化工工艺学考试复习题
第一章 绪论
1、化工工艺学：研究由化工原料到化工产品的转化工艺，系指原料物质经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转化的全部化学和物理的措施。
2、化工工艺学是研究内容：由化工原料加工成化工产品的生产过程的生产方法、原理、流程和设备。
3、化工工艺学的研究目的：是创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。
4、化工生产过程：原料预处理、化学反应、产品分离及精制和产品包装与储运四大步骤
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、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。 第二章 化工原料
1、化学工业的主要原料：包括煤、石油、天然气和农副产品等。
2、煤的化工利用途径主要有煤干馏、煤气化、煤液化 、煤制电石。
3、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 和烃类热裂解等。
4、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
5、煤的干馏在隔绝空气条件下加热煤，使其分解的过程，形成气态（煤气）、液态（焦油）和固态（半焦或焦炭）.
6、煤的气化以煤、焦炭（半焦）为原料，以水蒸汽、氧气或空气为气化剂，在高温（900～1300℃）条件下，转化成主要含有氢气和一氧化碳的过程。
7、原油预处理：方法：用加破乳剂和高压电场联合作用的脱水脱盐——电脱盐脱水。罐注水目的：溶解原油中结晶盐、减弱乳化剂作用、利于水滴聚集。原理：破乳剂和高压电场作用下破乳化，使水凝聚沉降分离。为什么原油要进行预处理：含盐、含水来源；含水——增加燃料消耗和冷却水消耗；含盐、----在炉管、换热器管形成盐垢，堵塞管路；设备腐蚀
8、原油常减压蒸馏主要设备：常压塔，蒸馏塔。原因：其中350℃以上的高沸点馏分，在高温（>400℃）会发生分解和缩合反应，产生焦炭 ，导致管路堵塞. 现代技术通过减压蒸馏可从常压重油中拔出低于550℃的馏分。
9、辛烷值：概念：汽油在内燃机中燃烧时抗爆震性能指标。与汽油组分有关。辛烷值越大抗爆震性越好。规定：异辛烷的辛烷值为100，正庚烷为0，两者按不同比例混合成标准燃料油。提高方法：Ⅰ、添加四醋酸铅（有毒，无铅汽油替代）Ⅱ、催化裂化、催化重整得到芳烃、环烷烃、异构烷烃调整汽油（最好方法）Ⅲ、添加高辛烷值组分如MTBE （MTBE 致癌作用）
10、原油二次加工概念：重质馏分及渣油再进行化学结构上的破坏加工生成汽油、煤油等轻质油品过程。原油二次加工方法：热裂化、催化裂化、催化加氢裂化、催化重整。
11、催化加氢裂化优点：（1）生产灵活性大；（2）产品收率高，质量好；（3）没有焦炭沉积，不需要再生催化剂，可采用固定床反应器；（4）总的过程是放热，反应器中需冷却；（5）加氢裂化所得的汽油辛烷值低，须经重整将它的辛烷值提高。
12、催化重整：重要的二次加工方法，以石脑油为原料在催化剂作用下，烃类分子重新排列成新分子结构的工艺过程。目的：生产高辛烷值汽油组分，为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料，生产化工过程所需溶剂、油品加氢所需高纯度廉价氢气和民用燃料液化气等副产品。
13、催化重整工艺流程：1）预脱砷和预分馏工序：2）预加氢工序：脱除S 、O 、N 、As 等杂质。氢气在反应器中的作用是加氢,带出杂质气体和导出加氢反应产生的热量。3）催化重整工序：4）后加氢工序：在重整油中混入部分不饱和烃,它们若混入芳烃产品中,会使芳烃变色,质量变坏,故要在和预加氢基本相同的条件下再进行一次加氢操作。5）稳定系统6）芳烃抽提7）芳烃分离 第三章 无机化工 合成氨
1、合成氨生产过程：(1) 原料气制备：用煤或原油、天然气制含氮、氢的原料气。(2)原料气净化：将CO 、CO
2、S 脱除到ppm 级。(3) 压缩和合成：高温、高压，净化后原料气经过压缩到15~30MPa 、450℃左右，在催化剂作用下在合成塔内生成氨。
2、合成氨原料气制备二段转化目的和设备：目的：转化率高必须转化温度高，全部用高温度，设备和过程控制不利，设备费用和操作费用高。一段温度只在800°C 左右，对合金钢管要求低，材料费用降低。在二段才通入空气，使与一段的H 2反应产生高温，保证二段转化完全。因此，采用二段方式将一段转化气中的甲烷继续转化；加入空气提供合成氨反应需要的氮；燃烧部分转化气中的氢气为转化炉供热， 设备：一段转化炉，二段转化炉
3、合成氨原料气制备工艺条件：a. 压力：3~4MPa ，降低能耗，提高余热利用价值，减少设备体积降低投资；b. 温度：一段炉温度760~800℃，主要考虑投资费用及设备寿命 c. 水碳比：水碳比高，残余甲烷含量降低，且可防止析碳。因此采用较高水碳比，约3.5-4.0。d. 空速：以整个原料气的干基、湿基，或以甲烷、氮气为基准。
4、合成氨原料气制备中天然气蒸汽转化法原理与流程：CH 4(g) + H 2O(g)=CO(g) + 3H 2(g)，一定比例氢氮合成气预热后，进入加氢反应器和氧化锌脱硫罐，配入中压蒸气达到一定水碳比后进入一段转化炉，一段转化气再进入二段转化炉，与二段转化炉中的工艺空气汇合，通过催化剂床层继续反应。
422
CH +H O CO+3H →422
CH +1/2O CO+2H →
5、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 。
6、煤为原料间歇制取半水煤气时，一个循环包括包括一下五个过程：(1)吹风阶段：空气从炉底收入，进行气化反应，提高燃料层的温度(积蓄热量)，吹风气去余热回收系统或放空。 (2)一次上吹制气阶段：水蒸气相加氮空气从炉底送入，经灰渣区预热进入气化区反应，生成的煤气送入气柜。此过程中，由于水蒸气温度较低，加上气化反应大量吸热，使气化区温度显著下降，而燃料层上部却因煤气的通过，温度有所上升，气化区上移，煤气带走的显热损失增加，因而在上吹制气进行一段时间后，应改变气体流向。 (3)下吹制气阶段：水蒸气和加氮空气从炉顶自上而下通过燃料层，生成的煤气也送入气柜。水蒸气下行时，吸收炉面热量可降低炉顶温度，使气化区恢复到正常位置。同时，使灰层温度提高，有利于燃尽残碳。(4)二次上吹制气阶段：下吹制气后，如立即进行吹风，空气与下行煤气在炉底相遇，可能导致爆炸。所以，再作第二次蒸汽上吹，将炉底及下部管道中煤气排净，为吹风作准备。(5)空气吹净阶段：二次上吹后，煤气发生炉上部空间，出气管道及有关设备都充满了煤气，如吹入空气立即放空或送往余热回收系统将造成很大浪费，且当这部分煤气排至烟囱和空气接触，遇到火星也可能引起爆炸。因此，在转入吹风阶段之前，从炉底部收入空气，所产生的空气煤气与原来残留的水煤气一并送入气柜，加以回收。
