化工工艺复习资料
一、问答题：
1、了解尿素合成反应中的相平衡和化学平衡计算的基本方法、影响因素。
2、尿素合成反应过程的主要副反应及控制。
3、尿素生产的汽提法流程原理及特点。
4、中和法生产硝酸铵的热利用及减少氨损失措施。
5、结合相图分析湿法磷酸生产中控制硫酸钙的结晶对过程的影响。
6、简述过磷酸钙生产过程两个阶段的特点。
7、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？
8、以农副产品为原料生产化工产品的例子，简单地描述一下它们的生产过程。
9、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？
10、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，为什么要在不同温度条件下分段进行？
11、焙烧和煅烧有哪些相同和不同之处？
12、在湿法磷酸生产中，可采用哪些措施来提高磷的总收率？在诸多生产方法中，你认为哪种比较好？
13、合成氨的主要生产工序，各工序的作用和任务？
14、合成气的制取方法有哪些？
15、写出烃类蒸汽转化的主要反应。
16、简述一段转化炉的炉型结构。
17、简述常用脱硫方法及技术特点以及适用流程。
18、少量CO 、CO2、O2的脱除方法有哪些？
19、有哪些原料可生产合成气？合成气的生产方法有哪些？
20、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？
21、以天然气为原料生产合成气过程有哪些主要反应？
22、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？
23、煤的热分解过程条件的变化对煤的干馏和气化有什么影响？
24、简述常压固定床煤气炉操作循环和炉内煤气化主要区域。
25、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？
26、为什么天然气- 水蒸气转化过程需要供热？供热形式是什么？一段转化炉有哪些型式？
27、写出一氧化碳变换的反应？影响该反应的平衡和速度的因素有哪些？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？
28、为什么一氧化碳变换过程要分段进行并要用多段反应器？段数的选定依据是什么？
29、一氧化碳变换催化剂有哪些类型？各适用于什么场合？使用中注意哪些事项？
30、氨合成反应的平衡常数Ｋf 随温度和压力是如何变化的？
31、影响氨平衡浓度的因素有哪些？
32、论述温度和压力对氨合成反应速率的影响。
33、惰性气体对氨合成反应的平衡氨浓度及反应速率的影响？
34、简述氨合成催化剂活性组分与助剂的作用。
35、在氨合成工艺流程中，排放气为什么在循环压缩机前，而氨冷则在循环压缩机之后？
36、影响尿素合成的因素有哪些？
37、硫铁矿焙烧炉气的主要杂质有哪些危害？怎样清除？
38、为什么一氧化氮氧化反应速度常数不符合阿累尼乌斯定律？
39、氨合成中，提高氨平衡含量的主要途径有哪些？
40、普钙生产分几步？各步有什么特点？
41、氨碱法制纯碱的主要步骤有哪些？
42、氨氧化反应在没有催化剂的情况下，最终产物是什么？为什么？
43、水溶液循环法和气提法生产尿素的流程各有什么特点？
44、普钙和重钙的生产有什么不同？
45、硝铵的生产方法有哪些？写出其方程式。
46、写出氨盐水碳酸化的反应机理，其控速步是什么？
47、合成氨生产主要分几个工序？各部分任务如何？
48、天然气蒸汽转化制气过程的基本原理与工艺流程如何？能量利用特点如何？
49、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？
