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文檔簡介
1、1重要的有機化工基礎(chǔ)原料有重要的有機化工基礎(chǔ)原料有:乙烯、丙烯和丁二烯等低級烯烴分子中具有雙鍵,化學(xué)性質(zhì)活潑,能與許多物質(zhì)發(fā)生加成、共聚或自聚等反應(yīng),生成一系列重要的產(chǎn)物。2石油化工三大生產(chǎn)過程有哪些基本有機化工生產(chǎn)過程:以石油和天然氣為原料,制取三烯(乙烯丙烯丁二烯)、三苯(苯甲苯二甲苯)、乙炔和萘等基本有機原料的過程。有機化工生產(chǎn)過程:在基本有機原料的基礎(chǔ)上,通過合成步驟制得醇、醛、酮、酸、酯、醚、酚、腈、鹵代烴等有機原料的過程。高分子化工生產(chǎn)過程:在以上基本有機原料和有機原料的基礎(chǔ)上,通過各種聚合、縮合步驟制得三大合成材料(合成纖維、合成塑料、合成橡膠)等最終產(chǎn)品及醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、涂料
2、、香料、膠黏劑等高分子化工產(chǎn)品的過程。3化工生產(chǎn)過程一般可概括為哪幾個步驟化工生產(chǎn)過程一般可概括為:原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)品分離與精制。4化學(xué)反應(yīng)有哪些類型按反應(yīng)特性分:氧化還原加氫脫氫歧化異構(gòu)化烷基化脫烷基化脫基化分解.水合.偶合.聚合.縮聚.縮合.酯化.磺化.硝化.鹵化.重氮化等。按反應(yīng)體系中的物料的相態(tài)分:均相反應(yīng)和非均相反應(yīng)。按是否使用催化劑:催化反應(yīng)和非催化反應(yīng)。5化學(xué)反應(yīng)器有哪些類型按結(jié)構(gòu)特點分:管式反應(yīng)器床式反應(yīng)器釜式反應(yīng)器和塔式反應(yīng)器。按操作方式分:間歇式.連續(xù)式和半連續(xù)式。按熱狀況分:等溫反應(yīng)器絕熱反應(yīng)器和變溫反應(yīng)器。按換熱方式分:間接換熱和直接換熱的反應(yīng)器。6常用的分離和
3、精制方法有哪些冷凝吸附吸收冷凍萃取閃蒸精餾滲透膜分離結(jié)晶過濾和干燥等。到目前為止,采用最多最廣泛的是精餾。什么叫做工藝流程和工藝流程圖按物料加工順序?qū)⑦@些功能單元有機地組合起來,構(gòu)成工藝流程,用圖的形式表示的就是工藝流程圖。將原料轉(zhuǎn)變成化工產(chǎn)品的工藝流程稱為化工生產(chǎn)工藝流程?;み^程的主要技術(shù)指標有哪些化工過程的主要技術(shù)指標有:生產(chǎn)能力、生產(chǎn)強度和有效生產(chǎn)周期(開工因子);化學(xué)反應(yīng)的效率指標一原子經(jīng)濟性(AE)和環(huán)境因子(E);化學(xué)反應(yīng)的效率一轉(zhuǎn)化率、選擇性、收率(產(chǎn)率)和質(zhì)量收率;平衡轉(zhuǎn)化率和平衡產(chǎn)率。對化學(xué)平衡和反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的反應(yīng)條件有哪些溫度、濃度、壓力、停留時間、空速、原料配比。各
4、個反應(yīng)條件是如何影響化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的對于吸熱反應(yīng),溫度升高,有利于反應(yīng),平衡產(chǎn)率增加;對于放熱反應(yīng),溫度升高,不利于反應(yīng),平衡產(chǎn)率降低。溫度升高,反應(yīng)速率加快。(不可逆反應(yīng),可逆吸熱反應(yīng),可逆放熱反應(yīng)的分析)。反應(yīng)物濃度越高,越有利于平衡向產(chǎn)物方向移動。提高溶液濃度的方法有:對于液相反應(yīng),采用能提高反應(yīng)物溶解度的溶劑,或者在反應(yīng)中蒸發(fā)或冷凍部分溶劑等;對于氣相反應(yīng),可適當(dāng)壓縮或降低惰性物的含量等;對于可逆反應(yīng),反應(yīng)物濃度與其平衡濃度差是反應(yīng)的推動力,此推動力越大則反應(yīng)速率越快,所以,在反應(yīng)過程中不斷從反應(yīng)區(qū)取出生成物,使反應(yīng)遠離平衡,既保持了高速率,又使平衡不斷向產(chǎn)物方向移動,對于受平衡限
