
1、二氧化硫炉气的制备
（1）硫铁矿的焙烧过程
掌握硫铁矿焙烧过程的化学反应、炉气的组成、温度条件
了解焙烧速度及影响因素
（2）沸腾焙烧与焙烧炉
掌握气流速度确定的条件，了解沸腾焙烧炉的结构
（3）焙烧工艺条件
了解硫铁矿焙烧过程的工艺条件
2、炉气的净化
（1）炉气净化的方法
掌握炉气净化的基本方法及作用
了解旋风除尘、电除尘及文丘里除尘的工作原理
掌握旋风除尘、电除尘的特点及适用场合，文丘里的优缺点
掌握炉气中不分的危害，转化对水分的要求，干燥所用吸收剂、硫酸浓度的确定、干燥条件
（2）炉气净化的工艺流程
了解水洗流程和酸洗流程的组成、优缺点
3、二氧化硫的催化氧化
（1）二氧化硫氧化反应的化学平衡
掌握二氧化硫氧化反应及平衡转化率的表达式
（2）二氧化硫氧化反应速度与催化剂
了解二氧化硫催化氧化机理；反应速度
了解二氧化硫氧化反应催化剂及活性组分、国内常用的催化剂
（3）氧化工艺条件的选择
掌握确定反应温度的原则、二氧化硫初始浓度、最终转化率的选择
（4）二氧化硫转化器
掌握多段间接换热式转化器的工作原理
了解多段冷激式转化器的工作原理
（5）二氧化硫氧化的工艺流程
了解一次转化工艺流程
掌握二次转化工艺流程
4、三氧化硫的吸收
（1）吸收原理
掌握三氧化硫吸收过程吸收剂的选择；吸收酸浓度、吸收酸温度、进塔气体温
度的确定
（2）吸收流程
了解浓硫酸吸收工艺流程
5、三废治理
了解硫酸生产过程产生的尾气、烧渣和废液的处理方法
二、硝酸
（一）考核知识点
1、氨的催化氧化制取一氧化氮
2、一氧化氮的氧化
3、氮氧化物气体的吸收
4、稀硝酸生产工艺流程
5、尾气的治理和能量利用
6、浓硝酸的生产简介
（二）考核重点
1、氨氧化工艺流程
2、稀硝酸生产工艺流程
（三）考核要求
1、氨的催化氧化制取一氧化氮
（1）掌握氨氧化的化学反应、铂系和非铂系催化剂性能特点、氨氧化工艺条件选择
（2）掌握氨氧化工艺流程及反应器
2、一氧化氮的氧化
（1）了解一氧化氮氧化反应的化学平衡、反应速度、影响因素
（2）掌握一氧化氮氧化的工艺过程
3、氮氧化物气体的吸收
（1）了解吸收反应平衡、平衡浓度以及吸收速度
（2）掌握氧氮化物吸收条件的选择
（3）掌握氧氮化物吸收流程
4、稀硝酸生产工艺流程
（1）掌握稀硝酸生产的常压法、加压法、综合法3种工艺流程
（2）了解各种硝酸生产方法的技术经济指标
5、尾气的治理和能量利用
掌握尾气治理的催化还原法、溶剂吸收法、固体吸附法的原理
6、浓硝酸的生产简介
（1）由氨直接合成浓硝酸
掌握制造浓硝酸的生产过程和直接合成浓硝酸的工艺流程
（2）间接法生产浓硝酸简介
了解浓硫酸法浓缩硝酸和硝酸镁法浓缩硝酸的生产方法
第四章 纯碱与烧碱
一、考核知识点
1、氨碱法制纯碱
2、联合法抽取纯碱和氯化铵
3、烧碱
二、考核重点
1、氨碱法生产纯碱的主要生产步骤、氨盐水的碳酸化
2、联合制碱生产原理
三、考核要求
1、氨碱法制纯碱
掌握氨碱法生产纯碱的主要生产步骤
（1）石灰石的煅烧与石灰乳的制备
了解石灰石的煅烧反应和反应温度、氧化钙的消化反应；了解煅烧设备
（2）盐水的精制与吸氨
了解盐水精制的目的、常用方法
了解盐水也氨及CO2的化学反应、反应条件及主要设备
（3）氨盐水的碳酸化
掌握氨盐水碳酸化的化学反应，Na+、NH4+‖、Cl-、HCO3--H2o四元体系相图，P1、P2代表的意义，碳酸化过程的工艺条件的分析
了解氨盐水碳酸化过程的反应机理，碳化塔的结构及操作
（4）重碱的煅烧
掌握重碱煅烧反应及操作条件，了解煅烧设备、重质纯碱的制造
（5）氨的回收
了解蒸氨的原理、母液的蒸馏设备及工艺条件
（6）氨碱法制碱生产总流程
了解氨碱法制碱生产总流程
