化工工藝學(xué)-習(xí)題考試復(fù)習(xí)

第一章緒論1化工工藝學(xué)：研究由化工原料到化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化工藝，系指原料物質(zhì)經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過程，包括實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的全部化學(xué)和物理的措施。2化工工藝學(xué)是研究內(nèi)容：由化工原料加工成化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程的生產(chǎn)方法、原理、流程和設(shè)備。3化工工藝學(xué)的研究目的：是創(chuàng)立技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)安全、環(huán)境無害的生產(chǎn)過程。4化工生產(chǎn)過程：原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)品分離及精制和產(chǎn)品包裝和儲運(yùn)四大步驟6“三烯三苯一炔一萘”：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯以及乙炔和萘。7綠色化學(xué)目標(biāo)為任何一個化學(xué)的活動，包括使用的化學(xué)原料、化學(xué)和化工過程、以及最終的產(chǎn)品，對人類的健康和環(huán)境都應(yīng)該是友好的。第二章化工原料1化學(xué)工業(yè)的主要原料：包括煤、石油、天然氣和農(nóng)副產(chǎn)品等。2煤的化工利用途徑主要有煤干餾、煤氣化、煤液化、煤制電石。3煤的干餾是煤在隔絕空氣條件下，加熱分解形成氣態(tài)（煤氣）、液態(tài)（焦油）和固態(tài)（半焦或焦炭）產(chǎn)物過程（煉焦、焦化）4煤的氣化以煤、焦炭（半焦）為原料，以水蒸汽、氧氣或空氣為氣化劑，在高溫（ ?0）條件下，轉(zhuǎn)化成主要含有氫氣和一氧化碳的過程。5對石油進(jìn)行一次加工和二次加工。一次加工方法為常壓蒸餾和減壓蒸餾；二次加工主要方法有：催化重整、催化裂化、加氫裂化和烴類熱裂解等。6原油預(yù)處理：方法：用加破乳劑和高壓電場聯(lián)合作用的脫水脫鹽——電脫鹽脫水。罐注水目的：溶解原油中結(jié)晶鹽、減弱乳化劑作用、利于水滴聚集。原理：破乳劑和高壓電場作用下破乳化，使水凝聚沉降分離。為什么原油要進(jìn)行預(yù)處理：含鹽、含水來源；含水——增加燃料消耗和冷卻水消耗；含鹽、在爐管、換熱器管形成鹽垢，堵塞管路；設(shè)備腐蝕

7原油常減壓蒸餾主要設(shè)備：常壓塔，蒸餾塔。原因：其中 ℃以上的高沸點(diǎn)餾分，在高溫（ ℃0會發(fā)生分解和縮合反應(yīng)，產(chǎn)生焦炭，導(dǎo)致管路堵塞現(xiàn)代技術(shù)通過減壓蒸餾可從常壓重油中拔出低于 ℃的餾分。8辛烷值：概念：汽油在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時抗爆震性能指標(biāo)。和汽油組分有關(guān)。辛烷值越大抗爆震性越好。規(guī)定：異辛烷的辛烷值為 0正庚烷為0兩者按不同比例混合成標(biāo)準(zhǔn)燃料油。提高方法：1、添加四醋酸鉛（有毒，無鉛汽油替代）11、催化裂化、催化重整得到芳烴、環(huán)烷烴、異構(gòu)烷烴調(diào)整汽油（最好方法）III、添加高辛烷值組分如 （ 致癌作用）9原油二次加工概念：重質(zhì)餾分及渣油再進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)上的破壞加工生成汽油、煤油等輕質(zhì)油品過程。原油二次加工方法：熱裂化、催化裂化、催化加氫裂化、催化重整。、催化加氫裂化優(yōu)點(diǎn)：（）生產(chǎn)靈活性大；（）產(chǎn)品收率高，質(zhì)量好；（3沒有焦炭沉積，不需要再生催化劑，可采用固定床反應(yīng)器；（）總的過程是放熱，反應(yīng)器中需冷卻；（）加氫裂化所得的汽油辛烷值低，須經(jīng)重整將它的辛烷值提高。