度化工工艺学复习题.doc

1 现代化学工业的特点是什么？1原料生产和方法的多样性复杂性，2向大型化精细化综合化发展，3多学科合作，技术密集型发展，4重视能量的合理利用，积极采用节能技术5资金密集，投资大利润高6安全和和环保日益受到重视2 化学工艺学的研究范畴是什么？包括生产方法的评估，过程原理的阐述，工艺流程的组织，生产设备的选用和设计，以及生产过程中的环保和安全问题3 何谓转化率？何谓选择性？4 什么是生产能力？什么是生产强度？5 催化重整流程中预加氢工序的作用？为了保护重整催化剂，必须对原料油进行加氢精制预处理，即石脑油和氢气在一定温度下通过预精制催化加氢，把石脑油中的N，S，Cl , O 转化成N2，H2S，HCl，从石脑油中脱出，使得烯烃变为饱和烷烃。将金属有机物分解，金属吸附在催化剂表面脱除。重整加氢原料经过加氢精制预处理后，杂质满足重整装置对原料进行加工的要求，确保了重整催化剂性能的充分发挥，实现催化重整装置的长期稳定运转。6 干气与湿气有何不同？干气甲烷含量高，湿气是碳二到碳五等容易液华的气体含量高7 氧化反应的特征是什么？8 生产硫酸的主要原料有哪些？我国生产硫酸的主要原料是什么？硫磺，冶炼烟气，硫铁矿和石膏。我国用硫铁矿9 环氧乙烷的生产方法有哪些？氯醇法和直接氧化法10 丙烯氨氧化所采用的催化剂有哪些？11 工业上广泛使用的脱氢催化剂有哪些？12 什么叫氧化脱氢反应？氧化脱氢反应中，氢的接受体有哪几种？13 工业上生产丁二烯的方法主要有哪几种？从热裂解制低级烯烃的副产C4馏分得到，2乙醇生产丁二烯3正丁烷和正丁烯脱氢生产丁二烯14 氧化脱氢法由丁烯制丁二烯有什么优缺点？优点，1反应温度低，2氧化脱氢放热，可省去原先设备的供热设备，3催化剂可以长期运转，4氧化脱氢压力影响甚微，所以不一定非要减压5由于使用温度较低，有可能在转化率及选择性都获得提高。缺点，15 乙苯脱氢绝热反应器的改进措施有哪些?1采用几个单段绝热反应器串联，中间设加热炉补充热量，2采用分别装入高选择性和转化率的两段绝热反应器以克服温度下降导致的转化率降低，3采用多段径向绝热反应器，降低了反应器阻力，操作压力相应下降对乙苯脱氢有利，但设备较贵。其他还有应用绝热反应器和等温反应器联用技术，以及采用三段绝热反应器。16 乙苯-苯乙烯精馏分离有什么特点？应当采取什么措施？17 工业上苯乙烯的主要来源有哪三种？贮存苯乙烯时有什么要求？18 丙烯腈和乙腈如何进行分离？19 合成氨中对排放气如何进行氢回收？排放气中除了惰性气体之外还有大量氢气，回收方法有中空纤维膜分离，变压吸附和深冷分离技术。20 什么是硫酸“两转两吸”工艺的“3+2”流程？二氧化硫氧化工艺中，氧化速度和转化率随温度的走势是相反的，为了在一定生产强度下保持转化率，就必须分段反应，但纵使这样转化率也不能达到99%，所以工业上采用分段转化后的炉气进入吸收工段，然后再进入下一个转化器，第二转化器出炉气体，进入第二吸收塔。这种二次转化，二次吸收的工艺就是所谓的二转二吸工艺，该工艺中第一次转化分三段温度反应，第二次转化分两段温度反应的流程就是“3+2”流程。21 乙烯环氧化银催化剂的组成情况如何？22 乙烯环氧化制环氧乙烷的空气氧化法与氧气氧化法有何不同？1，工艺流程，为了防止空气中有害杂质带入反应器而影响催化剂活性，空气氧化法需要空气净化系统和二次反应器，以及尾气催化转化器与热量回收系统，氧气法则需要分离装置和二氧化碳脱除系统。氧气氧化法与空气净化法相比，前者工艺流程稍短，设备管道较少，建厂投资少。2，反应器，23 隔膜法工艺中，精制粗盐水的目的是什么？除去食盐中含有的钙镁离子等化学杂质以及机械杂质，制得合格的精盐水，以保证电解槽的正常。24 为何原油在进入炼油装置前要脱盐脱水？