1、化學(xué)工藝學(xué)總復(fù)習(xí)題1、化工生產(chǎn)過(guò)程一般可概括哪三大步驟？P24化工生產(chǎn)過(guò)程一般可概括為原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)品分離及 精制三大步驟。2、化學(xué)工藝學(xué)的目的是什么？P1創(chuàng)立技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)安全、環(huán)境無(wú)害的生產(chǎn)過(guò)程。3、炫類裂解發(fā)生的基元反應(yīng)大部分為自由基反應(yīng)哪三個(gè)階段？P61鏈引發(fā)反應(yīng)、鏈增長(zhǎng)反應(yīng)、鏈終止反應(yīng)三個(gè)階段。鏈引發(fā)反應(yīng)是自由基的產(chǎn)生過(guò)程；鏈增長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)自由基的轉(zhuǎn)變過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中 一種自由基的消失伴隨著另一種自由基的產(chǎn)生， 反應(yīng)前后均保持著自 由基的存在；鏈終止是自由基消亡生產(chǎn)分子的過(guò)程。4、各族炫類的裂解反應(yīng)難易順序?yàn)?？P61正烷炫 異烷炫 環(huán)烷炫（六碳環(huán) 五碳環(huán)） 芳炫5、

2、三大合成材料是哪些？合成塑料、合成橡膠、合成纖維。6、氨合成采用什么催化劑？各組分各有什么作用？P197氨合成催化劑以熔鐵為主，還原前主要成分是四氧化三鐵，有磁性，另外添加Al 2。、K2O等功催化劑。為了降低溫度和壓力，在催化劑中加入鈷和稀土元素?；钚越M分FeQ經(jīng)還原后生成 -Fe,活性中心的功能是化學(xué)吸附氮分子，使氮氮之間的三鍵削弱，以利于加氫形成氨。Al 2Q是結(jié)構(gòu)型助催化劑，它均勻地分散在-Fe晶格內(nèi)和晶格間，能增加催化劑的比表面，并防止還原后的鐵微晶長(zhǎng)大，從而提高催化劑的活性和穩(wěn)定性。K 2O 是電子型助催化劑，能促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移過(guò)程，有利于氮分子的吸附和活化，也促進(jìn)生成物氨的脫附。Si

3、O 2的加入雖然有削弱催化劑堿性作用，但起到穩(wěn)定鐵晶粒作用，增加催化劑的抗毒性和耐熱性等。加入MgOfg提高耐熱性能和耐硫性，加入CaO能起助熔作用，使 催化劑各組分易于熔融而形成均勻分布的高活性狀態(tài)7、影響化學(xué)平衡的因素有哪些？P30 反應(yīng)溫度、壓力、濃度、反應(yīng)時(shí)間、原料的純度和配比等。8、烯烴裂解反應(yīng)主要發(fā)生反應(yīng)有哪些？P56 1. 斷鏈反應(yīng)2. 脫氫反應(yīng)3. 歧化反應(yīng)4. 雙烯合成反應(yīng)5. 芳構(gòu)化反應(yīng)9、影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素有哪些？P30反應(yīng)溫度、壓力、濃度、反應(yīng)時(shí)間、原料的純度和配比等。惰性氣體的存在，可降低反應(yīng)物的分壓，對(duì)反應(yīng)速率不利，但有利 于分子數(shù)增加的反應(yīng)的平衡產(chǎn)率。10、乙

4、烯直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，工藝流程包括哪兩大部分？ P247反應(yīng)部分和環(huán)氧乙烷回收、精制兩大部分。11、固定床和流動(dòng)床反應(yīng)器各有什么特點(diǎn)？固定床優(yōu)點(diǎn)：返混較??；抑制串聯(lián)副反應(yīng)，提高選擇性；對(duì)催化劑的強(qiáng)度、耐 磨性要求較低流化床 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，催化劑裝卸容易，空速大；良好的傳熱效率，反應(yīng)器 內(nèi)溫度均一旦易控制；存在返混，以提高反應(yīng)物濃度和生產(chǎn)能力。固定床使用于有串聯(lián)式深度氧化副反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程流化床使用與深度氧化物主要來(lái)自于平行副反應(yīng)， 且主副反應(yīng)活化能相差甚大的 反應(yīng)。固定床反應(yīng)器的缺點(diǎn)是：傳熱差，反應(yīng)放熱量很大時(shí)，即使是列管 式反應(yīng)器也可能出現(xiàn)飛溫（反應(yīng)溫度失去控制，急劇上升，超過(guò)允許 范圍

