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文檔簡介
括SO2的制取和凈化、SO2氧化成SO二和化工工藝學練習題一、填空題化學工藝學是研究由化工原料加工成化工產品的化學生產過程的一門科學,內容包括生產方法、原理、流程和設備。化學工業的主要原料包括化學礦、煤、石油和天然氣。化工生產過程一般可概括為原料預處理、化學反應和產品分離及精制三大步驟。根據變質程度不同,煤可以分為其炭、褐煤、煙煤和無煙煤;隨變質程度增加廿量增加,氫和氧含量降低。化工中常見的三烯指乙烯、丙烯、丁二烯;三苯指苯、甲苯、二甲苯。石油是由相對分子質量不同、組成和結構不同、數量眾多的化合物構成的混合物。石油中的化合物可以分為空環烷煌、芳香煌三大類。為了充分利用寶貴的石油資源,要對石油進行一次加工和二次加工。一次加工方法為常壓蒸儲和減壓蒸儲;二次加工主要方法有:催化重整、催化裂化、加氫裂化和焦化等。辛烷值是衡量汽油抗爆震性能的指標,十六烷值是衡量柴油自燃性能的指標。天然氣的主要成分是更皇天然氣制合成氣的方法有蒸汽轉化土和部分氧化法,主要反應分別是CH4+出0=.CO+3H2和。CH4+1/202CO+2H2硫酸生產以原料劃分主要有殛理制酸、硫鐵礦制酸、冶煉煙氣制酸和石膏制酸等。工業氣體或廢氣脫硫方法分為兩種,高硫含量須采用濕法脫硫,低硫含量可以采用干法脫硫。SQ氧化成SO3反應是一個可逆、放熱、體積縮小的反應,因此,降低溫度、提_高壓力有利于平衡轉化率的提高。接觸法制硫酸工藝中主要設備包括沸騰爐、接觸室和吸收塔。硫酸生產工藝大致可以分為三步,包SO3的吸收16.稀硝酸生產工藝大致可以分為三步,包括氨氧化制NO、和水吸收NO2制酸17硝酸生產的原料有17.濃硝酸生產方法有超共沸酸精微法18.氨的主要用途是19.合成氨反NO氧化制NO2氨、空氣直接法、間接法生產化肥方程式,該反應是一個可逆、放熱、體積縮小的反應。平衡氨濃度與溫20.度、惰性氣體濃度有關。當溫度壓力、氫氮比和降低,或壓力升高時,都能使平衡氨濃度增大。21.目前合成氨生產的主要原料有兩種,它們是煤和天然氣22.甲烷化反應是CO+3H2=CH4+H2O。氯在氯堿廠主要用于生產巡亙和鹽酸。氯堿廠的主要產品一般有燒堿、鹽酸、和液氯。食鹽水電解陽極產物是_2_,陰極產物是NaOH和H2。食鹽水電解制氯堿方法有回復法、汞陰極法和離子交換膜法。氯堿生產工藝中,食鹽電解槽是核心設備,已知有三種不同的電解槽,它們是離子膜電解槽、隔膜電解槽、和水銀電解槽。尿素合成反應.為。銘鐵礦焙燒主要有兩種方法,它們是有鈣焙燒和無鈣焙燒。有鈣焙燒生產銘鹽的主要廢物是銘渣,它含有致癌物六價銘。常見的銘鹽產品主要有重銘酸鈉、重銘酸鉀、銘酊和(銘綠)Cr2O3。目前純堿生產主要有三種方法,它們是索爾維制堿法(氨堿法)、侯氏制堿法(聯堿法)和天然堿法。索爾維制堿法主要原料是NH3、CaCO3與NaCl。索爾維制堿法的總反應可以寫成2NaCl+CaCO3=Na2CO3+CaCl2,則該反應的原子利用度為48.85%(已知原子量Na:23,C:12,0:16,Ca:40,Cl:35.5)。侯氏制堿法主要原料是NH3>CO?與NaClo侯氏制堿法的主要產品是_2CO3和NH4CIo濕法磷酸生產的兩種主要原料是磷礦石和硫酸。磷酸生產工藝主要是根據硫酸鈣結晶形式劃分的,硫酸鈣常見有三種結晶形式,分別是兩水、半水和無水。烷基化最典型的應用是烷基化汽油生產和甲基叔丁基酸(MTBE)生產_。甲基叔丁基酸(MTBE)是常用的汽油添加劑,是通過烷基化反應生產的。氯化反應主要有三種類型,分別是加成氯化、取代氯化和氧氯化。生產氯乙烯主要原料是馬里和乙烯。氯乙烯的主要生產方法有乙烯氧氯化和乙妹和氯化氫加成。煌類熱裂解中一次反應的主要產物為乙烯和丙烯。烷燒熱裂解主要反應為脫氫反應和斷鏈反應。班基化最典型的應用是甲醇制醋酸。催化劑一般由活性組分、載體和助催化劑組成。乙烯環氧化制環氧乙烷催化劑的活性組分是Ag。丙烯晴的主要生產方法是重邕化,主要原料是丙烯和氨。環氧乙烷的主要生產方法是生環氧化,生產原料是乙烯和氧,主要用途是乙二醇。皂化反應是指油脂在堿性條件下的水解反應C.轉化率越高,選擇性也越高;D.收率10.乙烯環氧化法制環氧乙烷生產中加煤的化工利用途徑主要有三種,它們是煤干儲、煤氣化和煤液化。已知有三種不同煤氣化工藝,它們是17H、流化床、和氣流床。床煤干儲產物有焦炭、煤焦油和焦爐氣。水煤氣是以水蒸氣為氣化劑制得的煤氣,主要成分是CO和H2。半水煤氣是以空氣和水蒸氣作氣化劑制得的煤氣,主要成分是C£、2和N2。合成氣的主要成分是CO和煤氣化發生爐中煤層分為灰渣層、氧化層、還原層、干儲層和干燥層。煤液化有兩種工藝,它們是直接液化和間接液化。精細化學品是指小噸位、高附加值、具有特定用途或功能的化工產品o精細化學品生產常用的單元反應有磺化、硝化、氯化。綠色化學目標為任何一個化學的活動,包括使用的化學原料、化學和化工過里、以及最終的產品,對人類的健康和環境都應該是友好的。高分子化合物是指相對分子量高達104?106的化合物。高分子聚合反應分為加聚反應和縮聚反應石油化工中的三大合成材料指合成塑料、包成橡膠、合成纖維。常用的塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)。常用的合成纖維有途組、跳綸和晴綸。根據介質不同,聚合方法有四種,分別是本體聚合、溶液聚合、乳液聚合和懸浮聚合。二、單選題轉化率、選擇性與收率是衡量一個化工過程的重要指標。下列關于轉化率、選擇性與收率說法錯誤的是:(C)A.轉化率是針對反應物而言的;B.選擇性是針對目的產物而言的;等于轉化率與選擇性之積。