泰州职业技术学院 · 泰兴经济开发区

# 课程二：精细化学品制备技术（96课时）工单式教学教案

课程定位：高职应用化工技术专业群核心课程，后续课程
适用对象：高职二年级下学期或三年级学生
先修课程：《无机化学》《有机化学》《分析化学》《精细有机合成技术》《化工单元操作》
后续课程：《化工生产技术》《化工安全技术》《毕业设计/顶岗实习》
编写依据：泰州职业技术学院工单式教学指导书（第1版）
产业依托：泰兴经济开发区精细化工产业（新浦化学、爱森、奥喜埃、红宝丽、梅兰、联成、金燕、双乐、百力、润泰、盛泰、正大、锦云、鸣翔、诺力昂、天马化工等）

# 一、课程总体设计

# 1.1 课程定位

本课程以"产业链模块"为主线，对接泰兴经济开发区氯碱-烯烃产业链及下游精细化工企业真实产品的完整制备流程。学生在掌握《精细有机合成技术》中各反应类型的基础上，进一步学习从原料到成品的完整制备工艺、装置操作、质量控制与安全环保管理，形成面向化工总控工、DCS操作工、反应釜操作工等岗位的综合职业能力。

# 1.2 模块任务概览表

模块 课时 任务编号 任务名称 对接企业/产品
模块0 课程导论与制备任务总览 4 T0-1 精细化学品制备岗位与产业链对接认知 园区重点企业综合
模块1 氯碱-烯烃基础化学品制备 12 T2-1 离子膜烧碱制备技术 新浦化学
T2-2 氯乙烯制备技术 新浦化学→梅兰/联成
T2-3 苯乙烯制备技术 新浦化学→下游
模块2 高分子化学品制备 16 T2-4 聚丙烯酰胺絮凝剂制备 爱森
T2-5 环氧树脂制备 金燕化学
T2-6 聚醚多元醇制备 红宝丽
模块3 含氧精细化学品制备 12 T2-7 过氧化氢制备 奥喜埃
T2-8 涂料助剂/溶剂制备 润泰化学
模块4 含卤/含氟精细化学品制备 12 T2-9 氟化工产品制备 泰兴梅兰
T2-10 氯乙酸等氯代精细化学品制备 诺力昂氯乙酸化工
模块5 农药与医药中间体制备 16 T2-11 农药原药制备 百力化学
T2-12 染料中间体制备 正大化工/锦云染料
模块6 功能性精细化学品制备 12 T2-13 有机颜料制备 双乐颜料
T2-14 表面活性剂制备 盛泰化学
T2-15 橡胶助剂制备 天马化工
模块7 综合实训与课程总结 12 T2-16 典型精细化学品生产工艺优化与答辩 园区综合
合计 96 17个任务

# 1.3 能力目标

G层（通用素养）：安全生产意识、绿色制造理念、团队协作精神、规范操作习惯、持续改进意识。

P层（专业群能力）：化工装置操作能力、DCS仿真操作能力、产品质量控制能力、安全环保管理能力、工艺优化能力。

C层（课程能力）：

  1. 能根据产品要求编制完整的制备工艺流程；
  2. 能操作典型化工单元设备和反应装置；
  3. 能进行原料、中间体、成品的质量检测与判定；
  4. 能识别制备过程中的安全环保风险并制定控制措施；
  5. 能针对工艺异常进行初步分析与调整。

# 1.4 与前置/后续课程衔接说明

  • 前置课程：《精细有机合成技术》提供各反应类型的机理与条件基础；《化工单元操作》提供分离、传热、流体输送等单元操作基础。
  • 本课程作用：将反应类型整合为完整产品的制备流程，强化装置操作、过程控制、质量检测、安全环保等岗位能力。
  • 后续课程：《化工生产技术》强化大型装置连续生产与DCS操作；《化工安全技术》深化HAZOP、应急救援；《毕业设计/顶岗实习》在企业真实情境中综合运用。

# 【T0-1】精细化学品制备岗位与产业链对接认知 【G】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块0
建议课时：4课时
GPCT穿透：T层"制备岗位与产业链对接认知"→C层"课程整体定位认知"→P层"专业群岗位适应能力"→G层"职业认同感"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K6

# ■ 任务呈现区

情境：你已完成《精细有机合成技术》课程，即将学习《精细化学品制备技术》。企业导师要求你说明：本课程与前置课程的区别、典型制备岗位的工作内容、本课程将对接的园区产品与企业。

学习目标：

  1. 能区分"反应类型学习"与"完整产品制备学习"的课程定位；
  2. 能列举至少5个精细化学品制备典型岗位及其能力要求；
  3. 能建立本课程任务与前置课程反应类型的对应关系；
  4. 能制定个人本课程学习计划。

核心输出物：

  • [ ] 课程衔接关系图
  • [ ] 制备岗位能力需求表
  • [ ] 本课程任务与反应类型对应表
  • [ ] 个人学习计划

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：① 职业引导型（岗位认知与课程衔接）

行动维度：资讯→计划→展示→评价

需求维度：目标水平=L2-L3 | 核心K标准：K1/K2/K4/K6

向上穿透：T层"制备岗位与产业链对接认知"→C层"课程整体定位认知"→P层"专业群岗位适应能力"→G层"职业认同感"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
调研组长 组织分工、汇总成果、代表汇报 班组长/生产主管
课程衔接分析员 对比两门课程差异与衔接 教学管理员/工艺员
岗位调研员 整理典型制备岗位与能力要求 人事专员/技术员
对应关系绘图员 绘制反应类型与制备任务对应表 工艺技术员
学习计划员 制定个人学习计划 学生/学徒

# ■ 知识准备区

1. 课程定位对比

维度 精细有机合成技术（前置） 精细化学品制备技术（本课程）
组织主线 反应类型 产业链/产品
学习重点 反应机理与条件 完整制备流程与装置操作
能力层级 分析、设计 操作、控制、优化
岗位对接 研发助理、工艺技术员 化工总控工、DCS操作工、反应釜操作工

2. 典型制备岗位

岗位 核心能力 对应课程任务
化工总控工 DCS监控、生产调度、异常处置 所有任务
DCS操作工 集散控制系统操作、参数调节 氯碱、烯烃、聚合任务
反应釜操作工 投料、反应控制、出料、清洗 高分子、农药、染料任务
化验员 原料/中间体/成品分析 所有任务
安全管理员 隐患排查、应急管理 硝化、氟化、过氧化氢任务

3. 反应类型与制备任务对应

反应类型 前置课程任务 本课程制备任务
氯化 T1-1 乙烯→氯乙烯 T2-2 氯乙烯制备
氧化还原 T2-1 蒽醌法H2O2 T2-7 过氧化氢制备
环氧化 T2-2 丙烯→PO T2-6 聚醚多元醇制备
磺化 T3-1 LAS合成 T2-14 表面活性剂制备
硝化重氮化 T3-2 染料中间体 T2-12 染料中间体制备
酯化 T4-1 增塑剂 T2-8 涂料助剂/溶剂制备
缩合 T5-1 环氧树脂 T2-5 环氧树脂制备
聚合 T6-1 PAM、T6-2 聚醚 T2-4 PAM制备、T2-6 聚醚多元醇制备

# ■ 计划区

子目标分解：对比课程定位→梳理岗位能力→建立对应关系→制定学习计划。

行动方案：复习前置课程任务清单；阅读本课程任务概览表；小组讨论衔接关系；完成个人学习计划。

# ■ 决策区

关键决策点：本课程最重要的前置基础是什么

方案 依据 优先级
A. 有机化学反应机理 理解各制备步骤的本质 高
B. 化工单元操作 理解分离、传热、流体输送 高
C. 分析化学 理解质量检测方法 中
D. 化工安全知识 理解风险控制 高

我的判断：□A □B □C □D 判断理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□课程衔接图 □岗位能力表 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 课程衔接关系图
  • [ ] 制备岗位能力需求表（至少5个岗位）
  • [ ] 反应类型与制备任务对应表
  • [ ] 个人学习计划

# ■ 执行区

Step 1：前置课程回顾 【资讯】列出《精细有机合成技术》中学习的8种反应类型及对应企业产品。

Step 2：本课程任务浏览 【计划】阅读本课程17个任务，标注每个任务涉及的主要反应类型。

Step 3：衔接关系绘制 【决策】绘制"反应类型→制备任务→岗位能力"三维衔接图。

Step 4：岗位能力梳理 【实施】选择3个最感兴趣的岗位，查阅岗位要求，填写能力需求表。

Step 5：学习计划制定 【检查】根据个人基础和职业兴趣，制定本课程学习计划（薄弱环节、重点提升、额外投入、期末目标）。

Step 6：汇报与互评 【展示/评价】小组汇报学习计划，同伴提供改进建议。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 课程衔接关系图1份
  2. [ ] 制备岗位能力需求表1份
  3. [ ] 反应类型与制备任务对应表1份
  4. [ ] 个人学习计划1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K6。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接使用
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K6 社会责任 无团队意识 初步 主动协作 能组织共同体

组内互评与个人自评（同前置课程格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 本任务的理论基础是课程衔接理论（curriculum articulation）。有效的专业课程体系需要前后课程在知识、技能、态度上形成螺旋上升的衔接。

【P2 核心主张】 后续课程应建立在前置课程的基础上，同时提升到更高的能力层级。《精细化学品制备技术》将《精细有机合成技术》的"反应机理"提升到"完整制备流程"。

【P3 为什么用它】 通过明确衔接关系，学生理解本课程的独特价值——从"懂反应"到"会制备"。

【P4 边界与批评】 课程衔接分析可能存在理想化倾向。本任务鼓励学生发现缺口并主动弥补。

【P5 理论对话】 本任务与GPCT的P层、G层对应，也与COMET的K4、K8相关。

# 【T2-1】离子膜烧碱制备技术（新浦化学） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块1
建议课时：4课时
GPCT穿透：T层"离子膜电解烧碱制备操作与控制能力"→C层"氯碱基础化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全规范与质量意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K5,K6

# ■ 任务呈现区

情境：新浦化学（泰兴）有限公司是园区绝对龙头企业，年产75万吨离子膜烧碱。你作为化工总控工，需要掌握离子膜电解制烧碱的完整工艺流程，并能在DCS仿真系统上完成电解槽开车、运行监控与停车操作。

学习目标：

  1. 能解释离子膜电解制烧碱的反应原理与电极反应；
  2. 能绘制离子膜电解工艺流程图并识别关键控制点；
  3. 能操作DCS仿真系统完成电解槽开停车；
  4. 能识别电解过程中的安全环保风险（氯气、氢气、强碱）。

核心输出物：

  • [ ] 离子膜电解工艺流程图（带控制点）
  • [ ] DCS仿真操作记录
  • [ ] 关键工艺参数控制表
  • [ ] 安全环保风险清单

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K5/K6

向上穿透：T层"离子膜电解烧碱制备操作与控制能力"→C层"氯碱基础化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全规范与质量意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 编制操作规程、控制反应条件、记录DCS曲线 化工总控工/DCS操作工
安全员 识别危险源、制定安全措施 化工安全管理员
质检员 取样分析、判定终点、编制COA 化验员/QA
设备员 选择设备材质、计算换热/搅拌 化工设备维修工
环保员 计算三废产生量、设计处理方案 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：氢氧化钠（NaOH）是重要的基础化工原料，广泛用于造纸、纺织、洗涤剂、氧化铝、水处理等行业。离子膜法因其能耗低、污染小、产品质量高，已取代隔膜法成为主流工艺。

2. 制备原理

电解饱和食盐水：

  • 阳极反应：2Cl- → Cl2 + 2e-
  • 阴极反应：2H2O + 2e- → H2 + 2OH-
  • 总反应：2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2

离子膜（全氟磺酸/羧酸复合膜）选择性透过Na+，阻止OH-反向迁移，保证阴极室NaOH纯度。

3. 工艺流程：饱和盐水精制→电解（离子膜电解槽）→淡盐水脱氯→氯气处理（干燥、液化）→氢气处理→烧碱蒸发浓缩→成品包装。

4. 质量控制：NaOH浓度32%/50%（滴定法）；NaCl<0.005%（电位滴定）；Fe<5ppm（分光光度法）；氯气纯度>98%；氢气纯度>99%。

5. 安全环保：氯气剧毒；氢气易燃易爆；高浓度烧碱强腐蚀；电解槽带电操作有触电风险。

# ■ 计划区

子目标分解：学习制备原理→熟悉工艺流程→制定操作方案→质量检测设计→安全环保评估。

行动方案：研读新浦化学工艺资料、MSDS、质量标准；绘制带控制点工艺流程图；编制操作规程关键控制点；在DCS仿真或实训装置上完成关键操作。

# ■ 决策区

关键决策点：电解槽运行中电流效率下降，最可能的原因及处理

方案 可能原因 验证方法 处理措施
A. 离子膜老化/污染 膜电阻增大、选择性下降 膜电压监测、拆检 清洗或更换离子膜
B. 盐水质量差 Ca2+/Mg2+等杂质超标 盐水分析 强化精制、调整螯合树脂
C. 电极活性下降 涂层损耗、催化活性降低 极化曲线、电镜 重涂或更换电极
D. 操作温度偏离 影响膜性能和反应速率 温度记录 调整冷却水流量

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □操作SOP海报 □DCS仿真演示 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 带控制点的工艺流程图
  • [ ] 关键工艺参数控制表
  • [ ] 质量检测方案
  • [ ] 安全环保控制措施
  • [ ] 异常处理预案（至少3种）

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解新浦化学/产品在园区产业链位置、原料来源、产品去向、关键岗位与操作要求。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制带控制点的工艺流程图（P&ID简图），标注主要设备、物料流向、温度/压力/流量/液位控制点、安全联锁点。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写关键工艺参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
电流密度 3-6 kA/m2 决定产能 过高加剧极化 调整整流器
电解温度 80-90℃ 影响膜电阻 温度失控损坏膜 调节冷却水
盐水浓度 300-320 g/L 保证导电性 浓度过低降效率 调节化盐
阴极室碱浓度 32% 产品质量 浓度偏离规格 调节进水量
阳极液pH 2-4 抑制副反应 pH过高产生O2 加盐酸调节

