化學(xué)工藝學(xué)習(xí)題課件

1、化學(xué)工藝學(xué)習(xí)題一、填空題： 1、化工生產(chǎn)過程一般可概括為原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)品分離及精制三大步驟2、乙烯的產(chǎn)量往往標(biāo)志著一個(gè)國家基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。3、天然氣主要由甲烷、乙烷、丙烷和丁烷組成。4、石油主要由碳?xì)鋬稍亟M成的各種烴類組成。所含烴類有烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。5、原油在蒸餾前，一般先經(jīng)過脫鹽、脫水處理。6、原油經(jīng)過初餾塔，從初餾塔塔頂蒸出的輕汽油，也稱石腦油。石腦油是催化重整的原料，也是生產(chǎn)乙烯的原料。7、石油加工方法有一次加工（常、減壓蒸餾）和二次加工（催化裂化、催化重整、熱裂解、加氫裂化）。8、催化裂化目的是將不能用作輕質(zhì)燃料油的常減壓餾分油加工成辛烷值較高的汽油等輕質(zhì)原料

2、。9、催化重整是使原油常壓蒸餾所得的輕汽油餾分經(jīng)過化學(xué)加工變成富含芳烴的高辛烷值汽油的過程，現(xiàn)在該法不僅用于生產(chǎn)高辛烷值汽油，且已成為生產(chǎn)芳烴的一個(gè)重要來源。10、催化重整常用的催化劑是PtAl2O3。11、加氫裂化的原料主要是重質(zhì)餾分油。12、加氫裂化是煉油工業(yè)中增產(chǎn)航空噴氣燃料和優(yōu)質(zhì)輕柴油常用的一種方法。13、煤的化學(xué)加工方法有：煤的干餾、煤的氣化、煤的液化和煤與石灰熔融生產(chǎn)電石。14、烴類熱裂解制乙烯的工藝主要有兩個(gè)重要部分：原料烴的熱裂解和裂解產(chǎn)物的分離。15、烷烴熱裂解的一次反應(yīng)主要有：脫氫反應(yīng)和斷鏈反應(yīng)。16、烷烴脫氫和斷鏈難易的規(guī)律：同碳原子數(shù)的烷烴，斷鏈比脫氫容易；烷烴的相對穩(wěn)

3、定性隨碳鏈的增長降低 。烷烴的脫氫能力與烷烴的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)；帶支鏈的烴較直鏈烴容易斷裂。17、不論是脫氫反應(yīng)或是斷鏈反應(yīng)，都是熱效應(yīng)很大的吸熱反應(yīng)。18、環(huán)烷烴熱裂解時(shí)：側(cè)鏈烷基較烴環(huán)易于裂解，長側(cè)鏈先在側(cè)鏈中央斷裂；環(huán)烷烴脫氫生成芳烴較開環(huán)生成烯烴容易。五碳環(huán)較六碳環(huán)難于裂解。19、芳香烴的熱穩(wěn)定性很高，在一般的裂解溫度下不易發(fā)生芳環(huán)開裂的反應(yīng)，但可發(fā)生兩類反應(yīng)：一類是芳烴脫氫縮合；另一類烷基芳烴的側(cè)鏈發(fā)生斷鏈生成苯、甲苯、二甲苯等反應(yīng)和脫氫反應(yīng)。20、烴類熱裂解中二次反應(yīng)有：烯烴的裂解 、烯烴的聚合、環(huán)化和縮合、烯烴的加氫和脫氫、烴分解生成碳。21、結(jié)焦與生碳過程二者機(jī)理不同，結(jié)焦是在較低

4、溫度下（1200）通過（ 芳烴縮合 ）而成，生碳是在較高溫度下（1200）通過生成乙炔的中間階段，脫氫為稠合的碳原子。22、自由基連鎖反應(yīng)分為鏈引發(fā)、鏈傳遞、鏈終止三個(gè)階段。23、管式爐裂解的工藝流程實(shí)現(xiàn)了高溫、短停留時(shí)間、低烴分壓的裂解原理。24、工業(yè)生產(chǎn)上采用的裂解氣分離方法，主要有深冷分離法和油吸收精餾分離法兩種。25、裂解氣的深冷分離流程分為三大部分：氣體凈化系統(tǒng)、壓縮和冷凍系統(tǒng)、精餾分離系統(tǒng)。26、在裂解氣分離過程中，加氫脫乙炔工藝分為前加氫和后加氫兩種。加氫脫乙炔過程中，設(shè)在脫甲烷塔前進(jìn)行加氫脫炔的叫前加氫。27、在裂解分離系統(tǒng)中，急冷換熱器能量回收能產(chǎn)生高能位的能量。28、用石油