i催化重整：重要的二次加工方法，以石腦油為原料在催化劑作用下，烴類分子重新排列成新分子結(jié)構(gòu)的工藝過程。目的：生產(chǎn)高辛烷值汽油組分，為化纖、橡膠、塑料和精細(xì)化工提供原料，生產(chǎn)化工過程所需溶劑、油品加氫所需高純度廉價氫氣和民用燃料液化氣等副產(chǎn)品。2催化重整工藝流程：）預(yù)脫砷和預(yù)分餾工序：）預(yù)加氫工序：脫除SO、等雜質(zhì)。氫氣在反應(yīng)器中的作用是加氫帶出雜質(zhì)氣體和導(dǎo)出加氫反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。）催化重整工序：4后加氫工序：在重整油中混入部分不飽和烴它們?nèi)艋烊敕紵N產(chǎn)品中會使芳烴變色質(zhì)量變壞故要在和預(yù)加氫基本相同的條件下再進(jìn)行一次加氫操作。）穩(wěn)定系統(tǒng)6芳烴抽提）芳烴分離3天然氣制合成氣的方法有蒸汽轉(zhuǎn)化法和部分氧化法，主要反應(yīng)分別是「￡/H2O了CO+3H2 CH4+1/2O2-32H2第三章無機(jī)化工合成氨1合成氨生產(chǎn)過程： 原料氣制備：用煤或原油、天然氣制含氮、氫的原料氣。 原料氣凈化：將OO脫除到級。 壓縮和合成：高溫、高壓，凈化后原料氣經(jīng)過壓縮到0 ℃左右，在催化劑作用下在合成塔內(nèi)生成氨。2合成氨原料氣制備二段轉(zhuǎn)化目的和設(shè)備：目的：轉(zhuǎn)化率高必須轉(zhuǎn)化溫度高，全部用高溫度，設(shè)備和過程控制不利，設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用高。一段溫度只在 °左右，對合金鋼管要求低，材料費(fèi)用降低。在二段才通入空氣，使和一段的反應(yīng)產(chǎn)生高溫，保證二段轉(zhuǎn)化完全。因此，采用二段方式將一段轉(zhuǎn)化氣中的甲烷繼續(xù)轉(zhuǎn)化；加入空氣提供合成氨反應(yīng)需要的氮；燃燒部分轉(zhuǎn)化氣中的氫氣為轉(zhuǎn)化爐供熱，設(shè)備：一段轉(zhuǎn)化爐，二段轉(zhuǎn)化爐3合成氨原料氣制備工藝條件：壓力： ，降低能耗，提高余熱利用價值，減少設(shè)備體積降低投資；溫度：一段爐溫度 ℃,主要考慮投資費(fèi)用及設(shè)備壽命水碳比：水碳比高，殘余甲烷含量降低，且可防止析碳。因此采用較高水碳比，約-空速：以整個原料氣的干基、濕基，或以甲烷、氮?dú)鉃榛鶞?zhǔn)。4合成氨原料氣制備中天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法原理和流程： ，一定比例氫氮合成氣預(yù)熱后，進(jìn)入加氫反應(yīng)器和氧化鋅脫硫罐，配入中壓蒸氣達(dá)到一定水碳比后進(jìn)入一段轉(zhuǎn)化爐，一段轉(zhuǎn)化氣再進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化爐，和二段轉(zhuǎn)化爐中的工藝空氣匯合，通過催化劑床層繼續(xù)反應(yīng)。5水煤氣是以水蒸氣為氣化劑制得的煤氣，主要成分是 和。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和。6煤為原料間歇制取半水煤氣時，一個循環(huán)包括包括一下五個過程： 吹風(fēng)階段：空氣從爐底收入，進(jìn)行氣化反應(yīng)，提高燃料層的溫度積蓄熱量，吹風(fēng)氣去余熱回收系統(tǒng)或放空。一次上吹制氣階段：水蒸氣相加氮空氣從爐底送入，經(jīng)灰渣區(qū)預(yù)熱進(jìn)入氣化區(qū)反應(yīng)，生成的煤氣送入氣柜。此過程中，由于水蒸氣溫度較低，加上氣化反應(yīng)大量吸熱，使氣化區(qū)溫度顯著下降，而燃料層上部卻因煤氣的通過，溫度有所上升，氣化區(qū)上移，煤氣帶走的顯熱損失增加，因而在上吹制氣進(jìn)行一段時間后，應(yīng)改變氣體流向。 下吹制氣階段：水蒸氣和加氮空氣從爐頂自上而下通過燃料層，生成的煤氣也送入氣柜。水蒸氣下行時，吸收爐面熱量可降低爐頂溫度，使氣化區(qū)恢復(fù)到正常位置。同時，使灰層溫度提高，有利于燃盡殘?zhí)肌?二次上吹制氣階段：下吹制氣后，如立即進(jìn)行吹風(fēng)，空氣和下行煤氣在爐底相遇，可能導(dǎo)致爆炸。所以，再

