化工工藝學_習題考試復習資料(共19頁)

1、第一章 緒論(xln)1、化工(hugng)工藝學：研究由化工原料到化工產(chǎn)品的轉化工藝，系指原料物質(zhì)經(jīng)過化學反應(huxu fnyng)轉變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過程，包括實現(xiàn)這種轉化的全部化學和物理的措施。2、化工工藝學是研究內(nèi)容：由化工原料加工成化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程的生產(chǎn)方法、原理、流程和設備。3、化工工藝學的研究目的：是創(chuàng)立技術先進、經(jīng)濟合理、生產(chǎn)安全、環(huán)境無害的生產(chǎn)過程。4、化工生產(chǎn)過程：原料預處理、化學反應、產(chǎn)品分離及精制和產(chǎn)品包裝與儲運四大步驟6、 “三烯三苯一炔一萘”： 乙烯、 丙烯、 丁二烯、苯、 甲苯、二甲苯以及乙炔和萘。7、綠色化學目標為任何一個化學的活動，包括使用的化學原料、化學和

2、化工過程、以及最終的產(chǎn)品，對人類的健康和環(huán)境都應該是友好的。第二章 化工原料1、化學工業(yè)的主要原料：包括煤、石油、天然氣和農(nóng)副產(chǎn)品等。2、煤的化工利用途徑主要有煤干餾、煤氣化、煤液化 、煤制電石。3、煤的干餾是煤在隔絕空氣條件下，加熱分解形成氣態(tài)（煤氣）、液態(tài)（焦油）和固態(tài)（半焦或焦炭）產(chǎn)物過程（煉焦、焦化）4、煤的氣化以煤、焦炭（半焦）為原料，以水蒸汽、氧氣或空氣為氣化劑，在高溫（9001300）條件下，轉化成主要含有氫氣和一氧化碳的過程。5、對石油進行一次加工和二次加工。一次加工方法為常壓蒸餾和減壓蒸餾；二次加工主要方法有：催化重整、催化裂化、加氫裂化和烴類熱裂解等。6、原油預處理：方法：

3、用加破乳劑和高壓電場聯(lián)合作用的脫水脫鹽電脫鹽脫水。罐注水目的：溶解原油中結晶鹽、減弱乳化劑作用、利于水滴聚集。原理：破乳劑和高壓電場作用下破乳化，使水凝聚沉降分離。為什么原油要進行預處理：含鹽、含水來源；含水增加燃料消耗和冷卻水消耗；含鹽、-在爐管、換熱器管形成鹽垢，堵塞管路；設備腐蝕7、原油(yunyu)常減壓蒸餾主要設備：常壓塔，蒸餾塔。原因(yunyn)：其中350以上的高沸點(fidin)餾分，在高溫（400）會發(fā)生分解和縮合反應，產(chǎn)生焦炭 ，導致管路堵塞. 現(xiàn)代技術通過減壓蒸餾可從常壓重油中拔出低于550的餾分。8、辛烷值：概念：汽油在內(nèi)燃機中燃燒時抗爆震性能指標。與汽油組分有關。辛

4、烷值越大抗爆震性越好。規(guī)定：異辛烷的辛烷值為100，正庚烷為0，兩者按不同比例混合成標準燃料油。提高方法：、添加四醋酸鉛（有毒，無鉛汽油替代）、催化裂化、催化重整得到芳烴、環(huán)烷烴、異構烷烴調(diào)整汽油（最好方法）、添加高辛烷值組分如MTBE（MTBE致癌作用）9、原油二次加工概念：重質(zhì)餾分及渣油再進行化學結構上的破壞加工生成汽油、煤油等輕質(zhì)油品過程。原油二次加工方法：熱裂化、催化裂化、催化加氫裂化、催化重整。10、催化加氫裂化優(yōu)點：（1）生產(chǎn)靈活性大；（2）產(chǎn)品收率高，質(zhì)量好；（3）沒有焦炭沉積，不需要再生催化劑，可采用固定床反應器；（4）總的過程是放熱，反應器中需冷卻；（5）加氫裂化所得的汽油辛

5、烷值低，須經(jīng)重整將它的辛烷值提高。11、催化重整：重要的二次加工方法，以石腦油為原料在催化劑作用下，烴類分子重新排列成新分子結構的工藝過程。目的：生產(chǎn)高辛烷值汽油組分，為化纖、橡膠、塑料和精細化工提供原料，生產(chǎn)化工過程所需溶劑、油品加氫所需高純度廉價氫氣和民用燃料液化氣等副產(chǎn)品。12、催化重整工藝流程：1）預脫砷和預分餾工序：2）預加氫工序：脫除S、O、N、As等雜質(zhì)。氫氣在反應器中的作用是加氫,帶出雜質(zhì)氣體和導出加氫反應產(chǎn)生的熱量。3）催化重整工序：4）后加氫工序：在重整油中混入部分不飽和烴,它們?nèi)艋烊敕紵N產(chǎn)品中,會使芳烴變色,質(zhì)量變壞,故要在和預加氫基本相同的條件下再進行一次加氫操作。5）