下列油品中,沸程最低的是(A)A汽油B煤油C柴油D潤滑油下列哪種方法不能提高汽油辛烷值:(B)A.降低烯煌含量;B.降低芳煌含量;C.提高氧含量;D.添加甲基叔丁基酸。SO2的氧化反應是一個有催化劑存在下進行的可逆、放熱、體積縮小的反應。下列措施中不能提高SO2平衡轉化率的是:(D)A.降低溫度;B.提高壓力;C.增加氧含量;D.提高溫度。5.A對CO變換反應,下列說法正確的是:(B)高溫和高水碳比有利于平衡右移;B.C變換反應是可逆放熱反應;變換過程采用單反應器;.D..壓力對平衡和反應速度都無影響。6合成氨反應是:(A).A放熱、體積減小反應B.放熱、體積.C.大反應吸熱、體積減小反應D.吸熱、增體積增大反應下列關于合成氨的熔鐵催化劑FeaO4-Al2O3-K2O說法錯誤的是:(D)A.Fe3O4是活性組分;B.Al2O3是結構型助催化劑;C.K2O是電子型助催化劑;D.使用前不需升溫還原活化。在純堿生產過程中,溶解度最低,最先析出的是(B)TOC\o"1-5"\h\zA.NaClB.NaHCOsC.NH4CID.NH4HCO3下列關于煨燒與焙燒的說法正確的是:(C)A.焙燒是在高于熔點的高溫下進行;B.焙燒是物料分解失去結晶水或揮發組分;C.煨燒是物料分解失去結晶水或揮發組分;D.煨燒是在高于熔點的高溫下進行。入微量二氯乙烷是為了:(A)A提高環氧乙烷的選擇性B提高環氧化反應速率C提高乙烯的轉化率D以上都對乙烯環氧化制環氧乙烷工藝的催化劑的活性組分是:(B)A.CuB.AgC.Al2O3D.Fe乙烯氧氯化雙組分催化劑中的KCl可視為:(B)A.活性組分之一B.助催化劑C.抑制劑D.氧化促進劑烷基化汽油是由烯煌和反應生成的(C)A丙烷B正丁烷C異丁烷D乙烷下列分子發生熱裂解反應,反應溫度最高的是(D)A丙烷B正丁烷C異丁烷D乙烷下列醇中可以通過烯煌直接水合得到的是(D)A正丙醇B正丁醇C甲醇D乙醇煤氣化過程中溫度最高的是:(B)A.灰渣層B.氧化層C.還原層D.干儲層和干燥層制備多硝基化合物適宜的加料方法為(B)。A正加法B反加法C并加法D都可以高分子一般指相對分子量為(D)的化合物。243545A.10~10B.10-10C.10~10D.104?106下列關于加聚反應單體,說法錯誤的是:(A)TOC\o"1-5"\h\zA.在一個加聚反應中單體必須相同;B.加聚反應單體必須含有不飽和鍵;C.在一個加聚反應中單體可以不同;D.加聚反應單體可以含有特征官能團。下列關于縮聚反應單體,說法錯誤的是:(B)A.在一個縮聚反應中單體可以相同;B.
答:縮聚反應單體不能含有不飽和鍵;環利用;降低能耗;采用可再生原料;加強環境保護、C,在一個縮聚反應中單體可以不同;答:縮聚反應單體不能含有不飽和鍵;環利用;降低能耗;采用可再生原料;加強環境保護、縮聚反應單體應含有特征官能團。己二胺和己二酸縮聚生成尼龍-66,在其高分子中,結構單元與重復單元(C)。A相同B相近C不相同D無關聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而得,在其高分子中結構單元與重復單元(A)。A相同B相近C不相同D無關下列化合物中不能發生聚合反應的是:(D)A.乙烯B.環氧丙烷C.己二胺D.乙醇三、簡答題簡述化學工程與化學工藝的關系。答:化學工程主要研究化工生產中的共性問題,單元操作,工程因素尤其是放大效應。化學工藝指將原料物主要經過化學反應轉變為產品的方法和過程,包括實現這一轉變的全部措施。它主要研究化工生產中的個性問題,即研究具體一個產品從初始原料到最終產品的整個過程以及系統優化。兩者相輔相承,密不可分:化學工程的最新成果要通過具體產品的化學工藝體現出來,化學工藝的進步離不開化學工程的支撐。舉例說明化工生產過程常用的節能降耗措施。答:化工生產過程中節能措施很多,根據不同的生產工藝及其復雜程度可以采用不同的方法。例如大多反應都是放熱的,如何充分合理地利用反應熱對節能很重要。一般來說,蒸汽壓力越高,其熱效率越高,因此,如果反應溫度高,應盡可能產生高壓蒸汽。另外,燃燒廢氣帶有大量顯熱,應盡可能回收利用。蒸汽加熱的冷凝水要視其壓力進一步充分利用。高壓下的減壓膨脹過程要設計作功機械,避免過分的不可逆過程,造成能量浪費。要注意加強保溫、保冷措施,減少熱量損失。精微過程耗能很多,要充分重視換熱措施,若有可能可以采用熱泵技術。簡述化學工業發展方向。答:清潔生產、可持續發展、精細化具體包括:提高原料利用率、減少副產物;副產物循盡可能避免環境污染;加大研發力量和投入、開發新產品,縮短工業化周期。簡述我國化學工業面臨的問題及機遇。答:問題:規模小、能耗高、污染重、精細化率低、缺乏自主知識產權和創新能力。機遇:國民經濟持續穩定增長為化學工業發展提供了條件;改革開放為技術改造提供了條件;國際合作更廣泛;國際油價上漲為國內煤化工發展提供了機遇;需求增長及政策支持為新技術、新產品開發提供了動力。對比國內外化學工業的現狀。結合具體例子簡述國內技術差距及努力方向。答:與國際先進水平相比,我國的化學工業還很落后,我國的化學工業產值只占世界化學工業總產值的5%主右,這與我國的國際地位極不相稱。總的來講,我們工藝落后、能耗高、污染重、品種少,缺少自主知識產權。以硫酸為例,發達國家主要以回收硫為原料,而國內大量采用硫鐵礦,流程長,設備多,污染重。同樣,發達國家主要以天然氣為原料合成氨,而我國大量采用煤;食鹽電解發達國家主要采用離子膜電解槽,而我國大量采用隔膜電解槽。當然,其中有資源的問題,也同樣有技術問題。比如煤氣化爐,大型爐依然全靠進口。簡述氧化反應的特點。答:(1).強放熱反應;.反應途徑多樣,副產物多;.煌類易完全氧化成CO2和水。