《化學(xué)工藝學(xué)》課程教學(xué)大綱

《化學(xué)工藝學(xué)》課程教學(xué)大綱

課程名稱化學(xué)工藝學(xué)英文名稱ChemicalTechnology課程編碼180520017課程類型專業(yè)必修課程課程級別專業(yè)課程學(xué)分?jǐn)?shù)2先修課程有機化學(xué)、化工原理、反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)學(xué)時數(shù)32其中實驗學(xué)時

其中實踐學(xué)時

適用范圍化學(xué)工程與工藝專業(yè)制定單位化學(xué)化工學(xué)院

一、教學(xué)大綱說明（一）課程的性質(zhì)、地位、作用和任務(wù)

化學(xué)工藝學(xué)是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的一門重要的專業(yè)選修課。在培養(yǎng)學(xué)生在化工工藝過程的理論與實踐方面有重要的地位。本課程主要講授石油加工、基本有機化工的主要產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)過程中的基本原理和主要生產(chǎn)方法、工藝流程、主要設(shè)備等。通過本課程的學(xué)習(xí)，對重要化學(xué)產(chǎn)品工藝過程能熟練掌握，能較好研究運用各種學(xué)科的知識，經(jīng)濟地、先進(jìn)地將各種原料生產(chǎn)出化工產(chǎn)品的技術(shù)、過程和方法，培養(yǎng)從事化工生產(chǎn)領(lǐng)域的設(shè)計、運行與研究開發(fā)工作的高級工程技術(shù)人才，為學(xué)生將來從事化工行業(yè)奠定基礎(chǔ)。（二）課程教學(xué)目標(biāo)及其與本專業(yè)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系序號課程教學(xué)目標(biāo)畢業(yè)要求1能夠結(jié)合化學(xué)工藝學(xué)理論知識和文獻(xiàn)查閱獲得知識，理解和掌握典型化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中涉及的反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)料配比、反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、反應(yīng)空速、反應(yīng)催化劑等各種影響因數(shù)與反應(yīng)速率、選擇性的關(guān)聯(lián)性規(guī)律。內(nèi)涵觀測點2-4能運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，借助文獻(xiàn)研究，分析化工過程的影響因素，獲得有效結(jié)論。2掌握石油加工過程和典型化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)過程涉及的工藝技術(shù)，理解和掌握典型化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝。掌握典型化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中涉及的反應(yīng)原理、機理、工藝參數(shù)的調(diào)控和影響規(guī)律和工藝流程設(shè)計及優(yōu)化。內(nèi)涵觀測點3-1掌握化工設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。3能夠利用化學(xué)工藝過程涉及的基本原理和機理及文獻(xiàn)知識，分析和優(yōu)化生產(chǎn)工藝。內(nèi)涵觀測點3-3能夠進(jìn)行化工系統(tǒng)或工藝流程設(shè)計，在設(shè)計中體現(xiàn)創(chuàng)新意識。4掌握石油加工過程和典型化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)過程涉及的生產(chǎn)成本控制。內(nèi)涵觀測點11-1掌握化工項目中涉及的管理與經(jīng)濟決策方法。5能夠理解在社會發(fā)展過程中，認(rèn)識到化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝是不斷優(yōu)化的一個過程，從而進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，理解學(xué)習(xí)的持續(xù)性，掌握終身學(xué)習(xí)的能力。內(nèi)涵觀測點12-1能在社會發(fā)展的大背景下，認(rèn)識到自主和終身學(xué)習(xí)的必要性。（三）課程教學(xué)方法與手段本課程采用老師課堂講授、提問與小組課堂討論、作業(yè)測驗相結(jié)合的教學(xué)模式，課堂講授為多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合的講授方式，課堂討論為基于課程內(nèi)容的重點和難點分組展開分析和討論。（四）課程與其它課程的聯(lián)系本門課程的先修課程為無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)等，掌握動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞、化學(xué)反應(yīng)過程三傳一反的課程理論知識后，為學(xué)習(xí)和理解化學(xué)工藝學(xué)涉及的石油裂解、加氫、脫氫、選擇性氧化、羰基化、化工產(chǎn)品綠色化過程等課程內(nèi)容提供基礎(chǔ)知識和理論依據(jù)。（五）教材與教學(xué)參考書1.米鎮(zhèn)濤，《化學(xué)工藝學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2010年9月第二版2.劉曉勤，《化工工藝學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2016年3月3.閆福安，《化學(xué)工藝學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2014年1月

