化学工艺学总复习题(合集版)
化学工艺学总复习题
1、化工生产过程一般可概括哪三大步骤？
P24 化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三大步骤。
2、化学工艺学的目的是什么？
P1 创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。
3、烃类裂解发生的基元反应大部分为自由基反应哪三个阶段？
P61链引发反应、链增长反应、链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应时自由基的转变过程，在这个过程中一种自由基的消失伴随着另一种自由基的产生，反应前后均保持着自由基的存在；链终止是自由基消亡生产分子的过程。
4、各族烃类的裂解反应难易顺序为？
P61正烷烃>异烷烃>环烷烃(六碳环>五碳环)>芳烃
5、三大合成材料是哪些？
合成塑料、合成橡胶、合成纤维。
6、氨合成采用什么催化剂？各组分各有什么作用？
P197氨合成催化剂以熔铁为主，还原前主要成分是四氧化三铁，有磁性，另外添加Al2O3、K2O等助催化剂。为了降低温度和压力，在催
化剂中加入钴和稀土元素。
活性组分Fe3O4经还原后生成α-Fe，活性中心的功能是化学吸附氮分子，使氮氮之间的三键削弱，以利于加氢形成氨。
Al2O3是结构型助催化剂，它均匀地分散在α-Fe晶格内和晶格间，能增加催化剂的比表面，并防止还原后的铁微晶长大，从而提高催化剂的活性和稳定性。
K2O是电子型助催化剂，能促进电子转移过程，有利于氮分子的吸附和活化，也促进生成物氨的脱附。
SiO2的加入虽然有削弱催化剂碱性作用，但起到稳定铁晶粒作用，增加催化剂的抗毒性和耐热性等。
加入MgO能提高耐热性能和耐硫性，加入CaO能起助熔作用，使催化剂各组分易于熔融而形成均匀分布的高活性状态
7、影响化学平衡的因素有哪些？
P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。
8、烯烃裂解反应主要发生反应有哪些？
P56 1.断链反应 2.脱氢反应 3.歧化反应 4.双烯合成反应 5.芳构化反应
9、影响化学反应速度的因素有哪些？
P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。
惰性气体的存在，可降低反应物的分压，对反应速率不利，但有利于分子数增加的反应的平衡产率。
10、乙烯直接氧化法生产环氧乙烷，工艺流程包括哪两大部分？
P247反应部分和环氧乙烷回收、精制两大部分。
11、固定床和流动床反应器各有什么特点？
固定床优点：返混较小；抑制串联副反应，提高选择性；对催化剂的强度、耐磨性要求较低
流化床优点：结构简单，催化剂装卸容易，空速大；良好的传热效率，反应器内温度均一且易控制；存在返混，以提高反应物浓度和生产能力。
固定床使用于有串联式深度氧化副反应的反应过程
流化床使用与深度氧化物主要来自于平行副反应，且主副反应活化能相差甚大的反应。
固定床反应器的缺点是：①传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器也可能出现飞温（反应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围）。②操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用，常代之以流化床反应器或移动床反应器。固定床反应器中的催化剂不限于颗粒状，网状催化剂早已应用于工业上。目前，蜂窝状、纤维状催化剂也已被广泛使用。
与固定床反应器相比，流化床反应器的优点是：①可以实现固体物料的连续输入和输出；②流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别适用于强放热反应；③便于进行催化剂的连续再生和循环操作，适于催化剂失活速率高的过程的进行，石油馏分催化流化床裂化的迅速发展就是这一方面的典型例子。然而，由于流态化技术的固有特性以及流化过程影响因素的多样性，对于反应器
来说，流化床又存在粉明显的局限性：①由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈循环和搅动，无论气相或固相都存在着相当广的停留时间分布，导致不适当的产品分布，阵低了目的产物的收率；②反应物以气泡形式通过床层，减少了气-固相之间的接触机会，降低了反应转化率；③由于固体催化剂在流动过程中的剧烈撞击和摩擦，使催化剂加速粉化，加上床层顶部气泡的爆裂和高速运动、大量细粒催化剂的带出，造成明显的催化剂流失；④床层内的复杂流体力学、传递现象，使过程处于非定常条件下，难以揭示其统一的规律，也难以脱离经验放大、经脸操作。
12、属于对石油的一次加工和二次加工的过程分别有哪些？
P14-18一次加工：常压蒸馏、减压蒸馏；二次加工：催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解、烷基化、异构化、焦化。13、评价裂解原料性质的指标主要有哪些？
P64族组成(PONA值)；氢含量；特性因数；关联指数(BMCI值)。
14、对于天然气水蒸汽转化反应有什么特点？影响天然气水蒸汽转化反应的因素有哪些？
P160-169 蒸汽转化法是在催化剂存在下及高温条件下，使甲烷等烃类与水蒸气反应，生产H2、CO等混合气，该反应是强吸热反应的，需要外界供热（仅供参考）。因素：温度、压力、水碳比、组分、气流速度。
15、影响催化剂使用寿命的主要因素有？
P35 化学稳定性、热稳定性、力学性能稳定性、耐毒性。
16、为什么要进行CO变换反应？
P174通过变换反应可产生更多氢气，同时降低CO含量，用于调节H2/CO的比例，满足不同生产需要。
17、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂组成及性能 P243
由活性组分银，载体，和助催化剂组成。
载体：提高活性银的分散度，防止银的微小晶粒在高温下烧结
助催化剂：使载体表面酸性中心中毒，减少副反应进行。
18、二氧化碳脱除方法各有哪些？P183
溶液吸收剂吸收，分物理、化学、物理化学吸收，变压吸附，膜分离等固体脱出法
19、丙烯氨氧化制丙烯腈工艺流程回收部分设置急冷器的理由？P256 .防止丙烯腈, HCN 等副产物聚合，生产聚合物堵塞管道
20、烃类氧化反应基本特征有哪些？P222
反应放热量大，反应不可逆，氧化途径多种多样，过程易燃易爆21、对烃类的裂解过程，对温度、压力和停留时间的要求？P72-73 一定温度内，提高裂解温度，有利于提高一次反应所得乙烯和丙烯的收率，有利于提高裂解选择性；高温短停留时间可抑制二次反应，提高烯烃收率，减少结焦。低压可促进乙烯一次反应，抑制发生聚合的二次反应减轻结焦程度。
22、合成氨反应的热力学特点及影响因素？
①可逆反应③正反应气态物质系数减小④正反应是放热反应②熵减小的反应因素：温度和压力；氮氢比；惰性气体
23、乙烯氧氯化单组分催化剂体系组成及作用P305
24、几种基本反应的原子经济性？P411-414
1、重排反应
2、加成反应
3、取代反应
4、消除反应
5、氧化反应
25、氨合成的熔铁催化剂组成、使用前后的注意事项？P197-198
26、什么是爆炸极限？爆炸极限的影响因素？P260-261
27、常采用哪些方法对合成气精制？
铜氨液吸收法，甲烷化法，液氯洗涤法三种
28、请写出乙烯氧氯化的反应机理。
第一步是吸附的乙烯与氯化铜起反应，生成l,2-二氯乙烷，使二价铜还原为一价铜的形式。
第二步是一价铜被氧化为二价铜，并形成含有CuO的络合物。
第三步是生成的络合物遇到氯化氢时，使络合物发生分解反应，形成有催化作用的二价铜和水
29、合成氨反应历程包括几个步骤？P200
合成氨反应历程包括下列七个步骤：
①原料混合气中的H2和N2从气相主流体中扩散到铁催化剂的外表面，属外扩散过程；
②H2和N2从催化剂外表面向内孔扩散，到达催化剂微孔，属内扩散过程；
③扩散到内孔的H2和N2气被吸附在催化剂表面上，并被活化，属吸附过程；
④吸附态的H2和N2在催化剂表面上进行反应，经过一系列的中间化合，最后形成吸附态的产物，属表面反应过程；
⑤吸附态的产物NH3从催化剂表面脱附下来，属脱附过程；
⑥脱附的产物从催化剂内孔向催化剂外表面扩散，属内扩散过程；
⑦产物从催化剂的外表面向主流体中扩散，属外扩散过程。
30、烃类裂解为何采用水蒸汽作稀释剂？
①裂解反应后通过急冷即可实现稀释剂与裂解气的分离，不会增加裂解气的分离负荷和困难。使用其他惰性气体为稀释剂时反应后均与裂解气混为一体，增加了分离困难。
②水蒸气热容量大，使系统有较大热惯性，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。
③抑制裂解原料所含硫对镍铬合金炉管的腐蚀。
④脱除结碳，炉管的铁和镍能催化烃类气体的生碳反应。水蒸气对铁和镍有氧化作用，抑制它们对生碳反应的催化作用。而且水蒸气对已生成的碳有～定的脱除作用。
31、裂解气中酸性气体主要有哪些？脱除方法有哪些？
裂解气中的酸性气体主要是CO2，HS和其他气态硫化物。对裂解气分离装置而言，CO2会在低温下结成千冰，造成深冷分离系统设备和管道堵塞，HS将造成加氢脱炔催化剂和甲烷化催化剂中毒。对于下游加工装置而言，当氢气、乙烯、丙烯产品中的酸性气体含量不合格时，可使下游加工装置的聚合过程或催化反应过程的催化剂中毒，也可能严重影响产品质量。因此，在裂解气精馏分离之前，需将裂解气中的酸性气体脱除干净。脱除方法主要有：碱洗法脱除酸性气体；乙醇胺法脱除酸性气。
32、在裂解气的深冷分离流程中，乙烯损失的主要部位有哪几处
冷箱尾气中带出损失、乙烯塔釜液乙完中带出损失、脱乙烷塔釜液C3馏分中带出损失，压缩段间凝液带出损失
33、工业上采用的羰基合成催化剂有哪些？
迄今为止，工业上采用的羰基合成催化剂，其中心原子只有钴和铑。未经改性的羰基钴作催化剂，需要苛刻的反应条件，工业上采用的反应压力高达30MPa。经配体改性后，反应压力可以降低，但催化剂活性下降很多，反应生成醛的选择性亦发生变化，故限制了其应用范围。未改性的羰基铑同样需要高的反应压力，并且产物的区域选择性很差，未能在工业上采用。经配体改性的羰基铑催化剂，反应条件缓和，在催化剂浓度很低的情况下，即有满意的反应速度，产物的化学选择性和区域选择性都大大优越于钴。
34、选择性氧化反应中致稳气的作用？P247
致稳气是惰性的，能减小混合气的爆炸限，增加体系安全性；具有较高的比热容，能有效地移出部分反应热，增加体系稳定性。
35、烃类裂解为何采用水蒸汽作稀释剂？ P75
36、绿色化学定义？
环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，在化学产品的设计、制造和应用中避免和减少对人类健康和生态环境有毒有害物质的使用和产生。
37、绿色化学工艺的途径和手段？
指在绿色化学基础上开发的从源头上阻止环境污染的化学工艺。
该工艺的建立和开发的指导思想是采用“原子经济”反应，即原料中每一个原子都转化成产品，不产生任何废物和副产品，实现废物的“零排放”，也不采用有毒有害的原料，催化剂和溶剂，并生产环境友好的产品。
。过程绿色化。产品绿色化
38、裂解气出口急冷操作的目的？
裂解炉出口的高温裂解气在出口高温条件下将继续进行裂解反应，由于停留时间的增长，二次反应增加，烯烃损失随之增多。为此，需要将裂解炉出口高温裂解气尽快冷却，通过急冷以终止其裂解反应。当裂解气温度降至650℃以下时，裂解反应基本终止。急冷有间接急冷和直接急冷之分。
39、参考有关工艺流程图，简要回答问题
1）为何采用二段压缩？
2）13#合成塔是何种形式的合成塔？
3）惰性气体含量对平衡氨浓度有何影响？
4）温度对合成氨有何影响？
5）简述此工艺中能量是如何充分合理利用的。
40、下图为氧气法生产环氧乙烷的工艺流程，请回答下列问题：
1）该流程可分为哪几个工序?