5、烴為原料裂解制乙烯是目前工業(yè)上生產(chǎn)乙烯的主要方法。29、芳烴主要有如下三方面來源：1.來自煤高溫干餾的副產(chǎn)煤焦油和粗苯；2.來自催化重整的汽油；來自乙烯生產(chǎn)中的裂解氣油。30、芳烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)主要有異構(gòu)化反應(yīng)、歧化反應(yīng) 、烷基化反應(yīng)、烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)和脫烷基反應(yīng)等幾類反應(yīng)。 31、為了滿足芳烴純度的要求，目前工業(yè)上實(shí)際應(yīng)用的主要是溶劑萃取和萃取蒸餾來分離芳烴的餾分32、目前工業(yè)上分離對、間二甲苯的方法主要有深冷結(jié)晶分離、絡(luò)合分離法和模擬移動(dòng)床吸附分離法。33、目前，工業(yè)上主要的烷基化劑有：烯烴、鹵代烷烴。34、工業(yè)上已用于苯烷基化工藝的酸性催化劑主要有酸性鹵代物的絡(luò)合物、磷酸硅藻土、3 l23和Z5分

6、子篩催化劑。35、烴類的脫氫反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故平衡常數(shù)隨著溫度的升高而增大。36、脫氫反應(yīng)是分子數(shù)增加的反應(yīng)，故降低總壓使產(chǎn)物的平衡濃度增大。37、工業(yè)上烴類催化脫氫反應(yīng)從熱力學(xué)考慮需在高溫、低壓下進(jìn)行操作，但那是不安全的，因此必須采取其他措施，通常是采用稀釋劑以降低烴分壓。38、平衡氨濃度與溫度、壓力、氫氮比和惰性氣體濃度有關(guān)。當(dāng)溫度降低，或壓力升高時(shí)，都能使平衡氨濃度增大。 39、目前，工業(yè)上苯乙烯主要是由乙苯脫氫法制得。反應(yīng)器型式有外加熱列管式反應(yīng)器和絕熱型反應(yīng)器兩種。40、氧化過程的共同特點(diǎn)有：氧化劑、強(qiáng)放熱 、熱力學(xué)上都很有利和多種途徑經(jīng)受氧化。41、在氧化過程中，反應(yīng)熱的移走是很關(guān)

7、鍵的問題。42、自氧化反應(yīng)具有自由基鏈反應(yīng)特征。43、在工業(yè)上采用的氧化促進(jìn)劑主要有兩類，一類是有機(jī)含氧化合物，另一類是溴化物 。44、醋酸的合成方法主要有乙醛氧化法和甲醇與一氧化碳低壓羰化合成。45、目前，工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的主要生產(chǎn)方法是乙烯的環(huán)氧化法。46、非均相催化氧化反應(yīng)都是強(qiáng)放熱反應(yīng)。反應(yīng)溫度都很高，故采用的氧化反應(yīng)器必須能及時(shí)移走反應(yīng)熱和控制反應(yīng)溫度。工業(yè)上常用的反應(yīng)器有列管式固定床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器。列管式固定床反應(yīng)器反應(yīng)器特別適用于有串聯(lián)式深度氧化副反應(yīng)的反應(yīng)過程，可抑制串聯(lián)副反應(yīng)的發(fā)生；流化床反應(yīng)器反應(yīng)器適合用于深度氧化產(chǎn)物主要來自平行副反應(yīng)，且主、副反應(yīng)的活化能相差甚大

8、的場合。 47、羰化反應(yīng)主要有兩大類反應(yīng)：不飽和化合物的羰化和甲醇的羰化。48、異丙苯氧化制過氧化異丙苯濃縮時(shí)要真空操作原因是降低蒸發(fā)溫度，抑制過氧化異丙苯分解。11.天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法中，為防止催化劑中毒，進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐之前，天然氣要進(jìn)行脫硫處理。61、非均相催化氧化反應(yīng)器固定床和流化床各自優(yōu)缺點(diǎn)：流化床缺點(diǎn)有：催化劑易磨損；部分氣體軸向返混大，選擇性較低；產(chǎn)生大氣泡，傳質(zhì)不良，選擇性下降。 二、選擇題下列哪個(gè)過程屬于對石油的一次加工_ _D_。 A烴類熱裂解；B. 催化重整；C. 催化裂化；D.常壓蒸餾和減壓蒸餾 對CO變換反應(yīng)，下列說法正確的是_ B _。 A 高溫和高水碳比有利于平衡右移；

9、B。變換反應(yīng)是可逆放熱反應(yīng)； C 變換過程采用單反應(yīng)器； D。 壓力對平衡和反應(yīng)速度都無影合成氨反應(yīng)是_ A_。 A. 可逆放熱反應(yīng) B. 放熱反應(yīng) C. 可逆吸熱反應(yīng) D. 吸熱反應(yīng)保持強(qiáng)放熱的氧化反應(yīng)能穩(wěn)定進(jìn)行的關(guān)鍵是_ A_。 A.合理選擇載熱體和載熱體的溫度控制. B.控制好單程轉(zhuǎn)化率. C.控制好原料的配比. D.控制好適宜的空速. 乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷工藝的催化劑的活性組分是_ B _。 A. Cu B. Ag C.三氧化二鋁 D.Fe 烴類管式裂解生產(chǎn)乙烯裂解溫度對產(chǎn)物分布的影響：_ A _溫度，乙烯、丙烯收率_ _。A、提高 提高 B、提高 降低 C、降低 不變 D、降低 提高