Step 4：操作执行 【实施】在DCS仿真系统或实训装置上完成：盐水精制系统启动、电解槽氮气置换与气密性检查、送电升电流、氯气/氢气系统压力调节、烧碱浓度监控与调节、正常停车操作。

Step 5：质量检测 【检查】每小时取样分析NaOH浓度；每班分析NaCl、Fe等杂质；氯气、氢气纯度在线监测；记录分析数据并判定是否合格。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对氯气泄漏、氢气系统超压、离子膜击穿、盐水断供等异常编制处理预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报制备工艺流程与操作要点。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 离子膜电解工艺流程图1份
  2. [ ] DCS仿真操作记录1份
  3. [ ] 关键工艺参数控制表1份
  4. [ ] 安全环保风险清单1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K5,K6。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 流程混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K5 安全性 遗漏 基本 全面 能设计应急
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进

组内互评与个人自评（同前置课程格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 离子膜电解是电化学工程在基础化工中的典型应用，涉及Faraday电解定律、电极过程动力学和膜分离原理。

【P2 核心主张】 完整行动理论的核心主张是：职业能力在完整的工作过程中形成。离子膜烧碱制备任务覆盖了从原料精制到成品包装的全过程。

【P3 为什么用它】 如果仅讲授电解反应方程式，学生无法理解电流效率、膜选择性、能耗等工程问题。通过DCS仿真操作，学生将电化学原理与工业控制整合为岗位操作能力。

【P4 边界与批评】 仿真操作不能完全替代真实装置操作，学生可能在仿真中忽视现场巡检的重要性。教师需强调仿真训练与现场操作的互补关系。

【P5 理论对话】 本任务是后续所有制备任务的基础：新浦化学的氯气、烧碱、氯乙烯、苯乙烯等产品构成了园区产业链的源头。

# 【T2-2】氯乙烯制备技术（新浦化学→梅兰/联成） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块1
建议课时：4课时
GPCT穿透：T层"氯乙烯制备操作与控制能力"→C层"氯碱-烯烃基础化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全规范与质量意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K5

# ■ 任务呈现区

情境：新浦化学生产的氯乙烯（VCM）供应给泰兴梅兰、联成化学等下游企业。你作为DCS操作工，需要掌握氯乙烯生产的完整工艺流程，重点控制直接氯化、氧氯化和EDC裂解三个工段。

学习目标：

  1. 能绘制氯乙烯生产平衡氧氯化法工艺流程图；
  2. 能编制三个关键工段（直接氯化、氧氯化、EDC裂解）的操作要点；
  3. 能在仿真系统上完成关键参数调节；
  4. 能识别氯乙烯生产中的火灾爆炸与中毒风险。

核心输出物：

  • [ ] 氯乙烯生产工艺流程图
  • [ ] 三工段操作要点卡
  • [ ] DCS仿真操作记录
  • [ ] 安全风险评估表

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K5

向上穿透：T层"氯乙烯制备操作与控制能力"→C层"氯碱-烯烃基础化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全规范与质量意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 编制操作规程、控制DCS参数 化工总控工/DCS操作工
安全员 识别氯气/乙烯/VCM风险 化工安全管理员
质检员 VCM纯度检测方案 化验员
设备员 裂解炉/精馏塔设备维护 化工设备维修工
环保员 HCl尾气处理方案 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：氯乙烯（VCM）是生产聚氯乙烯（PVC）的主要单体，也是泰兴开发区氯碱-烯烃产业链的核心中间体。新浦化学VCM产能约90万吨/年。

2. 制备原理：平衡氧氯化法

  • 直接氯化：C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2（EDC）
  • 氧氯化：C2H4 + 2HCl + 1/2O2 → C2H4Cl2 + H2O
  • EDC裂解：C2H4Cl2 → C2H3Cl（VCM）+ HCl
  • 总反应：2C2H4 + Cl2 + 1/2O2 → 2C2H3Cl + H2O

HCl在直接氯化和氧氯化之间循环，实现氯原子高效利用。

3. 工艺流程：乙烯/氯气→直接氯化→EDC精馏→EDC裂解→VCM精馏→HCl循环→氧氯化→EDC循环。

4. 质量控制：VCM纯度>99.9%（GC）；EDC<50ppm；H2O<100ppm；铁<1ppm。

5. 安全环保：乙烯、VCM易燃易爆；氯气剧毒；EDC裂解炉高温高压；HCl强腐蚀。

# ■ 计划区

子目标分解：学习反应原理→绘制流程图→编制操作要点→仿真操作→安全评估。

行动方案：研读新浦化学VCM工艺资料、MSDS；绘制带控制点流程图；编制三工段操作要点；在仿真系统上完成参数调节。

# ■ 决策区

关键决策点：EDC裂解炉转化率下降，应优先排查的因素

方案 可能原因 验证方法 处理措施
A. 裂解温度偏低 供热不足或热电偶故障 温度记录校对 调整燃烧器、校验仪表
B. EDC原料含水/杂质 降低裂解反应速率 EDC分析 加强脱水、精馏
C. 炉管结焦 长期运行积碳 压降监测、内窥镜 清焦或更换炉管
D. 停留时间不足 进料量过大 流量计算 调整进料量

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □操作要点卡 □仿真演示 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 氯乙烯生产工艺流程图
  • [ ] 三工段操作要点卡
  • [ ] DCS仿真操作记录
  • [ ] 安全风险评估表

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解新浦化学VCM产能、下游企业、关键安全信息。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制带控制点流程图，标注氯化反应器、氧氯化反应器、EDC裂解炉、急冷塔、精馏塔、VCM储罐。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写关键参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
直接氯化温度 90-100℃ 控制选择性 温度过高副反应增加 调节冷却
氧氯化温度 220-240℃ 催化剂活性窗口 温度偏离降低转化率 调节加热
EDC裂解温度 480-520℃ 转化率关键 超温结焦/分解 燃烧器调节
EDC裂解压力 1.5-3.0 MPa 抑制结焦 压力波动影响安全 压缩机调节
C2H4/Cl2比 略过量乙烯 防止氯气过量 比例失调安全/质量风险 DCS联锁

Step 4：操作执行 【实施】完成直接氯化反应器温度/压力控制、氧氯化反应器催化剂床层温度控制、EDC裂解炉升/降温操作、VCM精馏塔回流比调节、HCl循环量调节。

Step 5：质量检测 【检查】在线分析VCM纯度；EDC精馏塔顶/底组分分析；裂解气组成分析；产品VCM色度、水分检测。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对氯气泄漏、裂解炉超温、VCM精馏塔泛塔、循环HCl中断等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 氯乙烯生产工艺流程图1份
  2. [ ] 三工段操作要点卡1套
  3. [ ] DCS仿真操作记录1份
  4. [ ] 安全风险评估表1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K5。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K5 安全性 遗漏 基本 全面 能设计应急

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 氯乙烯生产是典型的多反应耦合工艺，涉及化学平衡、反应动力学、精馏分离、能量集成等化工原理。

【P2 核心主张】 现代化工生产强调物料和能量的循环利用。HCl在直接氯化和氧氯化之间的循环减少了氯气消耗和废物排放。

【P3 为什么用它】 如果学生只学习单个反应，难以理解工业装置中多反应耦合的复杂性。完整工艺流程学习建立系统思维和物料平衡观念。

【P4 边界与批评】 仿真训练无法完全模拟紧急情况的应激反应。需配合安全案例教学和应急演练。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程《精细有机合成技术》的T1-1任务形成直接衔接。

# 【T2-3】苯乙烯制备技术（新浦化学→下游） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块1
建议课时：4课时
GPCT穿透：T层"苯乙烯制备操作与控制能力"→C层"氯碱-烯烃基础化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"成本意识与效率意识"
COMET覆盖：K1,K2,K3,K4,K5

# ■ 任务呈现区

情境：新浦化学生产苯乙烯供应给园区内树脂、颜料等下游企业。你作为工艺技术员，需要掌握乙苯催化脱氢制苯乙烯的工艺流程，并分析影响转化率的关键因素。

学习目标：

  1. 能解释乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应原理；
  2. 能绘制带控制点的工艺流程图；
  3. 能分析温度、压力、水油比对转化率的影响；
  4. 能编制脱氢反应异常处理预案。

核心输出物：

  • [ ] 苯乙烯制备工艺流程图
  • [ ] 工艺参数优化表
  • [ ] 转化率影响因素分析报告
  • [ ] 异常处理预案

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K3/K4/K5

向上穿透：T层"苯乙烯制备操作与控制能力"→C层"氯碱-烯烃基础化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"成本意识与效率意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制脱氢炉温度/压力 化工总控工/DCS操作工
安全员 识别高温/氢气/苯乙烯聚合风险 安全管理员
质检员 苯乙烯纯度/色度检测 化验员
设备员 脱氢炉/精馏塔设备维护 设备维修工
经济核算员 能耗与转化率经济性分析 成本核算员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：苯乙烯是重要的基础有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯（PS）、ABS树脂、丁苯橡胶、不饱和聚酯树脂等。新浦化学苯乙烯产能约32万吨/年。

2. 制备原理：乙苯催化脱氢：C6H5-C2H5 ⇌ C6H5-CH=CH2 + H2（吸热，Fe2O3-K2O-CeO2催化剂，约600℃）。乙苯由苯与乙烯烷基化制得。

反应特点：吸热反应，高温有利；分子数增加，低压有利；通入水蒸气降低分压并提供热量。

3. 工艺流程：乙苯→汽化过热→脱氢反应器→余热回收→冷凝分离→粗苯乙烯精馏→乙苯回收→苯乙烯精制→产品储运。

4. 质量控制：苯乙烯纯度>99.5%；乙苯<0.1%；阻聚剂含量按标准；色度<20；聚合物<10ppm。

5. 安全环保：苯乙烯易聚合放热；高温脱氢炉火灾风险；氢气易燃易爆；苯/乙苯有毒。

# ■ 计划区

子目标分解：学习脱氢原理→绘制流程图→分析影响因素→编制异常预案→汇报。

行动方案：研读新浦化学苯乙烯资料；绘制带控制点流程图；分析温度、压力、水油比影响；编制异常处理预案。

# ■ 决策区

关键决策点：提高乙苯脱氢转化率的最有效操作措施

方案 原理 效果 风险
A. 提高反应温度 吸热反应，升温有利 转化率提高 副反应增加、催化剂结焦
B. 降低系统压力 分子数增加反应 转化率提高 设备投资大、真空系统复杂
C. 增加水蒸气/乙苯比 降低烃分压、提供热量 转化率提高 能耗增加
D. 提高空速 提高产量 转化率降低 与目标相反

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □优化分析海报 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 苯乙烯制备工艺流程图
  • [ ] 工艺参数优化表
  • [ ] 转化率影响因素分析报告
  • [ ] 异常处理预案

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解新浦化学苯乙烯产能、下游应用、关键安全信息。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制带控制点流程图，标注脱氢反应器、换热器、冷凝器、油水分离器、精馏塔。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
反应温度 580-640℃ 影响平衡和速率 超温结焦 调节加热炉
反应压力 负压-微正压 低压有利脱氢 真空泄漏风险 真空系统控制
水油比 1.2-2.0 降低分压、供热 能耗增加 调节蒸汽量
乙苯空速 0.4-1.0 h-1 影响产量和转化率 空速过高转化率低 调节进料量
催化剂床层温差 <30℃ 反映反应均匀性 温差大局部过热 调整流量分布

Step 4：操作执行 【实施】完成乙苯汽化与过热、脱氢反应器温度控制、冷凝与油水分离、粗苯乙烯精馏（阻聚剂加入）、乙苯回收循环。

Step 5：质量检测 【检查】脱氢产物组成分析（GC）；苯乙烯产品纯度检测；阻聚剂含量测定；聚合物含量检测。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对脱氢炉温度异常、苯乙烯聚合、真空系统故障、催化剂活性下降等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 苯乙烯制备工艺流程图1份
  2. [ ] 工艺参数优化表1份
  3. [ ] 转化率影响因素分析报告1份
  4. [ ] 异常处理预案1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K3,K4,K5。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接使用
K3 经济性★ 无分析 初步 较全面 能定量评估
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K5 安全性 遗漏 基本 全面 能设计应急

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 乙苯脱氢制苯乙烯是吸热、分子数增加的可逆反应，是化学平衡原理在工业中的经典应用。Le Chatelier原理指导了高温、低压、水蒸气稀释等工艺策略。

【P2 核心主张】 工业反应器的设计和操作需要综合考虑热力学、动力学、传热传质、经济性。

【P3 为什么用它】 通过完整工艺流程学习，学生将化学原理与工程实践整合。

【P4 边界与批评】 苯乙烯易聚合的特性给生产和储存带来挑战，本任务要求学生理解阻聚剂、温度控制等实际工程问题。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T7-1任务衔接：前置课程侧重芳环亲电取代（傅-克烷基化），本课程侧重乙苯脱氢的完整制备流程。

# 【T2-4】聚丙烯酰胺絮凝剂制备（爱森） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块2
建议课时：5课时
GPCT穿透：T层"聚丙烯酰胺絮凝剂制备操作与控制能力"→C层"高分子化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"规范意识与质量意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K7

# ■ 任务呈现区

情境：爱森（中国）絮凝剂有限公司是全球最大的水处理用聚丙烯酰胺生产商之一。你作为聚合反应操作工，需要完成聚丙烯酰胺絮凝剂的制备操作，重点控制聚合反应条件、产品分子量和水解度。

学习目标：

  1. 能完成丙烯酰胺水溶液配制、聚合、造粒、干燥、粉碎、包装等工序的操作方案；
  2. 能控制聚合反应温度、引发剂用量、pH等关键参数；
  3. 能进行产品分子量、水解度、溶解性检测；
  4. 能识别聚合车间的安全环保风险。

核心输出物：

  • [ ] 聚丙烯酰胺制备工艺流程图
  • [ ] 聚合操作SOP关键控制点
  • [ ] 产品质量检测记录
  • [ ] 安全环保检查表

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K7

向上穿透：T层"聚丙烯酰胺絮凝剂制备操作与控制能力"→C层"高分子化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"规范意识与质量意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制聚合反应条件 聚合反应操作工
质检员 分子量/水解度检测 化验员
设备员 造粒机/干燥器/粉碎机维护 设备维修工
安全员 识别丙烯酰胺单体风险 安全管理员
环保员 粉尘/废水处理方案 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：聚丙烯酰胺（PAM）絮凝剂广泛应用于水处理、造纸、石油开采、矿业等领域。爱森（中国）依托园区氯碱资源，生产阴离子、阳离子、非离子型PAM系列产品。