作第二次蒸汽上吹，將爐底及下部管道中煤氣排凈，為吹風(fēng)作準(zhǔn)備。 空氣吹凈階段：二次上吹后，煤氣發(fā)生爐上部空間，出氣管道及有關(guān)設(shè)備都充滿了煤氣，如吹入空氣立即放空或送往余熱回收系統(tǒng)將造成很大浪費(fèi)，且當(dāng)這部分煤氣排至煙囪和空氣接觸，遇到火星也可能引起爆炸。因此，在轉(zhuǎn)入吹風(fēng)階段之前，從爐底部收入空氣，所產(chǎn)生的空氣煤氣和原來殘留的水煤氣一并送入氣柜，加以回收。7原料氣凈化除去有害物質(zhì)，如硫化物、、等，凈化主要包括脫硫、變換和脫除和少量、8合成氨原料氣凈化脫硫：主要是硫化氫，其次是二硫化碳、硫氧化碳等有機(jī)硫。脫硫的方法:干法脫硫和濕法脫硫。9合成氨原料氣凈化干法脫硫：干法脫硫適用于含量較A情況。氧化鋅法（氧化鋅脫除有機(jī)硫的能力很強(qiáng)，一步脫硫就行。）、鈷鉬加氫脫硫法（脫除有機(jī)硫十分有效的預(yù)處理措施。幾乎可使天然氣中有機(jī)硫全部轉(zhuǎn)化成硫化氫。鈷鉬加氫法還可將烯烴加氫轉(zhuǎn)變成飽和烷烴，從而減少蒸汽轉(zhuǎn)化工序析碳的可能。）0合成氨原料氣凈化濕法脫硫：濕法脫硫適用于含量較大場合情況。優(yōu)點(diǎn)：脫硫劑是便于輸送的液體物料；脫硫劑可以再生，并能回收富有價值的化工原料硫磺。分類：化學(xué)吸收法（蒽醌二磺酸鈉法，即 法）和物理吸收法。1合成氨原料氣凈化一氧化碳變換：原因：脫硫后原料氣都含有，但氨的合成生產(chǎn)中不需要、而在一定條件下還會和合成氨的體系催化劑反應(yīng)，導(dǎo)致催化劑失活，應(yīng)將其除去。大多數(shù)通過變換反應(yīng)除去，少量通過其他凈化法除去。變換反應(yīng)： -H H變換目的：將原料氣中變成和，是合成氨需要的最重要成份。變換反應(yīng)特點(diǎn)：1可逆：化學(xué)平衡的問題，轉(zhuǎn)化率問題？2放熱；3等體積；4催化劑，因此溫度越低，水碳比越大，平衡轉(zhuǎn)化率越高，反應(yīng)后變換氣中殘余量越A。變換過程工藝條件：溫度、壓力、水蒸氣比例。2變換反應(yīng)通過分段冷卻來實(shí)施降溫：原因：低溫條件下變換后殘余含量可以有較大的降低；但降低溫度，對反應(yīng)速度不利，因此選擇適宜溫度進(jìn)行以提高反應(yīng)器利用率、減少催化劑用量。由于反應(yīng)初期轉(zhuǎn)化率低，最適宜溫度較高；反應(yīng)后期，轉(zhuǎn)化率高，最適宜溫度較低。隨反應(yīng)進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率增加，需降低反應(yīng)溫度，而反應(yīng)放熱，需采用分段冷卻降溫。

3合成氨原料氣凈化中壓變換和低壓變換：中變溫度約 ℃中變后降至％，溫度升高到℃,經(jīng)換熱后溫度約 0進(jìn)入低變，低變出口約℃殘余為 04合成氨原料氣凈化二氧化碳脫除：原因：（） 是合成氨催化劑毒物。l）太高稀釋了原料氣，降低了氫氮分壓。l）在銅氨洗液、含氨循環(huán)氣形成碳銨結(jié)晶而堵塞管道。（）可以再利用合成尿素、純堿、 等。方法：物理吸收法（甲醇水洗法）；化學(xué)吸收法（熱鉀堿法）；主要分脫碳（吸收塔）和再生（再生塔）兩部分，再生需要供給很多熱量，也是合成氨中耗能的一個較重要部位。、合成氨原料氣凈化少量一氧化碳的脫除：銅氨液洗滌法；液氮洗滌法深冷分離法；甲烷化法 - -3H+N===2NH AH。=-46.22kJ/mol-i、氨合成基本原理： 22 3 298特點(diǎn)：可逆反應(yīng) 轉(zhuǎn)化率的問題？放熱反應(yīng) 反應(yīng)熱及時移走，溫度控制？體積縮小反應(yīng)壓力？催化劑加速 選擇問題，壽命問題 平衡氮含量隨壓力升高、溫度降低、惰性氣含量減少而增大。