化學工藝學知識點總結(jié)

第一章緒論1、化學工業(yè)：運用化學工藝、化學工程及設備，通過各種化工單元操作，高效、節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保和安全地將原料生產(chǎn)成化工產(chǎn)品的特定生產(chǎn)部門。2、化學工藝即化工生產(chǎn)技術，是指將各種原料主要經(jīng)過化學反應轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過程，包括實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變的全部化學的和物理的措施。3、化學工藝學是根據(jù)化學、物理和其他科學的成就，研究綜合利用各種原料生生產(chǎn)上安全的化工生產(chǎn)工藝的學科。4、21世紀，化學工業(yè)的發(fā)展趨勢？5、綠色化工就是用先進的化工技術和方法減少或消除對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的各種物質(zhì)的一種技術手段。6、化學工業(yè)的基礎原料指可以用來加工生產(chǎn)化工基本原料或產(chǎn)品的在自然界天然存在的資源。7、化工產(chǎn)品一般是指由原料經(jīng)化學反應、化工單元操作等加工方法生產(chǎn)出來的工業(yè)。9.煤的干餾：是指在隔絕空氣條件下將煤加熱，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦爐氣的過程。餾和減壓蒸餾。11.蒸餾是一種利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差別（沸點不同）進行分離的方法，是一種沒有化學反應的傳質(zhì)、傳熱物理過程，主要設備是蒸餾塔。12.常用的二次加工方法主要有催化重整、催化裂化、催化加氫裂化和烴類熱裂解四種。13.催化重整：是在鉑催化劑作用下加熱汽油餾分(石腦油)，使其中的烴類分子1重新排列形成新分子的工藝過程。14.催化重整的原料是石腦油，以生產(chǎn)高辛烷值汽油為目的時一般采用180℃餾分。80～化反應，轉(zhuǎn)變成航空煤油、柴油、汽油和氣體等產(chǎn)品的加工過程。16.化工生產(chǎn)過程一般可概括為原料預處理、化學反應和產(chǎn)品分離與精制三大步驟。17.原料的預處理的主要目的是使初始原料達到反應所需要的狀態(tài)和規(guī)格。19、產(chǎn)品分離與精制目一是獲取符合規(guī)格的產(chǎn)品，二是回收、利用副產(chǎn)物。20、組織工藝流程時應遵循的原則有哪些？21、工業(yè)催化劑的性能指標是活性、選擇性和壽命。22、催化劑的失活原因一般分為中毒、結(jié)焦和堵塞、燒結(jié)和熱失活三大類。22、固體催化劑在使用中應注意事項有哪些？（2）原料必須經(jīng)過凈化處理，使用過程中要避免毒物與催化劑接觸；（3）要嚴格控制催化劑使用溫度，使其在催化劑活性溫度范圍內(nèi)使用，防止催化劑床層溫度局部過熱，以免燒壞催化劑。（4）要維持正常操作條件（如溫度、壓力、反應物配比、流量等）穩(wěn)定，盡量減少波動。（5）開車時要保持緩慢的升溫、升壓速率，溫度、壓力的突然變化容易造成催化劑的粉粹，要盡量減少開車、停車的次數(shù)。第一章化學工藝基礎1.化工原料根據(jù)物質(zhì)來源可分為無機原料和有機原料兩大類。2.3.原油：從油井中開采出來沒有經(jīng)過加工處理的石油叫原油，它是一種有氣味2的棕黑色或黃褐色粘稠液體。4.一次加工：一次加工方法主要包括常壓蒸餾和減壓蒸餾。5.二次加工：常用的二次加工方法主要有催化重整，催化裂化，催化加氫裂化和烴類熱裂解。6.化工生產(chǎn)過程：一般可概括為原料預處理，化學反應和產(chǎn)品分離與精制三大步驟。