6.簡述硫鐵礦為原料制取硫酸的生產原理及主要設備。答:硫酸生產包括三步,即二氧化硫制取、二氧化硫催化氧化為三氧化硫、水吸收三氧化硫制硫酸,主要反應為:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO22SO2+O2=2SO3SO3+H2O二H2SO4主要設備包括:沸騰爐,接觸室,吸收塔等。簡述氨氧化生產稀硝酸的原理(主要反應)及工藝流程。為什么常規的氨氧化工藝只能生產稀硝酸?怎樣才能得到濃硝酸?簡述其中的一種流程。答:因為二氧化氮的吸收制酸是化學吸收,由于化學平衡的限制,無法直接得到濃硝酸。生產濃硝酸可以采用三種方法:直接法、稀硝酸脫水法、超共沸酸法。硝酸鎂脫水法是常用方法之一,其大致流程為:簡述濃硝酸的生產方法。答:直接法、間接法和超共沸酸精微法。直接法:NH3氧化制NO,NO氧化為NO濃硝酸吸收NO?制發煙硝酸,發煙硝酸解吸制N2O4,N2O4和水加壓氧化反應得濃硝酸。間接法:稀硝酸加脫水劑(硫酸或無機鹽如硝酸鎂)精儲。超共沸酸精微法:使氧化氣中水脫除較多,NOX直接生成超共沸酸,再蒸儲得濃硝酸。簡述直接法生產濃硝酸的步驟和原理。答:(1).NH3氧化制NO:4NH3+5O2=4NO+6H2O⑵.no氧化為NO2:2NO+O2=2NO2,NO+2HNO3=3NO2+H2O.濃硝酸吸收NO2制發煙硝酸:NO2+HNO3=HNO3*NO2.發煙硝酸解吸制N2O4:HNO3?NO2=NO2+HNO3,2NO2中2。4.N2。4和水加壓氧化反應得濃硝酸:2N2O4+2H2O+O2=4HNO3簡述以煤為原料合成氨的主要步驟及各步驟的主要作用。
答:(1)制氣:主要目的是制氫(2)凈化:主要目的是除灰(3)脫硫:主要目的是脫出無機及有機硫(4)變換:主要目的是將CO轉化為CO2,同時制氫(5)脫碳:主要目的是除去二氧化碳(6)甲烷化:主要目的是進一步脫除一氧化碳、二氧化碳及硫雜質(7)壓縮:主要目的是將合成氣加壓(8)合成:主要目的是氫與氮反應得氨(9)分離:主要目的是將生成的氨分離出來簡述以煤為原料合成氨的原理(主要反應)及工藝流程。答:(1)制氣:C+H2OH2+CO,C+2HO2H2+CC2C+Q(2)變換:CO+H2O>9O2+H(2)變換:CO+H2O>9O2+H2CO,C+QCO2,簡述合成氨的主要生產步驟答:煤和天然氣生產合成氨工藝主要差別在造氣和脫硫,但它們都包括:制合成氣、脫硫、變換、脫碳、凈化、合成、壓縮、分離等步驟。目前合成氨生產的主要原料是什要反應)及工藝流程主要差別有哪些?么?其原理(主答:煤、天然氣。煤和天然氣生產合成氨工藝主要差別么?其原理(主在造氣和脫硫,煤的主要成分是碳,造氣反應主要包括煤燃燒、碳和水蒸汽反應。天然氣主要成分是甲烷,造氣主要反應是甲烷蒸汽轉化。由于煤含硫量高,因此一般采用濕法脫硫,然后再干法脫硫;天然氣含硫量低,一般是直接采用干法脫硫。比較幾種食鹽電解工藝的優缺點。答:離子膜:代表發展方向,占地面積小、產品質量好,投資大、投資回收期長;隔膜:技術成熟、投資小,產品質量差;水銀:產品質量好,水銀易造成環境污染,逐步淘汰。簡述索爾維制堿的原理及優缺點。答:原理:NaCl+CaCO3=Na2CO3+CaCl2但該反應無法進行,必須經以下過程實現:CaCO3/CaO+CO2
鹽:水一;鹽水;鹽水+氨氨鹽水;氨鹽水+C02「.NaHCO3+NH4CI(aq)2NaHCO3;NazCOs:;;COA:;H202NH4Cl(aq)+CaO?2NH3-CaCl2h2。原料豐富、技術成熟;但原料利用率低,廢液排放量大。比較索爾維制堿法、侯氏制堿法和天然堿法的優缺點。答:索爾維制堿法工藝成熟,原料豐富,但原料利用率低,三廢排放量大。侯氏制堿法原料利用率高,三廢排放量小,缺點是原鹽要求高,氯化鏤銷路有問題。天然堿法在堿礦品位高時,成本低,但原料受限制。簡述尿素合成反應原理。答:()尿素合成反應為:CO+2NH=cO(NH)+HO該反應分兩步進行:.液氨和CO2反應生成中間物甲鏤:CO+2NH3LNH2COONH4,該反應為快速、強放熱反應,且平衡轉化率很高;.甲鏤脫水生成尿素:NH2COONH4LCO(NH2)2+H2O,該反應為慢速、溫和吸熱的可逆反應,是速控步驟。簡述尿素生產步驟。答:(1).尿素的合成(2).合成反應液的分解與分解氣的冷凝回收(3).尿素溶液蒸濃(4).尿素的結晶與造粒簡述烷基化反應及以基化反應的定義,分別舉例說明其典型應用。答:烷基化是指利用取代反應或加成反應,在有機化合物分子中的氮、氧、碳、金屬或非金屬硅、硫等原子上引入烷基R-或芳煌基[如節基(C6H5CH2-)]的反應。典型應用為烷基化汽油生產和甲基叔丁酸生產。烷基化汽油生產原理為:異丁烷+。3-。5烯煌_廬。或HE「異構烷煌班基合成泛指在有機化合物中引入班基(:r")的反應。產物除醛和醇外,還有酸、