掌握氨碱法制碱的特点和总的反应式
2、联合制取纯碱和氨化铵
掌握联合制碱法中的制碱、制铵两个过程构成的循环
（1）联合法制碱生产原理
掌握联合制碱循环生产原理，能将两个过程在示意相图（图4-16）中标出
了解氯化铵结晶原理及相图分析
掌握循环过程中的三相工艺指标
（2）联合制碱法工艺流程
了解联合制碱法工艺流程
（3）联合法与氨碱法的比较
掌握联合法也氨碱法各自生产过程的优缺点
3、烧碱
识记食盐水溶液电解制取烧碱的反应，电解制碱的常用方法
（1）解过程的基本原理
识记民解过程的基本定律、阳极、阴极上发生的电极反应
了解理论分解电压、超电压、槽电压等定义
（2）隔膜法电解的工艺流程
了解隔腊法电解的工艺流程及电解槽工作原理
（3）烧碱溶液的蒸发和固碱的生产
了解多数蒸发器的蒸发流程、降膜法制固碱的流程
第五章 基本有机化工的主要产品
一、考核知识点
1、基本有机化学工业的原料
2、乙烯系列主要产品
3、丙烯系列主要产品
4、碳四系列主要产品
5、芳烃系列主要产品
6、涤纶
二、考核重点
1、乙烯系列主要产品
2、碳四系列主要产品
三、考核要求
1、基本有机化学工业的原料
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
2、乙烯系列主要产品
（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
3、丙烯系列主要产品
（1）聚丙烯
了解低聚丙烯的性能特点、生产方法，掌握聚丙烯生产工艺过程、催化剂构成、工艺条件
（2）丙烯腈
了解丙烯腈的生产方法，掌握丙烯氨氧化主副反应及工艺流程，所用催化剂构成，分析工艺参数对反应的影响
4、碳四系列主要产品
（1）丁二烯
了解丁二烯的性能特点及用途；掌握丁烯氧化脱氢制丁二烯的化学原理、工艺条件、工艺流程
（2）甲基叔丁基醚
掌握甲基叔丁基醚的生产方法、工艺条件、工艺流程
5、芳烃系列主要产品
（1）苯乙烯
了解苯乙烯的基本性质、生产新技术；
掌握催化脱氢制苯乙烯的化学原理、催化剂构成、工艺条件、工艺流程
（2）对苯二甲酸
了解对苯二甲酸的基本性质、重要用途；掌握对二甲苯高温氧化制对苯二甲酸的化学原理、催化剂构成、工艺条件、工艺流程
6、涤纶
（1）了解涤纶的优异性能和不足；
（2）掌握聚酯纤维的生产方法、工艺条件、工艺流程
第六章 天然气化工
一、考核知识点
1、天然气的组成与加工利用
2、天然气的分离与净化
3、天然气提氦
4、天然气制碳黑
5、天然气转化合成甲醇
6、天然气制乙炔
7、天然气的氯化加工
8、天然气的其他直接化学加工
二、考核重点
1、天然气的分离与净化
2、天然气转化合成甲醇
3、天然气的氯化加工
三、考核要求
1、天然气的组成与加工利用
（1）掌握天然气的组成与分类；
（2）掌握天然气的物理化学性质；
（3）了解天然气的加工利用途径
2、天然气的分离与净化
（1）掌握天然气重力分离器的工作原理、工艺计算方法及重力分离器结构；
（2）掌握天然气旋风分离器的工作原理、工艺计算方法及旋风分离器结构；
（3）了解天然气溶剂吸收脱水的溶剂选择、脱水工艺流程、吸收塔工艺计算、溶剂再生系统操作条件确定；
（4）了解天然气固体吸附脱水的吸附过程、常用吸附剂、吸附过程、吸附脱水工艺流程、工艺计算；
（5）了解同时脱除水汽和含硫化合物的工艺过程
（6）掌握天然气硫磺回收的化学原理、催化剂构成、工艺流程、硫磺回收率影响因素、硫磺回收尾气的处理
3、天然气提氦
（1）了解氦的性质、用途和来源；
（2）了解天然气低温冷凝法提氦工艺流程、膜分离基本原理、膜分离工艺流程
4、天然气制炭黑
（1）了解炭黑的性质与用途；