7.選擇性：是指體系中轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物的某反應物量與參加所有反應而轉(zhuǎn)化的該反應物總量之比，用符號S表示。表達式為：轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的某反應物的量該反應物的轉(zhuǎn)化總量8.催化劑失活原因一般分為中毒，結(jié)焦和堵塞，燒結(jié)和熱失活三大類。9.催化劑使用注意事項：（1）要防止已還原或已活化好的催化劑與空氣接觸；（2）原料必須經(jīng)過凈化處理，使用過程中要避免毒物與催化劑接觸；（3）化劑床層溫度局部過熱，以免燒壞催化劑；（4）要維持正常操作條件的穩(wěn)定，盡量減少波動；（5）造成催化劑的粉碎，要盡量減少開，停車的次數(shù)。1.烴類熱裂解制取低級烯烴的過程。2.烴類熱裂解制乙烯的生產(chǎn)工藝主要由原料烴的熱裂解和裂解產(chǎn)物的分離精制兩部分組成。3.一般將復雜的裂解反應歸納為一次反應和二次反應。4.一次反應：級烯烴的反應。35.二次反應：是指一次反應的產(chǎn)物乙烯、丙烯等低級分子烯烴進一步發(fā)生反應生成多種產(chǎn)物，直至最后生焦或炭。6.乙烷裂解的自由基反應包括鏈引發(fā)、鏈增長反應和鏈終止反應3個階段。7.各類烴熱裂解的難易順序可歸納為：異構烷烴>正構烷烴>環(huán)烷烴（C>C）>65芳烴般在750～900℃。裂解的深度取決于裂解溫度和停留時間。管式爐裂解技術的反應設備是裂解爐，它既是乙烯裝置的核心，又是挖掘節(jié)能潛力的關鍵設備。要迅速離開反應區(qū)。10.烴類的熱裂解過程的特點：（1）烴類熱裂解是吸熱反應；（2）烴類熱解需在高溫下進行，反應溫度一般在750℃以上；（3）為了避免烴類熱裂解過程中二次反應，反應停留時間很短，一般在0.05～1s；（4）熱裂解反應是分子數(shù)增加的反應，烴分壓低有利于原料分子向反應產(chǎn)物分子的反應平衡方向移動；（5）裂解反應產(chǎn)物是復雜的混合物，除了裂解氣和液體烴之外，尚有固體產(chǎn)物焦生成。11.裂解氣中含有少量的ＨS、CO、H、CH、CO等氣體雜質(zhì)。分析其來源22222程引入。12.熱泵：是通過做功將低溫熱源的熱量傳送給高溫熱源的供熱系統(tǒng)。2．烴類熱裂解的主要目的是生產(chǎn)乙烯，同時可得丙烯、丁二烯以及苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。3.乙烯裝置生產(chǎn)能力的大小實際反映了一個國家有機化學工業(yè)的發(fā)展水平。4.烴類熱裂解過程非常復雜，具體體現(xiàn)在一下幾個方面：（1）原料復雜（2）反應復雜4（3）產(chǎn)物復雜7．同碳原子數(shù)的烷烴，C-H鍵能大于C-C鍵能，故斷鍵反應比脫氫反應容易發(fā)生。8.帶支鏈烴的C-C鍵或C-H鍵的鍵能較直鏈烷烴的C-C鍵或C-H斷裂，所以，帶支鏈的烴容易裂解或脫氫。環(huán)烷烴脫氫比開環(huán)生成烯烴容易。10.在較高的溫度下，低分子的烷烴、烯烴有可能分解為碳和氫。11.正構烷烴在各族烴中最有利于生成乙烯、丙烯。12.異構烷烴的烯烴總收率低于同碳原子數(shù)的正構烷烴。13.烴類熱裂解過程的特點：（1）吸熱反應（高溫）（2）體積增大（低壓）（3）易發(fā)生二次反應14.裂解深度：指裂解反應進行的程度。15.裂解爐設計開發(fā)的根本思路是提高裂解過程的選擇性和設備的生產(chǎn)能力。16.提高裂解過程選擇性的主要途徑：（1）提高反應溫度（2）縮短停留時間（3）降低烴分壓17.工業(yè)上一般采用蒸汽作為稀釋劑，其優(yōu)點有如下幾點：（1）裂解反應后通過急冷即可實現(xiàn)稀釋劑與裂解氣的分離，不會增加裂解氣的分離負荷和困難。