6、穩(wěn)定系統(tǒng)6）芳烴抽提7）芳烴分離13、天然氣制合成氣的方法(fngf)有蒸汽轉化法和部分氧化法，主要反應分別是 第三章 無機(wj)化工合成氨1、合成氨生產(chǎn)過程：(1) 原料(yunlio)氣制備：用煤或原油、天然氣制含氮、氫的原料氣。(2)原料氣凈化：將CO、CO2、S脫除到ppm級。(3) 壓縮和合成：高溫、高壓，凈化后原料氣經(jīng)過壓縮到1530MPa、450左右，在催化劑作用下在合成塔內(nèi)生成氨。2、合成氨原料氣制備二段轉化目的和設備：目的：轉化率高必須轉化溫度高，全部用高溫度，設備和過程控制不利，設備費用和操作費用高。一段溫度只在800C左右，對合金鋼管要求低，材料費用降低。在二段才通入空

7、氣，使與一段的H2反應產(chǎn)生高溫，保證二段轉化完全。因此，采用二段方式將一段轉化氣中的甲烷繼續(xù)轉化；加入空氣提供合成氨反應需要的氮；燃燒部分轉化氣中的氫氣為轉化爐供熱， 設備：一段轉化爐，二段轉化爐3、合成氨原料氣制備工藝條件：a. 壓力：34MPa，降低能耗，提高余熱利用價值，減少設備體積降低投資；b. 溫度：一段爐溫度760800，主要考慮投資費用及設備壽命 c. 水碳比：水碳比高，殘余甲烷含量降低，且可防止析碳。因此采用較高水碳比，約3.5-4.0。d. 空速：以整個原料氣的干基、濕基，或以甲烷、氮氣為基準。4、合成氨原料氣制備中天然氣蒸汽轉化法原理與流程：CH4(g) + H2O(g)=

8、CO(g) + 3H2(g)，一定比例氫氮合成氣預熱后，進入加氫反應器和氧化鋅脫硫罐，配入中壓蒸氣達到一定水碳比后進入一段轉化爐，一段轉化氣再進入二段轉化爐，與二段轉化爐中的工藝空氣匯合，通過催化劑床層繼續(xù)反應。5、水煤氣是以 水蒸氣 為氣化劑制得的煤氣(miq)，主要成分是 CO 和 H2 。半水煤氣是以 空氣(kngq)和水蒸氣 作氣化(q hu)劑制得的煤氣，主要成分是 CO 、 H2 和 N2 。6、煤為原料間歇制取半水煤氣時，一個循環(huán)包括包括一下五個過程：(1)吹風階段：空氣從爐底收入，進行氣化反應，提高燃料層的溫度(積蓄熱量)，吹風氣去余熱回收系統(tǒng)或放空。 (2)一次上吹制氣階段：

9、水蒸氣相加氮空氣從爐底送入，經(jīng)灰渣區(qū)預熱進入氣化區(qū)反應，生成的煤氣送入氣柜。此過程中，由于水蒸氣溫度較低，加上氣化反應大量吸熱，使氣化區(qū)溫度顯著下降，而燃料層上部卻因煤氣的通過，溫度有所上升，氣化區(qū)上移，煤氣帶走的顯熱損失增加，因而在上吹制氣進行一段時間后，應改變氣體流向。 (3)下吹制氣階段：水蒸氣和加氮空氣從爐頂自上而下通過燃料層，生成的煤氣也送入氣柜。水蒸氣下行時，吸收爐面熱量可降低爐頂溫度，使氣化區(qū)恢復到正常位置。同時，使灰層溫度提高，有利于燃盡殘?zhí)肌?4)二次上吹制氣階段：下吹制氣后，如立即進行吹風，空氣與下行煤氣在爐底相遇，可能導致爆炸。所以，再作第二次蒸汽上吹，將爐底及下部管道中

