石油化工的范畴
以石油及天然气生产的化学品品种极多、范围极广。石油化工原料主要为来自石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气，以及油田气、天然气等。石油馏分(主要是轻质油)通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃，芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气,进而生产合成氨、合成甲醇等。从烯烃出发,可生产各种醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等。随着科学技术的发展，上述烯烃、芳烃经加工可生产包括合成树脂、合成橡胶、合成纤维等高分子产品及一系列制品，如表面活性剂等精细化学品，因此石油化工的范畴已扩大到高分子化工和精细化工的大部分领域。石油化工生产，一般与石油炼制或天然气加工结合，相互提供原料、副产品或半成品，以提高经济效益（见石油化工联合企业）。
编辑本段石油化工的作用
1.石油化工是能源的主要供应者
石油化工，主要指石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应 石油
者。我国1995年生产了燃料油为8千万吨。目前，全世界石油和天然气消费量约占总能耗量60%；我国因煤炭使用量大，石油的消费量不到20%。石油化工提供的能源主要作汽车、拖拉机、飞机、轮船、锅炉的燃料，少量用作民用燃料。能源是制约我国国民经济发展的一个因素，石油化工约消耗总能源的8.5%，应不断降低能源消费量。
2.石油化工是材料工业的支柱之一
金属、无机非金属材料和高分子合成材料，被称为三大材料。全世界石油化工提供的高分子合成材料目前产量约1.45亿吨，1996年，我国已超过800万吨。除合成材料外，石油化工还提供了绝大多数的有机化工原料，在属于化工领域的范畴内，除化学矿物提供的化工产品外，石油化工生产的原料，在各个部门大显身手。
3.石油化工促进了农业的发展
农业是我国国民经济的基础产业。石化工业提供的氮肥占化肥总量的80%，农用塑料薄膜的推广使用，加上农药的合理使用以及大量农业机械所需各类燃料，形成了石化工业支援农业的主力军。
4.各工业部门离不开石化产品
现代交通工业的发展与燃料供应息息相关，可以毫不夸张地说，没有燃料， 就没有现代交通工业。金属加工、各类机械毫无例外需要各类润滑材料及其它配套材料，消耗了大量石化产品。全世界润滑油脂产量约2千万吨，我国约180万吨。建材工业是石化产品的新领域，如塑料关材、门窗、铺地材料、涂料被称为化学建材。轻工、纺织工业是石化产品的传统用户，新材料、新工艺、新产品的开发与推广，无不有石化产品的身影。当前，高速发展的电子工业以及诸多的高新技术产业，对石化产品， 尤其是以石化产品为原料生产的精细化工产品提出了新要求，这对发展石化工业是个巨大的促进。
5.石化工业的建设和发展离不开各行的支持
石油化工
国内外的石化企业都是集中建设一批生产装置，形成大型石化工业区。在区内，炼油装置为“龙头”，为石化装置提供裂解原料，如轻油、柴油，并生产石化产品；裂解装置生产乙烯、丙烯、苯、二甲苯等石化基本原料；根据需求建设以上述原料为主生产合成材料和有机原料的系列生产装置，其产品、原料有一定比例关系。如要求年产30万吨乙烯，粗略计算，约需裂解原料120万吨， 对应炼油厂加工能力约250万吨，可配套生产合成材料和基本有机原料80 ~ 90万吨。由此可见， 建设石化工业区要投入大量资金，厂区选址适当，不但要保证原料和产品的运输，而且要有充分的电力、水供应及其他配套的基础工程设施。各生产装置需要大量标准、定性的机械、设备、仪表、管道和非定型专用设备。 制造机械设备涉及材料品种多，要求各异，有些重点设备高速超过50米，单件重几百吨；有的要求耐热1000°C，有的要求耐冷 - 150°C。有些关键设备需在国际市场采购。所有这些都需要冶金、电力、机械、仪表、建筑、环保各行业支持。 石化行业是个技术密集型产业。生产方法和生产工艺的确定，关键设备的选型、选用、制造等一系列技术，都要求由专有或独特的技术标准所规定， 如从国外引进，要支付专利或技术诀窍使用费。因此，只有加强基础学科，尤其是有机化学、高分子化学、催化、化学工程、电子计算机、自动化等方面的研究工作，加强相关专业技术人员的培养，使之掌握和采用先进科研成果，再配合相关的工程技术，石化工业才有可能不断发展，登上新台阶。
编辑本段石油化工的发展
石油化工的发展与石油炼制工业、以煤为基本原料生产化工产品和三大合成材料的发展有关。石油炼制起 石油炼制
源于19 世纪20年代。20世纪20年代汽车工业飞速发展，带动了汽油生产。为扩大汽油产量，以生产汽油为目的热裂化工艺开发成功，随后，40年代催化裂化工艺开发成功，加上其他加工工艺的开发，形成了现代石油炼制工艺。为了利用石油炼制副产品的气体，1920年开始以丙烯生产异丙醇，这被认为是第一个石油化工产品。20世纪50年代，在裂化技术基础上开发了以制取乙烯为主要目的的烃类水蒸汽高温裂解 简称裂解）技术，裂解工艺的发展为发展石油化工提供了大量原料。同时，一些原来以煤为基本原料（通过电石、煤焦油）生产的产品陆续改由石油为基本原料，如氯乙烯等。在20世纪30年代，高分子合成材料大量问世。按工业生产时间排序为：1931年为氯丁橡胶和聚氯乙烯，1933年为高压法聚乙烯，1935年为丁腈橡胶和聚苯乙烯，1937年为丁苯橡胶，1939年为尼龙66。第二次世界大战后石油化工技术继续快速发展，1950年开发了腈纶， 1953年开发了涤纶，1957年开发了聚丙烯。
编辑本段石油化工高速发展的原因是
