《化工产品生产技术》从高等职业教育化工技术类专业人才培养目标出发,对接全国职业院校技能大赛(化工生产技术)标准,以培养学生的职业岗位能力为重点,突出职业性、实践性、开放性原则,以生产企业真实项目和典型工作任务设置内容,依托虚拟仿真软件实现“理实一体化”,具有较强的应用性与实践性。
本书共分为八个项目。项目一为化学工业的认知,重点介绍化学工业原料、生产过程、现状及发展方向等基本内容,让学生对化学工业有一个全面的了解,并认清化学工业与化工产品生产技术之间的关系。项目二至项目五,分别阐述了硫酸、合成氨、氯碱、纯碱四种典型的无机化工产品生产技术。项目六至项目八,分别阐述了乙烯、甲醇、聚氯乙烯三种典型的有机化工产品生产技术。每个项目包含工业的发展史、现状和发展方向,并按生产工序详细介绍每段工序技术,结合国内外先进企业典型的生产工艺流程和虚拟仿真软件操作进行案例教学。
本教材可作为高等职业教育化工类专业及相近专业的教材,也可供化工类技术人员培训和参考使用。
项目一 化学工业的认知 001
【工匠园地】中国化工先驱——范旭东 001
任务一 认识化学工业 001
【任务情境】 001
【任务目标】 001
【任务实施】 002
子任务(一) 了解化学工业的发展与地位 002
子任务(二) 认知化工产品 003
子任务(三) 分析化学工业的现状及发展方向 005
【任务巩固】 007
任务二 掌握化工生产基本知识 007
【任务情境】 007
【任务目标】 007
【任务实施】 007
子任务(一) 了解化工生产过程组织 008
子任务(二) 认知化工生产运行机制 010
【任务巩固】 014
【项目导图】 015
【项目考核】 016
项目二 硫酸的生产 017
【工匠园地】以酸为梦的硫酸工匠——陈珑文 017
任务一 初识硫酸工业 017
【任务情境】 017
【任务目标】 017
【任务实施】 018
子任务(一) 了解硫酸工业发展史 018
子任务(二) 熟知硫酸生产原料 020
【任务巩固】 022
任务二 探究接触法制硫酸 023
【任务情境】 023
【任务目标】 023
【任务实施】 023
子任务(一) 完成原料预处理 023
子任务(二) 制备二氧化硫炉气 024
子任务(三) 实现炉气的净化与干燥 027
子任务(四) 制备三氧化硫 030
子任务(五) 吸收三氧化硫 034
【任务巩固】 035
任务三 解决硫酸生产中的经济技术问题 036
【任务情境】 036
【任务目标】 036
【任务实施】 036
子任务(一) 掌握硫酸生产中的经济技术指标 036
子任务(二) 回收利用硫酸生产中热能 038
子任务(三) 硫酸生产的“三废”处理与综合利用 039
【任务巩固】 041
任务四 设计硫酸生产工艺流程与操作仿真系统 041
【任务情境】 041
【任务目标】 041
【任务实施】 042
子任务(一) 设计硫酸生产工艺流程 042
子任务(二) 熟知硫酸生产设备与工艺参数 046
子任务(三) 挑战完成硫酸生产冷态开车仿真操作 049
【任务巩固】 052
【项目导图】 052
【项目考核】 053
项目三 合成氨的生产 054
【工匠园地】驾驭“无机之王”的精彩人生——赵景林 054
任务一 初识合成氨工业 054
【任务情境】 054
【任务目标】 054
【任务实施】 055
子任务(一) 了解合成氨工业发展史 055
子任务(二) 了解合成氨工业的现代生产方法及发展方向 057
【任务巩固】 058
任务二 选择合适的合成氨原料气制取方法 058
【任务情境】 058
【任务目标】 059
【任务实施】 059
子任务(一) 探究固体燃料气化法 059
子任务(二) 探究烃类蒸汽转化法 065
子任务(三) 探究重油部分氧化法 070
【任务巩固】 072
任务三 选择合适的合成氨原料气净化流程 073
【任务情境】 073
