化工工艺习题整理

1常用的脱硫方法及技术特点、以及适用流程（ADA）法；ADA法（改良蒽醌二磺酸法）的脱硫过程属于化学吸收法。在ADA法脱硫中，用碳酸钠稀溶液作脱硫剂，用2,6-或2,7-蒽醌二磺酸钠作催化剂。此外还加有偏钒酸钠、酒石酸钾钠以及少量二氯化铁和乙二胺四乙酸（EDTA）。ADA法主要用于脱除无机硫，出口总硫小于20ppm。主要流程如下：脱硫塔中的反应： 稀碱液吸收硫化氢生成硫氢化物Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3硫氢化物与偏钒酸钠反应转化成元素硫2NaHS + 4NaVO3 + H2O = Na2V4O9 + 4NaOH + 2S氧化态ADA反复氧化焦性偏钒酸钠Na2V4O9 + 2ADA（氧化态）+ 2NaOH + H2O = 4NaVO3 + 2ADA（还原态）再生塔中的反应： 还原态ADA被空气中的氧氧化，恢复氧化态；2ADA（还原态）+ O2 = 2ADA（氧化态）+ 2H2O2.少量CO、CO2和O2的脱除方法；铜氨液吸收法，甲烷化法，液氮洗涤法3.天然气水蒸气转化法制合成气过程有哪些步骤？为什么天然气要预先脱硫才能进行转化？步骤：（1）合成气的制取（2）合成气的净化；原因：无论选择上面原料制得的合成气中都含有硫化物，这些杂质是氨合成过程中催化剂的毒物。4.CO变换的反应是什么？影响该反应平衡的速率因素有哪些？如何影响？为什么该反应存在最佳反应温度？最佳反应温度与哪些因素有关？（1）变换反应：CO + H2O = CO2 + H2; H=-41.2 kJ/mol（2）a.温度：温度降低，反应平衡右移，平衡常数变大b.压力：压力对平衡几乎没有影响，但加压可以加快反应速率（3）因为变换反应是可逆放热反应，因为存在最佳反应温度。与一氧化碳变换率有关。5.不是以天然气为原料合成氨的特点 （D）A.（CO+CO2+O2）10ppmB.12-30MPaC.426-510D.NH3生成率80%-95%6.氨合成采用的铁催化剂，（B）增大了铁催化剂的总比表面积A.氧化钾B.氧化铝C.氧化钙D.氧化钠7.氨合成系统中惰性气体含量控制在（D）以下A.5%B.10%C.15%D.20%8.氨合成反应的平衡常数Kp不仅是温度的函数，而且是与（平衡组分浓度）有关9在凯洛格法氨合成工艺流程中，新鲜气与循环气在（第二次压缩机）内混合10.氨合成过程中，惰性气体存在时，氨浓度下降。 （）11.氨合成反应器的内件包括催化剂管与换热管。 （）12.氨合成的反应平衡常数kf随温度和压力是如何变化的？提高压力，降低温度，则kf增大13.影响氨平衡浓度的因素有哪些？温度，压力，气体的组成14.温度和压力对氨合成反应速率的影响提高压力，降低温度，则反应速率增加15.惰性气体对氨合成反应的平衡氨浓度及反应速率的影响；加入惰性气体使平衡常数减少，由于惰性和气体分压作用，降低反应速率16氨合成催化剂活性组合与助剂的作用；氨合成采用铁系催化剂，其活性组分为金属铁。未还原前为氧化亚铁和三氧化二铁，其中，氧化亚铁占24%-38%（wt）,Fe2+：Fe3+约为0.5，成分可视为四氧化三铁。催化剂中添加其他组分作为促进剂（即助剂），主要有三氧化二铝、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氧化硅等。加入三氧化二铝能与氧化亚铁作用形成铝酸亚铁（FeAl2O4）,在四氧化三铁中起到骨架作用，防止铁细晶长大，增大催化剂表面积，提高活性。因此，三氧化二铝作为结构型促进剂。氧化镁的作用与三氧化二铝相似，也是结构型促进剂。氧化钾的作用与三氧化二铝不同。在铁-氧化铝催化剂中添加氧化钾后，催化剂的表面积有所下降，而活性显著增大。氧化钾为电子型促进剂，它可以使金属电子逸出功降低，有助于氮的活性吸附。氧化钙也属于电子型促进剂。同时氧化钙能降低熔体的熔点和黏度，有利于氧化铝在四氧化三铁中的分布，还可以提高催化剂的热稳定性。17.在氨合成工艺流程中，排放气为什么在循环压缩机之后，而氨冷在循环压缩机之前为了降低惰性气体的含量，在氨冷后排放出少量循环气将循环气中的液氨分离18.