10、煤氣排凈，為吹風作準備。(5)空氣吹凈階段：二次上吹后，煤氣發(fā)生爐上部空間，出氣管道及有關設備都充滿了煤氣，如吹入空氣立即放空或送往余熱回收系統(tǒng)將造成很大浪費，且當這部分煤氣排至煙囪和空氣接觸，遇到火星也可能引起爆炸。因此，在轉入吹風階段之前，從爐底部收入空氣，所產(chǎn)生的空氣煤氣與原來殘留的水煤氣一并送入氣柜，加以回收。7、原料氣凈化除去有害物質(zhì)，如硫化物、CO、CO2等，凈化主要包括脫硫、CO變換和脫除CO2和少量CO。8、合成氨原料(yunlio)氣凈化脫硫：主要(zhyo)是硫化氫，其次是二硫化碳、硫氧化碳等有機硫。脫硫的方法(fngf)：干法脫硫和濕法脫硫。9、合成氨原料氣凈化干法脫硫：

11、干法脫硫適用于含S量較少情況。氧化鋅法（氧化鋅脫除有機硫的能力很強，一步脫硫就行。）、鈷鉬加氫脫硫法（脫除有機硫十分有效的預處理措施。幾乎可使天然氣中有機硫全部轉化成硫化氫。鈷鉬加氫法還可將烯烴加氫轉變成飽和烷烴，從而減少蒸汽轉化工序析碳的可能。）10、合成氨原料氣凈化濕法脫硫：濕法脫硫適用于含S量較大場合情況。優(yōu)點：脫硫劑是便于輸送的液體物料；脫硫劑可以再生，并能回收富有價值的化工原料硫磺。分類：化學吸收法（蒽醌二磺酸鈉法，即ADA法）和物理吸收法。11、合成氨原料氣凈化一氧化碳變換：原因：脫硫后原料氣都含有CO，但氨的合成生產(chǎn)中不需要CO，而在一定條件下還會與合成氨的體系催化劑反應，導致催

12、化劑失活，應將其除去。大多數(shù)CO通過變換反應除去，少量通過其他凈化法除去。變換反應：CO+H2OCO2+H2，變換目的：將原料氣中CO變成CO2和H2，H2是合成氨需要的最重要成份。變換反應特點：1、可逆：化學平衡的問題，轉化率問題？2、放熱；3、等體積；4、催化劑，因此溫度越低，水碳比越大，平衡轉化率越高，反應后變換氣中殘余CO量越少。變換過程工藝條件：溫度、壓力、水蒸氣比例。12、變換反應通過分段冷卻來實施降溫：原因：低溫條件下變換后殘余CO含量可以有較大的降低；但降低溫度，對反應速度不利，因此選擇適宜溫度進行以提高反應器利用率、減少催化劑用量。由于反應初期轉化率低，最適宜溫度較高；反應后

13、期，轉化率高，最適宜溫度較低。 隨反應進行，轉化率增加，需降低反應溫度，而反應放熱，需采用分段冷卻降溫。13、合成氨原料氣凈化中壓變換(binhun)和低壓變換：中變溫度(wnd)約370,中變后CO降至3，溫度(wnd)升高到425-440，經(jīng)換熱后溫度約220 進入低變，低變出口約240,殘余CO為0.3-0.5%。14、合成氨原料氣凈化二氧化碳脫除：原因：（1）CO2是合成氨催化劑毒物。（2）太高CO2稀釋了原料氣，降低了氫氮分壓。（3）在銅氨洗液、含氨循環(huán)氣形成碳銨結晶而堵塞管道。（4）CO2可以再利用合成尿素、純堿、NH4HCO3 等。方法：物理吸收法（甲醇水洗法）；化學吸收法（熱鉀

14、堿法）；主要分脫碳（吸收塔）和再生（再生塔）兩部分，再生需要供給很多熱量，也是合成氨中耗能的一個較重要部位。15、合成氨原料氣凈化少量一氧化碳的脫除：銅氨液洗滌法；液氮洗滌法-深冷分離法；甲烷化法CO+3H2=CH4+H2O16、氨合成基本原理： 特點：可逆反應-轉化率的問題?；放熱反應-反應熱及時移走，溫度控制?；體積縮小-反應壓力?；催化劑加速-選擇問題，壽命問題 ?-平衡氨含量隨壓力升高 、溫度降低、惰性氣含量減少而增大。 17、氨的合成影響平衡氨含量的因素：1、氫氮比的影響；2、惰性氣體含量的影響18、氨的合成影響反應速率的因素：空速：空速增加，生產(chǎn)強度提高。溫度：最適宜溫度小于平衡溫

