化工工艺学-过控重点整理

第二章 填空 2分

磷矿 和 硫铁矿 是无机化学矿产量最大的两个产品。

石油按化学组成可以分为 烃类 、 非烃类 和 胶质和沥青质。 煤是由 有机物 和 无机物 所组成的复杂的混合物。 化工生产过程按反应系相态分 均相反应 和 非均相反应。

简答 10分

1、含硫化合物对石油加工及产品应用的影响？

腐蚀设备，催化剂中毒，影响产品质量，污染环境以及对人类造成威胁 2、为什么要减压蒸馏？

其中350℃以上的高沸点馏分，在高温（>400℃）会发生分解和缩合反应，产生焦炭 ，导致管路堵塞.

3、馏分油的化学加工过程（二次加工）及作用？ 催化裂化：将重质油转化高质量的汽油 催化加氢裂化：降低不饱和烃及重芳烃的含量，提高油品安定性；除去重整原料油中所含S、 N、O的化合物和重金属化合物，提高油品质量 催化重整 ：是生产芳烃的重要方法

烃类热裂解：生成低碳烯烃和二烯烃，同时副产芳烃和其它化工原料 4、转化率、选择性和收率之间的关系？

转化率指某一反应物参加反应，转化的数量占该反应物起始量的分率或百分数。 X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量

选择性指转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。 S=转化成目的产物的某反应物的量/该反应物的转化总量 收率指生成的目的产物占某反应物初始量的百分率。 Y=转化成目的产物的某反应物的量/该反应物的起始量 三者的关系是：Y=SX

计算：物料衡算 P38-P39 15分

第三章 填空 2分

热裂解的原料有： 烷烃、烯烃、环烷烃、芳烃。

裂解原料性质的评价指标有： 族组成PONA值、氢含量或碳氢比、特性因素、关联指数BMCI。

裂解温度－停留时间的限制因素有： 裂解深度、温度、热强度。

多段压缩的优点有： 节约压缩功耗 ；降低出口温度 ；段间净化分离。 分离流程的主要评价指标有： 乙烯回收率、能量的综合利用水平。 裂解气分离的关键设备是： 脱甲烷塔、 乙烯塔。

简答 10分

1、温度-停留时间对产品收率的影响？

高温裂解条件有利于裂解反应中一次反应的进行，而短停留时间又可以抑制二次反应的进行。因此高温-短停留可以增加烯烃的收率，减少结焦。

高温-短停留可以抑制芳烃的生成，减少裂解汽油的收率。

高温-短停留可以使炔烃收率增加，冰使乙烯/丙烯以及C4中的双烯烃/单烯烃的比增大。 2、裂解反应中用水做稀释剂的原因？ 易分离；

热容量大，当操作供热不平稳时，可以起到稳定温度的作用，保护炉管防止过热； 抑制抑制原料中的硫对镍铬合金炉管的腐蚀；

脱除积碳，水蒸气可以一直生碳反应的催化作用，并对已生成的碳有一定的脱除作用。 3、直接极冷与间接极冷的比较？

直接极冷：设备费少，操作简单，传热效果好，但是产生大量含油污水，难分离，不能回收高品位的热能。

间接极冷：可以回收高品位的热能，无污水，但不如直接方式中冷热物流接触空间大，结焦比较严重。

4、裂解气预分馏的目的与任务？

降低裂解气的温度，降低压缩机功耗；

分离出重组分，减少压缩分离系统的进料负荷； 稀释剂水循环利用，减少污染； 回收低能位热量。

5、裂解气净化的方法？

酸性气体：碱洗法，乙醇胺吸收法 脱水：吸附法（3A分子筛） 脱炔：（前，后）加氢，溶剂吸收

第四章 填空 8分

芳烃的来源： 石油、煤焦化。

芳烃转化的方法： 催化重整、裂解汽油、轻芳烃构化与重芳烃的轻质化。 C8芳烃的组成有： 邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯。

芳烃转化的4种方法分别为： C8芳烃的异构化、芳烃的歧化与烷基转移、芳烃的烷基化、芳烃的脱烷基化。

简答 10分

1、热力学分析结论？

反应温度不宜太高也不宜太低； 氢分压也要适宜

副反应难以从热力学上加以抑制, 从动力学控制副反应的反应速度，尽量少发生。 2、C8芳烃单体的分离？ 邻二甲苯的分离：精馏法

乙苯的分离：异构化装置中转化回收

对、间二甲苯的分离：深冷结晶分离法、络合萃取分离法、吸附分离法。

第五章 填空 2分

合成气的来源有：煤、天然气、重油或渣油。

合成气的用途： 生产氢气，CO, 有机化工产品。

天然气蒸汽转化炉中一段转化炉由： 对流段 和 辐射段 组成。

简答 10分 1、析碳危害？

炭黑覆盖在催化剂表面，堵塞微孔，降低催化剂活性。 影响传热，使局部反应区产生过热而缩短反应管使用寿命。 催化剂内表面炭与水蒸气反应，使催化剂破碎，影响生产能力。 2、防止析碳的原则？

使转化过程不在热力学析碳的条件下进行，蒸汽用量大于理论最小水碳比； 选择适宜的操作条件；

选用适宜的催化剂并保持活性良好； 3、工业变换反应器的类型？

中间间接冷却式多段绝热反应器（换热式） 原料气冷激式多段绝热反应器

水蒸汽或冷凝水冷激式多段绝热反应器 4、分析一氧化碳变换催化剂的实用温度？ 铁铬系变换催化剂 300-530℃ 铜基变换催化剂 160-260℃

钴钼系耐硫变换催化剂 160-500摄氏度

第六章 填空 2分

催化加氢作用： 合成有机产品、加氢精制 甲醇用途： 甲醇化学、燃料、甲醇蛋白。

甲醇生产的工艺流程为： 制气、压缩、合成反应、产品分离与精制。 甲醇合成的设备有： 冷激式、列管式。

设计题 15分

甲醇生产工艺流程、乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程

第七章 填空 4分

非均相催化氧化反应器： 固定床反应器、列管式换热反应器、流化床反应器 乙烯直接环氧化催化剂是： 银--碱金属--载体。

环氧乙烷的用途： 燃料、抗酸剂、防腐剂及化工原料。

简答 10分

1、非均相催化氧化的特点？

反应温度较高(>150℃)，有利于能量的回收和节能。

反应物空速高，停留时间短，生产能力大，有利于大规模连续化生产。 反应选择性更突出。

传热状况较差，床层轴向、径向存在较大温差，必须特别关注生产安全。 2、非均相催化氧化反应机理？

氧化还原机理、化学吸附氧化机理、混合反应机理。 3、乙烯直接环氧化反应机理？

银表面活性中心吸附氧并形成不同形态：当由四个邻近的银原子簇组成吸附位时，形成原子氧吸附态；在没有由四个相邻银原子时，吸附O2后，发生非解离吸附，形成活化了的离子化氧分子，乙烯与此种份子氧反应生产环氧乙烷。

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