50、变换工序主要任务是什么？为什么要分中压变换和低压变换？各部分特点如何？
51、脱碳工序基本原理和流程特点是什么？能量消耗主要在哪个设备上？
52、高压氨合成系统平衡计算特点是什么？
53、氨合成流程中先分离氨与后分离氨为什么都可采用？各自特点如何？简述轴向和径向冷激式合成塔的特点。
二、填空题:
1、合成氨原料气制备的主要方法
有、、。
2、合成氨原料气的最终净化方法
有: 、、。
3、氨氧化法生产硝酸的三个工
序：、、。
4、硫酸钙的三种晶型分别
为、、。
5、、、是含有两种或两种以上主要营养元素的化肥。
6、纯碱生产的主要方法有、、。
7、尿素合成的两个反应分别为、。
8、半水煤气的生产中，为解决供热与合格组成的矛盾常采用的方法有：、、外热法。
9、合成氨原料气中的硫化物有和两类，脱除方法有
和两类。
10、湿法脱硫以再生方式可分为和两类。
11、铜氨液吸收法的铜液组成
为、、。
12、硫铁矿焙烧的原料预处理
有、、。
绿色化学的核心内容是5R: 减量、重复使用、回收、再生、拒绝。清洁生产的定义包含了俩个全过程控制：生产全过程和生命周期全过程。
目前工业硝酸大多采用氨氧化法�该过程包括�氨的接触氧化、一氧化氮的氧化和氮氧化物的吸收。
13、氨碱法制备纯碱的主要原料
有、、、。
14、粗盐水中含有、等杂质。
15、氨合成反应广泛使用的催化剂是，其促进剂有型和型。
煤气化时根据气化剂的不同，物可分为水煤气、空气煤气、半水煤气。
目前国内常用的甲烷化催化剂是以三氧化二铝为载体的镍系列催化剂，使用前应进行还原。
氨合成反应应在一定温度、压力和有催化剂存在下进行的。
基本有机化学工业的原料有天然气、石油、煤、农副产品。
裂解气的净化过程包括脱酸性气、脱水、脱炔、脱一氧化碳。
16、甲烷蒸气转化制备合成氨原料气所使用的催化剂为。
17、酸法磷肥主要
有、、、。
18、硝酸磷肥的生产方法
有、、、。
芳烃的转化反应主要有异构化、歧化与烷基转移、烷基化、脱烷基等。
生产尿素的主要原料有：二氧化碳、液氨
合成氨工业采用高压条件下进行；接触法制硫酸工业采用常压条件下进行反应，其理由是氨合成反应气相分子数减少；二氧化硫转换反应中气相分子数增加。水泥的生产方法可以简单地概括为两磨一烧，即生料粉磨、熟料煅烧和水泥粉磨。
三、选择题:
1、炭与水蒸汽反应制水煤气，要得到较高浓度的CO和H2，适宜的条件是（）
A 高温、高压；
B 低温、低压；
C 高温、低压；
D 低温、高压。
2、干法脱硫中，能把大部分有机硫转化为无机硫的方法是（）
A 钴-钼加氢法；
B 氧化锌法
C 活性炭法；
D 氧化铁法。
3、下列不属于化学吸收脱碳方法的是（）
A 碳酸丙烯酯法；
B 热碳酸钾法；
C MDEA法；
D 氨水法
4、合成氨原料气最终净化后CO和CO2的总含量不超过（）
A 10╳10-5;
B 10╳10-6;
C 10╳10-4;
D 10╳10-2.
5、氨合成的适宜的条件是（）
A 高温、高压；
B 低温、低压；
C 高温、低压；
D 低温、高压。
6、目前生产硫酸的最主要的原料是（）
A 硫铁矿；
B 硫磺；
C 硫酸盐；
D 冶炼气。
7、硫铁矿沸腾焙烧所使用的床层为（）
A 固定床；B流动床；
C 硫化床；
D 悬浮床。
8、二氧化硫氧化过程中，二氧化硫的最适宜浓度约为（）
A 14％；
B 7％；
C 21％；
D 97％。
9、氨催化氧化工艺条件的选择，应考虑的主要因素不包括（）A较高的氨氧化率；B生产强度；
C铂损失； D 氨损失。
10、目前，被广泛采用的硝酸尾气处理方法是（）A化学吸收法；B催化还原法；
C固体吸附法；D物理吸收法。
11、尿素合成中，温度应选择（）
A 最高转化率时的温度；
B 略高于最高转化率时的温度；
C 略低于最高转化率时的温度；
D 尽可能高。
12、普钙的主要成分( )
A磷酸一钙；B磷酸一钙与硫酸钙
C 硫酸钙；
D 磷酸二钙。