7、原料气净化除去有害物质，如硫化物、CO 、CO2等，净化主要包括脱硫、CO 变换和脱除CO2和少量CO 。 8、合成氨原料气净化脱硫：主要是硫化氢，其次是二硫化碳、硫氧化碳等有机硫。脱硫的方法：干法脱硫和湿法脱硫。
9、合成氨原料气净化干法脱硫：干法脱硫适用于含S 量较少情况。氧化锌法（氧化锌脱除有机硫的能力很强，一步脱硫就行。）、钴钼加氢脱硫法（脱除有机硫十分有效的预处理措施。几乎可使天然气中有机硫全部转化成硫化氢。钴钼加氢法还可将烯烃加氢转变成饱和烷烃，从而减少蒸汽转化工序析碳的可能。）
10、合成氨原料气净化湿法脱硫：湿法脱硫适用于含S 量较大场合情况。优点：脱硫剂是便于输送的液体物料；脱硫剂可以再生，并能回收富有价值的化工原料硫磺。分类：化学吸收法（蒽醌二磺酸钠法，即ADA 法）和物理吸收法。
11、合成氨原料气净化一氧化碳变换：原因：脱硫后原料气都含有CO ，但氨的合成生产中不需要CO ，而在一定条件下还会与合成氨的体系催化剂反应，导致催化剂失活，应将其除去。大多数CO 通过变换反应除去，少量通过其他净化法除去。变换反应：CO+H 2O →CO 2+H 2，变换目的：将原料气中CO 变成CO 2和H 2，H 2是合成氨需要的最重要成份。变换反应特点：1、可逆：化学平衡的问题，转化率问题？2、放热；3、等体积；4、催化剂，因此温度越低，水碳比越大，平衡转化率越高，反应后变换气中残余CO 量越少。变换过程工艺条件：温度、压力、水蒸气比例。
12、变换反应通过分段冷却来实施降温：原因：低温条件下变换后残余CO 含量可以有较大的降低；但降低温度，对反应速度不利，因此选择适宜温度进行以提高反应器利用率、减少催化剂用量。由于反应初期转化率低，最适宜温度较高；反应后期，转化率高，最适宜温度较低。 随反应进行，转化率增加，需降低反应温度，而反应放热，需采用分段冷却降温。
13、合成氨原料气净化中压变换和低压变换：中变温度约370℃,中变后CO 降至3％，温度升高到425-440℃，经换热后温度约220 ℃进入低变，低变出口约240℃,残余CO 为0.3-0.5%。
14、合成氨原料气净化二氧化碳脱除：原因：（1）CO2是合成氨催化剂毒物。（2）太高CO2稀释了原料气，降低了氢氮分压。（3）在铜氨洗液、含氨循环气形成碳铵结晶而堵塞管道。（4）CO2可以再利用合成尿素、纯碱、NH4HCO3 等。方法：物理吸收法（甲醇水洗法）；化学吸收法（热钾碱法）；主要分脱碳（吸收塔）和再生（再生塔）两部分，再生需要供给很多热量，也是合成氨中耗能的一个较重要部位。 15、合成氨原料气净化少量一氧化碳的脱除：铜氨液洗涤法；液氮洗涤法---深冷分离法；甲烷化法CO+3H 2=CH 4+H 2O
16、氨合成基本原理： 特点：可逆反应-----转化率的问题?；放热反应----反应热及时移走，温度控
制?；体积缩小----反应压力?；催化剂加速----选择问题，寿命问题 ?-----平衡氨含量随压力升高 、温度降低、惰性气含量减少而增大。 17、氨的合成影响平衡氨含量的因素：1、氢氮比的影响；2、惰性气体含量的影响
18、氨的合成影响反应速率的因素：空速：空速增加，生产强度提高。温度：最适宜温度小于平衡温度。压力：选较高压力。氢氮比：选取合适比例 19、氨的合成流程和主要设备：新鲜气压缩与循环气混合冷却、升温进入氨合成塔。反应后气体经锅炉给水预热器后再向新鲜气供热。只分离很少部分氨后就进入循环压缩，与新鲜气混后冷却，分离氨后再升温进入氨合成塔。主要设备：氨合成塔
20、氨的合成先分离氨与后分离氨：先分离氨再循环，分离功耗小，但压缩功大，合成压力30MPa 。先循环混合再冷却分离，冷冻功耗小但循环功耗大。总能耗小。
21、轴向冷激式合成塔优点：结构简单、催化剂分布和温度分布均匀、控温调温方便、床层通气面大阻力小。径向冷激式合成塔优点：气体通过床层路径短，通气面积更大，阻力更小；适宜用更小粒度催化剂，提高内表面积，减少内扩散影响；催化剂还原均匀；降低能耗，更适宜于离心式压缩机。 硫酸
1、硫酸生产方法：硝化法（SO 2+N 2O 3+H 2O=H 2SO 4+2NO ，2NO+O 2=2NO2 ，NO+NO 2=N 2O 3）、接触法（ 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2O 3 +8SO 2，SO 2 + 0.5O 2 = SO 3，SO 3+H 2O → H 2SO 4）
2、硫酸生产流程：预处理（粉碎、配矿、干燥）；焙烧；净化；转化；吸收。
3、焙烧速率提高途径：提高操作温度、减小硫铁矿粒度、 增加空气与矿粒的相对运动、 提高入炉空气氧含量。
ol -46.22kJ/m H 23-1
298322=?===+ NH N H
4、沸腾焙烧炉特点：优点：生产强度大、硫的烧出率高、传热系数高、产生的炉气二氧化硫浓度高、适用的原料范围广、结构简单、维修方便。不足：炉尘量大，炉尘占总烧渣的60%-70%，除尘净化系统负荷大、需将硫铁矿粉碎至较小粒度，需高压鼓风机，动力消耗大。
5、酸雾：炉气中少量三氧化硫要与水反应生成硫酸，温度较低时，炉气中大多数三氧化硫都转化成硫酸蒸汽（酸雾）。清除方法：静电沉降法。
6、净化杂质目的：除去无用杂质，提供合格原料气。①矿尘（使催化剂中毒）；②As2O3和SeO2（使催化剂中毒）；③HF和SiF4；④H2O和SO3（形成酸雾）
7、净化流程比较：水洗流程：简单、投资省、操作方便，砷和氟的净化率都高。但SO3和SO2溶于水难于回收，使S的利用率低。最大不足是排放有毒含尘污水多，环境污染大。酸洗流程：酸可循环使用，多余酸排出系统他用。可利用炉气中的SO3，提高了S的利用率。酸泥中的砷硒也可回收。最大优点是排污量少，为水洗流程的1/200~1/300。
8、炉气干燥工艺条件选择：①吸收酸的浓度（93-95%硫酸）②气流速度（空塔0.7~0.9m/s）③吸收酸温度（30-45℃）④喷淋密度（10-
15m3/m2·h ）
9、吸收硫酸浓度：当硫酸浓度<98.3%时，水的平衡分压很高，SO3平衡分压很低，当硫酸浓度>98.3%时，水的平衡分压很低，SO3平衡分压很高。只有硫酸浓度=98.3%，水和SO3平衡分压都接近于零，可得到最大的吸收率。
10*、转化→SO2催化氧化工艺条件：1、最适宜温度2、二氧化硫的起始浓度3、最终转化率
11、吸收影响因素：1、吸收酸浓度2、吸收酸温度3、进塔气温度
