青島科技大學(xué)工藝學(xué)VIP

填空題1、21世紀(jì)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展使化學(xué)工藝學(xué)面臨如產(chǎn)品精細(xì)化和個(gè)性化、原料路線轉(zhuǎn)變和發(fā)展綠色化工技術(shù)等挑戰(zhàn)。2、合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣。3、3A型的分子篩只能吸附水而不能吸附乙烷分子。4、深冷分離中常用的制冷方法有兩種：冷凍循環(huán)制冷和節(jié)流膨脹制冷。5、苯環(huán)上取代基愈多，加氫反應(yīng)速度愈慢。6、在脫炔及一氧化碳工序中加氫反應(yīng)器溫差低的原因是氫氣與甲烷之比過小，催化劑中毒。7、影響一氧化碳變換的因素有：壓力、溫度、空速、氣體組成。8、氣體最終凈化的目的是脫除微量CO和CO2。9、間歇式半水煤氣造氣的過程中洗氣塔的作用是洗滌煤氣中的灰塵和一部分可溶性氣體，如硫化氫、二氧化碳等，以減少煤氣對(duì)設(shè)備的腐蝕和灰塵堵塞設(shè)備。同時(shí)，達(dá)到冷卻、除塵、洗滌的目的。10、影響內(nèi)擴(kuò)散過程的因素有催化劑顆粒大小（粒度）、形狀、孔隙率。11、以天然資源煤、石油、天然氣、生物質(zhì)為原料經(jīng)過化學(xué)加工得到的“三烯”、“三苯”、“一炔”、萘等八大基礎(chǔ)原料，其中“三烯”是指乙烯、丙烯、丁二烯“三苯”是指苯、甲苯、二甲苯，“一炔”是指乙炔。12、吹風(fēng)階段的目的是吹入空氣，提高燃料層溫度，吹風(fēng)氣放空13、合成氣凈化包括原料氣的脫硫，一氧化碳變換，二氧化碳的脫除，原料氣精制14、下吹風(fēng)階段是將蒸氣和加氮空氣自上而下送入進(jìn)行氣化反應(yīng)，使燃料層溫度趨于均衡。15、多數(shù)鎳催化劑是以氧化態(tài)供貨的。它沒有催化活性，使用前必須進(jìn)行還原16、醛、酮、酸、酯的加氫產(chǎn)物都是醇，但其加氫難易程度不同，一般的難易順序?yàn)槿?gt;酮，酯>酸17、裂解氣乙烯和丙烯的加氫精制——主要為脫炔、二烯烴等。18、催化劑中載體的作用是隔離活性組分的微小晶體而不至于被熔結(jié)，從而增加催化劑的穩(wěn)定性。19、合成甲醇反應(yīng)器有絕熱式和等溫式兩類反應(yīng)器。20、烴類催化脫氫反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)。21、烴類脫氫反應(yīng)是分子數(shù)增加的反應(yīng)，降低總壓P，則產(chǎn)物的平衡濃度增大。（加氫反應(yīng)是分子數(shù)減少的反應(yīng)，故增大反應(yīng)壓力，能提高加氫產(chǎn)物的平衡產(chǎn)率。）22、以乙苯脫氫為例，除主反應(yīng)外，還有裂解反應(yīng)和加氫裂解反應(yīng)兩種。23、氧化鉻—氧化鋁系催化劑中氧化鉻是活性組分，氧化鋁是載體。24、催化劑顆粒愈細(xì)，其生成產(chǎn)物的選擇性愈高，脫氫的反應(yīng)速度愈快。反應(yīng)溫度高，既有利于脫氫平衡，又可加快脫氫反應(yīng)速度。26、乙苯脫氫工藝中主要關(guān)鍵技術(shù)：脫氫催化劑，反應(yīng)器，苯乙烯精制。27、工業(yè)生產(chǎn)上采用的裂解氣分離方法主要有深冷分離和油吸收精餾分離兩種。28、深冷操作的系統(tǒng)由壓縮冷凍系統(tǒng)、氣體凈化系統(tǒng)和低溫精餾分離系統(tǒng)三部分系統(tǒng)構(gòu)成。29、常用的加氫催化劑有金屬催化劑、骨架催化劑、金屬氧化物、金屬硫化物以及金屬絡(luò)合物催化劑。名詞解釋1、平衡溫距：一、二段轉(zhuǎn)化爐實(shí)際出口溫度與出口氣體組成相對(duì)應(yīng)的平衡溫度之差?！