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江苏自学考试工业化学教材大纲

2006-11-14 11:43   【 】【我要纠错

  南京工业大学编 (高纲号 0732)

  一、课程性质及其设置目的与要求

  (一)本课程的基本要求

  《工业化学》课程是江苏省高等教育自学考试化学工程专业(独立本科段)的一门专业课程。本课程从化工生产工艺角度出发,运用化工过程的基本原理,阐明近代重要化学品的生产方法、工艺原理、典型流程、关键设备、工艺条件与节能降耗分析的一门化工专业课。通过本门课程学习,要求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、典型工艺过程及方法、原理、流程、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。以便在生产与开发研究中开拓思路,触类旁通,灵活运用,不断开发新技术、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。

  二、考核要求与说明

  第一章 绪 论

  (一)考核知识点和考核要求

  1、了解化学工业的分类、特征和发展史。

  2、了解化工生产的起始原料、基本原料、中间原料和化工产品的划分情况,熟悉生产过程的主要指标。

  3、熟悉化工生产过程的主要步骤,以及生产工艺过程的确定和选择原则。

  4、了解现代化学工业的特点和发展方向。

  第二章 能源资源与煤化工

  (一)考核知识点和考核要求

  1、能源的需求与来源

  (1)了解国内外能源的需求情况。

  (2)熟悉能源的种类。

  (3)了解新能源的种类,以及开发新能源和途径。

  (4)熟悉能源与环境的关系。

  2、煤化工

  (1)了解煤的种类及其特点。

  (2)熟悉洁净煤技术。

  (3)熟悉煤的液化方法。

  (4)了解高、中、低温干馏特点,熟悉高温干馏过程及原理。

  (5)了解炼焦炉的主要结构。

  (二)本章的重点与难点

  1、重点

  (1)洁净煤技术的概念和内容。

  (2)煤的直接液化与间接液化过程;煤间接液化典型流程。

  (3)煤的干馏过程、煤热解的影响因素。

  (4)炼焦化学产品回收流程。

  2、难点

  (1)煤高温干馏过程及产物成分分布。

  (2)煤的热解过程。

  第三章 合成气

  (一)考核知识点和考核要求

  1、合成气的生产

  (1)了解合成气、C1化学的概念。

  (2)了解合成气的组成和用途。

  (3)熟悉合成气的生产过程、工艺流程。

  (4)掌握煤气发生炉中进行的主要化学反应。了解UGI、鲁奇、两段气化炉、温克勒、K-T和德士古煤气化炉的结构和特点。

  (5)掌握天然气及石脑油等轻质烃类蒸汽转化法(二段转化)制合成气的工艺过程,以及主要工艺指标,了解蒸汽转化炉的结构。

  (6)了解部分氧化法制合成气的工艺过程。

  2、合成气的净化

  (1)熟悉常用的几种脱硫方法及其特点,掌握氧化锌脱硫和ADA法脱硫原理。

  (2)掌握一氧化碳变换过程特点,了解高(中)、低温、耐硫变换催化剂组成及特点。

  (3)了解脱除二氧化碳的方法,熟悉以碳酸钾为吸收剂的主要脱碳方法。

  (4)熟悉少量一氧化碳和二氧化碳脱除方法的原理及特点。

  3、合成甲醇

  (1)了解甲醇的用途。

  (2)掌握甲醇合成原理及工艺过程(3)熟悉联醇法生产甲醇

  (二)本章的重点与难点

