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第1章 绪论1

1.1 化学工业1

1.1.1 过程工业及其特点1

1.1.2 化学工业及其分类1

1.1.3 化学工业的地位2

1.1.4 化学工业的发展简史2

1.1.5 化学工业的发展趋势4

1.1.6 我国化学工业的发展5

1.2 化工工艺学6

1.2.1 化工生产过程6

1.2.2 化学工程7

1.2.3 化学工艺9

1.2.4 化工工艺学9

本章小结9

习题与思考9

参考文献10

第2章 绿色化工11

2.1 绿色化学与清洁生产11

2.1.1 绿色化学的原则及内容12

2.1.2 原子经济性13

2.1.3 环境因子和环境系数15

2.1.4 化学品的生命周期评价15

2.1.5 绿色过程工程17

2.1.6 清洁生产概要18

2.2 循环经济与生态工业19

2.2.1 循环经济19

2.2.2 生态工业20

2.3 绿色化工过程实例21

2.3.1 醋酸合成过程绿色化21

2.3.2 环己酮肟的绿色生产工艺23

2.3.3 铬盐生产的绿色过程工程25

本章小结27

习题与思考27

参考文献28

第3章 化学工艺基础29

3.1 化工原料及其初步加工29

3.1.1 化学矿物29

3.1.2 煤炭31

3.1.3 石油34

3.1.4 天然气41

3.1.5 生物质44

3.2 化工生产工艺及流程46

3.2.1 化工生产过程46

3.2.2 化工生产工艺流程46

3.3 化工过程的效率指标及影响因素47

3.3.1 生产能力和生产强度47

3.3.2 化学反应速率48

3.3.3 转化率、选择性和收率48

3.3.4 化学平衡49

3.4 工业催化剂51

3.4.1 催化剂基本知识51

3.4.2 工业催化剂的制备及使用52

3.5 化工工艺计算55

3.5.1 物性数据及获取方法55

3.5.2 物料衡算56

3.5.3 热量衡算61

本章小结62

习题与思考63

参考文献64

第4章 合成氨65

4.1 合成氨工业概述65

4.1.1 氨的发现与工业化65

4.1.2 合成氨生产工艺66

4.2 煤气化制合成气67

4.2.1 基本原理67

4.2.2 煤气化的分类69

4.2.3 煤气化工艺73

4.2.4 煤气化工艺条件77

4.3 烃类转化制合成气79

4.3.1 天然气蒸汽转化反应原理79

4.3.2 天然气部分氧化法制合成气反应原理83

4.3.3 天然气转化工艺流程84

4.3.4 转化炉85

4.4 渣油部分氧化法制合成气86

4.4.1 渣油部分氧化法基本原理86

4.4.2 渣油部分氧化法影响因素87

4.4.3 渣油部分氧化法工艺流程88

4.5 合成气脱硫90

4.5.1 干法脱硫90

4.5.2 湿法脱硫92

4.6 一氧化碳变换94

4.6.1 CO变换反应的化学平衡94

4.6.2 变换反应机理及动力学方程95

4.6.3 影响C（O变换反应的因素96

4.6.4 CO变换反应催化剂98

4.6.5 CO变换工艺与流程101

4.7 二氧化碳的脱除105

4.7.1 物理吸收法105

4.7.2 化学吸收法111

4.8 原料气的最终净化112

4.8.1 铜氨液吸收法112

4.8.2 液氮洗涤法117

4.9 氨的合成121

4.9.1 氨合成反应原理121

4.9.2 氨合成反应热力学122

4.9.3 氨合成反应动力学123

4.9.4 氨合成催化剂125

4.9.5 合成氨生成工艺条件127

4.9.6 合成氨工艺流程128

本章小结130

习题与思考130

参考文献131

第5章 纯碱与氯碱132

5.1 概述132

5.1.1 纯碱工业132

5.1.2 氯碱工业133

5.2 氨碱法生产纯碱135

5.2.1 氨碱法原理135

5.2.2 石灰乳制备137

5.2.3 盐水精制与吸氨138

5.2.4 氨盐水碳酸化140

5.2.5 重碱过滤与煅烧143

5.2.6 氨的回收145

5.2.7 氨碱法生产纯碱的总流程147

5.2.8 氨碱法生产纯碱新进展148

5.3 联合法生产纯碱和氯化铵149

5.3.1 概述149

5.3.2 联碱法生产原理151

5.3.3 联碱法工艺条件154

5.3.4 联碱法工艺流程155

5.3.5 氯化铵结晶原理156

5.3.6 氯化铵结晶的工艺流程及主要设备158

5.3.7 联碱法与氨碱法的比较160