5、制的反應(yīng)有利于提高產(chǎn)率。壓力對固液相反應(yīng)的影響較小,對氣象反應(yīng)影響較大:對于分子數(shù)增加的反應(yīng),降低壓力可以提高平衡產(chǎn)率;對于分子數(shù)減少的反應(yīng),壓力升高,產(chǎn)物的平衡產(chǎn)率增大對于分子數(shù)沒有變化的反應(yīng),壓力對平衡產(chǎn)率無影響。惰性氣體的存在,可降低反應(yīng)物的分壓,對反應(yīng)速率不利,但有利于分子數(shù)增加的反應(yīng)的平衡。一般停留時間越長,原料轉(zhuǎn)化率越高,產(chǎn)物的選擇性越低,設(shè)備的生產(chǎn)能力小,空速越小,反之亦然。一般空速越大,停留時間越短,原料轉(zhuǎn)化率越低,產(chǎn)物的選擇性越高,設(shè)備的生產(chǎn)能力大,反之亦然。實際中總是那些廉價易得的易回收的無毒的無腐蝕的無污染的反應(yīng)物過量(大于理論配比)以提高另外一個反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。催化劑有
6、哪些基本特征催化劑是參與了化學(xué)反應(yīng)的,但是反應(yīng)終了時,催化劑本身未發(fā)生化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量的變化;催化劑只能縮短達到化學(xué)平衡的時間(即加速作用)但不能改變平衡;催化劑具有明顯的選擇性,特定的催化劑只能催化特定的化學(xué)反應(yīng)工業(yè)催化劑的使用性能指標有哪些活性(指在給定溫度壓力和反應(yīng)物流量(或空速)的情況下,催化劑使原料轉(zhuǎn)化的能力);選擇性(指反應(yīng)所消耗的原料中有多少轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物);壽命(指催化劑使用期限的長短)催化劑的壽命受什么的影響化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性、耐毒性。引起催化劑失活的原因有哪些對于絡(luò)合催化劑而言,主要是超溫,大多數(shù)絡(luò)合物在250C以上就分解而失活;對于生物催化劑而言,過熱化學(xué)物質(zhì)
7、和雜菌的污染.pH值失調(diào)等均是失活原因;對于固體催化劑而言,失活原因有:超溫過熱,使催化劑表面發(fā)生燒結(jié),晶型轉(zhuǎn)變或物相轉(zhuǎn)變;原料氣中混有毒物雜質(zhì),使催化劑中毒;有污垢或積碳覆蓋在催化劑表面。何為催化劑中毒原料中能使催化劑活性嚴重下降的微量物質(zhì)叫做催化劑毒物,這種現(xiàn)象(催化劑活性嚴重下降)叫做催化劑中毒。催化劑再生的方法燒炭(積碳后再生),暫時性中毒可以通過再生使催化劑恢復(fù)活性。催化劑在運輸、儲存和裝卸過程中需要注意的問題在運輸過程中防止其受污染和破壞;裝填要均勻,避免出現(xiàn)架橋現(xiàn)象,以防反應(yīng)工況惡化;使用后在停工卸出之前,要進行鈍化處理,否則遇空氣劇烈氧化自燃,燒壞催化劑和設(shè)備。解釋固體催化劑的
8、組成和每個部分的作用。由主體和載體組成。主體指主要起催化作用的部分,催化劑主體又包括主催化劑、助催化劑(催化劑的催化劑)和阻催化劑(阻止副反應(yīng));載體指催化劑中起支承作用的部分,一般是多孔性物質(zhì),如硅膠、活性炭、活性氧化鋁、分子篩等。固體催化劑的制備方法有哪些沉淀法、煅燒法、還原法、溶解法、熔融法、浸漬法、水熱法等。20乙烯生產(chǎn)方法有哪些乙醇脫水法、電石-乙炔-加氫法、烴類熱裂解法、天然氣偶合法等。21什么是烴類熱裂解烴類熱裂解是將烴類原料(天然氣,煉廠氣,石腦油,輕油,柴油,重油等)在高溫(800C以上),低壓,無催化劑的條件按下,使烴類分子發(fā)生碳鏈斷裂或脫氫反應(yīng),生成相對分子質(zhì)量較小的烯烴
9、,烷烴和其他相對分子質(zhì)量不同的輕質(zhì)和重質(zhì)烴類。22烴類熱裂解一次反應(yīng)的現(xiàn)律性有哪些烴類熱裂解一次反應(yīng)的現(xiàn)律性有:烷烴、環(huán)烷烴、芳烴的反應(yīng)規(guī)律。烷烴:脫氫、斷鏈、環(huán)化脫氫;環(huán)烷烴:斷鏈開環(huán)、脫氫、側(cè)鏈斷裂、開環(huán)脫氫;芳烴:烷基芳烴,側(cè)鏈脫烷基或斷鏈反應(yīng)、側(cè)鏈脫氫反應(yīng);環(huán)烷基芳烴,脫氫和異構(gòu)脫氫、縮合脫氫、縮合反應(yīng)。23烴類熱裂解的二次反應(yīng)都包含哪些反應(yīng)類型包含:烯烴的斷鏈(再裂解)、歧化、環(huán)化、縮合、芳構(gòu)化、生炭、生焦、加氫和脫氫反應(yīng)類型。24二次反應(yīng)的危害消耗了原料,降低了烯烴收率;增加各種阻力(傳熱、傳質(zhì)、流動阻力);對裂解操作和穩(wěn)定生產(chǎn)都帶來了不利的影響。25脫氫和斷鏈哪個容易C-H鍵能大