15、度。壓力：選較高壓力。氫氮比：選取合適比例19、氨的合成流程和主要設備：新鮮氣壓縮與循環(huán)氣混合冷卻、升溫進入氨合成塔。反應后氣體經(jīng)鍋爐給水預熱器后再向新鮮氣供熱。只分離很少部分氨后就進入循環(huán)壓縮，與新鮮氣混后冷卻，分離氨后再升溫進入氨合成塔。主要設備：氨合成塔20、氨的合成(hchng)先分離氨與后分離氨：先分離氨再循環(huán)，分離功耗小，但壓縮功大，合成(hchng)壓力30MPa。先循環(huán)混合再冷卻分離，冷凍功耗小但循環(huán)功耗大?？偰芎男?。21、軸向冷激式合成塔優(yōu)點(yudin)：結構簡單、催化劑分布和溫度分布均勻、控溫調(diào)溫方便、床層通氣面大阻力小。徑向冷激式合成塔優(yōu)點：氣體通過床層路徑短，通氣面積

16、更大，阻力更??；適宜用更小粒度催化劑，提高內(nèi)表面積，減少內(nèi)擴散影響；催化劑還原均勻；降低能耗，更適宜于離心式壓縮機。硫酸1、硫酸生產(chǎn)方法：硝化法（SO2+N2O3+H2O=H2SO4+2NO ，2NO+O2=2NO2 ，NO+NO2=N2O3）、接觸法（ 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 +8SO2，SO2 + 0.5O2 = SO3，SO3+H2O H2SO4）2、硫酸生產(chǎn)流程：預處理（粉碎、配礦、干燥）；焙燒；凈化；轉化；吸收。3、焙燒速率提高途徑：提高操作溫度、減小硫鐵礦粒度、 增加空氣與礦粒的相對運動、 提高入爐空氣氧含量。4、沸騰焙燒爐特點：優(yōu)點：生產(chǎn)強度大、硫的燒出率高、

17、傳熱系數(shù)高、產(chǎn)生的爐氣二氧化硫濃度高、適用的原料范圍廣、結構簡單、維修方便。不足：爐塵量大，爐塵占總燒渣的60%-70%，除塵凈化系統(tǒng)負荷大、需將硫鐵礦粉碎至較小粒度，需高壓鼓風機，動力消耗大。5、酸霧：爐氣中少量三氧化硫要與水反應生成硫酸，溫度較低時，爐氣中大多數(shù)三氧化硫都轉化成硫酸蒸汽（酸霧）。清除方法：靜電沉降法。6、凈化雜質(zhì)目的： 除去無用雜質(zhì)，提供合格原料氣。礦塵（使催化劑中毒）；As2O3和SeO2（使催化劑中毒）；HF和SiF4；H2O和SO3（形成酸霧）7、凈化流程(lichng)比較：水洗流程：簡單、投資(tu z)省、操作方便，砷和氟的凈化率都高。但SO3和SO2溶于水難于

18、回收，使S的利用率低。最大不足(bz)是排放有毒含塵污水多，環(huán)境污染大。酸洗流程：酸可循環(huán)使用，多余酸排出系統(tǒng)他用?？衫脿t氣中的SO3，提高了S的利用率。酸泥中的砷硒也可回收。最大優(yōu)點是排污量少，為水洗流程的1/2001/300。8、爐氣干燥工藝條件選擇： 吸收酸的濃度（93-95%硫酸） 氣流速度（空塔 0.70.9m/s） 吸收酸溫度（30-45）噴淋密度（10-15m3/m2h ）9、吸收硫酸濃度：當硫酸濃度98.3%時，水的平衡分壓很低，SO3平衡分壓很高。只有硫酸濃度=98.3%，水和SO3平衡分壓都接近于零，可得到最大的吸收率。10*、轉化SO2催化氧化工藝條件：1、最適宜溫度2

19、、二氧化硫的起始濃度3、最終轉化率11、吸收影響因素：1、吸收酸濃度2、吸收酸溫度3、進塔氣溫度12*、三廢治理：氨-酸法，SO2(g) + 2NH3H2O(aq) = (NH4)2SO3(aq) + H2O，(NH4)2SO3(aq) + SO2(g) + H2O = 2NH4HSO3(aq)13、兩轉兩吸流程特點：反應速度快，最終轉化率高；可用SO2濃度較高的爐氣； 減輕尾氣污染和尾氣處理負荷；需增加一換熱器：一次吸收后需要再加熱到420左右才能進行轉化反應；動力消耗增加。純堿1、純堿生產(chǎn)方法：氨堿法、聯(lián)合制堿法（侯氏法）2、氨堿法原理：NaCl+NH3+CO2+H2O = NaHCO3

