煤化工工艺学 第四章 2
第四章 炼焦化学品的精制与回收
（培训讲义2013年4月 鲁绍廷）
4.4 粗苯回收
一、粗苯定义
脱氨后的焦炉煤气含有苯系化合物,其中以苯的含量为主,称之为粗苯。
一般粗苯产率是炼焦煤的0.9%-1.1%；在炼焦煤气中含粗苯30-
40g/m3。粗苯的组成：苯（55%-75%）、甲苯（11%-22%）、二甲苯（含乙基苯）(2.5%-6%)、不饱和化合物7%-12%、硫化物0.3%-1.8%等。
例题1：关于粗苯的叙述，下列说法正确的是 C
A.粗苯是单质
B.常温下粗苯是无色透明的液体
C.粗苯不溶于水，比水轻
D.粗苯中以甲苯的含量为主；
二、粗苯回收方法
（1）洗油吸收法；焦油洗油或者石油洗油作为吸收剂，吸收煤气中粗苯。
（2）吸附法：用活性炭或者硅胶固体吸附剂，吸附后用蒸汽蒸馏出粗苯。
（3）加压冷冻法：煤气加压8atm，冷冻-45℃使粗苯冷冻成固体而从煤气中分离
例题2：当前，我国广泛应用那种方法回收煤气中的粗苯 A
A.洗油吸收法
B.吸附法
C.加压冷冻法
D.蒸馏法
粗苯回收原理：
吸收（ 20-30℃ ）
洗油（贫油）+粗苯 富苯洗油（富油）
解吸（250-350℃）
三、粗苯回收工段构成：煤气最终冷却和除萘；粗苯吸收；吸收油脱出粗苯。
四、煤气终冷和除萘工艺：煤气终冷和机械除萘工艺；最终冷却和油洗萘工艺；最终冷却和焦油洗萘工艺。
工艺名称冷却水用除萘方法工艺特点
煤气终冷和机械除萘工艺冷却煤气，并冲
萘
终冷水机械化萘沉淀沉萘槽庞大笨重、除萘不净
最终冷却和油洗萘工艺冷却煤气富油吸收煤气中萘
两塔分立；煤气中含萘仍较高；终冷水中含
浮油，循环水用量少，利于环保
最终冷却和焦油洗萘工艺冷却煤气，并冲
萘
焦油吸收终冷水中的萘
两塔一体；除萘效果好；用水量大，不利
于环保
例题3、最终冷却和油洗萘工艺过程中采用的除萘方法是 B A.机械化萘沉淀；B.富油吸收煤气中萘；C. 焦油吸收终冷水中的
萘；D. 富油吸收终冷水中的萘；
例题4、最终冷却和油洗萘工艺过程中冷却水的作用是 B
A. 冷却煤气,并冲萘；
B. 冷却煤气；
C.冲萘；
五、粗苯吸收
吸收煤气中的粗苯可以使用焦油洗油，也可以使用石油的轻柴油馏分。洗油应具有良好的吸收能力、大的吸收容量、小的相对分子质量。
焦油洗油沸点范围为230-300℃，主要成分为甲基苯、二甲基萘和苊。
六、粗苯吸收的影响因素
a:吸收温度 适宜:25 ℃左右;实际操作:20-30 ℃；洗油温度比煤气温度略高(防止煤气中水汽冷凝进入洗油)。
b:洗油相对分子量及循环量
洗油相对分子质量 吸收剂的吸收能力与其相对分子质量成反比；(焦油洗油:170-180)、(石油洗油:230-240，吸苯能力弱，故循环油量比用焦油洗油时大)
洗油循环量 增加洗油循环量可提高粗苯的回收率.
c:贫油含苯量 贫油含苯量越高,塔后的粗苯损失越大,吸收效率不好;贫油含苯一般为:0.2%-0.4%
d:吸收面积 增大汽液两相接触面积,有利于吸收.
e:压力 提高吸收压力,可提高粗苯回收效率.
七、吸收塔 目前采用的有填料塔、板式塔、空喷塔。
八、富油脱苯
①方法 水蒸汽蒸馏法(脱苯塔内)
②富油加热方式
a:预热器加热富油脱苯法（列管式换热器——蒸汽间接加热富油至135-145 ℃、耗蒸汽量大，设备大，污水量大。）
b:管式炉加热富油脱苯法（管式炉——煤气间接加热富油至180-190 ℃、蒸汽耗量低，设备尺寸小，污水量小。）
③流程
a:生产一种苯流程（脱苯塔——泡罩塔, 塔板数14 层）——粗苯产品(含5%-10%萘溶剂油)；
b:生产两种苯流程(两苯塔—精馏段8-12层，提馏段3-6层)——轻苯:＜150 ℃、重苯:150-200 ℃ (含萘溶剂油)；
c:生产三种产品的流程（精馏塔—塔板数30层）——轻苯、重苯、萘溶剂油
4.5粗苯精制
一、粗苯精制方法——主要有酸洗精制、加氢精制工艺、酸洗法。
粗苯的主要成分：苯、甲苯、二甲苯；粗苯精制目的：获得苯、甲苯、二甲苯等纯产品。
二、粗苯产率、组成、和用途
粗苯的产率以干煤计约为：0.9%-1.1%；苯及其同系物
（80%-95%）；不饱和化合物（5%-15%）；硫化物0.2%-2.0%
三、粗苯精制原理：利用各成分件的沸点差别（即挥发度不同）进行精馏。
四、粗苯的精制流程：
①初步精馏：使低沸点化合物和高沸点含硫化合物分开。
②化学精制：把粗苯主要组分沸点范围内含硫化合物和不饱和化合物脱除。
③最终精馏：得到合乎标准的纯产品。
五、粗苯的初步精馏
①初馏塔： 塔顶得到初馏分；
②混合馏分（BTX）塔：塔顶得到BTX馏分；塔底得到重苯。
【轻苯的初步精馏——不需要混合馏分（BTX）塔 】
六、吹苯和最终精馏
⑴吹苯
①吹苯的目的：是把酸洗时溶于混合馏分中各种聚合物作为吹苯残渣排出，【该残渣可用作生产古马隆树脂的原料】。
②吹苯的方法：塔底（可用筛板塔）有间接蒸汽加热器，同时吹入直接蒸汽，吹苯塔塔顶温度为100-105℃，维持塔底温度为135℃.