13、某复合肥料的营养元素含量为10－20－15，其中20表示（）
A N%；
B P%
C K%；
D P2O5%。
14、蒸氨过程所使用的氢氧化钙为（）
A 石灰乳；
B 消石灰；
C 石灰膏；
D 石灰水。
15、我国化学家侯德榜教授提出的制碱方法为（）
A 路布兰法；
B 氨碱法；
C 联合法制纯碱和氯化铵。
D 联合法制纯碱和氯化钙。
16、气态烃类蒸气转化中，关于加压的有利之处错误的是
（）
A 节约动力；
B 有利于平衡转化；
C 节省投资；
D 提高热回收率。
17、CO变换中，常使用的中温催化剂是（）
A 铁-铬；
B 氧化铜；
C 钴-钼
D 氧化铁
18、干法脱硫中，能吸收大量无机硫的方法是（）
A 钴-钼加氢法；
B 氧化锌法
C 活性炭法；
D 氧化铁法。
19、被称为现代低能耗脱碳工艺的是（）
A 碳酸丙烯酯法；
B 热碳酸钾法；
C MDEA法；
D 氨水法
20、下列不属于合成氨原料气最终净化方法的是（）
A铜氨液法； B 甲烷化法；
C 深冷液氮洗涤法；D冷甲醇法
21、氨合成过程中，不会使催化剂中毒的物质为（）
A 氧化物；
B 硫化物；
C 磷化物；
D 氯化物。
22．氨合成过程中，压力选择的主要依据不包括（）
A 能量消耗；
B 原料费用；
C 设备投资；
D 平衡转化率。
23、工业上，三氧化硫的吸收剂为（）
A 水；
B 稀硫酸；
C 浓硫酸；
D 发烟硫酸。
24、二氧化硫氧化应用最广的催化剂是（）
A 铁-铬；
B 氧化铜；
C氧化钒； D 氧化铁。
25、预防氨－空气混合气爆炸，主要考虑（）
A最低爆炸极限；B最高爆炸极限；
C 爆炸压力；D爆炸极限宽度。
26、下列哪项不是一氧化氮氧化的良好条件：（）
A加压；B低温；
C适宜气体组成；D较长的接触时间。
27、尿素溶液的蒸发宜采用（）
A一段加压；B分段减压；
C一段减压；D分段加压。
28、重钙的主要成分为( )
A磷酸一钙；B磷酸一钙与硫酸钙
C 硫酸钙；
D 磷酸二钙。
29、钙镁磷肥的配料参数中，建立在“网络-晶子”学说基础上的是（）
A 镁硅比；
B 镁磷比；
C 余钙碱度；
D 玻璃结构因子。
四、判断题:
1、半水煤气生产过程中，通过自身的热平衡就可以得到合格的气体组成。（）
2、气态烃类蒸气转化过程中，平衡温距越高，催化剂活性越好。（）
3、一氧化碳变换既是净化过程，又是原料气的制备过程。（）
4、氨合成中，气固间的内扩散可忽略，外扩散不可忽略。（）
5、二氧化硫炉气的干燥剂常用浓硫酸。（）
6、氨氧化法可直接制得浓硝酸。（）
7、氨氧化生成一氧化氮常用铂作催化剂。（）
8、一氧化氮氧化属于本征反应，符合阿累尼乌斯公式。（）
9、尿素合成中，温度应略高于最高转化率时的温度。（）
10、重碱的过滤中，要用硬水洗涤。（）
11、气态烃类蒸气转化过程中，都要经过甲烷蒸气转化阶段。（）
12、在湿法氧化脱硫中，电极电位是选择催化剂的先决条件。（）
13、对于大多数可逆放热反应，都有一个最佳温度。（）
1、一氧化碳变换反应是放热反应，为使反应沿最佳温度曲线进行，在实际生产中，变换炉分段段数越多越好。（NO ）
2、湿法氧化法脱硫中，气体中的硫化氢是被氧气氧化成单质硫而从气体中被脱除的。（YES ）
3、发烟硫酸中，三氧化硫和水的摩尔比小于1。（NO ）
4、合成甲醇催化剂的有效成份是氧化铜和氧化锌。（YES ）
5、采用甲烷化法净化合成氨原料气原理是：在一定的温度、压力和催化剂的作用下，气体中的一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷。（YES ）
14、氨氧化法制硝酸，二氧化氮的吸收和一氧化氮的氧化是交叉进行的。（）
8、对于可逆的加氢反应�提高反应温度，反应速度加快。（NO）
9、接触法制硫酸的过程包括：二氧化硫的制备、二氧化硫在催化剂作用下氧化为三氧化硫以及三氧化硫和水的结合。（YES ）