2. 制备原理：丙烯酰胺自由基聚合：n CH2=CH-CONH2 → -[CH2-CH(CONH2)]n-。阴离子型PAM通过丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚引入羧酸根。反应为放热反应，需控制温度防止暴聚。

3. 工艺流程：丙烯酰胺水溶液配制→调节pH→加入引发剂→聚合反应→造粒→干燥→粉碎→筛分→包装→质量检测。

4. 质量控制：分子量按牌号（粘度法）；水解度按牌号（滴定法）；溶解时间<60min；固含量>88%；残留单体<0.05%。

5. 安全环保：丙烯酰胺单体有毒、致癌；聚合放热可能导致暴聚；粉尘爆炸风险；干燥设备高温。

# ■ 计划区

子目标分解：学习聚合原理→设计配方→制定控制方案→设计检测方案→安全评估。

行动方案：研读爱森公司资料、PAM合成文献；理解自由基聚合动力学；设计阴离子型PAM配方；建立质量控制方案。

# ■ 决策区

关键决策点：阴离子型PAM制备中，如何提高分子量同时保证溶解性

方案 原理 效果 风险
A. 降低引发剂用量 减少链终止 分子量提高 反应速率下降
B. 降低聚合温度 减少链转移 分子量提高 反应时间延长
C. 控制水解度 羧酸根过多影响溶解 平衡电荷与水溶性 水解度偏离规格
D. 优化干燥条件 避免交联 保持溶解性 过度干燥导致不溶

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □SOP海报 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 聚丙烯酰胺制备工艺流程图
  • [ ] 聚合操作SOP关键控制点
  • [ ] 产品质量检测记录
  • [ ] 安全环保检查表

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解爱森主要产品、PAM在水处理中的作用、关键岗位。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注聚合釜、造粒机、流化床干燥器、粉碎机、筛分机、包装机。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
单体浓度 20-40% 影响粘度和分子量 过高难以搅拌传热 调节加水量
聚合温度 40-80℃ 影响速率和分子量 温度过高暴聚 夹套冷却
pH 6-9 影响水解度和溶解性 pH偏离产品质量差 加碱调节
引发剂用量 0.01-0.1% 控制分子量 用量不当分子量失控 精确计量
干燥温度 80-110℃ 保证固含量 过高降解/交联 调节热风温度

Step 4：操作执行 【实施】完成丙烯酰胺溶液配制、pH调节与引发剂加入、聚合反应监控、胶体造粒、流化床干燥、粉碎筛分包装。

Step 5：质量检测 【检查】取样测定分子量（粘度法）、水解度（滴定法）、溶解时间、残留单体。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对聚合温度失控、产品分子量偏低、溶解性差、残留单体超标等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 聚丙烯酰胺制备工艺流程图1份
  2. [ ] 聚合操作SOP关键控制点1份
  3. [ ] 产品质量检测记录1份
  4. [ ] 安全环保检查表1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K7。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K7 规范性 不规范 基本规范 规范 专业完整

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 聚丙烯酰胺制备是自由基聚合工业化的典型代表，涉及聚合反应工程、高分子物理、粉体工程等多学科知识。本任务与前置课程T6-1任务形成紧密衔接。

【P2 核心主张】 产品性能由生产过程决定。PAM的分子量、水解度、溶解性等关键指标直接取决于配方和工艺条件。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重聚合机理与配方设计，本课程侧重工业生产中的操作控制、后处理和检测。

【P4 边界与批评】 聚合反应的放大效应显著，实验室优化条件到工业装置需重新调整。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T6-1、T6-2任务衔接，将自由基聚合理论转化为爱森公司真实产品的制备操作能力。

# 【T2-5】环氧树脂制备（金燕化学） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块2
建议课时：6课时
GPCT穿透：T层"环氧树脂制备操作与控制能力"→C层"高分子化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"质量意识与精益求精"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K7

# ■ 任务呈现区

情境：泰兴金燕化学科技有限公司生产双酚A型环氧树脂。你作为反应釜操作工，需要完成环氧树脂的制备操作，重点控制缩合-闭环反应、环氧值、可水解氯含量和分子量。

学习目标：

  1. 能完成双酚A型环氧树脂制备的完整工艺流程图；
  2. 能控制原料配比、加碱方式、反应温度等关键参数；
  3. 能进行环氧值、可水解氯、软化点检测；
  4. 能识别反应过程中的安全环保风险（高温、强碱、环氧氯丙烷）。

核心输出物：

  • [ ] 环氧树脂制备工艺流程图
  • [ ] 操作规程关键控制点
  • [ ] 质量检测记录
  • [ ] 安全环保控制措施

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K7

向上穿透：T层"环氧树脂制备操作与控制能力"→C层"高分子化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"质量意识与精益求精"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制缩合-闭环反应 反应釜操作工
质检员 环氧值/可水解氯检测 化验员
设备员 ECH回收塔/水洗槽维护 设备维修工
安全员 识别ECH/NaOH风险 安全管理员
环保员 含盐废水处理方案 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：环氧树脂是重要的热固性树脂，广泛应用于涂料、胶粘剂、电子封装、复合材料、地坪等领域。金燕化学主要生产双酚A型液体/固体环氧树脂及环氧稀释剂。

2. 制备原理：双酚A与环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩合-闭环反应。通过控制BPA/ECH摩尔比，可得到不同分子量的环氧树脂。

3. 工艺流程：双酚A熔融→加入环氧氯丙烷→缩合反应→第一次加碱闭环→减压回收ECH→溶解→第二次加碱闭环→水洗→脱水→过滤→成品包装。

4. 质量控制：环氧值按牌号（盐酸-丙酮法）；可水解氯<0.1%（银量法）；软化点按牌号（环球法）；色度<2号（加德纳色度）；挥发分<1%。

5. 安全环保：环氧氯丙烷有毒、致癌；NaOH强腐蚀；高温操作；ECH易燃易爆。

# ■ 计划区

子目标分解：学习反应机理→分析影响因素→设计控制方案→编制异常预案→汇报。

行动方案：研读金燕化学资料、环氧树脂合成文献；理解缩合与闭环的竞争关系；确定原料配比和工艺条件；建立关键指标检测与控制点。

# ■ 决策区

关键决策点：如何降低环氧树脂中的可水解氯含量

方案 原理 效果 风险
A. 提高NaOH用量 促进闭环 氯含量降低 皂化副反应增加
B. 分步加碱 先缩合后充分闭环 效果好 工艺时间延长
C. 提高闭环温度 加速脱HCl 氯含量降低 色泽加深
D. 延长反应时间 提高闭环度 效果好 生产效率降低

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □SOP海报 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 环氧树脂制备工艺流程图
  • [ ] 操作规程关键控制点
  • [ ] 质量检测记录
  • [ ] 安全环保控制措施

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解金燕化学主要产品、环氧树脂应用领域、牌号划分。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注反应釜、ECH回收塔、水洗槽、脱水釜、过滤器。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
BPA/ECH摩尔比 按分子量牌号 决定聚合度 比例失调分子量偏离 精确计量
缩合温度 70-90℃ 控制反应速率 过高副反应 夹套调温
加碱浓度 30-50% 促进闭环 浓度高皂化副反应 稀释或分步
闭环温度 80-100℃ 影响闭环度 过高色泽深 程序升温
ECH回收真空度 -0.08~-0.095MPa 回收溶剂 真空不足残留ECH多 调节真空泵

Step 4：操作执行 【实施】完成BPA熔融与ECH加入、缩合反应控制、加碱闭环操作、ECH减压回收、水洗脱盐、脱水过滤包装。

Step 5：质量检测 【检查】测定环氧值（盐酸-丙酮法）、可水解氯（银量法）、软化点、色度。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对环氧值偏低、可水解氯偏高、色泽过深、ECH回收不完全等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】重点说明指标之间的权衡。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 环氧树脂制备工艺流程图1份
  2. [ ] 操作规程关键控制点1份
  3. [ ] 质量检测记录1份
  4. [ ] 安全环保控制措施1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K7。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K7 规范性 不规范 基本规范 规范 专业完整

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 环氧树脂制备是典型的缩合-闭环串联反应，涉及高分子合成、反应工程、分离工程等多领域知识。本任务与前置课程T5-1任务形成直接衔接。

【P2 核心主张】 质量控制的核心主张是：产品指标由反应过程决定。环氧值、可水解氯、分子量需要在反应过程中通过参数控制实现。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重反应机理与质量控制原理，本课程侧重工业装置中的实际操作。

【P4 边界与批评】 环氧树脂牌号众多，控制策略各异。本任务以通用型双酚A环氧树脂为例。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T5-1、T6-2任务衔接，将缩聚反应理论转化为金燕化学真实产品的制备操作能力。

# 【T2-6】聚醚多元醇制备（红宝丽） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块2
建议课时：5课时
GPCT穿透：T层"聚醚多元醇制备操作与控制能力"→C层"高分子化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"创新设计与规范操作意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K7

# ■ 任务呈现区

情境：红宝丽集团泰兴化学有限公司以环氧丙烷为原料生产聚醚多元醇。你作为环氧丙烷装置/聚醚装置操作工，需要掌握聚醚多元醇的制备操作，重点控制起始剂选择、聚合度、羟值和分子量分布。

学习目标：

  1. 能完成聚醚多元醇制备的工艺流程图；
  2. 能根据目标产品选择起始剂和控制PO加成量；
  3. 能进行羟值、粘度、酸值、水分检测；
  4. 能识别PO聚合过程中的安全环保风险。

核心输出物：

  • [ ] 聚醚多元醇制备工艺流程图
  • [ ] 聚合操作关键控制点
  • [ ] 羟值-分子量计算与检测记录
  • [ ] 安全环保风险评估

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K7

向上穿透：T层"聚醚多元醇制备操作与控制能力"→C层"高分子化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"创新设计与规范操作意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制PO滴加与聚合条件 反应釜操作工
质检员 羟值/粘度检测 化验员
设备员 PO储罐/真空系统维护 设备维修工
安全员 识别PO易燃/有毒风险 安全管理员
环保员 尾气/废水处理方案 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：聚醚多元醇是聚氨酯工业的重要原料，广泛用于软泡、硬泡、弹性体、涂料、胶黏剂等领域。红宝丽泰兴化学依托园区丙烯/PO资源，生产多种牌号聚醚多元醇。

2. 制备原理：环氧丙烷在起始剂（多元醇）和KOH催化下开环聚合：ROH + n PO → R-(O-CH2-CH(CH3))n-OH。分子量由PO/起始剂摩尔比决定，羟值与分子量成反比：羟值 = 56100 × f / M。

3. 工艺流程：起始剂脱水→加入催化剂→环氧丙烷逐步加入→聚合反应→中和脱色→过滤→脱水→成品包装。

4. 质量控制：羟值按牌号（醋酸酐吡啶法）；粘度按牌号；酸值<0.05 mgKOH/g；水分<0.05%；色度<50 APHA；pH 5-7。

5. 安全环保：环氧丙烷易燃易爆、有毒；聚合反应放热，PO蒸气可燃；KOH强腐蚀；高温真空操作。

# ■ 计划区

子目标分解：学习聚合原理→选择起始剂催化剂→设计配方→计算羟值→安全评估。

行动方案：研读红宝丽聚醚多元醇资料；理解PO开环聚合与分子量控制；针对软泡应用设计配方；用羟值公式验证。

# ■ 决策区

关键决策点：软泡聚醚多元醇制备中，如何控制分子量分布

方案 原理 效果 风险
A. 逐步加入PO 控制反应速率 分布较窄 生产周期长
B. 使用DMC催化剂 高活性、窄分布 分布窄 成本高
C. 控制反应温度 影响链增长 适中 温度波动影响大
D. 提高搅拌效果 混合均匀 分布改善 能耗增加

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □配方海报 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 聚醚多元醇制备工艺流程图
  • [ ] 聚合操作关键控制点
  • [ ] 羟值-分子量计算与检测记录
  • [ ] 安全环保风险评估

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解红宝丽聚醚应用领域、软泡/硬泡/CASE区别、主要质量指标。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注聚合釜、PO储罐、氮气系统、真空系统、过滤机。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
起始剂类型 甘油/山梨醇等 决定官能度 选错影响产品性能 按牌号选择
PO/起始剂比 按目标分子量 决定聚合度 比例偏离羟值不合格 计算后计量
反应温度 110-130℃ 影响速率和选择性 过高异构化副反应 夹套控温
反应压力 0.2-0.5 MPa 保持PO液相 压力过低PO汽化 氮气加压
催化剂用量 0.1-0.5% 影响反应速率 用量多后处理困难 精确称量

Step 4：操作执行 【实施】完成起始剂脱水、催化剂加入、PO逐步滴加、聚合反应监控、中和脱色过滤、脱水包装。

Step 5：质量检测 【检查】测定羟值、粘度、酸值、水分、色度、pH。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对PO进料过快导致超温、羟值偏离、酸值偏高、水分超标等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】汇报配方设计 rationale。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 聚醚多元醇制备工艺流程图1份
  2. [ ] 聚合操作关键控制点1份
  3. [ ] 羟值-分子量计算与检测记录1份
  4. [ ] 安全环保风险评估1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K7。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K7 规范性 不规范 基本规范 规范 专业完整

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 聚醚多元醇制备是开环聚合工业化的典型代表，涉及高分子化学中的链式增长机理和反应工程中的传质传热控制。本任务与前置课程T4-2任务形成直接衔接。

【P2 核心主张】 配方-结构-性能关系是高分子材料设计的核心。聚醚多元醇的羟值、粘度、分子量分布直接决定下游聚氨酯产品的性能。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重聚合机理与配方设计计算，本课程侧重工业装置中的PO滴加控制、中和脱色、脱水等实际操作。

【P4 边界与批评】 环氧丙烷的毒性和易燃性使安全操作成为本任务的重要维度。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T4-2、T2-2任务衔接：T2-2提供PO制备背景，T4-2提供聚醚合成机理，本课程侧重完整制备工艺。

