石油化工工艺学思考题1

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(完整版)石油化工工艺学答案

第一章思考题答案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？按一般化工产品生产过程的划分和它们在流程中所担负的作用可概括为以下几个过程：（1）生产准备过程——原料工序包括反应所需的主要原料、氧化剂、氮化剂、溶剂、水等各种辅助原料的贮存、净化、干燥以及配制等等。

为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。

（2）催化剂准备过程——催化剂工序包括反应使用的催化剂和各种助剂的制备、溶解、贮存、配制等。

（3）反应过程——反应工序是化学反应进行的场所，全流程的核心。

经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。

反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。

通过化学反应，获得目的产物或其混合物。

以反应过程为主，还要附设必要的加热、冷却、反应产物输送以及反应控制等。

（4）分离过程——分离工序将反应生成的产物从反应系统分离出来，进行精制、提纯、得到目的产品。

并将未反应的原料、溶剂以及随反应物带出的催化剂、副反应产物等分离出来，尽可能实现原料、溶剂等物料的循环使用。

分离精制的方法很多，常用的有冷凝、吸收、吸附、冷冻、蒸馏、精馏、萃取、膜分离、结晶、过滤和干燥等，对于不同生产过程可以有针对性的采用相应的分离精制方法。

（5）回收过程——回收工序对反应过程生成的一些副产物，或不循环的一些少量的未反应原料、溶剂，以及催化剂等物料均应有必要的精制处理以回收使用，因此要设置一系列分离、提纯操作，如精馏、吸收等。

（6）后加工过程——后处理工序将分离过程获得的目的产物按成品质量要求的规格、形状进行必要的加工制作，以及贮存和包装出厂。

（7）辅助过程除了上述六个主要生产过程外，在流程中还有为回收能量而设的过程（如废热利用），为稳定生产而设的过程（如缓冲、稳压、中间贮存），为治理三废而设的过程（如废气焚烧）以及产品贮运过程等。

石油化学思考题及答案

石油化学思考题为什么H/C原子比可以作为表征石油化学组成的一个基本参数？H/C原子比与原油的化学结构有关系。

在相对分子质量相同的情况下，各种烃类碳氢原子比大小顺序是：烷烃<环烷烃<芳香烃同一系列的烃类，其H/C原子比随着分子量的增加而降低；烷烃的变化幅度较小，环状烃的随分子量的变化幅度较大。

不同结构的烃类，碳数相同时，烷烃的H/C原子比最大，而芳烃最小。

对于环状烃而言，相同碳数时，环数增加，其H/C 原子比降低。

原子比：（1）石油中H/C 原子比，也代表着芳香性趋势(2)石油馏分中，随馏分变重，H/C 原子比逐渐减小按照馏分组成，石油可以分为哪几个馏分？各个馏分分别有什么用途？<180℃汽油馏分（汽油）180℃~350℃柴油，煤油馏分（柴油，煤油）350℃~500℃减压馏分（润滑油）>500℃减渣馏分(渣油)石油的烃类组成有哪几种表示方法？各自的含义是什么？单体烃组成表明了石油馏分中的每一种烃（单体化合物）目前仅限于阐述石油气和石油低沸点馏分的组成族组成用化学结构类似的一类化合物表示石油馏分的组成不同类型的石油，其烃族组成与结构族组成有何规律？汽油馏分的烃族组成：烷烃含量范围在30～70%；环烷烃含量范围在20～60%；芳烃含量一般在20%以下。

一般石蜡基原油的汽油馏分中烷烃含量较高，而中间基原油中的烷烃与环烷烃的含量差不多。

煤柴油馏分的烃族组成：石蜡基如大庆和中原原油烷烃含量高达50%左右，而芳烃含量仅15%左右；左右；环烷基如羊三木原油几乎不含烷烃，芳烃含量高达42.2%；中间基如胜利和华北原油烃族组成介于石蜡基与环烷基之间。