、氨的合成影響平衡氮含量的因素：、氫氮比的影響；、惰性氣體含量的影響、氨的合成影響反應(yīng)速率的因素：空速：空速增加，生產(chǎn)強(qiáng)度提高。溫度：最適宜溫度小于平衡溫度。壓力：選較高壓力。氫氮比：選取合適比例、氨的合成流程和主要設(shè)備：新鮮氣壓縮和循環(huán)氣混合冷卻、升溫進(jìn)入氨合成塔。反應(yīng)后氣體經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器后再向新鮮氣供熱。只分離很少部分氨后就進(jìn)入循環(huán)壓縮，和新鮮氣混后冷卻，分離氨后再升溫進(jìn)入氨合成塔。主要設(shè)備：氨合成塔o氮的合成先分離氨和后分離氨：先分離氮再循環(huán)，分離功耗小，但壓縮功大，合成壓力M先循環(huán)混合再冷卻分離，冷凍功耗小但循環(huán)功耗大?？偰芎男?。、軸向冷激式合成塔優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、催化劑分布和溫度分布均勻、控溫調(diào)溫方便、床層通氣面大阻力小。徑向冷激式合成塔優(yōu)點(diǎn)：氣體通過床層路徑短，通氣面積更大，阻力更??；適宜用更小粒度催化劑，提高內(nèi)表面積，減少內(nèi)擴(kuò)散影響；催化劑還原均勻；降低能耗，更適宜于離心式壓縮機(jī)。

硫酸1硫酸生產(chǎn)方法：硝化法（ ， ， ）、接觸法（ , ,T）2硫酸生產(chǎn)流程：預(yù)處理（粉碎、配礦、干燥）；焙燒；凈化；轉(zhuǎn)化；吸收。3焙燒速率提高途徑：提高操作溫度、減小硫鐵礦粒度、增加空氣和礦粒的相對運(yùn)動、提高入爐空氣氧含量。4沸騰焙燒爐特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)強(qiáng)度大、硫的燒出率高、傳熱系數(shù)高、產(chǎn)生的爐氣二氧化硫濃度高、適用的原料范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便。不足：爐塵量大，爐塵占總燒渣的 ,除塵凈化系統(tǒng)負(fù)荷大、需將硫鐵礦粉碎至較小粒度，需高壓鼓風(fēng)機(jī)，動力消耗大。5酸霧：爐氣中A量三氧化硫要和水反應(yīng)生成硫酸，溫度較低時，爐氣中大多數(shù)三氧化硫都轉(zhuǎn)化成硫酸蒸汽（酸霧）。清除方法：靜電沉降法。、凈化雜質(zhì)目的：除去無用雜質(zhì)，提供合格原料氣。①礦塵（使催化劑中毒）；②和（使催化劑中毒）；③和；④和 （形成酸霧）、凈化流程比較：水洗流程：簡單、投資省、操作方便，砷和氟的凈化率都高。但和溶于水難于回收，使的利用率低。最大不足是排放有毒含塵污水多，環(huán)境污染大。酸洗流程:酸可循環(huán)使用，多余酸排出系統(tǒng)他用?？衫脿t氣中的）提高了的利用率。酸泥中的砷硒也可回收。最大優(yōu)點(diǎn)是排污量A,為水洗流程的 ~8爐氣干燥工藝條件選擇：①吸收酸的濃度（硫酸）②氣流速度（空塔 ）③吸收酸溫度（ ℃）④噴淋密度（ -）9吸收硫酸濃度：當(dāng)硫酸濃度時，水的平衡分壓很高， 平衡分壓很低，當(dāng)硫酸濃度時，水的平衡分壓很低， 平衡分壓很高。只有硫酸濃度 ，水和平衡分壓都接近于零，可得到最大的吸收率。0轉(zhuǎn)化T催化氧化工藝條件：1最適宜溫度2二氧化硫的起始濃度3最終轉(zhuǎn)化率1吸收影響因素：1吸收酸濃度2吸收酸溫度3進(jìn)塔氣溫度

、三廢治理：氨酸法，3兩轉(zhuǎn)兩吸流程特點(diǎn)：①反應(yīng)速度快，最終轉(zhuǎn)化率高；②可用 濃度較高的爐氣；③減輕尾氣污染和尾氣處理負(fù)荷；④需增加一換熱器：一次吸收后需要再加熱到℃左右才能進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)；⑤動力消耗增加。純堿1純堿生產(chǎn)方法：氨堿法、聯(lián)合制堿法（侯氏法）2氨堿法原理：3氨堿法過程： 飽和鹽水的制備和精制； 吸氨； 氨鹽水的碳酸化； 過濾和煅燒;氨的回收制和石灰乳 重質(zhì)純堿的制造5飽和鹽水制備和精制：精制的目的：將粗鹽中所含雜質(zhì)如鹽和鹽等除去。因?yàn)樵谖瞻焙吞妓峄^程中，可能生成氫氧化鎂和碳酸鈣沉淀，使管道堵塞或影響產(chǎn)品質(zhì)量。