有大量廉价的原料供应（50 ~ 60年代，原油每吨约15美元）；有可靠的、有发展潜力的生产技术；产品应用广泛，开拓了新的应用领域。原料、技术、应用三个因素的综合，实现了由煤化工向石油化工的转换，完成了化学工业发展史上的一次飞跃。 20世纪70年代以后，原油价格上涨（1996年每吨约170美元），石油化工发展速度下降，新工艺开发趋缓， 并向着采用新技术，节能，优化生产操作，综合利用原料，向下游产品延伸等方向发展。一些发展中国家大力建立石化工业，使发达国家所占比重下降。1996年，全世界原油加工能力为38亿吨，生产化工产品用油约占总量的10%。
编辑本段石油化工在国民经济中的地位
石油化工是近代发达国家的重要基干工业
由石油和天然气出发，生产出一系列中间体、塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂、涂料、农药、染料、医药等与国计民生密切相关的重要产品。80年代，在工业发达国家中,化学工业的产值,一般占国民生产总值 6％～7％，占工业总产值7％～10％；而石油化工产品销售额约占全部化工产品的45％，其比例是很大的。 石油化工2
石油化工是能源的主要供应者
石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应者。我国1995年生产了燃料油为8千万吨。目前，全世界石油和天然气消费量约占总能耗量60%；我国因煤炭使用量大，石油的消费量不到20%。石油化工提供的能源主要作汽车、拖拉机、飞机、轮船、锅炉的燃料，少量用作民用燃料。能源是制约我国国民经济发展的一个因素，石油化工约消耗总能源的8.5%，应不断降低能源消费量。
石油化工是材料工业的支柱之一
金属、无机非金属材料和高分子合成材料，被称为三大材料。全世界石油化工提供的高分子合成材料目前产量约1.45亿吨，1996年，我国已超过800万吨。除合成材料外，石油化工还提供了绝大多数的有机化工原料，在属于化工领域的范畴内，除化学矿物提供的化工产品外，石油化工生产的原料，在各个部门大显身手。
石油化工促进了农业的发展
农业是我国国民经济的基础产业。石化工业提供的氮肥占化肥总量的80%，农用塑料薄膜的推广使用，加上农药的合理使用以及大量农业机械所需各类燃料，形成了石化工业支援农业的主力军。 石油化工可创造较高经济效益。以美国为例，以50亿美元的石油、天然气原料,可生产100亿美元的烯烃、苯等基础石油化学品,进一步加工得240亿美元的有机中间产品（包括聚合物）,最后转化为400亿美元的最终产品。当然，原料加工深度越深，产品越精细，一般来说成本也相应增加。
编辑本段世界石油化工
1970年,美国石油化学工业产品,已有约3000种。资本主义国家所建生产厂已约1000个。国际上常用乙烯和几种重要产品的产量来衡量石油化工发展水平。乙烯的生产，大多采用烃类高温裂解方法。一套典型乙烯装置，年产乙烯一般为300～450kt，并联产丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等。乙烯及联产品收率因裂解原料而异。目前，这类装置已是石油化工联合企业的核心。 70年代以前，世界石油化工的生产基地主要分布在美国、日本及欧洲等国。1973年后世界原油价格不断上涨，1983年以来又趋下跌，价格大起大落，使石油化工企业者对原料稳定、持久供应产生忧虑。发达国家改革生产结构，调整设备开工率，以适应新的经济形势。发展中国家尤其是产油国近年则在大力发展石油化工。80年代，世界乙烯生产能力的分布已发生变化，亚非拉等发展中国家所占比例有所提高。如将东欧国家的乙烯生产能力计算在内，则这些新兴石油化工生产地区的乙烯生产能力，约占世界乙烯总生产能力的四分之一。 1958年，世界乙烯生产能力达到49Mt（不包括社会主义国家），其中新增乙烯生产能力约3.3Mt，约1/3建在非洲和中东地区,1/3建在拉美和东欧；传统石油化工生产地区，只新增生产能力800kt，且今后五年内,计划也很少新建乙烯装置，主要是进行现有装置的技术改造。
编辑本段中国石油化工
起始于50年代，70年代以后发展较快，建立了一系列大型石油化工厂及一批大型氮肥厂等，乙烯及三大合成材料有了较大增长。 中国石油化工行业占工业经济总量的20%，因而对国民经济非常重要。石油化工行业包括石油石化和化工两个大部分，这两大部分在2006年都保持了较快地增长。如果把这两个部分作为一个整体来看，2006年石油化工累计实现的利润达到了4345亿，增长达到了17.9%，增量达到了658亿元，在整个规模以上工业新增利润中占到17%左右。 石油化工3
2007年前三季度全行业实现现价工业总产值38211亿元，同比增长20.2%。重点跟踪的65种大宗石油和化工产品中，产量较2006年同期增长的有62种，占95.4%，其中增幅在10%以上的有47种，占72.3%，天然气、电石、纯苯、甲醇、轮胎外胎等产品产量呈较快增长态势。 原油及加工制品平稳增长。2007年前三季度，全国原油生产较为平缓，天然气产量则增长较快。2007年1～9月累计生产原油13992.6万吨，同比增长1.4%；天然气累计产量为501.4亿立方米，同比增长19.8%。原油加工量24289.1万吨，同比增长7.0%。汽、煤、柴油产量继续保持稳定增长，累计生产汽油4475.9万吨，同比增长8.5%；生产煤油867万吨，同比增长17.4%；生产柴油9175.1万吨，同比增长6.1%。 农化产品生产供应正常。由于农业生产的季节性特征，农用化学品生产也呈现比较强的季节性。化肥（折纯）2007年1～9月累计产量为4310.5万吨，同比增长13.8%，其中氮肥3144.7万吨，同比增长12.2%。