二、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點和難點

第一章教學(xué)內(nèi)容：緒論，化學(xué)工藝學(xué)的研究范疇；化學(xué)工業(yè)的發(fā)展、地位與作用；現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)特點和發(fā)展方向；化學(xué)工業(yè)的原料資源和主要產(chǎn)品。重點：化學(xué)工藝與化學(xué)工程的關(guān)系，主要的化工原料。

難點：使學(xué)生認(rèn)識到本課程在化工中的主導(dǎo)地位，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。

第二章教學(xué)內(nèi)容：化學(xué)工藝基礎(chǔ)，原料資源及其加工；化工生產(chǎn)過程及流程；化工過程的主要效率指標(biāo)；反應(yīng)條件對化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的影響；催化劑的性能及使用；反應(yīng)過程的物料衡算和熱量衡算。

重點：石油的一次加工和二次加工的工藝和特點；化工過程的主要效率指標(biāo)。

難點：學(xué)會分析復(fù)雜流程的單程轉(zhuǎn)化率、全程轉(zhuǎn)化率、選擇性等效率指標(biāo)，建立初步的工程概念。

第三章教學(xué)內(nèi)容：烴類熱裂解，熱裂解過程的化學(xué)反應(yīng)及機理分析；裂解過程的工藝參數(shù)和操作指標(biāo)及相關(guān)影響研究；管式裂解爐及裂解工藝；裂解氣的預(yù)分餾及凈化；裂解氣的精餾分離系統(tǒng)、壓縮和制冷系統(tǒng)；。重點：烴類裂解工藝過程參數(shù)選擇；各個工藝參數(shù)和原料性質(zhì)對裂解產(chǎn)物分布的影響；一次裂解與二次裂解間的區(qū)別與聯(lián)系。

難點：烴類裂解工藝過程參數(shù)選擇；裂解過程的高溫、短停留時間和低烴分壓的選擇和措施。

第四章教學(xué)內(nèi)容：芳烴轉(zhuǎn)化過程，了解工業(yè)芳烴的主要來源及芳烴轉(zhuǎn)化的實際意義；熟悉芳烴轉(zhuǎn)化的主要方法、途徑和催化劑；了解C8芳烴分離和轉(zhuǎn)化原理和方法。

重點：芳烴轉(zhuǎn)化的主要反應(yīng)；芳烴典型產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的原理、工藝流程及工藝參數(shù)的選擇。難點：芳烴生產(chǎn)各工藝流程的特點。

第五章教學(xué)內(nèi)容：合成氣的生產(chǎn)過程，了解合成氣的生產(chǎn)方法、煤、天然氣以及渣油制合成氣的技術(shù)發(fā)展，掌握天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法制合成氣的反應(yīng)、催化劑和操作條件。掌握天然氣蒸汽二段轉(zhuǎn)化法的工藝，掌握CO變換過程的原理、工藝條件。

重點：煤和天然氣制備合成氣原理、工藝流程及主要設(shè)備；一氧化碳變換過程、CO變換過程工藝條件。

難點：天然氣制備合成氣的工藝流程；一氧化碳變換過程。

第六章教學(xué)內(nèi)容：加氫與脫氫技術(shù)背景、加氫與脫氫過程，了解加氫與脫氫反應(yīng)的一般規(guī)律；合成氨的主要原料及路線、掌握氨合成的原理、動力學(xué)和熱力學(xué)。

重點：了解加氫與脫氫反應(yīng)的一般規(guī)律、氨合成原理及工藝；

難點：氮加氫制合成氨的工藝流程和工藝參數(shù)的選擇。

第七章教學(xué)內(nèi)容：烴類選擇性氧化，了解均相催化氧化、非均相催化氧化的一般特征和原理，了解典型均相催化氧化、非均相催化氧化實例的生產(chǎn)方法、基本原理及工藝流程。