20、(s)+NH4Cl3、氨堿法過程：(1) 飽和鹽水的制備和精制；(2)吸氨；(3)氨鹽水的碳酸化；(4) 過濾和煅燒；(5) 氨的回收(6) 制CO2和石灰乳(7) 重質(zhì)純堿的制造5、飽和(boh)鹽水制備和精制：精制的目的：將粗鹽中所含雜質(zhì)如Ca鹽和Mg鹽等除去。因為在吸收氨和碳酸化過程中，可能生成氫氧化鎂和碳酸鈣沉淀，使管道堵塞或影響產(chǎn)品質(zhì)量。兩種除鈣方法比較：氨法：可用尾氣中的氨，省原料，但生成的氯化銨對碳酸化過程不利(bl)。純堿法：用產(chǎn)品堿去除鈣雖損耗了部分產(chǎn)品，但沒有氯化銨生成，對后續(xù)工序碳酸化有利。6、吸氨原理(yunl)：NH3+H2O = NH4OH；2NH3+CO2+H2O

21、 = (NH4)2CO3，吸氨的主要設備是吸氨塔7、碳酸化原理：氨鹽水先與CO2反應生成氨基甲酸銨；氨基甲酸銨水解生成碳酸氫銨；碳酸氫銨與鈉離子反應生成碳酸氫鈉。8、煅燒反應：2NaHCO3(s)=Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)10、氨堿法和聯(lián)堿法比較： 氨堿法的優(yōu)點：原料易得且價廉，生產(chǎn)中氨可循環(huán)利用，損失較少；能大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，易于機械化、自動化；可得高質(zhì)量純堿。缺點：原料利用率低，大量廢液廢渣污染環(huán)境；消耗大量蒸汽和石灰，流程長，設備龐大和能量浪費。聯(lián)合制堿法優(yōu)點：原料利用率高；不需石灰石及焦碳，成本低；不需要蒸氨塔、石灰窖、化灰機等笨重設備，流程短，建廠投資減少

22、；無大量廢液、廢渣排出，可在內(nèi)地建廠。11、析銨：用冷析和鹽析，利用不同溫度下氯化鈉和氯化銨的溶解度差異從母液中分出氯化銨。燒堿1、燒堿生產(chǎn)方法：隔膜法，離子交換膜法。2、隔膜法原理（流程）：食鹽水進入陽極區(qū)，在陽極上析出氯氣，鈉離子通過隔膜進入進入陰極區(qū)與OH生成氫氧化鈉，陰極上析出氫氣。生成的氫氧化鈉由下部電解液出口排出，整個操作過程是連續(xù)的。3、隔膜法電解(dinji)工藝條件：(1)鹽水質(zhì)量(zhling)與溫度(2) 鹽水流量與電解液組成(3)電流密度和槽電壓(4)絕緣性和電能效率(5) 氣體純度和壓力5、副產(chǎn)品：NaClO 、NaCl，副反應消耗產(chǎn)品氯氣(l q)和氫氧化鈉，還降低

23、產(chǎn)品純度。6、離子交換膜法原理（流程）：食鹽水進入陽極區(qū)，在陽極上析出氯氣，鈉離子通過離子交換膜進入陰極區(qū)與OH生成氫氧化鈉，陰極上析出氫氣。生成的氫氧化鈉由下部電解液出口排出，整個操作過程是連續(xù)的。7、離子交換膜法電解工藝條件：(1) 飽和食鹽水質(zhì)量(2) 電解槽操作溫度(3) 陰極液NaOH濃度(4) 陽極液NaCl含量第四章 有機化工烴類裂解1、烴類熱裂解：輕質(zhì)烴類在高溫（850C）下受熱分解生成分子量較小的烴類以制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳烴等基本有機化工產(chǎn)品的化學過程。2、烴類裂解過程：一次反應（脫氫反應；斷鏈反應）：原料烴類經(jīng)熱裂解生成乙烯和丙烯的反應。二次反應：一次反應產(chǎn)物進一步發(fā)

24、生反應生成多種產(chǎn)物，甚至最后生成焦或碳。3、烴類裂解規(guī)律：鍵能方向(1)同碳原子數(shù)烷烴，CH鍵能大于CC鍵能，斷鏈比脫氫容易。(2) 烷烴相對熱穩(wěn)定性隨碳鏈增長而降低，越長的烴分子越容易斷鏈。(3) 烷烴的脫氫能力叔氫最易脫去、仲氫次之，伯氫又次之。(4) 帶支鏈烴的CC鍵或CH鍵的鍵能小，易斷裂。故有支鏈的烴容易裂解或脫氫。熱力學方向(1）脫氫反應比斷鏈反應所需熱量多。(2) 斷鏈反應G0有較大負值，是不可逆反應，脫氫反應G0是較小負值或正值，是可逆反應，斷鏈比脫氫易進行。(3) 斷鏈反應中，低分子烷烴CC鍵在分子兩端斷裂比在分子中央斷裂在熱力學上占優(yōu)勢，斷鏈所得的較小分子是烷烴，主要是甲烷