  1、重点

  (1)固定式煤气发生炉内燃料层的分区及制气步骤。

  (2)鲁奇煤气化炉的结构和特点,气化炉激冷流程;德士古复合化学生产流程。

  (3)烃类蒸汽转化过程原理与流程(凯洛格法)。

  (4)常压ADA法脱硫工艺原理与流程。

  (5)一氧化碳变换反应特点及影响因素;变换催化剂的组成及性能。

  (6)热碳酸钾法脱碳过程。

  (7)少量一氧化碳和二氧化碳脱除方法的原理及特点。

  (8)由合成气制取甲醇反应的特点;甲醇合成的流程;低压法甲醇合成塔结构及温度分布;甲醇的精制。

  (9)联醇法生产甲醇的工艺与特点。

  2、难点

  (1)间歇式制取半水煤气过程的五个阶段。

  (2)天然气蒸汽转化过程及流程(凯洛格法)。

  (3)ADA法脱硫液中各组分的作用。

  (4)一氧化碳变换高低温变换过程的特点及影响因素。

  (5)当碳酸钾溶液中含有DEA时,脱碳反应过程的控制步骤。

  (6)甲醇合成反应的影响因素;甲醇合成塔。

  (7)联醇法生产甲醇的特点。

  第四章 合成氨

  (一)考核知识点和考核要求

  1、概述

  (1)了解合成氨工业的发展史。

  (2)了解合成氨的用途。

  2、合成氨生产的基本过程

  (1)熟悉合成氨生产的三个主要步骤。

  (2)掌握以各种原料生产合成氨原料气的典型过程。

  3、氨合成的原理

  (1)掌握合成氨反应特点。

  (2)掌握高压下化学平衡组成与化学平衡常数的关系。

  (3)弄清楚平衡氨含量与压力、温度、惰性气体间的关系。

  (4)了解氨合成反应动力学。

  (5)了解铁催化剂的组成、结构和特点。

  4、合成氨的工艺与设备

  (1)熟悉合成氨工艺流程。

  (2)了解氨合成塔的结构、特征及材质。

  (3)熟悉氨合成的工艺操作条件。

  (二)本章的重点与难点

  1、重点

  (1)天然气蒸汽转化、热法净化制氨过程。

  (2)高压下氨合反应的平衡常数。

  (3)铁催化剂活性组成,及助催化剂的作用。

  (4)凯洛格法氨合成工艺流程。

  (5)冷管式和冷激式合成塔内气体的流向、换热。

  (6)氨合成压力、反应温度、惰性气体含量、空速、氨净值。

  2、难点

  (1)氨合成反应原理及影响因素。

  (2)凯洛格法氨合成工艺原理及流程。

  (3)氨合成塔

  第五章 石油炼制

  (一)考核知识点和考核要求

  1、概述

  (1)了解原油及其组成和原油的一般性质,熟悉原油的馏分组成。

  (2)熟悉四大类石油产品以及石油的三类加工过程。

  (3)了解不同的炼油厂类型,熟悉燃料-化工型炼油厂加工流程。

  2、常减压蒸馏

  (1)熟悉常减压蒸馏工艺流程,区分初馏塔、常压塔、汽提塔和减压塔在流程中的作用。

  (2)掌握石油精馏塔的工艺特点,比较其与普通精馏塔的不同之处。了解常减压蒸馏设备。

  (3)熟悉工艺操作条件,了解产品的收率和质量。

  3、催化裂化

  (1)了解催化裂化反应的正碳离子机理,熟悉催化裂化主要发生的化学变化和反应深度对产品产率的影响。

  (2)熟悉催化裂化的分子筛催化剂。

  (3)熟悉催化裂化工工艺流程,掌握该工艺过程,了解装置型式。

  4、催化重整

  (1)熟悉催化重整的主要化学反应及对目的产物的影响,了解该过程使用的催化剂。

  (2)熟悉催化重整工艺流程,清楚原料预处理和重整之间的关系,能说明重整反应过程的特点。

  (二)本章的重点与难点

  1、重点

  (1)原油组成和性质、石油产品及加工方法。