2007年前三季度，农药原药累计产量为127.4万吨，同比增长20.6%，杀虫剂、除草剂产量增幅分别为10.7%和33.3%，农药产品结构进一步改善，杀虫剂占农药的比例已下降到37.1%。 展望 以石油和天然气原料为基础的石油化学工业，虽然在70年代经历两次价格上涨的冲击，但由于石油化工已建立起整套技术体系，产品应用已深入国防、国民经济和人民生活各领域,市场需要尤其在发展中国家,正在迅速扩大，所以今后石油化工仍将得到继续发展。80年代，世界石油化工所耗石油量仅为世界原油总产量的8.4％，所耗天然气为天然气总产量10％,更由于从石油和天然气生产化工品可取得很大的经济效益，故石油化工的发展有着良好的前景。为了适应近年原料价格波动，石油化工企业正在采取多种措施。例如，生产乙烯的原料多样化，使烃类裂解装置具有适应多种原料的灵活性；石油化工和炼油的整体化结合更为密切，以便于利用各种原料；工艺技术的改进和新催化剂的采用，提高产品收率，降低生产过程的能耗及原料消耗；调整产品结构，发展精细化工，开发具有特殊性能、技术密集型新产品、新材料，以提高经济效益，并对石油化工生产环境污染进行防治等。
编辑本段石油化工专业
石油化工专业是伴随着中国的石油化工的发展同时产生的化工学习专业课程，目的是培养石油化工人才，石油化工专业技术专业人才，一般各大理工科院校都设有此专业，该专业主要课程涉及：计算机应用、英语、有机化学、物理化学、化工分析、 化工原理、石油加工工程系、化工节能、化工设备、化工安全与环保、精细化工，质量管理。 就业方向：石油、化工、医药、食品等企业生产操作与管理。 ☆工业分析与检验专业： 主要课程：计算机应用、英语、有机化学、无机化学、化工分析、电化学分析、光学分析 、常规仪器分析、化工安全与环保。 就业方向：石油加工、石油化工、精细化工、医药、食品企业和环保部门从事化验分析操作与管理。
编辑本段现代以石油化工为基础的三大合成材料
塑料、合成橡胶、合成纤维
一、国内外研究现状和发展趋势
有机废气种类繁多，来源广泛，治理难度大，一次性投资和操作费用高，基本上无回收利用价值。成分复杂的有机废气则更加难以净化、分离和回收。
挥发性有机化合物(VOCs)作为有机化合物主要分支，是指在常温下饱和蒸气压大于70Pa、常压下沸点在260℃以内的有机化合物。从环境监测角度来讲，指以氢焰离子检测器测出的非甲烷烃类检出物的总称，包括烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫烃类化合物。VOCs种类繁多，分布面广，根据部分国外主要环境优先污染物名录，VOCs占80％以上。日本1974－l985年环境普查表明，在检出的化学毒物中，卤代烃类最多共52种，一般烃类次之共43种，含氮有机物（主要是硝基苯和苯胺类化合物）共40种，以上三类占总检出毒物的70％。VOCs污染严重，与NOx、CnHm在阳光作用下发生光化学反应，吸收地表红外辐射引起温室效应；破坏臭氧层形成臭氧空洞，引起人体致癌和动植物中毒。
随着VOCs污染范围的不断扩大和人们对其危害的逐步认识，1979年联合国欧洲经济委员会在日内瓦召开跨国大气污染会议，重点讨论了VOCs控制问题，1991年11月通过了《VOCs跨国大气污染议定书》，要求签字国以1988年VOCs排放量为基准，到1999年每年削减30％；1990年，美国修订了清洁空气法（CAA），要求到2000年将VOCs的排放量减少70％。为此，开发VOCs替代产品，寻找VOCs控制最优技术已成为解决VOCs污染的必由之路。
随着世界各国对VOC污染的日益重视和环保法规不断严格VOC的排放标准，其治理技术亦在逐渐改进和完善。
（一）有机废气治理技术
早在1925年欧洲就开发出固定床活性碳吸附装置，1958年日本也开始使用该项技术。这是一种非常经典、成熟的方法，可用于治理任何浓度的常温有机废气，但处理低浓度、大风量有机废气时，设备庞大，不经济。对于排气温度较高的高浓度有机废气的治理，首先由美国于1950年开发成功以天然气为燃料的直接燃烧技术。1965年日本与美国合作，将该项技术引入日本。该法需将有机废气加热到760℃，方可将有机溶剂氧化分解为无害的CO2和H2O，其缺点是燃料费高，故在欧美等天然气便宜的地区应用广泛。后来人们开发出催化燃烧技术，由于催化剂的作用可在300—350℃的低温下将有机溶剂氧化分解，因此大大降低了燃料费并且产生的NOx量非常少。其缺点是需对废气中易引起催化剂中毒的物质和粉尘进行前处理，另外，在催化燃烧装置中使用的热交换器换热效率较低，约在50％。为了提高热效率，降低运行成本，美国于1975年开发出换热效率在90％以上的蓄热式燃烧装置。由于其运行费用的降低，因此，可用于治理中等浓度有机废气。随后欧洲也开展了该项技术的开发。日本针对美国蓄热燃烧方式又开发出催化燃烧装置的改良型——蓄热催化氧化方法，并于1977年由日铁化工机首先售出产品。该产品可较经济地对高、中浓度的、温度较高的有机废气进行治理。
总体而言，按照处理的方法，有机废气处理的方法主要有两类：一类是回收法，另一类是消除法。回收法主要有炭吸附、变压吸附、冷凝法及膜分离技术，回收法是通过物理方法，用温度、压力、选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离VOC的。消除法有热氧化、催化燃烧、生物氧化及集成技术；消除法主要是通过化学或生化反应，用热、催化剂和微生物将有机物转变成为CO2和水。
1、回收技术
（1）炭吸附法
炭吸附是目前最广泛使用的回收技术，其原理是利用吸附剂（粒状活性炭和活性炭纤维）的多孔结构，将废气中的VOC捕获。将含VOC的有机废气通过活性炭床，其中的VOC被吸附剂吸附，废气得到净化，而排入大气。
