化工工艺学习题与答案.docx

化工工艺学试题（1）一、填空：（每空1分共1。分）I.目前工业上对、间二甲米的分别方法有、和三种，2.乙茶催化脱氮合成革乙烯时脱缴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、低温结晶分别法、络合分别法和模拟移动床吸附法三种.3、金属催化剂、舒架催化剂、金属氧化物、金属敬化物、金展络合物.二、筒答（每题5分，共90分）I、煤的干储和煤的气化的定义.答：将煤隔绝空气加热，随着温度的上升，煤中有机物渐渐起先分解，其中投发性物质呈气态逸出，残用卜不挥物性产物主是焦炭或半焦，这种加工方法称煤的干愉“煤、焦或半处在高温常乐或加压条件卜与气化剂反应转化为一粗化碳、氧等可燃性气体的过程,称为煤的气化.2、什么叫慌炎热裂解？答：烧类热裂斛法是将石油系燃类原料（自然气、炼厂气、轻油、柒油、重油等）经高温作用，使燃类分子发生碳鞋断料或脱乳反应,生成分子盘较小的烯夕仝、烷垃和其它分子fit不同的轻质和重质烬类.3、烧类热裂解的原料有哪些？答：4、烧类热裂解过程有何特点？答：强吸热反应，且须在裔温下进行，反应温度一般在750K以上；存在：次反应，为了避开,次反应，停用时间很短，烧的分压要低：反应产物是一困难的混合物，除了气态燃和液态烧外，尚有固态供的生成.5、烧类热裂解制乙烯的分别过程中，裂解气为什么要进行压缩？为什么要分段压缩？答：裂解气中很多处分在常压下都是气体，沸点很底，为了使分别温度不太底，可以适当提高分别压力.多段压缩有如下好处：节约庆缩功：段与段中间可以进行降温,避开温度太拓引起二烯燃的聚合：段与段中间也可便于进行冷化和分别.6、煌类裂解制乙烷的过程中，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氮,另外还含有少盘有机破化物,这些酸性气体过多会对分别过程带来危害：例如硫化乳会腐蚀管道和谀备，使加氢脱焕催化剂中毒，使干燥用的分子筛寿命缩短，二氧化碳会结成干冰，会堵泥管道，他们对产物的IS一步利用也有危杏，所以必需脱除。用碱洗法脱除：酸性气体班多时可以先用乙解胺脱除，再用碱洗法彻底除去.7、脱甲烷塔高压法和低压法彳f何优缺点?答：低年法分别效果好,乙烯收率高.能敢消耗低.低压法也行不利之处,如须要耐低温钢材、多一套甲烧制冷系统、流程比较困碓.高压法的脱甲烷塔顶温位为T6C左右，不必果纳甲烷制次系统，只需用液态乙Mi冷剂即可，比甲烷冷冻系统简沽。此外提海压力可缩小精母塔的容枳，所以从投资和材桢要求来看，高压法是有利的；但高压法因乙烯与甲烷相对挥发度接近而不明分别，运行能耗要高于低压法.8、为了节约能限和简化漉程，乙饰塔作了哪两项改进？答：用中间再沸器的方法来回收冷玳：不设其次脱甲烷塔，在乙烯塔塔顶脱甲烷，在精懦段侧线小产品乙烯，一个塔起两个塔的作用.9、写出在裂解气分别中低压脱甲烷塔的塔顶须要一MO'C左右的冷盘，说明（或画图说明如何拱忠这一级别的冷破？答：可采纳甲烷、乙烯、丙烯三元笈迭制冷循环，通过两个复迭换热器，使冷水向丙烯供冷，丙烯向乙烯供冷.乙烯向甲烷供冷,甲烷就可向低于MOC的冷用用户供冷.10、芳慌烧战化反应中，工业生产上无水R1.eh催化剂应当怎样处理才具有活性？答：纯的无水A1.C1.,无催化活性，必需有助催化剂HCI或RCI同时存在，使其转化为络合物，工业生产上运用的A1.C1.络合物是将无水A1.Ch溶于芳垃中,并同时通入HC1.（或加入少址水，使少fitA1.C1.水解产生HCI）无置而成芳烧HA1.Ch的复合体.A1.C1.络合物催化剂活性甚高，可使反应在100C左右进行，还具有使多烷明苯与苯发生烷掂转移的作用。但其呈强酸性，对设得、管道具右强腐馋性。IK分别写出他合成气制备甲醇、丙烯级毓化制备内烯脑以及过粗化乳异西藻发生酸解的反应方程式.