2）该法安全生产的关键部分是什么? 采取了哪些安全措施?
3）5#
, 6#设备各起何作用? 何者操作压力高，何者操作温度高?
4）氧气法和空气法为何均不采用流化床反应器
41、原子经济性和原子利用率的定义是什么？请根据定义计算丙烯与过氧化氢环氧化合成环氧丙烷的原子经济性。P411
42、几类化学反应的原子经济性？P411-414
重排反应。加成反应，取代反应，消除反应，氧化反应，
43、生物技术生产大宗化学品的典型产品有哪些?并简述其生产工艺。P383-384 燃料乙醇，丙烯酰胺，聚乙酸，1-3丙二醇等。
44、如何认识生物技术生产大宗化学品的优势与不足。
45、生物技术生产大宗化学品过程中涉及哪些方面的技术，如何认识各项技术的作用与地位?
46、试比较生物催化剂与化学催化剂的异同。
生物催化剂：游离的或固定的细胞或酶的总称，在反应过程中起催化剂作用。生物催化剂包括生物体和酶类，具有高效性和高选择性，易于催化得到较纯的产品，可减少废物排放。
有机化工工艺思考题
第一、第二章绪论、理论基础
1、简单介绍煤化工的主要加工路线及各路线主要产品。（375）
答：煤高温干馏：焦炉气、粗苯、煤焦油，焦炭；低温干馏：焦炉气、低温煤焦油、半焦；煤气化：合成气，甲醇，F-T合成油；煤直接液化：合成油品。
2、你认为传统大宗化工产品的生产过程应该如何改进以适应目前的安全、环保
和经济需求？
答：合理工艺，高效催化剂，减少高温、高压过程、反应设备小型化，强化传热、传质，采用可再生资源，减少排放，减少有毒产物的生产及使用。等等。
3、谈谈你对绿色化工过程的认识。
答：1、绿色原料，2、绿色溶剂，3、安全过程，4、绿色产品，5、能耗降低。
4、对于现代工业化学过程所面临的安全、环保问题，你有何改进的建议（提出10条具体措施）？（375）
答：合理工艺，高效催化剂，减少高温、高压过程、反应设备小型化，强化传热、传质，采用可再生资源，减少排放，减少有毒产物的生产及使用，绿色溶剂，过程自动化。等等。
5、简单说明石油加工过程中的常、减压蒸馏，催化裂化、催化重整、加氢裂化的原理及各个过程中原料的物理、化学变化。（375）
答：常、减压蒸馏：利用原油组分的沸点不同，采用常、减压蒸馏的方法将原油分离为不同沸程的产品，该过程为物理过程。催化裂化：在催化剂作用下，将大分子的重质油裂化小分子的液体、气体产物，该过程为化学过程；催化重整：在铂催化剂作用下，直链油品的C-C键发生重新排列形成富含芳烃、环烷烃、支链烃的产物，该过程为化学过程；加氢裂化：在催化剂和氢气作用下，将重质油加热裂化得到小分子油品的过程，化学过程。
6、简述你所了解的生物质及其在化学工业中的应用。
答：生物质在工业中的应用相当广泛，目前生物的工业应用有：1、糠醛生产、2、糖类、淀粉乙醇发酵、3、纤维素制乙醇、4、生物柴油、5、农林废弃物制合成气等。
第三章烃类热裂解
1、结合烃类热裂解过程的反应特点，提出裂解炉管的改进建议及理由。
2、答：反应特点：1、自由基反应，强吸热，反应温度高；2、具有二次反
应，易结焦、生碳；3、反应为气体裂解反应，气体体积增大；4、目标产物为化学性质不稳定的物质。针对裂解炉管的改进措施：1、采用耐高温合金，提高反应温度；2、采用细径炉管，强化传热；炉管变径（前细后粗），降低气体分压，减少结焦、生碳；3、炉管内涂层，减少结焦、生碳；4、减少管程，缩短停留时间；5、炉管内加翅片，强化传热。
2、裂解气急冷的目的是什么？说说急冷器的分类和它们的优缺点？
答：急冷的目的：1、终止反应，2、回收热量，3、产物初步分离。急冷分为直接急冷，间接急冷。直接急冷，优点：结构简单，传热效果好，缺点：热量无法回收，产生油水混合物；间接急冷，优点：回收热量，无污水，缺点：传热效果差，易结焦。
3、工业上由裂解汽油、重整汽油中分离芳烃的方法有那些？它们的原理是什么？
答：芳烃分离的方法：溶剂萃取、萃取蒸馏。萃取：利用芳烃极性较大的性质，采用大极性溶剂将芳烃从油品中萃取；萃取蒸馏：萃取与蒸馏偶合，利用萃取剂提高烃类沸点的原理，提高分离度。
4、裂解炉中甲烷、乙烷、丁烷、环己烷、乙苯、甲苯、水、氢各自能发生那些化学反应？
答：裂解炉管中，甲烷不能发生化学反应；乙烷主要反应为脱氢生成乙烯；丁烷可发生脱氢、C-C键断裂；环己烷主要反应为脱氢芳构和C-C键断；乙苯的主要反应为侧链脱除；甲苯反应主要为稠合；水的主要反应为消碳反应；氢气主要为加氢和氢解反应。
5、简述SRT-Ⅰ裂解炉到SRT-Ⅳ裂解炉是如何围绕减少停留时间、提高反应温度、减少烃分压三个原则进行改进的。
答：SRT-Ⅰ裂解炉到SRT-Ⅳ裂解炉的改进包括：1、管程不断减少，由8程减少为2程，管长由80-90米减少为20米左右，这样大大缩短了气体在炉管里的停留时间，由0.6秒减少到0.2秒左右；2、短停留时间炉由均径炉管发展为变径炉管，变径炉管在炉管的前程采用细管，挺高了传热效率，所以可以使反应温度迅速提高，而且采用了耐热合金可以承受更高温度，炉管温度得以提高；3、采用变径炉管，炉管后程采用大直径炉管，提高了炉管内的容积，降低了气体压力，有利于提高平衡收率，减少积碳。
6、裂解气分离过程采用分级压缩的原因是什么？若采用一次压缩到工作压力有什么缺点？
答：分级压缩、分级冷却的目的：减少压缩过程中气体的温度上升，降低烯烃的副反应。若一次压缩到工作压力，气体升温大，容易使烯烃产生聚合等不利反应。
7、从原料的反应特性角度，比较（1）干天然气、（2）直馏汽油、（3）重整汽油、（4）煤焦油作为热裂解原料的优劣。请从优到劣排序，并简单说明理由。
答：从原料的裂解特性角度：1、直、支链烷烃》环烷烃》芳香烃；2、轻质原料优于重质原料；3、甲烷在裂解管内不发生化学反应。干天然气的主要成分为甲烷，所以不能作为裂解原料；直馏汽油的主要成分为直、支链烷烃和环烷烃，轻质组分含量大，是性能较好的裂解原料；重整汽油中除直、支链烷烃和环烷烃外，还含有大量烯烃及芳香烃，所以裂解性能较差；煤焦油一般来说含大量单环、稠环芳香族化合物，分质量相对较高，在裂解管内结焦、生碳严重，不是好的裂解原料。所以：（2）直馏汽油》（3）重整汽油》（4）煤焦油》（1）干天然气。
第四章芳基转化
1、苯与乙烯烷基化反应中多乙苯形成的原因？工业过程中采取了那些措施减少
多乙苯的产生？
答：烷基化反应机理为F-C反应，是一种亲电取代的反应过程，烷基为供电基，所以容易发生多烷基反应。工业上采用了：1、低乙烯：苯物料比；2、多烷基产物循环；3、短接触时间（气相烷基化，多烷基化过程为串联过程）；4、高选择性催化剂（分子筛）；5、合理生产工艺等措施来减少多乙苯的生成。
2、苯烷基化的催化剂有哪些类型？这些催化剂的特点有什么？使用时要注意什么问题？
答：苯烷基化的催化剂类型有：1、Lewis酸、2、质子酸、3、分子筛等。Lewis 酸催化活性高，具有烷基化和脱烷基能力，但性质不稳定、不耐水，有一定腐蚀性，会产生无机污染物；质子酸，活性高，但对设备腐蚀大；分子筛催化剂，结构稳定，与产物分离简单，具有烷基化、烷基转移、异构化、择型催化能力等特殊功能。
3、比较甲苯催化脱烷基、热脱烷基两种工艺的优、缺点。
答：甲苯热脱烷基，优点：自由基反应，无需催化剂，产率高、选择性较好、设备结构简单，生产能力大、结焦少，设备开工时间长，缺点：反应温度高，能耗大；催化脱烷基，优点：反应温度低，转化率、选择性优，缺点：设备复杂、需催化剂，易结焦。
4、二甲苯异构化的主要目标是增产对二甲苯，但受反应热力学的限制，对二甲苯的产率低。如何提高对二甲苯的产率，你有何建议？
答：二甲苯异构化生产对二甲苯的过程受热力学限制产率在23%左右，为提高对二甲苯的产率，可以采用：1、循环反应，2、采用具有择型催化能力的分子筛催化剂提高选择性等办法。
第五章合成气
1、煤制合成气、天然气制合成气、渣油制合成气的工业生产设备的结构如何？
有何不同？为什么会有这些不同？
答：煤，气-固反应，空气（氧气）和水蒸气为气化剂，无催化剂，高温热化学反应，汽化炉，固定床、流化床、气流床；天然气，气-气接触催化反应，水蒸气为气化剂，一段转化炉（固定床），二段转化炉（空气、水蒸气为气化剂）；渣油，液-气部分氧化反应，空气（氧气）为气化剂，无催化剂，气化炉。
设备结构不同的原因：原料结构、性质、状态不一样，采用的加工方法不同，所以采用的设备也不相同。
2、合成气生产中，硫化物的脱除方法有那些？若要回收利用这些硫，请设计流程（框图）。
答：合成气脱硫有湿法、干法两种。干法采用碱性固体吸附剂脱除硫化物；湿法有：氧化法、化学吸收（乙醇胺法），催化法、物理吸收法（低温甲醇法）和物理化学吸收法。
流程图：
硫化物催化加氢
硫化氢
吸收
单质硫
3、有机胺、硫化物、水、氧对煤、天然气、重油这三种制合成气的过程有什么影响？
答：煤、重油制合成气是热化学过程，天然气制合成气为催化转化过程。有机胺、硫化物对煤、重油气化过程无明显不良影响，对天然气转化过程会影响催化剂活性；水、氧是煤和天然气气化过程的气化剂，而重油气化过程的气化剂是氧。
4、从原料的物理、化学特性分析：你认为生物质制合成气过程在反应装置、气化剂两方面与（1）煤制气（2）重油制合成气（3）天然气制合成气三过程哪个最相似？并简单说明原因。
答：煤制气，气-固反应，空气（氧气）和水蒸气为气化剂，无催化剂，高温热化学反应，汽化炉，固定床、流化床、气流床；天然气制合成气，气-气接触催化反应，水蒸气为气化剂，一段转化炉（固定床），二段转化炉（空气、水蒸气为气化剂）；渣油制合成气，液-气部分氧化反应，空气（氧气）为气化剂，无催化剂，气化炉。
生物质制气，气-固反应，空气（氧气）和水蒸气为气化剂，无催化剂，高温热化学反应，汽化炉，固定床、流化床、气流床等。
生物质是固体，其在高温脱水可以生成炭，其理化性质与煤接近，所以生物
质制合成气的装置、气化剂与煤气化过程相似。原料结构、性质、状态相近，采用的加工方法也相似，所采用的设备也相似。