当炭吸附达到饱和后，对饱和的炭床进行脱附再生；通入水蒸汽加热炭层，VOC被吹脱放出，并与水蒸汽形成蒸汽混合物，一起离开炭吸附床，用冷凝器冷却蒸汽混合物，使蒸汽冷凝为液体。若VOC为水溶性的，则用精馏将液体混合物提纯；若为水不溶性，则用沉析器直接回收VOC。因涂料中所用的“三苯”与水互不相溶，故可以直接回收。
炭吸附技术主要用于废气中组分比较简单、有机物回收利用价值较高的情况，其废气处理设备的尺寸和费用正比于气体中VOC的数量，却相对独立于废气流量；因此，炭吸附床更倾向于稀的大气量物流，一般用于VOC浓度小于5000PPM的情况。适于喷漆、印刷和粘合剂等温度不高，湿度不大，排气量较大的场合，尤其对含卤化物的净化回收更为有效。
（2）冷凝法
冷凝法是最简单的回收技术，将废气冷却使其温度低于有机物的露点温度，使有机物冷凝变成液滴，从废气中分离出来，直接回收。但这种情况下，离开冷凝器的排放气中仍含有相当高浓度的VOC，不能满足环境排放标准。要获得高的回收率，系统需要很高的压力和很低的温度，设备费用显著地增加。
冷凝法主要用于高沸点和高浓度的VOC回收，适用的浓度范围为＞5％(体积)。
（3）膜分离技术
膜分离系统是一种高效的新型分离技术，其流程简单、回收率高、能耗低、无二次污染。
膜分离技术的基础就是使用对有机物具有选择渗透性的聚合物膜，该膜对有机蒸气较空气更易于渗透10－100倍，从而实现有机物的分离。
最简单的膜分离为单级膜分离系统，直接使压缩气体通过膜表面，实现VOC的分离，但单级膜因分离程度很低，难以达到分离要求，而多级膜分离系统则会大大增加设备投资。
MTR开发了一种新型的集成膜系统，仅使用单级膜，就可以大大提高回收率，并降低系统的费用。
该技术结合压缩冷凝和膜分离两种技术的特点，来集成实现分离。用压缩机先将进料气提高到一定压力，然后将进料气送到冷却器冷凝，使部分VOC冷凝下来，冷凝液直接放入储罐。离开冷凝器的非凝气体仍含相当数量的有机物，并具有很高的压力，可以作为膜渗透的驱动力，使膜分离不再需要附加的动力。将非凝气送到膜系统，有机选择渗透膜将气体分成两股物流，脱除了VOC的未渗透侧的净化气被排放；渗透物流为富集了有机物的蒸汽，该渗透物流循环到压缩机的进口。系统通常可以从进料气中移出VOC达99％以上，并使排放气中的VOC达到环保排放标准。
该系统的特点是末渗透物流的浓度独立于进料气的浓度，该浓度由冷凝器的压力和温度决定。
（4）变压吸附技术
该技术利用吸附剂在一定压力下，先吸附有机物。当吸附剂吸附饱和后，进行吸附剂的再生。再生不是利用蒸汽，而是通过压力变换来将有机物脱附。当压力降低时，有机物从吸附剂表面脱附放出。其特点是无污染物，回收效率高，可以回收反应性有机物。但是该技术操作费用较高，吸附需要加压，脱附需要减压，环保中应用较少。
回收技术的适用范围：
粒状活性炭主要用于脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等的回收。常见的有：苯、甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、甲基乙基酮、丙酮、四氯化碳、醋酸乙酯等，活性炭纤维吸附则可回收苯乙烯和丙烯晴等反应性单体，但费用较粒状活性炭吸附要高的多。吸附法已广泛用在喷漆行业的“三苯”、醋酸乙酯、制鞋行业的“三苯”，印刷行业的甲苯、醋酸乙酯、电子行业的二氯甲烷和三氯乙烷的回收。炭吸附法要求废气中的VOC不能超过5000PPM，并且湿度不能＞50％；当浓度＞5000PPM时，则需在吸附前稀释，对部分酮、醛、酯等含活性的物质不适用，该类VOC会与活性炭或在活性炭表面发生反应，堵塞炭孔，使活性炭失活。
冷凝法对高沸点的有机物效果较好，对中等和高挥发的有机物回收效果不好，该法适合VOC浓度＞5％的情况，回收率不高。而大部分废气中均存在水分，温度低于0℃时会结冰，降低系统的可靠性，故很少单独使用。
膜分离方法适合于处理较浓的物流，即0.1％＜VOC浓度＜10％，膜系统的费用与进口流速成正比，与浓度则关系不大。它适于高浓度、高价值的有机物回收，其设备费用较高。
工业上已经从聚烯烃装置的冲洗气中回收烯烃单体和氦气。在环保领域，从加油站回收碳氢化合物；从制冷设备、气雾剂及泡沫塑料的生产和使用过程中回收CFC，从PVC加工中回收氯乙烯单体。此技术非常有前途，随着新高效膜的出现和系统造价的降低，它会成为一种重要的回收手段。
2、消除技术
（1）热氧化
热氧化系统就是火焰氧化器，通过燃烧来消除有机物的，其操作温度高达700℃－1,000℃。这样不可避免地具有高的燃料费用，为降低燃料费用，需要回收离开氧化器的排放气中的热量。回收热量有两种方式，传统的间壁式换热和新的非稳态蓄热换热技术。
间壁式热氧化是用列管或板式间壁换热器来捕获净化排放气的热量，它可以回收40％－70％的热能，并用回收的热量来预热进入氧化系统的有机废气。预热后的废气再通过火焰来达到氧化温度，进行净化，间壁换热的缺点是热回收效率不高。
蓄热式热氧化（简称RTO）回收热量采用一种新的非稳态热传递方式。主要原理是：有机废气和净化后的排放气交替循环，通过多次不断地改变流向，来最大限度地捕获热量，蓄热系统提供了极高的热能回收。
在某个循环周期内，含VOC的有机废气进入RTO系统，首先进入耐火蓄热床层1（该床层已被前一个循环的净化气加热），废气从床层1吸收热能使温度升高，然后进入氧化室；VOC在氧化室内被氧化成CO2和H2O，废气得到净化；氧化后的高温净化气离开燃烧室，进入另一个冷的蓄热床层2，该床从净化排放气中吸收热量，并储存起来(用来预热下一个循环的进入系统的有机废气)，并使净化排放气的温度降低。此过程进行到一定时间，气体流动方向被逆转、有机废气从床层2进入系统。此循环不断地吸收和放出热量，作为热阱的蓄热床也不断地以进口和出口的操作方式改变，产生了高效热能回收，热回收率可高达95％，VOC的消除率可达99％。