鱐=T（實(shí)際出口溫度）－TP（與出口氣體組成相應(yīng)的平衡溫度）2、空速：空間速度表示單位容積催化劑每小時(shí)所處理的氣量3、烴類熱裂解反應(yīng)：不用催化劑，將石油系烴類原料加熱到750-900℃發(fā)生熱裂解,使烴類分子發(fā)生碳鏈斷裂或脫氫反應(yīng)，生成分子量較小的烯烴、烷烴和其他不同分子量的輕質(zhì)烴和重質(zhì)烴類4、一次反應(yīng)：原料烴類（主要是烷烴、環(huán)烷烴）經(jīng)熱裂解生成乙烯和丙烯等低碳烯烴的反應(yīng)。5、選擇性加氫：有些加氫反應(yīng)被加氫的化合物分子中有兩個(gè)以上官能團(tuán)，要求只一個(gè)官能團(tuán)有選擇地進(jìn)行加氫，而另一個(gè)官能團(tuán)仍舊保留，這種加氫反應(yīng)稱為選擇性加氫。選擇性加氫的關(guān)鍵在于選擇適宜的催化劑。6、二次反應(yīng)：一次反應(yīng)的產(chǎn)物乙烯、丙烯等低級(jí)烯烴進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)生成多種產(chǎn)物，直至生焦和結(jié)炭。7、停留時(shí)間：是指物料從開始到達(dá)某一轉(zhuǎn)化率時(shí)在反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)歷的反應(yīng)時(shí)間。8、固體燃料氣化：是指用氧或含氧氣化劑對(duì)固體燃（煤、焦炭）進(jìn)行熱加工，使其轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程，簡(jiǎn)稱“造氣”。9、獨(dú)立反應(yīng)：同時(shí)進(jìn)行的若干反應(yīng),如果其中任何一個(gè)反應(yīng)均不可能由其他反應(yīng)線性組合得到，此即為獨(dú)立反應(yīng)。10、前加氫：前加氫在脫甲烷前進(jìn)行，前加氫因氫氣未分出就進(jìn)行加氫，加氫用氫氣是由裂解氣中帶入的，不需外加氫氣，因此，前加氫又叫做自給加氫，故流程簡(jiǎn)單，能量消耗低。11、催化加氫：指有機(jī)化合物中一個(gè)或幾個(gè)不飽和的官能團(tuán)在催化劑的作用下與氫氣加成。12、生碳：在較高溫度下（大于1200k）通過生成乙炔的中間階段，脫氫為稠和的碳原子。（有機(jī)物在惰性介質(zhì)中經(jīng)過高溫裂解，釋放出氫或其他小分子化合物生成碳，并非獨(dú)個(gè)碳原子，而是以若干個(gè)碳原子稠和形式的碳，稱為生碳。）13、結(jié)焦：若產(chǎn)物中含有少量的氫，碳含量約為95%以上，稱為結(jié)焦。(在較低溫度下（小于1200k）通過芳烴縮合而成。)14、裂解深度：是指裂解反應(yīng)進(jìn)行的程度。裂解深度越深，氫和甲烷越多，氣態(tài)產(chǎn)物量越大，液態(tài)產(chǎn)物量相對(duì)則低。15、深冷分離：在-100℃左右的低溫下，將裂解氣中除了氫和甲烷以外的其它烴類全部冷凝下來。然后利用裂解氣中各種烴類的相對(duì)揮發(fā)度不同，在合適的溫度和壓力下，以精餾的方法將各組分分離開來，達(dá)到分離的目的。16、油吸收法：利用裂解氣中各組分在某種吸收劑中的溶解度不同，用吸收劑吸收除甲烷和氫氣以外的其它組分，然后用精餾的方法，把各組分從吸收劑中逐一分離。三、簡(jiǎn)答題1、裂解裝置中預(yù)分餾過程的作用是什么？保證裂解氣壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并降低裂解氣壓縮機(jī)的功耗，減少進(jìn)入壓縮分離系統(tǒng)的進(jìn)料負(fù)荷大大減少污水排放量合理的熱量回收急冷油用于發(fā)生稀釋蒸汽急冷水用于分離系統(tǒng)的工藝加熱減少裂解氣結(jié)焦的措施？控制停留時(shí)間：一般控制在0.04s以下控制裂解氣出口溫度：高于裂解氣的露點(diǎn)為什么要用稀釋劑，水蒸氣作稀釋劑的優(yōu)勢(shì)？?jī)r(jià)廉，易分離。熱容量大，使系統(tǒng)有較大的熱慣性，保護(hù)爐管。抑制硫?qū)︽囥t合金爐管的腐蝕。