10、于C-C鍵鍵能,斷鏈容易;脫氫和斷鏈均為吸熱反應(yīng),斷鏈所需的熱量AH比脫氫反應(yīng)小,容易;斷鏈反應(yīng)的標準吉布斯焓變AG遠小于脫氫反應(yīng)。26比較說明為什么生產(chǎn)乙烯時原料選正構(gòu)烷烴最好反應(yīng)速度:烷烴(異構(gòu)正構(gòu))環(huán)烷烴(六元五元)芳烴;乙烯收率:烷烴(正構(gòu)異構(gòu))環(huán)烷烴芳烴;結(jié)焦程度:烷烴環(huán)烷烴芳烴。27自由基反應(yīng)機理表明一個反應(yīng)有哪三個階段鏈引發(fā)反應(yīng)、鏈增長反應(yīng)、鏈終止反應(yīng)(自由基產(chǎn)生、傳遞、消亡)。28自由基反應(yīng)遵循哪四條規(guī)律烴分子中各種氫的解離能不同,伯氫仲氫叔氫(解離能越小反應(yīng)越容易,反應(yīng)速度越快);正構(gòu)烷烴的反應(yīng)途徑數(shù)位n/2(n為偶數(shù))或(n+1)/2(n為奇數(shù));按某一途徑反應(yīng)的分子數(shù)m二
11、WXZ,其中Z為參加此反應(yīng)的氫原子個數(shù)(幾率),W為該氫原子的相對反應(yīng)速度;大自由基不穩(wěn)定,在與其他分子碰撞之前發(fā)生分解,從B鍵斷鏈,直至分解成H或CH3。斷裂時帶自由基的一端生成相應(yīng)的烯烴。乙基自由基和異丙基自由基分解時生成日和相應(yīng)的烯烴。(含自由基的變成相應(yīng)的烯烴,另一部分變成小自由基)29裂解原料性質(zhì)的評價參數(shù)有哪些,各自的影響是什么族組成、氫含量和碳氫比、特性因數(shù)K、關(guān)聯(lián)指數(shù)(BMCI)、氫飽和度Z、相對分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)、相對密度、平均沸點。乙烯收率:PNA;氫含量順序:PNA;K:PNA;BMCI:ANP;原料烴的氫飽和度Z越大,氫含量越高;相對分子質(zhì)量越??;相對密度越小,平均沸點
12、越低,則乙烯的收率越高。30PONA中芳香性的比較。正構(gòu)烷烴帶支鏈烷烴烷基單環(huán)烷烴無烷基單環(huán)烷烴雙環(huán)烷烴烷基單環(huán)芳烴無烷基單環(huán)芳烴(苯)雙環(huán)芳烴三環(huán)芳烴多環(huán)芳烴31烴類熱裂解的工藝參數(shù)有哪些裂解溫度和停留時間、壓力與稀釋劑、裂解深度。32為什么高溫有利于裂解反應(yīng)從自由基機理分析,提高溫度有利于提高乙烯收率;從熱力學(xué)分析,裂解是強吸熱反應(yīng),高溫有利;(反應(yīng)到平衡,產(chǎn)物為氫和碳)從動力學(xué)分析,溫度升高,反應(yīng)速率加快。33何為停留時間,為什么要短停留時間停留時間是指裂解原料經(jīng)過輻射盤管(輻射段爐管)的時間。停留時間短,二次反應(yīng)少(減少結(jié)焦,延長操作周期),產(chǎn)物的選擇性高,設(shè)備的生產(chǎn)能力大。34停留時
13、間與裂解溫度對裂解產(chǎn)物分布有何影響高溫有利于一次反應(yīng)的進行,短停留時間可抑制二次反應(yīng),同時可減少結(jié)焦。高溫一短停留時間操作可以抑制芳烴的生成,減少汽油收率。使炔烴收率明顯增加,并使乙烯/丙烯比及C4中的雙烯烴/單烯烴的比增大,工業(yè)上利用此效應(yīng),適應(yīng)市場需要。35裂解溫度-停留時間受那些限制裂解深度。為達到較滿意產(chǎn)品需要較高的裂解深度,過高的裂解深度又會因結(jié)焦嚴重而使清焦周期急劇縮短。工程中以C5和C5以上液相產(chǎn)品氫含量不低于8%為裂解深度;溫度限制。提高裂解溫度,受爐管材質(zhì)的限制;熱強度(傳熱速率)限制(主要限制),停留時間縮短,熱強度增大,傳熱速率增大,即單位時間需要的熱量增加。為什么要降低
14、烴分壓從熱力學(xué)分析,一次反應(yīng)是摩爾數(shù)增多的過程,二次反應(yīng)大多數(shù)是摩爾數(shù)減少的過程,因此,減壓有利于一次反應(yīng)的反應(yīng),還有利于抑制二次反應(yīng)。從動力學(xué)分析,降低壓力對一次反應(yīng)、二次反應(yīng)都不利,但是可以增大一次反應(yīng)對于二次反應(yīng)的相對速度,提高一次反應(yīng)的選擇性。為什么使用稀釋劑裂解是在高溫下進行的,不宜采用抽真空減壓的方法降低烴分壓,因為高溫密封不易,一旦空氣漏入負壓操作的裂解系統(tǒng),與烴氣體形成爆炸混合物就有爆炸的危險;減壓操作對以后分離工序的壓縮操作也不利,要增加能耗消耗。為什么采用水蒸氣做稀釋劑分離容易;熱容量大,使系統(tǒng)具有較大的熱慣性;能將爐管內(nèi)壁氧化成一層保護膜,防止了S對鎳鎘合金爐管的腐蝕,又