12*、三废治理：氨-酸法，SO2(g) + 2NH3?H2O(aq) = (NH4)2SO3(aq) + H2O，(NH4)2SO3(aq) + SO2(g) + H2O = 2NH4HSO3(aq)
13、两转两吸流程特点：①反应速度快，最终转化率高；②可用SO2浓度较高的炉气；③减轻尾气污染和尾气处理负荷；④需增加一换热器：一次吸收后需要再加热到420℃左右才能进行转化反应；⑤动力消耗增加。
纯碱
1、纯碱生产方法：氨碱法、联合制碱法（侯氏法）
2、氨碱法原理：NaCl+NH3+CO2+H2O = NaHCO3 (s)+NH4Cl
3、氨碱法过程：(1) 饱和盐水的制备和精制；(2)吸氨；(3)氨盐水的碳酸化；(4) 过滤和煅烧；(5) 氨的回收(6) 制CO2和石灰乳(7) 重质纯碱的制造5、饱和盐水制备和精制：精制的目的：将粗盐中所含杂质如Ca盐和Mg盐等除去。因为在吸收氨和碳酸化过程中，可能生成氢氧化镁和碳酸钙沉淀，使管道堵塞或影响产品质量。两种除钙方法比较：氨法：可用尾气中的氨，省原料，但生成的氯化铵对碳酸化过程不利。纯碱法：用产品碱去除钙虽损耗了部分产品，但没有氯化铵生成，对后续工序碳酸化有利。
6、吸氨原理：NH3+H2O = NH4OH；2NH3+CO2+H2O = (NH4)2CO3，吸氨的主要设备是吸氨塔
7、碳酸化原理：氨盐水先与CO2反应生成氨基甲酸铵；②氨基甲酸铵水解生成碳酸氢铵；③碳酸氢铵与钠离子反应生成碳酸氢钠。
8、煅烧反应：2NaHCO3(s)=Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)
10、氨碱法和联碱法比较：①氨碱法的优点：原料易得且价廉，生产中氨可循环利用，损失较少；能大规模连续生产，易于机械化、自动化；可得高质量纯碱。缺点：原料利用率低，大量废液废渣污染环境；消耗大量蒸汽和石灰，流程长，设备庞大和能量浪费。②联合制碱法优点：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、化灰机等笨重设备，流程短，建厂投资减少；无大量废液、废渣排出，可在内地建厂。
11、析铵：用冷析和盐析，利用不同温度下氯化钠和氯化铵的溶解度差异从母液中分出氯化铵。
烧碱
1、烧碱生产方法：隔膜法，离子交换膜法。
2、隔膜法原理（流程）：食盐水进入阳极区，在阳极上析出氯气，钠离子通过隔膜进入进入阴极区与OH－生成氢氧化钠，阴极上析出氢气。生成的氢氧化钠由下部电解液出口排出，整个操作过程是连续的。
3、隔膜法电解工艺条件：(1)盐水质量与温度(2) 盐水流量与电解液组成(3)电流密度和槽电压(4)绝缘性和电能效率(5) 气体纯度和压力
5、副产品：NaClO 、NaCl，副反应消耗产品氯气和氢氧化钠，还降低产品纯度。
6、离子交换膜法原理（流程）：食盐水进入阳极区，在阳极上析出氯气，钠离子通过离子交换膜进入阴极区与OH－生成氢氧化钠，阴极上析出氢气。生成的氢氧化钠由下部电解液出口排出，整个操作过程是连续的。
7、离子交换膜法电解工艺条件：(1) 饱和食盐水质量(2) 电解槽操作温度(3) 阴极液NaOH浓度(4) 阳极液NaCl含量
第四章有机化工
烃类裂解
1、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。
2、烃类裂解过程：一次反应（脱氢反应；断链反应）：原料烃类经热裂解生成乙烯和丙烯的反应。二次反应：一次反应产物进一步发生反应生成多种产物，甚至最后生成焦或碳。
3、烃类裂解规律：键能方向(1)同碳原子数烷烃，C—H键能大于C—C键能，断链比脱氢容易。(2) 烷烃相对热稳定性随碳链增长而降低，越长的烃分子越容易断链。(3) 烷烃的脱氢能力叔氢最易脱去、仲氢次之，伯氢又次之。(4) 带支链烃的C－C键或C－H键的键能小，易断裂。故有支链的烃容易裂解或脱氢。热力学方向(1）脱氢反应比断链反应所需热量多。(2) 断链反应△G0有较大负值，是不可逆反应，脱氢反应△G0是较小负值或正值，是可逆反应，断链比脱氢易进行。(3) 断链反应中，低分子烷烃C—C键在分子两端断裂比在分子中央断裂在热力学上占优势，断链所得的较小分子是烷烃，主要是甲烷；较大分子是烯烃。随烷烃碳链增长，C－C键在两端断裂减弱，在分子中央断裂大。(4) 乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应，生成乙烯及氢。甲烷生成乙烯的反应值是很大的正值，一般热裂解温度不变化。
4、环烷烃裂解规律（1）侧链烷基比烃环易断裂，长侧链的断裂从中部开始，离环近的碳键不易断裂；（2）带侧链环烷烃比无侧链环烷烃裂解所得烯烃收率高；（3）环烷烃脱氢生成芳烃的反应优于开环生成烯烃的反应；（4）五碳环烷烃比六碳环烷烃难裂解；（5）环烷烃比链烷烃更易于生成焦油，产生结焦。
5、芳香烃热裂解：（1）烷基芳烃侧链发生断裂生成苯、甲苯、二甲苯等反应和脱氢反应；（2）较剧烈条件，芳烃发生脱氢缩合反应。如苯脱氢缩合成联苯和萘等多环芳烃，多环芳烃还能继续脱氢缩合生成焦油直至结焦。
6、各族烃类热裂解规律：异构烷烃＞正构烷烃＞环烷烃 (C6＞C5) ＞芳烃
7、烃类热裂解二次反应：二次反应中除了较大分子的烯烃裂解能增产乙烯、丙烯外，其余反应都要消耗乙烯，降低乙烯的收率。应当尽量避免二次反应。
8、结焦与生碳：结焦是低温度下通过芳烃缩合而成，有微量氢。生碳是高温度下通过生成乙炔中间阶段脱氢为稠合的碳原子团，几乎不含氢。
9、PONA值：含氢量P＞N＞A；乙烯收率P＞N＞A；液体产物收率P＜N＜A；容易结焦倾向P＜N＜A；
10、裂解工艺参数：PONA值（烷烃P烯烃O 环烷烃N芳烃A，烷烃含量越大，芳烃越少，则乙烯产率越高），原料含氢量（氢含量高则乙烯产率越高），特性因数K（K值越大则乙烯产率越高），芳烃指数BMCI（BMCI值越小则乙烯潜在产率越高）
11、裂解结果指标：转化率、产气率、选择性、收率和质量收率
12、裂解工艺条件：温度（提高温度有利于提高一次反应对二次反应的相对速度，提高乙烯收率），停留时间（短停留时间对生成烯烃有利），烃分压（低压有利于乙烯的生产，有利于抑制结焦过程。）
13、烃类热裂解采用什么样的温度、保留时间和烃分压能得到较好的产物分布?裂解温度:750-900℃,原料分子量越小，所需裂解温度越高，乙烷裂解温度最高；温度——停留时间的影响:对于给定原料，相同裂解深度，提高温度，缩短停留时间，可以获得较高的烯烃收率，并减少结焦抑制芳烃生成，所得裂解汽油的收率相对较低,使炔烃收率明显增加；压力对裂解反应的影响，从化学平衡角度分析（压力只对脱氢反应有影响）对一次反应：A?B+C ρn<0时，P↓，平衡向生成产物的方向移动，对于二次反应中的聚合反应，降低压力可减少结焦生碳,结论：低压有利于乙烯的生产.