5、）。操作過(guò)程中催化劑不能更換，催化劑需要頻繁再生的反應(yīng) 一般不宜使用，常代之以流化床反應(yīng)器或移動(dòng)床反應(yīng)器。固定床反應(yīng)器中的催化劑不限于顆粒狀，網(wǎng)狀催化劑早已應(yīng)用于工業(yè)上。 目前，蜂窩狀、纖維狀催化劑也已被廣泛使用。與固定床反應(yīng)器相比，流化床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是：可以實(shí)現(xiàn)固體物料的連續(xù)輸入和輸出；流體和顆粒的運(yùn)動(dòng)使床層具有良好的傳熱性能，床層內(nèi)部溫度均勻，而且易 于控制，特別適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)；便于進(jìn)行催化劑的連續(xù)再生和循環(huán)操作，適于催化 劑失活速率高的過(guò)程的進(jìn)行，石油儲(chǔ)分催化流化床裂化的迅速發(fā)展就是這一方面的典型例子。然而，由于流態(tài)化技術(shù)的固有特性以及流化過(guò)程影響因素的多樣性，對(duì)于反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，流化床又

6、存在粉明顯的局限性：由于固體顆粒和氣泡在連續(xù)流動(dòng)過(guò)程中的劇烈循環(huán)和攪動(dòng)，無(wú)論氣相或固相都存在著相當(dāng)廣的停留時(shí)間分布，導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品分布，陣低了目的產(chǎn)物的收率；反應(yīng)物以氣泡形式通過(guò)床層，減少了氣-固相之間的接觸機(jī)會(huì)，降低了反應(yīng)轉(zhuǎn)化率；由于固體催化劑在流動(dòng)過(guò)程中的劇烈撞擊和摩擦，使催化劑加速粉化，加上床層頂部氣泡的爆裂和高速運(yùn)動(dòng)、大量細(xì)粒催化劑的帶出，造成明顯的催化劑流失；床層內(nèi)的復(fù)雜流體力學(xué)、傳遞現(xiàn)象，使過(guò)程處于非定常條件下，難以揭示其統(tǒng)一的規(guī)律，也難以脫離經(jīng)驗(yàn)放大、經(jīng)臉操作。12、屬于對(duì)石油的一次加工和二次加工的過(guò)程分別有哪些？P14-18 一次加工：常壓蒸餾、減壓蒸餾；二次加工：催化重整、

7、催化裂化、催化加氫裂化、烴類熱裂解、烷基化、異構(gòu)化、焦化。13、評(píng)價(jià)裂解原料性質(zhì)的指標(biāo)主要有哪些？P64族組成（PONA值）；氫含量；特性因數(shù)；關(guān)聯(lián)指數(shù)（BMCI值）。14、 對(duì)于天然氣水蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)有什么特點(diǎn)？影響天然氣水蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的因素有哪些？P160-169 蒸汽轉(zhuǎn)化法是在催化劑存在下及高溫條件下，使甲烷等烴類與水蒸氣反應(yīng)，生產(chǎn) H2、CO等混合氣，該反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)的，需要外界供熱（僅供參考）。因素：溫度、壓力、水碳比、組分、氣流速度。15、影響催化劑使用壽命的主要因素有？P35 化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能穩(wěn)定性、耐毒性。16、為什么要進(jìn)行C吸換反應(yīng)？P174通過(guò)變換反應(yīng)可產(chǎn)生更

8、多氫氣，同時(shí)降低CO含量，用于調(diào)節(jié)H2/CO 的比例，滿足不同生產(chǎn)需要。17、乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷工藝的催化劑組成及性能P243由活性組分銀，載體，和助催化劑組成。載體：提高活性銀的分散度，防止銀的微小晶粒在高溫下燒結(jié)助催化劑：使載體表面酸性中心中毒，減少副反應(yīng)進(jìn)行。18、二氧化碳脫除方法各有哪些？P183溶液吸收劑吸收，分物理、化學(xué)、物理化學(xué)吸收，變壓吸附，膜分離等固體脫出法19、 丙烯氨氧化制丙烯腈工藝流程回收部分設(shè)置急冷器的理由？P256.防止丙烯腈, HCN 等副產(chǎn)物聚合，生產(chǎn)聚合物堵塞管道20、烴類氧化反應(yīng)基本特征有哪些？P222反應(yīng)放熱量大，反應(yīng)不可逆，氧化途徑多種多樣，過(guò)程易燃易

9、爆21、對(duì)烴類的裂解過(guò)程，對(duì)溫度、壓力和停留時(shí)間的要求？P72-73一定溫度內(nèi)，提高裂解溫度，有利于提高一次反應(yīng)所得乙烯和丙烯的收率，有利于提高裂解選擇性；高溫短停留時(shí)間可抑制二次反應(yīng)，提高烯烴收率，減少結(jié)焦。低壓可促進(jìn)乙烯一次反應(yīng)，抑制發(fā)生聚合的二次反應(yīng)減輕結(jié)焦程度。22、合成氨反應(yīng)的熱力學(xué)特點(diǎn)及影響因素？可逆反應(yīng)正反應(yīng)氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小正反應(yīng)是放熱反應(yīng)熵減小的反應(yīng) 因素：溫度和壓力；氮?dú)浔?；惰性氣體23、乙烯氧氯化單組分催化劑體系組成及作用P30524、幾種基本反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性？P411-4141、重排反應(yīng)2 、加成反應(yīng)3 、取代反應(yīng)4 、消除反應(yīng)5 、氧化反應(yīng)25、氨合成的熔鐵催化劑組成、