15、防止了爐管中鐵、鎳對生碳的催化作用;脫除焦炭,水蒸氣對已生成的炭有一定的脫除作用,水煤氣反應(yīng);減少爐管內(nèi)的結(jié)焦;其他,如廉價易得無毒等。裂解深度有哪些表示方法原料轉(zhuǎn)化率、甲烷收率、液體產(chǎn)物的氫含量和碳氫比、裂解爐出口溫度(反應(yīng)溫度)裂解深度函數(shù)S動力學(xué)裂解深度KSF。40裂解爐有哪些種類蓄熱式爐砂子爐管式爐等。裂解爐的組成主要由對流段(加熱,原料與水蒸氣混合)輻射段(進一步加熱,裂解反應(yīng))爐管燒嘴煙囪擋板等幾部分構(gòu)成。提高裂解爐效率(裂解選擇性烯烴收率對原料的適應(yīng)性)的關(guān)鍵是什么輻射盤管的設(shè)計。裂解溫度和停留時間受輻射盤管耐熱程度的限定;提高裂解溫度和縮短停留時間的另一重要途徑是改進輻射盤管的
16、結(jié)構(gòu)。裂解爐爐管的發(fā)展趨勢是什么分支變徑,管徑先細后粗,程數(shù)越來越少,管長越來越短,耐溫越來越高,達到的效果是裂解溫度越來越高,停留時間越來越短,乙烯收率越來越高,原料適用范圍越來越寬,裂解爐熱效率越來越高。為什么前期要采用細管,后期要采用粗管反應(yīng)前期,加大熱強度是主要矛盾,壓力降和結(jié)焦是次要矛盾;反應(yīng)后期避免壓力過大、防止結(jié)焦、延長操作周期是主要矛盾,傳熱是次要矛盾。45為什么要對裂解氣進行急冷急冷方式有哪幾種對比二者的優(yōu)缺點急冷的目的:終止裂解反應(yīng),回收廢熱(高品位能量);急冷方式:直接急冷(水直接急冷/油直接急冷)、間接急冷(急冷換熱器);對比:直接急冷設(shè)備費用少,操作簡單,系統(tǒng)阻力小,
17、傳熱效果好(因為直接接觸)急冷效果好;但形成大量含油垢污水,油水分離困難,且難以回收利用裂解物的熱量。而間接急冷對能量利用較為合理,可回收裂解產(chǎn)物被急冷時所放出的熱量,經(jīng)濟性好,且無污水產(chǎn)生,故工業(yè)上多用間接急冷。為了減少結(jié)焦,應(yīng)采取哪些措施增大裂解氣在急冷換熱器中的線速度,減少二次反應(yīng)發(fā)生;控制急冷換熱器出口溫度,使其冷卻溫度不低于露點。冷到露點以下,裂解氣中的重組分就要冷凝下來,既影響傳熱又因停留時間過長發(fā)生二次反應(yīng)而結(jié)焦。結(jié)焦的判斷依據(jù)是什么管式裂解爐:裂解爐輻射盤管管壁溫度超過設(shè)計規(guī)定值;裂解爐輻射段入口壓力增加值超過設(shè)計值。急冷換熱器:急冷換熱器出口溫度超過設(shè)計值;急冷換熱器進出口壓
18、差超過設(shè)計值。結(jié)焦的危害是什么如何清焦抑焦技術(shù)有哪些輕者影響傳質(zhì)、傳熱、增加流動阻力,重者造成阻塞、停工、停產(chǎn),影響操作周期。清焦方法有:蒸汽清焦法、空氣燒焦法、蒸汽-空氣燒焦法。清焦方式有:燒焦、水力清焦、機械清焦。常用的抑焦技術(shù)有:改變工藝條件(降低溫度、縮短停留時間、減小壓力、減小裂解深度)、加氫熱裂解、原料預(yù)處理、爐管表面處理、加結(jié)焦抑制劑(最常用)等。結(jié)焦抑制劑的作用是:鈍化金屬表面、改變自由基歷程、催化水煤氣反應(yīng)、改變焦的形態(tài)等。一般都是含硫、含磷、含硅、含氮等的化合物。什么是裂解產(chǎn)物的預(yù)分餾它的作用是什么將急冷后的裂解氣進一步冷卻至常溫,并在冷卻過程中分餾出裂解產(chǎn)物的重組分(如燃
19、料油、裂解汽油、水分),這個環(huán)節(jié)稱為裂解產(chǎn)物的預(yù)分餾。降低裂解氣溫度,保證壓縮機正常運轉(zhuǎn),并降低壓縮機的功耗;盡可能分餾出裂解產(chǎn)物中的重組分,減少進入壓縮分離系統(tǒng)的負荷;將稀釋蒸汽分離回收(冷凝),用以發(fā)生稀釋蒸汽(循環(huán)),大大減少污水排放量;繼續(xù)回收裂解產(chǎn)物低能熱量。通常,可由急冷油回收的熱量發(fā)生稀釋蒸汽,由急冷水回收的熱量進行分離系統(tǒng)的工藝加熱。預(yù)分餾系統(tǒng)有哪些工藝參數(shù)汽油分離塔塔頂溫度(105109C)急冷油溫度(汽油分離塔塔底溫度)(與原料有關(guān))急冷水塔頂(40C)、釜溫度(8085C)什么是裂解汽油什么是裂解染料油各自有什么用途裂解汽油包括C5至沸點204C以下的所有裂解副產(chǎn)物。分離