（2）催化燃烧
催化燃烧是一种类似热氧化的方式来处理VOC的，它净化有机物是用铂、钯等贵金属催化剂及过渡金属氧化物催化剂来代替火焰，操作温度较热氧化低一半，通常为250℃－500℃。由于温度降低，允许使用标准材料来代替昂贵的特殊材料，大大地降低设备费用和操作费用。与热氧化相似，系统仍可分为间壁式和蓄热式两类热量回收方式。
间壁式催化燃烧是在催化床后设一个换热器，该换热器在降低排放气温度的同时，也预热含VOC的有机废气，其热回收达60％—75％。该类氧化器早已用于工业过程。
蓄热催化燃烧（简称为RCO）是一种新的催化技术。它具有RTO高效回收能量的特点和催化反应的低温操作及能量有效性的优点，将催化剂置于蓄热材料的顶部，来使净化达到最优，其热回收率高达95％－98％。
RCO系统性能的关键是使用专用的催化剂，浸渍在鞍状或是蜂窝状陶瓷上的贵金属或过渡金属催化剂，允许氧化发生在RTO系统温度的一半，既降低了燃料消耗，又降低了设备造价。
现在，有的国家已经开始使用RCO技术进行有机废气的消除处理，很多RTO设备已开始转变成RCO，这样可以削减操作费用达33％－75％，并增加排放气流量达20％－40％。
（3）集成技术（炭吸附＋催化氧化）
对于大流量、低浓度的有机废气，单一使用上述方法处理费用太高，不经济。利用炭吸附具有处理低浓度和大气量的优势，先用活性炭捕获废气中的有机物，然后用小得多流量的热空气来脱附，这样可使VOC富集10—15倍，大大地减少了处理废气的体积，使后处理设备的规模也大幅度地降低。把浓缩后的气体送到催化燃烧装置中，利用催化燃烧适于处理较高浓度的特点来消除VOC。催化燃烧放出的热量可以通过间壁换热器，来预热进入炭吸附床的脱附气，降低系统的能量需要量。
该技术利用炭吸附处理低浓度和大气量的持点，又利用催化床处理适中流量、高浓度的优势，形成一种非常有效的集成技术。国内也已开始利用此技术，用于喷漆、印刷和制鞋等排放大流量、低浓度有机废气行业的治理。
消除技术的使用范围：
（1）热氧化
热氧化系统在700℃－1000℃下操作，适于流量为2000－50,000m3/h，VOC浓度为100－2000PPM的情况。
间壁式较蓄热式的优点是，用简单的金属换热器来捕获热量，仅在几分钟即达到所需的操作条件，最适于循环操作。
蓄热热氧化具有非常高的氧化温度，可以处理难以热分解的有机物，该系统98％－99％的VOC消除率是很常见的。热回收效率为85％－95％。仅需少量或不需燃料即可运行，特别是对具有相对低VOC含量的气体，它们比间壁热氧化费用更低。
热氧化的缺点是：①在高温燃烧中产生了NOx，它也为危险排放物，需要进一步治理；②较慢的热反应；③不能满意地处理卤化物，必需加后处理装置洗涤塔，来处理酸性气体；④进气浓度不能＞25％LEL；⑤高的设备投资费用。
（2）催化氧化
催化氧化是在比热氧化低的温度下进行，通常为250℃－500℃，其处理能力为2000－20,000 m3/h，适于VOC浓度为100－2000 PPM，其消除效率高达95％以上。低的操作温度结合间壁换热器，可以降低启动所需的燃料。
催化燃烧较热氧化有几个优点：①反应温度较热氧化低一半，节省了燃料；②停留时间短，降低了设备尺寸；③由于燃料减少，生成的CO也少，CO和VOC一起被转换；④较热氧化系统需更少的启动和冷却时间；⑤低的操作温度，排除了NOx的生成；⑥因温度降低，允许使用标准材料来代替昂贵的特殊材料，RCO系统的整个机械寿命将增加。
催化氧化也有不足：①催化剂易被重金属或颗粒覆盖而失活；②处理卤化物和硫化物时，会产生酸性气体，需用洗涤塔进一步处理；③废催化剂如不能循环使用，也要处理；④进气浓度不能＞25％。
（3）集成技术（炭吸附＋催化燃烧）
炭吸附进行VOC回收已广泛用于喷漆、印刷和电子工业等行业，消除率可达90％－95％，但对低浓度废气，从经济上考虑，回收不经济，故采用消除技术。
集成技术的优点就是用较低的费用来处理低浓度、大气量的废气，通过浓缩废气，降低了需处理废气的体积，用较小体积的催化燃烧氧化器来处理大流量的废气，降低设备费用和操作费用。
该法也有不足，此技术均不适合废气中含有高活性、易反应的VOC和相对湿度大于50％的情况，对含卤化合物的废气仍需使用后处理设备。
由此可见，上述各种方法各有其优缺点和适用对象，现对其中几种常用方法的优缺点汇总比较如下。
治理方法 主要优点 主要缺点
热
力
燃
烧
法 TO 1. 净化效率高
2. 可净化各种有机废气，不需要预处理，不稳定因素少，可靠性高
3. 在废气浓度高、设计合理的条件下，可回用热能 1. 处理温度高，能耗大
2. 存在二次污染
3. 燃烧装置、燃烧室、热回收装置造价高，维修较难
4. 处理大流量、低浓度废气能耗过大，运行费用高
RTO 1. 具有TO的各项优点，但对复杂的有机废气需要预处理
2. 能耗远低于TO，可处理大流量低浓度废气 1. 处理温度比TO低，但仍较高，因而仍有少量二次污染
2. 造价较高
3. 占地面积大
催
化
燃
烧
法 CO 1. 净化效率高，无二次污染
2. 能耗较低，在相同条件下约比TO低50%，因而运行费用低 1. 用电能预热时，不能处理低浓度废气
2. 催化剂成本高，且有使用寿命限制
3. 复杂废气需预处理
RCO 1. 净化效率高，无二次污染
2. 在各种燃烧法中能耗最低，废气浓度在1-1.5g/m3时即能无耗运行
3. 能处理各种有机废气 1. 整体式占地面积小，但维修困难
2. 分体式占地面积大
3. 整体式不宜用于高浓度（4g/m3），否则催化床会超温