⑵连续精馏
已洗BTX混合馏分，连续地进行精馏。（三种苯精馏塔可为浮阀塔）。
三种塔的塔顶温度分别是：苯塔80±0.5℃；甲苯塔110±0.5℃；二甲苯塔89-96℃（水蒸气蒸馏法）。
⑶半连续精馏
七、粗苯加氢工艺
1.将BTX混合馏分进行催化加氢，然后对加氢油进行精制，得到纯苯产品的过程；
2.轻苯加氢工艺有多种，按反应温度区分有三种高温加氢（600-630℃），中温加氢（480-550℃）以及低温加氢（350-380℃）。
3.轻苯加氢精制三种主要方法
①鲁奇法。采用Co-Mo催化剂， 反应温度360-380℃，压力4-5MPa，以焦炉煤气或纯氢为氢源，加氢油通过精馏分离，得到苯、甲苯、二甲苯和溶剂油，产品收率可达97-99％。加氢油用萃取法或共沸蒸馏法分离得到产品纯苯。
②K.K法。催化剂选用Ni－Mo及Co－Mo，反应温度为200～400℃，操作压力为5.0MPa；一般用纯氢为氢源。加氢油采用萃取蒸馏法除去非芳烃，经蒸馏可得到纯苯、甲苯、二甲苯等产品；【K.K加氢主要发生加氢脱硫、加氢脱氮和加氢脱氧反应。K.K法对加氢油进行分步逐级蒸馏制取纯苯、甲苯、二甲苯、非芳烃、C9馏分等多种产品。】
③莱托法（Litol法）。采用三氧化二铬为催化剂，反应温度600～650℃，压力6.0MPa。由于苯的同系物加氢脱烷基转化为苯，苯的收率达114％以上，可制得合成用苯，纯度99.9％。【Litol法加氢主要发生加氢脱硫、加氢裂解和加氢脱烷基反应。 Litol法加氢油组成主要是苯，甲苯和二甲苯类物质很少。】
煤化工工艺学教案
《煤化工工艺学》教案 中文名称：煤化工工艺学 英文名称：Chemical Technology of coal 授课专业：化学工艺 学时：32 一、课程的性质和目的： 煤化工工艺学是煤化工专业学生的专业课，是为了适应现代化工行业的发展需要，培养具有化工设计基本思想和产品开发能力的专门人才，为毕业生尽快适应就业后工作要求、今后进一步的学习而设立的。可供从事煤化工利用专业设计、生产、科研的技术人员及有关专业师生参考。 通过对煤低温干馏、炼焦、炼焦化学产品回收和精制、煤的气化、煤的间接液化、煤的直接液化、煤的碳素制品和煤化工生产的污染和防治等的生产原理、生产方法、工艺计算、操作条件及主要设备等的介绍，使学生具备煤化工工艺学的坚实基础，对煤化学工业的原料选择、工艺路线的选择、典型单元操作及化工工艺的实现等有深刻的理解，具备对工艺过程进行分析、改进、开发新产品等能力，以掌握煤化工工艺的开发思想和思路为重点，增强其独立思考的能力、分析问题、解决问题的能力，为学生就业和进一步的发展奠定良好基础。 二、课程的教学容、各章容及相应学时数 本课程由下列7章组成： 1章绪论1学时 2章煤的低温干馏5学时 3章炼焦8学时 4章炼焦化学产品的回收与精制6学时 5章煤的气化6学时 6章煤间接液化4学时 7章煤直接液化2学时 根据本课程的特点，组成为下列容： 1绪论
§1．1 煤炭资源 §1．2 煤化工发展简史 §1．3 煤化工的畴 §1．4 本书简介 了解煤化工工业发展历史、煤化工工业在国民经济中的地位，煤化工发展趋势。 掌握化学加工工业的基本概况、特点，掌握石油、煤、天然气等能源概况。 重点：煤化工的畴。 引言：煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业，简称煤化工。煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。、 煤化工行业发展现状：1.煤炭逐步由燃料为主向燃料和原料并举过渡;2.近些年来，基于煤炭气化的新型煤化工得到了快速发展;3."十一五"期间，在煤炭液化、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气等方面的示工程取得了阶段性成果。 煤化工发展趋势。1.产业结构调整与升级：从长远看，钢铁行业受出口疲软、房地产下行影响，库存增加，利润和开工率下降，焦炭和兰炭行业的需求和利润空间受到影响;合成氨\尿素、甲醇等产业产能过剩，因此，传统煤化工行业面临落后产能淘汰、技术升级换代。2.环境保护要求煤化工走清洁生产：更加严格的排放标准;落后技术的淘汰如常压固定床气化技术;水资源消耗的减量化：空冷技术、中水回用;粉尘治理、有机废水处理和脱硫脱硝技术的应用。3.能源效率提高：煤炭分级利用：焦油--固体燃料--化工产品;煤炭多联产：电力、热力、化工产品;工程设计的进一步优化;节能技术的应用。4.煤化工对石油化工替代性增强：煤气化的平台技术继续多样化与成熟化;煤化工产品技术多样化如芳烃、乙醇等;已有技术的继续进步：煤焦油的分离、加氢;乙二醇技术成熟;煤制烯烃、煤制油、煤制天然气等产业快速发展。 §1．1 煤炭资源 煤是地球上能得到的最丰富的化石燃料。按探明储量世界煤炭资源的储量、密度，北半球高于南半球，特别是高度集中在亚洲、北美洲和欧洲的中纬度地带，合占世界煤炭资源的96%，按硬煤经济可采储量计，以中国(占11%)、美国(占23.1%)和俄罗斯最为丰富，次为印度、南非、澳大利亚、波兰、乌克兰、德国等9国共占90%。中国1991年末煤炭探明储量为9667亿吨，其中、和分别占27%、21%和16%。
《化工工艺学》试题库(部分)(7-7)
《化工工艺学》复习题（部分） （说明：红色部分作为重点看，黄色部分内容以达到了解程度为主） （填空20分，选择30分判断题10分，简答20分，流程说明20分） 复习以上课画的重点为主 1．基本有机化工产品是指什么？ 2．衡量裂解结果的几个指标：转化率、产气率、选择性、收率和质量收率。 4.乙烯液相加氯生产二氯乙烷的反应机理是什么？乙烯氧氯化生产氯乙烯的反应机理是什么？甲烷热氯化反应机理是什么？ 5.目前氯乙烯生产的主要方法有哪几种。平衡型氯乙烯生产工艺流程的主要特点是指什么？ 6.不同族烃类，如链烷烃、环烷烃、芳烃，其氢含量高低顺序？ 7．基本有机化学工业原料包括哪些？ 8．基本有机化学工业的主要产品? 9. 什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？ 10. 简述一次裂解反应的规律性。 11. 烃类热裂解的一次反应主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？ 12. 什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？ 13. 试述烃类热裂解的反应机理。 14. 什么叫一级反应？写出一级反应动力学方程式和以转化率表示的动力学方程式。 15. 烃类裂解有什么特点？ 16. 裂解供热方式有哪两种？ 17. 什么叫族组成，PONA的含义是什么？什么叫芳烃指数？什么叫特性因素？ 18. 裂解炉温度对烃的转化率有何影响，为什么说提高裂解温度更有利于一次反应和二次反应的竞争？ 19. 什么叫停留时间，停留时间与裂解产物分布有何影响？ 20. 为什么要采用加入稀释剂的方法来实现减压的目的？在裂解反应中，工业上采用水蒸汽作为稀释剂的优点是什么？