25、；較大分子是烯烴。隨烷烴碳鏈增長，CC鍵在兩端斷裂減弱，在分子中央斷裂大。(4) 乙烷不發(fā)生斷鏈反應，只發(fā)生脫氫反應，生成乙烯及氫。甲烷生成乙烯的反應值是很大的正值，一般熱裂解溫度不變化。4、環(huán)烷烴裂解(li ji)規(guī)律（1）側鏈烷基比烴環(huán)易斷裂，長側鏈的斷裂從中部開始，離環(huán)近的碳鍵不易斷裂；（2）帶側鏈環(huán)烷烴比無側鏈環(huán)烷烴裂解所得烯烴收率高；（3）環(huán)烷烴脫氫(tu qn)生成芳烴的反應優(yōu)于開環(huán)生成烯烴的反應；（4）五碳環(huán)烷烴比六碳環(huán)烷烴難裂解；（5）環(huán)烷烴比鏈烷烴更易于生成焦油，產(chǎn)生結焦。5、芳香烴熱裂解(li ji)：（1）烷基芳烴側鏈發(fā)生斷裂生成苯、甲苯、二甲苯等反應和脫氫反應；（2）較

26、劇烈條件，芳烴發(fā)生脫氫縮合反應。如苯脫氫縮合成聯(lián)苯和萘等多環(huán)芳烴，多環(huán)芳烴還能繼續(xù)脫氫縮合生成焦油直至結焦。6、各族烴類熱裂解規(guī)律：異構烷烴 正構烷烴 環(huán)烷烴 (C6C5) 芳烴7、烴類熱裂解二次反應：二次反應中除了較大分子的烯烴裂解能增產(chǎn)乙烯、丙烯外，其余反應都要消耗乙烯，降低乙烯的收率。應當盡量避免二次反應。 8、結焦與生碳：結焦是低溫度下通過芳烴縮合而成，有微量氫。生碳是高溫度下通過生成乙炔中間階段脫氫為稠合的碳原子團，幾乎不含氫。9、PONA值：含氫量PNA；乙烯收率PNA；液體產(chǎn)物收率PNA；容易結焦傾向PNA；10、裂解工藝參數(shù)：PONA值（烷烴P烯烴O 環(huán)烷烴N芳烴A，烷烴含量越

27、大，芳烴越少，則乙烯產(chǎn)率越高），原料含氫量（氫含量高則乙烯產(chǎn)率越高），特性因數(shù)K（K值越大則乙烯產(chǎn)率越高），芳烴指數(shù)BMCI（BMCI值越小則乙烯潛在產(chǎn)率越高）11、裂解結果指標：轉化率、產(chǎn)氣率、選擇性、收率和質(zhì)量收率12、裂解工藝條件(tiojin)：溫度（提高溫度有利于提高一次反應對二次反應的相對速度(xin du s d)，提高乙烯收率），停留時間（短停留時間對生成烯烴(xtng)有利），烴分壓（低壓有利于乙烯的生產(chǎn)，有利于抑制結焦過程。）13、烴類熱裂解采用什么樣的溫度、保留時間和烴分壓能得到較好的產(chǎn)物分布?裂解溫度:750-900,原料分子量越小，所需裂解溫度越高，乙烷裂解溫度最高；

28、溫度停留時間的影響:對于給定原料，相同裂解深度，提高溫度，縮短停留時間，可以獲得較高的烯烴收率，并減少結焦抑制芳烴生成，所得裂解汽油的收率相對較低,使炔烴收率明顯增加；壓力對裂解反應的影響，從化學平衡角度分析（壓力只對脫氫反應有影響）對一次反應：AB+C n0，烴聚合縮合的二次反應 n0，因此降低壓力有利于提高乙烯平衡組成，有利于抑制結焦過程；從動力學分析上看，一次反應多是一級反應，烴類聚合和縮合的二次反應多是高于一級的反應，因此降低壓力，可增大一次反應對于二次反應的相對速率，有利于提高一次反應選擇性,減輕結焦。但是由于裂解是在高溫下進行的，不易用抽真空減壓方法實現(xiàn)減壓，這是因為在高溫不易密封

29、，一旦空氣漏入負壓操作系統(tǒng)，與烴類氣體混合會引起爆炸，同時還會多消耗能源，對后面分離工序的壓縮操作不利，因此工業(yè)上 加入稀釋劑 ，P烴 ,常壓操作, 從而乙烯量。16、稀釋劑：目的(md)：降低烴分壓；稀釋劑種類：水蒸氣、氫氣(qn q)、惰性氣體；優(yōu)點(yudin)：設備在常壓或正壓操作，安全性高，不會對以后壓縮操作增加能耗。17裂解過程中為什么要加入水蒸汽起到了哪些作用：熱容量大，可穩(wěn)定爐管溫度，防止過熱；易分離，價格便宜、易得。抑制原料中的S對鎳鉻合金爐管的腐蝕；鈍化作用。高溫蒸汽可減緩爐管內(nèi)金屬Fe、Ni對烴分解生炭反應的催化，抑制結焦速度；清除積炭。高溫水能與積炭反應而清除積炭。 H