（2）了解炭黑的生产方法、天然气槽法炭黑生产工艺流程、天然气半补强炉法炭黑生产工艺流程
5、天然气转化合成甲醇
（1）掌握甲醇的性质、用途及制备原理；
（2）掌握高压法合成甲醇生产工艺、低压法合成甲醇生产工艺、中压法合成甲醇生产工艺；
（3）了解合成甲醇的催化剂组成、工艺条件、定额消耗
6、天然气制乙炔
（1）了解乙炔的性质及用途；
（2）了解部分氧化法生产乙炔的化学原理、工艺流程；
（3）了解电弧法生产乙炔的工艺流程
7、天然气的氯化加工
（1）了解甲烷氯化物的性质和用途；
（2）了解甲烷的热氯化与光
氯化反应机理、甲烷的氧化氯化化学原理；
（3）了解甲烷综合氯化生产工艺、甲烷氧化氯化工艺及四氯化碳生产工艺
8、天然气的其他直接化学加工
（1）了解天然气合成氢氰酸的化学原理和工艺流程；
（2）了解天然气硝化制硝基甲烷的化学原理和工艺流程；
（3）了解天然气制二硫化碳的化学原理和工艺流程；
（4）了解天然气直接氧化制甲醛的化学原理和工艺流程；
第七章 石油炼制
一、考核知识点
1、原油的组成与一般性质
2、原油预处理
3、原油精馏
4、延迟焦化
5、催化裂化
6、加氢裂化
7、加氢精制
8、电-化学精制
9、润滑油的使用性能与化学组成的关系
10、丙烷脱沥青
11、润滑油的溶剂精制
12、润滑油的脱蜡
13、润滑油的白土精制
二、考核重点
1、原油精馏
2、催化裂化
3、加氢裂化
4、润滑油的溶剂精制
三、考核要求
1、原油的组成与一般性质
掌握原油的元素组成、馏分组成、烃类组成；了解原油中的非烃化合物、胶状沥青状物质、固体烃等
2、原油预处理
了解原油含盐含水的危害；掌握原油脱盐脱水基本原理、主要设备、工艺流程
3、原油蒸馏
了解原油常压蒸馏和减压蒸馏的区别和作用，掌握常减压蒸馏工艺过程及操作条件
掌握原油蒸馏馏分分布及其用途
了解蒸馏塔及加热炉主要结构
了解蒸馏设备防腐蚀措施
4、延迟焦化
掌握延迟焦化基本原理、工艺流程；了解主要操作条件和产品分布
5、催化裂化
了解延迟焦化与催化裂化的区别
掌握催化裂化主要反应特点及产品特点
了解裂化催化剂的主要类型、性质及成分
掌握催各种化裂化工艺流程及其工艺参数对催化裂化过程的影响
了解提升管裂化反应装置主要结构及其作用
了解催化剂再生技术及能量回收
6、加氢裂化
了解加氢裂化工艺的优缺点；掌握加氢裂化基本原理、工艺流程、工艺条件
7、加氢精制
了解加氢精制的目的，加氢精制与加氢裂化的主要区别；掌握加氢精制的工艺流程、工艺条件
8、电-化学精制
了解电-化学精制的目的，掌握基本原理、工艺流程、工艺条件
9、润滑油的使用性能与化学组成的关系
掌握润滑油的粘度、粘温性能、低温流动性、抗氧化安定性等概念及其与润滑油化学组成的关系
10、丙烷脱沥青
了解丙烷脱沥青的目的、基本原理、工艺流程及丙烷脱沥青过程的影响因素
11、
润滑油的溶剂精制
掌握润滑油溶剂精制的目的、基本原理、溶剂选择、工艺流程及溶剂精制的影响因素
12、润滑油的脱蜡
了解润滑油的脱蜡的目的、溶剂脱蜡基本原理、溶剂选择、溶剂脱蜡工艺流程及溶剂脱蜡过程的影响因素
13、润滑油的白土精制
了解润滑油白土精制的目的、工艺流程及影响因素
第八章 石油产品加工
一、考核知识点
1、烃类裂解反应
2、烃类裂解炉
3、裂解气的压缩与净化
4、裂解气的分离
5、催化重整
6、裂解汽油加氢
7、芳烃转化
二、考核重点
1、裂解过程的热力学分析与动力学分析
2、裂解反应的影响因素
3、裂解反应规律
三、考核要求
1、烃类裂解反应
了解烃类裂解工艺的生产目的和各类化学反应原理，应用反应的标准自由焓变化来判断反应进行的可能性和难易程度
掌握裂解自由基反应机理
掌握各种烃类的裂解反应规律
掌握各工艺参数对裂解反应的影响，记识动力学裂深度函数KSF及其作用