簡述兩種主要的氯乙烯生產方法及其特點。答:(1)乙烯氧氯化O2,CuCI/KClC2H4+2HCI2CH2ClCH2CICH2=CHCI+HCI豐250?350oCJ成本低(取決于原油價格)、環境友好,但投資大、流程長。(2)乙煥氯化氫加成HgGJ活性炭HC三CH+HCI2?CH=CHCI100~1爐0C成本高(取決于煤價和電價)、有污染,但投資小、工藝可靠。乙烯氧氯化法生產氯乙烯由哪三大工藝組成,同時寫出每步的主要反應。答:(1).乙烯液相加成氯化生成1,2-二氯乙烷,反應為:CH2=CH2+Cl2-CICH2CH2CI(2).CH2=CH2+2HCI+0.5OICH2CH2CI+H2O乙烯氣相氧氯化生成1,2-二氯乙烷,反應為:CICH2CH2CIH=CHCI+HCI。.1,2-二氯乙烷熱裂解制氯乙烯,反應為:簡述煤化工利用的主要途徑及相應產品答:(1)焦化:焦炭、焦爐煤氣、煤焦油。進一步加工可得上百種產品,如苯、酚、蔡、意等。.煤氣化:制氫、合成氨、甲醇、二甲醛、汽油等。.煤液化:汽油、柴油、蠟等。煤和石油在組成、結構及應用上有什么差別。答:(1).煤的H/C原子比遠低于石油,含氧量遠高于石油;(2).煤的主體是高分子聚合物,而石油的主體是小分子化合物;(3).煤中礦物質較多。(4).石油采用蒸儲、萃取、催化裂化和催化重整等簡單的物理化學方法就可分離或改變結構,在化工中應用廣泛。(5)煤須經焦化、氣化或液化等深加工手段打破化學鍵,獲得組成復雜的低相對分子量化合物,由于技術及成本原因限制了它在化工中的應用,目前主要是用于生產焦炭、制合成氣、合成氨、甲醇等。間歇法水煤氣工作循環由那幾個階酯、酸酢和酰胺等。最典型的是甲醇班基化制醋酸。
段組成?RhCI(CO)PPh3+HI
CH3OH+CO---3HsCOOH175°C,3.0MPa答(1).吹風階段(2)水蒸氣吹凈階段(上吹制氣階段3).二次上吹制氣階段下吹制氣階段..空氣吹凈階段。為原料的煤氣化法。以天然氣為原料的天然氣蒸汽轉化法。以重油或渣油為原料的部分氧化法。其中以天然氣蒸汽轉化法的投資和成本最世紀50年代開始,逐漸將壓力提高到3.5~4.0MPa下操作,現在的最高壓力可達5MPa。其原因如下:(1)可以節省壓縮功耗。燒類蒸汽轉化為體積增大的化學工業按生產的產品分類可分為那幾大類?答:化學工業按產品分類可分為如下幾大類:(1無機化學工業(2有機化學工業(3精細化學品工業(4高分子化學工業(5生物化工工業。化學工業的主要資源包括那些?答:化學工業的主要資源包括:無機化學礦,石油,煤,天然氣,生物質,再生資源,空氣和水等。煌類熱裂解產物中的有害物質有哪些?存在哪些危害?如何脫除?答:燒類熱裂解產物中的有害物質包括:硫化氫等硫化物,二氧化碳,煥煌和水。硫化氫的危害:硫化氫會腐蝕設備和管道,使干燥的分子篩的壽命縮短,使脫煥用的加氫催化劑中毒并使烯煌聚合催化劑中毒。二氧化碳的危害:在深冷分離裂解氣時,二氧化碳會結成干冰,堵塞管道及設備,影響正常生產;對于烯煌聚合來說,是烯煌聚合過程的惰性組分,在烯煌循環時造成積累,使烯煌的分壓下降,從而影響聚合反應速度和聚合物的分子量。煥煌的危害:煥煌使乙烯和丙烯聚合的催化劑中毒。水的危害:在深冷分離時,溫度可達-100"C,水在此時會結冰,并與甲烷,乙烷等形成結晶化合物(CH4?6HQ,C2H6?7H-O,C4H,c?7HO,這些結晶會堵塞管道和設備。脫除方法:硫化氫和二氧化碳用氫氧化鈉堿液吸收來脫除;煥煌采用選擇性加氫法來脫除。水采用分子篩干燥法脫除。簡述芳煌的主要來源。答:芳煌的主要來源有:從煤焦化副產煤氣所得粗苯和煤焦油中提取;從催化重整汽油中提取;燒類熱裂解制乙烯所得裂解汽油中提取;輕煌芳構化和重芳煌輕質化制芳煌。舉例說明芳煌轉化催化劑有哪些?答:芳煌轉化所用催化劑包括:(1酸性鹵化物,如:AlCl3、AlBr3、BF3等路易斯酸。(2浸漬在載體上的質子酸,如:載于硅藻土或硅膠等載體上的硫酸、磷酸及氫氟酸等。(3浸漬在載體上的路易斯酸,如載于Y-Al2O3上的AlCl3、AlBr3、BF3、FeCh、ZnCl2、TiCl4等。(4混合氧化物催化劑,如SiO2-Al2O3等。(5貴金屬-氧化硅-氧化鋁催化劑,如Pt/SiO2-Al2O3等。(6分子篩催化劑,如經過改性的Y型分子篩、絲光沸石和ZSM系列分子篩等。工業上生產合成氣的方法有哪些?其中哪種方法投資和成本最低?答:工業上生產合成氣的方法有:以煤低。合成氣主要工業化用途有哪些?合成氣的主要工業化用途包括:合成氨;合成甲醇;合成醋酸;烯煌的班基合成;合成天然氣、汽油和柴油。在乙烯直接氧化制環氧乙烷過程中,與空氣氧化法相比較,氧氣氧化法有哪些優點?答:與空氣氧化法相比,用氧氣氧化乙烯制環氧乙烷具有如下優點:(1)空氣氧化法反應部分的工藝流程較為復雜,需要空氣凈化系統、排放氣氧化和吸收系統及催化燃燒系統,2~3臺氧化反應器。而氧氣氧化法只需要一臺反應器,不需要上述系統,僅多了一套脫碳系統,不包括空氣分離裝置時,氧氣氧化法的建廠費用和固定資產投資比空氣氧化法省。(2)氧氣氧化法的催化劑不會受空氣污染,且氧化反應溫度低,因此催化劑的壽命長。(3)氧氣氧化法可采用濃度較高的乙烯,反應器的生產能力比空氣氧化法高。(4)氧氣氧化法的乙烯消耗定額和電力消耗比空氣氧化法低。說明氨合成催化劑的組成及其作用答:氨合成催化劑的組成包括a—Fe,Al2O3,K2O,CaO,MgO,SiO2等。(1)氫氧化催化劑的活性組分是aFe,未還原時為FeO+Fe2O3,其中FeO占24~38%,Fe2+/Fe3+=0.5,一般在0.47~0.57之間,可視為Fe3O4,具有尖晶石結構。(2)Al2O3的作用:Al2O3與Fe3O4作用可形成FeAl2O4,具有尖晶石結構,當催化劑還原后,Fe3O4被還原為aFe,而未被還原的Al2O3仍保持著尖晶石結構,起到骨架作用,從而防止鐵細晶的長大,使催化劑的比表面積增加,活性增加。因此,Al2O3為結構型助催化劑,氧化鎂的作用與Al2O3的作用相似,也是結構型助催化劑。(3)K2。的作用:氧化鉀是電子型助催化劑,在FeAl2O3催化劑中添加氧化鉀后,可以使金屬的電子逸出功下降,有助于氮的活性吸附。(3)CaO的作用:CaO的作用與AO相似,也是電子型助催化劑,同時,氧化鈣能降低固熔體的熔點和粘度,有利于三氧化二鋁和四氧化三鐵固熔體的形成,提高催化劑的熱穩定性。(4)Si2O的作用:二氧化硅是磁鐵礦中的雜質,具有中和K2O和CaO的作用,此外,Si2O還具有提高催化劑抗水毒害和耐燒結的性能。