第六章加氢与脱氢
1、工业合成氨过程和甲醇合成过程都有较大的气体循环量，为什么？理论上，
有那些措施可以减少气体循环量？
答：两个过程都是放热反应，可逆平衡反应，而且在反应温度下平衡转化率较低，大量气体原料未转化，必须循环使用，所以造成气体循环量大。
理论上减少气体循环量的办法：1、两个反应均为气体体积减小的反应，采用加压的方法可以提高转化率，减少未转化气体；2、两反应均为放热反应，采用低温反应有利于提高转化率，降低气体循环量，但必须采用高活性催化剂；3、合理的工艺条件，如：物料比、气速等可以减少气体循环量；4、高效的产物分离，也可降低气体循环量。
2、合成氨塔使用过程中，催化剂失活的可能原因有那些？如何解决？
答：催化剂失活的原因有：1、晶粒长大，2、催化剂中毒。晶粒长大必须更换催化剂，催化剂中毒，暂时中毒可以再生，永久中毒必须更换催化剂。
3、理论上，工业加氢与脱氢可以采用同种催化剂，但实际生产中却使用两种不同类型的催化剂，原因是什么？
答：工业加氢用通常用金属催化剂，脱氢过程用金属氧化物催化剂，金属催化剂活性高，氧化物催化剂活性相对低。但脱氢过程中容易生碳，所以通常采用水蒸气为稀释剂消碳，但金属催化剂通常对水蒸气不耐受，所以脱氢过程一般采用氧化物催化剂。脱氢反应温度高,金属氧化物耐热性能好.
4、合成氨过程中，产品氨分离的方法为冷凝分离。你还有什么分离方法的建议？
答：1、低温溶剂吸收、2、吸附剂、3、膜分离、4、酸性吸收剂等
5、乙苯催化脱氢制苯乙烯过程，比较采用（1）水蒸汽（2）氢气（3）氮气作为稀释气体的优劣，排序并简单说明原因。
答：1、乙苯催化脱氢制苯乙烯过程，是一个气体体积增大的反应，加入稀释气体，降低气体分压，有利于平衡向产物方向移动；2、乙苯制苯乙烯是在高温下的催化脱氢反应，结焦、生碳严重，采用稀释气体有利于减少上述副反应的发生，提高催化剂使用寿命。
理论上，（1）水蒸汽（2）氢气（3）氮气都可作为乙苯脱氢过程的稀释剂。但氢气是脱氢过程的产物，作为稀释气体，会降低平衡转化率，而且氢气使用有安全问题；氮气为惰性气体，但无消碳作用；水蒸气的热容大，安全，且对焦、碳等具有消除作用，是较好的稀释气体。所以：（1）水蒸汽》（3）氮气》（2）氢气。
第七章选择性氧化
1、工业氧化过程，选择性低，难于控制的原因是什么？
答：1、工业氧化过程中多数反应为自由基反应过程，反应中间体活性高，反应机理复杂，可能的反应途径多，副产物种类多。氧化过程为串联过程，容易形成不同氧化成都的产物。
2、催化氧化过程的机理、历程研究不明确，所以有针对的解决问题的方法较少。
3、氧化过程强放热、过程安全问题突出，所以也导致对工艺条件的诸多限制，不利于反应过程的优化。
2、工业氧化过程中的致稳气的作用是什么？常用的种类有那些？各种致稳气使用的优缺点是什么？
答：工业氧化过程的致稳气有：氮气、二氧化碳、甲烷。氮气成本低，热容相对小；甲烷热容大，可以缩小爆炸范围，减少爆炸强度；二氧化碳，反应中的副产物，无需外加。
第八章羰基合成
1、结合丙烯氢甲酰化合成丁醛过程，说明催化剂的结构、性能改进是如何推动
该工业过程的发展？
答：氢甲酰化过程采用的催化剂发展了三种类型：1、羰基钴、2、膦配体羰基铑、3、磺基膦配体羰基铑。
羰基钴催化剂，活性低，需高温高压条件，催化剂用量大，需回收，对设备有磨损，正/异构比例低；膦配体羰基铑，活性高，低温低压操作，催化剂回收工序多，难度较大，催化剂成本高、流失大，正/异构比例高；磺基膦配体羰基铑，活性高，低温低压，产物分离简单，催化剂回收方便，流失少，正/异构比例高。
2、羰基合成乙酸过程中加入碘化物的作用是什么？常用的碘化物种类有那些？
答：碘化物为羰基化过程的催化剂。常用碘化物有：1、碘化氢，2、碘甲烷，3、碘单质。
第九章氯化
1、二氯乙烷热裂解过程副反应较多，请从反应机理入手，提出减少副反应的建议。
答：二氯乙烷热裂解反应中的副反应包括：异构化、芳构化、聚合、C-C 键断裂、生碳等。二氯乙烷热解的主反应为自由基反应，可以采用1、适宜的反应温度；2、采用光催化或加入引发剂；3、采用适宜催化剂等方法提高主反应选择性。
2、丙烯用氯气氯化的可能产物有那些？若目的产物为α-氯丙烯，你有何措施提高目的产物的选择性？（20分）
答：丙烯氯气氯化的可能产物有：加成氯化产物、热氯化产物、多氯化产物、氯热解产物。
1、α-氯丙烯的生成为热促自由基反应，高温有利于该反应的发生；
2、在丙
烯氯化的所有产物中，α-氯丙烯的氯含量最低，所以低氯：丙烯比有利于其生成；3、强化混合效果有利于减少多氯产物的生成，并使反应过程稳定、安全；4、减少接触时间有利于降低多氯化串联反应的发生。
提高α-氯丙烯的选择性的方法：1、提高反应温度；2、低氯摩尔比；3、强化丙烯与氯气的混合；4、减少气体接触反应时间。
第十章生物质转化与利用
1、生物柴油的生产方法有那些并简单介绍这些方法的工艺。
答：生物柴油的生产方法，分为物理法、化学法。物理法包括：直接混合，动植物油脂与石化柴油直接混合，微乳液法，利用乳化剂将动植物油脂与石化柴油混合；化学方法包括：热裂解法，热化学方法将油脂裂解变成小分子化合物，酯交换法，利用甲醇、乙醇与甘油交换得到小分子化合物。
2、简单介绍生物柴油合成的酸催化、碱催化、生物催化和超临界法的基本化学过程，并比较这些方法的优缺点。
答：生物柴油的生产采用动植物油脂与低级醇发生酯交换反应制备。酸催化法：采用质子酸、Lewis酸、固体氧化物等酸性催化剂；碱催化法：采用无机碱、固载无机碱等碱性催化剂；生物催化采用的催化剂是改造后的脂肪酶；超临界法不用催化剂，在低级醇的超临界条件下，直接进行酯交换。
H2C
HC H2O
O
O Fatty acid
Fatty acid
Fatty acid
+CH3OH or CH3CH2OH
H2C
HC
H2C
OH
OH
OH
CH3O Fatty acid
or
CH3CH2O Fatty acid
+
酯交换
分子量大
常温为固态、半固态或粘稠液体分子量将为原来的1/3
常温液态、沸点与柴油接近
反应器结构
1、可逆放热反应过程中采用的反应器设计中，工业上有什么方法控制反应温度与最优操作温度接近？
答：可逆放热过程：随反应进行温度不断提高，而过程的平衡收率随温度上升而降低。工业上采用分步冷却的方法使反应温度与最优操作温度接近，冷却方式包括：直接冷却和间接冷却。
一、简答题
1.化学工业按生产的产品分类可分为那几大类？
答：化学工业按产品分类可分为如下几大类：
（1）无机化学工业。
（2）有机化学工业
（3）精细化学品工业
（4）高分子化学工业
（5）生物化工工业。
2.化学工业的主要资源包括那些？
答：化学工业的主要资源包括：无机化学矿，石油，煤，天然气，生物质，再生资源，空气和水等。
3.烃类热裂解产物中的有害物质有哪些？存在哪些危害？如何脱除？
答：
烃类热裂解产物中的有害物质包括：硫化氢等硫化物，二氧化碳，炔烃和水。
硫化氢的危害：硫化氢会腐蚀设备和管道，使干燥的分子筛的寿命缩短，使脱炔用的加氢催化剂中毒并使烯烃聚合催化剂中毒。
二氧化碳的危害：在深冷分离裂解气时，二氧化碳会结成干冰，堵塞管道及设备，影响正常生产；对于烯烃聚合来说，是烯烃聚合过程的惰性组分，在烯烃循环时造成积累，使烯烃的分压下降，从而影响聚合反应速度和聚合物的分子量。
炔烃的危害：炔烃使乙烯和丙烯聚合的催化剂中毒。
水的危害：在深冷分离时，温度可达-100℃，水在此时会结冰，并与甲烷，
乙烷等形成结晶化合物（CH
4·6H
2
O，C2H6·7H2O，C4H10·7H2O），这些结晶会堵
塞管道和设备。
脱除方法：硫化氢和二氧化碳用氢氧化钠碱液吸收来脱除；炔烃采用选择性加氢法来脱除。水采用分子筛干燥法脱除。
4.简述芳烃的主要来源。
答：芳烃的主要来源有：
（1）从煤焦化副产煤气所得粗苯和煤焦油中提取；
（2）从催化重整汽油中提取；
（3）从烃类热裂解制乙烯所得裂解汽油中提取；
（4）轻烃芳构化和重芳烃轻质化制芳烃。
5.举例说明芳烃转化催化剂有哪些？
答：芳烃转化所用催化剂包括：
（1）酸性卤化物，如：AlCl3、AlBr3、BF3等路易斯酸。
（2）浸渍在载体上的质子酸，如：载于硅藻土或硅胶等载体上的硫酸、磷酸及氢氟酸等。
（3）浸渍在载体上的路易斯酸，如载于γ-Al2O3上的AlCl3、AlBr3、BF3、FeCl3、ZnCl2、TiCl4等。
（4）混合氧化物催化剂，如SiO2-Al2O3等。
（5）贵金属-氧化硅-氧化铝催化剂，如Pt/ SiO2-Al2O3等。
（6）分子筛催化剂，如经过改性的Y型分子筛、丝光沸石和ZSM系列分子筛等。
6.工业上生产合成气的方法有哪些？其中哪种方法投资和成本最低？
答：工业上生产合成气的方法有：
化工工艺学考试卷