10、使用前后的注意事項(xiàng)？P197-19826、什么是爆炸極限？爆炸極限的影響因素？P260-26127、常采用哪些方法對(duì)合成氣精制？銅氨液吸收法，甲烷化法，液氯洗滌法三種28、請(qǐng)寫(xiě)出乙烯氧氯化的反應(yīng)機(jī)理。第一步是吸附的乙烯與氯化銅起反應(yīng)，生成1,2-二氯乙烷，使二價(jià)銅還原為一價(jià)銅的形式。第二步是一價(jià)銅被氧化為二價(jià)銅，并形成含有CuO 的絡(luò)合物。第三步是生成的絡(luò)合物遇到氯化氫時(shí)，使絡(luò)合物發(fā)生分解反應(yīng)，形成有催化作用的二價(jià)銅和水29、合成氨反應(yīng)歷程包括幾個(gè)步驟？P200合成氨反應(yīng)歷程包括下列七個(gè)步驟：原料混合氣中的H2 和 N2 從氣相主流體中擴(kuò)散到鐵催化劑的外表面，屬外擴(kuò)散過(guò)程； H2 和 N2 從

11、催化劑外表面向內(nèi)孔擴(kuò)散，到達(dá)催化劑微孔，屬內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程；擴(kuò)散到內(nèi)孔的H2 和 N2 氣被吸附在催化劑表面上，并被活化，屬吸附過(guò)程；吸附態(tài)的H2 和 N2 在催化劑表面上進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過(guò)一系列的中間化合，最后形成吸附態(tài)的產(chǎn)物，屬表面反應(yīng)過(guò)程；吸附態(tài)的產(chǎn)物NH3 從催化劑表面脫附下來(lái)，屬脫附過(guò)程；脫附的產(chǎn)物從催化劑內(nèi)孔向催化劑外表面擴(kuò)散，屬內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程；產(chǎn)物從催化劑的外表面向主流體中擴(kuò)散，屬外擴(kuò)散過(guò)程。30、烴類裂解為何采用水蒸汽作稀釋劑？裂解反應(yīng)后通過(guò)急冷即可實(shí)現(xiàn)稀釋劑與裂解氣的分離，不會(huì)增加裂解氣的分離負(fù)荷和困難。使用其他惰性氣體為稀釋劑時(shí)反應(yīng)后均與裂解氣混為一體，增加了分離困難。水蒸氣熱容量大，使

12、系統(tǒng)有較大熱慣性，當(dāng)操作供熱不平穩(wěn)時(shí)，可以起到穩(wěn)定溫度的作用，保護(hù)爐管防止過(guò)熱。抑制裂解原料所含硫?qū)︽囥t合金爐管的腐蝕。脫除結(jié)碳，爐管的鐵和鎳能催化烴類氣體的生碳反應(yīng)。水蒸氣對(duì)鐵和鎳有氧化作用，抑制它們對(duì)生碳反應(yīng)的催化作用。而且水蒸氣對(duì)已生成的碳有定的脫除作用。31、裂解氣中酸性氣體主要有哪些？脫除方法有哪些？裂解氣中的酸性氣體主要是 CO2, HS和其他氣態(tài)硫化物。對(duì)裂解氣分離裝置而言， CO2 會(huì)在低溫下結(jié)成千冰，造成深冷分離系統(tǒng)設(shè)備和管道堵塞，HS 將造成加氫脫炔催化劑和甲烷化催化劑中毒。對(duì)于下游加工裝置而言，當(dāng)氫氣、乙烯、丙烯產(chǎn)品中的酸性氣體含量不合格時(shí)，可使下游加工裝置的聚合過(guò)程或催

13、化反應(yīng)過(guò)程的催化劑中毒，也可能嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在裂解氣精餾分離之前，需將裂解氣中的酸性氣體脫除干凈。脫除方法主要有：堿洗法脫除酸性氣體；乙醇胺法脫除酸性氣。32、在裂解氣的深冷分離流程中，乙烯損失的主要部位有哪幾處冷箱尾氣中帶出損失、乙烯塔釜液乙完中帶出損失、脫乙烷塔釜液C3微分中帶出損失，壓縮段間凝液帶出損失33、工業(yè)上采用的羰基合成催化劑有哪些？迄今為止，工業(yè)上采用的羰基合成催化劑，其中心原子只有鈷和銠。未經(jīng)改性的羰基鈷作催化劑，需要苛刻的反應(yīng)條件，工業(yè)上采用的反應(yīng)壓力高達(dá)30MPa。經(jīng)配體改性后，反應(yīng)壓力可以降低，但催化劑活性下降很多，反應(yīng)生成醛的選擇性亦發(fā)生變化，故限制了其應(yīng)用