重點：典型均相催化氧化、非均相催化氧化實例的生產(chǎn)方法、基本原理及工藝流程。難點：實例的生產(chǎn)方法、基本原理及工藝流程

第八章教學(xué)內(nèi)容：羰基化過程，了解羰化反應(yīng)及其理論基礎(chǔ)，掌握羰化反應(yīng)合成反應(yīng)實例的基本原理、工藝流程。重點：典型羰基化合成化學(xué)品的反應(yīng)生產(chǎn)原理和工藝；

難點：羰基化合成反應(yīng)原理和工藝。

第九章教學(xué)內(nèi)容：綠色化學(xué)化工重點：綠色化學(xué)的概念、基本原則、評價指標(biāo)、前沿研究領(lǐng)域；綠色過程工程的概念；綠色過程工程的基本原則；典型綠色化工產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)原則等。難點：評價化學(xué)過程綠色程度的主要指標(biāo)。

三、學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容其中：各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配

章節(jié)主要內(nèi)容學(xué)時分配講授實驗討論習(xí)題實踐在線學(xué)習(xí)其它支撐課程教學(xué)目標(biāo)1緒論22

1,52化學(xué)工藝基礎(chǔ)22

1,4,53烴類熱裂解66

1,2,44芳烴轉(zhuǎn)化過程22

2,45合成氣的生產(chǎn)過程44

2,3,56加氫與脫氫過程44

2,3,47烴類選擇性氧化65

1

1,2,3,4,58羰基化過程22

1,2,3,4,59綠色化學(xué)化工44

1,2,3,4,5合計3229

3

四、課程考核（一）課程考核方式考核方式考核要求考核權(quán)重（%）合計平時成績課堂考勤1.全勤為100分，事假和病假需出示假條，病假不扣分，事假一次扣5分，遲到一次扣10分，曠課一次扣20分，缺勤1/3不能參加考核；1040隨堂提問/討論2.每次隨堂測驗（討論）滿分為100分，按測驗正確度、討論參與度、深度和廣度打分，并明確對應(yīng)的課程目標(biāo)點，最終成績采用平均分；15課后作業(yè)3.每次作業(yè)滿分為100分，按完成度、正確度和整潔度打分，抄襲為0分，并明確對應(yīng)的課程目標(biāo)點，最終成績采用平均分15期末考試采用開卷考試方式，分為填空題、選擇題、簡單題、工藝分析題60合計100

（二）課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與評價方式表4化學(xué)工藝學(xué)課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與評價方式課程目標(biāo)考核內(nèi)容評價方式能夠結(jié)合化學(xué)工藝學(xué)理論知識和文獻(xiàn)查閱獲得知識，理解和掌握典型化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中涉及的反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)料配比、反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、反應(yīng)空速、反應(yīng)催化劑等各種影響因數(shù)與反應(yīng)速率、選擇性的關(guān)聯(lián)性規(guī)律。支撐畢業(yè)要求2

內(nèi)涵觀測點2-4主要的化工原料；本課程在化工中的主導(dǎo)地位；化學(xué)工藝與化學(xué)工程的關(guān)系。石油的一次加工和二次加工的工藝和特點；化工過程的主要效率指標(biāo)；復(fù)雜流程的單程轉(zhuǎn)化率、全程轉(zhuǎn)化率、選擇性等效率指標(biāo)。隨堂測驗、課程作業(yè)、課程論文或考試掌握石油加工過程和典型化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)過程涉及的工藝技術(shù)，理解和掌握典型化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝。掌握典型化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中涉及的反應(yīng)原理、機理、工藝參數(shù)的調(diào)控和影響規(guī)律和工藝流程設(shè)計及優(yōu)化。支撐畢業(yè)要求3

內(nèi)涵觀測點3-1烴類裂解工藝過程參數(shù)選擇；裂解過程的高溫、短停留時間和低烴分壓的選擇和措施；各個工藝參數(shù)和原料性質(zhì)對裂解產(chǎn)物分布的影響。芳烴轉(zhuǎn)化的主要反應(yīng)；芳烴轉(zhuǎn)化各工藝流程的特點；芳烴典型產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的原理、工藝流程及工藝參數(shù)的選擇。隨堂測驗、課程作業(yè)、課程論文或考試能夠利用化學(xué)工藝過程涉及的基本原理和機理及文獻(xiàn)知識，分析和優(yōu)化生產(chǎn)工藝。支撐畢業(yè)要求3內(nèi)涵觀測點3-3合成氣的脫碳、脫硫的方法和過程，CO變換過程的原理、工藝條件；乙烯配位催化氧化制乙醛、丙烯制環(huán)氧丙烷，丙烯氨氧化制丙烯腈，甲醇羰基化合成醋酸、丙烯羰基化合成丁醇、辛醇生產(chǎn)原理和工藝；隨堂測驗、課程作業(yè)、課程論文或考試掌握石油加工過程和典型化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)過程涉及的生產(chǎn)成本控制。支撐畢業(yè)要求11