天然氣蒸汽轉化反應是體積增大的可逆反應,加壓對化學平衡不利,為什么還要加壓操作?答:從煌類蒸汽轉化反應的平衡考慮,反應宜在低壓下進行,但從20反應,而氣體的壓縮功與被壓縮氣體的體積成正比,所以壓縮含燒原料和二段轉化所需的空氣的功耗要比壓縮轉化氣節省。同時由于氨是在高壓下合成的,氫氮混和氣壓縮的功耗與壓縮前后壓力比的對數成正比,這就是說,合成壓縮機的吸入壓力越高,壓縮功耗越低。盡管轉化反應壓力提高后,原料氣壓縮和二段轉化所用的空氣壓縮機的功耗要增加,但單位產品氨的總功耗還是減少的。(2)可以提高過量蒸汽余熱的利用價值。由于轉化是在過量水蒸氣條件下進行的,經一氧化碳變換冷卻后,可以回收原料氣中大量余熱。其中水蒸氣的冷凝熱占有相當大的比重,這部分熱量與水蒸氣的分壓有直接關系,壓力越高,水蒸汽的分壓也越高,因此其冷凝溫度(即露點)越高,在同一汽氣比條件下,低變爐出口氣體的露點隨壓力的升高而增加,蒸汽冷凝液利用價值也就越高,溫度相同,壓力越高,熱效率越高,即回收的熱量越多。(3)可以減少原料氣制備與凈化系統的設備投資。轉化壓力提高,變換、凈化以至到氫氮混和氣壓縮機前的全部設備的操作壓力都隨著提高,對于同樣的生產規模,在一定程度上,可以減少設備投資,而且在加壓條件下操作,可提高轉化和變換的反應速率,可以減少催化劑用量。在煌類熱裂解的過程中,加入水蒸氣作為稀釋劑具有哪些優點?答:在煌類熱裂解的過程中,加入水蒸汽作為稀釋劑具有如下優點:(1水蒸汽的熱容較大,能對爐管溫度起穩定作用,因而保護了爐管(2水蒸汽價廉易得,且容易與裂解產物分離(3水蒸汽可以抑制原料中的硫化物對合金鋼裂解爐管的腐蝕(4水蒸汽可以與裂解管中的焦炭發生水煤氣反應而清焦(5水蒸汽對金屬表面起一定的氧化作用,使金屬表面的鐵銀形成氧化膜,從而減輕了鐵、鎮對煌類氣體分解生炭的催化作用。裂解氣的壓縮為什么采用多級壓縮?確定壓縮段數的依據是什么?答:;裂解氣的采用多級壓縮的優點:(1)節約壓縮功耗,壓縮機壓縮氣體的過程接近絕熱壓縮,功耗大于等溫壓縮,如果把壓縮分為若干段進行,段間冷卻移熱,則可節省部分壓縮功,段數越多,越接近等溫壓縮。(2)裂解氣中的二烯煌易發生聚合反應,生成的聚合物沉積在壓縮機內,嚴重危及操作的正常進行。而二烯煌的聚合速度與溫度有關,溫度越高,聚合速度越快,為了避免聚合現象的發生,必須控制每段壓縮后氣體溫度不高于100C(3)減少分離凈化負荷,裂解氣經過壓縮后段間冷凝,可除去大部分的水,減少干燥器的體積和干燥劑的用量,延長干燥器的再生周期;同時
還可以從裂解氣中分凝出部分C3及C3以上的重組分,減少進入深冷系統的負荷,從而節約了冷量。根據每段烷值比催化裂化低,操作費用高。壓縮后氣體溫度不高于100C,減少進入深冷系統的負荷,從而節約了冷量。根據每段烷值比催化裂化低,操作費用高。生聚合反應,壓縮機的壓縮比為2左右,并依據氣體的最初進口壓力和最終出口壓力來確定壓縮機的段數。說明在裂解氣的分離過程中,設置冷箱的作用及其特點。答:在煌類熱裂解的裂解氣分離的過程中,設置冷箱的作用提高乙烯的回收率。冷箱的特點:(1用冷箱分出氫氣(91.48%),使脫甲烷塔的CH4/H2增加,從而使乙烯的回收率增加(2冷箱分出的富氫可作為煥煌加氫的原料(3冷箱采用逐級冷凝,分股進料,從而減輕脫甲烷塔的負荷(4流程通過節流閥A、B、C的節流制冷作為低溫冷量的來源(5冷箱適用于生產規模大,自動化水平高,原料氣組成穩定的流程。工業上氫氣的來源有哪些?答:工業上氫氣的來源包括:(1水電解制氫(2焦爐煤氣、油品粕重整和煌類熱裂解等副產氫氣,經過變壓吸附可制得純氫(3煤氣化制氫,工業煤經過水煤氣反應或半水煤氣反應可制得氫氣(4氣態燒或輕油(石腦油)經水蒸汽轉化反應可制氫。.解釋加氫和脫氫,加氫和脫氫的催化劑有哪幾類?防止催化劑表面結焦采取哪些方法?加氫:氫分子進入化合物內,使化合物還:所得汽油辛.煌類裂解有什么特點?答:(1)高溫,吸熱量大(2)低燒分壓,短停留時間,避免二次反應的發生(3)反應產物是復雜的混合物.裂解供熱方式有哪兩種?答:裂解供熱方式有直接供熱和間接供熱兩種。.煌類熱裂解的一次反應主要有哪幾個?燒類熱裂解的二次反應主要有哪幾個?答:(1)煌類熱裂解的一次反應主要有:①脫氫反應②斷鏈反應(2)煌類熱裂解的二次反應主要有:①烯煌的裂解②烯煌的聚合、環化和縮合③烯煌的加氫和脫氫④積炭和結焦.什么叫停留時間,停留時間與裂解產物分布有何影響?答:裂解反應的停留時間指從原料進入輻射段開始,到離開輻射段所經歷的時間,即裂解原料在反應高溫區內停留的時間。停留時間是影響裂解反應選擇性、烯煌收率和結焦生炭的主要因素,并且與裂解溫度有密切關系。.為什么要采用加入稀釋劑的方法來實現減壓的目的?在裂解反應中,工業上采用水蒸汽作為稀釋劑的優點是什么?答:這是因為:1)裂解是在高溫下進行的,如果系統在減壓作用。.為了提高烯煌收率裂解反應條件應如何控制?答:適量的提高裂解溫度,減少停留時間,降低燒的分壓,添加適量稀釋劑。.為什么要對裂解氣急冷,急冷有哪兩種?用列解管出來的裂解氣是富含烯煌的氣體和大量的水蒸氣,溫度在800度以上,烯煌反應性很強,若放任它們在高溫度下長時間停留,仍會繼續發生二次反應,引起結焦和烯煌的損失、生成很多副產物,因此必須急冷終止反應。急冷氣有:直接急冷氣間接急冷氣兩種.裂解氣凈化分離的任務是什么?裂解氣的分離方法有哪幾種?答:裂解氣是很復雜的混合氣體,要從中分離出高純度的乙烯和丙烯等產品,必須進行一系列的凈化與分離過程。.裂解器的分離方法有:深冷分離法油吸收精儲法裂解氣凈化:堿洗法除酸、吸附法脫水、加氫脫煥、甲烷法除CO.水在裂解氣深冷分離中有什么危害?