高溫下與沉積的焦炭發(fā)生水煤氣反應(yīng)，脫除結(jié)碳。干法和濕法脫硫的優(yōu)缺點(diǎn)？干法：優(yōu)點(diǎn)：脫硫效率高、操作簡(jiǎn)單、設(shè)備少、流程短、維修方便缺點(diǎn)：硫容低、再生困難，阻力大濕法：優(yōu)點(diǎn)：吸收速率快、硫容高、溶液易再生、硫磺可回收缺點(diǎn)：凈化度低氣固相催化反應(yīng)的步驟？反應(yīng)組分從流體主體向固體催化劑外表面?zhèn)鬟f(外擴(kuò)散過程)。②反應(yīng)組分從催化劑外表面向催化劑內(nèi)表面?zhèn)鬟f(內(nèi)擴(kuò)散過程)。③反應(yīng)組分在催化劑表面的活性中心吸附(吸附過程)。④在催化劑表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)(表面反應(yīng)過程)。⑤反應(yīng)產(chǎn)物在催化劑表面上脫附(脫附過程)。⑥反應(yīng)產(chǎn)物從催化劑內(nèi)表面向催化劑外表面?zhèn)鬟f(內(nèi)擴(kuò)散過程)。⑦反應(yīng)產(chǎn)物從催化劑外表面向流體主體傳遞(外擴(kuò)散過程)6、試分析烴類蒸氣轉(zhuǎn)化過程中加壓的原因和確定操作溫度的依據(jù)。（1）因?yàn)檗D(zhuǎn)化反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，加壓轉(zhuǎn)化只需要壓縮含CH4的天然氣，蒸氣從鍋爐引出時(shí)本身具有壓強(qiáng)，這樣就比壓縮轉(zhuǎn)化后氣體節(jié)省能耗加壓轉(zhuǎn)化在總過程中能節(jié)省壓縮能量①節(jié)約動(dòng)力消耗②提高過量蒸汽的熱回收價(jià)值③減小設(shè)備容積，降低投資費(fèi)用。（主要看這3條）（2）一段轉(zhuǎn)化爐出口溫度是決定轉(zhuǎn)化出口氣相組成的主要因素，需視轉(zhuǎn)化壓力的不同而有所區(qū)別，轉(zhuǎn)化壓力低，出口溫度可稍低，轉(zhuǎn)化壓力高，出口溫度宜稍高。。7、在脫氫反應(yīng)中工業(yè)上為什么一般采用水蒸氣作稀釋劑？利用水蒸氣用為稀釋劑不但可以降低烴類分壓，還有其他優(yōu)點(diǎn)：與產(chǎn)物容易分離；可供給原料部分熱量；可以與催化劑表面沉積的焦發(fā)生反應(yīng)而除焦，恢復(fù)催化劑的活性。8、對(duì)烴類脫氫催化劑有哪些要求？烴類脫氫反應(yīng)所用催化劑必須能耐高溫，由于金屬氧化物熱穩(wěn)定性比金屬好，所以催化劑均采用金屬氧化物。對(duì)烴類脫氫催化劑的要求是：（1）具有良好的活性和選擇性即對(duì)主反應(yīng)有較好的選擇性，能加快其反應(yīng)速度，而對(duì)副反應(yīng)沒有或很少有催化作用。（2）熱穩(wěn)定性好具有較高的耐熱性。（3）化學(xué)穩(wěn)定性好具有良好的耐還原性，不至于被還原成金屬態(tài)。足夠的強(qiáng)度，不至于在長(zhǎng)期水蒸氣作用下發(fā)生崩解。（4）抗結(jié)焦性能好,易再生。9、苯乙烯生產(chǎn)中SMART工藝有哪些優(yōu)點(diǎn)？①由于氫的消耗,使化學(xué)平衡向生成苯乙烯方向移動(dòng),大大提高了乙苯的單程轉(zhuǎn)化率。②氫氣氧化反應(yīng)放出的大量熱量用于加熱初步脫氫后被冷卻下來的反應(yīng)物料,使過熱水蒸氣的消耗量大為降低。10、丁烯氧化過程中可能發(fā)生的副反應(yīng)主要包括哪幾類？1）、完全氧化生成一氧化碳、二氧化碳和水。2）、氧化生成呋喃、丁烯醛、丁酮。3）、深度氧化脫氫生成乙烯基乙炔、甲基乙炔等。11、ADA（2,6（或7）--蒽醌磺酸鈉法）脫硫法的機(jī)理是什么？改良ADA法的反應(yīng)原理，是在改進(jìn)后的脫硫液中加入了偏釩酸鈉、酒石酸鉀鈉以及少量FeCl3和EDTA等物質(zhì)。改良ADA法脫硫包括吸收脫硫和氧化再生兩個(gè)過程：吸收脫硫塔中：氧化再生塔中：吸收脫硫的總反應(yīng)式：12、為什么進(jìn)行一氧化碳的變換？