5.3.8 联碱法新进展161

5.4 氯碱生产163

5.4.1 氯碱生产概述163

5.4.2 食盐水溶液电解的基本原理165

5.4.3 氯碱的生产167

5.4.4 盐酸的生产172

5.4.5 氯碱工业的新进展174

本章小结177

习题与思考177

参考文献178

第6章 烃类热裂解179

6.1 烃类热裂解的理论基础179

6.1.1 烃类热裂解的反应类型179

6.1.2 烃类热裂解的反应机理181

6.1.3 烃类热裂解的反应热力学181

6.1.4 烃类热裂解的反应动力学183

6.2 烃类热裂解工艺条件183

6.2.1 裂解原料选择与评价183

6.2.2 裂解过程的常用指标184

6.2.3 裂解工艺条件184

6.3 烃类热裂解的流程与反应器187

6.3.1 热裂解的方法187

6.3.2 热裂解的工艺流程187

6.3.3 管式裂解炉189

6.4 裂解气急冷192

6.5 裂解炉和急冷锅炉的结焦与清焦192

6.5.1 结焦192

6.5.2 清焦193

6.6 裂解气的预分馏193

6.6.1 裂解气的预分馏过程193

6.6.2 烃类裂解的副产物194

6.7 裂解气的净化与分离195

6.7.1 净化-分离系统概述195

6.7.2 气体净化系统196

6.7.3 压缩与制冷系统199

6.7.4 精馏分离系统202

6.8 乙烯工业的新动向205

本章小结206

习题与思考206

参考文献207

第7章 芳烃转化208

7.1 概述208

7.1.1 芳烃的重要性及用途208

7.1.2 芳烃的来源及生产技术208

7.1.3 芳烃馏分的分离213

7.1.4 芳烃转化214

7.2 芳烃歧化与烷基转移216

7.2.1 芳烃歧化与烷基转移反应的化学过程216

7.2.2 甲苯歧化反应机理217

7.2.3 催化剂217

7.2.4 反应的工艺条件218

7.2.5 甲苯歧化与烷基转移的工业生产方法220

7.3 芳烃的异构化222

7.3.1 芳烃异构化的化学反应222

7.3.2 芳烃异构化的反应机理223

7.3.3 芳烃异构化的催化剂223

7.3.4 C8芳烃异构化的工艺条件224

7.3.5 C8芳烃异构化工艺流程224

7.3.6 C8芳烃异构化工业生产方法225

7.4 芳烃的烷基化226

7.4.1 烷基化剂226

7.4.2 苯烷基化反应的化学过程226

7.4.3 催化剂227

7.4.4 烷基苯的工业生产方法227

7.5 芳烃的脱烷基231

7.5.1 脱烷基的化学反应231

7.5.2 加氢脱烷基的热力学分析232

7.5.3 加氢脱烷基的动力学分析232

7.5.4 脱烷基制苯的工业生产方法233

7.6 C8芳烃的分离235

7.6.1 C8芳烃的组成及性质235

7.6.2 C8芳烃分离的工业方法235

7.7 芳烃生产技术发展方向242

本章小结243

习题与思考243

参考文献243

第8章 催化加氢与脱氢244

8.1 概述244

8.2 催化加氢244

8.2.1 催化加氢反应类型244

8.2.2 催化加氢反应的一般规律245

8.2.3 CO加氢合成甲醇251

8.3 催化脱氢257

8.3.1 催化脱氢的反应类型257

8.3.2 催化脱氢反应的一般规律258

8.3.3 催化脱氢的工业应用263

8.3.4 乙苯催化脱氢制苯乙烯268

本章小结273

习题与思考274

参考文献274

第9章 烃类选择性氧化276

9.1 烃类氧化概述276

9.1.1 氧化过程的特点和氧化剂的选择276

9.1.2 烃类选择性氧化过程的分类277

9.2 均相催化氧化277

9.2.1 催化自氧化277

9.2.2 配位催化氧化281

9.2.3 烯烃液相环氧化284

9.3 非均相催化氧化287

9.3.1 重要的非均相催化氧化反应287

9.3.2 非均相催化氧化机理288

9.3.3 非均相氧化催化剂和反应器289

9.4 乙烯制环氧乙烷290

9.4.1 环氧乙烷的性质290

9.4.2 氯醇法生产环氧乙烷290

9.4.3 乙烯空气氧化法生产环氧乙烷291

9.4.4 乙烯直接氧化法生产环氧乙烷292

9.4.5 乙烯直接环氧化反应的机理292

9.4.6 乙烯直接氧化法的工艺条件293

9.4.7 乙烯直接氧化法生产环氧乙烷的工艺流程294

9.4.8 环氧乙烷生产工艺技术的新进展296

9.5 丙烯氨氧化制丙烯腈297