10、一氧化碳加氢合成甲醇反应是吸热反应，提高温度有利于加快反应速度。（YES）
15、尿素合成中，氨气和二氧化碳过量都能提高转化率。（）
16、石灰石的煅烧反应自由度为1。（）
17、氨合成中，氢氮比应略高于3。（）
6、裂解原料的含氢量越高，裂解产物中乙烯收率越高。（YES ）
7、丙烯氨氧化生产丙烯腈的反应温度越高，丙烯腈收率越高。（NO）
五、计算题:
1、气态烃类蒸气转化过程中，已知一段转化炉进口气组成如下:
组成：CH4C2H6C3H8C4H10C5H12其他
Mol% 81.0 7.0 4.0 1.0 0.5 6.5 总处理气量为1500kmol/h(干气)，催化剂量为15m3, ，试计算：
原料气空速、碳空素、理论氢空速。
2、某石灰石中含92%（质量）的CaCO3和2%的MgCO3，燃料中含固定炭84%，配焦率为6.8%，试计算所得窑气中CO2的百分含量。
3．某磷矿的一般组成如下：
组成：P2O5 CO2(灼失量) Fe2O3
Al2O3
质量% 24 12 1 2 每3mol P2O5消耗7mol硫酸，每1mol CO2、Fe2O3、Al2O3分别消耗1mol硫酸，试计算1吨磷矿消耗的硫酸量。
4.氨氧化制取NO时，当氨氧比为1.5时，其混合气中氨含量为多少？
5. 测得某一氧化碳高温变换炉原料气体中含CO为13％（干基），出变换炉的CO含量为0.3％(干基)，求一氧化碳变换率。
例1：丙烷完全燃烧，空气用量为理论量的125％，反应
C3H8 + 5O2 →3CO2 +4H2O
求产生100mol 烟道气需要多少空气？空气中含氧摩尔比为21%，氮气79%。
解：
C3H8 —→┌───┐
│├→烟道气
空气—→┺───┹
①选100mol C3H8进料为基准
100molC3H8完全燃烧需O2量100×5＝500mol
实际进料O2500×125％＝625mol
进料空气量625/21%＝2976mol
其中N2＝2976×79％＝2351mol
100molC3H8完全燃烧后产生（300＋400＋2351＋125＝3176mol）：
CO2 100×3=300mol
H2O 100×4＝400mol
N2 2351mol
O2 625-500=125mol
2976mol空气──→3176mol烟道气
x 100
x=2976×100/3176=93.7mol
例4 试计算年产15000吨福尔马林所需的工业甲醇原料消耗量，并求甲醇转化率和甲醛产率。已知条件：
（1）氧化剂为空气，用银cat固定床气相催化
（2）过程损失为甲醛总量的2% （重），年开工时数8000 小时
（3）有关数据 a. 工业甲醇组成%（重）：CH3OH 98 ，H2O 2
b. 反应尾气组成%（体积）CH4；O2；N2；CO2 ；H2 =0.8；0.5；73.7；4；21
c.福尔马林组成%（重量）HCHO；CH3OH；H2O = 36.22；7.9；55.88
d.进料空气含氧摩尔比为21%，氮气79%
主反应CH3OH +1/2 O2 HCHO+ H2O ①
CH3OH HCHO+ H2②
副反应CH3OH +3/2 O2 CO2 + 2 H2O ③
CH3OH+ H2 CH4 + H2O ④
流程图
解：（1）计算空气消耗量
取100标准立方米尾气作衡算基准，氮气为惰性物质，作为联系物
进料空气量3290.2/79% = 4164.8 mol
其中O
2
量 4164.8×21%= 874.6mol
反应掉的O
2
量 874.6-22.3 = 852.3mol
注意：主副反应的比例未知，但尾气中CH4 、CO
2
可以是认为是由副反应生成的 H2 是②和④的结果
（2）计算甲醇消耗量
反应③消耗甲醇量 4×103/22.4 =178.6 mol
反应④消耗甲醇量 0.8×103/22.4 =35.6 mol