14、范圍。未改性的羰基銠同樣需要高的反應(yīng)壓力，并且產(chǎn)物的區(qū)域選擇性很差，未能在工業(yè)上采用。經(jīng)配體改性的羰基銠催化劑，反應(yīng)條件緩和，在催化劑濃度很低的情況下，即有滿意的反應(yīng)速度，產(chǎn)物的化學(xué)選擇性和區(qū)域選擇性都大大優(yōu)越于鈷。34、選擇性氧化反應(yīng)中致穩(wěn)氣的作用？P247致穩(wěn)氣是惰性的，能減小混合氣的爆炸限，增加體系安全性；具有較高的比熱容，能有效地移出部分反應(yīng)熱，增加體系穩(wěn)定性。35、烴類裂解為何采用水蒸汽作稀釋劑？P7536、綠色化學(xué)定義？ 環(huán) 境無(wú)害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)，在化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用中避免和減少對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境有毒有害物質(zhì)的使用和 產(chǎn)生。37、綠色化學(xué)工藝的途徑和手段？指

15、在綠色化學(xué)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的從源頭上阻止環(huán)境污染的化學(xué)工藝。該工藝的建立和開(kāi)發(fā)的指導(dǎo)思想是采用“原子經(jīng)濟(jì)”反應(yīng)，即原料中每一個(gè)原子都轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，不產(chǎn)生任何廢物和副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”，也不采用有毒有害的原料，催化劑和溶劑， 并生產(chǎn)環(huán)境友好的產(chǎn)品。過(guò)程綠色化。產(chǎn)品綠色化38、裂解氣出口急冷操作的目的？裂解爐出口的高溫裂解氣在出口高溫條件下將繼續(xù)進(jìn)行裂解反應(yīng)，由于停留時(shí)間的增長(zhǎng)，二次反應(yīng)增加，烯烴損失隨之增多。為此，需要將裂解爐出口高溫裂解氣盡快冷卻，通過(guò)急冷以終止其裂解反應(yīng)。當(dāng)裂解氣溫度降至650以下時(shí)，裂解反應(yīng)基本終止。急冷有間接急冷和直接急冷之分。39、參考有關(guān)工藝流程圖，簡(jiǎn)要回答問(wèn)題新好原

16、料氣附圖: 一次分離液氨晌須合成系統(tǒng)流程忸1-離心式合成氣壓縮機(jī)；2.9換熱器：入&水冷器：4,7,8,10,15氨冷端 5-水分式 器：11高壓氮分離器 13-氮合成塔，1”鍋爐給水的加熱器：16-氟分離器：17-低壓 氨分離器;1/開(kāi)工爐1）為何采用二段壓縮？2） 13#合成塔是何種形式的合成塔？3）惰性氣體含量對(duì)平衡氨濃度有何影響？4）溫度對(duì)合成氨有何影響？5）簡(jiǎn)述此工藝中能量是如何充分合理利用的40、下圖為氧氣法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的工藝流程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題:二艇化碇I環(huán)氯乙烷反應(yīng)湍：2熱交換端：氣體混臺(tái)器:小環(huán)氯乙烷吸收 5CO2吸收塔;至乙二罅裝置去加熱爐 乙嬸一- 致穩(wěn)氣一300C, 1

17、0MPa常啟機(jī)溶劑：醇5-10 min30-60 C ,常 壓需有機(jī)溶 劑:醇1-20 h40-80 C,常壓常啟機(jī)溶劑：醇1-20 h產(chǎn)率 98% 88% 95%原料 要求很低酸值不高于 1mg KOH/g 油；水分含量低于0.005%皂化 產(chǎn)物無(wú)無(wú)有產(chǎn)物 分離 方法靜置分層過(guò)濾中和、離心、水洗反應(yīng)器結(jié)構(gòu)1、可逆放熱反應(yīng)過(guò)程中采用的反應(yīng)器設(shè)計(jì)中，工業(yè)上有什么方法控制反應(yīng)溫度 與最優(yōu)操作溫度接近？答：可逆放熱過(guò)程：隨反應(yīng)進(jìn)行溫度不斷提高，而過(guò)程的平衡收率隨溫度上 升而降低。工業(yè)上采用分步冷卻的方法使反應(yīng)溫度與最優(yōu)操作溫度接近，冷卻 方式包括：直接冷卻和間接冷卻。一、 簡(jiǎn)答題1. 化學(xué)工業(yè)按生產(chǎn)