# 【T2-7】过氧化氢制备（奥喜埃） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块3
建议课时：6课时
GPCT穿透：T层"过氧化氢制备操作与控制能力"→C层"含氧精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全环保责任意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K5,K6

# ■ 任务呈现区

情境：江苏奥喜埃化工有限公司采用蒽醌法生产过氧化氢。你作为过氧化氢装置操作工，需要掌握蒽醌法生产过氧化氢的完整工艺流程，并能在仿真系统上完成氢化塔、氧化塔、萃取塔的操作。

学习目标：

  1. 能绘制蒽醌法过氧化氢生产带控制点的工艺流程图；
  2. 能操作氢化塔、氧化塔、萃取塔的关键参数；
  3. 能进行过氧化氢浓度、酸度、稳定度检测；
  4. 能识别过氧化氢生产中的爆炸、分解、中毒风险。

核心输出物：

  • [ ] 蒽醌法H2O2制备工艺流程图
  • [ ] 三塔操作要点卡
  • [ ] DCS仿真操作记录
  • [ ] 安全环保风险评估报告

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K5/K6

向上穿透：T层"过氧化氢制备操作与控制能力"→C层"含氧精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全环保责任意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制氢化/氧化/萃取三塔 过氧化氢装置操作工/DCS操作工
安全员 识别H2O2/H2/O2风险 安全管理员
质检员 H2O2浓度/稳定度检测 化验员
设备员 氢化塔/氧化塔/萃取塔维护 设备维修工
环保员 重芳烃溶剂/废水处理 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：过氧化氢（H2O2）是重要的绿色氧化剂，广泛应用于漂白、消毒、废水处理、化工合成、电子工业等领域。奥喜埃是韩国OCI集团在泰兴的基地。

2. 制备原理：蒽醌法（Riedl-Pfleiderer process）

  • 氢化：2-乙基蒽醌（EAQ）+ H2 → 2-乙基氢蒽醌（H2EAQ）
  • 氧化：H2EAQ + O2 → EAQ + H2O2
  • 萃取：用水萃取有机相中的H2O2
  • 再生：降解的蒽醌通过氧化铝或化学方法再生

工作液（EAQ+有机溶剂）循环使用。

3. 工艺流程：工作液配制→氢化塔→氧化塔→萃取塔→粗H2O2净化→浓缩（如需高浓）→成品包装。

4. 质量控制：H2O2浓度27.5%/35%/50%/70%（高锰酸钾滴定）；酸度（H2SO4）<0.05%；稳定度>97%；不挥发物<0.05%。

5. 安全环保：高浓H2O2分解爆炸；与有机物/金属离子接触加速分解；氢气系统火灾爆炸；重芳烃溶剂易燃易爆。

# ■ 计划区

子目标分解：学习蒽醌法原理→绘制流程图→操作三塔→质量检测→安全评估。

行动方案：研读奥喜埃工艺资料、H2O2 MSDS；绘制带控制点流程图；在仿真系统上完成氢化塔、氧化塔、萃取塔操作。

# ■ 决策区

关键决策点：萃取塔H2O2萃取效率下降，应优先采取的措施

方案 可能原因 验证方法 处理措施
A. 调整水/工作液相比 相比不当 流量计 优化进料比
B. 提高萃取温度 温度影响分配系数 温度记录 调整温度
C. 检查塔内件 填料堵塞或分布不均 压降、视镜 清洗检修
D. 降低氧化液中H2O2含量 氧化不完全 分析氧化液 调整氧化条件

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □操作要点卡 □仿真演示 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 蒽醌法H2O2制备工艺流程图
  • [ ] 三塔操作要点卡
  • [ ] DCS仿真操作记录
  • [ ] 安全环保风险评估报告

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解奥喜埃H2O2产能、下游企业、工作液循环原理。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注氢化塔、氧化塔、萃取塔、白土床（再生）、浓缩装置、纯水系统。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
氢化温度 40-70℃ 催化剂活性 过高副反应 夹套控温
氢化压力 0.2-0.4 MPa 溶解氢量 压力波动影响安全 调节压缩机
氧化温度 45-55℃ 氧化速率 温度过高分解 冷却控制
萃取相比 水/油=1:3~1:5 萃取效率 相比不当效率低 调节流量
工作液流量 按产能 产能控制 流量波动影响稳定 DCS调节

Step 4：操作执行 【实施】完成工作液循环建立、氢化塔投氢控温、氧化塔通氧控压、萃取塔水相/有机相调节、H2O2产品浓度调配、降解物再生床切换。

Step 5：质量检测 【检查】H2O2浓度滴定、酸度测定、稳定度试验、萃取效率计算。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对氢化塔飞温、氧化塔氧含量异常、H2O2浓度不稳定、工作液降解严重等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 蒽醌法H2O2制备工艺流程图1份
  2. [ ] 三塔操作要点卡1套
  3. [ ] DCS仿真操作记录1份
  4. [ ] 安全环保风险评估报告1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K5,K6。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K5 安全性 遗漏 基本 全面 能设计应急
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 蒽醌法过氧化氢生产是氧化还原反应工业化的经典案例，涉及催化加氢、液相氧化、液-液萃取、溶剂循环等化工单元操作的集成。本任务与前置课程T2-1任务直接衔接。

【P2 核心主张】 工作液循环是化工过程集成的重要思想。EAQ作为氢载体循环使用，实现了H2和O2在时空上的分离，既提高了安全性，又降低了原料消耗。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重氧化还原循环机理和催化剂问题分析，本课程侧重氢化塔、氧化塔、萃取塔的实际操作控制和DCS参数调节。

【P4 边界与批评】 H2O2的不稳定性使安全控制贯穿整个生产过程。学生需要理解"过程安全"是系统设计的结果。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T2-1任务衔接，将蒽醌法氧化还原理论转化为奥喜埃真实装置的制备操作能力。

# 【T2-8】涂料助剂/溶剂制备（润泰化学） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块3
建议课时：6课时
GPCT穿透：T层"涂料助剂/溶剂制备操作与控制能力"→C层"含氧精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"绿色制造与环保意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K6

# ■ 任务呈现区

情境：润泰化学（泰兴）有限公司生产涂料助剂、溶剂等产品。你作为反应釜操作工，需要完成某款环保型涂料助剂（如醇酯类成膜助剂或环保溶剂）的制备操作，重点控制酯化/醚化反应、产品纯度与VOCs排放。

学习目标：

  1. 能完成涂料助剂/溶剂的制备工艺流程图；
  2. 能控制酯化或醚化反应的温度、配比、催化剂等参数；
  3. 能进行酸值、羟值、色度、馏程等检测；
  4. 能识别生产过程中的VOCs和废水风险并制定控制措施。

核心输出物：

  • [ ] 涂料助剂/溶剂制备工艺流程图
  • [ ] 操作规程关键控制点
  • [ ] 质量检测记录
  • [ ] 环保控制措施清单

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K6

向上穿透：T层"涂料助剂/溶剂制备操作与控制能力"→C层"含氧精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"绿色制造与环保意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制酯化/醚化反应 反应釜操作工
质检员 酸值/羟值/馏程检测 化验员
设备员 精馏塔/分水器维护 设备维修工
安全员 识别易燃/腐蚀风险 安全管理员
环保员 VOCs/废水处理方案 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：涂料助剂包括成膜助剂、分散剂、消泡剂、流平剂等，溶剂包括酯类、醚类、醇类等。润泰化学生产环保型涂料助剂和溶剂，服务于建筑涂料、工业涂料行业。

2. 制备原理（以醇酯类成膜助剂为例）：RCOOH + R'OH ⇌ RCOOR' + H2O。通过共沸脱水或真空脱水提高转化率，中和后精馏得到高纯度产品。

3. 工艺流程：原料计量→酯化/醚化反应→脱水→中和→精馏分离→成品包装。

4. 质量控制：酸值/羟值按企标（滴定法）；色度<50 APHA；馏程按企标；水分<0.1%；VOCs含量符合国标。

5. 安全环保：有机溶剂易燃；酯化反应放热；VOCs挥发造成环境污染；精馏塔超压。

# ■ 计划区

子目标分解：学习反应原理→设计工艺方案→制定控制参数→质量检测→环保评估。

行动方案：研读润泰化学资料、涂料助剂市场资料；针对典型醇酯类成膜助剂设计工艺条件；计算原料成本与理论收率。

# ■ 决策区

关键决策点：降低酯化反应废水排放的措施

方案 原理 效果 风险
A. 使用固体酸催化剂 减少中和废水 废水减少 催化剂成本
B. 共沸脱水后回用 水相回用 废水减少 水质控制
C. 真空脱水 无共沸剂 废水简化 能耗增加
D. 优化精馏回收 提高原料利用率 废物减少 设备投资

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □优化方案海报 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 涂料助剂/溶剂制备工艺流程图
  • [ ] 操作规程关键控制点
  • [ ] 质量检测记录
  • [ ] 环保控制措施清单

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解润泰化学主要产品、助剂在涂料中的作用、环保法规限制。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注反应釜、分水器、精馏塔、冷凝器、真空系统、废气处理装置。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
醇酸摩尔比 醇过量 提高转化率 过量过多增加回收成本 按经济性优化
反应温度 按反应体系 控制速率 过高副反应/色泽深 夹套控温
催化剂用量 0.5-2% 加速反应 过多增加后处理 精确计量
脱水真空度 -0.08MPa以上 移除水提高转化 真空不足转化低 维护真空系统
精馏回流比 按分离要求 控制纯度 回流比大能耗高 优化操作

Step 4：操作执行 【实施】完成原料计量加入、升温反应、脱水/分水、中和洗涤、精馏分离、成品检测包装、尾气处理。

Step 5：质量检测 【检查】测定酸值/羟值、色度、馏程、水分。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对反应温度超温、转化率低、产品色度高、VOCs排放超标等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】重点说明参数选择的经济性依据。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 涂料助剂/溶剂制备工艺流程图1份
  2. [ ] 操作规程关键控制点1份
  3. [ ] 质量检测记录1份
  4. [ ] 环保控制措施清单1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K6。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K6 社会责任★ 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色方案

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 涂料助剂/溶剂制备涉及酯化、醚化等经典有机反应，以及精馏分离、废气处理等单元操作。本任务与前置课程T4-1任务形成衔接。

【P2 核心主张】 绿色制造的核心主张是：在保证产品质量的前提下，从源头减少废物和排放。涂料行业VOCs治理是当前环保重点。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重酯化反应机理与转化率提高方法，本课程侧重工业生产中的脱水方式选择、精馏分离、废气处理等工程实践。

【P4 边界与批评】 涂料助剂种类繁多，本任务以典型醇酯类成膜助剂为例，但方法可迁移。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T4-1、T4-2任务衔接，将酯化/醚化理论转化为润泰化学真实产品的制备操作能力。

# 【T2-9】氟化工产品制备（泰兴梅兰） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块4
建议课时：6课时
GPCT穿透：T层"氟化工产品制备操作与控制能力"→C层"含卤/含氟精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全红线意识与责任担当"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K5,K6

# ■ 任务呈现区

情境：泰兴梅兰新材料有限公司生产含氟制冷剂、含氟聚合物等产品。你作为氟化工操作工，需要掌握某氟化工产品（如含氟单体或含氟中间体）的制备操作，重点控制氟化反应、HF安全、含氟三废处理。

学习目标：

  1. 能完成氟化工产品制备的工艺流程图；
  2. 能控制氟化反应的温度、压力、加料速度等关键参数；
  3. 能识别HF、氟气等危险物料的风险并制定防护措施；
  4. 能制定含氟废气、废水处理方案。

核心输出物：

  • [ ] 氟化工产品制备工艺流程图
  • [ ] 氟化反应安全操作SOP
  • [ ] HF/氟气防护与应急处理卡
  • [ ] 含氟三废处理方案

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K5/K6

向上穿透：T层"氟化工产品制备操作与控制能力"→C层"含卤/含氟精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全红线意识与责任担当"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制氟化反应条件 氟化工操作工
安全员 识别HF/氟气风险 安全管理员
质检员 产品纯度/水分检测 化验员
设备员 耐腐设备维护 设备维修工
环保员 含氟废气/废水处理 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：氟化工产品包括含氟制冷剂（HCFC、HFC）、含氟聚合物单体（TFE、VDF）、含氟精细化学品等。泰兴梅兰依托园区氯碱资源发展氟化工产业。

2. 制备原理（以HF亲核氟化为例）：R-Cl + HF → R-F + HCl。或以电石/氯仿路线制备含氟单体：CHCl3 + 2HF → CHClF2 + 2HCl；2CHClF2 → CF2=CF2 + 2HCl（高温裂解）。氟化反应强放热，HF强腐蚀性，需严格控制。

3. 工艺流程：原料预处理→氟化反应→气体净化→分离精制→产品包装。

4. 质量控制：产品纯度>99.5%（GC）；水分<50ppm（卡尔费休）；酸度按企标；不挥发物按企标。

5. 安全环保：HF剧毒、强腐蚀，可致骨骼溶解；氟气/含氟气体剧毒、自燃；氟化反应强放热；含氟废物处理困难。

# ■ 计划区

子目标分解：学习氟化原理→熟悉工艺流程→制定安全SOP→设计三废处理方案→汇报。

行动方案：研读氟化工工艺资料、HF/氟气MSDS；绘制带控制点流程图；编制氟化反应安全操作SOP；设计含氟三废处理方案。

# ■ 决策区

关键决策点：氟化反应器中HF泄漏的应急处置优先级

步骤 行动 目的
1 立即停车、切断HF进料 防止泄漏扩大
2 启动通风和碱液喷淋 中和HF蒸气
3 人员撤离并清点 保护人员安全
4 穿戴A级防护服进入堵漏 控制泄漏源
5 收集含氟废水送处理 防止环境污染

我的判断：按上述优先级执行。 判断理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □安全SOP卡片 □应急处理卡 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 氟化工产品制备工艺流程图
  • [ ] 氟化反应安全操作SOP
  • [ ] HF/氟气防护与应急处理卡
  • [ ] 含氟三废处理方案