兩種除鈣方法比較：氨法：可用尾氣中的氨，省原料，但生成的氯化銨對碳酸化過程不利。純堿法：用產(chǎn)品堿去除鈣雖損耗了部分產(chǎn)品，但沒有氯化銨生成，對后續(xù)工序碳酸化有利。6吸氨原理： ； 吸氨的主要設(shè)備是吸氮塔37碳酸化原理：氨鹽水先和反應(yīng)生成氨基甲酸銨；②氨基甲酸銨水解生成碳酸氫銨；③碳酸氫銨和鈉離子反應(yīng)生成碳酸氫鈉。8煅燒反應(yīng)：0氨堿法和聯(lián)堿法比較：①氨堿法的優(yōu)點(diǎn)：原料易得且價廉，生產(chǎn)中氨可循環(huán)利用，損失較少；能大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，易于機(jī)械化、自動化；可得高質(zhì)量純堿。缺點(diǎn)：原料利用率低，大量廢液廢渣污染環(huán)境；消耗大量蒸汽和石灰，流程長，設(shè)備龐大和能量浪費(fèi)。②聯(lián)合制堿法優(yōu)點(diǎn):原料利用率高；不需石灰石及焦碳，成本低；不需要蒸氮塔、石灰窖、化灰機(jī)等笨重設(shè)備，流程短，建廠投資減少；無大量廢液、廢渣排出，可在內(nèi)地建廠。1析銨：用冷析和鹽析，利用不同溫度下氯化鈉和氯化銨的溶解度差異從母液中分出氯化銨。

燒堿1燒堿生產(chǎn)方法：隔膜法，離子交換膜法。2隔膜法原理（流程）：食鹽水進(jìn)入陽極區(qū)，在陽極上析出氯氣，鈉離子通過隔膜進(jìn)入進(jìn)入陰極區(qū)和一生成氫氧化鈉，陰極上析出氫氣。生成的氫氧化鈉由下部電解液出口排出，整個操作過程是連續(xù)的。3隔膜法電解工藝條件： 鹽水質(zhì)量和溫度 鹽水流量和電解液組成電流密度和槽電壓絕緣性和電能效率 氣體純度和壓力5副產(chǎn)品：、 ，副反應(yīng)消耗產(chǎn)品氯氣和氫氧化鈉，還降低產(chǎn)品純度。6離子交換膜法原理（流程）：食鹽水進(jìn)入陽極區(qū)，在陽極上析出氯氣，鈉離子通過離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)和一生成氫氧化鈉，陰極上析出氫氣。生成的氫氧化鈉由下部電解液出口排出，整個操作過程是連續(xù)的。7離子交換膜法電解工藝條件： 飽和食鹽水質(zhì)量 電解槽操作溫度 陰極液濃度陽極液含量第四章有機(jī)化工烴類裂解1烴類熱裂解：輕質(zhì)烴類在高溫（°）下受熱分解生成分子量較小的烴類以制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳烴等基本有機(jī)化工產(chǎn)品的化學(xué)過程。2烴類裂解過程：一次反應(yīng)（脫氫反應(yīng)；斷鏈反應(yīng)）：原料烴類經(jīng)熱裂解生成乙烯和丙烯的反應(yīng)。二次反應(yīng)：一次反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)生成多種產(chǎn)物，甚至最后生成焦或碳。3烴類裂解規(guī)律：鍵能方向同碳原子數(shù)烷烴，一鍵能大于一鍵能，斷鏈比脫氫容易。烷烴相對熱穩(wěn)定性隨碳鏈增長而降低，越長的烴分子越容易斷鏈。 烷烴的脫氫能力叔氫最易脫去、仲氫次之，伯氫又次之。 帶支鏈烴的一鍵或一鍵的鍵能小，易斷裂。故有支鏈的烴容易裂解或脫氫。熱力學(xué)方向）脫氫反應(yīng)比斷鏈反應(yīng)所需熱量多。 斷鏈反應(yīng)^有較大負(fù)值，是不可逆反應(yīng)，脫氫反應(yīng)△是較小負(fù)值或正值，是可逆反應(yīng)，斷鏈比脫