14．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？
15．裂解生产中为什么不采用抽真空办法降低系统总压？从化学平衡上看，生成烯烃的一次反应△n>0，烃聚合缩合的二次反应△n<0，因此降低压力有利于提高乙烯平衡组成，有利于抑制结焦过程；从动力学分析上看，一次反应多是一级反应，烃类聚合和缩合的二次反应多是高于一级的反应，因此降低压力，可增大一次反应对于二次反应的相对速率，有利于提高一次反应选择性,减轻结焦。但是由于裂解是在高温下进行的，不易用抽真空减压方法实现减压，这是因为在高温不易密封，一旦空气漏入负压操作系统，与烃类气体混合会引起爆炸，同时还会多消耗能源，对后面分离工序的压缩操作不利，因此工业上加入稀释剂，P烃↓,常压操作, 从而乙烯量↑。
16、稀释剂：目的：降低烃分压；稀释剂种类：水蒸气、氢气、惰性气体；优点：设备在常压或正压操作，安全性高，不会对以后压缩操作增加能耗。17．裂解过程中为什么要加入水蒸汽起到了哪些作用：热容量大，可稳定炉管温度，防止过热；易分离，价格便宜、易得。抑制原料中的S对镍铬合金炉管的腐蚀；钝化作用。高温蒸汽可减缓炉管内金属Fe、Ni对烃分解生炭反应的催化，抑制结焦速度；清除积炭。高温水能与积炭反应而清除积炭。H2O + C → CO + H2
18．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？目的：①回收高温热能，产生高压蒸汽；②终止裂解反应（二次反应）；急冷的意义：决定清焦周期，甚至决定裂解炉的周期；影响全装置的能耗和原料的单耗；方法：①直接急冷：冷却介质（水、油）与裂解气直接接触。
②间接急冷：急冷锅炉废热锅炉用换热器回收大量的热量，冷却介质用高压水。
19、裂解主要设备与工艺：设备：管式裂解炉。工艺：烃的热裂解，裂解气的预分馏，气体净化系统，压缩和冷冻系统，精馏分离系统
20、裂解气体净化：1.碱洗法、乙醇胺法脱除酸性气体CO2，H2S，危害为：干冰堵塞管道，也使催化剂中毒，产品达不到规定；2.脱水，危害为生成结晶物堵塞设备及管道；3.溶剂吸收法和催化加氢法来脱炔，危害为影响催化剂寿命，恶化产品质量，形成不安全因素，产生副产品。
21、精馏分离方法：顺序分离流程（后加氢）；前脱乙烷前加氢流程；前脱乙烷后加氢流程；前脱丙烷前加氢流程；前脱丙烷后加氢流程。
22、深冷分离：深冷分离过程需要制冷剂。制冷是利用制冷剂压缩和冷凝得到制冷剂液体，再在不同压力下蒸发，则获得不同温度级位的冷冻过程。
催化加氢
1、催化加氢类型：不饱和键的加氢；催化还原加氢；加氢分解。（热力学）：第一类加氢反应（乙炔加氢，一氧化碳甲烷化，有机硫化物的氢解）第二类加氢反应（苯加氢合成环己烷）第三类加氢反应（一氧化碳加氢合成甲醇）
2、催化加氢反应原理：在催化剂的作用下，分子氢被活化与有机化合物中的不饱和官能团加成反应。
2、催化加氢工艺条件：温度：低温有利于加氢反应。压力：提高压力对反应有利。用量比（摩尔比）。
3、催化加氢精制产品：1、裂解气的净化除炔2、裂解汽油的精制3、精制苯
4、精制氢气
4、催化加氢催化剂：金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物催化剂、金属硫化物催化剂和金属络合物催化剂等。
5、CO加氢合成甲醇工艺流程：①造气②压缩③合成④分离精制
6、CO加氢合成甲醇速度因素：温度，压力，催化剂
7、CO加氢合成甲醇工艺条件：a.反应温度及压力（催化剂种类而异）b.空速（适宜空速与催化剂活性、反应温度及进塔气体组成有关）c.原料气组成（Zn-Cr2O3催化剂: H2：CO=4.5；铜基催化剂: H2：CO=2.2- 3。CO含量高不好：不利温度控制，引起羰基铁积聚，使催化剂失活，一般采用氢过量；H2过量:抑制高级醇、高级烃和还原性物质的生成，提高甲醇的浓度和纯度;氢导热性好，利于防止局部过热和催化剂床层温度控制）
催化脱氢
1、催化脱氢反应类型：1、烷烃脱氢生成烯烃、二烯烃及芳烃C12H26→ n-C12H24+H2；
2、烯烃脱氢生成二烯烃C5H10→CH2=CH-C（CH3）-CH2+H2；
3、烷基芳烃脱氢生成烯基芳烃C6H5-C2H5→C6H5-CH=CH2+H2；
4、醇类脱氢可制得醛和酮类CH3CH2O H→CH3CHO+H2
2、乙苯催化脱氢工艺流程：脱氢反应、尾气产物分离、最终产品苯乙烯精制
3、乙苯催化脱氢设备：脱氢反应器，冷凝器，精馏塔
催化氧化
1、均相催化氧化的特点：催化剂活性较高、选择性较好；反应条件不太苛刻，反应比较平稳；设备简单，容积较小，生产能力较高；反应温度通常不太高，反应热利用率较低；在腐蚀性较强的体系时要采用特殊材质；催化剂多为贵金属，必须分离回收。催化剂多为Co、Mn等过渡金属离子的盐类
2、非均相催化氧化的特点：平行副反应的竞争比均相氧化反应复杂而较难控制
3、乙醛氧化制醋酸生产工艺和主要设备：氧化反应，产物分离，产品精制。设备为：搅拌鼓泡釜式反应器、连续鼓泡床塔式反应器。
4、乙醛氧化制醋酸反应原理和工艺条件：CH3CHO+1/2O2→CH3COOH，条件为：温度，压力，反应时间
第五章精细有机化工产品典型生产工艺
1、精细化工：即精细化学工业，是生产精细化学品的工业
2、通用化学品（大宗化学品）：指应用范围广泛、生产中技术要求高、生产批量大的化学品。如三酸、两碱、化肥、乙烯、苯及合成树脂、合成橡胶、合成纤维等。
3、精细化学品：对基本化学品的初级或次级化学品深加工而制取的具有特定功能、特定应用功能、合成工艺中步骤多、产量小、产品附加值高等系列产品，例如医药、农药、食品添加剂等。
4、磺化反应：磺化？磺化作用？
第六章聚合物产品典型生产工艺
1、高分子化合物的定义？
2、加聚反应，缩聚反应？连锁聚合，逐步聚合?