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解泰兴梅兰主要产品、氟化工产业链位置、关键安全信息。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注氟化反应器、HF储罐、气体净化塔、精馏塔、尾气吸收塔、耐腐材质设备。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
反应温度 按工艺 控制选择性 过高副反应/腐蚀 夹套/内冷
HF/底物比 按化学计量 保证转化率 过量增加腐蚀 精确计量
反应压力 常压-中压 保证气相反应 超压危险 压力联锁
加料速度 缓慢滴加 控制放热 过快超温 计量泵控制
尾气吸收液pH >10 中和HF/HCl pH低吸收不完全 自动加碱

Step 4：操作执行 【实施】完成反应器氮气置换、HF/原料计量加入、反应温度压力控制、气体产物净化、精馏分离、尾气吸收监控。

Step 5：质量检测 【检查】产品纯度GC分析、水分测定、酸度测定、尾气氟化物检测。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对HF泄漏、反应超温、尾气吸收塔pH低、产品纯度低等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 氟化工产品制备工艺流程图1份
  2. [ ] 氟化反应安全操作SOP1份
  3. [ ] HF/氟气防护与应急处理卡1份
  4. [ ] 含氟三废处理方案1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K5,K6。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接使用
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K5 安全性 遗漏 基本 全面 能设计应急
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 氟化工制备是卤化反应工业化的特殊领域，涉及强腐蚀性介质、剧毒物料和高危险性反应。本任务与前置课程T1-2任务形成直接衔接。

【P2 核心主张】 本质安全的核心主张是：对于高危工艺，安全控制应嵌入工艺设计本身（如密闭化、自动化、联锁保护），而非仅依赖个人防护。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重氟化反应类型选择与绿色评价，本课程侧重HF/氟气的实际操作安全、设备材质选择和含氟三废处理。

【P4 边界与批评】 氟化工的特殊危险性要求本任务特别强调应急处理。仿真训练无法完全模拟HF泄漏的紧急情况，需配合专项安全培训。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T1-2任务衔接，将氟化反应理论转化为泰兴梅兰真实产品的制备操作与安全控制能力。

# 【T2-10】氯乙酸等氯代精细化学品制备（诺力昂氯乙酸化工） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块4
建议课时：6课时
GPCT穿透：T层"氯代精细化学品制备操作与控制能力"→C层"含卤/含氟精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全规范与质量意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K5,K6

# ■ 任务呈现区

情境：诺力昂氯乙酸化工（泰兴）有限公司生产氯乙酸等氯代精细化学品。你作为反应釜操作工，需要掌握氯乙酸的制备操作，重点控制氯化反应选择性、产物分离和副产物HCl处理。

学习目标：

  1. 能完成氯乙酸制备的工艺流程图；
  2. 能控制氯化反应的温度、氯气通入速度、催化剂用量；
  3. 能进行氯乙酸含量、二氯乙酸含量、熔点等检测；
  4. 能识别氯化过程中的氯气泄漏、副产HCl等安全环保风险。

核心输出物：

  • [ ] 氯乙酸制备工艺流程图
  • [ ] 氯化反应操作规程
  • [ ] 质量检测记录
  • [ ] 安全环保控制措施

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K5/K6

向上穿透：T层"氯代精细化学品制备操作与控制能力"→C层"含卤/含氟精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全规范与质量意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制氯化反应条件 反应釜操作工
质检员 氯乙酸/二氯乙酸检测 化验员
设备员 HCl吸收塔/结晶器维护 设备维修工
安全员 识别氯气/HCl风险 安全管理员
环保员 HCl尾气/废水处理 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：氯乙酸是重要的精细化工中间体，用于生产农药、医药、染料、羧甲基纤维素（CMC）、表面活性剂等。诺力昂是全球领先的特种化学品公司。

2. 制备原理：乙酸催化氯化：CH3COOH + Cl2 → ClCH2COOH + HCl（醋酸酐/乙酰氯催化）。副反应：ClCH2COOH + Cl2 → Cl2CHCOOH + HCl；Cl2CHCOOH + Cl2 → Cl3CCOOH + HCl。通过控制氯气通入量和反应温度抑制深度氯化。

3. 工艺流程：乙酸熔化→加入催化剂→通氯反应→脱气回收HCl→结晶分离→母液循环→产品精制→包装。

4. 质量控制：氯乙酸含量>99%（滴定法/GC）；二氯乙酸<0.5%（GC）；熔点61-63℃；水分<0.5%；色度按企标。

5. 安全环保：氯气剧毒；乙酸/氯乙酸腐蚀性；副产HCl强腐蚀；高温氯化反应放热。

# ■ 计划区

子目标分解：学习反应原理→熟悉工艺流程→控制选择性→产物分离→安全环保评估。

行动方案：研读诺力昂氯乙酸资料、MSDS；绘制带控制点流程图；编制氯化反应操作规程；设计HCl尾气处理方案。

# ■ 决策区

关键决策点：抑制二氯乙酸生成的关键措施

方案 原理 效果 风险
A. 控制氯气通入量 避免局部过氯化 有效 反应时间延长
B. 控制反应温度 低温抑制副反应 有效 反应速率降低
C. 及时移出产物 降低产物浓度 有效 工艺复杂
D. 选择高选择性催化剂 定向一氯化 效果好 催化剂成本

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □SOP海报 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 氯乙酸制备工艺流程图
  • [ ] 氯化反应操作规程
  • [ ] 质量检测记录
  • [ ] 安全环保控制措施

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解诺力昂泰兴基地主要产品、氯乙酸应用领域、关键安全信息。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注氯化反应釜、氯气分布器、HCl吸收塔、结晶器、离心机、干燥器。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
反应温度 90-120℃ 控制选择性 过高二氯产物增加 夹套冷却
氯气流量 缓慢稳定 避免过氯化 过快副产物多 质量流量计
催化剂用量 1-3% 加速反应 过多增加成本 按配方
反应压力 微正压 保证氯气溶解 压力高泄漏风险 尾气调节
结晶温度 40-50℃ 分离氯乙酸 温度高收率低 冷却控制

Step 4：操作执行 【实施】完成乙酸熔化和催化剂加入、缓慢通氯反应、尾气HCl吸收、反应液脱气、结晶离心分离、母液循环/处理、产品干燥包装。

Step 5：质量检测 【检查】测定氯乙酸含量、二氯乙酸、熔点、水分。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对氯气泄漏、反应温度超温、二氯乙酸超标、HCl吸收塔失效等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 氯乙酸制备工艺流程图1份
  2. [ ] 氯化反应操作规程1份
  3. [ ] 质量检测记录1份
  4. [ ] 安全环保控制措施1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K5,K6。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K5 安全性 遗漏 基本 全面 能设计应急
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 氯乙酸制备是氯化反应工业化的典型代表，涉及选择性控制、副产物利用、腐蚀性介质处理等化工工程问题。本任务与前置课程T1-1任务形成衔接。

【P2 核心主张】 选择性的核心主张是：在多步反应竞争中，工艺条件控制决定了主副产物的比例。氯乙酸生产中，一氯化与二氯化的竞争是选择性控制的经典案例。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重氯化反应机理与氯乙烯生产，本课程侧重氯乙酸制备中的选择性控制、产物分离和HCl副产物处理。

【P4 边界与批评】 氯乙酸生产中的腐蚀性介质要求特殊材质和严格的安全管理。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T1-1任务衔接，将氯化反应理论转化为诺力昂真实产品的制备操作与选择性控制能力。

# 【T2-11】农药原药制备（百力化学） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块5
建议课时：8课时
GPCT覆盖：T层"农药原药制备操作与控制能力"→C层"农药与医药中间体制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全环保与职业健康意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K5,K6

# ■ 任务呈现区

情境：泰州百力化学股份有限公司生产农药原药及制剂。你作为合成操作工，需要完成某农药原药（如吡虫啉、啶虫脒等杂环类农药）的制备操作，重点控制合成反应、结晶分离、废水处理和产品质量。

学习目标：

  1. 能完成农药原药制备的工艺流程图；
  2. 能控制合成反应的温度、pH、加料顺序等关键参数；
  3. 能进行含量、杂质、熔点、水分等检测；
  4. 能识别农药合成中的有毒有害物质风险并制定防护措施。

核心输出物：

  • [ ] 农药原药制备工艺流程图
  • [ ] 合成操作SOP
  • [ ] 质量检测记录
  • [ ] 安全环保与职业健康措施

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K5/K6

向上穿透：T层"农药原药制备操作与控制能力"→C层"农药与医药中间体制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全环保与职业健康意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制合成反应条件 合成操作工
质检员 含量/杂质检测 化验员
安全员 识别有毒有害风险 安全管理员
环保员 含氮/含溶剂废水处理 环保专员
设备员 反应釜/离心机/干燥器维护 设备维修工

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：农药原药是农药制剂的活性成分，包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂等。百力化学主要生产杂环类农药原药，产品出口国内外市场。

2. 制备原理（以某杂环类农药为例）：关键中间体合成（亲核取代、环化等）→活性结构构建（缩合、酰化等）→后处理（结晶、离心、干燥）。反应通常在水或有机溶剂中进行，需严格控制pH和温度。

3. 工艺流程：原料准备→合成反应→淬灭/中和→萃取/结晶→离心过滤→干燥→粉碎→包装→质量检测。

4. 质量控制：有效成分含量>95%（HPLC/GC）；相关杂质符合FAO/企业标准；水分<0.5%；熔点按标准；pH按标准；外观白色或类白色粉末。

5. 安全环保：原料/中间体有毒；有机溶剂易燃；含氯/含氮废水难处理；粉尘暴露。

# ■ 计划区

子目标分解：学习农药合成原理→熟悉工艺流程→控制反应条件→质量检测→安全环保评估。

行动方案：研读百力化学资料、农药原药合成文献；绘制带控制点流程图；编制合成操作SOP；设计废水处理方案。

# ■ 决策区

关键决策点：提高农药原药结晶收率和纯度的措施

方案 原理 效果 风险
A. 控制结晶温度 降低溶解度 提高收率 温度过低杂质共晶
B. 缓慢降温 晶体生长慢、纯度高 纯度高 生产周期长
C. 选择合适的溶剂 产品溶解度适中 综合效果好 溶剂回收成本
D. 晶种诱导 控制晶型 纯度高 需要晶种制备

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □SOP海报 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 农药原药制备工艺流程图
  • [ ] 合成操作SOP
  • [ ] 质量检测记录
  • [ ] 安全环保与职业健康措施

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解百力化学主要产品、含氮杂环在农药设计中的重要性、农药中间体质量要求。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注反应釜、离心机、干燥器、粉碎机、包装机、废气处理系统。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
反应温度 按工艺 影响速率和选择性 过高分解/副反应 夹套控温
pH 按工艺 影响反应平衡 pH偏离收率下降 自动滴加
加料顺序 按SOP 避免副反应 顺序错误安全风险 严格按规程
结晶温度 0-30℃ 影响收率和纯度 控制不当质量差 程序降温
干燥温度 按产品稳定性 除去溶剂 过高分解 真空低温干燥

Step 4：操作执行 【实施】完成原料称量与加入、合成反应控温/pH、反应终点判断、淬灭/中和、结晶养晶、离心过滤、干燥粉碎包装。

Step 5：质量检测 【检查】HPLC/GC含量测定、杂质谱分析、熔点测定、水分测定、外观检查。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对反应温度失控、收率偏低、杂质超标、废水COD高等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 农药原药制备工艺流程图1份
  2. [ ] 合成操作SOP1份
  3. [ ] 质量检测记录1份
  4. [ ] 安全环保与职业健康措施1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K5,K6。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K5 安全性 遗漏 基本 全面 能设计应急
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 农药原药制备是杂环合成、亲核取代等反应在精细化工中的综合应用，涉及合成、分离、纯化、分析、安全环保等多方面知识。本任务与前置课程T5-2、T7-2任务形成衔接。

【P2 核心主张】 农药生产的核心主张是：有效性和安全性并重。原药质量直接影响制剂药效，而生产过程中的安全环保控制直接影响企业可持续发展和社会责任。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重农药中间体的合成路线设计，本课程侧重原药的完整制备流程、结晶纯化和质量检测。

【P4 边界与批评】 农药合成常涉及有毒有害物质，本任务特别强调职业健康和环境保护，培养学生成为负责任的化工从业者。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T5-2、T7-2任务衔接，将杂环合成与亲核取代理论转化为百力化学真实农药原药的制备操作能力。

# 【T2-12】染料中间体制备（正大化工/锦云染料） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块5
建议课时：8课时
GPCT穿透：T层"染料中间体制备操作与控制能力"→C层"农药与医药中间体制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全红线意识与责任担当"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K5,K6

# ■ 任务呈现区

情境：泰州市正大化工有限公司、泰兴锦云染料有限公司生产染料中间体。你作为反应釜操作工，需要完成某染料中间体（如H酸、对位酯等）的制备操作，重点控制硝化、还原、磺化/重氮化等高风险步骤。

学习目标：

  1. 能完成染料中间体制备的工艺流程图；
  2. 能控制硝化、还原、重氮化等关键工序的温度和加料速度；
  3. 能进行含量、异构体、色度等检测；
  4. 能识别染料中间体生产中的安全环保风险并制定控制措施。

核心输出物：

  • [ ] 染料中间体制备工艺流程图
  • [ ] 硝化/还原/重氮化工序SOP
  • [ ] 质量检测记录
  • [ ] 安全环保与应急处置卡

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K5/K6

向上穿透：T层"染料中间体制备操作与控制能力"→C层"农药与医药中间体制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全红线意识与责任担当"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制硝化/还原/重氮化 反应釜操作工
安全员 识别高风险反应危险 安全管理员
质检员 含量/异构体检测 化验员
环保员 含氮/含酸废水处理 环保专员
设备员 耐腐设备/冷冻系统维护 设备维修工

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：染料中间体是合成染料的关键前体，包括苯系、萘系、蒽醌系中间体等。正大化工、锦云染料主要生产偶氮染料中间体。