9.5.1 丙烯腈的性质、用途及其工艺概况297

9.5.2 丙烯氨氧化的反应机理298

9.5.3 丙烯氨氧化制丙烯腈的化学原理299

9.5.4 丙烯氨氧化反应的影响因素299

9.5.5 丙烯腈生产工艺流程301

9.5.6 丙烯腈生产过程中的废物处理305

9.5.7 丙烯腈生产工艺的开发306

9.5.8 丙烯氨氧化催化剂的研究进展308

9.6 氧化操作的安全技术309

9.6.1 爆炸极限的概念309

9.6.2 爆炸极限的计算方法309

9.6.3 爆炸极限的作图法310

9.6.4 爆炸极限的影响因素312

本章小结312

习题与思考312

参考文献312

第10章 氯化314

10.1 氯代烃种类和用途314

10.2 氯代烃的主要生产方法314

10.2.1 取代氯化314

10.2.2 加成氯化316

10.2.3 氢氯化反应316

10.2.4 脱氯化氢反应317

10.2.5 氧氯化反应317

10.3 氯乙烯概述317

10.3.1 氯乙烯的性质和用途317

10.3.2 氯乙烯的生产方法318

10.4 乙炔法生产氯乙烯319

10.4.1 乙炔和氯化氢加成的反应319

10.4.2 乙炔和氯化氢加成反应的操作条件320

10.4.3 乙炔和氯化氢加成生产氯乙烯的工艺流程320

10.5 平衡氧氯化生产氯乙烯321

10.5.1 乙烯直接氯化321

10.5.2 乙烯氧氯化反应323

10.5.3 二氯乙烷热裂解327

10.5.4 平衡氧氯化生产氯乙烯的工艺329

10.6 平衡氧氯化法技术进展335

10.6.1 乙烯氧氯化催化剂335

10.6.2 能量的综合利用335

10.6.3 新工艺技术335

本章小结336

习题与思考336

参考文献336

第11章 聚合物生产工艺338

11.1 聚合物概论338

11.1.1 聚合物及其表示方法338

11.1.2 聚合物的命名和分类340

11.1.3 制备聚合物的反应类型341

11.1.4 聚合物分子量及其分布343

11.1.5 聚合物的结构343

11.2 聚合原理346

11.2.1 连锁聚合346

11.2.2 逐步聚合355

11.3 聚合方法362

11.3.1 方法概述362

11.3.2 本体聚合362

11.3.3 溶液聚合362

11.3.4 悬浮聚合363

11.3.5 乳液聚合364

11.3.6 熔融聚合365

11.3.7 界面聚合365

11.3.8 固相聚合366

11.3.9 淤浆聚合367

11.4 聚合物生产工艺367

11.4.1 聚合物生产流程367

11.4.2 生产三废处理与安全369

11.4.3 聚氯乙烯（PVC）合成工艺370

11.4.4 涤纶聚酯（PET树脂）合成工艺372

11.4.5 顺丁橡胶（BR）合成工艺376

本章小结378

习题与思考378

参考文献378

第12章 天然产物提取工艺380

12.1 概述380

12.1.1 天然产物提取工艺学的特点380

12.1.2 天然产物开发利用概况381

12.1. 3 天然产物分离工艺设计策略和技术进展381

12.1.4 天然产物提取过程选择382

12.2 原料细胞结构与提取工艺特性384

12.2.1 原料与天然产物提取工艺特性384

12.2.2 生物细胞的结构与天然产物成分的浸出385

12.2.3 破坏细胞膜和壁的方法385

12.2.4 原料的质量控制386

12.2.5 原料的前处理387

12.2.6 提取时对有生理活性物质的保护措施388

12.3 精油提取工艺389

12.3.1 概述389

12.3.2 精油的提取工艺特性390

12.3.3 精油提取实例392

12.4 黄酮类化合物提取工艺394

12.4.1 概述394

12.4.2 黄酮类化合物的提取工艺特性396

12.4.3 黄酮类化合物提取实例399

本章小结402

习题与思考402

参考文献402

第13章 化工过程强化与微反应工艺403

13.1 概述403

13.2 化工过程强化404

13.2.1 过程强化设备404

13.2.2 过程强化技术409

13.2.3 过程强化实例：以强化传质为目的的耦合分离技术410

13.3 微反应工艺411

13.3.1 微反应器的定义和分类411

13.3.2 微反应器的制造412

13.3.3 微反应器的应用416

13.3.4 微反应工艺实例：乙烯环氧化制环氧乙烷424

本章小结425

习题与思考425

参考文献425