【任务目标】 073
【任务实施】 073
子任务(一) 脱除原料气中含硫化合物 073
子任务(二) 实现原料气中一氧化碳变换 078
子任务(三) 脱除原料气中二氧化碳 084
子任务(四) 精制原料气 090
【任务巩固】 094
任务四 挑战优化氨的合成 095
【任务情境】 095
【任务目标】 095
【任务实施】 095
子任务(一) 掌握氨合成基本原理 095
子任务(二) 优化氨合成工艺 097
【任务巩固】 105
任务五 设计合成氨生产工艺总流程与操作仿真系统 106
【任务情境】 106
【任务目标】 107
【任务实施】 107
子任务(一) 设计与选择合理工艺流程 107
子任务(二) 熟知设备与工艺参数 108
子任务(三) 挑战完成生产工艺开车操作 110
【任务巩固】 113
【项目导图】 113
【项目考核】 114
项目四 氯碱的生产 115
【工匠园地】建功氯碱行业的技能状元——丁蓉 115
任务一 初识氯碱工业 115
【任务情境】 115
【任务目标】 115
【任务实施】 116
子任务(一) 了解氯碱工业的发展史及生产方法 116
子任务(二) 分析我国氯碱工业的现状及发展方向 121
【任务巩固】 123
任务二 探究离子膜电解工艺 124
【任务情境】 124
【任务目标】 124
【任务实施】 124
子任务(一) 一次处理盐水 124
子任务(二) 二次精制盐水 127
子任务(三) 电解饱和食盐水 130
子任务(四) 处理氯气 134
子任务(五) 处理氢气 138
【任务巩固】 139
任务三 设计离子膜烧碱生产工艺流程与操作仿真系统 140
【任务情境】 140
【任务目标】 140
【任务实施】 140
子任务(一) 设计与选择合理工艺流程 140
子任务(二) 熟知设备与工艺参数 142
子任务(三) 挑战完成电解饱和食盐水生产工艺开车操作 145
【任务巩固】 147
【项目导图】 148
【项目考核】 149
项目五 纯碱的生产 150
【工匠园地】 全国技术能手、无机反应工——朱文宝 150
任务一 初识纯碱工业 150
【任务情境】 150
【任务目标】 150
【任务实施】 151
子任务(一) 了解纯碱工业发展史及生产方法 151
子任务(二) 分析纯碱工业的现状及发展方向 154
【任务巩固】 155
任务二 探究索尔维制纯碱 155
【任务情境】 155
【任务目标】 156
【任务实施】 156
子任务(一) 煅烧石灰石与制备石灰乳 156
子任务(二) 精制盐水与吸氨 158
子任务(三) 完成氨盐水碳酸化 161
子任务(四) 过滤与煅烧重碱 164
子任务(五) 回收氨 167
【任务巩固】 168
任务三 探究侯氏制纯碱 169
【任务情境】 169
【任务目标】 169
【任务实施】 169
子任务(一) 理解侯氏制碱的原理过程 169
子任务(二) 探究侯氏制碱工艺 171
子任务(三) 实现氯化铵结晶 173
【任务巩固】 176
任务四 设计氨碱法制碱生产工艺总流程与操作仿真系统 177
【任务情境】 177
【任务目标】 177
【任务实施】 178
子任务(一) 设计与选择合理工艺流程 178
子任务(二) 熟知设备与工艺参数 180
子任务(三) 挑战完成生产工艺开车操作 181
【任务巩固】 184
【项目导图】 185
【项目考核】 186
项目六 乙烯的生产 187
【工匠园地】乙烯追梦人——薛魁 187
任务一 初识乙烯工业 187
【任务情境】 187
【任务目标】 187
【任务实施】 188
子任务(一) 认知乙烯与石油化工的关系 188
子任务(二) 分析国内外乙烯生产现状 190
【任务巩固】 191
任务二 探究烃类热裂解制乙烯 192
【任务情境】 192
【任务目标】 192
【任务实施】 192