18、的產(chǎn)品分類可分為那幾大類？答：化學(xué)工業(yè)按產(chǎn)品分類可分為如下幾大類：（1） 無(wú)機(jī)化學(xué)工業(yè)。（2） 有機(jī)化學(xué)工業(yè)（3） 精細(xì)化學(xué)品工業(yè)（4） 高分子化學(xué)工業(yè)（5） 生物化工工業(yè)。2. 化學(xué)工業(yè)的主要資源包括那些？答：化學(xué)工業(yè)的主要資源包括：無(wú)機(jī)化學(xué)礦，石油，煤，天然氣，生物質(zhì)，再生資源，空氣和水等。3. 烴類熱裂解產(chǎn)物中的有害物質(zhì)有哪些？存在哪些危害？如何脫除？答：烴類熱裂解產(chǎn)物中的有害物質(zhì)包括：硫化氫等硫化物，二氧化碳，炔烴和水。硫化氫的危害：硫化氫會(huì)腐蝕設(shè)備和管道，使干燥的分子篩的壽命縮短，使脫炔用的加氫催化劑中毒并使烯烴聚合催化劑中毒。二氧化碳的危害：在深冷分離裂解氣時(shí)，二氧化碳會(huì)結(jié)成干冰，

19、堵塞管道及設(shè)備，影響正常生產(chǎn)；對(duì)于烯烴聚合來(lái)說(shuō)，是烯烴聚合過(guò)程的惰性組分，在烯烴循環(huán)時(shí)造成積累，使烯烴的分壓下降，從而影響聚合反應(yīng)速度和聚合物的分子量。炔烴的危害：炔烴使乙烯和丙烯聚合的催化劑中毒。水的危害：在深冷分離時(shí)，溫度可達(dá)-100，水在此時(shí)會(huì)結(jié)冰，并與甲烷，乙烷等形成結(jié)晶化合物（CH4 6HQ C2H6 7HO, C4H10 7HO）,這些結(jié)晶會(huì)堵塞管道和設(shè)備。脫除方法：硫化氫和二氧化碳用氫氧化鈉堿液吸收來(lái)脫除；炔烴采用選擇性加氫法來(lái)脫除。水采用分子篩干燥法脫除。4. 簡(jiǎn)述芳烴的主要來(lái)源。答：芳烴的主要來(lái)源有：（1） 從煤焦化副產(chǎn)煤氣所得粗苯和煤焦油中提?。唬?） 從催化重整汽油中提取

20、；（3） 從烴類熱裂解制乙烯所得裂解汽油中提取；（4） 輕烴芳構(gòu)化和重芳烴輕質(zhì)化制芳烴。5. 舉例說(shuō)明芳烴轉(zhuǎn)化催化劑有哪些？答：芳烴轉(zhuǎn)化所用催化劑包括：（1）酸性鹵化物，如：A1C13、A舊3、BF3等路易斯酸。（ 2） 浸漬在載體上的質(zhì)子酸，如： 載于硅藻土或硅膠等載體上的硫酸、磷酸及氫氟酸等。（3）浸漬在載體上的路易斯酸，如載于丫 -A12O3上的A1C1 3、A1B3、BF3、FeC13、 ZnC12、TiC14等。（4）混合氧化物催化劑，如SiO2-A12O3等。（5）貴金屬-氧化硅-氧化鋁催化劑，如Pt/ SQ2-A12O3等。（ 6） 分子篩催化劑，如經(jīng)過(guò)改性的Y 型分子篩、絲光沸

21、石和ZSM 系列分子篩等。6. 工業(yè)上生產(chǎn)合成氣的方法有哪些？其中哪種方法投資和成本最低？答：工業(yè)上生產(chǎn)合成氣的方法有：（ 1） 以煤為原料的煤氣化法。（ 2） 以天然氣為原料的天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法。（ 3） 以重油或渣油為原料的部分氧化法。其中以天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法的投資和成本最低。7. 合成氣主要工業(yè)化用途有哪些？合成氣的主要工業(yè)化用途包括：（ 1） 合成氨；（ 2） 合成甲醇；（ 3） 合成醋酸；（ 4） 烯烴的羰基合成；（ 5） 合成天然氣、汽油和柴油。8. 在乙烯直接氧化制環(huán)氧乙烷過(guò)程中，與空氣氧化法相比較，氧氣氧化法有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：與空氣氧化法相比，用氧氣氧化乙烯制環(huán)氧乙烷具有如下優(yōu)點(diǎn)：（