25 为什么不能直接由稀硝酸通过蒸馏法制得浓硝酸？26 生产浓硝酸的直接法、间接法和超共沸酸精馏法的基本原理是什么?27 简述离子膜法电解原理。28 丙烯腈生产工艺中，为什么要用稀硫酸吸收反应气中的氨？29 简要说明接触法生产硫酸的四个工序。30 影响氨平衡浓度的因素有哪些？31 试述氨合成工艺的原则流程并进行简要的说明。32 氨催化氧化工艺条件是如何选择的？首先要保证有高的氧化率，这样可降低氨的消耗和硝酸的生产成本，常压下氧化率可达到97%98.5%，加压可达到96%97%，其次是应考虑有较高的生产强度和比较低的消耗，最大限度地提高珀网工作时间，从而达到操作的稳定性，生产的连续性。33 氨中和塔的作用是什么？34 简要说明焙烧、煅烧及烧结的特点。焙烧，矿石精矿在低于熔点的高温下，与空气氯气氢气等气体或添加剂起反应，改变其化学组成与物理性质的过程为焙烧煅烧，不需要添加剂的焙烧。将固体在低于熔点的温度下加热分解，除去二氧化碳，水分，三氧化硫等挥发性物质的过程烧结，烧结是固相化学矿物配加其他氧化还原剂并添加助熔剂在高于炉料熔点下发生化学反应的过程。35 影响焙烧的主要因素是什么？它们是如何影响的？ 温度，固体原料粒度36 什么是浸取？如何选择浸取剂？用溶剂将固体中可溶组分提取出来的单元过程浸取剂对溶剂的选择性，减少溶液精制的费用，还要对溶质的饱和度大，再生时能量小，浸取剂的物性，如沸点密度等，还有价格毒性等37 影响矿物浸取速率的因素有哪些？它们是如何影响的？38 简述石灰石煅烧的基本原理。39 简要说明钙镁磷肥的生产原理。钙镁磷肥是用磷矿和硅酸镁矿配制的原料，在电炉，高炉或平炉中于13501500熔融，熔体用水骤冷，形成小于2mm的玻璃质物料。经干燥磨细后成为产品。熔融烧结过程中需要加助熔剂，各种含硅镁物料如蛇纹石，白云石，橄榄石等均可40 二水物法生产磷酸应在何区域操作，为什么？从三元图上看似乎应选区域1，因为这个区域中二水物是稳定存在的，但实际操作中这个区域温度较低。在40以下需要移除大量反应热，很难控制，所以实际操作中二水物要在2区操作，该区域二水物是介稳的，半水物转化为二水物，而二水物转化为稳定的无水物是很慢的。该区域磷酸浓度为W（P2O5） =20%30%，温度为608041 SO2催化氧化生成SO3，为什么要在不同温度下分段进行？P57根据在不同转化率下，二氧化硫氧化速率与温度的关系图看出，转化率越高，则对应的最适宜温度越低，在相同温度下，转化率越高则反应速率越低，因此转化率和反应速率之间就出现矛盾，要求反应速率大（可增大生产能力）转化率就小，反应就不完善，反之要求转化率高，反应速率就势必下降，反应完全但生产能力减小。在特定转化率下出现最适宜温度的原因是因为在低温时利用升温促使k增大导致反应速率增加的影响比由于升温引起的平衡转化率下降导致的反应速率降低的影响大，反应速率净值随温度升高而增加。当温度超过最适宜温度后，平衡转化率的降低对反应速率的影响超过反应温度对反应速率的影响，反应速率净值随问的的升高而下降。为了解决上述矛盾，工厂在实际生产中，让炉气在不同温度下分段进行。42 何谓烃类热裂解的一次反应、二次反应？二次反应对热裂解有什么影响？一次反应，由原料烃类热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应二次反应，主要指由一次反应生成的低级烯烃进一步反应生成多种产物，直至最后生成焦或碳的反应二次反应不仅降低了低级烯烃的收率，而且还会因为生成焦或碳堵塞管路以及设备，破坏裂解操作的正常进行。因此二次反应在烯烃热裂解中应设法加以控制。43 通过烃类热裂解能获得哪些产品？裂解工艺有哪几种？低级烯烃（烃类热裂解），乙炔（氯化裂解），天然气（氢裂解），酸，醇，酮（有机酸酯裂解）等。