20、出C6C8的中心餾分可以作為生產(chǎn)芳烴的原料,C9可以作為歧化生產(chǎn)芳烴的原料,C5餾分經(jīng)加氫后可以返回循環(huán)裂解。裂解燃料油(乙烯焦油)是指沸點在200C以上的重組分。200360C的餾分稱為裂解輕質(zhì)燃料油,相當(dāng)于柴油餾分,但大部分為雜環(huán)芳烴,烷基萘含量較高,可作為脫烷基制萘的原料。沸程360C以上的餾分成為裂解重質(zhì)燃料油,相當(dāng)于常壓重油餾分,除用作染料外,是生產(chǎn)炭黑的良好原料。裂解氣中哪些雜質(zhì)H2S、CO2、H2O、C2H2、C3H4、C0等雜質(zhì)。含量不大,但是對后續(xù)深冷分離過程是有害的,且產(chǎn)品達不到規(guī)定的標準,影響產(chǎn)品的質(zhì)量與應(yīng)用。裂解氣中的酸性氣體是怎么產(chǎn)生的氣體裂解原料帶入的氣體硫化物和C
21、02。液體裂解原料中所含有的硫化物如硫醇、硫醚、噻吩、二硫化物等在高溫下與氫和水蒸氣反應(yīng)生成H2S,CO2。裂解原料烴和爐管中的結(jié)碳與水蒸氣反應(yīng)可生成CO和C02。當(dāng)裂解原料中有氧混入時,氧與烴類反應(yīng)生成CO2。裂解氣中的酸性氣體有哪些危害CO2在低溫下結(jié)成干冰,造成深冷分離系統(tǒng)設(shè)備和管道堵塞。H2S將造成設(shè)備腐蝕;使加氫脫炔催化劑和甲烷化催化劑中毒;使干燥用的分子篩縮短壽命;對下游加工裝置的聚合過程或者催化反應(yīng)過程的催化劑中毒,也可能影響產(chǎn)品質(zhì)量(1ppm)55酸性氣體的脫除方法有哪些堿洗法和乙醇胺法。什么是黃油如何清除裂解氣中的不飽和烴發(fā)生聚合,生成的聚合物聚集于塔釜,這些聚合物為液體,但
22、與空氣接觸易形成黃色固態(tài),通常稱為黃油。由于黃油可溶于富含芳烴的裂解汽油,因此往往采用注入裂解汽油的方法來分離堿液池中的黃油。堿洗塔的操作條件有哪些溫度。溫度升高,裂解氣中酸性氣體平衡分壓增加,脫除不凈;溫度降低,反應(yīng)速度降低,堿液粘度增加,且生成的鹽在廢堿中的溶解度下降,流動阻力增加,結(jié)晶造成阻塞,操作費用增加,故選常溫。壓力。壓力升高,裂解氣中酸性氣體分壓增加,溶解度增加,脫除徹底;但壓力太高,設(shè)備材質(zhì)要求高,能耗增加,會有部分重組分脫除,且生成的鹽在廢堿中的溶解度下降,結(jié)晶造成阻塞,故選中壓(1MPa左右)。堿液濃度。堿液濃度太小酸性氣體脫除不凈,太高浪費而且堿液粘度增加,生成的鹽在廢堿
23、中的溶解度下降,結(jié)晶造成阻塞。對比醇胺法與堿洗法有什么區(qū)別醇胺法主要優(yōu)點是吸收劑可再生循環(huán)使用,當(dāng)酸性氣體含量較高時,醇胺法明顯優(yōu)于堿洗法(吸收液消耗少,廢水/液處理量少)。醇胺法不如堿洗法吸收的徹底,一般醇胺法處理后仍需要再用堿洗法進一步脫除。醇胺雖可再循使用,但由于揮發(fā)和降解,仍有一定的損耗。由于醇胺與羰基硫、二硫化碳反應(yīng)使不可逆的,當(dāng)這些硫化物含量高時,吸收劑損失會很大。醇胺水溶液呈堿性,但當(dāng)有大量酸性氣體存在時,溶液pH值會急劇下降,從而對碳鋼設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。尤其在酸性氣濃度高而且溫度也高的部位(如換熱器、汽提塔及再沸器)腐蝕更為嚴重。因此,醇胺法對設(shè)備材質(zhì)要求高,投資相應(yīng)較大。醇胺溶液
24、可以吸收丁二烯和其他雙烯烴,吸收雙烯烴的吸收劑在高溫下再生時易生成聚合物,由此即可能造成系統(tǒng)結(jié)垢,有損失了丁二烯等。結(jié)論:一般情況下,乙烯裝置均采用堿洗法脫除裂解氣中的酸性氣體,只有當(dāng)酸性氣體含量較高時,為減少堿耗量以降低生產(chǎn)成本,可考慮采用乙醇胺法預(yù)脫裂解氣中的酸性氣體,但仍需要堿洗法進一步作精細脫除。裂解氣中水的如何產(chǎn)生的裂解過程中的稀釋劑、水洗過程、脫酸性氣體過程。水的危害如何脫除進入低溫分離系統(tǒng)會造成設(shè)備和管道的堵塞;與低級烴類生成白色結(jié)晶的水合物。裂解氣中的水含量不高,但是要求脫水后物料的干燥度很高,因而,均采用固體吸附法進行干燥。常用的干燥劑有:硅膠(顏色變化,好判斷)、活性炭、活
25、性氧化鋁、分子篩等。什么是分子篩分子篩有哪些類型所謂分子篩一般是由氧化硅和氧化鋁形成的多水化合物的結(jié)晶體,在使用前將其活化脫去結(jié)合的水,使其形成均勻的孔隙,這些孔有篩分分子的能力,故稱為分子篩。由于摩爾比不同,形成了不同的分子篩,有A、X、Y型等。每種又包括很多種,如A型有3A、4A、5A等。分子篩的吸附特性(規(guī)律)是哪四條根據(jù)分子大小不同進行選擇性吸附。根據(jù)分子極性不同進行選擇吸附。優(yōu)先吸附極性分子水(水是強極性分子)。根據(jù)分子的不飽和程度不同進行選擇性吸附,分子不飽和程度越大,越易被吸附。如分子篩吸附能力:乙炔乙烯乙烷。根據(jù)分子的沸點不同進行選擇性吸附,一般沸點越高,越易被吸附。分子篩與活