3、聚合方法？本体聚合；溶液聚合；悬浮聚合；乳液聚合
第七章化工工艺计算
1、转化率(X)，收率(Y)和选择性(S)？
2、物料衡算
3、热量衡算
第八章化工生产与环境保护
1、绿色化学的基本概念
2、绿色化学的12条原则
3、原子经济性
4、绿色化学工艺的主要内容
填空题
1.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。
2.化学工业的主要原料包括化学矿、煤、石油和天然气。
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。
4.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。
5.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。
6.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。
7. 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。
8. 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。 9. 天然气的主要成分是 甲烷 。
10.
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 。 11. 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。 12. 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 。
13.
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。
14. 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 。 15. 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 。
16. 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 。 18. 浓硝酸生产方法有 直接法 、 间接法 和 超共沸酸精馏法 。 19. 氨的主要用途是 生产化肥 和 硝酸 。
20. 合成氨反应方程式为 ，该反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应。
21.
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。 22. 目前合成氨生产的主要原料有两种，它们是 煤 和 天然气 。 23. 甲烷化反应是 CO+3H 2=CH 4+H 2O 。
24. 氯在氯碱厂主要用于生产 液氯 和 盐酸 。
25. 氯碱厂的主要产品一般有 烧碱 、 盐酸 、和 液氯 。 26. 食盐水电解阳极产物是 Cl 2 ，阴极产物是 NaOH 和H 2 。
27. 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 。
28. 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 。
29. 尿素合成反应为 。
30. 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 。 31. 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 。
32. 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 。 33. 索尔维制碱法主要原料是 NH 3 、 CaCO 3 与 NaCl 。
34.
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）。
35. 侯氏制碱法主要原料是 NH 3 、CO 2 与 NaCl 。 36. 侯氏制碱法的主要产品是 Na 2CO 3 和 NH 4Cl 。 37. 湿法磷酸生产的两种主要原料是 磷矿石 和 硫酸 。
38. 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 。 39. 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 。 40. 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。 41. 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 。 42. 生产氯乙烯主要原料是 乙炔 和 乙烯 。
43. 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 。 44. 烃类热裂解中一次反应的主要产物为 乙烯 和 丙烯 。 45. 烷烃热裂解主要反应为 脱氢反应 和 断链反应 。 46. 羰基化最典型的应用是 甲醇制醋酸 。
47. 催化剂一般由 活性组分 、 载体 和 助催化剂 组成。 48.
乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活性组分是 Ag 。
422CH +H O CO+3H →422
CH +1/2O CO+2H →223N +3H 2NH 322222NH +CO CO(NH )H O =+
49.丙烯腈的主要生产方法是氨氧化，主要原料是丙烯和氨。
50.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。
51.皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应。
52.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。
53.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。
54.煤干馏产物有焦炭、煤焦油和焦炉气。
55.水煤气是以水蒸气为气化剂制得的煤气，主要成分是CO 和H2。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 、H2和N2。
56.合成气的主要成分是CO 和H2。
57.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。
58.煤液化有两种工艺，它们是直接液化和间接液化。
59.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。
60.精细化学品生产常用的单元反应有磺化、硝化、氯化。
61.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。
62.高分子化合物是指相对分子量高达104~106的化合物。
63.高分子聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。
64.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。
65.常用的塑料有聚乙烯(PE) 、聚丙烯(PP) 和聚氯乙烯(PVC) 。
66.常用的合成纤维有涤纶、锦纶和腈纶。
67.根据介质不同，聚合方法有四种，分别是本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。
单选题
1.转化率、选择性与收率是衡量一个化工过程的重要指标。下列关于转化率、选择性与收率说法错误的是：( C )
A. 转化率是针对反应物而言的；
B. 选择性是针对目的产物而言的；
C. 转化率越高，选择性也越高；
D. 收率等于转化率与选择性之积。
2.下列油品中，沸程最低的是( A)
A 汽油
B 煤油
C 柴油
D 润滑油
3.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。
4.SO2的氧化反应是一个有催化剂存在下进行的可逆、放热、体积缩小的反应。下列措施中不能提高SO2平衡转化率的是：( D )
A. 降低温度；
B. 提高压力；
C. 增加氧含量；
D. 提高温度。
5.对CO变换反应，下列说法正确的是：( B )
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.合成氨反应是：( A )
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
7.下列关于合成氨的熔铁催化剂Fe3O4-Al2O3-K2O说法错误的是：( D )
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. 使用前不需升温还原活化。
8.在纯碱生产过程中，溶解度最低，最先析出的是( B )
A. NaCl
B. NaHCO3
C. NH4Cl
D. NH4HCO3
9.下列关于煅烧与焙烧的说法正确的是：( C )
A. 焙烧是在高于熔点的高温下进行；
B. 焙烧是物料分解失去结晶水或挥发组分；
C. 煅烧是物料分解失去结晶水或挥发组分；
D. 煅烧是在高于熔点的高温下进行。
10.乙烯环氧化法制环氧乙烷生产中加入微量二氯乙烷是为了：( A )
A 提高环氧乙烷的选择性
B 提高环氧化反应速率
C 提高乙烯的转化率
D 以上都对 11.
乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是：( B )
A. Cu
B. Ag
C. Al 2O 3
D. Fe 12.
乙烯氧氯化双组分催化剂中的KCl 可视为：( B )
A. 活性组分之一
B. 助催化剂
C. 抑制剂
D. 氧化促进剂 13.
烷基化汽油是由烯烃和 反应生成的 ( C )
A 丙烷
B 正丁烷
C 异丁烷
D 乙烷 14.
下列分子发生热裂解反应，反应温度最高的是( D )
A 丙烷
B 正丁烷
C 异丁烷
D 乙烷 15.
下列醇中可以通过烯烃直接水合得到的是( D )
A 正丙醇
B 正丁醇
C 甲醇
D 乙醇 16.
煤气化过程中温度最高的是：( B )
A. 灰渣层
B. 氧化层
C. 还原层
D. 干馏层和干燥层 17.
制备多硝基化合物适宜的加料方法为( B )。
A 正加法
B 反加法
C 并加法
D 都可以 18.
高分子一般指相对分子量为( D )的化合物。
A. 102~104
B. 103~105
C. 104~105
D. 104~106 19.
下列关于加聚反应单体，说法错误的是：( A )
A. 在一个加聚反应中单体必须相同；
B. 加聚反应单体必须含有不饱和键；
C. 在一个加聚反应中单体可以不同；
D. 加聚反应单体可以含有特征官能团。 20.
下列关于缩聚反应单体，说法错误的是：( B )
A. 在一个缩聚反应中单体可以相同；
B. 缩聚反应单体不能含有不饱和键；
C. 在一个缩聚反应中单体可以不同；
D. 缩聚反应单体应含有特征官能团。 21.
己二胺和己二酸缩聚生成尼龙-66，在其高分子中，结构单元与重复单元 ( C )。
A 相同
B 相近
C 不相同
D 无关 22.
聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而得，在其高分子中结构单元与重复单元 ( A )。
A 相同
B 相近
C 不相同
D 无关 23.
下列化合物中不能发生聚合反应的是：( D )
A. 乙烯
B. 环氧丙烷
C. 己二胺
D. 乙醇
1、某装置由乙烷为原料经热裂解生产乙烯，裂解后产生裂解产物除了气态裂解气外，还有少量的高聚物、焦、炭等，数量折合为每立方米裂解气含炭21g 。已知原料乙烷中各组分和裂解后的裂解气各组分摩尔分数（%）如下图所示。
乙烷甲烷裂解炉
乙烷
99
1
炭
裂解气
H 2
CH 4C 2H 2C 2H 4C 2H 6
37.24.530.1833.0825.01
求：（1）气体膨胀率； （2）乙烷转化率 （3）乙烯的选择性和收率
2、拟将原料油中的有机硫通过催化加氢转变成H 2S ，进而脱出之，油中不饱和烃也加氢饱和。若原料油的进料速率为160m 3/h ，密度为0.9g/ml ，氢气（标准状态）的进料速率为10800m 3/h 。原料油和产品油的摩尔分数组成如下。（各物质摩尔质量C 11H 28SH ：188；C 10H 20=CH 2：152；C 11H 24：156；H 2S ：34；H 2：2）
3.1%
96.8%
0.1%
产品油
25%70%5%原料油C 10H 20 =CH 2
C 11H 24
C 11H 23SH
组分
求（1）消耗的氢气总量； （2）分离后气体的摩尔分数。
3、以乙炔与醋酸合成醋酸乙烯酯为例。如图所示，再连续生产中，假设每小时流经各物料线的物料中含乙炔的量为m A =600Kg ， m B =5000Kg ， m c =4450Kg ，计算过程的单程转化率和全程转化率。
A
反应器
分离器
粗产品放空
循环原料B C
D
4、欲配制含硫酸72%，硝酸26%，水2%（均为质量分数）的混酸6500kg ，需要20%发烟硫酸、85%废酸以及含88%硝酸8%硫酸的中间酸各为多少？
5、氯苯一硝化时，用质量含量98%发烟硝酸和98%浓硫酸来配制混酸，要求硫酸脱水值1.27、硝酸比1.07。试计算1kmol 氯苯一硝化制硝基氯苯时要用多少千克98%发烟硝酸？多少千克98%浓硫酸？并计算所配混酸的质量和组成（已知HNO3分子量63，氯苯分子量113 ）
6、萘二硝化时的工艺条件是硫酸脱水值（D.V.S ）为3，硝酸比 =1.20，酸油比6.5，计算所采用的混酸组成。（以1000摩尔的萘为计算基准，萘的摩尔质量为128kg/kmol ）
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
煤化工复习参考笔记()
煤化工工艺学复习重点 第一章 1.煤化工：以煤为原料经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料和化学品的过程。 2.比重和容重：煤的比重又称煤的的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与 同温度、同体积的水的重量之比口煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。 3.水分：指单位重量的煤中水的含量。煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存 在状态。一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。 4.水分对煤的加工利用是有害物质： 1)在煤的贮存过程中，它能加速风化、破裂，甚至自燃; 2)在运输时，会增加运量，浪费运力，增加运费; 3)炼焦时，消耗热量，降低炉温，延长炼焦时间，降低生产效率; 4)燃烧时，降低有效发热量;在高寒地区的冬季，还会使煤冻结，造成装却困难。5、 1)褐煤：它是煤化程度最低的煤。其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、 化学反应性强、热稳定性差、发热量低厂含有不同数量的腐殖酸。 2)长焰煤：它的挥发分含量很高，没有或只有很小的拈结性，胶质层厚度不超过5mm； 3)不粘煤：它水分大，没有粘结性，加热时基本上不产生胶质体。 4)弱粘煤：水分大，粘结性较弱，挥发分较高，加热时能产生较少的胶质体，能单 独结焦 5)气煤：挥发分高，胶质层较厚，热稳定性差。 6)肥煤：具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分，加热时能产生大量的胶质体， 形成大于25mm的胶质层，结焦性最强口 7)焦煤：具有中低等挥发分和中高等粘结性， 8)瘦煤：具有较低挥发分和中等粘结性。 9)贫煤：具有一定的挥发分，加热时不产生胶质体。 10)无烟煤：它是煤化程度最高的煤。 第二章 1、煤干馏：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(或称炼焦或焦化)。 2、
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?
化工工艺学复习题
化工工艺复习资料 一、问答题： 1、了解尿素合成反应中的相平衡和化学平衡计算的基本方法、影响因素。 2、尿素合成反应过程的主要副反应及控制。 3、尿素生产的汽提法流程原理及特点。 4、中和法生产硝酸铵的热利用及减少氨损失措施。 5、结合相图分析湿法磷酸生产中控制硫酸钙的结晶对过程的影响。 6、简述过磷酸钙生产过程两个阶段的特点。 7、为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？ 8、以农副产品为原料生产化工产品的例子，简单地描述一下它们的生产过程。 9、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？ 10、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，为什么要在不同温度条件下分段进行？ 11、焙烧和煅烧有哪些相同和不同之处？ 12、在湿法磷酸生产中，可采用哪些措施来提高磷的总收率？在诸多生产方法中，你认为哪种比较好？ 13、合成氨的主要生产工序，各工序的作用和任务？ 14、合成气的制取方法有哪些？ 15、写出烃类蒸汽转化的主要反应。 16、简述一段转化炉的炉型结构。 17、简述常用脱硫方法及技术特点以及适用流程。 18、少量CO 、CO 、O 的脱除方法有哪些？2219、有哪些原料可生产合成气？合成气的 生产方法有哪些？ 20、合成气可用来制造什么化工产品？为什么近年来合成气的生产和应用受到重视？ 21、以天然气为原料生产合成气过程有哪些主要反应？ 22、由煤制合成气有哪些生产方法？这些方法相比较各有什么优点？ 23、煤的热分解过程条件的变化对煤的干馏和气化有什么影响？ 24、简述常压固定床煤气炉操作循环和炉内煤气化主要区域。 25、天然气-水蒸气转化法制合成气过程有哪些步骤？为什么天然气要预先脱硫才能进行转化？用哪些脱硫方法较好？ 26、为什么天然气-水蒸气转化过程需要供热？供热形式是什么？一段转化炉有哪些型式？ 27、写出一氧化碳变换的反应？影响该反应的平衡和速度的因素有哪些？为什么该反应存在最佳反应温度？最佳反应温度与哪些参数有关？ 28、为什么一氧化碳变换过程要分段进行并要用多段反应器？段数的选定依据是什么？ 29、一氧化碳变换催化剂有哪些类型？各适用于什么场合？使用中注意哪些事项？ 30、氨合成反应的平衡常数Ｋf 随温度和压力是如何变化的？ 31、影响氨平衡浓度的因素有哪些？ 32、论述温度和压力对氨合成反应速率的影响。 33、惰性气体对氨合成反应的平衡氨浓度及反应速率的影响？ 34、简述氨合成催化剂活性组分与助剂的作用。 35、在氨合成工艺流程中，排放气为什么在循环压缩机前，而氨冷则在循环压缩机之后？ 36、影响尿素合成的因素有哪些？ 37、硫铁矿焙烧炉气的主要杂质有哪些危害？怎样清除？