4. 复杂废气需预处理
吸附法 1. 可净化大流量低浓度废气
2. 对单一品种废气可回收溶剂
3. 运行费用较低 1. 吸附剂需补充和再生
2. 对温度较高废气需先行冷却
3. 复杂废气需预处理
4. 管理不便
5. 存在二次污染
6. 安全性差
吸收法 1. 对亲水性溶剂蒸汽用水作吸附剂时，设备费用低，运行费低，安全
2. 可用油、酯等吸收苯类废气，净化率高
3. 适用于大流量低浓度废气 1. 用水作吸附剂时，需要对产生的废水进行处理
2. 吸收、脱吸控制管理复杂
（二）低浓度、大风量有机废气的治理技术
在使用有机溶剂的行业中，象汽车涂装、印刷等工业排放的有机废气，其特点是有机溶剂浓度低、风量大，若采用上述方法都将使用庞大的设备，耗用大量经费。目前世界上对这类低浓度、大风量的有机废气，主要采用下面几种方法进行治理。
（1）蜂窝轮式浓缩系统
这种系统于1977－1979年由日本开发成功，瑞典的Munter、Zeol公司也于1985－1986年开发成功并销售。1990年左右随着对有机溶剂排放实行更严格的总量控制后，欧美地区也从日本引进该技术，其市场急剧扩大。该系统采用蜂窝轮，连续不断地将低浓度、大风量的排气中的有机溶剂吸附、分离。然后，再用小风量的热风脱附得到高浓度、小风量的含有机溶剂气体。浓缩后的气体再与小型的催化燃烧或活性炭回收装置组合，构成经济的处理系统。该系统的关键部件是一圆筒形吸附轮，其是由活性炭或疏水性沸石加工成波纹状，再卷制形成蜂窝构造。整个蜂窝轮分为吸附区和再生区，工作中以非常低的速度连续转动，含有机溶剂的废气通过吸附区时有机溶剂被吸附，净化气体排出。轮子吸附的有机溶剂，随着轮的转动被送到再生区，由120－140℃的热风加热脱附，随热风排出。由于脱附风量远小于吸附风量，因此脱附后气体中的有机溶剂浓度可以增加10－20倍。脱附后的排气只要用吸附风量十几分之一的装置就可以进行处理了。该系统体积小，费用低，在国外已成为治理低浓度、大风量有机废气的首选方法，并得到广泛应用。但其引进价格昂贵，在我国推广经济上难以承受。国内有的研究单位取其净化工艺的优点，将主要设备进行改造使之适用我国。如研究采取了以数个填充了蜂窝状活性炭的固定吸附浓缩装置，取代蜂窝轮浓缩装置的办法，通过数个固定床之间的吸附，脱附过程切换，完成蜂窝轮转动所起的作用。因这种方法没有转动部件，不存在动密封问题，所以设备制造简单，维修方便，价格便宜并发挥了原工艺中浓缩作用的优点。在邮电部邮票印制局引进法国六色印刷机废气治理中，采用该工艺设备完成了处理风量21000—30000 m3／h规模的微机全自动控制工业试验，通过2年的运行考验，取得满意结果。为我国治理低浓度、大风量有机废气提供了一种适用的方法。
（2）液体吸收法
该法是通过有机废气与液体吸收剂接触，使其中的有机溶剂被吸收剂所吸收，再经解吸，将有机溶剂除去或回收，井使吸收剂获得再生重复利用。由于工艺中可选用比吸附，催化燃烧装置处理气体能力大数倍的塔式吸收设备，因而设备的体积可做得小很多，设备费也低。但很难找到理想吸收剂，原因是有机溶剂一般都属非极性物质，它们与极性的水分子之间将产生互相排斥作用而难以溶解，而对有机溶剂溶解度较大的油类或芳烃萃取剂，一般价格较高，有些还有异味。国内曾有人研究在水中添加表面活性剂等活性组分的办法，来提高对有机溶剂的溶解度。研究表明，以这种吸收剂来处理含苯喷漆尾气是可行的，但这一实验室研究结果未得到推广应用，这可能与吸收容量很有限的吸收剂的再生问题尚未解决有关。国内前些年使用以柴油等油类及芳烃萃取剂为吸收液的有机废气吸收装置，曾在工业上有些应用实例，但都因吸收剂本身损耗大造成运行成本高或饱和后的吸收剂无法处理而下马。液体吸收法在国外使用也很少，报导亦不多。曾见有关日本印刷厂使用液体吸收法的报导，使用的吸收剂是含有催化剂的液体，使用结果运转费用较低，但有待进一步提高效率。由于液体吸收尚存在诸多问题有待解决，使其应用受到限制。
（3）生物处理法
生物脱臭从20世纪40—50年代开始就在德国和美国开发成功。在日本也在1970年左右开始进行土壤脱臭法和活性污泥脱臭法的研究，并已开发出各种装置，得到实际应用。该方法是由微生物将有机溶剂分解。因耗能非常低，运转费也很便宜而受到人们重视，特别是在欧洲，以德国为中心进行技术开发，应用实例逐渐增多。其缺点是对各种有机溶剂具有选择性，使其应用领域受到限制。目前，已在废水处理厂、饲料加工厂等场合，用于硫化氢、低分子醛类、乙醇及有机酸等极性物质的脱臭。用于彩色胶卷乳剂涂布干燥过程中产生的甲醇、乙酸乙酯的治理也取得很好效果。用于处理非亲水性的甲苯、二甲苯等芳香族化合物的生物处理技术也已开发成功。该方法与其它方法相比，占地面积大是其另—缺点。
（4）其它方法
除上述3种已经工业化的方法外，还有2种尚处于实验室研究阶段。
a) 固体膜分离净化法
该法是用膜分离来净化有机废气，气体的膜分离过程是利用被分离组分对膜的渗透性能差异实现的。国内科学家已进行了以管式硅橡胶膜分离处理含苯废气的研究，测定出二甲苯对空气的分离因子，井推导出分离因子与流过管式膜分离器的气体雷诺数关系。利用膜分离方法将低浓度有机废气富集，然后加以回收或以催化燃烧方法处理的研究，目前处于实验室研究阶段。研究结果表明，对甲苯、二甲苯的脱除，净化率可达到90％，浓缩比可达10－20倍，可大大降低处理低浓度、大风量苯系物废气成本。故膜分离技术用于低浓度、大风量含苯系物废气处理不失为一种经济有效的新途径。
b) 光催化氧化技术
国外科学家利用臭氧作为辅助氧化剂，进行了光催化氧化苯的研究，以及各种光催化氧化反应为补偿技术的治理含苯、甲苯、二甲苯、乙基苯废气的研究。研究表明，光催化氧化反应同活性炭吸附、催化燃烧法等补偿技术相比，具有经济潜力。