《化工工艺学》试题一 一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分） 1、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，从热力学角度分析有三个副反应存在析炭的可能性， 这三个副反应的化学反应方程式分别为______________________、_______________-_______和______________________，而从动力学角度分析只有___________________才可能析炭。 2、按照用途的不同可将工业煤气分为四类，分别为：__________、__________、_______- __和__________。 3、煤中的水分主要分为三类，其中包括：游离水、__________和__________。 4、在合成氨CO变换工序阶段低温变换催化剂主要有__________和__________两种类型。 5、在合成氨原料气的净化过程中脱硫的方法主要分为：__________和__________两种类 型。 6、氨合成塔的内件主要由__________、__________和电加热器三个部分组成。 7、尿素的合成主要分两步进行分别为：___________________________________________- __（反应方程式）和____________________________________________（反应方程式）。 8、在以硫铁矿为原料生产硫酸过程中，硫铁矿在进入沸腾焙烧炉前需要达到的组成指标 O<8%。 为：S>20%、__________、__________、__________、__________和H 2 9、在沸腾炉焙烧硫铁矿时要稳定沸腾炉的炉温需要做到的三个稳定分别为：①稳定的空 气量、②__________和③_________________。 10、电解法生产烧碱的电解反应为_____________________________________（反应方程 式）。 二、简答题（本题共50分，共5小题，每题各10分） 1、简述烃类蒸汽转化过程中析炭的危害及防止析炭应采取的措施。 2、简述铁－铬系高温变换催化剂的组成（含量）及各组分的作用。 3、简述硫酸生产两转两吸工艺的优、缺点。 4、简述氨碱法生产纯碱的优、缺点。 5、写出转化率、产气率、选择性、收率及质量收率等衡量裂解结果指标的定义式。 《化工工艺学》试题二
化学工艺学试题
化学工艺学：是研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学，内容包括生产方法的评估，过程原理的阐述，工艺流程的组织和设备的选用和设计。 焙烧：是将矿石，精矿在空气，氯气，氢气，甲烷，一氧化碳和二氧化碳等气流中，不加或配加一定的物料，加热至低于炉料的熔点，发生氧化，还原或其他化学变化的单元过程煅烧：是在低于熔点的适当温度下加热物料使其分解，并除去所含结晶水二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程 平衡转化率：可逆化学反应达到化学平衡状态时，转化为目的产物的某种原料量占该种原料起始量的百分数 浸取：应用溶剂将固体原料中可溶组分提取出来的单元过程 烷基化：指利用取代反应或加成反应，在有机化合物分子中的N、O、S、C等原子上引入烷基（R--）或芳香基的反应。 羰基合成：指由烯烃，CO和H2在催化作用下合成比原料烯烃多一个碳原子醛的反应。 煤干馏：煤在隔绝空气条件下受强热而发生的复杂系列物化反应过程。 水煤气：以水蒸气为气化剂制得的煤气（CO+H2） 精细化学品：对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深加工而制取的具有特定功能，特定用途，小批量生产的高附加值系列产品。 高分子化合物：指相对分子质量高达104~106的化合物 原子经济性：指化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用到的所有原料尽可能多的转化到产物中。=目的产物分子量/所有产物分子量 环境因子：=废物质量/目标产物质量 1.化学工业的主要原料：化学矿，煤，石油，天然气 2.化工生产过程一般可概括为原料预处理，化学反应，产品分离及精制。 3.三烯：乙烯，丙烯，丁二烯。三苯：苯，甲苯，二甲苯。 4.石油一次加工方法为：预处理，常减压蒸馏。二次加工方法：催化裂化，加氢裂化，催化重整，焦化等。石油中的化合物可分为：烷烃，环烷烃，芳香烃。 5.天然气制合成气的方法：蒸汽转化法，部分氧化法。主要反应为：CH4+H2O-----?CO+3H2 和CH4+0.5O2-----?CO+2H2 CH4+CO2----?2CO+2H2 6.硫酸生产的原料有：硫磺，硫铁矿，有色金属冶炼炉气，石膏。 7.工业废气脱硫，高硫含量用湿法脱硫，低硫含量用干法脱硫。 8.硝酸生产的原料：氨，空气，水。 9.浓硝酸生产方法：直接法，间接法，超共沸酸精馏法。 10.氨的主要用途：生产化肥，生产硝酸。平衡氨浓度与温度，压力，氢氮比，惰性气体浓 度有关。温度降低或压力升高时，都能使平衡氨浓度增大。 11.合成氨反应方程式：N2+3H2?-----?2NH3 300--600℃ 8--45MPa，催化剂。 12.甲烷化反应：CO+3H2＝＝CH4+H2O 13.变换反应：CO+H2O===CO2+H2 14.氯在氯碱厂主要用于生产：液氨，盐酸。氯碱厂主要产品有：烧碱，盐酸，液氨。 15.食盐水电解阳极产物是：Cl2，阴极产物是：NaCl，H2 16.氯碱工业三种电解槽：隔膜，离子交换膜，汞阴极法。 17.汽提法生产尿素工艺中，常用气提气有：CO2和NH3 18.铬铁矿焙烧方法：有钙焙烧，无钙焙烧。有钙焙烧的主要废物是：铬渣。含有致癌物：六价铬。常见铬盐产品：重铬酸钾，重铬酸钠，铬酐，铬绿（Cr2O3）。 19.索尔维制碱法主要原料：NH3，CaCO3，NaCl。主要产品：Na2CO3，CaCl2 侯氏制碱法：NH3，CO2，NaCl 。主要产品：Na2Co3，NH4Cl
化学工艺学总复习题(合集版)
化学工艺学总复习题 1、化工生产过程一般可概括哪三大步骤？ P24 化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三大步骤。 2、化学工艺学的目的是什么？ P1 创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。 3、烃类裂解发生的基元反应大部分为自由基反应哪三个阶段？ P61链引发反应、链增长反应、链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应时自由基的转变过程，在这个过程中一种自由基的消失伴随着另一种自由基的产生，反应前后均保持着自由基的存在；链终止是自由基消亡生产分子的过程。 4、各族烃类的裂解反应难易顺序为？ P61正烷烃>异烷烃>环烷烃(六碳环>五碳环)>芳烃 5、三大合成材料是哪些？ 合成塑料、合成橡胶、合成纤维。 6、氨合成采用什么催化剂？各组分各有什么作用？
P197氨合成催化剂以熔铁为主，还原前主要成分是四氧化三铁，有磁性，另外添加Al2O3、K2O等助催化剂。为了降低温度和压力，在催化剂中加入钴和稀土元素。 活性组分Fe3O4经还原后生成α-Fe，活性中心的功能是化学吸附氮分子，使氮氮之间的三键削弱，以利于加氢形成氨。 Al2O3是结构型助催化剂，它均匀地分散在α-Fe晶格内和晶格间，能增加催化剂的比表面，并防止还原后的铁微晶长大，从而提高催化剂的活性和稳定性。 K2O是电子型助催化剂，能促进电子转移过程，有利于氮分子的吸附和活化，也促进生成物氨的脱附。 SiO2的加入虽然有削弱催化剂碱性作用，但起到稳定铁晶粒作用，增加催化剂的抗毒性和耐热性等。 加入MgO能提高耐热性能和耐硫性，加入CaO能起助熔作用，使催化剂各组分易于熔融而形成均匀分布的高活性状态 7、影响化学平衡的因素有哪些？ P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。 8、烯烃裂解反应主要发生反应有哪些？ P56 1.断链反应2.脱氢反应3.歧化反应4.双烯合成反应5.芳构
《化工工艺学》考试试卷
《化工工艺学》考试试卷 一、选择题（20分,每题2分） 1、下列哪一项不是天然气转化合成气时副反应析碳的危害 A、降低催化剂活性 B、使催化剂崩解 C、堵塞床层，增加阻力 D、使反应局部温度下降 2、下列油品中，沸程最低的是 A、汽油 B、煤油 C、柴油 D、润滑油 3、合成氨反应是 A、放热、体积减小反应 B、放热、体积增大反应 C、吸热、体积减小反应 D、吸热、体积增大反应 4、天然气转化合成气使用的催化剂活性组分为 A、Ag B、Fe C、Ni D、Co 5、对CO变换反应，下列说法正确的是 A、高温和高水碳比有利于平衡右移 B、变换反应是可逆放热反应 C、变换过程采用单反应器 D、压力对平衡和反应速度都无影响 6、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是 A、Cu B、Ag C、Al2O3 D、Fe 7、乙烯环氧化反应中致稳气成分为 A、N2，CO2 B、Ar，CO2 C、O2，H2O D、N2，CH4 8、关于脱氢反应中下面哪一项是错误的 A、催化剂活性组分为Fe B、需要高温低压操作 C、用水蒸气作稀释剂 D、吸热反应 9、气相烷基化法制乙苯的催化剂为 A、铁系催化剂 B、镍系催化剂 C、膦羰基钴催化剂 D、ZSM-5分子筛催化剂 10、下列哪项不是磺化反应的特点