子任务(一) 理解裂解原理与确定裂解工艺条件 192
子任务(二) 认知烃类裂解关键设备 201
【任务巩固】 204
任务三 实现裂解气的净化与分离 204
【任务情境】 204
【任务目标】 205
【任务实施】 205
子任务(一) 分离与精制裂解气 205
子任务(二) 分析乙烯生产安全问题 212
【任务巩固】 213
任务四 设计烃类热裂解工艺流程及操作仿真系统 214
【任务情境】 214
【任务目标】 214
【任务实施】 214
子任务(一) 设计烃类热裂解工艺流程 214
子任务(二) 熟知设备与工艺参数 218
子任务(三) 挑战完成开、停车操作及事故处理 221
【任务巩固】 225
【项目导图】 226
【项目考核】 227
项目七 甲醇的生产 228
【工匠园地】视甲醇装置为“宝贝”的全国技术能手——邓晶 228
任务一 初识甲醇工业 228
【任务情境】 228
【任务目标】 228
【任务实施】 229
子任务(一) 认知甲醇工业发展史 229
子任务(二) 分析国内外甲醇生产现状 230
【任务巩固】 231
任务二 选择甲醇生产方法 232
【任务情境】 232
【任务目标】 232
【任务实施】 232
子任务(一) 认知甲醇生产方法 232
子任务(二) 选择合适的甲醇生产方法 234
【任务巩固】 237
任务三 探究甲醇合成过程 238
【任务情境】 238
【任务目标】 238
【任务实施】 238
子任务(一) 确定甲醇生产工艺条件 238
子任务(二) 认知化学合成法生产甲醇关键设备 241
【任务巩固】 243
任务四 设计甲醇合成工艺流程及操作仿真系统 243
【任务情境】 243
【任务目标】 243
【任务实施】 244
子任务(一) 设计合成气化学合成法生产甲醇工艺流程 244
子任务(二) 分析甲醇生产安全问题 246
子任务(三) 操作甲醇合成岗位仿真系统 247
子任务(四) 操作甲醇精制岗位仿真系统 251
【任务巩固】 258
【项目导图】 259
【项目考核】 260
项目八 聚氯乙烯的生产 261
【工匠园地】天津市伟星新型建材有限公司PVC 分厂厂长 ——王彬 261
任务一 初识聚氯乙烯工业 261
【任务情境】 261
【任务目标】 261
【任务实施】 262
子任务(一) 了解聚氯乙烯发展史 262
子任务(二) 分析聚氯乙烯工业现状及发展方向 263
【任务巩固】 266
任务二 探究电石乙炔法生产氯乙烯 266
【任务情境】 266
【任务目标】 266
【任务实施】 266
子任务(一) 理解乙炔法生产氯乙烯原理 266
子任务(二) 确定生产工艺流程与条件 270
【任务巩固】 274
任务三 实现粗氯乙烯净化与压缩 274
【任务情境】 274
【任务目标】 275
【任务实施】 275
子任务(一) 理解粗氯乙烯净化生产原理 275
子任务(二) 确定生产工艺流程与条件 276
【任务巩固】 278
任务四 完成氯乙烯精馏 278
【任务情境】 278
【任务目标】 278
【任务实施】 279
子任务(一) 理解氯乙烯精馏原理 279
子任务(二) 确定生产工艺流程与条件 280
【任务巩固】 287
任务五 探究氯乙烯悬浮聚合 287
【任务情境】 287
【任务目标】 287
【任务实施】 287
子任务(一) 理解氯乙烯悬浮聚合生产原理 287
子任务(二) 确定生产工艺流程与条件 292
【任务巩固】 298
任务六 设计聚氯乙烯生产工艺总流程与操作仿真系统 298
【任务情境】 298
【任务目标】 299
【任务实施】 299
子任务(一) 设计与选择工艺流程 299
子任务(二) 熟知设备与工艺参数 303
子任务(三) 挑战完成生产工艺开车操作 306
【任务巩固】 308
【项目导图】 309
【项目考核】 310
参考文献 311