（2）水蒸汽熱容量大，使系統(tǒng)有較大的熱慣性，當操作供熱不平穩(wěn)時可以起到穩(wěn)定溫度的作用，保護爐管防止過熱。（3）抑制裂解原料所含硫?qū)︽嚱j合金爐管的腐蝕。（4）脫除結(jié)碳。18.裂解供熱方式有直接供熱和間接供熱。519.急冷的方法有兩種：一種是直接急冷，一種是間接急冷。20.裂解氣的凈化與分離目的是除去裂解氣中的有害雜質(zhì)。21.工業(yè)生產(chǎn)上采用的裂解氣分離方法主要有：油吸收精餾分離法深冷分離法、吸附分離法、絡合物分離法。22.工業(yè)上脫水的方法有多種，如冷凍法、吸收法、吸附法。補充：第5章芳烴轉(zhuǎn)化過程石油芳烴主要來源于石腦油重整生成的油及烴裂解生成乙烯副產(chǎn)的裂解汽油。工業(yè)上廣泛應用的芳烴轉(zhuǎn)化反應主要有：C8芳烴的異構化、甲苯的歧化和C9芳烴烷基的轉(zhuǎn)移、芳烴的烷基化、烷基芳烴的脫烷基化等。烷基轉(zhuǎn)移到另一個芳烴分子上的反應。烷基轉(zhuǎn)移是指兩個不同的芳烴分子之間發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移的反應。芳烴的烷基化是芳烴分子中苯環(huán)上的一個或幾個氫被烷基取代生成烷基芳烴的反應。第6章催化加氫與脫氫1、催化加氫：是指有機化合物中一個或幾個不飽和官能團在催化劑作用下與氫氣的加成反應。加氫精制。液浸漬合金，溶解其中的鋁或硅，得到活性金屬構成的骨架狀物質(zhì)金屬硫化物催化劑、金屬絡合物催化劑五大類。65.下列芳烴加氫的順序正確的是CACHCH>CH>CH（CH）>CH（CH）653666432633333BCH（CH）>CH>CHCH>CHCH）643266653633CCH>CHCH>CH（CH）>CH（CH）666536432633DCH>CHCH>CH（CH）>CH（CH）66653633364326炔烴、二烯烴、單烯烴、芳烴混合在一起加氫時，其反應速率順序為DA.二烯烴>炔烴>單烯烴>芳烴B.炔烴>單烯烴>二烯烴>芳烴C.二烯烴>單烯烴>芳烴>炔烴D.炔烴>二烯烴>單烯烴>芳烴7.絕熱式反應器乙苯脫氫工藝中，水蒸氣和乙苯的摩爾比為AA.14：1B.13：1C.12：1D.10：18.金屬催化劑：就是把活性組分如Ni、Pd、Pt等金屬分散于載體上，以提高催化劑活性組分的分散性和均勻性，增強催化劑的強度和耐熱性?；瘎﹥纱箢悺?0.低壓法合成甲醇工藝流程主要由造氣、壓縮、合成和精制四大部分組成。第7章烴類選擇性氧化1.烴類選擇性氧化過程的特點徑復雜多樣。2．如何提高烴類選擇性氧化安全性？7（4）還可以采用惰性氣體的辦法稀釋作用物，以減少反應的激烈程度，防止發(fā)生爆炸。3.非均相催化氧化主要是指氣態(tài)有機原料在固體催化劑存在下以氣態(tài)氧作為氧化劑氧化為有機產(chǎn)品的過程。定床反應器和流化床反應器。5.流化床反應器是一種利用氣體或液體通過固體層而使固體顆粒處于懸浮運動狀態(tài)，并進行氣固相反應過程或液固相反應過程的反應器。6.流化床反應器從其結(jié)構來看自下而上大致分為錐形體、反應段和擴大段三部分。7.簡述液相均相催化氧化技術優(yōu)缺點。主要優(yōu)點：（1）的問題，作為活性中心的過渡金屬活性高，選擇性好；（2）反應條件不太苛刻，反應比較平穩(wěn)，易于控制；（3）反應設備簡單，容積小，生產(chǎn)能力高；不足之處：（1）反應溫度通常不太高，因此反應熱利用率較低；（2）在腐蝕性較強的體系中要采用特殊材質(zhì)；（3）配位催化氧化反應體系需用貴金屬鹽作為催化劑，因此必須分離回收。8.工業(yè)上常用的非均相反應器有兩種：列管式固定床反應器和流化床反應器。載熱體的除熱速率，一般反應器內(nèi)沿軸向溫度分布都有一個最高溫度。10.簡述丙烯腈生產(chǎn)過程中加入水蒸汽的作用（2）加入水蒸氣后可起到降低反應物濃度作用，從而對保證安全生產(chǎn)防范爆炸8