化学工艺学试卷A.doc

-装-订-线-*学院 2011-2012 学年度第 2 学期化学工艺学( 本 科)期末试卷(A)(时间120分钟) 试卷编号: 院(系) 班 姓名 学号 得分 一、判断题（对的画“”，错的画“”）（每小题1分，共10分）1对烃类的裂解过程，要求高温，高压，低停留时间（） 2通过CO变换可产生更多氢气和降低CO含量。 （） 3、设备或装置在任何条件下可以达到的最大生产能力，称为设计能力。 （）4、对于采用循环式流程的过程来说，单程转化率即是全程转化率（）5、馏分油的关联指数是表示芳烃的含量。（）6、合成气是指二氧化碳和氢气的混合气。（）7、关联指数越大，则油品的芳烃含量越高。（）8、催化剂的作用是它能与反应物生成不稳定中间化合物，改变了反应途径，活化能得以降低。（）9、催化剂能缩短达到化学平衡的时间，故能改变化学平衡。（）10、羰基铑催化剂的主要缺点是异构化活性很高。（） 二、填空题（每空1分，共10分）1、磷肥的生产方法有 酸法 和 热法 两大类。2、石油中的非烃化合物主要有 硫化物 、 氮化物 、含氧化合物和金属有机化物。 P143、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应、和产品分离及精制三大步骤。P244、催化剂按催化反应体系的物相均一性可分为均相催化剂和非均相催化剂。5、乙烯产量常作为衡量一个国家基本化学工业发展水平的标志。6、工程中常以C5和C5以上液相产品氢含量不低于8%作为裂解深度的限度。7、由于受炉管耐热程度的限制，管式裂解炉出口温度一般均限制在950以下。8、乙烯生产中常采用脱除乙炔的方法有溶剂吸收法和催化加氢法。9、裂解气深冷分离中，脱甲烷塔和乙烯精馏塔是两个关键的精馏塔。10、芳烃中的三苯和烯烃中的三烯是化学工业的基础原料，其中三苯是指苯、甲苯和二甲苯。10、芳烃中的三苯和烯烃中的三烯是化学工业的基础原料，其中三烯是指乙烯、丙烯和丁二烯。11、工业上分离对二甲苯的主要方法有： 深冷结晶分离法 、_ 络合分离法 _和模拟移动床吸附分离法。12、按脱硫剂的状态来分，脱硫方法有_ _和_ _两大类。13、烃类选择性氧化可分为：碳链不发生断裂的氧化反应、碳链发生断裂的氧化反应和氧化缩合反应三种。14、氧化反应是一大类重要的化学反应，其特征为：反应放热量大、反应不可逆、氧化途径复杂多样、过程易燃易爆。15、羰基合成的初级产品为醛16、高压法甲醇羰化反应合成醋酸采用的催化剂为钴碘催化剂、低压法采用铑碘催化剂。17、目前对乙烯氧氯化的反应机理主要有两种不同看法。一种认为是氧化-还原机理；另一种认为是环氧乙烷机理。1、裂解炉在裂解过程中，由于有二次反应的存在，炉管会结焦，为了保持设备的正常运行，必须定期给裂解炉管清焦，清焦分 清焦和 清焦或蒸汽-空气清焦。2、工业催化剂的使用性能指标为： 、 、寿命和其它廉价易得、无毒、易分离等。3、裂解气中酸性气体脱除的方法有碱洗法和 两种。 4、裂解气深冷分离中， 和乙烯精馏塔是两个关键的精馏塔。 5、工业上分离对二甲苯的主要方法有： 、_ _和模拟移动床吸附分离法。6、按脱硫剂的状态来分，脱硫方法有_ _和_ _两大类。三、选择题（每小题1分，共10分）1、下列哪个过程属于对石油的一次加工： A烃类热裂解；B. 催化重整；C. 催化裂化；D.常压蒸馏和减压蒸馏 2、各族烃类的裂解反应难易顺序为：p61 A. 正烷烃异烷烃环烷烃芳烃 B. 正烷烃异烷烃环烷烃芳烃正烷烃异烷烃 D. 环烷烃芳烃正烷烃异烷烃 3. 生物柴油商业化生产的主要障碍是：A.三废难处理 B.生产工艺技术还不成熟B.生产成本高于石化柴油 D.以上都是 4.Wacker法乙烯氧化制乙醛是一个典型的配位催化氧化反应，在反应体系中，PdCl2是催化剂，CuCl2是氧化剂，水是：A.助催化剂 B.溶剂 B.分散剂 D.载体 5. 对CO变换反应，下列说法正确的是：pA 高温和高水碳比有利于平衡右移； B. 变换反应是可逆放热反应； C 变换过程采用单反应器； D.压力对平衡和反应速度都无影响； 6. 