21. 烃类热裂解过程中为实现减压而采用加入稀释剂的方法，稀释剂可以是惰性气体或水蒸气。工业上都是用水蒸气作为稀释剂，其优点是什么？ 22. 什么叫KSF，为什么要用正戊烷作为衡量石脑油裂解深度的当量组分。 23. 为了提高烯烃收率裂解反应条件应如何控制？ 24. 为什么要对裂解气急冷，急冷有哪两种？ 25. 管式裂解炉结焦的现象有哪些，如何清焦？ 26. 裂解气净化分离的任务是什么？裂解气的分离方法有哪几种？ 27. 什么是深冷？什么是深冷分离？深冷分离流程包括那几部分？ 28. 裂解气中的酸性气体主要有哪些组分？若这些气体过多时，对分离过程带来什么样的危害？工业上采用什么方法来脱除酸性气体？ 29. 裂解气中含有哪些杂质？为什么在分离前必须除去？方法有哪些? 30. 什么叫分子筛？分子筛吸附有哪些特点，有哪些规律？ 31. 在烃类裂解流程中，什么叫前加氢流程？什么叫后加氢流程？各有什么优缺点？32．根据顺序深冷分离流程图，用文字描述有物料经过时，在各装置发生的变化，如脱去何物质，塔顶分离出何物质，塔釜分离出何物质等，将每一条流向都尽量详细说明。33．说明三种深冷分离流程(顺序分离、前脱乙烷、前脱丙烷流程)有什么特点. 34．脱丙塔塔底温度为何不能超过100℃？ 35. 什么叫“前冷”流程，什么叫“后冷”流程？前冷流程有什么优缺点？ 36. 脱甲烷塔在深冷分离中的地位和作用是什么？脱甲烷塔的特点是什么？ 37. 脱甲烷过程有哪两种方法，各有什么优缺点？乙烯塔在深冷分离中的地位是什么？乙烯塔应当怎样改进？ 38．简述影响乙烯回收的诸因素。 39. 能量回收在整个裂解工艺流程中，主要有哪三个途径? 40. 脱甲烷塔和乙烯塔采用中间冷凝器和中间再沸器各有什么优缺点? 41. 举例说明复迭制冷的原理。 42. 多级循环制冷的原理是什么？应当采取哪些措施，才能使多级循环制冷的能量得到合理利用？ 43．苯酚和丙酮均为重要的基本有机原料，由苯和丙烯烷基化通过均相自氧化生成过氧化异丙苯，再在酸的催化作用下分解为苯酚和丙酮。请画出异丙苯法生产苯酚和丙酮的原则流程图(图中标出物料流向，原料名称等)和指明各过程所起的作用？ 44. 什么叫热泵？ 45.精馏塔的热泵制冷方式有哪几种？ 46.除了烃类裂解制乙烯的方法外，还有哪些方法有可能生产乙烯?
煤化工工艺学 答案
答案 石嘴山联合学院（2014-2015）第一学年期终考试 《煤化工工艺学》考试试题（A）卷 一、填空题(每小题2分，共计40分) 1、煤气、焦油、粗苯、焦炭 2、气体、液体、固体燃料、化学品 3、外热式、内热式 4、传导传热对流传热辐射传热 5、长焰煤 6、裂解反应缩聚反应缩聚反应 7. 分解、缩聚、固化 二、判断题(每小题3分，共计27分) 1、× 2、× 3、√ 4、√ 5、√ 6、√ 7、√ 8、× 9、√ 三、简答题（共计33分） 1、以气、肥煤为基础煤种，适当的配入焦煤，使黏结成分、瘦化成分比例适当，并尽量多配高挥发分弱黏结煤 2、 （1）气体反应物向固体（碳）表面转移或者扩散 （2）气体反应物被吸附在固体（碳）的表面上 （3）被吸附的气体反应物在固体（碳）表面起反应而形成中间配合物 （4）中间配合物的分解或与气相中达到固体（碳）表面的气体分子发生反应（5）反应产物从固体（碳）表面解吸并扩散到气体主体 3、煤炭气化是一个热化学的过程，是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中的有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应，将固体煤转化为以CO、H2、CH4等可燃气体为主要成分的生产过程 宁夏第一工业学校（2014-2015）第一学年期终考试 《煤化工工艺学》考试试题（B）卷 一、填空题(每小题2分，共计40分) 1、传导传热对流传热辐射传热 2、土法炼焦倒焰式废热式蓄热式 3、隔绝空气1000℃焦炭化学产品煤气 4、炼焦化学工业煤气工业煤制人造石油工业煤制化学品工业 5、非均相反应均相反应 6、裂解反应缩聚反应 二、判断题(每小题3分，共计27分) 1、√ 2、√ 3、× 4、√ 5、× 6、√ 7、√ 8、√ 9、√ 三、简答题（共计33分） 1、以气、肥煤为基础煤种，适当的配入焦煤，使黏结成分、瘦化成分比例适当，并尽量多配高挥发分弱黏结煤 2、
2013-现代煤化工考试题+A-副本(2)
）卷（题试 审批 成绩 1. 命题时请尽量采用电子版，手写稿必须字迹工整、清晰可辩。审批由系主任负责； 2. 考试科目应与教学计划保持一致，不能用简写或别称。考试性质为“考试”或“考 查” 二、选择题（多项选择，用选择，30分,5 x 6） 1、煤炭热解是煤炭在热解反应器中，于a,c,d 气氛下，受热发生系列 物理化学反应，形成气体、液体和固体产物的热转化过程。 氧气 氮气 a.氢气 c.甲烷,合成气 b. d. 学 1 第年学记标何任作准不内以线订装 大技科安3.试卷类型注明A\B\C\D等字样，考试地点注明“雁塔”或“临潼”； 4试题（卷）内容不要超出线格范围，以免影响试题印制和教师评分。 一、简答题（20分，5X 4） 1、现代煤化工用原料煤主要为褐煤、烟煤（长焰煤，不粘煤，弱粘煤）等低 变质煤。侏罗纪低变质煤煤岩组分的主要特点是惰性组组分含量高。 2、煤炭分质转化利用主要指 _根据低阶煤的物质构成及其物理化学性质，_ 首先采用中低温热解技术对煤炭进行分质，将煤热解成气、液、固三相物质， 然后再根据各类热解产物的物理化学性质有区别的进行利用，梯级延伸加 工，生产大宗化工原料和各类精细化学品。 3、现代煤化工主要包括煤气化制甲醇及下游产品、煤直接液化制油及 其他化工产品、煤间接液化合成油等化工产品、煤化工多联产等。 传统煤化工主要包括干馏（炼焦）等，其突岀缺点是：煤炭利用率低、 环境不友好等。 4、现代煤化工技术的关键是高效催化的开发，煤化工高效催化剂的主要由 活性组分、载体、助催化剂等组分组成。 5、发展现代煤化工的核心目标是解决① 能源的最大化利用问题 ② 环境污染问题。 2 、 3 、 按热解速度高低分类，煤炭热解可分为 a.慢速热解 b. a,b,c 。 快速热解（10?200C/S ） c.闪速热解（》200C/s ） 煤炭气化是指在气化炉内于一定温度及压力下使煤中的有机质与气化 d. 800 °C 剂发生一系列物理化学反应，将煤转化为灰渣和可燃性气体（煤气）的过 程。下列可以作为气化剂的气体有a,b,c,d 。 a. 空气 b. 氧气、水蒸气 c.二氧化碳 b. d. 氢气或甲烷或合成气 煤气化技术按汽化剂在气化炉内运动状态分为固定床气化，流化床气 化，气流床气化，熔融床气化等。下列气化技术属于气流床气化技术的 是a,b,c 。 4 、 a. Shell b. GSP c.德士古（Texaco） d. 灰熔聚（U-Gas和 ICC） 5、煤气湿法脱硫主要包括化学吸收、湿式氧化、物理吸收和物理化学吸 收等。下列方法中属于物理吸收的方法是 a.低温甲醇法 c.乙醇胺法、改良热钾碱法 b. a,b 。 分子筛、活性炭和氧化铁箱 d. 改良砷碱法