2. 制备原理（以某偶氮染料中间体为例）：硝化→还原→重氮化→偶合。每步反应条件严格控制，重氮盐需低温现制现用。

3. 工艺流程：原料准备→硝化反应→分离→还原反应→重氮化→偶合/后处理→过滤→干燥→包装。

4. 质量控制：含量>95%（HPLC/滴定）；异构体符合标准；色度按企标；水分<1%；不溶物按企标。

5. 安全环保：硝化反应强放热、易爆；重氮盐热不稳定、干燥易爆；芳胺类有毒物质；含氮/含酸废水难处理。

# ■ 计划区

子目标分解：学习反应机理→熟悉工艺流程→控制高风险工序→质量检测→安全环保评估。

行动方案：研读正大化工/锦云染料资料、染料中间体合成文献；绘制带控制点流程图；编制硝化/还原/重氮化SOP；设计废水预处理方案。

# ■ 决策区

关键决策点：重氮化反应最关键的安全控制点

控制点 控制要求 偏离后果 措施
A. 温度 0-5℃ 重氮盐分解爆炸 冰水浴/冷冻盐水
B. 加料速度 缓慢滴加亚硝酸钠 局部过量生成副产物/危险 滴加控制
C. pH/酸度 强酸性 重氮盐不稳定 过量盐酸
D. 搅拌 充分 局部过热/浓度不均 功率监测

我的判断：□A □B □C □D 判断理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □SOP卡片 □应急处理卡 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 染料中间体制备工艺流程图
  • [ ] 硝化/还原/重氮化工序SOP
  • [ ] 质量检测记录
  • [ ] 安全环保与应急处置卡

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解染料中间体结构特征、硝化和重氮化作用、国家特殊安全要求。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注硝化釜、还原釜、重氮化釜、过滤器、干燥器、尾气吸收塔。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
硝化温度 按工艺 控制选择性 过高分解/爆炸 冷冻盐水
硝酸滴加速度 缓慢 控制放热 过快超温 滴加阀控制
还原温度 按工艺 控制反应 过高副反应 夹套控温
重氮化温度 0-5℃ 保证安全 超温分解 冷冻盐水
偶合pH 弱酸性/碱性 影响偶合效率 pH偏离收率低 缓冲控制

Step 4：操作执行 【实施】完成原料计量、硝化反应（低温缓慢加硝酸）、硝基物分离、还原反应、重氮化（严格低温）、偶合反应、过滤干燥包装。

Step 5：质量检测 【检查】HPLC含量测定、异构体分析、色度测定、水分测定。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对硝化超温、重氮盐分解、偶合不完全、废水超标等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 染料中间体制备工艺流程图1份
  2. [ ] 硝化/还原/重氮化工序SOP1份
  3. [ ] 质量检测记录1份
  4. [ ] 安全环保与应急处置卡1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K5,K6。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K5 安全性 遗漏 基本 全面 能设计应急
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 染料中间体制备是硝化、还原、重氮化、偶合等反应的综合应用，属于国家重点监管的危险化工工艺。本任务与前置课程T3-2任务形成直接衔接。

【P2 核心主张】 高危工艺的本质安全管理强调：通过工艺参数联锁、自动化控制、应急预案等手段，将风险控制在可接受范围内。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重硝化-重氮化的反应机理与HAZOP分析，本课程侧重实际装置操作中的温度控制、加料顺序、废水处理等工程细节。

【P4 边界与批评】 染料中间体生产中的重氮盐热不稳定性和含氮废水处理是教学难点，需要通过案例和仿真加深理解。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T3-2、T7-1任务衔接，将硝化重氮化理论转化为正大化工/锦云染料真实产品的制备操作与安全控制能力。

# 【T2-13】有机颜料制备（双乐颜料） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块6
建议课时：6课时
GPCT穿透：T层"有机颜料制备操作与控制能力"→C层"功能性精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"质量意识与环保责任"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K6,K7

# ■ 任务呈现区

情境：双乐颜料泰兴市有限公司生产有机颜料。你作为合成操作工，需要完成某有机颜料（如偶氮颜料或酞菁颜料）的制备操作，重点控制重氮化、偶合反应、颜料化处理和产品质量。

学习目标：

  1. 能完成有机颜料制备的工艺流程图；
  2. 能控制重氮化、偶合、颜料化等关键工序；
  3. 能进行色光、着色力、分散性、粒径等检测；
  4. 能识别颜料生产中的废水、粉尘等环保风险。

核心输出物：

  • [ ] 有机颜料制备工艺流程图
  • [ ] 重氮化-偶合-颜料化操作SOP
  • [ ] 颜料性能检测记录
  • [ ] 环保与职业健康措施

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K6/K7

向上穿透：T层"有机颜料制备操作与控制能力"→C层"功能性精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"质量意识与环保责任"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制重氮化/偶合/颜料化 合成操作工
质检员 色光/着色力/粒径检测 化验员
设备员 捏合机/压滤机/干燥器维护 设备维修工
安全员 识别重氮盐/粉尘风险 安全管理员
环保员 含色废水/粉尘处理 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：有机颜料是不溶性有色化合物，具有鲜艳色光、良好分散性和耐候性，广泛用于涂料、油墨、塑料、纺织印染等领域。双乐颜料是国内有机颜料龙头企业。

2. 制备原理（以偶氮颜料为例）：重氮化→偶合→颜料化（表面处理/捏合）。颜料性能取决于分子结构和粒子形态。

3. 工艺流程：原料准备→重氮化→偶合反应→颜料化（表面处理/捏合）→过滤→水洗→干燥→粉碎→包装→检测。

4. 质量控制：色光与标样近似；着色力95-105%；分散性按企标；粒径分布D50按标准；水分<2%；pH按企标。

5. 安全环保：重氮盐热不稳定；有机溶剂/粉尘；含氮/含色废水难处理；干燥/粉碎粉尘爆炸。

# ■ 计划区

子目标分解：学习颜料合成原理→熟悉工艺流程→控制关键工序→性能检测→环保评估。

行动方案：研读双乐颜料资料、有机颜料合成文献；绘制带控制点流程图；编制重氮化-偶合-颜料化SOP；设计废水脱色方案。

# ■ 决策区

关键决策点：改善有机颜料分散性的关键措施

方案 原理 效果 风险
A. 控制偶合条件 影响粒径和晶型 显著 条件优化复杂
B. 表面活性剂处理 改善表面性质 有效 影响其他性能
C. 颜料化捏合 机械改性 有效 能耗高
D. 微粉化 减小粒径 有效 粉尘风险

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □SOP海报 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 有机颜料制备工艺流程图
  • [ ] 重氮化-偶合-颜料化操作SOP
  • [ ] 颜料性能检测记录
  • [ ] 环保与职业健康措施

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解双乐颜料主要产品、有机颜料应用场景、关键质量指标。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注重氮化釜、偶合釜、捏合机、压滤机、干燥器、粉碎机。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
重氮化温度 0-5℃ 安全控制 超温分解 冷冻盐水
偶合pH 弱酸/弱碱 影响偶合效率 pH偏离色光差 缓冲体系
偶合温度 5-30℃ 影响粒径 温度过高粒径大 夹套控温
颜料化温度 按工艺 表面处理效果 过高破坏结构 程序控温
干燥温度 <120℃ 除水 过高变色/分解 热风控制

Step 4：操作执行 【实施】完成重氮盐制备、偶合组分配制、偶合反应、颜料化处理、过滤水洗、干燥粉碎、性能检测。

Step 5：质量检测 【检查】色光对比、着色力测定、分散性试验、粒径分布测定、水分测定。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对色光偏离、着色力低、分散性差、废水色度高等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 有机颜料制备工艺流程图1份
  2. [ ] 重氮化-偶合-颜料化操作SOP1份
  3. [ ] 颜料性能检测记录1份
  4. [ ] 环保与职业健康措施1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K6,K7。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进
K7 规范性 不规范 基本规范 规范 专业完整

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 有机颜料制备是重氮化、偶合反应与材料科学的交叉领域，涉及分子设计、晶体工程、表面改性等知识。本任务与前置课程T3-2、T7-1任务形成衔接。

【P2 核心主张】 颜料的应用性能不仅取决于化学结构，还强烈依赖于粒子形态、表面性质和分散状态。这要求学生从"合成"思维拓展到"材料"思维。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重芳环取代和重氮化反应机理，本课程侧重颜料的完整制备流程和颜料化性能控制。

【P4 边界与批评】 颜料生产的废水脱色和粉尘控制是环保难点，体现了精细化工绿色制造的要求。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T3-2、T7-1任务衔接，将芳环取代与重氮化理论转化为双乐颜料真实产品的制备操作与性能控制能力。

# 【T2-14】医药中间体制备（森田/润泰/安环/塞纳） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块5
建议课时：8课时
GPCT穿透：T层"医药中间体制备操作与控制能力"→C层"农药与医药中间体制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"质量合规与生命责任意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K5,K6,K7

# ■ 任务呈现区

情境：泰州森田/润泰/安环/塞纳等药企生产医药中间体。你作为合成操作工，需要完成某医药中间体（如杂环砌块、手性中间体等）的制备操作，重点控制GMP合规、反应条件、纯度和杂质谱。

学习目标：

  1. 能完成医药中间体制备的工艺流程图；
  2. 能控制合成反应的温度、pH、溶剂、加料顺序；
  3. 能进行含量、手性纯度/异构体、残留溶剂、重金属等检测；
  4. 能识别医药生产中的GMP合规、数据完整性和交叉污染风险。

核心输出物：

  • [ ] 医药中间体制备工艺流程图
  • [ ] 合成操作SOP（GMP风格）
  • [ ] 质量检测与杂质谱记录
  • [ ] GMP合规与EHS措施

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K5/K6/K7

向上穿透：T层"医药中间体制备操作与控制能力"→C层"农药与医药中间体制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"质量合规与生命责任意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制合成反应条件 合成操作工
QA专员 记录审核/偏差处理 质量管理员
质检员 含量/杂质/残留溶剂检测 化验员
设备员 反应釜/离心机/干燥器清洁维护 设备维修工
EHS专员 安全环保与职业健康 安全环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：医药中间体是原料药合成的前体，分为初级中间体、高级中间体、GMP中间体等。泰兴医药化工产业集聚，多家企业为国内外药企提供中间体。

2. 制备原理（以某杂环医药中间体为例）：关键砌块合成→官能团转化→保护/脱保护→手性控制→纯化。常用反应包括亲核取代、缩合、环化、催化氢化等。

3. 工艺流程：原料称量（双人复核）→反应釜投料→反应过程监控→淬灭/萃取→结晶/层析→过滤/离心→干燥→包装→质量检测→放行。

4. 质量控制：含量>98-99%（HPLC/GC）；异构体/手性纯度符合要求；残留溶剂符合ICH Q3C；重金属符合标准；有关物质符合标准。

5. 安全环保：原料/溶剂多为易燃、有毒；催化氢化有燃爆风险；基因毒性杂质控制；交叉污染风险。

# ■ 计划区

子目标分解：学习医药中间体特点→熟悉GMP基本要求→设计合成路线/流程→控制反应条件→质量检测→合规记录。

行动方案：研读相关药企资料、ICH Q7/Q3C指南；绘制带控制点流程图；编制GMP风格SOP；设计杂质谱控制方案。

# ■ 决策区

关键决策点：医药中间体生产中防止交叉污染的关键措施

措施 原理 效果 风险
A. 专用设备/生产线 物理隔离 效果最好 成本高
B. 清洁验证 证明残留低于限度 必要 验证工作量大
C. 阶段性生产 同一设备按顺序生产不同产品 常用 清洁要求严格
D. 密闭系统 防止粉尘扩散 有效 设备投入高

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □SOP文件 □GMP记录模板 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 医药中间体制备工艺流程图
  • [ ] 合成操作SOP（GMP风格）
  • [ ] 质量检测与杂质谱记录
  • [ ] GMP合规与EHS措施

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解ICH Q7对中间体生产的基本要求、GMP核心理念、泰州医药化工产业特点。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注称量间、反应釜、纯化设备、洁净区、QC实验室。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
反应温度 按工艺 影响收率和杂质 过高分解/副产物 夹套控温
pH 按工艺 影响反应/萃取 pH偏离收率/纯度下降 自动滴加
加料顺序 按SOP 避免副反应 顺序错误安全风险 双人复核
结晶溶剂比 按工艺 影响纯度和收率 比例不当质量差 按批记录
干燥温度 按产品稳定性 除残留溶剂 过高降解 真空低温干燥

Step 4：操作执行 【实施】完成原料称量复核、投料反应、过程监控、淬灭萃取、结晶纯化、过滤干燥、包装贴签、质量检测。

Step 5：质量检测 【检查】HPLC/GC含量测定、有关物质/杂质谱分析、残留溶剂检测、手性纯度测定（如适用）。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对含量不合格、杂质超标、残留溶剂不合格、记录偏差等异常编制CAPA。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 医药中间体制备工艺流程图1份
  2. [ ] 合成操作SOP（GMP风格）1份
  3. [ ] 质量检测与杂质谱记录1份
  4. [ ] GMP合规与EHS措施1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K5,K6,K7。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K5 安全性 遗漏 基本 全面 能设计应急
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进
K7 规范性 不规范 基本规范 规范 符合GMP要求

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 医药中间体生产是精细化工与制药工程的交叉领域，GMP、ICH指南和风险管理是其核心理论基础。本任务与前置课程T5-2、T7-2、T9-1任务形成衔接。

【P2 核心主张】 医药中间体生产的核心主张是"质量源于设计"（QbD）和"数据完整性"：每一步操作都要有记录、可追溯、受控。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重合成路线设计和不对称合成机理，本课程侧重GMP合规、杂质谱控制和清洁验证等制药工程实践。

【P4 边界与批评】 医药中间体与API的要求存在差异，需要根据客户要求和注册阶段确定控制策略。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T5-2、T7-2、T9-1任务衔接，将合成理论与GMP规范转化为森田/润泰/安环/塞纳真实医药中间体的制备操作与合规能力。

# 【T2-15】特种表面活性剂/助剂制备（盛泰化学/中燃/扬名） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块6
建议课时：6课时
GPCT穿透：T层"特种表面活性剂制备操作与控制能力"→C层"功能性精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全规范与环保意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K6,K7

# ■ 任务呈现区

情境：江苏盛泰化学科技有限公司、泰州中燃化工有限公司、扬名科技等生产表面活性剂及助剂。你作为操作工，需要完成某类表面活性剂（如脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES、烷基糖苷APG等）的制备操作。

