化学产品工程若干研究方向的探索(钱宇)_(PPTminimizer)

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1、中国过程系统工程2007年会2007.8.16.西安化学产品工程若干研究方向的探索钱宇华南理工大学1提要全球化工产业和化学工程研究的演变What/Why化学产品工程？化学产品工程若干研究方向的探索结构化产品的构效关系模型化学产品的全生命周期设计产品设计和过程设计的集成挑战和展望21、全球化工产业发展的趋势工业化化工产业重心产品特征初期炼油、石化、基础化工燃料、大宗化学品中期精细化工精细化学品后期专用化工、医药健康、环境技术、生物技术专用化学品提高生活素质和生命质量31、全球化工产业发展的趋势工业化化工

2、产业重心产品特征初期炼油、石化、基础化工燃料、大宗化学品中期精细化工精细化学品后期专用化工、医药健康、环境技术、生物技术专用化学品提高生活素质和生命质量41、全球化工产业发展的趋势工业化化工产业重心产品特征初期炼油、石化、基础化工燃料、大宗化学品中期精细化工精细化学品后期专用化工、医药健康、环境技术、生物技术专用化学品提高生活素质和生命质量5产品通用化学品精细、专用化学品产品例汽油、硫酸、合成氨阿司匹林涂料、导弹燃料、抗菌素、药物靶向释放、人工关节特点技术成熟资金密集连续加工过程:安稳长满优产量和市场

3、大市场附加值较低技术革新速率较快知识和技术密集间歇操作过程产量小，要求快速进入市场市场附加值高6工业发达国家■大宗工业产品已近饱和(用户因素和环境因素)■对品种的要求将不断增加发展中国家■产量尚需大量增加■对品种的要求丝毫不减7产品的种类原料(10)石油，天然气，煤，生物质，矿石，磷酸盐，硫璜，空气，水基本化工原料(20)乙烯，丙烯，丁二烯，苯，合成气，乙炔，氨，无机酸碱中间产品(300）甲醛，醋酸，氯乙烯，丙烯腈，丙烯酸，环氧乙烷最终产品(30,000）专用化学品、活性化学品、精细化学品、专用材料宽

4、阔的市场8产品的价格轻油：C10H200.50$/gallon二甲基环戊烷C12H205.00$/gallon金刚烷C10H1650.00$/gallon9化学产品工程从产品的设计开发到转变成有实用价值产品的工程技术Productengineeringinnovationanddesignofusefulproductsthatpeoplewant化学工程研究的发展趋势之一从化学加工工程(ProcessEngineering)向化学产品工程(ProductEngineering)拓展。10Produc

5、tEngineering:TheThirdParadigmofChemicalEngineering?JamesWeiPrincetonUniversity，January10,2001Chemicalproductengineering：ProcessengineeringadaptedtospecialitychemicalsProductorientedprocessengineering11化学工程师的角色变化过去:过程工程师Howtodo?依据化学家开发出的产品，根据现有的合成工艺，实现大规

6、模，低成本的安全生产。现在以及将来：产品工程师Whattodo?密切跟踪消费者和市场的潜在需求，以及科技发展的新动向，及时开发出新的产品。122.产品工程：人、需求、产品性能谁需要？如何使用？产品的性能和规格？消费者能承受的价位？需要的数量？需要作何种改进，使得产品更为成功？有何替代产品？消费者的获益和成本？案例：氟利昂、汽油抗爆剂、打印机油墨、导弹燃料、婴儿一次性尿布……13市场需求产品性能产品工程分子设计配方设计工艺与过程设计最终产品生产1、产品定义productdescription14用户需求

7、产品性能产品工程分子设计配方设计工艺与过程设计最终产品生产2、产品设计productdesign15用户需求产品性能产品工程分子设计配方设计工艺与过程设计最终产品生产3、过程设计processdesign16用户需求产品性能产品工程分子设计配方设计工艺与过程设计最终产品生产4、生产加工manufacture17化学产品工程文献，1999-Wintermantel,K.,Processandproductengineering:achievements,presentandfuturechallenge

8、s,Chem.Eng.Sci.,54,pp.1601~1620，1999.Cussler,E.L.andG.D.Moggridge,ChemicalProductDesign,CambridgeUniv.Press.2001.CharpentierJ.C.,Thetripletmolecularprocess-product-processengineering:thefutureofchemicalengineering,Chem.Engng.Sci.