第一章化工开发PPT课件.ppt

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1、化工过程分析与开发chemicalprocessesdevelopment教师:乐清华LeQinghua第一章：概论主要内容第一节：化学工业的基本特征第二节：化工过程开发研究的意义第三节：化工过程开发研究的部署一、化工的构成二、化工的地位和作用三、化工的基本特征第一节：化学工业的基本特征化工领域的构成化学工艺的研究内容研究内容：以化学反应为手段，以创造新产品为目的生产技术和过程。研究重点：原料路线，催化技术、反应机理，工艺路线。针对的是个性问题。化学工程的研究内容研究内容：以探求“三传一反”的共同规律为手段，以

2、创造新设备、新技术，优化设计、强化生产为目的工程研究。研究重点：传递过程，热力学，反应工程，分离工程。针对的是共性问题。90年代各国工业增长率的比较二、化学工业的地位和作用国际GDP1990–2019平均增长率的比较2000年化工人均销售额对比注:2000年美国化工总销售额3400亿(24.3%)人均＄1360元/年2000年世界化工总销售14000亿人均$283元/年2000年中国化工总销售约800亿(5.7%)人均＄67元/年发展潜力巨大化学反应—创造新物质、新材料的源泉渗透力强大推进相关产业迅速发展。增长速

3、度领先化工与国民经济—支柱产业化工在国民经济中的地位从全球化工行业的发展状况来看，根据英国化工协会对全球化学品的统计和预测，2000年世界化学工业的市场总值为1.7万亿美元，2019年将达到2.4万亿美元。1991-2000年全球化工行业产值增长率是全球生产增长率的2.68倍。美国30%日本14%亚洲13%欧共体29%（欧洲共35%）世界化学工业生产能力分布化工信息航天生命轻工食品能源环境建筑医药材料石油、煤、天然气、生物、岩盐、磷酸盐、硫、空气、水精细化学品、消费品中间体基本产品Sectoralbreakdow

4、noftheEUchemicalindustryproduction(*)法国蓬皮杜艺术中心化工与可持续发展保护环境节约能源可持续发展的两个立足点化工节约能源一次能源：煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热。二次能源：电、燃油、燃气、核能等。能耗原油价格欧共体化工产业能源消耗指标持续降低我国能源状况分析能源利用率很低：目前我国的能源强度为：2.041吨标准煤/千美元国内生产总值，是日本的13.7倍，美国的4.6倍，印度的1.9倍，世界平均水平的4.71倍。我国能源状况分析环境污染严重：酸雨占国土面积的1/3

5、，二氧化碳排放量大于8亿吨，仅次于美国。我国能源状况分析任务艰巨：专家预测2050年我国可获得的一次能源总量为31.08亿吨标准煤，如果2050年我国进入中等发达国家，人均国内生产总值将达5000-6000美元，按15亿人口计，则能源强度必须降为：0.41吨标准煤/千美元。预期2050年我国一次能源状况化工节约能源化工能源转换的桥梁。化工节约能源的手段。洁净煤技术洁净煤处理技术：选煤、脱灰、脱硫洁净煤转化技术：煤的汽化、液化。洁净煤燃烧技术：烟气净化（脱硫、脱硝）循环流化床。IGCC联合循环发电技术。节约能

6、源的化工技术节约能源的化工技术高效洁净发电技术IGCC联合循环发电：将高温区工作的燃气轮机组与低温区工作的蒸汽轮机组联合起来，实现热能的梯级利用，提高发电效率。燃料电池：洁净、高效、实用方便的能源。传统火力发电技术煤—锅炉燃烧—高压蒸汽—蒸汽轮机—电废气SO2IGCC联合循环发电技术煤—气化—净化—燃气轮机—废热锅炉—高压蒸汽—蒸汽轮机—电电化工原料硫磺IGCC联合循环发电技术IGCC发电技术的优点：大幅度提高了电厂的供电效率。传统发电效率：34%，IGCC发电效率：40-43%大幅度降低了气体污染物的排放。煤气

7、中99%以上的硫被脱除，使排放烟气对大气的污染降至最低。IGCC联合循环发电技术的优点耗煤减少8%，废渣排放降低40%，副产纯硫磺。耗水量减少30-50%，可在缺水地区发展。洁净煤气可作为化工原料用于生产化工产品。化工环境保护触目惊心的环境污染！沙尘暴SO2，CO2排放蓝藻固体废弃物2019年我国生活垃圾清运量达1.5亿吨，年均增长7-10％，处理率远远达不达标，垃圾围城现象普遍化工环境保护我国人均水资源不足世界平均值的1/4，而且水质受到较严重的污染。目前，全国60%的城市存在不同程度的缺水，108个城市严

8、重缺水，饮用水源地水质较差，约有30%人口得不到安全饮用水。我国七大水系各种水质类别所占比例全国环境污染指数分布情况化工环境保护被动环保：罚款、关闭、禁捕、伐、转移。积极环保：清洁生产，消除污染源、开发替代品，植树造林、人工养殖,开发绿色化工产品。绿色化学的十二条原则摘自—PoliakoffMet.al.Science,2019,297,607-810.1.应优先从源头