反应②生成的H
2，部分消耗于反应④，现尾气中H
2
21%
21×103/22.4 =937.5 mol
则反应②消耗甲醇量为 937.5+35.6=937.1mol
从氧消耗量计算反应①的甲醇消耗量
反应③消耗氧量为 1786×1.5=267.9
反应①消耗氧量为 852.3-267.9=584.4
反应①消耗甲醇量为 584.4/0.5=1168.8
每生成100标准立方米尾气时消耗甲醇量为
178.6+35.6+973.1+1168.8=2356.1mol =75.4kg
（3）计算甲醛总消耗量
每消耗2356.1mol甲醇生成甲醛的量为
1168.8+973.1=2141.9mol=64.26kg
机械损失 2% 实得 64.26×0.98=63.0 kg
得工业福尔马林 63.0/0.3622=174 kg
其中含未反应的甲醇 174×7.9%=13.74 kg
每生成174kg的福尔马林共消耗工业甲醇
（75.4+13.74）/0.98 =91kg
由此得甲醇转化率为 75.4/（75.4+13.74）×100%=84.5%
甲醛的重量收率 63.0/（75.4+13.74）×100%=70.8%
（4）工业甲醇年耗量 15000/8000= 1.875 吨/h
考虑工业设计消耗量设福尔马林产量 2吨/h
消耗工业甲醇 2000/174 ×91= 1046 kg/h =8368 吨/年空气 2000/174 ×93.3=1073 标准立方米/时
（5）用水量计算
工业福尔马林含水 174×0.558=97.1 kg
工业甲醇含水 91×0.02 =1.82kg
按反应①生成水 1169.4 mol
按反应③生成水 2×178=356 mol
按反应④生成水 35.6 mol
共生成水 1169.4+356+35.6=1561 mol
1561×18/1000=28.12kg
为制取 174kg 福尔马林需补充水： 97.1－1.82－28.12＝67.16kg 按产量2吨/h须补充水2000/174×67.16=772kg/h
六、完成工艺流程图，并简述过程:
1．硫铁矿为原料生产硫酸
P56-58
FeS2+O2=SO2+Fe3O4 (850-950度)
2SO2+O2=2SO3(450-600度，钒催化剂)
SO3+H2O=H2SO4
2．以焦炭为原料制氨
（1）原料气的制备。利用焦炭的燃烧将水蒸汽分解，将空气中的氧与焦
炭反应而制得氮气、氢气、一氧化碳、二氧化碳等的气体混合物。（2）原料气的净化。原料中含有一定量的硫化物、二氧化碳，以及部分灰尘、
焦炭等杂质，为了防止管道设备堵塞和腐蚀以及避免催化剂中毒，必须
将杂质除净。
（3）氨的合成。
C+H2O=CO+H2 (吸热)
C+2H2O=CO2+2H2(吸热)
C+O2=CO2(放热)
N2+3H2=2NH3 (铁催化剂，高温高压) 3. 氨碱法制纯碱
化工工艺学习题汇编 一、单项选择题 1.各种不是C8芳烃来源的是（） A．邻二甲苯 B.乙苯 C．间二甲苯 D.异丙苯 2.在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成交谈、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程称为（） A．煤气化 B.煤液化 C.热裂解 D.煤干馏 3.Mobil公司LTD法主要用于（） 4.A.芳烃歧化 B.烷基转移 C.芳烃脱烷基化 D.芳烃烷基化 4.既是保证乙烯回收率和乙烯产品质量（纯度）的关键设备，又是冷量主要消耗所在的设备是( ) A.甲烷塔和乙烯塔 B.脱甲烷塔 C.甲烷塔 D.乙烯塔 5.一个设备、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称为( ) A.生产能力 B.