A、亲电取代 B、饱和烃比芳环易磺化 C、可逆反应 D、HSO3+阳离子为真正的磺化剂 1、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和三大步骤。 ( A ) A、产品分离及精制； B、工艺条件优化； C、设备与安装工程； D、产品方案设计 2、化学工业的主要原料包括煤、石油、天然气和。 ( C ) A、金属矿； B、化学矿； C、化学中间体； D、工业盐 3、化工中常见的三烯指乙烯、丙烯和，三苯指苯、甲苯和。 ( A ) A、丁二烯和二甲苯； B、丁二烯和乙苯； C、丁烯和二甲苯； D、丁烯和乙苯 4、为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次加工。一次加工方法为常 压蒸馏和减压蒸馏；二次加工主要方法有等。 ( A ) A、催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化 B、催化重整、催化裂化、催化转化 C、催化重整、催化裂化、延迟焦化 D、催化重整、催化裂化、延迟焦化 5、合成氨反应方程式为H2+3N2→2NH3，该反应是一个、、体积缩小的反应。 ( D ) A、不可逆、吸热； B、不可逆、放热； C、可逆、吸热； D、可逆、放热 6、侯氏制碱法的主要产品是。 ( C ) A、NaHCO3和NH4Cl； B、Na2CO3和NaCl； C、Na2CO3和NH4Cl； D、Na2CO3和NaHCO3 7、烷烃热裂解主要反应为。 ( B ) A、加氢反应和断链反应 B、脱氢反应和断链反应 C、脱氢反应和重组反应 D、加氢反应和重组反应 8、转化率是针对而言的；选择性是针对而言的；收率等于转化率与选择性 之积。 ( D ) A、目的产物、中间产物 B、反应物、中间产物 C、目的产物、反应物 D、反应物、目的产物 9、下列哪种方法不能提高汽油辛烷值：。 ( B ) A、降低烯烃含量 B、降低芳烃含量； C、提高氧含量； D、添加甲基叔丁基醚 10、下列关于合成氨的熔铁催化剂Fe3O4-Al2O3-K2O说法错误的是：。( A ) A、Fe3O4是活性组分 B、Al2O3是结构型助催化剂 C、K2O是电子型助催化剂 D、使用前需升温活化 二、填空题（30分,每空2分） 1、煤高温干馏的产物、、、。 2、四大基本有机化工原料分别是、、、。 3、化工中常见的三烯指、、；三苯指、、。 4、为将重质油转化为轻质油及化工产品，石油二次加工方式有、、、。
化学工艺学试卷A
**学院2011-2012 学年度第2 学期 《化学工艺学》( 本科)期末试卷(A)(时间120分钟) 试卷编号: 院(系) 班姓名学号得分 一、判断题（对的画“√”，错的画“×”）（每小题1分，共10分） 1．对烃类的裂解过程，要求高温，高压，低停留时间（） 2．通过CO变换可产生更多氢气和降低CO含量。（√） 3、设备或装置在任何条件下可以达到的最大生产能力，称为设计能力。（×） 4、对于采用循环式流程的过程来说，单程转化率即是全程转化率（×） 5、馏分油的关联指数是表示芳烃的含量。（√） 6、合成气是指二氧化碳和氢气的混合气。（×） 7、关联指数越大，则油品的芳烃含量越高。（√） 8、催化剂的作用是它能与反应物生成不稳定中间化合物，改变了反应途径，活化能得以降低。（√） 9、催化剂能缩短达到化学平衡的时间，故能改变化学平衡。（×） 10、羰基铑催化剂的主要缺点是异构化活性很高。（√） 二、填空题（每空1分，共10分） 1、磷肥的生产方法有酸法和热法两大类。 2、石油中的非烃化合物主要有硫化物、氮化物、含氧化合物和金属有机化物。P14 3、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应、和产品分离及精制三大步骤。P24 4、催化剂按催化反应体系的物相均一性可分为均相催化剂和非均相催化剂。 5、乙烯产量常作为衡量一个国家基本化学工业发展水平的标志。 6、工程中常以C5和C5以上液相产品氢含量不低于8%作为裂解深度的限度。 7、由于受炉管耐热程度的限制，管式裂解炉出口温度一般均限制在950℃以下。 8、乙烯生产中常采用脱除乙炔的方法有溶剂吸收法和催化加氢法。 9、裂解气深冷分离中，脱甲烷塔和乙烯精馏塔是两个关键的精馏塔。10、芳烃中的三苯和烯烃中的三烯是化学工业的基础原料，其中三苯是指苯、甲苯和二甲苯。 10、芳烃中的三苯和烯烃中的三烯是化学工业的基础原料，其中三烯是指乙烯、丙烯和丁二烯。 11、工业上分离对二甲苯的主要方法有：深冷结晶分离法、_ 络合分离法_和模拟移动床吸附分离法。 12、按脱硫剂的状态来分，脱硫方法有__ ___和__ __两大类。 13、烃类选择性氧化可分为：碳链不发生断裂的氧化反应、碳链发生断裂的氧化反应和氧化缩合反应三种。 14、氧化反应是一大类重要的化学反应，其特征为：反应放热量大、反应不可逆、氧化途径复杂多样、过程易燃易爆。 15、羰基合成的初级产品为醛 16、高压法甲醇羰化反应合成醋酸采用的催化剂为钴碘催化剂、低压法采用铑碘催化剂。 17、目前对乙烯氧氯化的反应机理主要有两种不同看法。一种认为是氧化-还原机理；另一种认为是环氧乙烷机理。 1、裂解炉在裂解过程中，由于有二次反应的存在，炉管会结焦，为了保持设备的正常运行，必须定期给裂解炉管清焦，清焦分清焦和清焦或蒸汽-空气清焦。 2、工业催化剂的使用性能指标为：、、寿命和其它廉价易得、无毒、易分离等。 3、裂解气中酸性气体脱除的方法有碱洗法和两种。 4、裂解气深冷分离中，和乙烯精馏塔是两个关键的精馏塔。 5、工业上分离对二甲苯的主要方法有：、_ _和模拟移动床吸附分离法。 6、按脱硫剂的状态来分，脱硫方法有__ ___和__ __两大类。 三、选择题（每小题1分，共10分） 1、下列哪个过程属于对石油的一次加工： A．烃类热裂解；B. 催化重整；C. 催化裂化；D.常压蒸馏和减压蒸馏 2、各族烃类的裂解反应难易顺序为：p61 A. 正烷烃>异烷烃>环烷烃>芳烃 B. 正烷烃<异烷烃<环烷烃<芳烃 ---------------------------------------- 装-------------------------------------- 订------------------------------------- 线----------------------------------------------------
化学工艺学习题及解答
习题及解答 第二章化工资源及初步加工 2-1、煤、石油和天然气在开采、运输、加工和应用诸方面有哪些不同？ 答：（1）开采：一个煤矿往往有多层煤层。每煤层的厚度也不同，为此需建造长长的坑道，铺上铁轨，才能从各层将煤运出。为运送物资和人员，还需要建造竖井，装上升降机。石油和天然气，用钻机钻道并建立油井（或气井）后，借用自身的压力（开采后期需抽汲），石油及天燃气即可大量从地下喷出，因此开采比煤方便得多。 （2）运输：煤用铁路或轮船运输，运力受限制，石油和天然气一般采用管道输送，初期投资似乎较大，但从长期看还是划算的，管道输送成本低、方便，也不受运力限制。 （3）加工：煤是高分子量缩聚物，一般用热化学方法处理，将煤裂解，可得到气体、液体和固体产物，由于成分复杂，从中制取纯物质难度较大。石油和天然气是由许多小分子量有机物组成的混合物，一般采用物理方法将混合物分离和提纯。为增加某一组分（或馏分）的产量，也常采用化学方法（如化学合成或化学热裂解）。因此，由石油和天然气加工制得的化工产品，比煤多得多，生产成本也比煤低。 （4）应用：煤主要用作一次性能源。随着石油资源日益枯竭，由煤合成液体燃料已引起世界各国的重视，并得到迅速发展，继而带动煤化工工业的发展。煤化工产品的品种、品质和数量不断增加。人们指望在不久的将来，由煤化工和天然气逐步取代石油化工，成为获取化工产品的主要途径。石油大量用作发动机燃料，由石油为原料形成的石油化工目前仍为世界各发达国家的支柱产业。大多数的化工产品都由石化行业生产出来。但随着石油资源的枯竭，石油化工将逐步缩，并被煤化工和天然气化工取代。天然气目前大量用作民用燃料。但以天然气为原料的C1化学工业发展迅速，天然气资源丰富，开采和运输方便，以它为原料合成发动机液体燃料，投资和生产本也比较低廉。今后，天然气化工和煤化工一样，将逐步取代石化工，成为化学工业的主要产业。 2-2、试叙述煤化程度与煤的性质及应用的关系。 答：在泥炭化阶段，经好养细菌和厌氧细菌分解，植物开始腐败，植物中的蛋白质开始消失，木质素、纤维素等大为减少，产生大量腐蚀酸。但植物残体清晰可见，水分含量很高，这一阶段得到的泥炭，大量用作民用燃料，工业价值甚小。 在煤化阶段，形成的泥炭在地热、地压的长期作用下，开始进一步演变，首先有无定形的物质转换为岩石状的褐煤，腐植酸大为减少，并发生脱水，增石炭作用（由缩合和叠合作用得到）氢和氧含量降低，褐煤水含量仍高，发热量亦不高，由于缩合和叠合作用处于初级阶段，用作民用燃料、煤气化原料尚可，用作炼焦原料则不宜。在地压和地热的继续作用下，褐煤中的有机质进一步反应，逐步形成凝胶化组份、丝炭组分和稳定组份。由于成煤原料（植物）和成煤条件的差异，形成的上述组分的含量各不相同，所得的烟煤品质也不同。
化学工艺学试卷及答案剖析
化学工艺学试卷（两套） 一、选择题（2分/题） 1.化学工业的基础原料有( ) A石油 B汽油 C乙烯 D酒精 2.化工生产中常用的“三酸二碱”是指( ) A硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾 B硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾 C硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠 D硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾 3.所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料，其中的三烯是指( ) A乙烯、丙烯、丁烯 B乙烯、丙烯、丁二烯 C乙烯、丙烯、戊烯 D丙烯、丁二烯、戊烯 4.天然气的主要成份是（） A乙烷 B乙烯 C丁烷 D甲烷 5.化学工业的产品有( ) A钢铁 B煤炭 C酒精 D天然气 6.反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是( ) A石油 B乙烯 C苯乙烯 D丁二烯 7.在选择化工过程是否采用连续操作时，下述几个理由不正确的是( ) A操作稳定安全 B一般年产量大于4500t的产品 C反应速率极慢的化学反应过程 D工艺成熟 8.进料与出料连续不断地流过生产装置，进、出物料量相等。此生产方式为( ) A间歇式 B连续式 C半间歇式 D不确定 9.评价化工生产效果的常用指标有（） A停留时间 B生产成本 C催化剂的活性 D生产能力 10.转化率指的是( ) A生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数 B生产过程中得到的产品量占理论上所应该得到的产品量的百分数 C生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比 D在催化剂作用下反应的收率 11.电解工艺条件中应控制盐水中Ca2+、Mg2+等杂质总量小于（ ) A 10μg/L B 20mg/L C 40μg/L D 20μg/L 12.带有循环物流的化工生产过程中的单程转化率的统计数据（）总转化率的统计数据。 A大于 B小于 C相同 D无法确定 13.（）表达了主副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。A转化率 B选择性 C收率 D生产能力 14.三合一石墨炉是将合成、吸收和（）集为一体的炉子。 A 干燥 B 蒸发 C 冷却 D 过滤 15.转化率X、选择性S、收率Y的关系是（） A Y=XS B X=YS C S=YX D以上关系都不是 16.化工生产一般包括以下( )组成 A原料处理和化学反应 B化学反应和产品精制