26、性氧化鋁的對比活性氧化鋁的吸附容量隨相對濕度變化很大?;钚匝趸X的吸附量受溫度的影響較大。分子篩對水有極大的親和性,易于吸附,而對H2、CH4、C3以上烴類均不吸附?;钚匝趸X可吸附C4不飽和烴,不僅造成C4損失,影響操作周期,而且再生時易生成聚合物結(jié)焦而使吸附劑性能劣化。干燥過程中的操作條件壓力越高,溫度越低,越有利于干燥。干燥工序的溫度以不生成水合物為原則,一旦系統(tǒng)被水合物凍堵,可用甲醇、乙醇或熱甲烷解凍。65炔烴和CO是來自于哪里各有什么危害(5ppm)炔烴主要是裂解過程中生成的,它會影響催化劑壽命,惡化產(chǎn)品質(zhì)量,積累爆炸等。CO主要是生成的焦炭通過水煤氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化而成,它會使加氫脫炔催化
27、劑中毒。66CO的脫除方法采用什么催化劑有什么優(yōu)缺點在250300C、3MPa、Ni催化劑條件下,將氫氣中的CO加氫轉(zhuǎn)化成甲烷和水并放出大量的熱。CO+3H2TCH4+H2O+Q(甲烷化法)采用以Ni為活性中心的催化劑,不僅能加快甲烷反應(yīng),而且能加快不飽和烴的加氫反應(yīng),但必須嚴格控制氫氣中的乙烯含量,否則會發(fā)生飛溫現(xiàn)象。為防止飛溫引起事故,甲烷化反應(yīng)器大多設(shè)置了高溫報警和超高溫聯(lián)鎖停車控制。67炔烴是如何脫除的乙烯生產(chǎn)中常采用的方法是溶劑吸收法和催化加氫法。溶劑吸收法是使用溶劑吸收裂解氣中的炔烴以達到凈化的目的,同時也可以回收一定量的炔烴;催化加氫法是將裂解氣中的炔烴加氫成為相應(yīng)的烯烴或烷烴,
28、為此達到脫除炔烴的目的。不需要回收炔烴時,一般采用催化加氫法,當(dāng)需要回收炔烴時,則采用溶劑吸收法。實際裝置中,兩個系統(tǒng)并聯(lián),根據(jù)實際情況靈活運用。68加氫脫炔的催化劑具備哪些性質(zhì)對乙炔的吸附能力遠遠要大于對乙烯的吸附能力;能使吸附的乙炔迅速發(fā)生加氫生成乙烯的反應(yīng);生成乙烯的脫附速度遠大于進一步加氫生成乙烷的速度。69何為綠油在催化加氫脫炔中乙烯共聚成的低聚物,即為綠油。70解釋前加氫和后加氫,并比較兩個工藝的優(yōu)缺點前加氫:設(shè)在脫甲烷塔前進行加氫,又叫自給加氫。加氫對象為裂解氣全餾分,內(nèi)含氫氣,不需外加,流程簡單,能量利用合理;但乙烯損失較大,不能保證丙炔和丙二烯脫凈,且當(dāng)催化劑性能較差時,副反
29、應(yīng)劇烈,選擇性差,不僅造成乙烯和丙烯的損失,嚴重時還會導(dǎo)致反應(yīng)溫度的失控,床層飛溫,威脅安全生產(chǎn)。后加氫:設(shè)在脫甲烷塔之后,將C2、C3分開分別進行加氫,需外加入氫氣,氫氣可按需加入,加氫選擇性好,催化劑壽命長,產(chǎn)品純度高,乙烯幾乎不損失,不易發(fā)生飛溫的問題;但能量利用和流程布局均不合理,需要一套氫氣凈化和供給系統(tǒng)。71加氫脫炔催化劑有哪些主要有鈀系和非鈀系催化劑,對于脫乙炔過程主要使用鈀系催化劑。C3催化精餾加氫技術(shù)有什么優(yōu)點把加氫與輕烴分離整合到了一個單元中,占地少,流程簡單,易操作;節(jié)省了與固定床選擇加氫的單元相關(guān)的大部分投資,投資顯著降低;較低的反應(yīng)溫度和等溫條件提高了加氫選擇性,綠油
30、生成量明顯減少,從而降低了產(chǎn)品損失;回流的沖洗作用大大減少了低聚物的形成,使重組分(焦)能及時離開催化區(qū),可減輕催化劑床層的堵塞,延長催化劑的使用壽命。溶劑吸收法脫乙炔中使用的催化劑有什么要求常用的溶劑有哪些溶劑應(yīng)對乙炔有較高的溶解度(高吸收能力),而對其他組分溶解度越低越好(高選擇性),沸點高(不易揮發(fā),解吸時損失少),常用的溶劑有二甲基甲酰胺(DMF),N-甲基吡咯烷酮(NMP)和丙酮。裂解氣壓縮的目的是什么裂解氣中許多組分在常壓下都是氣體,沸點很低,常壓下進行各組分精餾分離,則分離溫度低,需要大量冷量和耐低溫鋼材。為了使分離溫度不太低,可適當(dāng)提高分離壓力。裂解氣分離中溫度最低部位是甲烷和
31、氫氣的分離,即脫甲烷塔頂。裂解氣壓縮系統(tǒng)為什么采用34MPa的壓力壓力升高,沸點升高,節(jié)省冷劑,需耐低溫鋼材減少,同時可脫除部分重組分和水,有利;但壓力太高,對設(shè)備要求升高,壓縮功增加,相對揮發(fā)度減少(分離效果變差,板數(shù)增加(設(shè)備費增加),回流比增加(操作費增加),總費用增加),難分,塔釜溫度升高,二烯烴聚合,不利;綜合起來工程上一般采用34MPa。為什么要采用多級壓縮多級壓縮有哪些優(yōu)點壓力升高,溫度升高(近似絕熱過程),二烯烴聚合,聚合物沉積在壓縮機的氣缸和葉片上造成磨損;同時,壓縮機內(nèi)溫度升高,機內(nèi)潤滑油粘度下降,壓縮機壽命縮短為了克服這種矛盾,工程上采用多級(段)壓縮,一般采用35級壓縮