30、2O + C CO + H218裂解氣為什么要急冷？急冷有哪些方法？各自的優(yōu)缺點是什么？目的：回收高溫熱能，產(chǎn)生高壓蒸汽； 終止裂解反應（二次反應）；急冷的意義：決定清焦周期，甚至決定裂解爐的周期；影響全裝置的能耗和原料的單耗；方法： 直接急冷：冷卻介質(zhì)（水、油）與裂解氣直接接觸。 間接急冷：急冷鍋爐 廢熱鍋爐 用換熱器回收大量的熱量，冷卻介質(zhì)用高壓水。19、裂解主要設備與工藝：設備：管式裂解爐。工藝：烴的熱裂解，裂解氣的預分餾，氣體凈化系統(tǒng)，壓縮和冷凍系統(tǒng)，精餾分離系統(tǒng)20、裂解氣體凈化：1.堿洗法、乙醇胺法脫除酸性氣體CO2，H2S，危害為：干冰堵塞管道，也使催化劑中毒，產(chǎn)品達不到規(guī)定；2

31、.脫水，危害為生成結晶物堵塞設備及管道；3.溶劑吸收法和催化加氫法來脫炔，危害為影響催化劑壽命，惡化產(chǎn)品質(zhì)量，形成不安全因素，產(chǎn)生副產(chǎn)品。21、精餾分離方法：順序分離流程（后加氫）；前脫乙烷前加氫流程；前脫乙烷后加氫流程；前脫丙烷前加氫流程；前脫丙烷后加氫流程。22、深冷分離：深冷分離過程需要制冷劑。制冷是利用制冷劑壓縮和冷凝得到制冷劑液體，再在不同壓力下蒸發(fā)，則獲得不同溫度級位的冷凍過程。催化加氫1、催化(cu hu)加氫類型：不飽和鍵的加氫；催化(cu hu)還原加氫；加氫分解。（熱力學）：第一類加氫反應（乙炔加氫，一氧化碳甲烷化，有機硫化物的氫解）第二類加氫反應（苯加氫合成(hchng)

32、環(huán)己烷）第三類加氫反應（一氧化碳加氫合成甲醇）2、催化加氫反應原理：在催化劑的作用下，分子氫被活化與有機化合物中的不飽和官能團加成反應。2、催化加氫工藝條件：溫度：低溫有利于加氫反應。壓力：提高壓力對反應有利。用量比（摩爾比）。3、催化加氫精制產(chǎn)品：1、裂解氣的凈化除炔2、裂解汽油的精制3、精制苯4、精制氫氣4、催化加氫催化劑：金屬催化劑、骨架催化劑、金屬氧化物催化劑、金屬硫化物催化劑和金屬絡合物催化劑等。5、CO加氫合成甲醇工藝流程：造氣壓縮合成分離精制6、CO加氫合成甲醇速度因素：溫度，壓力，催化劑7、CO加氫合成甲醇工藝條件：a.反應溫度及壓力（催化劑種類而異）b.空速（適宜空速與催化劑

33、活性、反應溫度及進塔氣體組成有關）c.原料氣組成（Zn-Cr2O3催化劑: H2：CO=4.5；銅基催化劑: H2：CO=2.2- 3。CO含量高不好：不利溫度控制，引起羰基鐵積聚，使催化劑失活，一般采用氫過量；H2過量:抑制高級醇、高級烴和還原性物質(zhì)的生成，提高甲醇的濃度和純度;氫導熱性好，利于防止局部過熱和催化劑床層溫度控制）催化脫氫1、催化脫氫反應類型：1、烷烴脫氫生成烯烴、二烯烴及芳烴C12H26 n-C12H24+H2；2、烯烴脫氫生成二烯烴C5H10CH2=CH-C（CH3）-CH2+H2；3、烷基芳烴脫氫生成烯基芳烴C6H5-C2H5C6H5-CH=CH2+H2；4、醇類脫氫可制