10、控制短的停留時(shí)間?？梢訽D_二次反應(yīng)的發(fā)生，_乙烯收率。A、提高 提高 B、提高 降低 C、降低 降低 D、降低 提高在烴類熱裂解生產(chǎn)乙烯中，提高溫度有利于 _ C_次反應(yīng)， 短停留時(shí)間有利于 _ _次反應(yīng)。A、二 一 B、二 二 C、一 一 D、一 二在烴類熱裂解生產(chǎn)乙烯中，降低烴分壓有利于增大_ _D_次反應(yīng)對_ _次反應(yīng)的相對反應(yīng)速率。A、二 一 B、二 二 C、一 一 D、一 二在烴類熱裂解生產(chǎn)乙烯中，降低烴分壓，則乙烯收率_ B _ ，焦的生成_ _。A、提高 提高 B、提高 降低 C、降低 降低 D、降低 提高 三、名詞解釋 石腦油：初餾塔塔頂蒸出的輕汽油。催化重整：是在含鉑的催化

11、劑作用下使原油常壓蒸餾所得的輕汽油餾分經(jīng)過化學(xué)加工轉(zhuǎn)變成富含芳烴的高辛烷值汽油。催化裂化：是在催化劑作用下將不能用作輕質(zhì)油燃料的常減壓餾分油，加工成辛烷值較高的汽油等輕質(zhì)燃料的加工過程。生物化工：通過生物催化劑（活細(xì)胞催化劑或酶催化劑）催化的發(fā)酵過程、酶反應(yīng)過程或動(dòng)植物細(xì)胞大量培養(yǎng)過程來獲得化工產(chǎn)品的化工。烴類熱裂解法：是將石油系烴類原料（天然氣、煉廠氣、輕油、柴油、重油），經(jīng)過高溫作用，使烴類分子發(fā)生碳鏈斷裂或脫氫反應(yīng)，生成分子量較小的烯烴、烷烴和其他分子量不同的輕質(zhì)和重質(zhì)烴類。生產(chǎn)能力：是指一個(gè)設(shè)備、一套裝置或一個(gè)工廠在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品量，或在單位時(shí)間內(nèi)處理的原料量。生產(chǎn)強(qiáng)度：為設(shè)備單

12、位特征幾何量的生產(chǎn)能力，即設(shè)備的單位體積或單位面積的生產(chǎn)能力。最佳反應(yīng)溫度：正、逆反應(yīng)速率之差即為產(chǎn)物生成的凈速率有一個(gè)極大值，此極大值對應(yīng)的溫度稱為最佳反應(yīng)溫度。停留時(shí)間：是指物料從反應(yīng)開始達(dá)到某一轉(zhuǎn)化率時(shí)在反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)歷的反應(yīng)時(shí)間。深冷分離法：是利用裂解氣中各種烴的相對揮發(fā)度不同，在低溫下除了氫和甲烷以外把其余的烴都冷凝下來，然后在精餾塔內(nèi)進(jìn)行多組分精餾分離，利用不同的精餾塔，把各種烴逐個(gè)分離出來。前加氫：在加氫脫乙炔過程中，設(shè)在脫甲烷塔前進(jìn)行加氫脫炔的流程。后加氫：在加氫脫乙炔過程中。設(shè)在脫甲烷塔后進(jìn)行加氫脫炔的流程。合成氣：指一氧化碳和氫氣的混合氣。一碳化學(xué)：凡包含一個(gè)碳原子的化合物，主

13、要是一氧化碳、甲醇、甲烷等參與反應(yīng)的化學(xué)稱一碳化學(xué)。 C1化工：凡包含一個(gè)碳原子的化合物參與反應(yīng)的化學(xué)稱為C1化學(xué)，涉及C1化學(xué)反應(yīng)的工藝過程和技術(shù)稱為C1化工。氫蝕：在高溫高壓下，氫原子能侵入鋼的晶格中，與鋼中碳原子化合，生成甲烷。此甲烷向外擴(kuò)散，在晶格中產(chǎn)生應(yīng)力，晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，鋼硬化變形。此過程稱為氫蝕。自氧化反應(yīng)：具有自由基鏈反應(yīng)特征，能自動(dòng)加速的氧化反應(yīng)稱為自氧化反應(yīng)。催化自氧化：具有自由基鏈反應(yīng)特征，能自動(dòng)加速的氧化反應(yīng)稱為自氧化反應(yīng)，加入催化劑，促進(jìn)鏈的引發(fā)，縮短或消除反應(yīng)誘導(dǎo)期，可大大加速氧化反應(yīng)，稱為催化自氧化。氧化促進(jìn)劑：氧化反應(yīng)中，除催化劑外，還需要添加的一類能縮短反應(yīng)