1天然气生产烯烃2由炼厂气生产烯烃3由液态烃生产烯烃44 简述SRT型裂解炉的改进情况。45 烃类热裂解时，为什么要混入水蒸气？46 在裂解气深冷分离时，采用了哪些措施来回收冷量？ 47 为何轻质原料可以用间接急冷，而重质原料必须用直接急冷？48 裂解气出口急冷的目的及措施。终止裂解，回收废热 措施，直接急冷，间接急冷49 裂解气中的酸性气体主要有哪些组分？若这些气体过多时，对分离过程带来什么样的危害？工业上采用什么方法来脱除酸性气体？50 水在裂解气深冷分离中有什么危害？工业上常采用什么方法脱除裂解气中的水分？低温下，水能结冰，并且能和轻质烃类形成固体结晶水合物，冰和水合物凝结在管壁桑，轻则增大动力消耗，重则堵塞管道，影响增长生产，工业上采用吸附的方法脱水，用分子筛，活性氧化铝或硅胶最为吸附剂。51 何谓顺序分离流程？有何特点?52 何谓前脱乙烷分离流程？有何特点?53 何谓前脱丙烷分离流程？有何特点?54 何谓前加氢？何谓后加氢?55 乙烯氧氯化法制氯乙烯的工艺条件是如何选择的？ 56 简述平衡型氯乙烯流程采用氧气作氧化剂的优点。57 什么叫氧氯化反应？58 氧氯化过程中，为什么催化剂的贮存和输送设备及管路不能用铁质材料？59 何谓烷基化？常用的烷基化剂有哪些？60 生产烷基化汽油采用硫酸作催化剂时，硫酸的浓度为多少?为什么？61 什么是水解？什么是水合？62 温度对油脂水解有何影响？63 硫铁矿制硫酸工艺中，炉气精制部分除去各种杂质的原因是什么？64 简要说明由环氧乙烷合成乙二醇的工艺条件。1原料配比，工厂将冰与环氧乙烷的摩尔比定在1020范围内2冰合温度，工业生产中通常为1502203水合压力，对应冰合温度，相应为1.01.5MPa4水合时间，环氧乙烷水合是不可逆放热反应，在一般工业生产条件下，环氧乙烷的转化率可接近100%，为保证达到此转化率，要保证相应的水合时间。但反应时间太长，一方面没有必要，另一方面，由于停留时间过长会降低设备生产能力。65 影响n(正丁醛)/n(异丁醛)的因素有哪些？这些因素是如何作用的？66 氢甲酰化常用的溶剂有哪些？其作用是什么？67 乙烯环氧化中加入二氯乙烷和甲烷的作用是什么？68 间接法生产浓硝酸时，硝酸镁所起的作用是什么？69 丙烯腈的精制过程。70 对丙烯的氢甲酰化反应，工业上常采用哪两种催化剂？各有什么优缺点？71在丙烯低压氢甲酰化法合成正丁醛的过程中，为什么要对原料气进行净化处理？72 丙烯低压氢甲酰化法生产丁辛醇的工艺有什么优缺点？73 以羰基合成法由丙烯制正丁醇时，脱气塔塔釜液为何要进行回收处理？74 焦炭在高炉中所起的作用？焦炭质量的好坏对高炉生产有重要作用，焦炭在高炉中有三个作用，1作为骨架，保护特有高炉的透气性2提供热源3作铁矿石的还原剂75 为何要实行配煤炼焦？76 荒煤气的初步净化是如何实现的？77 粗苯精制的目的是什么？可采用哪些方法？78 简述煤气化时水蒸气所起的作用。79 间歇法制水煤气包括哪些阶段？80 鲁奇加压气化法的优点。81 湿法进料的气流床气化方法中，德士古法和Destec法各有什么特点？82 煤和石油在结构、组成和性质上有哪些差异？83 煤直接液化时溶剂的作用是什么？84 F-T合成所用铁催化剂有哪些？各有何特点？沉淀铁和熔铁两种 沉淀铁催化剂属于低温型催化剂，反应温度280，活性比熔铁高，用于固定床和浆态床反应器。因为它强度差。都采用蒸馏油作为循环由。85 简述煤焦油化学组成的特点。86 正压操作的焦炉煤气处理系统同负压操作的焦炉煤气处理系统有何不同？87 气化压力对气化过程有何影响？88 碎煤流化床气化时，在流化床上部引入二次空气的目的？89 对硝酸尾气进行处理的三类方法是什么？90 氨催化氧化中，加入一定量水蒸气的目的是什么？