减压渣油馏分的烃族组成：减压渣油中非烃化合物含量比较高，有的甚至高达一半以上，不同的渣油饱和分含量相差悬殊，芳香分的含量差别较小。

我国几种原油的减压渣油胶质含量高达40%以上，正庚烷沥青质含量较低，分含量约占30%，饱和分含量约占20%。

结构族组成：石蜡基原油(大庆和中原原油的石蜡基原油)的%CP显著较大庆和中原原油较低；而%CN和%CA较低；RA和RN也较低。

化工工艺学课后习题

课后习题思考题（第一章）1 现代化学工业的特点是什么2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程6 化学工艺与化学工程有何不同思考题（第二章）√1 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2生物质和再生资源的利用前景如何3 何谓化工生产工艺流程举例说明工艺流程是如何组织的。

4 何谓循环式工艺流程它有什么优缺点5 何谓转化率何谓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6 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7 在天然气开采中，有时可获得含有C6～C8烃类的天然汽油，为了改善其辛烷值，用蒸馏塔除去其中的轻组分。

如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0602. C7H16 25 3 03. C8H18 50 1 0假设它们的密度为0.8g/cm3，那么，从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油（1桶 = 42 US加仑， 1US加仑=, 1dm3 =103cm3）8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。

离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。

求回流与取出产品量之比。

在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。

已知输入和输出的烃类组成为：a) 烃类输入输出b) C5H12 10 mol%c) C6H14 40 mol%d) C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%（1）每100 kmol原料烃可生产出多少C5～C7烃产品（2）每100 kmol原料烃消耗多少氢气（3）如果原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃9 假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的干基摩尔组成为%N2、%O2、%CO2。

化工工艺学第四版思考题答案

化工工艺学第四版思考题答案化工工艺学第四版思考题答案「篇一」现代化学工业的特点是什么？P10-11 综合原料生产方法和产品的多样性复杂性；向大型化，综合化，精细化发展；多学科合作，技术密集型发展；重视能量的合理利用，积极采用节能技术；资金密集，投资大，利润高；安全和环保日益受到重视。

2 化学工艺学的研究范畴是什么？P9 其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，设备的选用和设计，以及生产过程中的节能环保和安全问题。

3 何谓转化率？何谓选择性？转化率(X)：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。

选择性(S)：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。

什么是生产能力？什么是生产强度？生产能力：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。

生产强度：设备的单位特征几何量的生产能力，即设备的单位体积的生产能力，或单位面积的生产能力。

5 催化重整流程中预加氢工序的作用？ P45 为了保护重整催化剂，必须对原料油进行加氢精制预处理。

即石脑油与氢气在一定温度下通过预精制催化剂加氢，将其所含的硫、氮、氯及氧等，加氢转化为H2S、NH3、HCl和H2O，从石脑油中脱除；使烯烃加氢饱和；将金属有机物分解，金属吸附在催化剂的表面脱除。

重整原料经预加氢精制后，杂质含量满足重整装置对进料的质量要求，确保了重整催化剂性能的充分发挥，实现催化重整装置的长期稳定运转。

干气与湿气有何不同？一般来说，干气就是指甲烷含量比较高的天然气，湿气是指其中碳二到碳五等容易液化的组分较高，而不是水较多。

7 氧化反应的特征是什么？P63 强放热反应，必须严格控制反应温度，防范安全事故；反应途径多样，副产物多，分离困难；容易发生深度氧化，需要选择性优良的催化剂。

生产硫酸的主要原料有哪些？我国生产硫酸的主要原料是什么？P66 硫磺，冶炼烟气，硫铁矿和石膏，我国主要用硫铁矿，世界上广泛使用硫磺。

化工工艺学-第五章思考题答案

化⼯⼯艺学-第五章思考题答案第五章课后习题1.⾼分⼦材料的熔融指数如何测定？其数均分⼦量、重均分⼦量、粘均分⼦量如何定义？答：熔融指数：测定将聚⼄烯树脂放⼊标准的塑性计中加热到190℃熔融后，在承受2160g 的负荷下，l0min内通过2.09mm孔径⽽挤压出来的树脂重量克数数均分⼦量：聚合物是由化学组成相同⽽聚合度不等的同系混合物组成，数均分⼦量是按分⼦数⽬统计的平均分⼦数，符号为MN（Molecular Number)。