14、誘導(dǎo)期或加快反應(yīng)中間某一步的氧化反應(yīng)速度的物質(zhì)。絡(luò)合催化氧化：催化劑由中心金屬離子與配位體構(gòu)成，過渡金屬離子與反應(yīng)物分子構(gòu)成配位鍵使其活化，反應(yīng)物氧化，金屬離子或配位體被還原，然后還原態(tài)的催化劑再被分子氧氧化成初始狀態(tài)，完成催化循環(huán)過程，此類反應(yīng)稱為絡(luò)合催化氧化反應(yīng)。非均相催化氧化：主要是指氣態(tài)有機(jī)原料在固體催化劑存在下，以氣態(tài)氧作氧化劑，氧化為有機(jī)產(chǎn)品的過程。致穩(wěn)劑/氣：某些物質(zhì)與空氣或純氧的混合物存在爆炸極限，而有些惰性物質(zhì)的加入可以減小爆炸極限，增加體系的安全性，這種惰性物質(zhì)稱致穩(wěn)劑。羰化反應(yīng)：在過渡金屬配位化合催化劑存在下，在有機(jī)化合物分子中引入羰基的反應(yīng)。氯化：在化合物分子中引入氯原

15、子以生產(chǎn)氯的衍生物的反應(yīng)過程。平衡氧氯化法：將氧氯化法與乙烯直接氯化過程結(jié)合在一起，兩個(gè)過程所生成的二氯乙烷一并進(jìn)行裂解得到氯乙烯，以平衡氯化氫，這種方法稱為平衡氧氯化法。CO變換:一氧化碳和水蒸氣反應(yīng)生成氫和二氧化碳的過程稱為CO變換。裂解氣預(yù)分餾：將急冷后的裂解氣進(jìn)一步冷卻至常溫，并在冷卻過程中分餾出裂解氣中的重組分（如燃料油，裂解汽油，水分），這個(gè)環(huán)節(jié)稱為裂解氣預(yù)分餾。芳烴的烷基化：芳烴分子中苯環(huán)上的一個(gè)或幾個(gè)氫被烷基所取代而生成烷基芳烴的反應(yīng)。烷基化劑：能為烴的烷基化提供烷基的物質(zhì)稱為烷基化劑。四 、簡答題： 1、化學(xué)工藝學(xué)涉及的內(nèi)容？答：化學(xué)工藝學(xué)所涉及的內(nèi)容一般包括：原料的選擇和預(yù)

16、處理；生產(chǎn)方法的選擇及方法原理；設(shè)備（反應(yīng)器和其它）的選擇、結(jié)構(gòu)和操作；催化劑的選擇和使用；操作條件的影響和選定；流程組織；生產(chǎn)控制；產(chǎn)品規(guī)格和副產(chǎn)物的分離與利用；能量的回收和利用；對不同工藝路線和流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)等問題。2、石油的一次加工、二次加工介紹答：石油一次加工的方法為常壓蒸餾和減壓蒸餾。石油的二次加工方法有：（1）催化重整 催化重整的原料是石腦油，催化重整裝置能提供高辛烷值汽油，還為化纖、橡膠、塑料和精細(xì)化工提供苯、甲苯、二甲苯等芳烴原料以及提供液化氣和溶劑油，并副產(chǎn)氫氣。其催化劑是由活性組分（鉑）、助催化劑和酸性載體（如經(jīng)HCl處理的Al2O3）組成。（2）催化裂化 原料是直餾柴

17、油、重柴油、減壓柴油或潤滑油餾分，甚至可以是渣油焦化制石油焦后的焦化餾分油。獲得的產(chǎn)品是高質(zhì)量的汽油，并副產(chǎn)柴油、鍋爐燃油、液化氣和氣體等產(chǎn)品。催化劑是過去采用硅酸鋁催化劑，目前采用高活性的分子篩催化劑。（3）催化加氫裂化 加氫裂化的原料油可以是重柴油、減壓柴油，甚至減壓渣油，另一原料是氫氣。催化加氫裂化系指在催化劑存在及高氫壓下，加熱重質(zhì)油使其發(fā)生各類加氫和裂化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成航空煤油、柴油、汽油（或重整原料）和氣體等產(chǎn)品的加工過程。 催化劑分為兩類，即Ni、Mo、W、Co的非貴金屬氧化物和Pt、Pd貴金屬氧化物，均用硅酸鋁加分子篩或氧化鋁為載體。非貴金屬氧化物催化劑要先進(jìn)行還原活化才有活性。（

18、4）烴類熱裂解 烴類熱裂解主要目的是為了制取乙烯和丙烯，同時(shí)副產(chǎn)丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳烴及其他化工原料。熱裂解的原料較優(yōu)者是乙烷、丙烷和石腦油。3、無機(jī)化學(xué)礦產(chǎn)量最大的兩個(gè)產(chǎn)品分別是什么？如何利用？ 答：磷礦和硫鐵礦。磷礦主要是生產(chǎn)磷肥。硫鐵礦用于制硫酸。4、何謂轉(zhuǎn)化率？何謂選擇性？何謂收率？對于多反應(yīng)體系，為什么要同時(shí)考慮轉(zhuǎn)化率和選擇性兩個(gè)指標(biāo)？答：轉(zhuǎn)化率指某一反應(yīng)物參加反應(yīng)而轉(zhuǎn)化的數(shù)量占該反應(yīng)物起始量的分率或百分率，用X表示X=某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化量該反應(yīng)物的起始量；選擇性是指轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物的某反應(yīng)物的量與所有參加反應(yīng)而轉(zhuǎn)化的該反應(yīng)物總量之比，用S表示S=轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的某反