化学工艺学试题答案
《化学工艺学》考查课期末试题 班级：08化工（1）班学号：08003028姓名：李强 1.现代化学工业的特点是什么？ 答：1、原料、生产方法和产品的多样性与复杂性；2、向大型化、综合化、精细化发展；3、多学科合作、技术密集型生产；4、重视能量合理利用、积极采用节能工艺和方法；5、资金密集，投资回收速度快，利润高；6、安全与环境保护问题日益突出。 2.什么是转化率？什么是选择性？对于多反应体系，为什么要同时考 虑转化率和选择性两个指标？ 答：1、转化率：指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率 或百分率，用符号X表示。定义式为X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量对于循环式流程转化率有单程转化率和全程转化率之分。 单程转化率：系指原料每次通过反应器的转化率 XA=组分A在反应器中的转化量/反应器进口物料中组分A的量 =组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量+循环物料中组分A的量全程转化率：系指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所达到的转化率 XA,tot=组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量 2、选择性：用来评价反应过程的效率。选择性系指体系中转化成目的产物的某 反应量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。用符号S表示， 定义式S=转化为目的产物的某反应物的量/该反应物的转化总量 或S=实际所得的目的产物量/按某反应物的转化总量计算应得到的目的产物理论量 3、因为对于复杂反应体系，同时存在着生成目的产物的主反应和生成副产物的 许多副反应，只用转化率来衡量是不够的。因为，尽管有的反应体系原料转化率很高，但大多数转变成副产物，目的产物很少，意味着许多原料浪费了。所以，需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率。 3.催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产 中如何正确使用催化剂？ 答：1、基本特征包括：催化剂是参与了反应的，但反应终止时，催化剂本身未 发生化学性质和数量的变化，因此催化剂在生成过程中可以在较长时间内使用；催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速反应），但不能改变平衡；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。 2、作用：提高反应速率和选择性；改进操作条件；催化剂有助于开发新的反应
化学工艺学复习题
一、简答题 1.化学工业按生产的产品分类可分为那几大类？ 答：化学工业按产品分类可分为如下几大类： （1）无机化学工业。 （2）有机化学工业 （3）精细化学品工业 （4）高分子化学工业 （5）生物化工工业。 2.化学工业的主要资源包括那些？ 答：化学工业的主要资源包括：无机化学矿，石油，煤，天然气，生物质，再生资源，空气和水等。 3.化工生产过程一般可概括哪三大步骤？ 答：化工生产过程一般可概括为：原料预处理；化学反应；产品分离与精制三个步骤。 4. 烃类裂解发生的基元反应大部分为自由基反应哪三个阶段？ 链引发反应、链增长反应、链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应时自由基的转变过程，在这个过程中一种自由基的消失伴随着另一种自由基的产生，反应前后均保持着自由基的存在；链终止是自由基消亡生产分子的过程。 5.烯烃裂解反应主要发生反应有哪些？ 1）断链反应 2）脱氢反应 3）歧化反应 4）双烯合成反应 5）芳构化反应 6. 什么叫烃类的热裂解？ 石油烃类在高温和无催化剂存在的条件下发生分子分解反应而生成小分子烯烃或（和）炔烃的过程。 7.属于对石油的一次加工和二次加工的过程分别有哪些？ 一次加工：常压蒸馏、减压蒸馏；二次加工：催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解、烷基化、异构化、焦化。 8.裂解气出口急冷操作的目的？ 裂解炉出口的高温裂解气在出口高温条件下将继续进行裂解反应，由于停留时间的增长，二次反应增加，烯烃损失随之增多。为此，需要将裂解炉出口高温裂解气尽快冷却，通过急冷以终止其裂解反应。当裂解气温度降至650℃以下时，裂解反应基本终止。急冷有间接急冷和直接急冷之分。 二、写出下列过程的主要化学反应，催化剂，反应压力和反应温度。 1.二氧化硫接触氧化制三氧化硫。 （1）化学反应：SO 2 + 1/2O 2 SO 3 （2）催化剂：活性组分：V 2O 5 。载体：硅胶、硅藻土及其混合物。助催化剂：K 2 O、K 2 SO 4 、TiO 2 、MoO 3 等。 （3）反应压力：常压。 （4）反应温度：400~600℃ 2.双加压法氨接触氧化制一氧化氮。 （1）化学反应：4NH 3 + 5O 2 4 NO + 6H 2 O （2）催化剂：Pt网。 （3）反应压力：0.25~0.5MPa。（4）反应温度：850~860℃
化学工艺学复习试题和答案
1、基本有机化学工业的任务是什么？ 指生产有机小分子化合物的工业部门。进行的主要反应有裂解、氧化还原、加氢-脱氢、水解-水合和羰基化等。产品有低级烯烃、醇、酸、脂和芳烃等 2、天然气中的甲烷化工利用主要有哪三条途径？ ●经转化先制成合成气，或含氢很高的合成氨原料气，然后进一步合成甲醇、氨、高级醇和羰基化学 品； ●经部分氧化制乙炔； ●直接制造化工产品，如制造炭黑、氢氰酸、各种氯甲烷、硝基甲烷、甲醇和甲醛。 3、催化裂化条件下，主要发生的化学反应？ ●烷烃的的裂解，产物以C3、C4和中等大小的分子居多 ●异构化、芳构化、环烷化，使裂解产物中异构烷烃、环烷烃和芳香烃的含量增多； ●氢转移反应（即烯烃还原成饱和烃），使催化汽油中容易聚合的二烯烃类大为减少 ●聚合、缩合反应 4、催化重整过程所发生的化学反应主要有那几类？ 六环环烷烃的脱氢；五元环烷烃异构化再脱氢；烷烃环化再脱氢；烷烃异构化；加氢裂化 5、加氢裂化过程发生的主要反应有哪些？ 加氢裂化是催化裂化技术的改进，在临氢条件下进行催化裂化，可抑制催化裂化时的发生的脱氢缩合反应，避免焦炭的生成。主要反应有加氢精制、加氢裂化。加氢精制，以除去原料中的硫、氮、氧等杂质，和二烯烃，以改善加氢裂化所得的油料的质量；加氢裂化，在裂化活性较高的催化剂上进行裂化反应和异构化反应，最大限度的生产汽油和中间馏分油 6、基本有机化学工业中有关煤的化学加工方法有哪些？ 焦化-气化-液化；热解-气化-发电；气化-合成-燃料；液化-燃料-气化；液化-加氢气化 7、什么叫烃类热裂解法？ 烃类热裂解：轻质烃类在高温（850°C）下受热分解生成分子量较小的烃类以制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳烃等基本有机化工产品的化学过程。 8、烷烃热裂解的一次反应主要有哪些？ 脱氢反应：R-CH2-CH3 R-CH=CH2+H2 断链反应：R-CH2-CH2-R’R-CH2=CH2+R’H 9简述在烷烃热裂解中，烷烃脱氢和断链难易的规律？ ●同碳原子数的烷烃，C-H键能大于C-C键能，固断链比脱氢容易 ●烷烃的相对稳定性随碳链的增加而降低 ●脱氢难易与烷烃的分子结构有关，叔氢最易脱去，仲氢次之 ●带支链的C-H键或C-C键，较直链的键能小 ●低分子烷烃的C-C键在分子两端断裂比在分子链中央断裂容易，较大分子量的烷烃反之。 10、环烷烃热裂解的规律是什么？ 环烷烃热裂解易得芳烃，含环烷烃较多的原料，裂解产物中丁二烯、芳烃的收率较高，乙烯较低，单环烷烃生成乙烯、丁二烯、单环芳烃 多环烷烃生成C4以上烯烃、单环芳烃 11、芳烃热裂解的反应类型？ 芳烃不易裂解为烯烃，主要发生侧链断链脱Ｈ及脱H缩合反应。芳烃的一次反应中，芳烃经脱氢缩合转化为稠环芳烃，再转化为焦炭。固有：脱Ｈ缩合、断侧链反应，脱氢反应、开环脱氢。 12、简述各类烃类热裂解的规律？ 烷烃：正构烷烃最利于乙烯、丙烯的生成，且烯烃的分子量越小，总产率越高。异构烷烃的烯烃总产率低于同碳原子数的正构烷烃； 烯烃：大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯；烯烃能脱氢生成炔烃、二烯烃，进而生成芳烃； 环烷烃：环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应； 芳烃：无烷基的芳烃基本上不易裂解为烯烃，有烷基的芳烃，主要是烷基发生断和脱氢反应，芳环不开裂，可脱氢缩合为多环