32、,段與段間必須設(shè)置中間冷卻器(多級壓縮目的就是防止溫度增長太高)。節(jié)約壓縮功。壓縮機壓縮過程接近絕熱壓縮,功耗大于等溫壓縮,若分為多段進行,段間冷卻移熱,則可節(jié)省部分壓縮功,段數(shù)越多,越接近等溫壓縮,功耗越少。降低壓縮機出口溫度。二烯烴易發(fā)生聚合,生成的聚合物嚴重危機操作的正常運行。而二烯烴的聚合速度與溫度有關(guān),溫度越高,聚合速度越快。為了避免聚合現(xiàn)象的發(fā)生,必須控制每段壓縮后氣體溫度不高于100C。可插入段間操作。裂解氣經(jīng)壓縮后可除去其中大部分的水分,減少干燥器體積和干燥劑用量,延長再生周期。同時還從裂解氣中分凝出部分水、C3及C3以上的重組分,減少進入深冷系統(tǒng)的負荷,節(jié)約了冷量。根據(jù)工藝要
33、求(壓力)可在壓縮機各段間安排各種操作,如酸性氣體的脫除,前脫丙烷工藝流程中的脫丙烷塔等。丙烯、乙烯、甲烷的制冷級別是多少丙烯常壓沸點為。C,可作為-40C溫度級的制冷劑;乙烯常壓沸點為C,可作為-100C溫度級的制冷劑;甲烷常壓沸點為。C,可作為-120-165C溫度級的制冷劑。什么是節(jié)流膨脹節(jié)流膨脹的要求是什么高壓低溫氣體迅速通過節(jié)流閥泄壓膨脹,來不及與外界進行熱交換,膨脹所需要的能量只有取自氣體本身(內(nèi)能)。這樣就使其溫度下降,這種過程就叫做節(jié)流膨脹制冷,溫度下降值叫節(jié)流效應(yīng)。液體節(jié)流必須有部分汽化。節(jié)流前溫度越低、壓力越高,節(jié)流效果越好。什么是倒轉(zhuǎn)溫度一般氣體在常溫或低溫及中等壓力下均
34、可節(jié)流降溫,而氫氣只有在193K(-80C)以下節(jié)流才降溫,而在193K以上節(jié)流不僅不降溫,反而升溫,此溫度叫氫氣的倒轉(zhuǎn)溫度,每種氣體都有一個倒轉(zhuǎn)溫度。復(fù)疊制冷的優(yōu)缺點有哪些復(fù)疊制冷循環(huán)是能耗較低的深冷制冷循環(huán),復(fù)疊制冷循環(huán)的主要缺陷是制冷機組多,又需有存儲制冷劑的設(shè)施,相對投資較大,操作復(fù)雜。而在乙烯裝置中,所需制冷溫度的等級多,所需制冷劑又是乙烯裝置的產(chǎn)品。存儲設(shè)施完善,加上復(fù)疊制冷循環(huán)能耗低,因此,在乙烯裝置中仍然廣泛采用復(fù)疊制冷循環(huán)。為什么要采用多級壓縮制冷循環(huán)其優(yōu)點有哪些單級壓縮制冷循環(huán)只能提供一種溫度的冷量,即蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度,這樣不利于冷量的合理利用。為了降低冷量的消耗,制冷系統(tǒng)
35、應(yīng)該提供多個溫度級別的冷量,以適應(yīng)不同冷卻深度的要求。在多級節(jié)流多級壓縮制冷循環(huán)的基礎(chǔ)上,在不同壓力等級設(shè)置蒸發(fā)器,形成多級節(jié)流多級壓縮多級蒸發(fā)的制冷循環(huán),以一個壓縮機組同時提供幾種不同溫度級的冷量,從而降低投資。什么是熱泵有哪些類型所謂熱泵是通過做功將低溫?zé)嵩吹臒崃總魉徒o高溫?zé)嵩吹墓嵯到y(tǒng)(或者說將精餾塔頂移出的熱量傳導(dǎo)精餾塔底的裝置)。顯然,熱泵也是采用制冷循環(huán),利用制冷循環(huán)在制取冷量的同時進行供熱。熱泵又分為閉式熱泵和開式熱泵,閉式熱泵是指冷凍循環(huán)介質(zhì)與塔中物料自成系統(tǒng),沒有物料上的接觸與溝通;開式熱泵是指塔中的物料即為冷凍循環(huán)介質(zhì),其中塔頂物料為冷凍循環(huán)介質(zhì)的叫A型開式熱泵,塔底物料為
36、冷凍循環(huán)介質(zhì)的叫B型開式熱泵。83裂解氣的分離過程可以分為幾部分主要由精餾分離系統(tǒng)、壓縮和制冷系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)所組成。84裂解氣的分離方法有哪些深冷分離(-100C)油吸收精餾分離中冷分離(-50C-100C)淺冷分離(-50C)、分子篩吸附分離、絡(luò)合分離、半透膜分離等分離方法。85比較油吸收精餾分離與深冷分離各自的特點油吸收分離是利用C3(丙烯、丙烷)、C4(丁烯、丁烷)作為吸收劑,將裂解氣中除了H2、CH4以外的其他組分全部吸收下來,然后根據(jù)各組分的相對揮發(fā)度不同,將其一一分開。此法得到的烯烴純度低,操作費用高(動力消耗大),一般適用于小規(guī)模,操作溫度高(-70C左右),可節(jié)省大量的的耐低溫