§ 3.2 煤的成焦过程
课题名称：§ 3．2 煤的成焦过程 课题时限：2学时 授课类型：单一课的传授 教学目的：了解焦炉煤料中热流动态，炭化室内成焦特征； 掌握煤成焦的过程，煤的粘结性和半焦收缩对产品焦炭的影响，里 行气和外行气的析出途径的差别。 教学方法：讲授、提问、讨论、 教学内容：1.成焦过程 2．煤的黏结和半焦收缩 3.焦炉煤料中热流动态 4.炭化室内成焦特征 5.气体析出途径 教学重点：煤成焦的过程，煤的粘结性和半焦收缩对产品焦炭的影响，里行气和外行气的区别 教学难点：煤成焦的过程，煤的粘结性对产品焦炭的影响，里行气和外行气的区别 教学资源：媒体素材、课件、 教学过程：教学计划、备课、上课（1、激趣导入；2、新授；3、小结）、作业处置、 参考资料：《煤化工基础》李玉林化学工业出版社 2006北京 《煤化工工艺学》陈启文化学工业出版社 2008北京 《煤化学产品工艺学》肖瑞华冶金工业出版社 2006北京 思考题：简述煤的成焦过程？ 作业题：什么是里行气和外行气？ 小结：1.成焦过程
干燥预热阶段、胶质体形成阶段、半焦形成阶段和焦炭形成阶段2．煤的黏结和半焦收缩 粘结性和结焦性的关系，如何提高粘结性，半焦收缩对焦炭的影响 3.焦炉煤料中热流动态 4.炭化室内成焦特征 成焦阶段原料的变化、裂纹、半焦收缩和焦缝 5.气体析出途径 里行气和外行气 教学内容详细资料如下：
§ 3．2 煤的成焦过程 1.成焦过程 2．煤的黏结和半焦收缩 ⑴．粘结性： ①粘结性： 干馏时黏结本身与惰性物的能力，指炼焦时形成熔融焦炭的能力（经过胶 质体生成块状半焦的能力）。 ～120℃ 煤的水分脱出 200℃ 释放空隙中的气体（CH 4、CO 2、CO 、N 2） 350℃ 煤热解、软化膨胀形成胶质体、 480℃ 胶质体分解、收缩、固化形成半焦 650℃ 半焦分解、开始向焦炭转化 950℃焦炭成熟 <350℃:煤干燥预热阶段 350～480℃:胶质体形成阶段 480 ～ 650℃:半焦形成阶段 650 ～ 950℃:焦炭形成阶段
现代煤化工考试题 A 副本
西 安 科 技 大 学 2013 — 2014 学 年 第 1 学 期 考 试 试 题（卷） 学院： 班级： 姓名： 学号：
西 安 科 技 大 学2013 — 2014 学 年 第 1 学 期 考 试 试 题（卷） 学院： 班级： 姓名： 学号： — 考试科目 现代煤化工工艺学 试卷类型 A 学生班级 10化工1－4班 四、简述煤直接液化的原理,试就下图所示的神华煤直接液化流程图进行解释说明，并从多联产或综合利用方面提出你的改进观点（不超过500字）。（30分） 答（10分）：煤直接液化是指煤在催化剂上于一定压力和温度条件下，发生加氢反应，将煤中有机大分子直接转化为低分子液体燃料及化学品的过程。 煤直接液化一般过程及主要反应： (1) 煤经热作用后，大分子结构间的共价镀首先发生热裂解并形成自由基“碎片”； (2) 自由基“碎片”与催化剂所吸附的活性氢或供氢溶剂提供的氢原子相结合而形成稳定的小分子液体或气体产物； (3 ) 煤热解产生的芳烃“碎片”被加氢和加氢热解生成液化油； (4) 通过进一步的加氢对液化油进行杂原子脱除及改质； 三、写出甲烷化的反应方程，并给出常用甲烷化催化剂。画出煤制天然气的工艺流程简图，并简要解释之（20分） 答： 1. (5分)甲烷化过程主要是洁净煤气中的H 2和CO 在甲烷化催化剂作用下发生反应生成CH 4的过程。主要化学反应如下：CO+3H 2 → CH 4+H 2O 同时还会发生水煤气变换反应 CO+H 2O → CO 2+H 2 以及其他生成CH 4的次要反应 CO 2+4H 2 → CH 4+2H 2O 2CO → C+CO 2 C+2H 2 → CH 4 2. (5分)周期表中第八族的所有金属元素都能不同程度地催化一氧化碳加氢生成甲烷的反应。Ru ＞Fe ＞Ni ＞Co ＞Rh ＞Rd ＞Pt ＞Ir 3. (5分)煤制天然气的工艺流程简图： 4. (5分)煤制天然气整个生产工艺流程可简述为：原料煤在煤气化装置中与空分装置来的高纯氧气和中压蒸汽进行反应制得粗煤气；粗煤气经耐硫耐油变换冷却和低温甲醇洗装置脱硫脱碳后，制成所需的净煤气；从净化装置产生富含硫化氢的酸性气体送至克劳斯硫回收和氨法脱硫装置进行处理，生产出硫磺；净化气进入甲烷化装置合成甲烷，生产出优质的天然气；煤气水中有害杂质通过酚氨回收装置处理、废水经物化处理、生化处理、深度处理及部分膜处理后，废水得以回收利用；除主产品天然气外，在工艺装置中同时副产石脑油、焦油、粗酚、硫磺等副产品。
应用化学专业本科培养方案
应用化学专业本科培养方案 一、专业代码及专业名称 专业代码：070302 专业名称：应用化学(Applied Chemistry) 二、培养目标 培养具有良好的科学文化素养，能够较系统扎实地掌握化学化工基本理论、基本知识和基本技能，富有创新意识和实践能力，能在研究机构、高等院校及化工、医药等企事业单位从事生产、开发、科研、教学及管理工作的应用型技术人才。 三、培养要求 本专业学生在学习公共基础理论课和人文知识的基础上，主要学习化学、化学工程与技术等方面的基本理论、基本知识和基本技能，受到较系统的科学思维和应用研究的基本训练，初步具有综合运用化学及相关学科的基本理论和技术方法进行应用研究、技术开发和科技管理的能力。 本专业的毕业生应获得以下几个方面的知识、能力和素质： 1．具有高度的社会责任感、良好的科学文化素养和创新意识； 2．掌握数学、物理、信息科学等方面的基本理论和基本知识； 3．掌握化学基础知识、基本理论和基本技能，了解化学与化工的发展动态、应用前景和行业需求； 4．了解关于化工相关产业、知识产权、安全与环境等方面的政策与法规； 5．具有较强的学习、交流、协调能力和团队合作精神，适用科学和社会的发展； 6．具有对终身学习的正确认识和学习能力。 四、学制与授予学位 学制：四年 授予学位：工学学士 五、主干学科 化学、化学工程与技术 六、专业核心课程 无机化学、分析化学、仪器分析及实验、有机化学、物理化学、化工原理、结构化学、高等有机化学、有机合成、天然产物化学、精细化工工艺学、精细化学品分离与分析。 七、主要专业实验 无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、精细化工实验、化工
化学工程与工艺专业煤化工