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
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
化工工艺学复习题
化工工艺学习题汇编 一、单项选择题 1.各种不是C8芳烃来源的是（） A．邻二甲苯 B.乙苯 C．间二甲苯 D.异丙苯 2.在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成交谈、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程称为（） A．煤气化 B.煤液化 C.热裂解 D.煤干馏 3.Mobil公司LTD法主要用于（） 4.A.芳烃歧化 B.烷基转移 C.芳烃脱烷基化 D.芳烃烷基化 4.既是保证乙烯回收率和乙烯产品质量（纯度）的关键设备，又是冷量主要消耗所在的设备是( ) A.甲烷塔和乙烯塔 B.脱甲烷塔 C.甲烷塔 D.乙烯塔 5.一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量，或在单位时间内处理的原料量称为( ) A.生产能力 B.生产强度 C.有效生产周期 D.转化率 6 .在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程称为（） A.煤干馏 B.煤气化 C.煤液化 D.煤固化 7.深冷分离过程需要制冷剂，各制冷剂的常压沸点决定了它的最低蒸发温度，乙烯的常压沸点为-103.7℃，可以作为( ) A.-100℃温度级的制冷剂 B.-140℃温度级的制冷剂 C.-160℃度级的制冷剂 D.-180℃度级的制冷剂 8.称为高压甲烷塔时，脱甲烷塔压力达到( ) A. 3.0—3.2MPa B.3.3—3.6MPa C. 4.0—4.2MPa D.5.0—5.2MPa 9.在芳烃烷基化过程中，工业上常采用的烷基化剂有( ) A.烷烃和环烷烃 B.烷烃和芳烃 C.烯烃和芳烃 D.烯烃和卤代烷烃 10.各种芳烃组分中用途最广、需求量最大的是（） A．苯和甲苯 B.邻二甲苯和间二甲苯 C．甲苯和间二甲苯 D.苯和对二甲苯 11. 关注芳烃中，用途最广的需求量最大的苯和（） A.对二甲苯 B.间二甲苯 C.甲苯 D.邻二甲苯 12. 化学工艺与化学工程相配合，除了可以解决化工过程开发、装置设计、操作原理及方法等方面的问题，还可以解决（） A. 工艺计算 B. 物料平衡 C. 能量平衡 D. 流程组织 13. C8芳烃中的沸点最高的为（）
化工工艺学考试大纲
《化工工艺学》考试大纲 课程编号： 课程类别:专业必修 总学时数:72 学分数:５ Ｉ、考试对象 本科化学工程与工艺专业学生 IＩ、考试目的 本课程为化工工艺专业学生必修的专业课程,是从事化工生产和管理的必备基础。通过本课程的学习,使学生掌握典型的化工工艺过程的原理、生产方法、工艺流程及主要设备；初步掌握工艺过程操作及其分析与综合的方法；培养学生分析和解决实际问题的能力；使学生具备化工工艺学的坚实基础。 通过闭卷考试考核学生对《化工工艺学教学大纲》规定的教学内容的掌握情况。 IＩＩ、考试方法和考试时间 1、考试方法:闭卷，笔试 2、记分方式：百分制,满分为10０分 3、考试时间:120分钟 本课程教学内容共9章，分两学期授课，第一学期考核第1～5章内容,第二学期考核第6~9章内容。 本课程期末考试,考生不得携带任何纸张、教材、笔记本、作业本、参考资料、电子读物、电子器具和工具书等进入考场。 IV、考核目标(考核知识点、考核重点和考核要求) 第一章合成氨 一、考核知识点 1、合成氨原料气的制取 2、合成氨原料气的净化 3、氨的合成 二、考核重点 1、原料气制取、净化、氨合成过程中的主要化学反应及催化剂 2、合成氨生产的工艺过程及主要工序的工艺条件 3、基本的工艺计算 三、考核要求 １、原料气的制取 烃类蒸汽转化掌握烃类蒸汽转化的基本原理，甲烷蒸汽转化主要反应；温度、压力、水碳比的影响及转化工艺条件;催化剂及催化剂的使用条件。了解二段转化过程、转化工艺流程及转化炉。 2、原料气的净化 （１）脱硫 掌握干法脱硫、湿法脱硫的脱硫剂及适用场合，了解氧化锌法、AＤＡ法的主要反应。 (2)一氧化碳变换 掌握中温变换、低温变换的反应温度，变换后一氧化碳的含量；一氧化碳变换反应;一氧化碳变换率的计算；中温变换和低温变换所用催化剂。了解变换工艺条件及工艺流程。 （3)二氧化碳的脱除 了解常用的脱碳方法种类:碳酸丙烯酯法。掌握碳酸钾水溶液与二氧化碳的反应；转化度、再生度的计算方法。了解碳酸钾溶液脱除二氧化碳的工艺流程。
关于抽评2015年秋季学期考试试卷的通知
关于抽评2015年秋季学期考试试卷的通知 各学院（部）： 为了规范试卷命题和评阅工作，进一步提高我校本科教学质量，按照《云南大学关于开展考试试卷专项评估的通知》（云大评[2004]1号）的要求，将继续开展2015年秋季学期考试试卷的评估工作，现将有关事项通知如下： 1、期末教师试卷自查填表过程中，试卷、成绩册发现错误需修改的，教师必须在修改处签字。各学院（部）收齐相关考试资料后，按照《云南大学考试试卷评估指标等级与标准（试行）》(附件1) 和《云南大学本科学生成绩考务管理规定（试行）》（云大教字[2002]30号）的标准和要求对2015年秋季学期本科课程考试试卷进行检查，发现问题及时整改。经教师自查、学院检查后，在学校抽评环节发现未改正的试卷批阅重大差错，将按《云南大学本科教学事故处理规定（试行）》的有关规定处理。 2、教学评估办继续组织专家对各学院（部）每个学期的考试试卷进行抽查评估。请各学院（部）按教学评估办《2015年秋季学期试卷评估抽评课程》（附件2）所列课程，抽取2015年秋季学期考试试卷。抽评的试卷以参加考试的学生班级为单位，必须确保试卷内容和份数的完整。若所抽课程有两个以上班级，选送一个班级的试卷即可。