37、鋼材和冷量。深冷分離是將裂解氣冷卻到TOOC以下,此時裂解氣中除了H2、CH4以外的其他組分全部被冷凝下來,然后在根據(jù)揮發(fā)度的不同,將其一一分開。優(yōu)點是烯烴純度高、效率高,是目前裂解氣分離中最主要的方法。兩者的區(qū)別:將H2和CH4從裂解氣中分離出的方式不同。一個通過溶劑吸收其余組分,一個通過深冷冷凝其余組分。86深冷分離中有哪些主要設(shè)備脫甲烷塔、脫乙烷塔、脫丙烷塔、脫丁烷塔、乙烯精餾塔、丙烯精餾塔、冷箱。87什么是冷箱冷箱的作用是什么在脫甲烷系統(tǒng)中,有些換熱器、冷凝器、節(jié)流閥等溫度很低,為了防止散冷,減少與環(huán)境接觸的表面積,將這些冷設(shè)備集裝成箱,此箱即為冷箱。其作用是用于回收乙烯、分出的甲烷和
38、氫氣。88什么是前冷流程,什么是后冷流程冷箱在脫甲烷塔之前的工藝(流程)叫做前冷工藝(流程),也叫做前脫氫工藝(流程);冷箱在脫甲烷塔之后的工藝(流程)叫后冷工藝,也叫做后脫氫工藝(流程)。三種典型流程的相同點與不同點是什么相同點:均采用了先易后難的分離順序,即先分開不同碳原子數(shù)的烴(相對揮發(fā)度較大),再分開相同碳原子數(shù)的烷烴和烯烴(乙烯與乙烷的相對揮發(fā)度較小,丙烯與丙烷的相對揮發(fā)度很小,難于分離);均將產(chǎn)品塔(乙烯塔、丙烯塔)并聯(lián)置于流程最后,這樣物料中組分接近二元系統(tǒng),物料簡單,可以確保這兩個主要產(chǎn)品的純度,同時也可以減少分離損失,提高烯烴收率。不同點:加氫脫炔的位置不同,流程排列順序不同
39、,冷箱位置不同。分離流程中的主要評價指標有哪些乙烯回收率;能量的綜合利用水平。分離流程中乙烯在哪里有所損失冷箱尾氣中帶出乙烯,占乙烯總量的%(最多);乙烯塔釜液乙烷中帶出乙烯;脫乙烷塔釜液C3餾分中帶出乙烯;壓縮段間凝液帶出乙烯。分離過程中的關(guān)鍵設(shè)備是哪兩個甲烷塔乙烯精餾塔,既是保證乙烯回收率和乙烯產(chǎn)品質(zhì)量(純度)的關(guān)鍵設(shè)備,又是冷量主要消耗所在(耗冷量約占總數(shù)的88%)。在精餾塔中的精餾段設(shè)置中間冷凝器以及在提餾段設(shè)置中間再沸器的作用有什么優(yōu)缺點設(shè)置中間冷凝器,可用溫度比塔頂冷凝器溫度較高的較廉價的冷劑作為冷源。以代替塔頂原來用的低溫級冷劑提供的冷量,可節(jié)省能量消耗。中間再沸器也可以節(jié)省能量
40、消耗。設(shè)置中間冷凝器和再沸器可以降低塔頂和塔底的負荷,但是會導(dǎo)致精餾段回流和提餾段上升蒸汽的減少,故要相應(yīng)增加塔板數(shù),從而增加設(shè)備投資。近年來乙烯工業(yè)的發(fā)展方向和研究開發(fā)的熱點是什么乙烯建設(shè)規(guī)模向大型化發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)研究開發(fā)低投資乙烯技術(shù);膜分離技術(shù);催化加氫精餾技術(shù);抑制裂解爐結(jié)焦技術(shù);重油、渣油催化裂解制乙烯技術(shù)、C02制乙烯技術(shù)、甲烷氧化偶聯(lián)制乙烯技術(shù)。乙烯裝置新技術(shù)裂解爐方面、壓縮和制冷方面、其他方面。芳烴主要產(chǎn)品及其用途有哪些芳烴主要產(chǎn)品:苯、二甲苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、異丙苯、十二烷基苯和萘用途:合成樹脂、合成纖維、合成橡膠、合成洗滌劑、增塑劑、染劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥、香料、專用化學(xué)
41、品等工業(yè)。芳烴的四大主要來源芳烴主要來自于煉油廠的催化重整裝置、石油化工廠的乙烯裂解汽油、芳烴生產(chǎn)聯(lián)合裝置煤焦化裝置。什么是煤焦化煤的焦化是煤化工的重要過程之一,是指在隔絕空氣的條件下加熱,使其分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤氣等產(chǎn)物的過程。簡述煤焦化制芳烴的過程。煤焦化產(chǎn)生75%焦炭,副產(chǎn)粗煤氣越25%,其中粗苯占%,煤焦油約占%。粗煤氣經(jīng)過初冷、脫氨、脫萘、終冷后,進行粗苯回收。粗苯主要是苯、甲苯和二甲苯。簡述催化重整生產(chǎn)芳烴的過程。催化重整是以石腦油為原料,在催化劑的作用下,烴分子重新排列成新分子結(jié)構(gòu)的工藝過程。其主要目的是生產(chǎn)高辛烷值汽油組分;二是為化纖、橡膠、塑料和精細化工提供苯、甲苯、二甲苯,除此之外,還副產(chǎn)氫氣。重整汽油中含5070%左右的芳烴,不含N、OS化合物,分離前不用加氫處理,可用重整汽油抽提提取芳烴。以生產(chǎn)輕芳烴為目
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