当混合气中氨达到一定浓度时，可能会引起爆炸，通入水蒸气会使爆炸范围变小甚至消失。因此在生产中一般都加入一定量的水蒸气，这样即使将氨浓度提高到13%14%也是安全的91 乙苯脱氢工艺中，等温反应器流程与绝热反应器流程各有何优缺点？92 什么是热泵？93 冷箱的作用是什么？利用节流制冷来分离甲烷和氢气，并回收乙烯。94 用热力学和动力学分析在烃裂解反应中烃分压对一次反应和二次反应的影响？95 氨合成催化剂活性组分与助剂的作用。96 简述一次裂解反应的规律性。97 什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？98 什么叫族组成，PONA的含义是什么？什么叫芳烃指数？什么叫特性因素？族组成（简称PONA值）：指原料烃分子中所含各族烃的质量百分比烷族烃paraffin N 环烷族烃naphtheneO 烯族烃olefin A芳香族烃芳烃指数（BMCI）：芳烃指数即美国矿物局关联指数，用于表征柴油等重质馏分油中烃组分的结构特性特性因数：K，用作反应石脑油，轻柴油等油品的化学组成特性的一种因素99 在裂解反应中，工业上采用水蒸汽作为稀释剂的优点是什么？100 用热力学分析的方法说明反应温度、反应压力、稀释剂对乙苯脱氢的影响？101 什么叫氯化？102 如何判断裂解炉发生结焦？1炉管出口压差增大,2燃料量增大，3裂解气中乙烯含量降低103 毫秒炉的特点？104 管式裂解炉的优缺点？105烃类热裂解其反应历程分为哪三个阶段？链引发，增长，终止106烃类热裂解的二次反应都包含哪些反应类型?烯烃再裂解，聚合，环化，缩合，生碳，加氢，脱氢反应类型107裂解原料性质的参数有哪四种？族组成PONA值，氢含量，特性因数，芳烃指数四中108 萃取精馏分离丁二烯采用的萃取剂有哪些？109 电石有何用途?其生产原理又如何？110 煤加氢液化时进行液固分离的目的是什么？有哪几种主要的液固分离方法？111 反应温度对丁烯氧化脱氢的影响？112 甲醇生产时原料气中含有一定量的CO2对甲醇合成是否有利？113 根据热力学分析，合成甲醇应在低温（小于100，Kf值大）和高压下（大于30MPa，推动力大）更为有利，工业上为什么不采用此工艺条件？反应温度低，反应速度太慢，催化剂活性不够高，同时低温高压线需要耗费大量的能源，从经济角度上讲效率低114 裂解生产中为什么不采用抽真空办法降低系统总压？115 简述硝酸镁法浓缩稀硝酸原理。116 SO2催化氧化生成SO3，为什么要在不同温度下分段进行？117 温度是如何影响化学平衡的？在放热反应中，温度升高，则化学平衡向反应式右侧移动在吸热反应中，温度升高，则化学平衡向反应式左侧移动118 烃类热裂解制乙烯的分离过程中，裂解气为什么要进行压缩？为什么要分段压缩？119 煤的干馏和煤的气化的定义。120 用热力学和动力学综合分析说明裂解反应在高温、短停留时间、低烃分压下进行的必要性？121 分别从热力学和动力学角度阐述工业生产中氨合成反应的特点。122 氨氧化反应在没有催化剂时，最终产物是什么？说明理由。123 在氧化反应过程中，致稳气有何作用？乙烯与空气混合物的爆炸极限（体积分数）为2.7%-36%，与氧的爆炸极限（体积分数）为2.7%-80%，为了提高乙烯和氧的浓度，可以加入第三种气体来改变乙烯的爆炸极限，这种气体通常称为致稳气，致稳气是惰性的，能减少混合气的爆炸限，增加安全性，具有较高比热容，能有效移除部分反应热，增加系统稳定性124 简述一次裂解反应的规律。125 温度是如何影响反应速率的？温度升高,分子数不变,活化分子百分数增加,活化分子数增加,有效碰撞的几率加大,反应速率加快,反之减小.126 浓度和压力是如何影响化学平衡和反应速率的？增加参加反应物质浓度,单位体积内的分子数增加