治理低浓度、大风量有机废气，无论采用哪种方法，耗用资金都较高。相比之下，目前较经济有效、应用最广的是活性炭吸附浓缩与催化燃烧组合法或活性炭吸附浓缩与活性炭回收有机溶剂组合法。固体膜分离法尚处在实验室研究阶段。生物处理法因其耗能低、运转费便宜，受到各国重视，工业应用实例和应用领域在不断扩大，是一种很有应用前景的技术。
有鉴于此，针对低浓度、大风量有机废气的治理问题，杭州西子环保设备厂于1988年开发研制了蓄热式（换向型）催化燃烧器。该燃烧器采用了整体结构，经过两年的努力于1990年获得成功。1991年经浙江省科委鉴定后被评为省级新产品，并获得国家专利，1992年被评为国家级重点新产品，1996年获得国家环保局环境保护最佳实用技术（A类）。该燃烧器采用陶瓷作为蓄热材料，在相对表面积达到150－200m2/m3时，换热效率为90－95％，远远超过间壁式（列管式或板式）的换热效率，因而能耗明显降低。当废气浓度达到1－1.5g/m3时，即可无耗运行，故运行成本极低。基本上而言，这是一种技术先进、结构新颖、高净化率、低能耗的VOC污染治理设备。但是整体式RCO也存在一些重大的缺点，其中换向时余气未能得到治理是换向型设备的共有问题，另外，维修也比较困难，在废气连续浓度高于4 g/m3时，催化床温度会升到600－700℃，如果长时间在高温下工作，对催化剂的寿命会有影响。此外，设备自重较大，也是其缺点。为解决整体式结构所存在的问题，该厂也相继成功开发了分体结构的催化净化器，（该产品2002年经浙江省科技厅鉴定）从而较好地解决了废气浓度高低波动时燃烧器的适应性问题，如废气浓度较高（超过3 g/m3）时，可在上部空间将热气体引出排放或回用，这一点是整体式RCO难以做到的，此外，分体式结构的维修、更换催化剂和电热管也比整体式方便，而且也较好地解决了换向时的余气治理问题。但设备的占地面积大，主机的占地面积几乎增加一倍，造价也高，控制也较复杂。
苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等苯类化工原料常被作为溶剂或合成原料广泛应用于农药、油漆、涂料、油墨、印刷、橡胶溶剂等行业，而苯类有机物都具有易挥发性，生产过程中因苯类物质的挥发，常导致废气中VOCs超标，给相关生产企业带来环保压力的同时，也会因苯类原料的挥发流失，给生产企业带来经济上的损失。对此，行业通常采用活性炭（碳纤维）吸附或RTO焚烧的方式进行处理。然而，活性炭（碳纤维）吸附存在吸附回收率低、出口难达标、填料更换频繁、危废产生量大等问题；RTO焚烧虽能彻底解决尾气排放达标问题，但却无法实现回收，造成原料资源的浪费，焚烧处理过程能耗较大。因此，如何既能实现VOCs的资源化回收，又能实现尾气的达标排放，成为了行业企业的共同期盼。
蓝晓科技基于对苯类有机原料分子特性的研究分析，采用创新研制的seplite®LXQ高比表面、高强度聚苯乙烯大孔吸附树脂，并结合自行设计的sepsolut® 废气吸附系统装置，可实现苯类废气VOCs的高效吸附与回收，处理精度高（尾气VOCs可处理到20mg/m³以下），苯类挥发物回收率高达99%以上，处理效果经不同领域数十家企业现场中试及工业化验证，稳定可靠。蓝晓科技废气VOCs专用处理树脂与系统技术，为相关行业企业提供了一种更高性价比的苯类废气VOCs处理选择。
n 蓝晓废气VOCs专用处理树脂与系统技术在苯类废气处理上的优势特点
（1）性能稳定，树脂损耗小（正常条件下使用五年以上，年补充率小于10％）。
（2）易脱附，运行成本远低于活性炭或碳纤维回收工艺。
（3）处理精度高，去除回收率高达99%以上。
（4）球形树脂吸附填料，系统运行风阻更小。
（5）处理弹性大，可承受较大风量与浓度波动。
参考资料
药学专业毕业论文
药学是连接健康科学和化学科学的医疗保健行业，它承担着确保药品的安全和有效使用的职责。下面是我整理的药学专业毕业论文范文，与大家分享了解。
摘要：
有机化学实验是培养药学人才的一门重要课程。本文主要从教学内容、教学方法和网络虚拟教学等方面阐述实验教学改革，以提高学生学习有机化学的积极性，培养出高素质的应用型药学人才。
关键词：
药学；有机化学；实验教学
目前，重点高等医药院校药学人才培养目标主要是围绕研究型和创新型开展。一个国家民族医药企业的强大除了依靠研究型人才外，还需要大量的技术应用型人才。地方性本科院校现已成为我国高等教育的中坚力量，是本科人才培养的重要基地，其定位于培养为地方服务的大批应用型专门人才。我院于2014年10月被河南省教育厅确定为第二批向技术应用型本科院校转型的试点学校，我院药学专业初步确定为转型示范专业。我院于2013年开设本科药学专业，其办学定位是为医药企业培养高层次的应用型人才。有机化学是药学类专业一门重要的必修课程，有机化学实验[1]的应用性已充分渗透到药学的各领域。近年来，我院把高素质技术应用型人才培养作为教学改革的方向，加大实验教学投入，整合教学资源，把实验室建设和实验教学改革作为培养应用型人才的重要途径[2]。现将我院有机化学实验教学改革总结如下。
1转变观念，充分认识实验教学的重要性
传统观念认为有机化学的理论教学占主导地位，实验教学为理论教学服务，处于从属地位。学生也普遍认为理论知识重于实验，因此做实验时，只是按照实验大纲要求和步骤进行，对实验可能出现的结果无预知和分析，难以实现理论与实践教学相结合的教学目标[3]。因此，转变观念，改革实验教学，加强实验教学成为培养应用型药学人才的重要举措。
2改革实验教学模式
2.1实验教学内容改革