合成氨反应是：pA. 可逆放热反应 B. 放热反应 C. 可逆吸热反应 D. 吸热反应 7. 保持强放热的氧化反应能稳定进行的关键是: A.及时将反应热转移. B.控制好单程转化率. C.控制好原料的配比. D.控制好适宜的空速. 8. 乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是：pA. Cu B. Ag C.三氧化二铝 D.Fe 9、 下列可用来评价裂解原料性质的指标为: pA. 转化率； B. 氢含量; C. 选择性; D. 氢碳比; 10、 对于天燃气水蒸汽转化反应,下列说法正确的为: pA. 水蒸气转化反应是吸热的可逆反应; B. 低温对转化反应平衡有利; C. 高压有利于转化反应平衡; D. 低水碳比有利于转化反应； 四、名词解释（每小题3分，共12分）1、催化裂化2、催化重3、生产能力4、选择性5、平衡氧氯化法6、转化率7、碳一化学8、羰基合成 五、简答题（共47分）1、根据裂解原理可知：低压有利于裂解反应的进行，但是裂解又需要高温，为了解决这对矛盾，生产实际过程中均采用稀释剂来降低烃分压来达到低压的作用。目前工业上均采用水蒸气作稀释剂，为什么？（10分）2、深冷分离常用的有三种典型的分离流程，它们各有何异同？（7分）3、深冷分离中，产品乙烯主要在哪四处损失？（4分）4、煤气化常用的气化剂有哪些？（3分）5、烃类热裂解非常复杂，具体体现在哪些方面？（3分）6、工业上采用的芳烃临氢气相异构化工艺流程主要由哪三部分组成？（3分） 7、进行化工生产工艺流程设计时，常用的三种方法是什么？（3分）8、高低压法合成甲醇比较。（4分） 9、致稳气的作用是什么？（4分）10、工业上氯乙烯的生产方法主要有哪几种？（3分）11、采用羰基钴催化剂，为什么使用高压法？（3分）六、画图及叙述工艺流程（11分）试以方框图形式绘出氨合成工段的工艺流程图，阐述该流程并分析该流程由于氨合成本身的特性决定了它必须有哪些特点。七、综合题1、附图为馏分油裂解装置裂解气预分馏过程示意图，请参考此流程回答问题：（1）在裂解炉进行裂解的原料是什么？（2分）（2）在裂解炉内进行裂解操作时，为降低烃分压，需加入稀释剂，该工艺过程采用的稀释剂是什么？（2分）采用该稀释剂具有哪些优点？（8分）（3）该工艺中使用急冷器的目的是什么？（2分）急冷有哪两种方式？（2分）各有何特点？（4分）2、附图为以天然气为原料的日产千吨的大型合成氨厂的转化工段流程图。请参考此流程图回答下列问题： （1）1#设备的作用是什么？（2分）（2）2#设备的作用是什么？（2分）p170（3）此工艺为何要设置二段转化？（6分）p169（4）此工艺的压力为何选3MPa？（6分）p168(5)请根据此流程以框图的形式表示出由天然气蒸汽转化制合成气的基本步骤。（4分）附图：天然气蒸气转化工艺流程 1、钴钼加氢脱硫器；2、一氧化锌脱硫罐；3、一段炉对流段；4、一段炉辐射段；5、二段转化炉；6、第一废热锅炉；7、第二废热锅炉；8、汽包；9、辅助锅炉；10、排风机；11、烟囱 3、附图为大型合成氨厂工艺流程，请参考此流程图回答问题：（1）1#设备的作用是什么？9#设备的作用是什么？（4分）加压、回收冷量（2）13#设备中催化剂出口气体如何冷却？（2分）（3）请写出在13#设备中所发生化学反应式。（2分）（4）请根据此流程以框图的形式画出氨合成工艺的原则流程图。（4分）（5）该流程由于氨合成本身的特性决定了它必须有哪些特点。（8分）4、附图为低压合成甲醇的工艺流程，请参考此流程回答下列问题：（1）1#设备和2#设备的作用是什么？（2分）（2）3#设备中所发生的主反应的化学反应式。（2分）（3）在10#设备塔顶下几块塔板处引出产品甲醇。（2分）（4）请与高压合成甲醇法进行比较？（4分）答：低压法：230270，510 MPa，反应温度和操作压力较低，催化剂活性高，单程转化率高，合成气纯度要求严格，H/C比小，属于甲烷部分氧化法。高压法：300400，30MPa，催化剂活性较低，需较高反应温度，由于高温下平衡