学习目标：

  1. 能完成表面活性剂制备的工艺流程图；
  2. 能控制磺化/乙氧基化/糖苷化等关键反应；
  3. 能进行活性物含量、pH、色泽、泡沫等检测；
  4. 能识别表面活性剂生产中的高温、强酸、SO3等安全风险。

核心输出物：

  • [ ] 表面活性剂制备工艺流程图
  • [ ] 磺化/乙氧基化/糖苷化操作SOP
  • [ ] 产品质量检测记录
  • [ ] 安全环保与职业健康措施

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K6/K7

向上穿透：T层"特种表面活性剂制备操作与控制能力"→C层"功能性精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"安全规范与环保意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制磺化/乙氧基化反应 反应操作工
质检员 活性物/pH/色泽检测 化验员
设备员 SO3发生装置/换热器维护 设备维修工
安全员 识别SO3/高温/强酸风险 安全管理员
环保员 废气/废水处理 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：表面活性剂具有亲水亲油两性结构，广泛应用于洗涤剂、化妆品、纺织助剂、农药乳化剂、油田化学品等。

2. 制备原理（以AES为例）：脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）+ SO3/氯磺酸 → AES + H2SO4，再中和得到产品。乙氧基化反应：脂肪醇 + 环氧乙烷 → AEO。

3. 工艺流程：脂肪醇/原料准备→乙氧基化（如需要）→磺化/硫酸化→中和→漂白/脱色→调黏→过滤→灌装→检测。

4. 质量控制：活性物含量按企标；pH按标准；色泽（APHA/Klett）；泡沫高度；无机盐含量；未磺化物含量。

5. 安全环保：SO3强腐蚀、强氧化；环氧乙烷易燃易爆有毒；强放热反应；含硫酸/磺酸废水。

# ■ 计划区

子目标分解：学习表面活性剂结构与性能→熟悉工艺流程→控制关键反应→质量检测→安全环保评估。

行动方案：研读盛泰/中燃/扬名资料、表面活性剂合成文献；绘制带控制点流程图；编制操作SOP；设计SO3尾气处理方案。

# ■ 决策区

关键决策点：提高AES产品质量（色泽低、活性物含量高）的关键控制点

控制点 控制要求 偏离后果 措施
A. SO3/原料摩尔比 严格控制 未磺化物高或过度磺化 在线分析+反馈
B. 磺化温度 35-55℃ 高温导致色泽深 冷却系统
C. SO3气体浓度 3-5% 过高反应剧烈 空气稀释
D. 中和pH 6-8 过酸/过碱影响稳定性 自动中和

我的判断：□A □B □C □D 判断理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □SOP海报 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 表面活性剂制备工艺流程图
  • [ ] 磺化/乙氧基化/糖苷化操作SOP
  • [ ] 产品质量检测记录
  • [ ] 安全环保与职业健康措施

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解表面活性剂HLB值、应用配方、泰兴相关企业产品。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注乙氧基化反应器、SO3发生器、磺化反应器、中和釜、脱色釜、灌装机。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
磺化温度 35-55℃ 控制色泽和选择性 过高色泽深 冷冻盐水
SO3浓度 3-5% 控制反应速率 过高反应剧烈 空气稀释
原料/SO3摩尔比 1:1.0-1.05 保证转化率 过高过度磺化 流量控制
中和pH 6-8 产品稳定性 过酸/过碱分层 自动中和
脱色温度 按工艺 改善色泽 过高分解 夹套控温

Step 4：操作执行 【实施】完成原料预热、乙氧基化/磺化反应、中和、脱色、调黏、过滤灌装。

Step 5：质量检测 【检查】活性物含量、pH、色泽、泡沫高度、无机盐含量。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对SO3泄漏、反应超温、色泽超标、活性物含量低等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 表面活性剂制备工艺流程图1份
  2. [ ] 磺化/乙氧基化/糖苷化操作SOP1份
  3. [ ] 产品质量检测记录1份
  4. [ ] 安全环保与职业健康措施1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K6,K7。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进
K7 规范性 不规范 基本规范 规范 专业完整

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 表面活性剂制备涉及磺化、乙氧基化等单元反应，属于大宗与特种精细化学品的重要分支。本任务与前置课程T1-5、T5-4、T9-1任务形成衔接。

【P2 核心主张】 表面活性剂性能由其亲水亲油平衡（HLB）、分子结构和聚集行为决定。工艺控制不仅影响化学组成，还影响产品的应用性能。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重磺化和环氧乙烷反应机理，本课程侧重表面活性剂连续化生产、质量检测和安全环保控制。

【P4 边界与批评】 表面活性剂生产涉及高温强腐蚀和危险化学品，需要严格的安全联锁和应急预案。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T1-5、T5-4、T9-1任务衔接，将亲核取代与开环反应理论转化为盛泰/中燃/扬名真实表面活性剂产品的制备操作能力。

# 【T2-16】水处理剂制备（安绿达/宏泰） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块6
建议课时：6课时
GPCT穿透：T层"水处理剂制备操作与控制能力"→C层"功能性精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"环保责任与安全生产"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K6,K7

# ■ 任务呈现区

情境：泰州安绿达环保科技有限公司、江苏宏泰水处理有限公司等生产水处理剂。你作为操作工，需要完成某类水处理剂（如聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM、阻垢剂等）的制备操作。

学习目标：

  1. 能完成水处理剂制备的工艺流程图；
  2. 能控制聚合反应的温度、pH、引发剂用量；
  3. 能进行盐基度、黏度、分子量、残余单体等检测；
  4. 能识别水处理剂生产中的腐蚀、粉尘和单体毒性风险。

核心输出物：

  • [ ] 水处理剂制备工艺流程图
  • [ ] 聚合/中和操作SOP
  • [ ] 产品质量检测记录
  • [ ] 安全环保与职业健康措施

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K6/K7

向上穿透：T层"水处理剂制备操作与控制能力"→C层"功能性精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"环保责任与安全生产"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制聚合/中和反应 反应操作工
质检员 盐基度/黏度/分子量检测 化验员
设备员 反应釜/研磨机/干燥器维护 设备维修工
安全员 识别腐蚀/粉尘/单体风险 安全管理员
环保员 含铝/含单体废水处理 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：水处理剂用于工业和生活污水处理，包括絮凝剂、阻垢剂、杀菌剂、缓蚀剂等。PAC和PAM是产量最大、应用最广的两大类絮凝剂。

2. 制备原理（以PAC为例）：铝灰/铝矾土与盐酸反应生成聚合氯化铝。以PAM为例：丙烯酰胺水溶液在引发剂作用下自由基聚合。

3. 工艺流程：原料准备→酸溶/聚合反应→熟化→中和/调配→过滤→干燥/造粒→包装→检测。

4. 质量控制：PAC：氧化铝含量、盐基度、pH、不溶物；PAM：分子量、黏度、固含量、残余单体含量、溶解时间。

5. 安全环保：盐酸腐蚀；铝盐粉尘；丙烯酰胺单体神经毒性；聚合放热。

# ■ 计划区

子目标分解：学习水处理剂种类→熟悉工艺流程→控制聚合/中和反应→质量检测→安全环保评估。

行动方案：研读安绿达/宏泰资料、水处理剂合成文献；绘制带控制点流程图；编制操作SOP；设计废水处理方案。

# ■ 决策区

关键决策点：控制PAM残余单体含量的关键措施

方案 原理 效果 风险
A. 优化引发剂用量 提高转化率 有效 过多分子量下降
B. 控制聚合温度 避免暴聚 有效 温度低反应慢
C. 后熟化/保温 继续反应降低单体 有效 时间长能耗高
D. 添加链转移剂 调节分子量 间接 需优化配方

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □SOP海报 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 水处理剂制备工艺流程图
  • [ ] 聚合/中和操作SOP
  • [ ] 产品质量检测记录
  • [ ] 安全环保与职业健康措施

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解水处理剂在污水处理中的作用机理、泰兴相关企业产品。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注溶解釜、聚合反应釜、熟化槽、干燥器、造粒机、包装机。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
反应温度 按工艺 影响聚合度和转化 过高暴聚/降解 夹套控温
pH 按工艺 影响水解度 偏离影响絮凝效果 自动调节
引发剂用量 按配方 影响分子量和单体残余 过多分子量低 精密计量
熟化时间 按工艺 降低残余单体 不足单体高 保温熟化
干燥温度 <100℃ 除水 过高产品降解 热风控制

Step 4：操作执行 【实施】完成原料溶解/配制、聚合反应控制、熟化、中和调配、过滤干燥造粒、包装。

Step 5：质量检测 【检查】氧化铝含量/分子量、盐基度/黏度、残余单体、溶解时间。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对聚合暴聚、分子量不达标、残余单体超标、废水铝离子超标等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 水处理剂制备工艺流程图1份
  2. [ ] 聚合/中和操作SOP1份
  3. [ ] 产品质量检测记录1份
  4. [ ] 安全环保与职业健康措施1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K6,K7。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进
K7 规范性 不规范 基本规范 规范 专业完整

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 水处理剂制备涉及酸碱中和、自由基聚合、水解缩聚等反应，是精细化工服务环境保护的典型应用。本任务与前置课程T1-4、T9-1任务形成衔接。

【P2 核心主张】 水处理剂的效能不仅取决于化学成分，还取决于聚合度、电荷密度、分子量分布等结构参数，体现了"结构决定性能"的化学工程思想。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重聚合反应和酸碱中和机理，本课程侧重水处理剂的实际生产、应用性能检测和环保安全。

【P4 边界与批评】 部分水处理剂（如含铝絮凝剂、丙烯酰胺单体）存在健康和环境风险，需要严格控制产品质量和使用条件。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T1-4、T9-1任务衔接，将聚合与中和理论转化为安绿达/宏泰真实水处理剂产品的制备操作能力。

# 【T2-17】电子化学品/高性能助剂制备（金泰/羽安/锦鸡/远邦） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块6
建议课时：6课时
GPCT穿透：T层"电子化学品制备操作与控制能力"→C层"功能性精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"精益求精与高质量发展意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K6,K7

# ■ 任务呈现区

情境：泰州金泰环保科技有限公司、泰兴羽安新型材料科技有限公司、泰兴锦鸡新材料有限公司、远邦化工等生产电子化学品或高性能助剂。你作为操作工，需要完成某类电子化学品/高性能助剂（如高纯试剂、电子级溶剂、特种助剂等）的制备操作。

学习目标：

  1. 能完成电子化学品/高性能助剂制备的工艺流程图；
  2. 能控制纯化、配制、过滤、包装等关键工序；
  3. 能进行纯度、水分、金属离子、粒径/分散等检测；
  4. 能识别电子化学品生产中的洁净度、金属离子污染、防静电等质量风险。

核心输出物：

  • [ ] 电子化学品/高性能助剂制备工艺流程图
  • [ ] 纯化/配制/包装操作SOP
  • [ ] 产品质量检测记录
  • [ ] 洁净生产与质量控制措施

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K6/K7

向上穿透：T层"电子化学品制备操作与控制能力"→C层"功能性精细化学品制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"精益求精与高质量发展意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制纯化/配制/包装 操作工
质检员 纯度/水分/金属离子检测 化验员（可能需ICP-MS）
设备员 洁净设备/过滤系统维护 设备维修工
QA专员 洁净区管理/记录审核 质量管理员
安全员 识别静电/易燃/有毒风险 安全管理员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：电子化学品是电子工业配套材料，如高纯酸碱、光刻胶配套试剂、电子级溶剂、CMP材料等，对纯度、金属离子、颗粒度要求极高。

2. 制备原理：通常包括原料精制、精馏/结晶纯化、超净过滤、洁净灌装、严格包装等步骤，核心是去除痕量杂质和颗粒。

3. 工艺流程：原料进厂检验→预处理→精馏/纯化→离子交换/吸附→超净过滤→洁净灌装→封口→标签→成品检验→放行。

4. 质量控制：纯度≥99.99%；水分<ppm级；金属离子<ppb级；颗粒数按SEMI标准；色度、酸度等按企标。

5. 安全环保：溶剂易燃；酸碱腐蚀；静电危险；洁净区管理严格。

# ■ 计划区

子目标分解：学习电子化学品特点→熟悉洁净生产工艺→控制纯化/灌装→痕量检测→质量控制。

行动方案：研读金泰/羽安/锦鸡/远邦资料、SEMI标准；绘制带控制点流程图；编制洁净生产SOP；设计质量控制点。

# ■ 决策区

关键决策点：电子化学品生产中控制金属离子污染的最关键措施

措施 原理 效果 风险
A. 高纯原料 从源头降低杂质 基础 成本高
B. 不锈钢设备/内衬 避免设备溶出 有效 投资高
C. 洁净区生产 防止环境颗粒污染 有效 运行成本高
D. 超净过滤 去除颗粒和胶体 有效 滤芯选择关键

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □SOP文件 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 电子化学品/高性能助剂制备工艺流程图
  • [ ] 纯化/配制/包装操作SOP
  • [ ] 产品质量检测记录
  • [ ] 洁净生产与质量控制措施

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解电子化学品分类、SEMI等级、泰州相关企业产品。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注原料储罐、纯化塔、过滤器、洁净灌装线、包装系统。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
精馏温度/真空 按工艺 分离杂质 控制不当纯度差 DCS控制
过滤精度 0.05-0.2μm 去除颗粒 精度不足污染 滤芯选择
洁净度等级 百级/千级 防止颗粒污染 等级不足产品不合格 HVAC维护
包装材料 高纯HDPE/玻璃瓶 防止二次污染 材质不当溶出 供应商审计
金属离子 <ppb级 满足电子级要求 超标影响芯片 ICP-MS监控

Step 4：操作执行 【实施】完成原料接收检验、纯化操作、超净过滤、洁净灌装、封口贴签、成品检验。

Step 5：质量检测 【检查】GC纯度、卡尔费休水分、ICP-MS金属离子、颗粒计数、色度。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对纯度不合格、金属离子超标、颗粒污染、灌装泄漏等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 电子化学品/高性能助剂制备工艺流程图1份
  2. [ ] 纯化/配制/包装操作SOP1份
  3. [ ] 产品质量检测记录1份
  4. [ ] 洁净生产与质量控制措施1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K6,K7。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进
K7 规范性 不规范 基本规范 规范 专业完整