若不脫除CO，在合成氨系統(tǒng)，當(dāng)溫度達(dá)300℃時(shí)，鐵催化劑存在下，能和H2反應(yīng)生成甲烷和水，造成惰性氣體增加，對(duì)合成反應(yīng)不利，其水會(huì)使合成催化劑中毒。裂解裝置中預(yù)分餾的目的和任務(wù)是什么？盡可能降低裂解氣的溫度盡可能分餾出裂解氣的重組分（3）在裂解氣的預(yù)分餾過程中將裂解氣中的稀釋蒸汽以冷凝水的形式分離回收，用以再發(fā)生稀釋蒸汽（4）繼續(xù)回收裂解氣低能位熱量14、如何判斷結(jié)焦？在進(jìn)料量不變的情況下，檢查進(jìn)料壓力的變化，因?yàn)檫M(jìn)料壓差與設(shè)備壓差有關(guān)，而結(jié)焦則影響壓差原料進(jìn)出口的溫差不變，若燃料消耗量增加，則說明傳熱性差，應(yīng)是結(jié)焦嚴(yán)重，熱能利用率低裂解產(chǎn)物中乙烯的含量下降15、造氣后為什么需要脫硫？硫化物對(duì)各種催化劑具有強(qiáng)烈的中毒作用，同時(shí)還會(huì)腐蝕設(shè)備和管道。脫硫的目的是延長(zhǎng)催化劑使用壽命，減少設(shè)備腐蝕。還可副產(chǎn)硫磺16、轉(zhuǎn)化過程中的析碳反應(yīng)有哪些以及為什么要除碳？析碳反應(yīng)：CH4(g)=C(s)+2H2(g)2CO(g)=CO2(g)+C(s)CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)原因a、碳黑覆蓋在催化劑表面，堵在微孔，使CH4轉(zhuǎn)化率下降而使出口氣中殘余CH4增多。b、局部反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生過熱而縮短反應(yīng)管使用壽命。c、使催化劑粉碎而增大了床層阻力。17、烴類蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的特點(diǎn)？a.是可逆反應(yīng)。在生產(chǎn)中必須創(chuàng)造良好的工藝條件，使反應(yīng)主要向右進(jìn)行，以便獲得盡可能多的氫和一氧化碳。b.是體積增大的反應(yīng)。當(dāng)其它條件一定時(shí)，降低壓力有利于正反應(yīng)的進(jìn)行，從而降低轉(zhuǎn)化氣中甲烷的殘余量。c.是吸熱反應(yīng)。甲烷的蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，其逆反應(yīng)(即甲烷化反應(yīng))為強(qiáng)放熱反應(yīng)。因此，為了使正反應(yīng)進(jìn)行得更快更完全。就必須由外部供給大量熱量。供給的熱量愈多，反應(yīng)溫度愈高，甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)愈完全。d.為氣固相催化反應(yīng)。甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，在無催化劑存在的條件下，反應(yīng)速度很慢，只有在催化劑存在時(shí)，才能獲得具有工業(yè)生產(chǎn)意義的反應(yīng)速度，因此屬于氣固相催化反應(yīng)。18、烴類熱裂解反應(yīng)的特點(diǎn)？強(qiáng)吸熱反應(yīng)高溫裂解（750℃以上）停留時(shí)間很短（0.05～1S），避免二次反應(yīng)發(fā)生分子數(shù)增加，低烴分壓利于向正反應(yīng)平衡移動(dòng)裂解產(chǎn)物復(fù)雜，除裂解氣和液態(tài)烴尚有固體產(chǎn)物焦生成19、CO2的來源？（1）CS2和COS高溫下與稀釋水蒸氣水解（2）烴與水蒸氣作用（3）焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成CO220、裂解氣中酸性氣體的危害？?jī)?/p>