化学工艺学复习思考题
化学工艺学复习思考题 第一章 1. 何谓化学工艺？ H2 2. 化学工业的特点是什么？ H6 3. 化学工业的原料资源是从何而来？ H8-9 4. 化学工业的主要产品有哪几类？ H10-14 第二章 1．名词解释：石油（H3）、天然气、干气、湿气（ H7）、煤、煤干馏、煤气化、煤液化（H8）、化工生产工艺流程、工艺流程图（H12-13）、生产能 力、生产强度、时空收率、转化率、选择性、收率（H14-16）、单程转化率、 全程转化率、一次转化率、总转化率、平衡转化率、一次收率、平衡产率、 总收率（H17-22）、催化剂（H32）、 2．石油组成？石油中的化合物可以分为哪三类？ H3 3．熟悉原油常、减压蒸馏工艺流程？ H4-5 4．试比较馏分油的化学加工（二次加工）中催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解所采用原料、生成的产物、催化剂及流程特点区别？ H6+书P15-19 5．煤的加工路线有哪三种？ 6．化工生产过程有哪三步？原理预处理、化学反应、产品分离及精制 H11 7．何谓对于多反应体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？（H14-22） 8．物料衡算及热量衡算。衡算的一般步骤 H42
9．催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？（H32） 10．哪些反应条件对化学平衡和反应速率有较大影响？H27-30 第三章 1．名词解释：热泵绝热精馏 2．根据热力学反应标准自由焓和化学键如何判断不同烃类的裂解反应难易程度、可能发生的裂解位置及裂解产物；解释烷烃、环烷烃及芳烃裂解反应规律，造成裂解过程结焦生炭的主要反应是哪些？书54-61 3．在原料确定的情况下，从裂解过程的热力学和动力学出发，为了获得最佳裂解效果，应选择什么样的工艺参数（停留时间、温度、压力……）,为什么？ 书66-70 4．提高反应温度的技术关键在何处？应解决什么问题才能最大限度提高裂解温度？书72-73 5．为了降低分压，通常加入稀释剂，试分析稀释剂加入量确定的原则是什么？ H14, H18 6．试讨论影响热裂解的主要因素有哪些？裂解原料，裂解温度和停留时间、烃分压、裂解深度书71-78 7．裂解气出口的急冷操作目的是什么？可采取的方法有几种，你认为哪种好。 为什么？H23-24 8．了解裂解炉的清焦原理，什么情况下需清焦？可采取的方法有几种？ H26 9．裂解气进行预分离的目的和任务是什么？裂解气要严格控制的杂质有哪些？ 这些杂质存在的害处？用什么方法除掉这些杂质，这些处理方法的原理是什
化学工艺学考试试卷2答案
阅卷须知：阅卷用红色墨水笔书写，得分用阿拉伯数字写在每小题题号前，用正分表示，不得分则在题号前写0；大题得分登录在对应题号前的得分栏内；统一命题的课程应 集体阅卷，流水作业；阅卷后要进行复核，发现漏评、漏记或总分统计错误应及时更正； 对评定分数或统分记录进行修改时，修改人必须签名。 题号一二三四总分得分 阅卷人 复核人 一、填空题（每空2分，共21分） 1、选择性是指体系中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。 2、化学工艺学是以过程为研究目的，是将化学工程学的先进技术运用到具体生产过 程中，以化工产品为目标的过程技术。 3、由反应方程式CH 4+H 2 O=CO+3H 2 表示的反应，常被称为天然气蒸汽转化 反应。 4、由煤制合成气生产方法有：固定床间歇式气化法、固定床连续式气化法、流化床 连续式气化法、气流床连续式气化法。 5、具有自由基链式反应特征，能自动加速的氧化反应。使用催化剂加速链的引发， 称为催化自氧化。 6、烯烃甲酰化是指在双键两端的C原子上分别加上一个氢和一个甲酰基制备多一个碳原子的醛或醇。 7、工业上氯乙烯的生产方法有乙炔法、联合法和烯炔法、平衡氧氯化法。 得分
8、影响加氢反应的因素有温度、压力和反应物中H 的用量。二、名词解释（每小题4分，共20分） 1、转化率 转化率指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率，用X 表示错误!未找到引用源。； 2、族组成 PONA 值，适用于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油的化学特性 3、C 1化工 凡包含一个碳原子的化合物参与反应的化学称为C 1化学，涉及C 1化学反应的工艺过程和技术称为C 1化工。 4、催化加氢 指有机化合物中一个或几个不饱和的官能团在催化剂的作用下与氢气加成。 5、选择性氧化 烃类及其衍生物中少量H 原子或C 与氧化剂发生作用，而其他H 和C 不与氧化剂反应的过程。 三、简答题（每小题5分，共35分）1、裂解气进行预分离的目的和任务是什么？ 目的和任务：①经预分馏处理，尽可能降低裂解气的温度，从而保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解气压缩机的功耗。（1分）②裂解气经预分馏处理，尽可能分馏出裂解气的重组分，减少进入压缩分离系统的负荷。 （1分）③在裂解气的预分馏过程中将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收，用以再发生稀释蒸汽，从而大大减少污水 排放量。（2分）④在裂解气的预分馏过程中继续回收裂解气低能位热量。 （1分）2、简述芳烃馏分的分离方法 沸点接近形成共沸物，蒸馏法、溶剂萃取法。（3分） 从宽馏分中分离苯、甲苯、二甲苯用萃取蒸馏法（2分） 3、天然气-水蒸气转化法制合成气过程为什么天然气要预先脱硫才能进行转化？用哪些方法较好？ 预先脱硫是为了避免蒸汽转化催化剂中毒。（2分）脱硫方法有干法和湿法。干法分为吸附法和催化转化法。湿法分为化学吸收法、物理吸收法、物理 -化学吸收法和湿式氧化法。（3分） 4、非均相催化氧化的特点是什么？ 反应温度较高，有利于能量的回收和节能（ 1分）得分得分
化工工艺学习题全集
化工工艺学练习题 一、填空题 1. 化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三 大步骤。 2. 根据变质程度不同，煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤；随变质程 度增加碳含量增加，氢和氧含量降低。化学工艺学是研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学，内容包括生产方法、原理、流程和设备。 3. 高含量的烷烃，低含量的烯烃和芳烃是理想的裂解原料。 4. 化工中常见的三烯指乙烯、丙烯、丁二烯；三苯指苯、甲苯、二甲苯。 5. 石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物构成的 混合物。石油中的化合物可以分为烷烃、环烷烃、芳香烃三大类。 6. 为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次加工。一次 加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏；二次加工主要方法有：催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化等。 7. 辛烷值是衡量汽油抗爆震性能的指标，十六烷值是衡量柴油自燃性能的 指标。 8. 天然气的主要成分是甲烷。 9. 天然气制合成气的方法有蒸汽转化法和部分氧化法，主要反应分别是 和。 10. 硫酸生产以原料划分主要有硫磺制酸、硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸和石膏 制酸等。 11. 工业气体或废气脱硫方法分为两种，高硫含量须采用湿法脱硫，低硫含 量可以采用干法脱硫。 12. SO 2氧化成SO 3反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，因此，降低温 度、提高压力有利于平衡转化率的提高。 13. 接触法制硫酸工艺中主要设备包括沸腾炉、接触室和吸收塔。 14. 硫酸生产工艺大致可以分为三步，包括SO 2的制取和净化、SO 2氧化成SO 3和 SO 3的吸收。 15. 稀硝酸生产工艺大致可以分为三步，包括氨氧化制NO 、NO 氧化制NO 2和 水吸收NO 2制酸。 17硝酸生产的原料有氨、空气和水。 16. 浓硝酸生产方法有直接法、间接法和超共沸酸精馏法。 17. 氨的主要用途是生产化肥和硝酸。 18. 平衡氨浓度与温度、压力、氢氮比和惰性气体浓度有关。当温度降低， 或压力升高时，都能使平衡氨浓度增大。 19. 目前合成氨生产的主要原料有两种，它们是煤和天然气。 20. 甲烷化反应是CO+3H 2=CH 4+H 2O 。 21. 氯在氯碱厂主要用于生产液氯和盐酸。 22. 氯碱厂的主要产品一般有烧碱、盐酸、和液氯。 23. 食盐水电解阳极产物是Cl 2，阴极产物是NaOH 和H 2。 24. 食盐水电解制氯碱方法有隔膜法、汞阴极法和离子交换膜法。 25. 氯碱生产工艺中，食盐电解槽是核心设备，已知有三种不同的电解槽， 它们是离子膜电解槽、隔膜电解槽、和水银电解槽 26. 