19、應(yīng)物的量該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化總量；收率：轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的原料量與通入反應(yīng)器的該原料總量之比，用Y表示。Y=轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的某反應(yīng)物的量該反應(yīng)物的起始量=SX通常使轉(zhuǎn)化率提高的反應(yīng)條件往往會使選擇性降低，所以不能單純追求高轉(zhuǎn)化率或高選擇性，而要兼顧兩者，使目的產(chǎn)物的收率最高。5、對于可逆放熱反應(yīng)，凈反應(yīng)速率隨溫度變化的規(guī)律如何？ 答：對可逆放熱反應(yīng)，凈速率隨溫度變化有三種可能性，即rTC0 , rTC=0 , rTC0 , rTC=0 , rTC0 , rTC=0 , rTC0，當(dāng)溫度較低時(shí)，凈反應(yīng)速率隨溫度的升高而增高；當(dāng)溫度超過某一值后，凈反應(yīng)速率開始隨著溫度的升高而下降。因此存在最佳反應(yīng)溫度To

20、p。對于不同的轉(zhuǎn)化率，Top是不同的。變換反應(yīng)的溫度最好沿最佳反應(yīng)溫度曲線變化，反應(yīng)初期，轉(zhuǎn)化率低，最佳溫度高；反應(yīng)后期，轉(zhuǎn)化率高，最佳溫度低，但是CO變換反應(yīng)是放熱的，需要不斷地將此熱量排出體系才可能使溫度下降。在工程實(shí)際中，降溫措施不可能完全符合最佳溫度曲線，因此采用分段冷卻來降溫，分段越多，操作溫度越接近最佳溫度曲線。（應(yīng)特別注意的是，操作溫度必須控制在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，低于此范圍，催化劑活性太低，反應(yīng)速率太慢；高于此范圍，催化劑易過熱而受損，失去活性。）反應(yīng)器分段太多，流程和設(shè)備太復(fù)雜，過程上并不合理，也不經(jīng)濟(jì)。具體段數(shù)由水煤氣CO含量、所要達(dá)到的轉(zhuǎn)化率、催化劑活性溫度范圍等因素決

21、定，一般2-3段即可滿足高轉(zhuǎn)化率的要求。變換反應(yīng)器的類型有：中間間接冷卻式多段絕熱反應(yīng)器、原料氣冷激式多段絕熱反應(yīng)器和水蒸氣或冷凝水冷激式多段絕熱反應(yīng)器。34、一氧化碳變換催化劑有哪些類型？各適用于什么場合？使用中注意哪些事項(xiàng)？答：鐵鉻系變換催化劑 ：其化學(xué)組成以Fe2O3為主，促進(jìn)劑有Cr2O3和K2CO3，反應(yīng)前還原成Fe3O4才有活性。適用溫度范圍300530。為中溫或高溫變換催化劑，因?yàn)闇囟容^高，反應(yīng)后氣體中殘余CO 含量最低為3%4%。銅基變換催化劑： 其化學(xué)組成以CuO為主，ZnO和Al2O3為促進(jìn)劑和穩(wěn)定劑，反應(yīng)前也要還原成具有活性的細(xì)小銅晶粒。弱點(diǎn)是易中毒，所以原料氣中硫化物的

22、體積分?jǐn)?shù)不得超過0.110-6。適用溫度范圍180260，稱為低溫變換催化劑，反應(yīng)后殘余CO可降至0.2%0.3%。銅基催化劑活性高，若原料氣中CO含量高時(shí)，應(yīng)先經(jīng)高溫變換，將CO降至3%左右，再接低溫變換，以防劇烈放熱而燒壞低變催化劑。鈷鉬系耐硫催化劑 ：其化學(xué)組成是鈷、鉬氧化物并負(fù)載在氧化鋁上，反應(yīng)前將鈷、鉬氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧铮A(yù)硫化）才有活性，反應(yīng)中原料氣必須含硫化物。適用溫度范圍160500，屬寬溫變換催化劑。其特點(diǎn)是耐硫抗毒，使用壽命長。35、在合成氣制造過程中，為什么要有脫碳（CO2）步驟？通常有哪些脫碳方法，各適用于什么場合？答：在將氣、液、固原料經(jīng)轉(zhuǎn)化或氣化制造合成氣過程中會生

23、成一定量的CO2，尤其當(dāng)有一氧化碳變換過程時(shí)，生成更多的CO2，其含量可高達(dá)28%30%。因此也需要脫除CO2。根據(jù)吸收機(jī)理可分為化學(xué)吸收和物理吸收兩大類。近年來出現(xiàn)了變壓吸附法、膜分離等固體脫除二氧化碳法。目前常用的化學(xué)吸收法是改良的熱鉀堿法，即在碳酸鉀溶液中添加少量活化劑，以加快吸收CO2的速率和解吸速率。目前國內(nèi)外使用的物理吸收法主要有冷甲醇法、聚乙二醇二甲醚法和碳酸丙烯酯法。物理吸收法在加壓（25MPa）和較低溫度條件下吸收CO2，溶液的再生靠減壓解吸，而不是加熱分解，屬于冷法，能耗較低。 物理-化學(xué)吸收法是將物理吸收劑與化學(xué)吸收劑結(jié)合起來的氣體凈化法，例如MDEA法中用甲基二乙醇胺-