化学工程与工艺专业（煤化工） (专业代码：081101) 一、培养目标 培养德、智、体、美全面发展，适应国家化学工业及其相关领域经济建设需要和国际人才市场需求，以面向煤化学工业为特色，具备扎实的化工专业基础知识和工程实践能力，具有强烈的社会责任感、良好的道德修养、心理素质、创新精神、团队精神、国际视野和管理能力的高级工程技术人才。 二、业务要求 本专业以煤化工为特色，主要学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识，受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练，掌握一门外国语，能够从事化工生产控制与管理、化工产品研究与开发、化工装置设计与放大等方面工作的工作。 毕业生应达到如下要求： 1．具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德； 2．具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学以及经济和管理知识； 3．掌握工程基础知识和化学工程与工艺专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历；了解化学工程与工艺专业的前沿发展现状和趋势； 4．具备设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析； 5．掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素； 6．掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法； 7．了解与化学工程与工艺专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响； 8．具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力； 9．对终身学习有正确认识，具有不断学习和适应发展的能力； 10．具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。 三、主干学科和学位课程 主干学科：化学工程与技术。 学位课程：高等数学、基础外语、大学物理、中国化马克思主义、化工原理、化工热力学，化学反应工程、分离工程、化工传递过程基础、化工过程控制、煤化学、煤化工工艺
煤液化复习题
一、填空题 1.煤是古代植物残骸经地下高温、高压作用，经过复杂的物理变化和化学变化而形成的有机生物岩。 2.煤炭直接液化对原料煤的一般要求是转化率和油产率要高；煤转化为低分子产物的速度快；氢耗量要少。 3.在煤间接液化过程中，合成气富含氢时，有利于形成烷烃。 4.煤的液化包括直接液化、间接液化和煤的部分液化。 5.F－T合成除了能获得汽油主要产品之外，还能合成一些重要的基本有机化学原料。 6.在煤间接液化工艺中，反应器主要有固定床反应器、气流床反应器和浆态床反应器三种。 7.煤的间接液化制取的合成原料气中有效成分是氢气和二氧化碳。 8.煤的直接液化是在溶剂油存在下，通过高压加氢使煤液化的方法. 9.从煤液化机理可知，在煤液化大致可分为热解抽提和加氢裂解两个过程。 10.改良ADA法属于湿法脱硫；活性炭吸附属于干法脱硫。 11.直接液化反应器是一种气、液、固三相浆态鼓泡床反应器；F-T合成所用的催化反应器有多种，其中目前较为先进是气流床反应器。 12.煤液化时，为了提高H/C原子比，必须向煤中加入足够的氢。 二、判断题 1.根据成煤过程中煤化程度的不同，腐植煤可分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤。 2.在F－T合成中，含氧化合物虽然是作为副产物，但其含量必须控制在一定的程度。 3.在合成甲醇反应中，接触时间越短，单程转化率越高。 4.甲醇本身可用作发动机燃料，或作为混掺汽油的燃料。 5.甲醇转化成汽油最理想的催化剂是钴钼催化剂。 6.氢与一般气体不同，其溶解度随着温度升高而增加。 7.煤的间接液化是以人工煤气为原料合成液化燃料或化学产品的过程。 8.煤加氢液化中主要是氢分子攻击煤分子而使其裂解。 9.在煤直接液化工艺中，气态产物产率越大，说明反应越完全。 10.煤的间接液化工艺与直接液化工艺的主要区别是有无加氢过程。 11.煤的液化其实指的就是把煤变成煤浆的过程。 12.粗合成气净化时，旋风除尘往往都安排在水洗除尘之后。 三、概念题 1.费托合成 将以合成气为原料，生产各种烃类以及含氧化合物的基本过程称为费托合成，是煤液化的主要方法之一。 2.煤的间接液化 煤气化产生的合成气（CO+H2）,再以合成气为原料合成液体燃料或化学产品，此过程称为煤的间接液化。 3.煤的直接液化 是将煤在较高和压力下与氢反应使其降解和加氢，从而转化为液体油类的工艺，故又称加氢液化。 4. CO变换反应的化学方程式为： CO+H2O≒CO2+H2+Q 该反应是一个可逆、催化的放热反应。 5.液化油的提质： 对煤液化粗油采用加氢精制或进行重整加工获得合格的汽油、柴油等产品的过程。 四、简答题 1.在煤加氢液化中为防止发生焦化反应应采取哪些措施？
有机化学说课
《有机化学》说课稿 各位专家、评委大家好，我是采矿系教师刘海霞。我为大家说《有机化学》这门课，以下我分别从八个方面对这门课进行阐述：一、课程设置；二、教学团队；三、课程目标；四、课程内容；五、教学方法和手段；六、教学过程；七、教材；八、课程建设目标。 一、课程设置 《有机化学》是应用化工技术专业重要的专业基础课，是理论和生产实际密切结合的应用性很强的课程。它的先修课是无机化学，这门课要为学生学习煤化学专业基础课和化工工艺学、煤化工工艺学等专业课，以及从事化工生产和管理工作建立比较牢固的有机化学基础，培养学生分析问题和解决问题的能力。 我们这个团队有4个人组成，其中3人具有硕士学位，一人具有学士学位。教师结构合理，团队年轻有活力。 三、课程目标 素质目标 根据“以就业为导向，以教学为中心的”的教育理念，注重培养学生的工程实践能力、技术应用能力和社会适应能力。 能力目标 培养学生具有初步对化学反应的整体轮廓，一定的分析与推理能力，为学习有关后继课程和从事专业技术工作的打下坚实的基础。 知识目标 掌握有机化合物的命名、性质、反应的基本规律、重要的有机反应和有机化学研究方法。理解本课程的一些基本概念，比如：烯烃顺反异构命名中的次序规则；
σ键、П键的成键特点及特性，不对称烯烃的加成规律等。重点培养学生分析问题和解决问题的能力。 四、课程内容 1．有机化学课程重点：有机化学概述、有机化合物、立体异构三大模块。 2．难点： 烷烃的自由基取代反应机理 烯烃顺反异构体的Z/E命名法、共轭二烯烃的双烯合成 芳香烃定位规律的理论解释等 3．解决难点的办法： 教学中要根据有机化学不同于其它学科的特点和学生的实际情况，选择适用的教学方法和教学手段，比如利用课件，利用实验讨论交流等，突出重点，突破难点，从多角度启发学生的思维，提高学生探究学习和自主学习的能力。 （二）实践教学内容 实验教学由认知实践、理论与实践结合模块组成。
随机过程-习题-第4章-01-精选.