重均分⼦量：Weight-average Molecular Weight，合成的⾼分⼦以及多数的天然⾼分⼦都是具有不同分⼦量的同系物的混合物,因此分⼦量不是均⼀的。

重均分⼦量就是按分⼦重量统计的平均分⼦量。

粘均分⼦量：聚合物是由化学组成相同⽽聚合度不等的同系混合物组成，粘均分⼦量是按分⼦粘度统计的平均分⼦数2.⾼压法低密度聚⼄烯的合成反应器类型、温度、压⼒条件如何？单程转化率⼤约是多少？⽣产过程主要分哪⼏个阶段？答：反应器类型：聚合反应器压⼒：压⼒在122~303MPa或更⾼温度：聚合反应温度在130~350℃单程转化率：⼤约是为15~30%⽣产过程主要分3⼏个阶段：聚合阶段：压⼒为3.0～3.3MPa的新鲜⼄烯，压缩⾄25MPa，再⼆次压缩⾄反应压⼒(200~300MPa)，冷却后进⼊聚合反应器。

引发剂由⾼压泵送⼊⼄烯进料⼝或直接注⼊聚合反应器分离过程：反应物料冷却后进⼊⾼压分离器，减压⾄25MPa，未反应的⼄烯分离出来返回⼆次压缩机再⽤，聚⼄烯则进⼊低压分离器，减压到0.1MPa以下，使残存的⼄烯进⼀步分离出来⼲燥过程：聚⼄烯树脂在低压分离器中与抗氧化剂等添加剂混合后挤出切粒，得到粒状聚⼄烯，然后被⽔送往脱⽔振动筛，脱去⽔分后进⼊离⼼⼲燥器，脱除表⾯附着的⽔分，再经振动筛分除不合格的粒料，成品由⽓流输送⾄计量设备计量，成为⼀次成品3.线性低密度聚⼄烯的分⼦结构有哪些特点？答：线型低密度聚⼄烯是⼄烯与α-烯烃的共聚物，分⼦呈线性结构，密度0.91-0.94，与LDPE类似4.淤浆法环式反应器聚⼄烯流程的反应温度、压⼒、介质有何特点？反应温度和压⼒是否有联系？答：温度：55~75℃压⼒：1.5~3MPa 介质：⽤较轻的异丁烷作介质温度越⾼，所需的压⼒，⽐较⼤5.中压溶液法聚⼄烯流程的反应温度、压⼒、介质有何特点？反应温度和压⼒是否有联系？为什么需要⼀个全混反应器串联⼀个管式反应器答：反应温度、压⼒：较⾼温度(200℃)和较⾼压⼒(10MPa)下聚合介质：在烃类溶剂（异联系：反应在不同的温度下，需要不同的反应压⼒，中压法⼄烯在较⾼温度(200℃)和较⾼压⼒(10MPa)下聚合低压法⼄烯在较低温度(<100℃)和较低压⼒(2MPa)下聚合，低压冷却法反应压⼒和温度与低压法类似，原因：聚⼄烯溶液由第⼀级反应器后进⼊管式反应器进⼀步聚合，达到聚合物浓度约为10%。