34、得醛和酮類CH3CH2OHCH3CHO+H22、乙苯催化脫氫工藝流程：脫氫反應、尾氣產(chǎn)物分離、最終產(chǎn)品苯乙烯精制3、乙苯催化脫氫(tu qn)設備：脫氫(tu qn)反應器，冷凝器，精餾塔催化(cu hu)氧化1、均相催化氧化的特點：催化劑活性較高、選擇性較好；反應條件不太苛刻，反應比較平穩(wěn)；設備簡單，容積較小，生產(chǎn)能力較高；反應溫度通常不太高，反應熱利用率較低；在腐蝕性較強的體系時要采用特殊材質(zhì)；催化劑多為貴金屬，必須分離回收。催化劑多為Co、Mn等過渡金屬離子的鹽類2、非均相催化氧化的特點：平行副反應的競爭比均相氧化反應復雜而較難控制3、乙醛氧化制醋酸生產(chǎn)工藝和主要設備：氧化反應，產(chǎn)物分離

35、，產(chǎn)品精制。設備為：攪拌鼓泡釜式反應器、連續(xù)鼓泡床塔式反應器。4、乙醛氧化制醋酸反應原理和工藝條件：CH3CHO+1/2O2CH3COOH，條件為：溫度，壓力，反應時間第五章 精細有機化工產(chǎn)品典型生產(chǎn)工藝1、精細化工：即精細化學工業(yè)，是生產(chǎn)精細化學品的工業(yè)2、通用化學品（大宗化學品）：指應用范圍廣泛、生產(chǎn)中技術要求高、生產(chǎn)批量大的化學品。如三酸、兩堿、化肥、乙烯、苯及合成樹脂、合成橡膠、合成纖維等。3、精細化學品：對基本化學品的初級或次級化學品深加工而制取的具有特定功能、特定應用功能、合成工藝中步驟多、產(chǎn)量小、產(chǎn)品附加值高等系列產(chǎn)品，例如醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品添加劑等。4、磺化反應：磺化？磺化作用？

36、第六章 聚合物產(chǎn)品典型生產(chǎn)工藝1、高分子化合物：高分子化合物通常指相對分子量104106的化合物2、單體、重復單元、結構單元、單體單元、聚合度3、加聚反應，縮聚反應？4、連鎖聚合，逐步聚合?3、聚合(jh)方法？本體聚合；溶液聚合；懸浮聚合；乳液聚合第七章 化工工藝(gngy)計算1、轉化率(X)，收率(shu l)(Y)和選擇性(S)？2、物料衡算質(zhì)量守恒定律3、熱量衡算能量守恒定律第八章 化工生產(chǎn)與環(huán)境保護1、綠色化工工藝：基本概念：綠色化學又稱環(huán)境無害化學，由此發(fā)展的技術稱環(huán)境友好技術或潔凈技術：即利用化學原理在化學品的設計、生產(chǎn)和應用中即消除或減少那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有毒

37、有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生，設計研究沒有或只有盡可能少的環(huán)境負作用、在技術上和經(jīng)濟上可行的產(chǎn)品和化學過程。2、綠色化學的12條原則 3、原子經(jīng)濟性：反應物中原子有多少轉化成了產(chǎn)物。設計合成方法時，應盡可能把反應過程中利用的原料都轉化到最終產(chǎn)物中。4、綠色化學工藝的主要內(nèi)容：原料綠色化：無毒無害原料、可再生資源；產(chǎn)品綠色化：安全、可降解；過程綠色化：原子經(jīng)濟性反應、綠色催化劑、綠色溶劑、過程強化一、名詞解釋：1、化工工藝學2、綠色化工、原子經(jīng)濟性3、反應收率、反應選擇性、反應轉化率4、烴類熱裂解5、懸浮(xunf)聚合、乳液聚合、溶液聚合6、煤的干餾(gnli)、煤的氣化(q hu)7、催化重整8、汽

38、油的辛烷值二、解答題：1、什么是汽油辛烷值？簡述提高汽油的辛烷值主要手段。2、化工工藝學的研究目的？簡述現(xiàn)代化學工業(yè)發(fā)展方向。3、簡述硫鐵礦為原料制取硫酸的生產(chǎn)原理及主要設備。4、在原料確定的情況下，從裂解過程的熱力學和動力學出發(fā)，為了獲取最佳裂解效果，應選擇什么樣的工藝參數(shù)（停留時間、溫度、壓力），為什么？5、烴類裂解為什么要加稀釋劑？應選擇什么樣的稀釋劑？6、合成氨原料氣凈化一氧化碳變換的反應是什么？影響該反應的平衡和速度的因素有哪些？7、間歇法水煤氣工作循環(huán)由那幾個階段組成？8、烴類熱裂解采用什么樣的溫度、保留時間和烴分壓能得到較好的產(chǎn)物分布?9、裂解過程中為什么要加入水蒸汽？它還起到了哪些作用？1