4.1 设有一泊松过程(){}0,≥t t N ，求： （1）()(){}2211,k t N k t N P ==，用21t t 、的函数表示之； （2）该过程的均值和相关函数。 问该过程是否为平稳过程？ (1) 解：首先， {}{}{}1111222211)()()()(,)(k t N P k t N k t N P k t N k t N P ====== 根据泊松过程的独立增量性质可知 {}{}) (1212121211221212!)()]([)()()(t t k k e k k t t k k t t N P k t N k t N P -----=-=-===λλ 于是， {}21 122! )(!)()(,)(1211122211t k k k k e k k k t t t k t N k t N P λλ----= == (2) 解：该过程的均值为 []()()t k t te e k t k t N E k k t k t k λλλλλλ=??? ? ??-==∑∑+∞=--+∞ =-110!1!)()( 根据泊松过程的独立增量过程性质可得其相关函数为(12t t >) [] ()[])] ([)]()([)]([)()()()()()(12121112121t N E t N t N E t N E t N t N t N t N E t N t N E +-=+-= 其中， )()]()([1212t t t N t N E -=-λ 12 1212)]([t t t N E λλ+= 于是，12t t >时的相关函数为 []121212 12121221)()()(t t t t t t t t t N t N E λλλλλ+=++-= 同理可得21t t >时的相关函数为 []221221)()(t t t t N t N E λλ+=
(完整word版)煤化工工艺学.docx
煤化工工艺学 第一章绪论 1.化学工业；（ 1）石油化工（ 2）氯碱化工（ 3）煤化工（ 4）天然气化工（ 5）精细化工 2. 煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业，简称煤化工；煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体和固体燃料以及化学品的过程 3. 煤化工包括；（1）炼焦化学工业{ 煤的中高低温干馏 工业（ 4）煤制化学品工业（5）煤加工制品工业 } （ 2）煤气工业（3）煤制人造石油 4.中国能源现状，多煤，贫油，少气 5.煤的种类，根据煤化作用可以分为，泥煤，褐煤，烟煤，无烟煤 6.从煤加工过程区分，煤化工包括煤的干馏，气化，液化和合成化学品等 7.煤化工分类及产品示意图 第二章煤的低温干馏 1.煤在隔绝空气的条件下，受热分解成煤气，焦油，粗苯和焦炭的过程，称为煤干馏（炼焦，焦化） 2.按加热温度的不同分类（ 1）低温干馏 {500 ℃ - 600℃} （ 2）高温干馏 {900 ℃ - 1100℃} （ 3）中温干馏 {700- 900℃} 3.低温干馏的特点（ 1）仅是加热过程（ 2）常压操作（ 3）不用加氢，不用氧气 4. 煤的性质，物理性质；孔隙率，粒度，机械强度。化学性质；水分；灰分余物 } ；挥发分 { 煤在隔绝空气加热后溢出的物质，（煤气，煤焦油）（1000- 1700℃），反应性 { 完全燃烧后的 } 固定碳（ FC）灰熔点 5.煤低温干馏产物的产率和组成取决于原料煤性质，干馏炉结构和加热条件 6.焦油产率（ 6％ -25 ％）半焦产率（ 50％-70 ％）煤气产率（ 80-200 ） 7.半焦的用途（ 1）民用和动力用煤（ 2）炼铁（ 3）生产冶金型焦 8.低温干馏煤焦油是黑褐色液体，主要成分；轻酚萘洗蒽沥 9.低温煤焦油用途（ 1）制取液体燃料（ 2）提取酚 { 制药，塑料，合成纤维 } （ 3）生产表面活性剂和洗涤剂
第三章 试题
第三章试题 一、填空题 1、叫做植物的成煤作用。一般认为，成煤过程分为两个阶段即 和。 2、不同煤种的组成和性质相差是非常太的，即使是同一煤种，由于成煤的条件不同，性质 的差异也较大。、以及之间的差异，会直接影响和决定煤炭气化过程工艺条件的选择，也会影响煤炭气化的结果。 3、无烟煤、焦炭、半焦和贫煤作为气化用煤的主要特性是。 4、烟煤作为气化用煤的主要特性是。 5、煤气的发热值是指。 6、压力增大，同一煤种制取的煤气的发热值越高，同一操作压力下，煤气发热值由高到低 的顺序依次是褐煤、气煤、无烟煤。这是由于。 7、煤炭气化过程主要是煤中的碳和水蒸气反应生成氢，这一反应（填吸收或放出）大 量的热量，该热量是通过来维持。 8、煤中的水分存在形式有三种，包括、 、 . 9、煤中的水分和有关，随煤的变质程度加深而呈规律性变化；即从泥炭、褐煤、烟煤、 年轻无烟煤，水分，而从年轻无烟煤到年老无烟煤，水分又增加。 10、所谓的气化效率是指， 气化效率能够反映总能量的有效利用程度。 11、一般地，从加压气化炉排出的灰渣中碳含量在左右，常压气化炉在左右，对于 液态排渣的气化炉，常在以下。
12、煤中的硫以和的形式存在，中国各地煤田的煤中硫含量都比较，太多在 以下。 13、简单地说，灰熔点就是灰分熔融时的温度．灰分在受热情况下，一般经过三个过程。 即、、温度，对煤炭气化而言，一般用作为原料灰熔融性的主要指标。 14、燃料的反应性就是燃料的化学活性，是指。一般以的还原系数来表示， 如下式所示： 二、判断题 1、褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。在这个过程中煤的性质发生变化，所以这个过程叉叫 做变质作用。（） 2、无烟煤这种煤炭气化时黏结，并且产生焦油，煤气中的不饱和烃、碳氢化合物较多，煤 气净化系统较复杂，煤气的热值较高。（） 3、褐煤气化时不黏结但产生焦油。褐煤是变质程度较高的煤，加热时不产生胶质体，含有 高的内在水分和数量不等的腐殖酸，挥发分高，加热时不软化，不熔融. （） 4、一般来说，煤中挥发分越高，转变为焦油的有机物就越多，煤气的产率下降。（） 5、焦油产率与煤种性质有关：一般地说，变质程度较深的气煤和长焰煤比变质程度浅的褐 煤焦油产率大，而变质程度更深的烟煤和无烟煤．其焦油产率却更低。 （） 6、加压气化对炉温的要求比常压气化炉高，而炉身一般比常压气化炉低，能提供较高的干 燥层，允许进炉煤的水分含量高。（） 7、低灰的煤种有利于煤的气化生产，能提高气化效率、生产出优质煤气，但低灰煤价格高， 使煤气的综合成本上升。（）