石油炼制课后思考题（参考）

⽯油炼制课后思考题（参考）热加⼯过程1. 为什么要对⽯油进⾏⼆次加⼯？⽯油⼀次加⼯只可得10～40%的汽油、煤油、柴油等轻质油品，其余为重质馏分和渣油。

2.⽯油⼆次加⼯的主要⼯艺过程有哪些？催化裂化：重质油轻质化的过程。

催化重整：⽣产⾼⾟烷值汽油及轻芳烃。

催化加氢：⽯油馏分在氢⽓存在下催化加⼯的过程。

产品精制：提⾼产品质量，满⾜产品规格要求。

3不同的烃类热转化反应有什么差别？裂解反应，烃分⼦的链断裂⽣成⼩分⼦烃，是吸热反应；缩合反应，链断裂⽣成的活性分⼦缩合⽣成更⼤的分⼦，是放热反应。

4.简述烃类热化学反应的反应机理。

烃类热化学反应的反应机理是⾃由基链反应历程5.简述减粘裂化主要⽬的、主要操作条件、原料以及主要⽬的产物及其⽤途。

减粘裂化(Visbreaking)是重油轻度热转化过程。

按⽬的分为两种类型，⼀种是降低重油的粘度和倾点，使之可少掺或不掺轻质油⽽得到合格的燃料油，另⼀种是⽣产中间馏分，为进⼀步轻质化的过程提供原料。

主要操作条件包括压⼒，温度和时间。

减粘裂化的原料主要是减压渣油，也有⽤常压渣油的。

减粘裂化的反应温度在380～450℃之间，压⼒为0.5～1.0MPa，反应时间为⼏⼗分钟⾄⼏⼩时。

减粘裂化可以在加热炉管内或在反应器内进⾏。

近年来⼤多采⽤上流式反应器。

减粘裂化的产物主要是能⽤作燃料油的减粘残渣油以及中间馏分，此外，尚有少量的裂化⽓以及裂化汽油。

⽤途：采⽤新燃料技术，解决⼤⽓污染物排放问题。

劣质渣油在冶⾦⽅⾯的应⽤和⽤作造⽓原料等。

6.渣油的减粘裂化反应与⾼温裂解反应有何不同？原料：⾼温热裂解⽤的是以烃类为主要成分的馏分油，⽽减粘裂化⽤的主要是减压渣油，它不仅分⼦量较⼤，⽽且含有相当多的⾮烃类(胶质和沥青质)。

反应温度：⾼温热解的温度⾼达750～900℃，⽽减粘裂化的温度显著较低，只在400℃左右，这就导致⾼温热解主要是⽓相热反应，⽽减粘裂化则主要是液相热反应。

7.简述反应温度、反应时间以及反应压⼒对减粘裂化反应产物分布的影响。

石油工艺学复习题及答案

石油化工工艺学题型：(开)一填空题20~25分二判断题10~15分三简答题25~35分四分析讨论题25~35分五计算题10~15分1 化工生产过程一般可概括为哪几个步骤？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。

2 化工过程的主要效率指标有？化工过程的主要效率指标有：生产能力和生产强度；化学反应的效率—合成效率；转化率、选择性和收率（产率）；平衡转化率和平衡产率。

3 转化率、选择性、收率的基本溉念是什么?它们之间有什么关系?转化率(X)：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。

选择性(S)：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。

（表达主、副反应进行程度的大小反映原料的利用是否合理）收率（Y）：从产物角度来描述反应过程的效率。

关系：根据转化率、选择性和收率的定义可知，相对于同一反应物而言，三者有以下关系：Y＝SX。

对于无副反应的体系，S＝1，故收率在数值上等于转化率，转化率越高则收率越高；有副反应的体系，S<1，希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。

但是，通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。

4 重要的有机化工基础原料有？重要的有机化工基础原料有：乙烯、丙烯和丁二烯等低级烯烃分子中具有双键，化学性质活泼，能与许多物质发生加成、共聚或自聚等反应，生成一系列重要的产物。