铬铁矿焙烧主要有两种方法，它们是有钙焙烧和无钙焙烧。有钙焙烧生 产铬盐的主要废物是铬渣，它含有致癌物六价铬。 27. 常见的铬盐产品主要有重铬酸钠、重铬酸钾、铬酐和（铬绿）Cr 2O 3。 28. 目前纯碱生产主要有三种方法，它们是索尔维制碱法(氨碱法)、侯氏制 碱法(联碱法)和天然碱法。 29. 索尔维制碱法主要原料是NH 3、CaCO 3与NaCl 。 30. 索尔维制碱法的总反应可以写成2NaCl+CaCO 3=Na 2CO 3+CaCl 2，则该反应的 原子利用度为48.85%（已知原子量Na ：23，C ：12，O ：16，Ca ：40，Cl ：35.5）。 31. 侯氏制碱法主要原料是NH 3、CO 2与NaCl 。 32. 侯氏制碱法的主要产品是Na 2CO 3和NH 4Cl 。 33. 湿法磷酸生产的两种主要原料是磷矿石和硫酸。 34. 磷酸生产工艺主要是根据硫酸钙结晶形式划分的，硫酸钙常见有三种结 晶形式，分别是两水、半水和无水。 35. 烷基化最典型的应用是烷基化汽油生产和甲基叔丁基醚(MTBE)生产。 36. 甲基叔丁基醚(MTBE)是常用的汽油添加剂，是通过烷基化反应生产的。 37. 氯化反应主要有三种类型，分别是加成氯化、取代氯化和氧氯化。 38. 生产氯乙烯主要原料是乙炔和乙烯。 39. 氯乙烯的主要生产方法有乙烯氧氯化和乙炔和氯化氢加成。 40. 烃类热裂解中一次反应的主要产物为乙烯和丙烯。 41. 烷烃热裂解主要反应为脱氢反应和断链反应。 42. 羰基化最典型的应用是甲醇制醋酸。 43. 催化剂一般由活性组分、载体和助催化剂组成。 44. 乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活性组分是Ag 。 45. 丙烯腈的主要生产方法是氨氧化，主要原料是丙烯和氨。 46. 环氧乙烷的主要生产方法是乙烯环氧化，生产原料是乙烯和氧，主要用 途是乙二醇。 47. 皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应。 48. 煤的化工利用途径主要有三种，它们是煤干馏、煤气化和煤液化。 49. 已知有三种不同煤气化工艺，它们是固定床、流化床、和气流床。 50. 煤干馏产物有焦炭、煤焦油和焦炉气。 51. 水煤气是以水蒸气为气化剂制得的煤气，主要成分是CO 和H 2。半水煤气 是以空气和水蒸气作气化剂制得的煤气，主要成分是CO 、H 2和N 2。 52. 合成气的主要成分是CO 和H 2。 53. 煤气化发生炉中煤层分为灰渣层、氧化层、还原层、干馏层和干燥层。 54. 煤液化有两种工艺，它们是直接液化和间接液化。 55. 精细化学品是指小吨位、高附加值、具有特定用途或功能的化工产品。 56. 精细化学品生产常用的单元反应有磺化、硝化、氯化。 57. 绿色化学目标为任何一个化学的活动，包括使用的化学原料、化学和化 工过程、以及最终的产品，对人类的健康和环境都应该是友好的。 58. 高分子化合物是指相对分子量高达104 ~106 的化合物。 59. 高分子聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。 60. 石油化工中的三大合成材料指合成塑料、合成橡胶、合成纤维。 61. 常用的塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)。 62. 常用的合成纤维有涤纶、锦纶和腈纶。 63. 根据介质不同，聚合方法有四种，分别是本体聚合、溶液聚合、乳液聚 422 CH +H O CO+3H →422 CH +1/2O CO+2H →
化学工艺学试卷及答案
化学工艺学试卷及答案
化学工艺学试卷（两套） 一、选择题（2分/题） 1.化学工业的基础原料有( ) A石油 B汽油 C乙烯 D酒精 2.化工生产中常用的“三酸二碱”是指( ) A硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾 B硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾 C硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠 D硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾 3.所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料，其中的三烯是指( ) A乙烯、丙烯、丁烯 B乙烯、丙烯、丁二烯 C乙烯、丙烯、戊烯 D丙烯、丁二烯、戊烯 4.天然气的主要成份是（） A乙烷 B乙烯 C丁烷 D甲烷 5.化学工业的产品有( ) A钢铁 B煤炭 C酒精 D天然气 6.反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是( ) A石油 B乙烯 C苯乙烯 D丁二烯 7.在选择化工过程是否采用连续操作时，下述几个理由不正确的是( ) A操作稳定安全 B一般年产量大于4500t的产品 C反应速率极慢的化学反应过程 D工艺成熟 8.进料与出料连续不断地流过生产装置，进、出物料量相等。此生产方式为( ) A间歇式 B连续式 C半间歇式 D不确定 9.评价化工生产效果的常用指标有（） A停留时间 B生产成本 C催化剂的活性 D生产能力 10.转化率指的是( ) A生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数 B生产过程中得到的产品量占理论上所应该得到的产品量的百分数 C生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比 D在催化剂作用下反应的收率 11.电解工艺条件中应控制盐水中Ca2+、Mg2+等杂质总量小于（ ) A 10μg/L B 20mg/L C 40μg/L D 20μg/L 12.带有循环物流的化工生产过程中的单程转化率的统计数据（）总转化率的统计数据。 A大于 B小于 C相同 D无法确定 13.（）表达了主副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。 A转化率 B选择性 C收率 D生产能力 14.三合一石墨炉是将合成、吸收和（）集为一体的炉子。 A 干燥 B 蒸发 C 冷却 D 过滤 15.转化率X、选择性S、收率Y的关系是（） A Y=XS B X=YS C S=YX D以上关系都不是 16.化工生产一般包括以下( )组成
化工工艺学习题与答案
化工工艺学试题（1） 一、填空：（每空1分共10分） 1. 目前工业上对、间二甲苯的分离方法有----------------------------、 ------------------------------和-----------------------------------三种。 2. 乙苯催化脱氢合成苯乙烯时脱氢部分常用-----------------------和-----------------------两种 类型反应器。 3、催化加氢反应所用的催化剂以催化剂的形态分有-------------------------、 -----------------------------、-----------------------------、 -------------------------------、-------------------------五种？ 1、低温结晶分离法、络合分离法和模拟移动床吸附法三种。 3、金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物、金属硫化物、金属络合物。 二、简答（每题5分，共90分） 1、煤的干馏和煤的气化的定义。 答：将煤隔绝空气加热，随着温度的升高，煤中有机物逐渐开始分解，其中挥发性物质呈气态逸出，残留下不挥物性产物主是焦炭或半焦，这种加工方法称煤的干馏。煤、焦或半焦在高温常压或加压条件下，与气化剂反应转化为一氧化碳、氢等可燃性气体的过程，称为煤的气化。 2、什么叫烃类热裂解？ 答：烃类热裂解法是将石油系烃类原料(天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等)经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其它分子量不同的轻质和重质烃类。 3、烃类热裂解的原料有哪些？ 答： 4、烃类热裂解过程有何特点？ 答：①强吸热反应，且须在高温下进行，反应温度一般在750K以上；②存在二次反应，为了避免二次反应，停留时间很短，烃的分压要低；③反应产物是一复杂的混合物，除了气态烃和液态烃外，尚有固态焦的生成。 5、烃类热裂解制乙烯的分离过程中，裂解气为什么要进行压缩？为什么要分段压缩？ 答：裂解气中许多组分在常压下都是气体，沸点很底，为了使分离温度不太底，可以适当提高分 离压力。多段压缩有如下好处：节省压缩功；段与段中间可以进行降温，避免温度太高引起二烯 烃的聚合；段与段中间也可便于进行净化和分离。 6、烃类裂解制乙烯的过程中，为什么要对裂解气进行脱酸性气体？怎样进行脱除？ 答：酸性气体主要是指二氧化碳和硫化氢，另外还含有少量有机硫化物，这些酸性气体过多会对分离过程带来危害：例如硫化氢会腐蚀管道和设备，使加氢脱炔催化剂中毒，使干燥用的分子筛寿命缩短，二氧化碳会结成干冰，会堵塞管道，他们对产物的进一步利用也有危害，所以必须脱除。用碱洗法脱除；酸性气体量多时可以先用乙醇胺脱除，再用碱洗法彻底除去。 7、脱甲烷塔高压法和低压法有何优缺点？