化工工艺习题

第一章合成氨原料气的制备 1. 何为固体燃料气化？

2. 煤气的成分由哪些因素决定？（影响煤气组成的因素有哪些？） 3. 常用的工业煤气有哪些？制合成氨所用的煤气是什么/ 4. 何为独立反应数？如何计算/

5. 以煤和水蒸气反应，欲制得含CO和H2较高的水煤气，应在什么条件下进行反应？欲制得CH4含量高的高热值煤气，应在什么条件下进行反应？

6. 以空气和水蒸气为汽化剂，对煤进行热加工，在自热平衡条件下获得的煤气是什么煤气？ 7. 什么是半水煤气？

8. 固体燃料间歇气化的原因是什么？ 9. 如何进行煤气化过程的连续生产？ 10. 间歇制半水煤气的工作循环包括哪几个阶段？用于制气的阶段有哪些？各阶段的作用是什么？ 11. 间歇制水煤气的工作循环包括哪几个阶段？ 12. 间歇制低氮煤气的工作循环包括哪几个阶段？ 13. 间歇制半水煤气中，炉内温度过高会造成什么影响？ 14. 分析间歇制半水煤气中的能耗问题。 15. 气化炉的操作温度即炉温指的是何处的温度？ 16. 间歇制半水煤气各阶段时间分配的原则是什么？ 17. 间歇制半水煤气中，调节气体组成常用的方法有哪些？ 18. 燃烧室的作用是什么？ 19. 富氧空气—水蒸气连续气化过程中，用调节什么的方法，保持燃料层在允许温度范围内维持系统的自热平衡？ 20. 富氧空气—水蒸气连续气化制半水煤气时，主要操作指标有哪些？ 21. 天然气蒸汽转化反应过程的主副反应主要有哪些？ 22. 何为烃类蒸气转化？ 23. 生产合成氨最经济的原料气生产方法是什么？ 24. 影响天然气蒸汽转化反应平衡的因素有哪些？有何影响？ 25. 提高温度，降低压力，提高水碳比，均有利于降低烃类蒸气转化的转化气中的哪种组分含量。 ①H2 ②CO ③CH4 ④CO2 26. 烃类蒸气转化过程为何分两段进行？二段转化的目的是什么？ 27. 在天然气蒸气转化系统中，将水碳比从3.5~4降至2.5，试分析一段转化炉可能出现的问题和解决的方法。 28. 试分析烃类蒸气转化过程中加压的原因和确定操作温度的依据。

29. 烃类蒸气转化催化剂的主要成分是什么？活性成分是什么？ 30. 何为平衡温距？据此如何判断催化剂的活性？ 31. 何为空速？已知一段转化炉进口组成如下：

组成 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 其他 mol% 81.18 7.31 3.37 1.12 0.45 6.57 一段转化炉出来气量1165kmol/h（干气），催化剂装填量为15.2m3，试计算一段转化炉的原料气空速、碳空速和理论氢空速。 32. 天然气送入蒸气转化系统前为何要脱硫？ 33. 合成氨生产的主要原料有哪些？ 34. 何为重油部分氧化？其实质是什么？ 35. 重油部分氧化中加入蒸汽的作用有哪些？ 36. 重油经元素分析结果如下：

元素组成 C H N S O W% 84.4 11.58 0.92 1.40 1.37

以该重油为原料用部分氧化法制合成氨原料气时，其氧油比应为多少？ 37. 重油部分氧化法制合成氨原料气的工艺流程主要包括哪几部分？按照废热回收方式不同主要有哪些流程？ 38. 固体燃料间歇制半水煤气、烃类蒸气转化和重油部分氧化法制合成氨原料气时，其生产过程有哪些主要区别？绘出各种工艺流程图，说明主要设备的作用和结构。 第二章脱硫

1. 原料气主要含有哪些硫化物？为何要脱除？ 2. 何为硫容？

3. 干法脱硫和湿法脱硫有何特点？

4. 活性炭干法脱硫脱硫剂再生常采用什么方法？ 5. 下列方法中，只能脱除有机硫的方法是什么？

①ZnO法 ②活性炭法 ③钴钼加氢转化法 ④ADA法 6. ZnO脱硫法不能脱除下列哪种组分？

①CS2 ②H2S ③COS ④RSH ⑤RSR， ⑥C4H4S

7. 湿法脱硫中氧化型催化剂选择的先决条件是什么？可供选择的范围如何确定？

8. 何为氧化法脱硫？影响脱硫效率的因素有哪些？

9. 使溶解在溶液中的气体解吸出来常用的方法有哪些？ 10. 改良ADA法脱硫溶液的组成有哪些？各起什么作用？为何选择弱碱性溶液？写出改良ADA法脱硫的主要反应。 11. 某小合成氨厂，每小时处理6840Nm3半水煤气，煤气中H2S含量3g/ Nm3，现用氨水液相催化法脱硫，硫容为0.2g/l，脱硫效率为