內(nèi)涵觀測點11-1乙烯配位催化氧化制乙醛、丙烯制環(huán)氧丙烷，丙烯氨氧化制丙烯腈，甲醇羰基化合成醋酸、丙烯羰基化合成丁醇、辛醇等生產(chǎn)過程涉及的生產(chǎn)成本控制隨堂測驗、課程作業(yè)、課程論文或考試能夠理解在社會發(fā)展過程中，認(rèn)識到化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝是不斷優(yōu)化的一個過程，從而進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，理解學(xué)習(xí)的持續(xù)性，掌握終身學(xué)習(xí)的能力。支撐畢業(yè)要求12內(nèi)涵觀測點12-1各類化工產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝的發(fā)展性和延續(xù)性；可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵和方式隨堂測驗、課程作業(yè)、課程論文或考試

（三）過程考核評價標(biāo)準(zhǔn)1.課堂考勤課堂考勤評定依據(jù)：全勤為100分，事假和病假需出示假條，病假不扣分，事假一次扣5分，遲到一次扣10分，曠課一次扣20分；曠課超過3次，該部分考核成績?yōu)?；缺勤1/3不能參加考核。

2.隨堂測試隨堂測試是對已講授的知識進(jìn)行現(xiàn)場隨機提問，學(xué)生主動或被動回答問題。單次提問成績等級通過數(shù)值算法和各評價點所占比例共同確定；課堂提問成績由多個單次提問成績通過數(shù)值算法確定；單次提問的評價標(biāo)準(zhǔn)如下表所示：優(yōu)(90-100分)良(80-90分)中(70-80分)及格(60-70分)不及格(0-59分)1、概念清晰2、理解正確3、回答完整4、積極主動在優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)1-3中至多2項只達(dá)到較好水平；在標(biāo)準(zhǔn)4中主動回答問題，但較遲疑。在優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)1-3中至多3項只達(dá)到較好水平；在標(biāo)準(zhǔn)4中需教師點名回答問題。

在優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)1-3中至多2項只達(dá)到基本合格水平；在標(biāo)準(zhǔn)4中教師點名后還需多次鼓勵回答問題。在優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)1-3中至多2項只達(dá)到不合格水平；在標(biāo)準(zhǔn)4中教師點名后不回答問題。

3.

課后作業(yè)課程作業(yè)一般課后進(jìn)行，是對課堂所學(xué)知識的深入學(xué)習(xí)和擴展，一般自備作業(yè)用紙，要求手寫完成；單次作業(yè)參照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，多次作業(yè)的總成績按照每次作業(yè)量進(jìn)行加權(quán)平均。課程作業(yè)總成績按照15%的比例計入總成績。

優(yōu)(90-100分)良(80-90分)中(70-80分)及格(60-70分)不及格(0-59分)能按要求提交作業(yè)，基礎(chǔ)理論正確；知識表述準(zhǔn)確；撰寫邏輯思路清晰。能按要求提交作業(yè)，基礎(chǔ)理論較正確；知識表述較準(zhǔn)確；撰寫邏輯思路較清晰。能按要求提交作業(yè)，基礎(chǔ)理論基本正確；知識表述基本準(zhǔn)確；撰寫邏輯思路基本清晰。能按要求提交作業(yè)，基礎(chǔ)理論不太正確；知識表述不太準(zhǔn)確；撰寫邏輯思路不太清晰。不提交作業(yè)；或雖提交作業(yè)，但基礎(chǔ)理論不正確；知識表述不準(zhǔn)確；撰寫邏輯思路不清晰。

4.期末考核本課程為考查課，期末考核根據(jù)情況采取開卷考試