24、環(huán)丁砜混合液作吸收劑，能同時(shí)脫硫和脫碳，可與改良熱鉀堿法相競爭，但溶劑較貴。 變壓吸附法（PSA）變壓吸附技術(shù)是利用固體吸附劑在加壓下吸附CO2，使氣體得到凈化，吸附劑再生是減壓脫附析出CO2。36、工業(yè)上氣體脫硫有哪些方法，各使用于什么場合？答：脫硫有干法和濕法兩大類。干法脫硫又分為吸附法和催化轉(zhuǎn)化法：吸附法是采用對硫化物有強(qiáng)吸附能力的固體來脫硫，吸附劑主要有氧化鋅、活性炭、氧化鐵、分子篩等；催化轉(zhuǎn)化法是使用加氫脫硫催化劑，將烴類原料中所含的有機(jī)硫化合物氫解，轉(zhuǎn)化成易于脫除的硫化氫，再用其他方法除之。濕法脫硫劑為液體，一般用于含硫高、處理量大的氣體的脫硫。按其脫硫機(jī)理的不同又分為化學(xué)吸收法、

25、物理吸收法、物理-化學(xué)吸收法和濕式氧化法。 化學(xué)吸收法是常用的濕式脫硫工藝。有一乙醇胺法（MEA）、二乙醇胺法（DEA）、二甘醇胺法（DGA）、二異丙醇胺法（DIPA）、以及近年來發(fā)展很快的改良甲基二乙醇胺法（MDEA）。物理吸收法是利用有機(jī)溶劑在一定壓力下進(jìn)行物理吸收脫硫，然后減壓而釋放出硫化物氣體，溶劑得以再生。主要有冷甲醇法（Rectisol），此外還有碳酸丙烯酯法（Fluar）和N-甲基吡啶烷酮法（Purisol）等等。冷甲醇法可以同時(shí)或分段脫除H2S、CO2和各種有機(jī)硫，還可以脫除HCN、C2H2、C3及C3以上氣態(tài)烴、水蒸氣等，能達(dá)到很高的凈化度。 物理-化學(xué)吸收法是將具有物理吸收

26、性能和化學(xué)吸收性能的兩類溶液混合在一起，脫硫效率較高。常用的吸收劑為環(huán)丁砜-烷基醇胺（例如甲基二乙醇胺）混合液，前者對硫化物是物理吸收，后者是化學(xué)吸收。濕式氧化法脫硫的基本原理是利用含催化劑的堿性溶液吸收H2S，以催化劑作為載氧體，使H2S氧化成單質(zhì)硫，催化劑本身被還原。再生時(shí)通入空氣將還原態(tài)的催化劑氧化復(fù)原，如此循環(huán)使用。濕式氧化法一般只能脫除硫化氫，不能或只能少量脫除有機(jī)硫。最常用的濕式氧化法有蒽醌法（ADA法）。37、乙苯脫氫制苯乙烯生產(chǎn)過程中溫度和空速對選擇性的影響。答：溫度升高時(shí)同時(shí)有利于乙苯的裂解和加氫裂解，結(jié)果是隨著溫度的升高，乙苯的轉(zhuǎn)化率增加，而苯乙烯的選擇性下降。而溫度降低時(shí)

27、，副反應(yīng)雖然減少，有利于苯乙烯選擇性的提高，但因反應(yīng)速率下降，產(chǎn)率也不高。空速低，接觸時(shí)間增加，副反應(yīng)加劇，選擇性下降，故需采用較高的空速，以提高選擇性，雖然轉(zhuǎn)化率不是很高，未反應(yīng)的原料氣可以循環(huán)使用，但必然造成耗能增加。38、在脫氫反應(yīng)過程中，采用水作為稀釋劑的作用是什么？答：（1）降低烴的分壓，改善化學(xué)平衡，使能到達(dá)較高的平衡轉(zhuǎn)化率；（2）通過與催化劑表面的焦發(fā)生水煤氣反應(yīng)達(dá)到清焦的作用；（3）提供反應(yīng)所需熱量。 39、苯乙烯生產(chǎn)中，外熱式工藝與絕熱式工藝有什么不同？（P214）答：外熱式絕熱式管式反應(yīng)器固定床反應(yīng)器間接加熱直接加熱水蒸汽用量少水蒸汽用量大反應(yīng)器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜造價(jià)較高反應(yīng)器結(jié)構(gòu)

