化学工艺学

化学工艺学

第一章

1化学工艺学定义、化学工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系？

答：化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中，以化工产品为目标的过程技术。化学工程学主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律，他的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别释放大中的效应。化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。化学工艺与化学工程相配合，可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题；此外，解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。

2现代化学工业的特点？

答：特点是：（1）原料、生产方法和产品的多样性和复杂性；（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）重视能量的合理利用，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。

1. 生产磷肥的方法是哪两类？

答：生产磷肥的两种方法是：

（1）酸法它是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石，最常用的是硫酸。硫酸与磷矿反应生成磷酸和硫酸钙结晶，（2）热法利用高温分解磷矿石，并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。

2、石油的主要组成是什么？

答：石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。烃类即碳氢化合物，在石油中占绝大部分。非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。

第二章

1.化工生产过程包括哪些？

答：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。

2、化工生产过程的定义及工艺流程图是什么？

答：将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。工艺流程多采用图示方法来表达，称为工艺流程图。

5、进行工艺流程设计常用的三种方法是什么？

答：三种方法是：推论分析法、功能分析法、形态分析法。

第三章

1、结焦、生碳反应的途径如何？

答; 1.烯烃经过炔烃中间阶段而生碳 2.经过芳烃中间阶段而结焦。

2、裂解反应机理如何？

答：烃类裂解反应机理研究表明裂解时发生的基元反应大部分为自由基反应。大部分烃类裂解过程包括链引发反应、链增长反应和链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应是自由基的转变过程，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成分子的过程。

3、什么是一次反应？什么是二次反应？

答：一次反应是指原料烃在裂解过程中首先发生的原料烃的裂解反应，二次反应则是指一次反应产物继续发生的后继反应。

4、评价裂解原料性质的指标主要有哪些？

答：①族组成——PONA值②氢含量③特性因数④关联指数（BMCI值）5、温度-停留时间对裂解产品收率有何影响？

答：从裂解反应的化学平衡也可以看出，提高裂解温度有利于生成乙烯的反应，并相对减少乙烯消失的反应，因而有利于提高裂解的选择性；根据裂解反应的动力学，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。从化学平衡来看，为获得尽可能多的烯烃，必须采用尽可能短的停留时间进行裂解反应；从动力学来看，由于有二次反应，对每种原料都有一个最大乙烯收率的适宜停留时间。因此可以得出，短停留时间对生成烯烃有利。

①对于给定原料，相同裂解深度时，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。

②高温-短停留时间可抑制芳烃生成，所得裂解汽油的收率相对较低。③高温-短停留时间可使炔烃收率明显增加，并使乙烯/丙烯比及C4中的双烯烃/单烯烃的比增大。

答：①高温裂解条件有利于裂解反应中一次反应的进行，而短停留时间又可抑制二次反应的进行。因此，对给定裂解原料而言，在相同裂解深度条件下.

高温一短停留时间的操作条件可以获得较高的烯烃收率，并减少结焦。

②高温一短停留时间的操作条件可以抑制芳烃生成的反应，对给定裂解原料

而言，在相同裂解深度下以高温一短停留时间操作条件所得裂解汽油的收率相对较低。

③对给定裂解原料，在相同裂解深度下，高温一短停留时间的操作条件将使

中的双烯烃／单烯裂解产品中炔烃收率明显增加，并使乙烯／丙烯比及C

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烃的比增大。

6、裂解气预分馏的目的和任务分别是什么？

答：裂解气预分馏的目的是：①尽可能降低裂解气的温度；②尽可能分馏出裂解气的重组分；③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；④继续回收裂解气低能位热量。

裂解气预分馏的任务是：①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，减少压缩分离系统的进料负荷；②大大减少污水排放量；③合理的热量回收，由急冷油回收的热量用于发生稀释蒸汽，由急冷水回收的热量用于分离系统的工艺加热。

7、裂解气的净化主要除掉哪几种组分？为什么要除去？

答：裂解气的净化主要除掉酸性气体（CO2，H2S和其他气态硫化物）、水、炔烃等杂质。

除去这些杂质的原因为：这些杂质的含量虽不大，但对深冷分离过程是有害的。对裂解气分离装置而言，CO2会在低温下结成干冰，造成深冷分离系统设备和管道堵塞，H2S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，使产品达不到规定的标准。

原理分别如下：⑴脱除酸性气体①碱洗法用NaOH作为吸收剂，通过化学吸收使NaOH与裂解气中的酸性气体发生化学反应，脱除酸性气体。②乙醇胺法

用乙醇胺作为吸收剂，除去CO2和H2S，是一种物理吸收和化学吸收相结合的方法。

⑵脱水吸附法进行干燥，采用分子筛（离子型极性吸附剂）对极性分子特别是水有极大的亲和性，易于吸附。