22、1） 空氣氧化法反應(yīng)部分的工藝流程較為復(fù)雜，需要空氣凈化系統(tǒng)、排放氣氧化和吸收系統(tǒng)及催化燃燒系統(tǒng)，23 臺(tái)氧化反應(yīng)器。而氧氣氧化法只需要一臺(tái)反應(yīng)器，不需要上述系統(tǒng)，僅多了一套脫碳系統(tǒng)，不包括空氣分離裝置時(shí)，氧氣氧化法的建廠費(fèi)用和固定資產(chǎn)投資比空氣氧化法省。（2） 氧氣氧化法的催化劑不會(huì)受空氣污染，且氧化反應(yīng)溫度低，因此催化劑的壽命長(zhǎng)。（3） 氧氣氧化法可采用濃度較高的乙烯，反應(yīng)器的生產(chǎn)能力比空氣氧化法高。（4） 氧氣氧化法的乙烯消耗定額和電力消耗比空氣氧化法低。9. 丁二烯的生產(chǎn)方法有哪些？答：丁二烯的工業(yè)生產(chǎn)方法包括：（1）從姓:類熱裂解制乙烯副產(chǎn)的C4儲(chǔ)分得到。（ 2） 乙醇和成丁二烯。（

23、 3） 由正丁烷和正丁烯脫氫得到。（ 4） 正丁烯氧化脫氫制丁二烯。10. 在丁二烯的生產(chǎn)過(guò)程中，加入水蒸氣具有哪些作用？答：水蒸汽的作用包括：（ 1） 加入水蒸汽可以提高反應(yīng)的選擇性。（ 2） 加入水蒸汽可以提高反應(yīng)速率。（ 3） 加入水蒸汽可以控制反應(yīng)溫度。（ 4） 加入水蒸汽可以利用水煤氣反應(yīng)達(dá)到清焦的作用。（ 5） 加入水蒸汽可以降低爆炸極限，達(dá)到防止爆炸的目的。11. 說(shuō)明氨合成催化劑的組成及其作用。答：氨合成催化劑的組成包括a Fe, A12O3, K2O, CaO, MgO, SiO2等。（1）氨氧化催化劑的活性組分是a Fe,未還原時(shí)為FeO +Fe2O3,其中FeO 占 24

24、38%, Fe2+/Fe3+=0.5, 一月在 0.470.57 之間，可視為 FesO4,具有 尖晶石結(jié)構(gòu)。（2） A12O3的作用：A12O3與Fe3O4作用可形成FeAl2O4,具有尖晶石結(jié)構(gòu)，當(dāng) 催化劑還原后，F(xiàn)e3O4被還原為a Fe,而未被還原的Al 2O3仍保持著尖 晶石結(jié)構(gòu)，起到骨架作用，從而防止鐵細(xì)晶的長(zhǎng)大，使催化劑的比表面積增加，活性增加。因此，A12O3為結(jié)構(gòu)型助催化劑，氧化鎂的作用與A12O3 的作用相似，也是結(jié)構(gòu)型助催化劑。（3） K2O的作用：氧化鉀是電子型助催化劑，在 FeAI2O3催化劑中添加氧化 鉀后，可以使金屬的電子逸出功下降，有助于氮的活性吸附。（ 4）

25、CaO 的作用：CaO 的作用與K2O 相似，也是電子型助催化劑，同時(shí)，氧化鈣能降低固熔體的熔點(diǎn)和粘度，有利于三氧化二鋁和四氧化三鐵固熔體的形成，提高催化劑的熱穩(wěn)定性。（5） Si2O的作用：二氧化硅是磁鐵礦中的雜質(zhì)，具有中和K2O和CaO的作用， 此外，Si2O 還具有提高催化劑抗水毒害和耐燒結(jié)的性能。12. 天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng)，加壓對(duì)化學(xué)平衡不利，為什么還要加壓操作？答：從烴類蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡考慮，反應(yīng)宜在低壓下進(jìn)行，但從20 世紀(jì) 50年代開(kāi)始，逐漸將壓力提高到 3.54.0MPa下操作，現(xiàn)在的最高壓力可達(dá) 5MPa。其原因如下：（ 1） 可以節(jié)省壓縮功耗。烴類蒸汽

26、轉(zhuǎn)化為體積增大的反應(yīng)，而氣體的壓縮功與被壓縮氣體的體積成正比， 所以壓縮含烴原料和二段轉(zhuǎn)化所需的空氣的功耗要比壓縮轉(zhuǎn)化氣節(jié)省。同時(shí)由于氨是在高壓下合成的，氫氮混和氣壓縮的功耗與壓縮前后壓力比的對(duì)數(shù)成正比，這就是說(shuō)，合成壓縮機(jī)的吸入壓力越高，壓縮功耗越低。盡管轉(zhuǎn)化反應(yīng)壓力提高后， 原料氣壓縮和二段轉(zhuǎn)化所用的空氣壓縮機(jī)的功耗要增加，但單位產(chǎn)品氨的總功耗還是減少的。（ 2） 可以提高過(guò)量蒸汽余熱的利用價(jià)值。由于轉(zhuǎn)化是在過(guò)量水蒸氣條件下進(jìn)行的，經(jīng)一氧化碳變換冷卻后，可以回收原料氣中大量余熱。其中水蒸氣的冷凝熱占有相當(dāng)大的比重，這部分熱量與水蒸氣的分壓有直接關(guān)系，壓力越高，水蒸汽的分壓也越高，因此其冷凝