工業上常采用什么方法脫除裂解氣中的水分?答:在低溫下,水能凍結成冰,并且能和輕質煌類形成固體結晶水合物。冰和水合原,或提高不飽和有機化合物的飽和度的一種特殊類型的還原反應。脫氫:系指從化合物中除去氫原子的過程,是氧化反應的一個特殊類型。加氫催化劑有:金屬催化劑,合金催化劑(骨架催化劑、熔鐵催化劑兩類),金屬氧化物和硫化物催化劑以及均相配位催化劑;脫氫催化劑有:金屬,金屬氧化物,金屬鹽類;方法:①在催化劑中加入助催化劑,作用是稀釋催化劑表面的脫氫活性中心,并將活性組分分割成較獨立的微小區域;可中和一部分活性過強的活性中心,抑制裂解②在工業上也常采用降低原料氣壓力或添加水蒸氣稀釋反應物的辦法。③降低產物在催化劑表面的停留時間加氫裂化特點(1)煤的反應活性使用的原料油范圍廣,連高硫、高氮、高芳煌的劣質重儲分都能加工,加氫裂化產品結構可根據市場調整(2)產品收率高,質量好產品中含不飽和燒少,含重芳煌和非煌類雜質更少,故產品安定性好、無腐蝕。(3)沒有焦炭沉積,所以不需要再生催化劑,因而可以使用固定床反應器;總過程是放熱的,所以反應器需冷卻,而不是加熱。缺點下操作,當某些管件連接不嚴密時,可能漏入空氣,不僅會使裂解原料和產物部分氧化而造成損失,更嚴重的是空氣與裂解氣能形成爆炸混合物而導致爆炸;2)減壓操作對后續分離部分的壓縮操作也不利,要增加能耗。工業上采用水蒸汽作為稀釋劑的優點是:1)水蒸汽熱容量大,能對爐管溫度起穩定作用,在一定程度上保護了爐管;2)水蒸汽與產物易分離,與產物不起反應,對裂解氣的質量無影響;3)水蒸汽可以抑制原料中的硫對合金鋼裂解管的腐蝕作用,可以保護裂解爐管;4)水蒸氣在高溫下能與裂解管中的沉積焦炭發生如下反應:C+H2OH2+CO具有對爐管的清焦作用;5)水蒸氣對金屬表面起一定的氧化作用,形成氧化物薄膜,減輕了鐵和鎮對燒類氣體分解生碳的催化物凝結在管壁上,輕則增大動力消耗,重則堵塞管道,影響正常生產。工業上采用吸附的方法脫水,用分子篩、活性氧化鋁或者硅膠作吸附劑。.什么叫分子篩?分子篩吸附有哪些特點,有哪些規律?答:狹義上講,分子篩是結晶態的硅酸鹽或硅鋁酸鹽,由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成特點:吸附水含量高、脫水效能高、規律:分子篩吸附水蒸汽容量,隨溫度變化很敏感。分子篩吸附水釋放熱過程,所以低溫有利于放熱的吸附過程,高溫則有利于吸熱的托付過程。.裂解氣為什么要脫除乙煥和一氧化碳?工業上脫除煥煌的方法有哪些?答:聚合用的乙烯,應嚴格限制乙烯中乙煥的含量。乙煥會造成聚合催化劑的中毒,會降低乙烯的分壓。在高壓聚乙烯生產中,當乙煥積累過多后,會引起爆炸。工業上脫煥的主要是采用催化加氫法,少量用丙酮吸收法。.什么叫前加氫流程?什么叫后加氫流程?各有什么優缺點?答:加氫過程設在脫甲烷塔以前進行加氫脫煥的叫做前加氫。前加氫又叫做自給加氫。設在脫甲烷塔以后進行加氫脫妹的叫做后加氫。前加氫流程的優點是氫氣可以自給,缺點是氫氣是過量的,氫氣的分壓比較高,會降低加氫的選擇性,增大乙烯的損失。后加氫的優點是組分少,選擇性高;催化劑壽命長;產品純度高。缺點是能量利用不如前加氫流程,流程也比前加氫流程復雜。.為什么裂解氣要進行壓縮?為什么要采用分段壓縮?答:裂解氣壓縮的目的是①使分離溫度不太低②少耗冷量。為了節省能量,降低壓縮的功率,氣體壓縮一般都采用多段壓縮,段與段段與段之間都設置中間冷卻器。裂解氣分段壓縮的合理段數主要由壓縮機各段出口溫度所限定。.簡述三種深冷分離流程并畫簡圖,三種深冷分離流程有什么共同點和不同點?脫丙塔TOC\o"1-5"\h\z塔底溫度為什不能超過100C?答:裂解氣一壓縮一堿洗一壓縮一干燥一脫甲烷-脫乙烷-脫丙烷一脫丁烷一乙烯精儲f丙烯精儲JJ脫煥脫煥(順序分離流程)1)順序分離流程2)前脫乙烷分離流程3)前脫丙烷分離流程共同點:①先將不同C源自順分開,再分離同一C原子數的烷煌和烯煌②最終出產品的乙烯塔和丙烯塔并聯安排,且排在最后,作為二元組分的精微處理。不同點:①精微塔的排列順序不同,即脫甲烷塔,脫乙烷塔、脫丙烷塔;前脫乙烷為2、1、3;前脫丙烷為3、1、2②加氫脫煥位置不同。前脫乙烷和前脫丙烷為前加氫,順序深冷為后加氫。③冷箱位置不同:順序分離流程和前脫丙烷流程的冷箱是在脫甲烷塔之前。而前脫乙烷流程的冷箱是在脫甲烷塔之后.脫乙烷塔塔底的液體進入脫丙烷塔,在塔頂分出C3微分,塔底的液體為C4以上微分,液體里面含有二烯燒,二烯煌容易聚合結焦,所以脫丙烷塔塔底溫度不宜超過100C.工業上如何解決“熱點”的危害?答:①在原料氣中加入微量抑制劑,使催化劑部分中毒以控制活性②在反應管進口段填用惰性載體西施的催化劑或部分老化的催化劑,以降低入口段的反應速率和放熱速率③采用分段冷卻法.流化床反應器結構的優缺點?答:優點:結構簡單,催化劑裝卸容易,空速大,有良好的傳熱速率,反應器內溫度軍一,溫差小,反應溫度易控制。缺點:返混現象嚴重,有些反應物停留時間短,有些又太長,串聯副反應嚴重,轉化率低,對催化劑強度要求高,需配備高效率的旋風分離器。.固定床反應器結構的優缺點?答:優點:氣體在床層內流動接近平推流,返混小;可抑制串聯副反應的發生,提高選擇性;對催化劑的強度和耐磨性能要求低。缺點:結構復雜,催化劑裝卸困難,空速較小,生產能力比流化床反應器小。.乙烯直接氧化生成環氧乙烷工業上采用什么形式反應器,所采用催化劑中各組分作用是什么?影響乙烯環氧化反應有哪些因素?答:⑴采用列管式固定床反應器;⑵所采用催化劑為銀催化劑。載體作用:提高活性組分銀的分散度,防止銀的微小晶粒在高溫下燒結。助催化劑作用(堿金屬助催化劑)使載體表面酸性中心中毒,以減少副反應的進行。