90%，试计算该厂的脱硫溶液循环量。 12. 某厂采用改良ADA法脱硫，处理气量12000Nm3 /h，已知溶液硫容量为0.5 gH2S/l，硫回收率98%，试求： ①溶液循环量m3/h。

②溶液中ADA满足载氧体要求的最小含量g/l。 ③硫的回收量kg/h。 13. 画出湿式氧化法脱硫的工艺流程，说明喷射再生器的结构和作用。 14. 活性炭法、氧化锌法、钴钼加氢法、栲胶法脱硫各有什么特点？ 第三章变换

1. CO变换反应方程式是什么？变换的目的是什么？ 2. CO变换反应的特点是什么？

3. 干半水煤气100 Nm3，其中CO27%，H243%，N220%，CO210%，若变换率为90%，求变换气（干基）体积和各组分的体积百分比。 4. 变换系统处理原料气量36000 Nm3，若系统压力为2.05MPa，饱和塔出口气体温度164℃，饱和度为90%，当控制变换炉进口蒸汽/干气=1时，试计算需补加的水蒸气量。（已知164℃时水蒸气的饱和蒸汽压为0.71 MPa）

5. 已知半水煤气中CO30%，O20.5%，变换气中CO为0.3%，试求： a) a)变换炉的变换率

b) b)半水煤气流量为11600Nm3/h，需变换CO的负荷 c) c)离开变换系统的变换气量。

6. 中变、低变、耐硫宽温低变催化剂的主要成分、活性成分分别是什么？

7. 变换工艺中如何实现操作温度沿着最佳温度线进行？变换炉段间换热方式有哪些？选用的介质有哪些？

8. 可逆放热的气固催化反应过程如何实现接近最佳温度下操作？其换热方式有哪些？选用的介质有哪些？ 9. 何为反硫化现象？ 10. CO变换反应催化剂的选择条件是什么？ 11. 中变、低变、耐硫宽温低变催化剂使用前和停车卸出前要进行怎样的处理？ 12. 从热力学、动力学两方面谈反应条件对变换过程的影响？ 13. 进入变换系统的原料气为何要净化？ 14. 全低变工艺有何特点？画出全低变工艺流程？ 15. 单独合成氨系统和引入联醇的合成氨系统中CO通过哪几步脱除？ 16. 饱和热水塔的作用是什么？可能出现哪些问题？ 17. 分析变换工艺中的能耗问题。

18. 引入联醇的合成氨系统中根据什么确定变换反应进行的程度？ 19. 变换工段工艺流程设计的原则？ 20. 不同的变换工艺对制气工段和脱硫工段有何要求？ 21. CO变换工段采用全低变工艺时，要求原料气中维持一定的硫含量，否则可能发生什么现象？ 22. 合成氨系统中铜系低变工艺为何不能单独使用？ 23. 变换原料气中氧含量大于0.5%会产生什么影响？ 24. 什么是最佳温度？最佳温度有何工业意义？ 25. 加压变换与常压变换相比有哪些优、缺点？ 26. 联醇生产中，醇氨比变化时 主要采用哪些措施控制气体组成？

第5章脱除CO2

1. 在合成氨过程中，为什么要有脱碳（CO2）步骤？通常有哪些脱碳方法，各适用于什么场合？

2. 使溶解在溶液中的气体解析的方法？

3. 碳酸丙烯酯脱碳溶液再生为何采用多级降压？ 4. 碳酸丙烯酯脱碳溶液再生采用的方法有哪些？ 5. 画出碳酸丙烯酯脱碳过程中各股物料的流向

6. 什么是改良热钾碱法脱碳？为什么用热法？有何优缺点？ 7. 叙述改良热钾碱法脱碳两段吸收两段再生的工艺过程 8. 改良热钾碱法脱碳的活化剂是什么？缓蚀剂是什么？ 9. 变压吸附法脱碳 10. 根据图分析变压吸附过程中吸附塔的循环过程 第6章 甲醇生产