28、簡單生產(chǎn)能力較小生產(chǎn)能力較大40、影響氨平衡濃度的因素有哪些，怎樣影響？答： 溫度和壓力 溫度降低或壓力增高，都能使平衡常數(shù)及相應(yīng)的平衡氨含量增大； 氫氮比 當(dāng)氫氮比為3時(shí)，平衡氨含量最大； 惰性氣體 惰性氣體會使平衡氨含量明顯下降。41、惰性氣體對氨合成反應(yīng)的平衡濃度及反應(yīng)速率的影響。答：惰性氣體含量對平衡氨濃度有影響，對反應(yīng)速率也有影響，而且對兩方面的影響是一致的，即惰氣含量增加，會使反應(yīng)速率下降，也使平衡氨濃度降低。 42、高低壓法合成甲醇比較。答：高壓法：采用Zn-Cr系催化劑，活性較低，需較高反應(yīng)溫度，由于高溫下平衡轉(zhuǎn)化率的限制，必須提高壓力，300400，30MPa。低壓法：采用C

29、u-Zn系催化劑，活性高，反應(yīng)溫度和操作壓力較低，230270，510 MPa，單程轉(zhuǎn)化率高，合成氣純度要求嚴(yán)格，H/C比小。43、繪出乙苯脫氫制苯乙烯的精制部分的簡單流程圖，并說明流程組織的原則。（為什么這樣組織流程）組織的原則:精餾分離中，除要考慮沸點(diǎn)高低外，還要考慮其它情況。因?yàn)楸揭蚁┎环€(wěn)定易自聚，溫度升高，自聚加快。所以精餾塔要真空操作以降低沸點(diǎn)。為減少自聚量，盡量減少加熱次數(shù)，第一個(gè)精餾塔先把比苯乙烯輕的組分都蒸出，第二個(gè)塔頂就可以采出苯乙烯，這樣苯乙烯受熱2次即可采出。余下的輕組分中，苯和甲苯量很少，先把兩者一塊蒸出，下一個(gè)塔的體積可大為縮小，節(jié)約設(shè)備費(fèi)用。44、氧化操作的的安全技

30、術(shù)中，防止爆炸的工藝措施有哪些？答：防止爆炸的工藝措施有：氧化反應(yīng)在爆炸極限以外操作；加入惰性氣體做致穩(wěn)劑，縮小爆炸極限；反應(yīng)器壁加厚，裝配防爆膜、安全閥等；對易自聚和分解的化合物儲存運(yùn)輸注意采取相應(yīng)的安全措施45、烴類選擇性氧化的特征及相應(yīng)工業(yè)注意事項(xiàng)有哪些？答：強(qiáng)放熱反應(yīng)，工業(yè)生產(chǎn)中注意反應(yīng)熱的移除及回收；反應(yīng)不可逆，不受平衡限制，但為保證高選擇性，需控制轉(zhuǎn)化率；氧化途徑復(fù)雜多樣，需要催化劑；過程易燃易爆，生產(chǎn)要注意安全，采取防爆措施。46、對非均相催化氧化反應(yīng)，工業(yè)上常用的反應(yīng)器有哪兩種？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：有列管式固定床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器。固定床反應(yīng)器，常見的為列管式換熱反應(yīng)器。 優(yōu)

31、點(diǎn)：氣體流動(dòng)接近平推流，返混較小，特別適用于有串聯(lián)式深度氧化副反應(yīng)的反應(yīng)過程；對催化劑的強(qiáng)度和耐磨性能的要求比流化床反應(yīng)器低得多。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，催化劑裝卸困難；空速較小，生產(chǎn)能力比流化床小；反應(yīng)器內(nèi)沿軸向溫度分布都有一最高溫度點(diǎn)，稱為熱點(diǎn)，使催化床層只有一小部分催化劑在最佳的溫度下操作，影響了催化劑效率的充分發(fā)揮。流化床反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn):反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，催化劑裝卸容易，空速大；具有良好的傳熱速率，反應(yīng)器內(nèi)溫度均一，溫差小，反應(yīng)溫度易于控制；因易返混，原料組成可稍高于爆炸下限，以提高反應(yīng)物濃度和生產(chǎn)能力。比較適合用于深度氧化產(chǎn)物主要來自平行副反應(yīng)，且主、副反應(yīng)的活化能相差甚大的場合。缺點(diǎn)：軸向返混

32、現(xiàn)象嚴(yán)重，串聯(lián)副反應(yīng)嚴(yán)重，不利于高轉(zhuǎn)化率的獲得；催化劑磨損嚴(yán)重，因此對催化劑強(qiáng)度要求高；可能有大氣泡產(chǎn)生，導(dǎo)致氣一固接觸不良，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率下降。 47、根據(jù)化學(xué)工藝學(xué)所學(xué)，寫出由石油出發(fā)合成苯乙烯的工藝路線。答：石油一次加工分出石腦油，石腦油熱裂解得乙烯和裂解汽油，裂解汽油提取苯，乙烯與苯烷基化得乙苯，乙苯脫氫得苯乙烯。48、根據(jù)化學(xué)工藝學(xué)所學(xué)，寫出由石油出發(fā)合成氯乙烯/異丙苯/環(huán)氧乙烷/乙醛的工藝路線。答：石油一次加工，分出石腦油；石腦油熱裂解得乙烯，乙烯氧氯化法制氯乙烯石油一次加工分出石腦油，石腦油熱裂解得丙烯和裂解汽油，裂解汽油提取苯，丙烯與苯烷基化得異丙苯。49、根據(jù)化學(xué)工藝學(xué)所學(xué)，寫出