抑制劑的作用:使催化劑表面部分可逆中毒,使活性適當降低,減少深度氧化,提高選擇性。活性組分銀:高銀含量催化劑,可提高催化劑的活性。⑶影響乙烯環氧化反應的因素有:①反應溫度②空速③反應壓力④原料配比及致穩氣⑤原料氣濃度⑥乙烯轉化率.侯氏制堿法的優點和缺點:優點(1食鹽的利用率高(2與氨廠聯合生產,即可使氨加工成鹽,又克服了大量的廢液廢渣,使氨廠的二氧化碳得到了充分利用。缺點:(1單位體積的母液所制得的純堿量少(2由于需用精制鹽粉,需要增設原料預處理系統(3設備腐蝕厲害.非均相催化氧化反應的特點:(1反應原料、產物均為氣態,催化劑為固態(2傳熱情況復雜(3非均相催化氧化一般采用固定床或流化床反應器。.氫氣的來源:電解水、電解食鹽水、水蒸氣轉化法、部分氧化法、水煤氣化法、燒類裂解生產乙烯裝置復產氫氣。煤氣化制合成氣中間歇式制氣法的6個階段:(1吹風階段(2水蒸氣吹凈階段(3上吹制氣階段(4下吹制氣階段(5二次吹制氣階段(6空氣吹凈階段.CO變換中變化器的類型有:(1中間間接冷卻式多段絕熱反應器(2原料氣冷激式多段絕熱反應器(3水蒸氣或冷凝水冷激式多段絕熱反應器。.干法脫硫一般使用在硫含量較低的場合,如果硫含量較高,會造成再生頻繁和費用大增的不良后果。濕法脫硫一般用于含硫量高、處理量大的氣體的脫硫,案其脫硫機理不同又分為化學吸收法、物理吸收法、物理-化學吸收法和濕式氧化法。.氨合成工藝條件的選擇:壓力、溫度、空速、氣體組成41.SO2爐氣凈化中礦塵的清除:集塵器除塵、旋風除塵、電除塵凈化原則:懸浮粒粒徑分級逐段,先大后小,先易后難。懸浮粒密度大,先重后輕文塵管除塵:除塵、降溫、除酸霧、泡沫塔水洗除塵:吸收、降溫、除塵、SO2脫洗42.干燥酸以濃度93%-95%勺H2SO4較合適,而且具有結晶溫度較低的優點,可以避免在冬季的低溫下,因結晶帶來操作和儲運上的麻煩。?化工工藝學》一、填空題.空間速度的大小影響甲醇合成反應的選_擇性和轉化率。.由一氧化碳和氫氣等氣體組成的混合物稱為合成氣。.芳煌系列化工產品的生產就是以
甲苯和二甲苯的放熱反應,且副反應(深度氧化)A.可逆反應B,不可逆反應C.低溫反應D.較大的溶解甲苯和二甲苯的放熱反應,且副反應(深度氧化)A.可逆反應B,不可逆反應C.低溫反應D.較大的溶解為主要原料生產它們的衍生物防熱量是主反應的十幾倍4.石油燒熱裂解的操作條件宜采用19.第二換熱網絡是指以為介質將變度,而氫氣、氮氣在其中的溶解度很小3脫硫工藝中,為了加快溶液的脫5.脫除酸性氣體的方法有堿洗法和和換、精煉和氨合成三個工序聯系起來,以更合理充分利用變換和氨合成反應熱,達到節能降耗的目的。20.天然氣轉化制氣,一段轉化爐中豬尾管硫、再生速度,減輕溶液對設備的腐蝕,可在脫硫液中加入。(A)A.榜膠、V2O5B.ADA、KNO3C.乙醇胺水溶液吸附法。.天然氣轉化催化劑,其原始活性組分是NiO,需經還原生成M才具有活性。.按照對目的產品的不同要求,工業催化重整裝置分為生產芳煌為主的化工型,以生產高辛烷值汽油為主的燃料型和包括副產氫氣的利用與化工燃料兩種產品兼顧的綜合型三種。.高含量的回殳,低含量的烯煌和芳煌是理想的裂解原料。.氨合成工藝包括原料氣制備、原料氣凈化、原料氣壓縮和合成。.原油的常減壓蒸儲過程只是物理過程,并不發生化箋變化,所以得到的輕質燃料無論是數量和質量都不能滿足要求。TOC\o"1-5"\h\z.變換工段原則流程構成應包括:_、、加入蒸汽和熱量回收系統。.傳統蒸汽轉化法制得的粗原料氣應滿足:殘余甲烷含量小于0.5%、(H2+CO)/N2在2.8~3.1。.以空氣為氣化劑與碳反應生成的氣體稱為空氣煤氣。.低溫甲醇洗滌法脫碳過程中,甲醇富液的再生有閃蒸再生、汽提再生一'、一■熱再生三種。.石油燒熱裂解的操作條件宜采用高遢、短停留時間和低燒分壓。.有機化工原料來源主要有天然氣、石油、煤、農副產品。.醋酸銅氨液中的氨以、和的作用是緩沖形變應力?。.單位時間、單位體積催化劑處理的氣量稱為反應器空速。.生產中根據物質的冷凝溫度隨壓力增加而增加的規律,可對裂解氣加壓,從而使各組分的冷凝點也,即提高深冷分離的操作溫度,這既有利于分離,又可節約發區.裂解原料中含有高含量的超1,低含量的烯煌和芳煌是理想的裂解原料。.目前具有代表性三種裂解氣分離流程是:順序分離流程,前脫乙烷分離流程,前脫丙烷分離流程。.催化重整是生產高辛烷值汽油和石油芳煌的主要工藝過程,是煉油和石油化工的重要生產工藝之一。.對于一個可逆放熱反應,如果已知反應溫度、壓力和原料組成,可求出該條件下的反應平衡常數,從而計算出該條件下的反應平衡組成。.氨水中和法脫除合成氨原料氣中的CO2,即是合成氨原料氣體的凈化過程,又是產品碳酸氫鏤的制備過程。.甲烷轉化催化劑和甲烷化催化劑的活性組分相同,都是_N!,但其含量不同。二、單項選擇題1下面哪一種催化劑為氨合成催化劑。(A)A.A110B.B117C.C207D.Z1072NHD法脫除CO2是依據CO2在NHD溶NH3、NaNO3D.PDS、二乙醇胺4間歇式固定床制氣過程中,二次上吹階段進行的反應是,其目的是制備水煤氣。(A)A.碳和水蒸汽的反應B.碳和氧氣的反應C.碳和氮氣反應D.碳和氫氣的反應5甲烷化反應是指在催化劑作用下°(A)A.一氧化碳轉化為甲烷的過程B.一氧化碳轉為二氧化碳的過程C.一氧化碳發生歧化反應生成碳和二氧化碳的過程D.一氧化碳制備甲酸的過程6變換反應的特點之一是。(B)A.體積縮小B.放熱C.不可逆D.體積增加7間歇法制取合成氨粗原料氣過程中,氮氣的加入是在進行的。(A)A.吹風階段B.一次上吹C.空氣吹凈階段D.下吹階段8不會導致耐硫變換催化劑中毒。(C)A.AsB.H2sC.O2D.P9氧化鐵法脫除硫化物屬于干法脫硫中的。