  (2)常减压蒸馏的工艺流程、工艺操作条件、原油蒸馏塔的工艺特点。

  (3)催化裂化反应、催化剂、工艺过程。

  (4)催化重整的主要化学反应、催化剂、过程条件、工艺流程。

  2、难点

  (1)原油蒸馏塔的工艺特点。

  (2)催化裂化主要发生的化学变化和反应深度对产品产率的影响。

  (3)催化重整的反应过程及工艺流程。

  第六章 石油化工

  (一)考核知识点和考核要求

  1、烃类裂解

  (1)掌握烃类裂解的一次反应和二次反应以及其对烯烃收率影响,了解裂解反应机理,掌握不同烃类原料裂解的一般规律。

  (2)熟悉裂解过程的工艺参数,明确各个工艺参数对裂解产物分布的影响,熟悉裂解原料的物性参数和裂解产品分布。

  (3)了解管式裂解炉的结构、反应管材料和炉型,根据高温、短停留时间、低烃分压理解不同SRT炉型间的差异。

  2、裂解气的分离和精制

  (1)了解工业上裂解气的分离方法。

  (2)熟悉深冷分离方法,包括气体净化系统、压缩和冷冻系统、精馏分离系统。弄清裂解气的各种净化方法和裂解气分离顺序不同的几种流程。

  (3)熟悉乙烯塔的操作条件,了解脱甲烷塔和丙烯塔操作条件。

  3、碳四馏分

  (1)了解碳四馏分成分、用途及来源。

  (2)了解甲基叔丁基醚生产过程及典型工艺流程。

  (3)熟悉丁烯氧化脱氢制取丁二烯的方法,熟悉从碳四馏分中提取丁二烯的萃取精馏法。

  4、芳烃

  (1)了解芳烃的来源及应用。

  (2)熟悉芳烃抽提的环丁砜法,弄清该法特点及工艺操作条件,了解工艺流程。

  (3)了解甲苯脱甲基制苯的主副反应、催化剂及工艺流程。

  (4)了解甲苯歧化制苯和二甲苯的反应过程及Tatoray工艺流程,熟悉芳烃联合装置总流程示意图。

  5、绿色化学与化工技术

  (1)了解绿色产品和绿色能源的特征。

  (2)熟悉清洁生产、原子经济反应的概念和内容;熟悉清洁生产与末端治理的关系。

  (3)熟悉清洁生产技术。

  (4)了解环境友好产品的概念及举例。

  (5)熟悉化工反应过程的合理评价指标,掌握其计算过程。

  (二)本章的重点与难点

  1、重点

  (1)烃类裂解过程的一次的反应和二次反应、不同烃类原料裂解的一般规律。

  (2)裂解工艺过程参数、裂解原料的物性参数。

  (3)管式裂解炉、深冷分离法、精馏塔。

  (4)丁二烯的生产过程。

  (5)芳烃抽提的环丁砜法过程。

  (6)绿色化学与化工技术。

  2、难点

  (1)影响烯烃收率和裂解产物分布的诸因素以及采取的措施。

  (2)不同SRT炉型的差异及特征。

  (3)深冷分离的精馏分离过程。

  第七章 基本有机化工

  (一)考核知识点和考核要求

  1、甲烷系产品

  (1)了解基本有机化工产品的分类及用途。

  (2)了解甲烷系主要产品。

  (3)熟悉甲醇氧化法生产甲醛的过程,弄清银法和铁钼法的主要差别。

  (4)了解甲烷氯化法生产甲烷氯化物及工艺过程的关键因素。

  2、乙烯系产品

  (1)了解乙烯系主要产品。

  (2)熟悉以乙烯为原料生产氯乙烯的三种工艺过程。

  (3)了解环氧乙烷的用途,熟悉乙烯直接氧化生产环氧乙烷的过程,弄清为何高选择性的催化剂和温度控制是生产的关键因素。

  (4)了解由环氧乙烷直接与水化合生成乙二醇的方法。

  (5)了解乙烯直接水合法生产乙醇工艺过程。

  (6)了解乙醛生产方法和乙醛的二次产物。

  (7)了解制取乙酸的生产方法。

  3、丙烯系产品

  (1)了解丙烯系主要产品。