氫易進(jìn)行。 斷鏈反應(yīng)中，低分子烷烴一鍵在分子兩端斷裂比在分子中央斷裂在熱力學(xué)上占優(yōu)勢，斷鏈所得的較小分子是烷烴，主要是甲烷；較大分子是烯烴。隨烷烴碳鏈增長，一鍵在兩端斷裂減弱，在分子中央斷裂大。 乙烷不發(fā)生斷鏈反應(yīng)，只發(fā)生脫氫反應(yīng)，生成乙烯及氫。甲烷生成乙烯的反應(yīng)值是很大的正值，一般熱裂解溫度不變化。4環(huán)烷烴裂解規(guī)律（1側(cè)鏈烷基比烴環(huán)易斷裂，長側(cè)鏈的斷裂從中部開始，離環(huán)近的碳鍵不易斷裂；（）帶側(cè)鏈環(huán)烷烴比無側(cè)鏈環(huán)烷烴裂解所得烯烴收率高；（）環(huán)烷烴脫氫生成芳烴的反應(yīng)優(yōu)于開環(huán)生成烯烴的反應(yīng)；（）五碳環(huán)烷烴比六碳環(huán)烷烴難裂解；（）環(huán)烷烴比鏈烷烴更易于生成焦油，產(chǎn)生結(jié)焦。、芳香烴熱裂解：（）烷基芳烴側(cè)鏈發(fā)生斷裂生成苯、甲苯、二甲苯等反應(yīng)和脫氫反應(yīng)；（2較劇烈條件，芳烴發(fā)生脫氫縮合反應(yīng)。如苯脫氫縮合成聯(lián)苯和萘等多環(huán)芳烴，多環(huán)芳烴還能繼續(xù)脫氫縮合生成焦油直至結(jié)焦。6各族烴類熱裂解規(guī)律：異構(gòu)烷烴A正構(gòu)烷烴A環(huán)烷烴CA芳烴7烴類熱裂解二次反應(yīng)：二次反應(yīng)中除了較大分子的烯烴裂解能增產(chǎn)乙烯、丙烯外，其余反應(yīng)都要消耗乙烯，降低乙烯的收率。應(yīng)當(dāng)盡量避免二次反應(yīng)。8結(jié)焦和生碳：結(jié)焦是低溫度下通過芳烴縮合而成，有微量氫。生碳是高溫度下通過生成乙炔中間階段脫氫為稠合的碳原子團(tuán)，幾乎不含氫。9值：含氫量>>；乙烯收率>>；液體產(chǎn)物收率VV；容易結(jié)焦傾向VV：0裂解工藝參數(shù)：值（烷烴烯烴環(huán)烷烴芳烴A烷烴含量越大，芳烴越少，則乙烯產(chǎn)率越高），原料含氫量（氫含量高則乙烯產(chǎn)率越高），特性因數(shù)（值越大則乙烯產(chǎn)率越高），芳烴指數(shù)（值越小則乙烯潛在產(chǎn)率越高）1裂解結(jié)果指標(biāo)：轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)氣率、選擇性、收率和質(zhì)量收率2裂解工藝條件：溫度（提高溫度有利于提高一次反應(yīng)對二次反應(yīng)的相對速度，提高乙烯收率），停留時間（短停留時間對生成烯烴有利），烴分壓（低壓有利于乙烯的生產(chǎn)，有利于抑制結(jié)焦過程。）

3烴類熱裂解采用什么樣的溫度、保留時間和烴分壓能得到較好的產(chǎn)物分布裂解溫度℃原料分子量越小，所需裂解溫度越高，乙烷裂解溫度最高；溫度——停留時間的影響對于給定原料，相同裂解深度，提高溫度，縮短停留時間，可以獲得較高的烯烴收率，并減少結(jié)焦抑制芳烴生成，所得裂解汽油的收率相對較低使炔烴收率明顯增加；壓力對裂解反應(yīng)的影響，從化學(xué)平衡角度分析（壓力只對脫氫反應(yīng)有影響）對一次反應(yīng)：一P時，，平衡向生成產(chǎn)物的方向移動，對于二次反應(yīng)中的聚合反應(yīng)，降低壓力可減少結(jié)焦生碳結(jié)論：低壓有利于乙烯的生產(chǎn).裂解過程中一次反應(yīng)和二次反應(yīng)的含義是什么？為什么要盡力促進(jìn)一次反應(yīng)而抑制二次反應(yīng)？.裂解生產(chǎn)中為什么不采用抽真空辦法降低系統(tǒng)總壓？從化學(xué)平衡上看，生成烯烴的一次反應(yīng)^ ,烴聚合縮合的二次反應(yīng)△ ,因此降低壓力有利于提高乙烯平衡組成，有利于抑制結(jié)焦過程；從動力學(xué)分析上看，一次反應(yīng)多是一級反應(yīng)，烴類聚合和縮合的二次反應(yīng)多是高于一級的反應(yīng)，因此降低壓力，可增大一次反應(yīng)對于二次反應(yīng)的相對速率，有利于提高一次反應(yīng)選擇性減輕結(jié)焦。但是由于裂解是在高溫下進(jìn)行的，不易用抽真空減壓方法實(shí)現(xiàn)減壓，這是因?yàn)樵诟邷夭灰酌芊?，一旦空氣漏入?fù)壓操作系統(tǒng)，和烴類氣體混合會引起爆炸，同時還會多消耗能源，對后面分離工序的壓縮操作不利，因此工業(yè)上加入稀釋劑，烴I常壓操作從而乙烯量T。6稀釋劑：目的：降低烴分壓；稀釋劑種類：水蒸氣、氫氣、惰性氣體；優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備在常壓或正壓操作，安全性高，不會對以后壓縮操作增加能耗。