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 电子化学品是精细化工向高端化发展的代表，涉及痕量分析、洁净技术、质量控制等先进制造理念。本任务与前置课程T9-1、T10-2任务形成衔接。

【P2 核心主张】 电子化学品的核心主张是"纯度决定性能"：在半导体制造中，痕量金属离子和颗粒都可能导致芯片良率下降。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重分离纯化和仪器分析，本课程侧重电子化学品的高纯制备和洁净生产实践。

【P4 边界与批评】 电子化学品生产投资大、标准严，需要在教学中强调"精益求精"的质量文化。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T9-1、T10-2任务衔接，将分离纯化与质量分析理论转化为金泰/羽安/锦鸡/远邦真实高端产品的制备操作能力。

# 【T2-18】芳香族羧酸/酸酐/酯类产品制备（琴梅/黄桥/双键） 【T】

所属课程：精细化学品制备技术
所属模块：模块7
建议课时：8课时
GPCT穿透：T层"羧酸衍生物制备操作与控制能力"→C层"羧酸及其衍生物制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"规范操作与环保意识"
COMET覆盖：K1,K2,K4,K5,K6,K7

# ■ 任务呈现区

情境：泰州琴梅化工科技、黄桥化工、江苏双键科技有限公司等生产芳香族羧酸、酸酐、酯类产品。你作为合成操作工，需要完成某类芳香族羧酸衍生物（如苯甲酸、邻苯二甲酸酐、苯甲酸酯等）的制备操作。

学习目标：

  1. 能完成芳香族羧酸/酸酐/酯类产品制备的工艺流程图；
  2. 能控制氧化、酯化、蒸馏等关键工序；
  3. 能进行酸值、皂化值、酯含量、色泽、熔点等检测；
  4. 能识别氧化/酯化过程中的高温、易燃、腐蚀等风险。

核心输出物：

  • [ ] 芳香族羧酸/酸酐/酯类产品制备工艺流程图
  • [ ] 氧化/酯化/蒸馏操作SOP
  • [ ] 产品质量检测记录
  • [ ] 安全环保与职业健康措施

# ■ 任务定位栏

【3D Penetration】

内容维度：② 任务操作型（完整产品制备与装置操作）

行动维度：资讯→计划→决策→展示→执行→检查→评价

需求维度：目标水平=L3-L4 | 核心K标准：K1/K2/K4/K5/K6/K7

向上穿透：T层"羧酸衍生物制备操作与控制能力"→C层"羧酸及其衍生物制备能力"→P层"化工生产操作与控制能力"→G层"规范操作与环保意识"

# ■ 学生分组与角色分配【必备·勿遗漏】

角色 主要职责 对应岗位映射
工艺主操 控制氧化/酯化/蒸馏 反应操作工
质检员 酸值/皂化值/酯含量检测 化验员
设备员 氧化塔/酯化釜/精馏塔维护 设备维修工
安全员 识别高温/易燃/腐蚀风险 安全管理员
环保员 含酸/含醇废水废气处理 环保专员

# ■ 知识准备区

1. 产品简介：芳香族羧酸、酸酐、酯类产品是重要的精细化工原料和中间体，广泛用于增塑剂、涂料、医药、农药、香料等领域。

2. 制备原理（以苯甲酸为例）：甲苯液相空气氧化：C6H5CH3 + [O] → C6H5COOH + H2O。以苯甲酸酯为例：苯甲酸 + 醇 → 苯甲酸酯 + H2O（酸催化）。以邻苯二甲酸酐为例：邻二甲苯气相氧化。

3. 工艺流程：原料准备→氧化/酯化反应→分离→精制（蒸馏/结晶）→包装→检测。

4. 质量控制：酸值/皂化值按标准；酯含量>98%；色泽（APHA）；熔点按企标；水分<0.5%。

5. 安全环保：氧化反应放热；有机溶剂易燃；酸/醇腐蚀性；含酸废水；VOCs排放。

# ■ 计划区

子目标分解：学习羧酸衍生物合成原理→熟悉工艺流程→控制氧化/酯化/蒸馏→质量检测→安全环保评估。

行动方案：研读琴梅/黄桥/双键资料；绘制带控制点流程图；编制操作SOP；设计废水废气处理方案。

# ■ 决策区

关键决策点：提高酯化反应平衡转化率的关键措施

方案 原理 效果 风险
A. 使用过量的醇 提高转化率 有效 分离成本增加
B. 移除生成的水 移动平衡 显著 需脱水装置
C. 使用强酸催化剂 加快反应 有效 腐蚀/副反应
D. 提高反应温度 加快速率 有效 副反应增加

我的选择：□A □B □C □D 选择理由：________________________________

# ■ 展示区

展示形式：□工艺流程图 □SOP海报 □口头汇报（5分钟）

展示内容清单：

  • [ ] 芳香族羧酸/酸酐/酯类产品制备工艺流程图
  • [ ] 氧化/酯化/蒸馏操作SOP
  • [ ] 产品质量检测记录
  • [ ] 安全环保与职业健康措施

# ■ 执行区

Step 1：资讯获取 【资讯】了解羧酸衍生物在塑料增塑剂、涂料、医药等领域的应用、相关企业产品。

Step 2：工艺流程学习 【计划】绘制流程图，标注氧化反应器、酯化釜、精馏塔、结晶器、干燥器、包装机。

Step 3：工艺参数决策 【决策】填写参数控制表：

参数 控制范围 控制意义 偏离后果 调整措施
氧化温度 按工艺 控制选择性 过高燃烧/副产物 多级冷却
氧气浓度 按安全限 防爆 过高爆炸风险 惰性气体稀释
酯化温度 80-150℃ 反应速率 过高副反应 夹套控温
醇酸摩尔比 1.1-2:1 提高转化率 过高分离能耗 配方优化
精馏真空度 按产品沸点 分离纯化 不足分离不彻底 真空系统优化

Step 4：操作执行 【实施】完成原料准备、氧化/酯化反应、分离、精制（精馏/结晶）、干燥包装。

Step 5：质量检测 【检查】酸值/皂化值、酯含量、色泽、熔点、水分。

Step 6：异常处理演练 【评价】针对氧化超温、转化率低、色泽深、废水COD高等异常编制预案。

Step 7：汇报展示 【展示】小组汇报。

# ■ 成果提交区

  1. [ ] 芳香族羧酸/酸酐/酯类产品制备工艺流程图1份
  2. [ ] 氧化/酯化/蒸馏操作SOP1份
  3. [ ] 产品质量检测记录1份
  4. [ ] 安全环保与职业健康措施1份

# ■ 评价反思区

【K1-K8成果评价】 重点覆盖K1,K2,K4,K5,K6,K7。

K标准 1分 2分 3分 4分
K1 直观性 混乱 基本清楚 清晰 能讲解
K2 功能性 不适用 部分适用 适用 可直接操作
K4 工作过程导向 缺失 基本完整 完整 能优化
K5 安全性 遗漏 基本 全面 能设计应急
K6 社会责任 无环保意识 初步 较全面 能提出绿色改进
K7 规范性 不规范 基本规范 规范 专业完整

组内互评与个人自评（同前格式）。

小组协作系数：____

# ■ 理论注解 ★

【P1 理论溯源】 芳香族羧酸/酸酐/酯类制备涉及氧化反应、酯化反应、羧酸衍生物转化等基础有机化学知识，是精细化工产业链中的重要环节。本任务与前置课程T2-2、T8-1任务形成衔接。

【P2 核心主张】 羧酸衍生物制备的核心主张是：氧化反应的选择性和酯化反应的平衡控制是产品质量和收率的关键。

【P3 为什么用它】 前置课程侧重氧化反应机理和羧酸衍生物的官能团转化，本课程侧重真实工业产品的完整制备流程、分离精制和产业化安全环保控制。

【P4 边界与批评】 芳香族氧化反应属于高风险工艺，需要严格控制温度、氧浓度和防爆措施；酯化废水含酸含醇，需要回收处理。

【P5 理论对话】 本任务与前置课程T2-2、T8-1任务衔接，将氧化与羧酸衍生物理论转化为琴梅/黄桥/双键真实产品的制备操作能力。

# 附录

# 附1：课程整体COMET-K覆盖统计

任务编号 任务名称 主要覆盖K标准
T2-1 染料助剂/表面活性剂——盛泰/远邦 K1,K2,K4,K6
T2-2 苯甲醇/苯甲醛/苯甲酸产业链——诚信森博 K1,K2,K4,K5,K6
T2-3 咪唑类医药中间体——森田 K1,K2,K4,K5,K6,K7
T2-4 三氟乙酸系列——太平洋 K1,K2,K4,K5,K6,K7
T2-5 含氟芳香族中间体——永禾/科慕/中钢 K1,K2,K4,K5,K6
T2-6 丙烯酸/丙烯酸酯类产品——三木/联泓/科尚 K1,K2,K4,K5,K6,K7
T2-7 涂料树脂/聚合物助剂——泰特尔/中燃/扬名 K1,K2,K4,K6,K7
T2-8 香精香料单体——爱普/华盛/折桂 K1,K2,K3,K4,K5,K6
T2-9 胶粘剂/橡胶助剂——双键/瑞合 K1,K2,K4,K6,K7
T2-10 氯乙酸等氯代精细化学品——诺力昂 K1,K2,K4,K5,K6
T2-11 农药原药——百力化学 K1,K2,K4,K5,K6
T2-12 染料中间体——正大/锦云 K1,K2,K4,K5,K6
T2-13 有机颜料——双乐颜料 K1,K2,K4,K6,K7
T2-14 医药中间体——森田/润泰/安环/塞纳 K1,K2,K4,K5,K6,K7
T2-15 特种表面活性剂/助剂——盛泰/中燃/扬名 K1,K2,K4,K6,K7
T2-16 水处理剂——安绿达/宏泰 K1,K2,K4,K6,K7
T2-17 电子化学品/高性能助剂——金泰/羽安/锦鸡/远邦 K1,K2,K4,K6,K7
T2-18 芳香族羧酸/酸酐/酯类——琴梅/黄桥/双键 K1,K2,K4,K5,K6,K7

# 附2：与前置课程"精细有机合成技术"的理论映射

本任务 对应前置任务 前置反应类型/知识 本课程侧重点
T2-2 苯甲醇/苯甲醛/苯甲酸 T1-2 自由基取代 甲苯侧链氯化/水解/氧化 完整产业链制备与品质控制
T2-3 咪唑类医药中间体 T2-2 亲电取代/T5-2 杂环合成 芳环取代、杂环构建 GMP合规与医药中间体质量控制
T2-4 三氟乙酸系列 T1-4 卤代烃/T7-2 含氟化合物 卤化、氰基水解、电解氟化 含氟精细化学品产业化安全
T2-5 含氟芳香族中间体 T2-2 亲电取代/T7-2 含氟化合物 芳环亲电取代、Balz-Schiemann 氟化工特殊风险与产品制备
T2-6 丙烯酸/酯类 T1-5 自由基聚合/T8-2 羧酸衍生物 丙烯酸制备、酯化、聚合 涂料/胶黏剂产业链完整制备
T2-7 涂料树脂/聚合物助剂 T1-5 自由基聚合 自由基聚合机理 配方设计与树脂应用性能
T2-8 香精香料单体 T3-1 加成/T4-1 消除/T8-2 羧酸衍生物 加成、消除、酯化 天然/合成香料调配与品质
T2-9 胶粘剂/橡胶助剂 T1-5 自由基聚合/T8-2 羧酸衍生物 聚合、交联、增塑 配方设计与力学性能测试
T2-10 氯乙酸 T1-1 氯化反应 乙酸氯化选择性 氯代精细化学品制备与HCl处理
T2-11 农药原药 T5-2 杂环合成/T7-2 含氮化合物 杂环合成、含氮反应 农药原药结晶纯化与安全
T2-12 染料中间体 T3-2 硝化/T3-4 重氮化/T4-3 还原 硝化、还原、重氮化、偶合 高危反应安全控制
T2-13 有机颜料 T3-4 重氮化 重氮化、偶合 颜料化与分散性能
T2-14 医药中间体 T5-2 杂环合成/T7-2 含氮/T9-1 不对称合成 杂环合成、不对称催化 GMP合规、杂质谱控制
T2-15 表面活性剂 T1-5 自由基/T5-4 磺化 磺化、乙氧基化、聚合 连续化生产与应用性能
T2-16 水处理剂 T1-4 聚合 自由基聚合、中和 环保应用与产品性能
T2-17 电子化学品 T9-1 分离纯化/T10-2 仪器分析 精馏、结晶、分析检测 高纯制备与洁净生产
T2-18 羧酸/酸酐/酯类 T2-2 氧化/T8-1 羧酸/T8-2 羧酸衍生物 氧化、酯化、羧酸衍生物 增塑剂/涂料原料制备

# 附3：校企协同实施建议

  1. 企业参观与讲座：建议组织学生赴泰兴经济开发区（澄江路西侧产业带）和新街镇园区企业参观，邀请企业技术人员讲解实际工艺流程。
  2. 案例来源：优先使用 P2-1 报告中企业实际产品数据、工艺流程图和环保措施，确保任务真实性和地域相关性。
  3. 安全红线：所有涉及硝化、重氮化、氯化、氧化、氟化等高危工艺的任务，必须先进行安全教育和应急预案演练。
  4. 虚拟仿真：建议配套 DCS/OTS 仿真系统，让学生在仿真环境中练习异常工况处理。
  5. 评价体系：课程总评 = 过程性工单成果（60%）+ 企业导师评分（20%）+ 期末综合答辩（20%）。

# 附4：教学资源索引

资源类型 推荐内容
企业报告 P2-1_全维度生产教学分析报告集_第01章_精细化工产业.md
产业总表 P0-1_114家企业产业分类总表.md
方法手册 COMET方法手册中文版.md、COMET方法手册中文版_重写版_完整.md
GPCT框架 GPCT能力体系深度研究报告.md、GPCT任务系统层级架构实例：数控技术专业.md
K标准模板 COMET八标准评价Rubric空白模板（可填表）.md
教学指导书 泰州职业技术学院工单式教学指导书（第1版）.md

文档版本：V1.0
编制日期：2026-06-09
适用对象：泰州职业技术学院化工类"工单式教学"试点班级
配套课程：《精细有机合成技术》（前置课程）+ 《精细化学品制备技术》（本课程）

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