27、溫度（即露點(diǎn)）越高，在同一汽氣比條件下，低變爐出口氣體的露點(diǎn)隨壓力的升高而增加，蒸汽冷凝液利用價(jià)值也就越高，溫度相同，壓力越高，熱效率越高，即回收的熱量越多。（ 3） 可以減少原料氣制備與凈化系統(tǒng)的設(shè)備投資。轉(zhuǎn)化壓力提高，變換、凈化以至到氫氮混和氣壓縮機(jī)前的全部設(shè)備的操作壓力都隨著提高，對(duì)于同樣的生產(chǎn)規(guī)模，在一定程度上，可以減少設(shè)備投資，而且在加壓條件下操作，可提高轉(zhuǎn)化和變換的反應(yīng)速率，可以減少催化劑用量。13. 在烴類熱裂解的過(guò)程中，加入水蒸氣作為稀釋劑具有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：在烴類熱裂解的過(guò)程中，加入水蒸汽作為稀釋劑具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1） 水蒸汽的熱容較大，能對(duì)爐管溫度起穩(wěn)定作用，因而保護(hù)了爐管。

28、（2） 水蒸汽價(jià)廉易得，且容易與裂解產(chǎn)物分離。（3） 水蒸汽可以抑制原料中的硫化物對(duì)合金鋼裂解爐管的腐蝕。（4） 水蒸汽可以與裂解管中的焦炭發(fā)生水煤氣反應(yīng)而清焦。（5） 水蒸汽對(duì)金屬表面起一定的氧化作用， 使金屬表面的鐵鎳形成氧化膜，從而減輕了鐵、鎳對(duì)烴類氣體分解生炭的催化作用。14. 裂解氣的壓縮為什么采用多級(jí)壓縮？確定壓縮段數(shù)的依據(jù)是什么？答： ；裂解氣的采用多級(jí)壓縮的優(yōu)點(diǎn)：（ 1） 節(jié)約壓縮功耗，壓縮機(jī)壓縮氣體的過(guò)程接近絕熱壓縮，功耗大于等溫壓縮，如果把壓縮分為若干段進(jìn)行，段間冷卻移熱，則可節(jié)省部分壓縮功，段數(shù)越多，越接近等溫壓縮。(2)裂解氣中的二烯燒易發(fā)生聚合反應(yīng)，生成的聚合物沉積在

29、壓縮機(jī)內(nèi)，嚴(yán)重 危及操作的正常進(jìn)行。而二烯姓的聚合速度與溫度有關(guān)， 溫度越高，聚合 速度越快，為了避免聚合現(xiàn)象的發(fā)生，必須控制每段壓縮后氣體溫度不高 于 100 c 。(3)減少分離凈化負(fù)荷，裂解氣經(jīng)過(guò)壓縮后段間冷凝，可除去大部分的水，減 少干燥器的體積和干燥劑的用量，延長(zhǎng)干燥器的再生周期；同時(shí)還可以從 裂解氣中分凝出部分C3及C3以上的重組分，減少進(jìn)入深冷系統(tǒng)的負(fù)荷， 從而節(jié)約了冷量。根據(jù)每段壓縮后氣體溫度不高于100C,避免二烯燒在壓縮機(jī)內(nèi)發(fā)生聚合反 應(yīng)，壓縮機(jī)的壓縮比為2左右，并依據(jù)氣體的最初進(jìn)口壓力和最終出口壓力來(lái)確 定壓縮機(jī)的段數(shù)。15 .說(shuō)明在裂解氣的分離過(guò)程中，設(shè)置冷箱的作用及其