答：C（2H,CH,0HC3H6+NH3+3202CH2=CH-Oi（g）+3H2O（g）12,简要回答以笨和乙烯为原料,我们怎样才能合成出笨乙烯.以及举乙烯在储存时应留意那些事项？答：包括两步：第一步苯与乙烯烷菸化合成乙去；其次步乙苯催化脱氯,合成紫乙烯，因苯乙烯活性高，简洁聚合,因此贮存的不乙烯要放在干燥而清洁的贮梢中，必需加阻聚剂，环境温度不宜高，保持期也不宜过长.13、快燃和烯媒在同-,催化剂上加羽时，单独加以和共同加氯时反应速度有何不问，为什么？答：同一假化剂上当单独加氢是烯烧速度大于焕烧，但当共同加煌时炊短速度大于烯燃，这是因为共同存在时发生了吸附竞争,乙块吸附实力最强,大部分活性中心被乙块所置祗,所以乙焕加级速度快.M、举例说明芳煌之间转化的主要反应彳/那几种。答：异构化反应：歧化反应：烷基化反应：烷基转移反应，脱烷基化反应：15,醉法生产环班丙烷分哪两步进行？有何优块点？答：优点是生产过程比较简怙，主要缺点是生产成本而，氯消耗最大，有大砧含氯化钙污水须要处理，16、简要I可答丙爆腑生产过程中的含肪废水是怎样进行处埋的.答：（D水玳少而HCN和有机肪化合物含城海的废水（例如急冷塔排出的废水），依是姓过漉除去固体杂柄后,可采纳燃烧法处理，以空气作氧化剂，将啜水干脆喷入（或用做水处理后再吨入）烧却炉，用中压水蒸气雾化并加入协助燃料,进行烧却处理.（2）当废水质较大乱化物（包括彳f机助化物）含限较低时，则可用生化方法处理.最常用的法是鼻气池活性污泥法或生物转盘法.17、以化学方程式表示在醋酸懦催化剂的存在下乙段催化力氧化合成醋酸的反应机理？答：18、液相均相催化弱化在工艺上有哪些优缺点？答：优越性：（D反应条件比较慑和,有税而的选择性，并可采纳溶剂以馈和反应的进行和提高选择性.（2）反应热的除去比较便利.有些粗化过程可便利地利用反应物或溶剂的蒸发以移走反应热.（3）反应出度比较简洁限制.温度分布比较匀称.（4）反应设备结构简洁，生产实力较高.不足；反应介质的腐蚀性往往比较产垓；有些反应，主要是络合催化氧化，需用优金属盐作催化剂,必需解决催化剂的回收问题，化工工艺学（2）一、填空I（每空1分，共10分）1、衡电水质污染程度常用的指标是化空在氢空和生物国量，2.炫类裂解制乙烯时,工业上采纳吸附方式对裂解气脱水,川打籁、活件辄化性或硅胶作吸附剂.3、目前工业上对、间:甲苯的分别方法有低温结晶分别法、络介分别法和模拟移动床吸附法三种。4、工业上常用的芳烧烷基化的烷基化剂主要有殖和睦靖两种,另外醉、陈、雨也可作为烷基化剂.二、筒答（每题S分，共90分）I、慌类热裂解制乙烯的过程中，管式裂解炉的辎射筒为什么用变径管（前细后粗比用均径管有好处？答：反应初期用小管径有利于强化传热，使原料快逑升温，缩用停刷时间：裂解管后部管径变粗.有利于减小烬分压,削减二次反应,而且也不会因二次反应生成的焦很快堵塞管道.因而延长了操作周期.提了乙饰收率.2、炊煌和烯姓在同一催化剂上加级时，单独加氢和共同加瓠时反应速度有何不同，为什么？答：同一俳化剂上当单独加氢足烯烧速度大于炊烬,但当共同加烬时燃烧速度大于烯始,这是因为共同存存在时发生了吸附竞争，乙烘吸附实力最强.大部分活性中心被乙焕所覆盅,所以乙燃加氢速度快.3、烧类热裂解制乙烯的分别过程中，裂解气为什么要进行压缩？为什么要分段压缩？答：裂解气中很多组分在常乐下都是气体.沸点做底,为了使分别泡度不太底,可以适当提高分别味力.多段压缩布如下好处：节约压缩功：段间进行簿温，避开温度太再引起二烯烧聚合：段间可便于进行净化和分别。4、工业上笨的来源主要有哪5种？答:从煤焦副产笨拙中骁得,从裂解汽油中跳窗，从更整汽油中获得，从甲米岐化获得或即中加细脱中堪获得5、芳烧脱烷基化仃哪几种方法？