2、烃类裂解炉
了解管式炉裂解法的工艺过程、工艺参数及主要裂解炉型（如詹姆斯SRT型炉、三菱M-TCF倒梯台炉、凯洛格MSF裂解炉及斯通-韦勃斯特USC裂解炉）
3、裂解气的压缩与净化
了解裂解气一般组成情况及压缩与净化的目的，多段压缩工艺流程，酸性气体脱除的化学原理、工艺流程，裂解气脱炔的化学原理、工艺流程、工艺条件
4、裂解气的分离
了解裂解气深冷分离的各种工艺流程，乙烯精馏塔和丙烯精馏塔的操作条件
5、催化重整
了解催化重整的基本原理、重整过程的主要影响因素、典型工艺流程；掌握芳烃抽提工艺流程和芳烃精馏工艺流程
6、裂解汽油加氢
了裂解汽油加氢基本原理、催化剂组成、工艺条件、工艺流程
7、芳烃转化
了解芳烃歧化和烷基转移化学反应原理、工艺流程；
了解脱烷基制苯的热力学、动力学原理、催脱反应和热脱反应的影响因素，脱烷基制苯工艺流程；
了解二甲苯异构化反应的影响因素和二甲苯异构化典型工艺流程
第九章 煤的化学加工
一、考核知识点
1、煤及其转化利用
2、煤的气化
3、煤的液化
4、煤的焦化
二、考核重点
1、煤气化原理
2、煤液化原理
三、考核要求
1、煤及其转化利用
了解煤的组成、分类及我国煤炭资源；掌握煤的转化利用途径
2、煤的气化
（1）了解原料煤的组成和性质对气
化的影响；
（2）了解煤气化的化学原理、气化动力学；
（3）了解煤气化炉原理，各种气化炉的优缺点；
（4）掌握固定床气化法的气化炉及气化流程；
（5）了解沸腾床气化法和气流床气化法；
（6）了解煤气化联循环发电工艺流程
3、煤的液化
（1）了解煤的间接液化--F-T合成液化燃料的化学原理、催化剂组成和选择、反应器类型、工艺流程、影响因素；
（2）了解煤的直接液化技术、HRI催化两段液化工艺及影响因素；
（3）了解煤油共处理工艺基本原理；
（4）了解甲醇转化制汽油的反应机理
4、煤的焦化
（1）了解煤的成焦过程；
（2）了解配煤原理和焦炭质量，我国炼焦煤配比的选择及配煤指标；
（3）了解现代焦炉：焦炉构造、焦炉的炉型：炼焦新技术：捣因炼焦、型煤配煤法、煤干燥预热、干法熄焦
（4）了解煤气燃烧物料计算、焦炉热量平衡计算，炼焦化学产品性质和产率，化学产品回收工艺
V、有关说明与实施要求
一、关于考核要求的说明
为了使考核内容具体化，本大纲对各章规定了考核要求，使学生能够进一步明确考核内容的要求，更有目的地系统学习教材，使考试命题能够明确范围，更准确地安排试题的知识能力层次和难易度
本大纲在考核目标中按了解、识记、掌握等层次规定应达到的能力层次要求
其含义是：
了解：要求一般了解有关概念原理、公式结论的形式、意义和导出过程，不要求记忆
识记：要求对有关基本概念、基本原理、基本定义和基本公式能熟记
掌握：在熟记的基础上能全方位地把握基本概念、原理、定义和公式，懂得其物理意义，有关概念的区别和联系，有关热量、物料衡算，反应热力学平衡和反应动力学原理的初步应用
二、教材
本大纲主要教材是"化工工艺学"，薛荣书、谭世语主编，重庆大学出版社，2004年版
主要参考书：
1、"无机化工工艺学"，陈五平主编，化学工业出版社，1989年，第二版
2、"基本有机化工工艺学"，吴指南主编，化学工业出版社，1990年
三、命题要求
1、本课程的命题考试，应根据本大纲所规定的考试内容和考试目标来确定考试范围及考核要求，不任意扩大或缩小考试范围，不任意提高和降低考核要求
考试命题覆盖到各章，并适应突出重点章节，体现课程重点内容
2、本课程考试试卷采用的题型一般有：选择题、填充题、改错题、判断题、名词解释、简答题、工艺流程图、计算题等
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