3、3月30日（星期三）前请将抽评教师的考试试卷和课程的相关教学材料报送教学评估办公室（本部学院请电话联系材料交接地）。相关教学材料包括：（1）学院自查评分表（使用附件1自查评分）；（2）课程教学大纲（用于试题覆盖教学大纲内容的评价）；（3）期中期末考试方式设计表；（4）任课教师对本门课程教学、考试情况的分析；（5）学生成绩登记表（复印件）；（6）试卷A、B卷原题及参考答案；（7）学生答卷册（按学生名册排序）。 4、学校聘请的评估专家按照试卷评估指标对抽评试卷的“内容与质量”和“形式与规范”进行评估后形成专家意见和评估结果，将由各学院（部）向教师本人反馈。 附件1：《云南大学考试试卷评估指标等级与标准（试行）》 附件2：《2015年秋季学期试卷评估抽评课程》 教学评估办公室 2016年3月16日
化工工艺学习题与答案汇编
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。
基本有机化工工艺学考试
1、（B）产量往往标志着的一个国家基本有机化学工业的发展。 A、甲烷 B、乙烯 C、苯 D、丁二烯 2、天然气主要由（A）、乙烷、丙烷和丁烷组成。 A、甲烷 B、乙烯 C、苯 D、丁二烯 3、石油主要由（C）氢两元素组成的各种烃类组成。 A、氧 B、氮 C、碳 D、硫 4、石油中所含烃类有烷烃、（ B ）和芳香烃。 A、烯烃 B、环烷烃 C、炔烃 D、二烯烃 5、根据石油所含烃类主要成分的不同可以把石油分为烷基石油（石蜡基石油）、环烷基石油（沥青基石油）和（ B ） 三大类。 A、芳香基石油 B、中间基石油 C、直链基石油 D、支链基石油 6、原油在蒸馏前，一般先经过（A）处理。 A、脱盐、脱水 B、脱硫、脱盐 C、脱蜡、脱水 D、脱盐、脱硫 7、原油经过初馏塔，从初馏塔塔顶蒸出的轻汽油，也称（A）。 A、石脑油 B、柴油 C、航空煤油 D、煤油 8、（A）是催化重整装置生产芳烃的原料，也是生产乙烯的原料。 A、石脑油 B、柴油 C、航空煤油 D、煤油 9、根据不同的需求对油品（A）的划分也略有不同，一般分为：轻汽油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑 油和重油。 A、沸程 B、密度 C、黏度 D 特性因数 10、根据不同的需求对油品沸程的划分也略有不同，一般分为：轻汽油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、（C） 和重油。 A、减压渣油 B、胶质 C、润滑油 D、重柴油 11、催化裂化目的是将（ B ）加工成辛烷值较高的汽油等轻质原料。 A、减压渣油 B、常压馏分油 C、润滑油 D、重柴油 12、直链烷烃在催化裂化条件下，主要发生的化学变化有：碳链的断裂和脱氢反应、（A）、环烷化和芳构化反应 和叠合、脱氢缩合等反应。 A、异构化反应 B、烷基化反应 C、聚合反应 D、脂化反应 13、直链烷烃在催化裂化条件下，主要发生的化学变化有：碳链的断裂和脱氢反应、异构化反应、环烷化和芳构化 反应（ B ）等反应。 A、烷基化反应 B、叠合、脱氢缩合 C、聚合反应 D、脂化反应 14、基本有机化学工业中石油加工方法有（ B ）、催化裂化、催化重整和加氢裂化。 A、烷基化反应 B、常减压蒸馏 C、催化氧化 D、脂化反应 15、基本有机化学工业中石油加工方法有常减压蒸馏、催化裂化、催化重整（ B ）。 A、烷基化反应 B、加氢裂化 C、催化氧化 D、脂化反应 16、工业上采用的催化裂化装置主要有以硅酸铝为催化剂的（A）和以高活性稀土Y分子筛为催化剂的提升管催 化裂化两种。 A、流化床催化裂化 B、加氢裂化 C、催化氧化 D、脂化反应 17、催化重整是使（A）经过化学加工变成富含芳烃的高辛烷值汽油的过程，现在该法不仅用于生产高辛烷值汽 油，且已成为生产芳烃的一个重要来源。 A、常压蒸馏所的轻汽油馏分 B、减压蒸馏所的柴油 C、常压渣油 D、减压渣油 18、催化重整是使原油常压蒸馏所得的轻汽油馏分经过化学加工变成富含（A）的高辛烷值汽油的过程。 A、芳烃 B、甲烷 C、环氧乙烷 D、脂肪酸 19、（C）不仅用于生产高辛烷值汽油，且已成为生产芳烃的一个重要来源。 A、常减压蒸馏 B、催化裂化 C、催化重整 D、催化氧化 20、催化重整常用的催化剂是（A）。
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
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。
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℃
《化工工艺》复习题
化工工艺学复习题 一、简答题： 1.氧化锌脱硫的工作原理是什么？其脱硫过程如何？ 原理：氧化锌法可脱除无机硫和有机硫，主要脱除无机硫，使硫含量<0.1×10-6。 （6分） 脱硫过程：氧化锌脱硫就是H2S气体在固体ZnO上进行反应，生成H2O进入气相，ZnS则沉积在ZnO固体表面上。需要将氧化锌脱硫剂都做成高孔率的小颗粒以增大反应和沉积面积，反应速度主要是内扩散控制。 2. 描述由NH3和CO2合成尿素的化学反应过程与相态。 答：目前，工业合成尿素的方法都是在液相中由NH3和CO2反应合成的，属于有气相存在的液相反应，如下图所示。反应被认为分两步进行： 上述两个反应中，第一个反应为快速放热反应，反应程度很大，生成溶解态的氨基甲酸铵(Ammonium Carbonate，简写AC，甲铵)；第二个脱水生成尿素(Urea，简写Ur)的反应为慢速吸热反应，且为显著可逆反应。 ①尿素生成反应为液相可逆反应，应该具备一定的压力(液化NH3和CO2)和温度(保证反 应速度)。②未反应原料必须循环利用，循环的NH3和CO2水溶液也必然携带一定量的水。 ③合成尿素的原料中有NH3、CO2和H2O，物料配比中采用NH3过量；④合成反应开始， 溶液中的CO2以AC形式存在，溶液中存在NH3、AC和H2O；⑤合成反应过程，溶液中存在NH3、AC、H2O和Urea。 3. 合成氨生产过程主要分为哪几个工序？画出以天然气为原料合成氨的框图。 答：合成氨的生产过程主要分为3个工序： 造气：制备含氮、氢气的原料气 净化：将原料气中的杂质如CO、CO2、S等脱除到ppm级(10-6) 压缩和合成：净化后的合成气原料气必须经过压缩到15~30MPa、450℃左右 以天然气为原料合成氨的框图： mol kJ g O H s ZnS g S H s ZnO/ 79 ) ( ) ( ) ( ) ( 2 2 + + +＝ ) ( ) ( ) ( ) ( 5 2 5 2 g OH H C s ZnS g SH H C s ZnO+ +＝ ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 2 4 2 3 3 g O H g H C s ZnS g SCH CH s ZnO+ + +＝ 4 2 2 2 4CH S H H CS+ +＝ 1 2 2 2 4 2 . 45 . 28 )( )( )(- - + =mol kJ l O H l CONH NH l COONH NH 1 4 2 2 3 . 93 . 86 )( )( )( 2- + = +mol kJ l COONH NH l CO l NH
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？