能源化学工程专业本科生培养方案和教学计划
能源化学工程专业本科生培养方案和教学计划 一、专业介绍 能源化学工程专业设立于2010年，为适应国家经济建设急需经教育部批准成立的，是国家战略性新兴产业相关专业。本专业早在2007年就设立了能源化学工程硕士学位授权点和博士学位授权点，2011年又新增本科专业，形成了完整的能源化学工程专业育人体系。主要研究方向：煤化工、天然气、石油化工、能源清洁转化、新能源利用与化学转化环境化工。办学目标以“煤和油”为特色，培养适应国内大型国有企业主导的能源市场发展需要的、具有从事能源化工领域的科研、生产、设计、技术和管理的德智体全面发展的高素质人才。 本专业拥有一支精练的高素质的教学和科研队伍，其中，教师8人，具有博士学位者8人，2人具有海外学习与工作的经历，学科背景涉及化学工程、能源化工和化学工艺等。所依托的部门具有强大的科研和教学资源，具有良好的办学条件，支持的学科有化学工程与技术国家重点培育学科，依托的研究机构有陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心、陕西省洁净煤转化工程技术研究中心为学生的课程学习、实践教学及科技活动提供了良好的条件。 二、培养目标和思路 能源化学工程专业培养掌握化石能源及新能源/可再生能源高效洁净化工转化利用过程中的基础理论和基本技能，利用现代化工科学与技术，在现代煤化工、天然气、石油化工、新能源/可再生能源、环保和节能减排等领域从事工程设计、新产品研制、新技术开发、装置设计及生产过程控制、生产技术管理、教育和科学研究等方面工作的工程技术与管理人才。 三、课程模块设置与学分学时分配 能源化学工程专业课程模块设置结构图
能源化学工程专业教学计划学时学分结构表 能源化学工程专业各教学环节时间分配表 四、修业年限、学分要求与授予学位 学制：4年 修业年限：4年； 毕业学分要求：修满170.5学分。其中：通识通修课程78.5学分、学科专业课程52学分、开放选修课程18学分、集中实践模块22学分。 授予学位类别：工学学士 五、指导性教学计划（见附表）
煤化工工艺学习题汇总
一、选择题 1、下列不适于低温干馏的煤是【 B 】 A、褐煤 B、贫煤 C、长焰煤 D、不黏煤 2、下列不属于半焦用途的是【 A 】 A、冶金焦、高炉用焦 B、民用燃料 C、铁合金炭料 3、焦炉的【 A 】是回收余热和换热的。 A、蓄热室 B、燃烧室 C、炭化室 D、地下室 4、焦炭挥发分含量过高（＞1.5%）则焦炭【 C 】。 A、过火 B、已成熟 C、较生 D、强度高 5、下列关于废热式焦炉说法不正确的是【 D 】。 A、燃烧室和炭化室隔开 B、可回收荒煤气中的焦油和化学产品 C、每个炭化室下方有一个蓄热室 D、燃烧室排出废气温度高，热量没有回收 6、下列关于炼焦过程中气体的说法不正确的是【 C 】。 A、里行气中含大量的水气 B、外行气产生于胶质体外侧 C、里行气经历二次热解作用 D、外行气气体量较大占90%左右 7、H2与空气混合，H2的着火含量范围是4.0%~74.2%，下列情况不可能着火的是【 D 】。 A、H2的含量50.0% B、H2的含量20.0% C、H2的含量10.0% D、H2的含量2.0% 8、下列关于焦炉三大室的说法不正确的是【 C 】。 A、炭化室机侧窄，焦侧宽 B、每个燃烧室与两对蓄热室相连 C、燃烧室比炭化室数目少一个 D、炭化室与燃烧室依次相间，一墙之隔 9、下列说法不正确的是【 B 】。 A、捣固煤炼焦可多用弱黏结性煤，产出高炉用焦炭 B、煤的选择破碎可将惰性矿物质不细碎，防止煤瘦化 C、干法熄焦利用惰性气体冷却焦碳 D、干燥煤装炉可缩短结焦时间 10、为增加配合煤的黏结性，一般多配些【 B 】。 A、气煤 B、肥煤 C、无烟煤 D、瘦煤 11、以下关于焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气三者热值高低的说法正确的是【 A 】。 A．焦炉煤气热值最高B．高炉煤气热值高 C．高炉煤气热值高于发生炉煤气D．发生炉煤气热值高于焦炉煤气12、焦炉煤气中含量最多的可燃成份是【A】。 A．H2B．CH4C．CO D．CmHn 13、桥管喷洒氨水的温度宜在【 A 】左右。
《化工工艺学》试题库
《化工工艺学》试题库 有机部分： 第一章 1 什么叫做烃类热裂解？ 2.烃类热裂解过程中可能发生哪些化学反应？大致可得到哪些产物？ 3.利用标准自由焓计算裂解反应 C2H6C2H4+H2 在2980K、1000K下进行反应的平衡常数Kp和平衡转化率X（裂解反应按常压处理）。 （1000K 时，标准自由焓：H2：0.00 kj/mol，C2H6：109.22 kj/mol C2H4：118.09 kj/mol） 4.试述乙烷裂解反应的机理及其主要步骤？ 5 用热力学和动力学综合分析说明裂解反应在高温、短停留时间、低烃分压下进行的必要性？ 6.试述裂解深度的含义、表示方法。 7．烃类裂解的原料主要有哪些？选择原料应考虑哪些方面？ 8．裂解过程中一次反应和二次反应的含义是什么？为什么要尽力促进一次反应而抑制二次反应？ 9．裂解生产中为什么不采用抽真空办法降低系统总压？ 10．裂解过程中为什么要加入水蒸汽？它还起到了哪些作用？11．裂解气为什么要急冷？急冷有哪些方法？各自的优缺点是什么？