7裂解過程中為什么要加入水蒸汽起到了哪些作用：熱容量大，可穩(wěn)定爐管溫度，防止過熱;易分離，價格便宜、易得。抑制原料中的對鎳鉻合金爐管的腐蝕；鈍化作用。高溫蒸汽可減緩爐管內(nèi)金屬、對烴分解生炭反應(yīng)的催化，抑制結(jié)焦速度；清除積炭。高溫水能和積炭反應(yīng)而清除積炭。 T.裂解氣為什么要急冷？急冷有哪些方法？各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？目的：①回收高溫?zé)崮?，產(chǎn)生高壓蒸汽；②終止裂解反應(yīng)（二次反應(yīng)）；急冷的意義：決定清焦周期，甚至決定裂解爐

的周期；影響全裝置的能耗和原料的單耗；方法：①直接急冷：冷卻介質(zhì)（水、油）和裂解氣直接接觸。②間接急冷：急冷鍋爐廢熱鍋爐用換熱器回收大量的熱量，冷卻介質(zhì)用高壓水。9裂解主要設(shè)備和工藝：設(shè)備：管式裂解爐。工藝：烴的熱裂解，裂解氣的預(yù)分餾，氣體凈化系統(tǒng)，壓縮和冷凍系統(tǒng)，精餾分離系統(tǒng)0裂解氣體凈化：.洗法、乙醇胺法脫除酸性氣體， ，危害為：干冰堵塞管道，也使催化劑中毒，產(chǎn)品達(dá)不到規(guī)定；脫水，危害為生成結(jié)晶物堵塞設(shè)備及管道；溶劑吸收法和催化加氫法來脫炔，危害為影響催化劑壽命，惡化產(chǎn)品質(zhì)量，形成不安全因素，產(chǎn)生副產(chǎn)品。、精餾分離方法：順序分離流程（后加氫）；前脫乙烷前加氫流程；前脫乙烷后加氫流程；前脫丙烷前加氫流程；前脫丙烷后加氫流程。、深冷分離：深冷分離過程需要制冷劑。制冷是利用制冷劑壓縮和冷凝得到制冷劑液體，再在不同壓力下蒸發(fā)，則獲得不同溫度級位的冷凍過程。催化加氫1催化加氫類型：不飽和鍵的加氫；催化還原加氫；加氫分解。（熱力學(xué)）：第一類加氫反應(yīng)（乙炔加氫，一氧化碳甲烷化，有機(jī)硫化物的氫解）第二類加氫反應(yīng)（苯加氫合成環(huán)己烷）第三類加氫反應(yīng)（一氧化碳加氫合成甲醇）2催化加氫反應(yīng)原理：在催化劑的作用下，分子氫被活化和有機(jī)化合物中的不飽和官能團(tuán)加成反應(yīng)。2催化加氫工藝條件：溫度：低溫有利于加氫反應(yīng)。壓力：提高壓力對反應(yīng)有利。用量比（摩爾比）。3催化加氫精制產(chǎn)品：1裂解氣的凈化除炔2裂解汽油的精制3精制苯4精制氫氣4催化加氫催化劑：金屬催化劑、骨架催化劑、金屬氧化物催化劑、金屬硫化物催化劑和金屬絡(luò)合物催化劑等。加氫合成甲醇工藝流程：①造氣②壓縮③合成④分離精制

加氫合成甲醇速度因素：溫度，壓力，催化劑加氫合成甲醇工藝條件：反應(yīng)溫度及壓力（催化劑種類而異）空速（適宜空速和催化劑活性、反應(yīng)溫度及進(jìn)塔氣體組成有關(guān)）原料氣組成（催化劑： ；銅基催化劑： .含量高不好：不利溫度控制，引起羰基鐵積聚，使催化劑失活，一般采用氫過量；過量抑制高級醇、高級烴和還原性物質(zhì)的生成，提高甲醇的濃度和純度氫導(dǎo)熱性好，利于防止局部過熱和催化劑床層溫度控制）催化脫氫i催化脫氫反應(yīng)類型：、烷烴脫氫生成烯烴、二烯烴及芳烴T H2烯烴脫氫生成二烯烴T （）h3烷基芳烴脫氫生成烯基芳烴 TH、醇類脫氫可制得醛和酮類 ）2乙苯催化脫氫工藝流程：脫氫反應(yīng)、尾氣產(chǎn)物分離、最終產(chǎn)品苯乙烯精制3乙苯催化脫氫設(shè)備：脫氫反應(yīng)器，冷凝器，精餾塔催化氧化、均相催化氧化的特點(diǎn)：催化劑活性較高、選擇性較好；反應(yīng)條件不太苛刻，反應(yīng)比較平穩(wěn)；設(shè)備簡單，容積較小，生產(chǎn)能力較高；反應(yīng)溫度通常不太高，反應(yīng)熱利用率較低；在腐蝕性較強(qiáng)的體系時要采用特殊材質(zhì)；催化劑多為貴金屬，必須分離回收。催化劑多為、等過渡金屬離子的鹽類2非均相催化氧化的特點(diǎn)：平行副反應(yīng)的競爭比均相氧化反應(yīng)復(fù)雜而較難控制3乙醛氧化制醋酸生產(chǎn)工藝和主要設(shè)備：氧化反應(yīng)，產(chǎn)物分離，產(chǎn)品精制。設(shè)備為：攪拌鼓泡釜式反應(yīng)器、連續(xù)鼓泡床塔式反應(yīng)器。、乙醛氧化制醋酸反應(yīng)原理和工藝條件： T,條件為：溫度，壓力，反應(yīng)時間第五章精細(xì)有機(jī)化工產(chǎn)品典型生產(chǎn)工藝、精細(xì)化工：即精細(xì)化學(xué)工業(yè)，是生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品的工業(yè)