比较并讨论催化重整过程第一台和最后一台反应器的差别（/反应速率、组成变化、温降等）；（1）在第一个反应器中进行速度很快的环烷烃脱氢反应，吸热大，温降也大。在此反应器中催化剂装入量较少。（2）最后一个反应器内进行速率较慢的烷烃脱氢环化反应及加氢裂化副反应，芳烃生成量不多，热效应较小，催化剂装入量较大。19.解释烷烃、环烷烃及芳烃裂解反应规律烷烃热裂解反应 烷烃的热裂解基本反应可分为脱氢与碳链断裂两种反应。断链反应优先于脱氢反应。脱氢反应：CnH2n+2 = CnH2n + H2断链反应：Cm+nH2(m+n)+2 = CmH2m + CnH2n+2环烷烃热裂解反应 环烷烃热裂解可生成乙烯、丁烯、丁二烯和芳烃。脱氢成芳烃的反应优先于断键成烯烃的反应。脱氢反应： 断链反应： 芳烃热裂解反应 芳烃热稳定性较高，在一般裂解温度下，芳环基本上不开裂，只能进行芳烃脱氢缩合反应生成联苯、稠环芳烃直至结焦和烷基芳烃短侧链反应生成甲苯、二甲苯等。脱氢反应：断链反应：20.在烃类裂解过程为提高乙烯收率，如何实现高温短停留时间和低烃分压；根据原料、乙烯收率要求，并考虑联、副产物回收、原料循环、裂解炉设备及操作压力等情况，裂解温度为800-900，停留时间取0.3-1s。在裂解原料中加惰性稀释剂，如氮气或水蒸气，以降低系统内低烃分压。21.烃类裂解反应中应在适当的时机终止反应，抑制一次反应，提高乙烯、丙烯等目的产物收率 （X）22.烃类裂解过程，降低压力可增大二次反应对一次反应的相对速率，提高反应的选择性（X）23.不同烃原料的裂解表明，原料由轻到重，相同原料量所得到产物中液体燃料油（增加），产气量减少。24.关于管式裂解炉，（A）的说法不正确A.管式炉仅适用于乙烷、石脑油和柴油的裂解B.管式炉蒸汽裂解技术任占何主导地位C.管式裂解炉通常由对流室和辐射室两部分组成D.毫秒裂解炉是一种管式裂解炉25.乙烯环氧化反应中致稳剂的作用是什么？增加生产过程的稳定性和安全性，并有助于提高反应的选择性，改善反应的经济效益26.为何选择高选择性的催化剂和控制温度是使环氧乙烷生产的关键因素：高选择性的催化剂能提高反应的选择性，可大幅度减少反应放热量，反应管轴向温度分布容易均匀、热点不明显，与此同时，径向温度分布则更加均匀，可允许反应管增大管径，大幅度提高单管生产能力，反应器总管数可大幅下降，从而节省设备投资，温度过高会导致催化剂失活，选择性下降。27.工业上氯乙烯的生产方法有哪几种？主要有两种：以乙炔为原料的乙炔加成氯化法以乙烯为原料的平衡氧氯化法28.什么叫氧氯化，它与氯化加氢的取代反应有什么不同？氧氯化是以氯化氢为主要氯化剂，在氧存在下进行的氯化反应。它与氯化加氢取代反应的主要区别在于有无氧的存在。29什么叫平衡氧氯化，其原理是什么？平衡氧氯化是将氧氯化法和乙烯直接氯化过程结合在一起，两个过程所生成的二氯乙烷一并进行裂解得到氯乙烯，则可平衡氯化氢，这种方法称为平衡氧氯化法30.试分析氧氯化、热裂解的影响因素原料纯度：应减少抑制反应压力：反应是体积增大反应，但从热力学角度考虑，提高压力对反应不利，目前有低压法、中压法和高压法三种反应温度：吸热反应，高温利于平衡但副反应也加快，应控制在500-550停留时间：停留时间增加可使反应转化率提高，但收率降低，易结焦，故生产上用较短停留时间，一般为10s左右31.异丙苯法生产苯酚的工艺流程分为哪几部分?异丙苯的氧化反应;异丙苯氧化生成过氧化氢异丙苯（CHP）过氧化氢异丙苯的分解;过氧化氢异丙苯分解为苯酚和丙酮32.比较苯与丙烯烷基化制异丙苯气相法和液相法的工艺特点和优缺点液相法：用溶解在二异丙苯中的三氯化铝作催化剂，使苯与丙烯在90-95、常压下进行烷基化反应制得异丙苯。产率高，约70%-80%，生产技术成熟。气相法：在200-250及3-4MPa，用H3PO4载在硅藻土或浮石载体上作催化剂进行烷基化反应。以苯计的产率可达论值的96%-97%。气相法相较液相法，对反应介质的腐蚀性大大减小，从而减少了设备投资费用，其水电消耗量也减少了1/3，另外副产物生产量少，异丙苯产率大，纯度高，生产成本低。33.异丙苯氧化制得过氧化氢异丙苯时，为何要加碳酸钠?异丙苯氧化受pH值影响很大，pH值过高、