33、由石油出發(fā)合成丙烯腈的工藝路線。答：石油一次加工，分出石腦油；石腦油熱裂解得丙烯，丙烯氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈。50、根據(jù)化學(xué)工藝學(xué)所學(xué)，寫出由石油出發(fā)合成丁醇的工藝路線。答：石油一次加工，分出石腦油；石腦油熱裂解得丙烯，丙烯氫甲?；枚∪?，丁醛加氫還原制丁醇。51、根據(jù)化學(xué)工藝學(xué)所學(xué)，寫出由石油出發(fā)合成辛醇的工藝路線。答：石油一次加工，分出石腦油；石腦油熱裂解得丙烯，丙烯氫甲?；枚∪?，丁醛縮合得辛烯醛，辛烯醛加氫合成辛醇。52、根據(jù)化學(xué)工藝學(xué)所學(xué)，寫出由石油出發(fā)合成環(huán)氧丙烷的工藝路線。答：石油一次加工，分出石腦油；石腦油熱裂解得丙烯，丙烯液相環(huán)氧化法制環(huán)氧丙烷。53、根據(jù)化學(xué)工藝學(xué)所學(xué)，寫出由煤

34、出發(fā)合成醋酸的工藝路線。答：煤氣化生產(chǎn)合成氣，合成氣脫硫脫碳，合成氣合成甲醇，甲醇羰化合成醋酸。54、根據(jù)化學(xué)工藝學(xué)所學(xué)，寫出由煤/甲烷出發(fā)合成氨的工藝路線。答：煤氣化生產(chǎn)合成氣，合成氣脫硫，變換生產(chǎn)氫氣，之后脫碳，氫氣與氮?dú)夂铣砂奔淄槊摿?、水蒸氣轉(zhuǎn)化生產(chǎn)合成氣，合成氣變換生產(chǎn)氫氣，之后脫碳，氫氣與氮?dú)夂铣砂?5、根據(jù)化學(xué)工藝學(xué)所學(xué)，寫出由煤出發(fā)合成氯乙烯的工藝路線。答：煤與石灰熔融生產(chǎn)電石，電石與水發(fā)生乙炔，乙炔和氯化氫反應(yīng)合成氯乙烯。56、比較甲醇羰化制醋酸高壓法和低壓法各自優(yōu)缺點(diǎn)。答：高壓法：采用羰基鈷-碘催化劑，活性較低，需較高反應(yīng)溫度 （250）和壓力（70 MPa），以甲醇計(jì)收率為

35、90%；低壓法：采用羰基銠-碘催化劑，活性高，選擇性高，反應(yīng)條件十分溫和，在180，3 MPa時(shí)，以甲醇計(jì)收率為99%。 優(yōu)點(diǎn)：條件緩和，轉(zhuǎn)化率和選擇性高，具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢；缺點(diǎn)：銠資源稀缺，價(jià)格昂貴且有腐蝕性，采用的耐腐蝕材料設(shè)備昂貴。 57、工業(yè)上氯乙烯的生產(chǎn)方法有哪幾種，各有什么優(yōu)勢和缺點(diǎn)？ 答：有乙炔法、聯(lián)合法和烯炔法、平衡氧氯化法。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)乙炔法設(shè)備、工藝簡單，投資低，可以小規(guī)模經(jīng)營耗電量大且有汞污染聯(lián)合法利用已有的電石資源的乙炔生產(chǎn)裝置，迅速提高氯乙烯生產(chǎn)能力不能完全擺脫電石原料烯炔法擺脫了電石原料，省去了分離乙炔和乙烯的費(fèi)用技術(shù)復(fù)雜，投資較大，成本較高平衡氧氯化法解決了氯化氫的

36、利用問題我國乙烯資源匱乏58、什么是平衡氧氯化法，其原理是什么？答：將氧氯化法與乙烯直接氯化過程結(jié)合在一起，兩個(gè)過程所生成的二氯乙烷一并進(jìn)行裂解得到氯乙烯，以平衡氯化氫，這種方法稱為平衡氧氯化法。其原理如下乙烯與氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)生成EDC： CH2=CH2+Cl2FeCl3CH2Cl-CH2Cl乙烯與氯化氫和氧進(jìn)行氧氯化反應(yīng)生成EDC：CH2=CH2+2HCl+12O2220240CH2Cl-CH2Cl+H2OEDC裂解脫氯化氫生成氯乙烯： CH2Cl-CH2Cl480530CH2=CHCl+HCl總反應(yīng)式即物料平衡式：2CH2=CH2+Cl2+12O22CH2=CHCl+H2O59、生物技術(shù)應(yīng)用于化工產(chǎn)品生產(chǎn)，今后的發(fā)展重點(diǎn)有哪些？答：纖維素、木質(zhì)素的水解；高穩(wěn)定性及高產(chǎn)酶的微生物的制造，高效利用酶的方法；高選擇性、高效率的生物催化劑