12．在管式裂解炉中为什么会结焦？结焦对生产操作有什么影响？13．鲁姆斯裂解工艺流程主要包括哪些部分？各部分的主要作用是什么？ 第二章 1.芳烃的来源有哪些？ 2.简述芳烃的转化反应有哪些？芳烃的转化反应的催化剂主要有哪些？ 3.用热力学和动力学分析说明苯和乙烯烷基化反应的温度为什么控制在95℃左右？ 4.苯和乙烯烷基化的气液相反应器有哪些要求？为什么选用鼓泡床反应器？ 5.了解芳烃的转化反应的机理。 6.乙苯生产对原料有何要求？为什么？ 7.简述乙苯生产的工艺流程。 第三章 1.催化加氢反应有哪几种类型？工业上有哪些重要应用？ 2.反应温度和压力对加氢反应有什么影响？ 3.工业上应用的加氢催化剂有哪些类型？ 4.通过合成甲醇的热力学分析说明了什么问题？ 5.影响合成甲醇反应速度的因素是什么？如何确定合成甲醇的工艺条件？ 第四章
《化工工艺学》课程教案
2014 学年第 2 学期 函授 13化学工程（专升本）专业《化工工艺学》课程教案 4课时/次共10次 40课时 教师： 教研室：
§1 第一章合成氨原料气的制备 教学目的：掌握优质固体燃料气化、气态烃蒸汽转化、重油部分氧化等不同原料制气过程的基本原理；原料和工艺路线；主要设备和工艺条件的选择；消耗定额的计算和催化剂的使用条件。 教学重点：优质固体燃料气化、气态烃蒸汽转化、重油部分氧化等不同原料制气过程。教学难点：消耗定额的计算和催化剂的使用条件。 新课内容： 第一节固体燃料气化法 一、概述 固体燃料（煤、焦炭或水煤浆）气化：用氧或含氧气化剂对其进行热加工，使碳转变为可燃性气体的过程。气化所得的可燃气体称为煤气，进行气化的设备称为煤气发生炉。 二、基本概念 1、煤的固定碳；固体燃料煤除去灰分、挥发分、硫分和水分以外，其余的可燃物质称为固定碳。 2、煤的发热值：指1公斤煤在完全燃烧时所放出的热量。 3、标煤：低位发热值为7000kcal/kg的燃料4．空气煤气：以空气作为气化而生成的煤气其中含有大量的氮(50％以上)及一定量的一氧化碳和少量的二氧化碳和氢气。 5．混合煤气(发生炉煤气)：以空气和适量的蒸汽的混合物为气化剂生成的煤气，其发热量比空气煤气为高。在工业上这种煤气一般作燃料用。 6．水煤气：以蒸汽作为气化剂而生成的煤气，其中氢及—氧化碳的含量高在85％以上，而氮含量较低。 7．半水煤气：以蒸汽加适量的空气或富氧空气同时作为气化剂所创得的煤气或适当加有发生炉煤气的水煤气，其含氮量为21—22％。 三、气化对煤质的基本要求 (1)保持高温和南气化剂流速 (2)使燃料层各处间一截而的气流速度和温度分布均匀。这两个条件的获得，除了与炉子结构(如加料、排渣等装置)的完善程度有关外，采用的燃料性质也具有重大影响。 1水分：<５％ 2挥发份：<６％ 煤中所含挥发分量和煤的碳化程度有关，含量少的可至I一2％，多的可达40％以上。它的含量依下列次序递减： 泥煤褐煤烟煤无烟煤焦炭 3灰份：15-20％ 灰分中主要组分为二氧化硅、氧化铁、氧化铝、氧化钙和氧化镁等无机物质。这些物质的含量对灰熔点有决定性影响。 4硫分：<1.5g/m3 煤中的硫分在气化过程中，转化为含硫的气体，不仅对金属有腐蚀作用，而且会使催化剂中毒。在合成氨生产系统中，根据流程的特点，对含硫量有一定的要求，并应在气体净化过程中将其脱除。 5灰熔点：>1250℃ 6机械强度和热稳定性
化工工艺学
简答 1.按一般化工产品生产过程和作用划分，化工工艺流程可概括为哪几个过程？ 1）生产准备过程—原料工序；2）催化剂准备过程—催化剂工序；3）反应过程—反应工序4）分离过程—分离工序；5）回收过程—回收工序；6）后加工过程—后处理工序。2.在化工生产中评价和组织工艺流程应遵循哪些原则？ 1）物料及能量的充分利用；2）工艺流程的连续化、自动化；3）对易燃易爆因素采取安全措施；4）合理的单元操作设备布置。 3.催化剂的基本特征有哪些？催化剂的评价指标有哪些？ a．催化剂是参与了反应的，但在反应终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化b．催化剂只能缩短达到化学平衡的时间，不能改变平衡； c．催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。 指标：a．具有良好的活性，特别是在低温下的活性； b．对反应过程，具有良好的选择性，尽量减少或不发生不需要的副反应； c．具有良好的耐热性和抗毒性； d．具有一定的使用寿命； e．具有较高的机械强度，能够经受开停车和检修时的物料的冲击； f．制造催化剂所需要的原料价格便宜，并容易获得。 4.简述油田开发及石油开采过程的三个阶段： 一次采油是指利用油藏天然能量进行开采的过程：二次采油是指向油层补充流体以保持地层能量的采油方法：三次采油是指采用物理化学生物等方法改变油藏岩石及流体的性质，提高水驱后油藏采收率的方法。 5.合成气的生产方法有哪几种？ a．以煤为原料生产合成气[间歇法和连续法]；b.以天然气为原料生产合成气[转化法和部分氧化法]（成本最低）；c.以重油或渣油为原料生产合成气[部分氧化法]。 6.试述烃类裂解的目的和所用的原料： 目的：生产低级烯烃（乙烯，丙烯，丁烯）等产品。 原料：1）气态烃：如天然气，炼厂气；2）液态烃：轻油，柴油，原油，重油； 按密度分为轻质烃（乙烷，丙烷，丁烷，液态石油气）和重质烃（石油脑，煤油，柴油，重油） 7.为什么要进行裂解气的分离？工业上主要方法： 裂解气是组成复杂的气体混合物，其中，既有目的产物乙烯，丙烯，也有副产物丁二烯，饱和烃类，还有CO2，CO，炔烃，H2O和含硫化合物等杂质，为获取纯度单一的烯烃及其他馏分，必须对裂解气进行分离和提纯。 工业上，主要采用：①深冷分离法；②油吸收精馏分离法。 8.用水蒸气做稀释剂的原因： a.易于裂解气的分离； b.稳定温度，防止过热； c.抑制腐蚀； d.脱除结碳，防止结焦。 9.为什么说碳二系产品的生产构成了石油化工的基础？简述生产乙烯的原料有哪些？ 碳二系产品中最简单的烃类化合物是乙烷、乙炔和乙烯。乙烷的键具有饱和性，其反应活性较低，工业上主要用途是用于生产卤代烷，且可作为裂解生产乙烯的好原料；乙炔具有不饱和键，是化学反应极高的一种烃，许多有机工业产品都可以由乙炔及其衍生物合成制得，故乙炔被称为“有机合成之母”，在天然气或煤炭资源较丰富的地区，乙炔的发展比较大；乙烯是最重要的石油化工基础原料，其反应活性高、成本低、纯度高且易于加工利用，乙烯