1.甲醇合成反应的特点 2.影响甲醇产率的因素

3.联醇生产在整个合成氨系统中的作用

4.联醇生产催化剂的主要成分、活性成分？使用前和卸出前的处理？ 5.联醇生产中调节醇氨比的措施是什么？

6.联醇生产过程如何实现操作温度沿着最佳温度线进行？

7.低压甲醇系统常采用两个合成塔，两塔串联时，前塔主要作用是什么？后塔的主要作用是什么？ 8.萃取精馏？

9.粗甲醇精馏采用的萃取剂是什么？作用是什么？

10. 联醇生产中，进合成塔原料气中H2与CO的比例主要根据什么

来确定。调节变换气中CO含量的措施主要有哪些？

11. 联醇生产中原料气组成与单纯生产合成氨的原料气组成有什么

不同？

12. 联醇生产中原料气组成与单纯生产合成氨的原料气组成的最大区别是什么？

13.为什么联醇生产中甲醇合成的原料气中CO2含量不宜过高？ 第7章 原料气的精制

1.原料气最终精制的方法有哪些？

2.新鲜铜氨液的组成有哪些？

3.铜洗法脱CO的活性成分是什么？

4.铜氨液中保持有一定量的Cu(NH3)4Ac2的作用是什么？ 5.铜氨液再生的目的是什么？

6.铜氨液再生过程中如何调节铜比？ 7.什么是湿法燃烧反应？其作用是什么？ 8.铜氨液再生过程中补充氨的位置如何选择？

9.甲烷化法脱除少量CO时为什么要求入口气体中CO+CO2＜0.7%？ 10.当原料气最终精制采用甲烷化法时，变换采用什么工艺？

11.甲烷化催化剂的主要成分是什么？活性成分是什么？使用前和卸出前需作何处理？

12.什么是醇烃化工艺？与双甲工艺相比其最大优点是什么？

13. 合成氨原料气精制过程采用醇烃化代替双甲化的主要优点是什么？

14.针对醇烃化工艺下面说法正确的有哪些？

A．醇醚化与醇烃化可设计成等压流程，也可设计成不同压力流程 B．将双甲工艺中的甲烷化催化剂更换为醇烃化催化剂(铁系催化剂) C．生成物中甲烷含量较低 D．可以生成更多的甲醇

15.单独的合成氨生产中脱除CO的过程主要有哪些？

针对联醇系统的合成氨生产中，脱除CO的过程主要有哪些？ 第8章 氨的合成 1.氨合成反应的特点

2.提高平衡氨含量的措施有哪些？ 3.氨合成反应的控制步骤是什么？

4.氨合成反应催化剂的主要成分是什么？活性成分是什么？使用前

和卸出前作何处理？

5.催化剂的中毒和衰老是不可避免的。氨合成的铁基催化剂在使用时引起衰老的原因有哪些？

6.氨合成过程中如何实现操作温度沿着最佳温度线进行？换热方式和换热介质分别有哪些？

7.将氨合成塔出口气体中的氨分离采用的方法是什么？

8. 氨合成要求在高压下进行，故净化气经压缩机加压后直接送入合成塔，对吗？

9. 生产上采用循环反应的目的是什么？

10.氨合成过程中为什么要排放惰性气体？惰性气体排放位置的选择原则是什么？

11.氨合成系统的反应热如何利用？

12.氨合成塔分哪几类？氨合成塔的结构特点如何？（氨合成塔为何设计成外筒和内件结构？）

13.与轴向冷激式合成塔比较，径向合成塔具有哪些优点？

14.合成系统新鲜气（标况下）消耗量为30000 m3/h，新鲜气含惰性气体0.7%，放空气中含惰性气体17%，求每小时循环气的放空量？ 15.合成氨与合成甲醇有哪些相似的地方？ 第9章 尿素生产

1.尿素生产包括哪几个过程？何为水溶液全循环法尿素生产过程？ 2.尿素合成反应分两步进行，分别是什么？各有什么特点？（尿素合成反应是如何进行的？）

3. 何为尿素转化率？尿素合成反应出现最高平衡转化率的原因是什么？

4.尿素生产中缩二脲生成的原理是什么？生产上常采用哪些措施减少缩二脲的生成？（缩二脲的生成原理及影响因素是什么？）

5.尿素合成过程中温度过高会产生哪些影响？（尿素合成温度为何不宜过高?）

6.尿素合成过程中采用过量氨的作用是什么?（尿素合成中采用过量氨即氨碳比较高有何好处？） 7.分析尿素合成的工艺条件

8.尿素生产中控制原料气中一定氧含量的作用是什么？

9. 氨和二氧化碳合成尿素的反应只能在液相中进行，对吗？

10.尿素合成过程中未反应物的分离与回收采用的方法是什么？为什么采用多段减压分离？

11.尿素溶液蒸发浓缩过程中常用的蒸发设备是什么？

12.尿素溶液蒸发工段为什么采用两段真空蒸发？ 13.蒸发造粒工序的任务是什么？

综合题

1.分别画出以煤、天然气、重油为原料生产氨和甲醇的联合生产工艺流程方框图，并说明各工段具体的生产方法

2.下图是厂里生产的基本过程，说明各个工段采用的方法以及主要的反应。

煤 产品氨

造气 脱硫 变换 甲醇

脱硫 脱碳

氨合成 精制

合成 粗醇精馏

氨

甲醇

CO2

尿素合成

未反应物分离

尿液蒸发

造粒 尿素

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