2通用化學(xué)品（大宗化學(xué)品）：指使用范圍廣泛、生產(chǎn)中技術(shù)要求高、生產(chǎn)批量大的化學(xué)品。如三酸、兩堿、化肥、乙烯、苯及合成樹脂、合成橡膠、合成纖維等。3精細(xì)化學(xué)品：對基本化學(xué)品的初級或次級化學(xué)品深加工而制取的具有特定功能、特定使用功能、合成工藝中步驟多、產(chǎn)量小、產(chǎn)品附加值高等系列產(chǎn)品，例如醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品添加劑等。4磺化反應(yīng)：磺化？磺化作用？第六章聚合物產(chǎn)品典型生產(chǎn)工藝1高分子化合物：高分子化合物通常指相對分子量 的化合物2單體、重復(fù)單元、結(jié)構(gòu)單元、單體單元、聚合度3加聚反應(yīng)，縮聚反應(yīng)？4連鎖聚合，逐步聚合3聚合方法？本體聚合；溶液聚合；懸浮聚合；乳液聚合第七章化工工藝計算1轉(zhuǎn)化率，收率和選擇性？2物料衡算——質(zhì)量守恒定律3熱量衡算——能量守恒定律第八章化工生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)1綠色化工工藝：基本概念：綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)，由此發(fā)展的技術(shù)稱環(huán)境友好技術(shù)或潔凈技術(shù)：即利用化學(xué)原理在化學(xué)品的設(shè)計、生產(chǎn)和使用中即消除或減少那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有毒有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生，設(shè)計研究沒有或只有盡可能少的環(huán)境負(fù)作用、在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行的產(chǎn)品和化學(xué)過程。、綠色化學(xué)的條原則

3原子經(jīng)濟(jì)性：反應(yīng)物中原子有多A轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。設(shè)計合成方法時，應(yīng)盡可能把反應(yīng)過程中利用的原料都轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中。4綠色化學(xué)工藝的主要內(nèi)容：原料綠色化：無毒無害原料、可再生資源；產(chǎn)品綠色化：安全、可降解；過程綠色化：原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)、綠色催化劑、綠色溶劑、過程強(qiáng)化一、名詞解釋：1化工工藝學(xué)2綠色化工、原子經(jīng)濟(jì)性3反應(yīng)收率、反應(yīng)選擇性、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率4烴類熱裂解5懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合6煤的干餾、煤的氣化7催化重整8汽油的辛烷值二、解答題：1什么是汽油辛烷值？簡述提高汽油的辛烷值主要手段。2化工工藝學(xué)的研究目的？簡述現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)發(fā)展方向。3簡述硫鐵礦為原料制取硫酸的生產(chǎn)原理及主要設(shè)備。4在原料確定的情況下，從裂解過程的熱力學(xué)和