30、特點(diǎn)。答：在爛類熱裂解的裂解氣分離的過(guò)程中，設(shè)置冷箱的作用提高乙烯的回收率。 冷箱的特點(diǎn)：(1)用冷箱分出氫氣(91.48%),使脫甲烷塔的CH4/H2增加，從而使乙烯的回 收率增加。(2)冷箱分出的富氫可作為快燒加氫的原料。(3)冷箱采用逐級(jí)冷凝，分股進(jìn)料，從而減輕脫甲烷塔的負(fù)荷。(4)流程通過(guò)節(jié)流閥A、B、C的節(jié)流制冷作為低溫冷量的來(lái)源。冷箱適用于生產(chǎn)規(guī)模大，自動(dòng)化水平高，原料氣組成穩(wěn)定的流程。16 .工業(yè)上氫氣的來(lái)源有哪些？答：工業(yè)上氫氣的來(lái)源包括：(1)水電解制氫。(2)焦?fàn)t煤氣、油品鋁重整和姓類熱裂解等副產(chǎn)氫氣， 經(jīng)過(guò)變壓吸附可制得純 氫。(3)煤氣化制氫，工業(yè)煤經(jīng)過(guò)水煤氣反應(yīng)或半水

31、煤氣反應(yīng)可制得氫氣。(4)氣態(tài)燒或輕油(石腦油)經(jīng)水蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)可制氫。2、 寫(xiě)出下列過(guò)程的主要化學(xué)反應(yīng)，催化劑，反應(yīng)壓力和反應(yīng)溫度。1 .二氧化硫接觸氧化制三氧化硫。(1)化學(xué)反應(yīng)：SO2 + 1/2O2 SO3(2)催化劑：活性組分：V2O5。載體：硅膠、硅藻土及其混合物。助催化劑： K2。、K2SO4、TiO2、MoO3等。(3)反應(yīng)壓力：常壓。(4)反應(yīng)溫度：400600c2 .雙加壓法氨接觸氧化制一氧化氮。(1)化學(xué)反應(yīng)：4NH3 + 5O24 NO + 6H2。(2)催化劑：Pt網(wǎng)。(3)反應(yīng)壓力：0.250.5MPa(4)反應(yīng)溫度：850860c3 .氧氣氧化法乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙

32、烷。(1)化學(xué)反應(yīng)：C2H4 + 1/2O2 C2H4。(2)催化劑：活性組分：Aga載體：碳化硅，a AI2O3和含有少量SiO2的 aAI2O3,助催化劑：碳酸鉀、碳酸鋼和稀土元素化合物。(3)反應(yīng)壓力：1.03.0 MPa。(4)反應(yīng)溫度：204270c4 .丙烯氨氧化制丙烯月青。(1)化學(xué)反應(yīng)：CH2=CHCH3 + NH3 + 3/2O2 CH2=CHCN + 3H2O(2)催化劑：鋁酸鈿系：P-Mo-Bi-Fe-Co-Ni-K-O/Si 2O；睇系：Sb-Fe-d(3)反應(yīng)壓力：常壓。(4)反應(yīng)溫度：最佳溫度：440 C o5 .氫氮?dú)夂铣砂?1)化學(xué)反應(yīng)：N2 + 3H2 2NH

33、3(2)催化齊J: a Fe-Al2O3-MgO-K2O-CaO-SiO2(3)反應(yīng)壓力：15MPa。(4)反應(yīng)溫度：390520c 06 . 一氧化碳、氫氣合成甲醇(1)化學(xué)反應(yīng)：CO + 2H2 2CH30H(2)催化劑：CuO-ZnO-Al2O3。(3)反應(yīng)壓力：510MPa。(4)反應(yīng)溫度：230270C。7 .乙苯脫氫制苯乙烯(1)化學(xué)反應(yīng)：二 C2H5 CH=CH2 + H2(2)催化劑：Fe2O3-Cr2O3-K2O(3)反應(yīng)壓力：常壓。(4)反應(yīng)溫度：600630c8 .正丁烯氧化脫氫制丁二烯(1)化學(xué)反應(yīng)：n-C4H8+ 1/2O2 CH2=CHCH=CH2 + H2O(2)

34、催化劑：鐵酸鹽尖晶石催化劑。(3)反應(yīng)壓力：常壓(4)反應(yīng)溫度：327547c9 .乙烯液相氯化制1, 2一二氯乙烷(1)化學(xué)反應(yīng)：CH2=CH2 + Cl2 ClCH2CH2Cl(2)催化劑:FeC3(3)反應(yīng)壓力：常壓。(4)反應(yīng)溫度：50Co10 .電石乙快法制氯乙烯。(1)化學(xué)反應(yīng)：C2H2 + HCl * CH2=CHCl(2)催化劑：HgCl2/活性碳。(3)反應(yīng)壓力：常壓。(4)反應(yīng)溫度：160180C。3、 根據(jù)所給流程回答下列問(wèn)題：1.乙烯配位催化氧化制乙醛：回答問(wèn)題：(1)為什么催化劑溶液可以在反應(yīng)器與除沫分離器之間自動(dòng)循環(huán)？(2)寫(xiě)出三個(gè)基本化學(xué)反應(yīng)。(3)反應(yīng)熱是如何移出的？(4)反應(yīng)器的進(jìn)料組成是多少？(5)寫(xiě)出反應(yīng)所用的催