(A)A.吸附法B接觸氧化法C轉化法D以上都不是10是指用氧氣或含氧氣化劑對煤或焦炭進行熱加工的過程。(A)A.固體燃料氣化B.一氧化碳轉變換——二種形式存在的。18.乙烯直接氧化過程的主副反應都是強烈液中有的特點,通過高壓低溫吸收、加溫降壓再生來實現溶液的循環利用。(D)C.天然氣轉化D.甲烷化11氨合成反應的特點之一是。(D)A.體積不變B.吸熱C.不可逆D,摩爾數減小12甲烷轉化制合成氨粗原料氣過程中,氮氣的加入是在中進行。(C)A.燃燒室B.一段轉化爐C.二段轉化爐D.以上都有三、判斷題(正確▽錯誤X).MTO合成路線是以天然氣或煤為主要原料,制備合成氣,合成氣再轉化成甲醇然后經甲醇生產烯煌的路線,完全不依賴于石油。(").石油燒熱裂解中不采用抽真空降總壓的方TOC\o"1-5"\h\z式是因為經濟上不合理。(X).壓縮和冷凍系統的任務是加壓、降溫,以保證分離過程順利進行。(V).甲醇合成反應的原料中含有一定量的二氧化碳,可以增高反應峰值溫度。(X).裂解原料中,氫含量越高,乙烯收率越高。(X).芳構化反應的烷煌異構化及環化脫氫反應都是吸熱和體積增大的反應。(X).硫化氫可使中溫變換催化劑暫時中毒、低溫變換催化劑永久中毒。().低溫甲醇洗法脫碳中,向原料氣體中加入少量甲醇,目的是防止冷凝的水在低溫下結冰堵塞管道。(:V).甲烷化過程是在一定溫度、壓力和催化劑作用下完成CH4+H2O==CO+H2反應。(X).在以銅氨液法凈化合成氨原料氣工藝中,銅氨液吸收一氧化碳能力隨吸收溶液溫度的提高而增加。(X).熱鉀堿法脫碳溶液中加入活化劑的目的是提高碳酸鉀溶液吸收二氧化碳的速度。(V).氨合成工序,放空氣的排放,應設在惰性氣含量高、氨含量較低的部位。().以煤為原料采用固定床制氣的氣化過程中,在不致使爐內結疤的前提下,為提高反應速度和提高CO含量,反應應盡量在較高溫度下進行。().濃氨水吸收二氧化碳是放熱反應,碳化塔冷卻水箱的作用是及時移出反應熱,以有利于碳酸氫鏤的生產。(V).石油中主要含烯燒、環烷煌和芳煌,一般不含烷煌。(X).合成甲醇時原料氣中有二氧化碳,可降低二甲醛的生成。().乙烯生產乙醛的過程中有氧氣參與,但金屬耙的氧化不需要氧。(V).生物質的加工方法有:發酵,水解。().低溫變換催化劑的活性組分是氧化銅,使用前可用H2或CO將其還原。(V).脫硫液再生時加入的空氣量越大,溶液再生越徹底,能達到降低碳酸鈉消耗的目的。().飽和熱水塔的水循環量越大,飽和塔出口的氣體溫度會越高,外供蒸汽越少,有利于節能。().熱碳酸鉀溶液中加入活化劑的目的是提高碳酸鉀溶液吸收二氧化碳的速度。(V).影響氨合成的工藝條件有:溫度、壓力、空速、氫氮比、惰性氣含量和初始氨含量。當其它條件一定時,進塔氣體中氨含量越高,氨凈值越小,生產能力越低。().灰熔聚氣化工藝流程包括:水煤漿的制備及輸送,氣化過程,廢熱回收,煤氣冷卻等部分。()四、簡答題。.裂解氣深冷分離為何采用多段壓縮技術?答:裂解氣經壓縮后,不僅會使壓力升高,而且氣體溫度也會升高,為避免壓縮過程溫升過大造成裂解氣中雙烯煌尤其是丁二烯之類的二烯煌在較高的溫度下發生大量的聚合,以至形成聚合物堵塞葉輪流道和密封件,裂解氣壓縮后的氣體溫度必須要限制,壓縮機出口溫度一般不能超過100c,在生產上主要是通過裂解氣的多段壓縮和段間冷卻相結合的方法來實現。采用多段壓縮可以節省壓縮做功的能量,效率也可提高,根據深冷分離法對裂解氣的壓力要求及裂解氣壓縮過程中的特點,目前工業上對裂解氣大多采用三段至五段壓縮。同時,壓縮機采用多段壓縮可減少壓縮比,也便于在壓縮段之間進行凈化與分離,.試舉例說出芳煌轉化時發生了哪幾種類型的化學反應,寫出反應方程式。答:(1)脫烷基化反應一以甲苯加氫脫烷基制苯為例甲苯加氫脫烷基制苯是20世紀60年代以后,由于對苯的需要量增長很快,為了調整苯的供需平衡而發展起來的增產苯的途徑之主反應如下所示。CHi0壓-。+中AHe(800K)=-49.02kJAnol副反應0+妣OAHe(800K)=2206kJ/mol(]+6H:—fiCFI.AHe(800K)=-367.32kJ/molCH4—*C+2H2AHe(80DK)=87+15kJAnol(2)芳煌的歧化與烷基轉移芳煌的歧化是指兩個相同芳煌分子在酸性催化劑作用下,一個芳煌分子上的側鏈烷基轉移到另一個芳煌分子上去的反應,例如CE1iHe(OK)=O.S4kj/md烷基轉移反應是指兩個不同芳煌分子之間發生烷基轉移的過程,例如5出P叫站(3)C8芳煌的異構化.乙烯氧化生產環氧乙烷時為什么要加入抑制劑?答:乙烯直接氧化過程中,如何抑制深度氧化的產生,以提高環氧化物的選擇性,是一個關鍵問題。生產中除采用優良催化劑,控制適宜的轉化率以及有效移走反應熱外,在反應系統中還使用適量的副反應抑制劑。.寫出合成氣制甲醇的主反應及主要副反應方程式。答:主反應:CO+2H2CH30H當有二氧化碳存在時,二氧化碳按下列反應生成甲醇:CQ+H2CO+H2OCO+2H2CHOH兩步反應的總反應式為:CQ+3H2-CHOH+H2。副反應:(1)平行副反應CO+3H2rCH4+H2O2CO+2H2CQ+CH44CO+8H2C4HOH+3H2O2CO+CHQCH+HQ當有金屬鐵、鉆、鎮等存在時,還可以發生生碳反應。為2:1,為2:1,而工業生產原料氣除H2和CO夕卜,(2)連串副反應2CHOHCHOCH+HCH30H+nCO+2nH2?_CHn+iCHOH+nHzOCHOH+nCO+2(n1)巴-CnH>n+iCOOH+(n1)H2O6,
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