化工工艺学习题答案

一、填空.（25%）

1、基本有机化学工业的主要原料有（石油）、（天然气）、（煤）和（生物质）。

2、工业上获取丁二烯的主要三种方法是（烃类热裂解汽油中提取）、（催化重整）和（煤高温干馏焦炉煤气）

3、过氧化氢异丙苯的提浓方法是采用（膜）式的蒸发器。

4、目前，异丙苯氧化法很受欢迎，它能得到两种畅销的化学品（苯酚）和（丙酮）。

5、液化石油气的主要成份是（乙烷）和（丙烷）。

6、裂解气分离过程中乙烯塔可以采用（中间再沸器）和（热力泵）方式节约能量。

7、工业上采用的促进氯化反应进行的手段主要有（光氯化）、（热氯化）、和（催化氯化）。

8、绿色产品的实现途径，一般围绕着（化学反应）、（原料）、（催化剂）和（溶剂）等方面开展，包括绿色的工艺过程。

9、技术经济宏观指标（产品成本）、（建设投资）、（总投资）、（利润和税金）、（产值）、折旧。

二、简答

1、化学工业的行业特征

答:（1）、发展和更新速度快；

（2）设备特殊，设备投资高、更新快；

（3）知识技术密集，投资和资金密集；

（4）能量消耗密集和物质消耗密集；

（5）有一定的规模效益；

（6）要求环境保护和防治，要求自动控制条件比较严格；

（7）化工市场竞争激烈，国际竞争也十分激烈；

（8）市场经营注意用户开发和用户技术指导。

2、近代化学工业的发展史

答:

3、化学工业的分类（按美国SIC分）

4、操作方式采用的原则

答:对于连续、间歇、半连续操作方式，采用何种操作方式，并无规定，通常根据反应特点、生产能力、自动化要求、产品质量和产品的特点来决定，大型的要求生产能力大的连续为有利，小批量的通常以间歇为主，有些反应需要维持一定时间的，往往采用半连续的方式。

三、问答

1、平衡氧氯化法生产氯乙烯的工艺流程简图？

Cl2加成二氯乙烷精制精二氯乙烷

C2H4

O2

氯乙烯塔(1) 产品

2、C8芳烃分离可采用哪些方法，其原理分别是什么？

答:精馏法：原理：利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离。

冷冻分离法：根据不同物质间的凝固点不同，采用冷冻方法，使得凝固点不同的物质凝固的顺序不同，从而达到分离的目的。

萃取分离法：原理：利用混合物中各组分在两相互不相溶的溶剂中分配系数的差异，一些组分进入有机相中，另一些组分仍留在水相中，从而达到分离。

吸附分离法：原理：根据吸附质与固体表面存在的相互作用力的不同，作用力打的先被吸附，作用力小的后被吸附，从而达到物质的分离

3、芳烃抽提过程中的主要影响因素？

答:层压降小，可降低循环压缩机负荷，允许小颗粒催化剂使用，减少二次反应，提高选择性，在催化剂外围接触时间长，内接触时间短

4、什么是石油烃裂解？主要目的是什么？联产的产品有哪些？

答:石油烃裂解就是以石油烃为原料，利用石油烃在高温下不稳定、易分解的性质，在隔绝空气和高温条件下，使大分子的烃类发生断链和脱氢等反应，以制取低级烯烃－乙烯和丙烯的过程。

主要目的：1、生产乙烯和丙烯，还可联产丁二烯以及苯、甲苯和二甲苯等产品

2石油烃热裂解是基本有机化学工业获取基本有机原料的主要手段

3、裂解能力的大小往往以基本有机化学工业的最重要的基本有机原料乙烯的产

量来衡量。

联产的产品有：联产丁二烯以及苯、甲苯和二甲苯

5、何谓催化重整？重整中发生了哪些化学反应？

答:催化重整：在有催化剂作用的条件下,对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程叫催化重整。

催化重整过程中的化学反应主要有以下几类：①六元环的脱氢反应；②五元环的异构脱氢反应；③烷烃的环化脱氢反应；④异构化反应；⑤加氢裂化反应；⑥烯烃的加氢饱和反应；⑦生焦反应。

6、脱硫的主要方法有哪些？天然气为原料的厂和煤焦为原料的厂，脱硫工序安排的流程顺序为什么不同？

答:脱硫方法很多，主要可分为干法脱硫和湿法脱硫。

不同的原因：天然气为原料的厂，天然气中硫的含量很少满足50×10-6时，仅用氧化锌法一步脱硫就行了，以天然气为原料时，硫的状态是气态，脱硫前需要加入一定量的氢气，造气时需要空气，当空气与氢气混合时，有可能发生爆炸，故而需要先脱硫，在转化；煤焦为原料的厂，煤焦中硫的状态只要是固态，所以要先进行造气，把固态的硫转化为气态，在进行脱硫流程，所以天然气为原料的厂和煤焦为原料的厂，脱硫工序安排的流程顺序不同。

7、比较氨碱法和联合制碱法的优点和缺点。

答:氨碱法的优点是：原料（食盐和石灰石）便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。但氨碱法也有许多缺点：首先是两种原料的成分里都只利用了一半——食盐成分里的钠离子和石灰石成分里的碳酸根离子结合成了碳酸钠，可是食盐的另一成分氯离子和石灰石的另一成分钙离子却结合成了没有多大用途的氯化钙，因此如何处理氯化钙成为一个很大的负担。氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72％～74％，其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了，这是一个很大的损失。

联合制碱法与氨碱法比较，其最大的优点是使食盐的利用率提高到96％以上，应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱。另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子，同时，生产出两种可贵的产品——纯碱和氯化铵。将氨厂的废气二氧化碳，转变为碱厂的主要原料来制取纯碱，这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰窑；将碱厂的无用的成分氯离子来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨，制取氮肥氯化铵。从而不再生成没有多大用处，又难于处理的氯化钙，减少了对环境的污染，并且大大降低了纯碱和氮肥的成本，充分体现了大规模联合生产的优越性。