5 烃类热裂解其反应历程分为哪三个阶段？烃类热裂解其反应历程分为：链引发、链增长、链终止三个阶段。

6 烃类热裂解一次反应的现律性有哪些？烃类热裂解一次反应的现律性有：烷烃、烯烃、环烷烃、芳烃的反应规律。

7 烃类热裂解的二次反应都包含哪些反应类型?包含：烯烃的再裂解、聚合、环化、缩合、生炭、加氢和脱氢反应类型。

8 裂解原料性质的参数有哪四种？族组成---PONA值；氢含量；特性因数；芳烃指数四种。

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课后习题
增加部分英语题型专业（词汇）
催化裂化，catalytic cracking
加氢裂化，hydrocracking
延迟焦化，delayed coking
凝析油（Natural gasoline, NGL）、
石脑油(Naphtha)、
轻柴油(Atmospheric gas oil, AGO)、
粗柴油(Vacuum gas oil, VGO)、
加氢裂化尾油(Hydrogenated tail oil, HOC)
苯（Benzene, B），
甲苯(Toluene, T)，
二甲苯(Xylene, X)；
乙烯，ethylene
丙烯，propylene
丁二烯，butadiene
邻二甲苯（Ortho-xylene, OX）、
对二甲苯（Para-xylene, PX）、
间二甲苯(Met-xylene, MX)
聚乙烯，PE，polyethylene;
聚氯乙烯，PVC，polyvinylchlorid
聚苯乙烯，PS，polystyrene
思考题（第一章）
1. 茂名石化乙烯出厂化工商品有三大类。

2. 茂名石化工业区内代表性企业有那些？主营业务？
3. 我国乙烯工业概况？
思考题（第三章）
1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？
2 裂解原料性质及评价指标
Lummus公司的SRT型裂解炉由I型发展到VI型，它的主要改进是什么？采取的措施是什么？遵循的原则是什么？
3 烃类裂解的反应机理？
4在原料确定的情况下，从裂解过程的热力学和动力学出发，为了获取最佳裂解效果，应选择什么样的工艺参数（停留时间、温度、压力…），为什么？
5为了降低烃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？
6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？若设计一个间接急冷换热器其关键指标是什么？如何评价一个急冷换热器的优劣？
7裂解气进行预分离的目的和任务是什么？裂解气中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么？
8压缩气的压缩为什么采用多级压缩？
9何为非绝热精馏，何种情况下采用中间冷凝器或中间再沸器，分析其利弊。

10 烃类裂解主要产品过程示意图
11. 试画出轻烃、馏分油裂解装置裂解气预分馏过程示意图，并具体说明整个流程。

12. 试分析下图中裂解气的预分馏、净化及精馏分离的流程组织方案？
思考题（第四章）
1简述芳烃的主要来源及主要生产过程？
2芳烃的主要产品有哪些？各有何用途？
3 简述焦化芳烃生产流程？
思考题（第五章）
1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？
2以天然气为原料生产合成气过程有哪些主要反应？从热力学角度考虑，对反应条件有哪些要求？从动力学考虑又有哪些要求？
3如何根据化学热力学、化学动力学原理和工程实际来优化天然气-水蒸气转化制合成气的工艺条件？
4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？
5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？比较先进的方法是什么？
6一氧化碳变换的反应是什么？影响该反应的平衡和速度的因素有哪些？如何影响？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？
7在合成气制造过程中，为什么要有脱碳（CO2）步骤？通常有哪些脱碳方法，各适用于什么场合？
8工业上气体脱硫有哪些方法，各适用于什么场合？
9由渣油制合成气化学反应方程式？
思考题（第六章）
1以煤为原料和以天然气为原料合成氨生产过程有什么不同之处？
2根据热力学分析，合成甲醇应在低温（<100℃，Kf值大）和高压下（>30MPa，推动力大）更为有利，工业上为什么不采用此工艺条件？
3目前苯乙烯生产主要方法是什么，书写其步骤及各自化学反应式？
思考题（第七章）
1掌握乙烯环氧化制环氧乙烷的原理、催化体系和反应主流程。

2乙烯环氧化反应工艺条件选择的依据是什么？
3致稳气的作用是什么？
思考题（第九章）
1工业上氯乙烯的生产方法有哪几种，各有什么优势和缺点。

2什么是平衡氧氯化法，其原理是什么？
3试分析氧氯化的反应机理及影响因素。

4试分析在乙烯氯化过程中，如何控制多氯副产物以及加压对提高EDC选择性是否有利。