[4]验证性、综合性和探究性是实验教学的主要特点。传统实验教学多以验证性实验为主，综合性和探究性实验较少，学生只是机械地重复操作过程，制约了学生的主动性和探究性。为此，我院删减了一部分验证性实验，保留一些基本化学实验操作，同时加强操作技能训练，适当增加一些设计性和创新性实验。在实验教学过程中，不断优化实验内容，使其更科学、更具适用性。蒸馏（包括常压和减压）、重结晶及萃取分离是有机化学实验最常用和最基本的操作，在实验教学中，尽可能多安排与这些操作技能相关的实验。在操作训练中，让学生知道并理解实验操作中的注意事项；熔点、沸点、折光率和旋光度等物理常数的测定在理论教学中着重讲解其原理，实验中则着重训练学生的操作技能。实验课程体系以典型合成实验为主，精选具有综合性和设计性的实验项目。例如，环己烯和1-溴丁烷的制备，将性质验证贯穿于合成实验中，使学生能加深对书本上理论知识的理解。将熔点测定和色谱技术分析融入阿司匹林的合成中，构成一个综合性实验。通过整合实验内容，不但强化学生的基本操作技能，还培养学生运用理论知识综合分析和解决问题能力。引导学生探究实验中出现的一系列问题，激发其探索精神，让学生对理论知识有更进一步的理解。开展设计性实验主要是满足药学专业学生毕业后工作和继续深造的需求，同时也有利于应用型人才的培养。例如，环己酮有多种合成路线，实验课前，让学生发挥主观能动性，设计出可能合理的合成路线及操作步骤。课堂上教师给出文献报道的合成路线，让学生对比一下自己设计的路线与文献中的有何不同，然后教师再引导学生分析讨论得到最佳的合成路线，即用次氯酸钠氧化环己醇得到环己酮，此法可避免重金属污染环境的问题。设计性实验教学可有效激发学生的实验兴趣，且实验后的成就感更能激发他们对有机化学的学习兴趣。
2.2运用新的教学方法
[5]在传统“灌输式”教学过程中，学生只是一味地接受教师传授的知识，未能激发其主动性，教学结果就是学生对知识理解不深且不能灵活运用。因此，改革传统的教学模式势在必行。我院根据开设实验项目的特点，采用不同的教学方法，如启发式、示范式、讨论式等。实验前学生必须做好预习，对本次实验的目的、原理和步骤做到心中有数，并对实验注意事项和实验思考题多加思考。上课时，教师通过提问[6]来检验学生的预习效果，并根据提问情况，对教学内容有所选择地讲授，避免无重点的重复，提高教学效率。对实验操作，请2～3名学生课堂上示范演习，让其他同学找出其正确和错误的地方，然后教师再讲解示范。这种纠错式教学可使学生普遍存在的操作问题得到有效纠正。乙酰苯胺的合成有两种实验方法：（1）冰醋酸法。（2）醋酸酐法。实验前，学生查阅资料比较两种方法的优缺点。用冰醋酸法分馏时温度为什么要控制在100～110度之间，过高可以吗？用醋酸酐法加入盐酸和碳酸钠的目的是什么？等一系列问题，让学生带着问题去思考。做实验时，相邻的两组分别做冰醋酸法和醋酸酐法，这样学生可以相互对比实验效果。在做肉桂酸合成实验时，教师引导学生设计不同投料比、不同催化剂和不同温度的正交试验。对比实验结果得到肉桂酸的最佳合成条件。正交试验法有利于培养学生的探索精神和科研思路。
2.3利用网络虚拟实验辅助教学
[7]随着网络信息技术的飞速发展，其在现代教育中的应用越来越广泛。传统授课方法无法将有些实验操作描述的很清晰，学生也不容易接受。我们教研室采用动态PPT实验操作图或教学视频来讲授实验操作，学生普遍反映良好。这种教学方式能将抽象的内容转变成生动、鲜活的知识，学生的实验操作不规范和失误率大大减少。此外，某些实验因仪器特殊、药品控制较严等原因而无法开展，我们采用网络虚拟实验教学法，学生看过讲义后，在电脑上进行虚拟实验操作并观察实验现象。在进行每步操作时，如果正确，可继续进行；若错误，电脑会提醒学生该如何进行，保证实验顺利进行。网络虚拟可模拟某些特殊实验，弥补了现实无法进行的不足，有助于提高教学质量。
2.4倡导绿色化学理念
[8]现在环境污染越来越严重，已影响到人们的生活，而有机化学实验中的试剂和原料等都会对环境造成污染，如果处理得不恰当，危害更严重。在实验教学中要有意识地引用“绿色”理念，合理设计实验课程体系，联系相关实验，将上一实验产物作为后面实验原料。为尽量减少化学实验对环境的危害，在不改变实验的前提下，尽量采用小规格的容器，如采用50ml的圆底烧瓶做反应装置，大大减少原料和试剂的使用量。选用毒性小的溶剂代替毒性大的'溶剂，如乙醇代替甲醇，甲苯代替苯等。乙醇、乙酸乙酯是化学实验中使用比较多的溶剂，且可回收再利用。将回收的乙醇废液经蒸馏得到大约95%乙醇，可作为清洗剂，也可用于咖啡x因的提取。对实验产生的废弃物让学生加以分类、集中收集，倒入指定地方，最后由教师统一处理，避免有害溶剂腐蚀管道和污染地下水。
3完善实验教学考核体系，综合客观评定学生成绩
[9]以往实验成绩主要是根据学生上交的实验报告来评定，从报告上无法了解学生对知识和操作技能的掌握情况，因此有必要建立一套能全面客观综合评价学生成绩的实验考核体系。综合评价法可有效评定学生的实验成绩，主要从4方面对学生进行考核：
（1）预习（占10%），主要考查学生预习情况，包括目的、原理等内容；
（2）实际操作能力（占30%），教师考查每组学生的装置安装和操作规范与否等；
（3）考勤及纪律（占10%）；
（4）操作考核（占50%），主要以抽题形式进行，考查学生基本操作掌握情况。
通过这一年的改革实践证明：综合考核方式更能引起学生对实验的重视，更能客观评价每一位学生。地方性院校本科药学专业有机化学实验教学改革的目的就是提高学生学习有机化学的积极性，培养出具有技术应用型潜力的优秀人才。虽然实验教学改革取得了一些成绩，但是时代在发展，技术在进步，教学改革也应与时俱进，要积极吸取其他院校教改的成功经验，不断探索，不断完善有机化学实验教学体系。
参考文献：
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