  (2)了解丙烯腈的应用,熟悉丙烯氨氧化生产丙烯腈工艺过程。

  (3)了解氯醇法生产环氧丙烷过程。

  (4)了解生产丙酮、丙烯酸的方法。

  4、碳四系产品

  (1)了解碳四系主要产品。

  (2)了解顺丁烯二酸酐的生产方法。

  (3)了解甲基丙烯酸甲酯的生产方法。

  5、芳烃系产品

  (1)了解芳烃系主要产品。

  (2)熟悉苯乙烯生产过程,包括乙苯生产、乙苯脱氢和苯乙烯精制;熟悉工艺流程。弄清苯液相、气相烷基化的特点和乙苯脱氢反应及催化剂。

  (3)了解苯酚生产方法。

  (4)熟悉苯加氢生产环已烷过程及工艺流程,了解环已烷的氧化反应及产物。

  (5)了解对二甲苯氧化生产对苯二甲酸过程。

  (二)本章的重点与难点

  1、重点

  (1)甲醇氧化生产甲醛过程及工艺流程(2)以乙烯为原料生产氯乙烯的工艺过程,乙烯氧氯化法的主副反应、控制步骤、反应工艺条件、工艺流程。

  (3)乙烯与空气或氧气在银催化剂上的反应、乙烯氧化器、乙烯直接氧化生产环氧乙烷工艺流程。

  (4)丙烯氨氧化生产丙烯腈的工艺过程、反应条件及催化剂。

  (5)苯的不同烷基化过程的特点、催化剂及工艺流程;乙苯脱氢生产苯乙烯反应原理、工艺条件及关键技术。

  (6)苯加氢生产环乙烷反应条件及工艺流程。

  2、难点

  (1)乙烯为原料生产氯乙烯的三种工艺过程比较。

  (2)乙烯直接氧化反应生产环氧乙烷过程及反应温度控制、氧气法与空气法的差别。

  (3)丙烯氨氧化生产丙烯腈的工艺过程分析。

  (4)苯乙烯生产过程中主副反应分析、绝热和列管反应器流程比较。

  第八章 精细化工

  (一)考核知识点和考核要求

  1、概述

  (1)了解精细化学品含义及品种。

  (2)了解染料名称及染料分类。

  (3)了解农药的分类。

  (4)了解原料药。

  (5)了解涂料的分类和性能。

  (6)了解颜料的分类和性能。

  (7)熟悉表面活性剂的定义和分类,熟悉表面活性剂的性能和作用。

  (8)熟悉精细化工的特点。

  (9)了解精细化工发展方向。

  2、化学单元过程

  (1)熟悉芳烃磺化反应历程、主要影响因素;熟悉芳烃的主要磺化方法。

  (2)熟悉芳烃卤化反应历程、连串反应及控制方法。

  (3)熟悉芳烃硝化反应历程、混酸硝化的影响因素。

  (4)熟悉还原反应的类型及方法。

  (5)熟悉烷基化反应的类型及反应特点。

  3、典型精细化工产品示例

  (1)弄清何谓中间体,了解中间体的四大类别。

  (2)熟悉硝基苯、苯胺和氯苯的生产方法。

  (3)熟悉农药生产工艺过程的特点,了解乐果生产过程。

  (4)熟悉原料药生产的一般特点,了解阿司匹林生产过程。

  (5)熟悉十二烷基苯磺酸钠生产过程,了解合成洗涤剂的一般配方。

  (二)本章的重点与难点

  1、重点

  (1)精细化工产品的分类、性能。

  (2)表面活性剂。

  (3)精细化工的特点。

  (4)合成精细化学品的化学单元过程。

  (5)硝基苯、苯胺、氯苯的生产方法、十二烷基苯磺酸钠生产过程。

  (6)农药生产工艺过程、原料药生产的一般特点。

  2、难点

  (1)表面活性剂的化学结构与性能。

  (2)磺化、卤化、硝化、还原、烷基化等化学单元过程的原理与特点。

  (2)硝基苯、苯胺、氯苯、十二烷基苯磺酸钠的生产过程及影响因素。

江苏省教育考试院

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