甲藻脱甲基工业化的是卯-种？答：、烷蔓芳烧催化裂化脱烷基：、烷基芳炫催化氧化脱烷基：、烷基芳短的加氢脱烷基：、烷她恭的水然气脱烷茶法。甲苯就甲M工业化的是第种。6、乙嫌把盐洛余催化班化过程中.山哪三个基本反应组成.写出方程式.答：乙优牝盐的络合：利的辄化：氧化亚铜的氧化：7,工业上排得丁二烯有哪三种方法？目前主要是哪2种？答：（1）、从是炎热裂解制乙烯的联产黝碳四懦分分别得到：（2）、由丁烷或丁烯催化脱¾1.法制取；（3）、由J，烯氧化脱氮法制取。目前主要是第一和第三种。8、烧类热裂解制乙烟的过程中，为什么要对裂解气进行脱烘？怎样进行脱除？答：9、应当实行用些措施.才能使多级循环制冷的能量得到合理利用？答：（D尽可能使各段引出的不同温度的蒸气，作不同温位级位的热剂，供，艺中相应温度级位的热量用户（如再沸器的须要；（2）尽可能使各段分出的不同温度的液体，作不同温度锹位的冷剂，供工艺中相应温度拨位的冷地用户（如冷微器）之须要：（3）尽可能加织热交换，把液态冷剂进行过冷,在过冷状态下进行节流膨胀.能多获得供冷的低温液态冷剂,少产生气相冷剂.使节流膨胀后的气化率降低.以提高制冷实力.10、芳燃烷基化反应中，工业生产上无水A1.Ch催化剂应当怎样处理才具有活性？这种催化剂有何优缺点？答：统的无水A1.C1.“无催化活性,必需有助催化剂HCI或RC1.同时存在,使其转化为络合物,工业生产上运用的A1.Cb络合物是将无水AIC1.溶于芳始中，并同时遮入HC1.（或E入少口水,使少量A1.C1.水解产生HCD配置而成芳烧HA1.C1.的复合体。Ik烬类热袅解过程中为什么常用水蒸气做桶择剂？答：水蒸气除了能降低烧分压外，还有如下优点：热容大，能桧定炉温.爱妒炉管：易于分别.便宜易得:可以抑制原料中的罐对合金钢裂解管的腐蚀作用：水蒸气在高温下有消您作用；水然气的氧化性使金厩表面的铁、果形成氧化薄膜，减轻了铁和铿对烧类气体分斛生碳的催化作用。12、燃类热裂解制乙饰的过程中，结焦和生炭的机理有何不同？答：结焦是在较低的温度下（1200K）通过芳超缩合而成：生碳是在较高的温度下（120OK）通过生成乙快的中间阶段，脱氢为稠合的碳原子13、烧类热裂解过程有那些工艺特点？答：强吸热反应，且纪在高温下进行，反应温度-股在750K以上；存在二次反应，为了避开二次反应，停用时间很短，慌的分压要低：反应产物是一困难的混合物，除了气态烧和液态燃外.尚有同态焦的生成Ik疑化脱发法与催化脱融法相比有哪些优点。答：15、氮气的来源有哪些？答：电解水.炼油厂重整装置等的炼厂气分别.烧类热情解装置也期产氮气,焦炉煤气经变出吸附分别.及工业上常用的烧类水蒸气转化或部分乳化法制乳.16、在丙烯奴我化合成丙烯精的工艺中含制改水是怎样进行处理的？答：（D水量少而和有机腑化合物含量高的废水,一般是经过泄除去固体杂质后,可采纳燃烧法处理.以空气作氧化剂,将废水干脆喷入（或用即水处理后再喷入）烧却炉，用中压水蒸气雾化并加入协助燃料，进行烧却处理。（2）当废水取较大宛化物（包括有机脂化物）含状较低时，则可用生化方法处理。17、石油加工方法中,什么是催化裂化、催化重担和加级裂化？答：催化裂化目的是将不能用作轻顺燃料的常减压储分油,加工成辛烷值较高的汽油等轻质燃料：催化重系是使原油常压蒸慵所得的轻汽油馀分羟过化学加工转变成富含芳燃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，且已成为生产芳煌的一个重要方法：加氮裂化是炼油工业中增产航空喷气燃料和优质轻柴油常采纳的一种方法，所用的原料是不简洁处理的一些重质油品.18、烧类热裂解制乙烯的反应中，烧烧、环烷慌和芳嫌各有什么反应规律？答：化工工艺学考试题（3）1.写出合成气制甲醉、甲烷化法脱CO、丙烯氢氧化制丙烷肪的化学方程式。答：C（H