生产强度 C.有效生产周期 D.转化率 6 .在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程称为（） A.煤干馏 B.煤气化 C.煤液化 D.煤固化 7.深冷分离过程需要制冷剂，各制冷剂的常压沸点决定了它的最低蒸发温度，乙烯的常压沸点为-103.7℃，可以作为( ) A.-100℃温度级的制冷剂 B.-140℃温度级的制冷剂 C.-160℃度级的制冷剂 D.-180℃度级的制冷剂 8.称为高压甲烷塔时，脱甲烷塔压力达到( ) A. 3.0—3.2MPa B.3.3—3.6MPa C. 4.0—4.2MPa D.5.0—5.2MPa 9.在芳烃烷基化过程中，工业上常采用的烷基化剂有( ) A.烷烃和环烷烃 B.烷烃和芳烃 C.烯烃和芳烃 D.烯烃和卤代烷烃 10.各种芳烃组分中用途最广、需求量最大的是（） A．苯和甲苯 B.邻二甲苯和间二甲苯 C．甲苯和间二甲苯 D.苯和对二甲苯 11. 关注芳烃中，用途最广的需求量最大的苯和（） A.对二甲苯 B.间二甲苯 C.甲苯 D.邻二甲苯 12. 化学工艺与化学工程相配合，除了可以解决化工过程开发、装置设计、操作原理及方法等方面的问题，还可以解决（） A. 工艺计算 B. 物料平衡 C. 能量平衡 D. 流程组织 13. C8芳烃中的沸点最高的为（）
《化工工艺学》课程综合复习资料 一、判断题 1、各种来源的C8芳烃是三种二甲苯异构体与乙苯的混合物。习惯上邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯用英文字头来表示，其中MX表示间二甲苯。 答案：√ 2、邻二甲苯氧化制苯酐采用的原料是空气和邻二甲苯，生产过程中最重要的避免爆炸，它的爆炸下限为每标准立方米空气中含44g邻二甲苯，这样一来，邻二甲苯的浓度就成了关键问题，刚工业化时，进料中邻二甲苯只有40g，被称为40g工艺。 答案：√ 3、从烃类热裂解的副产C4馏分中得到丁二烯是目前丁二烯的最经济和主要的方法。 答案：√ 4、从烃类热裂解的副产C4馏分中可以得到丁二烯，C4馏分产量约为乙烯产量的30%～50%。答案：√ 5、邻二甲苯氧化制苯酐的生产过程中必须注意爆炸极限的问题，爆炸下限为每标准立方米空气中含40克/米3，故早期的工艺称为40克工艺。 答案：× 6、对管式裂解炉而言，大于以下两种情况出现均应停止进料，进行清焦：①裂解炉辐射盘管管壁温度超过设计规定值；②裂解炉辐射段入口压力增加值超过设计值；③燃料用量增加； ④出口乙烯收率下降；⑤炉出口温度下降；⑥炉管局部过热等。 答案：× 7、在实际过程做物料衡算时应该按一定步骤来进行，才能给出清晰的计算过程和正确的结果、通常遵循六个步骤：第一步，绘出流程的方框图，以便选定衡算系统。第二步，写出化学反应方程式并配平之。第三步，选定衡算基准。第四步，收集或计算必要的各种数据，要注意数据的适用范围和条件。第五步，设未知数，列方程式组，联立求解。第六步，计算和核对。答案：× 8、裂解汽油加氢流程中，一段加氢：液相，低于100℃，催化剂Pd/Al2O3，双烯变单烯。二段加氢：气相，高于100℃，催化剂C o-M o-Al2O3，单烯饱和并脱除S、N、O等有机化合物。答案：√ 9、甲烷水蒸气转化过程的主反应生成CO、CO2和H2；而副反应主要是析碳反应。 答案：√
1. 合成氨 1什么是间歇制气法？ 2以煤为原料的半水煤气制备过程中，大多采用间歇法制气的原因是什么？如何才能使生产连续化？ 答：半水煤气中（CO+H2）/N2为3.1 —3.2，由反应过程可以看出，以空气为气化剂时，可得含N2的吹风气， 以水蒸汽为气化剂时，可得含H2的吹风气。从气化系统的热平衡看，碳和空气反应是放热的，碳和水 蒸气反应是吸热的，如果外界不提供热源，而是通过前者的反应热为后者提供反应所需的热，并能维持 系统自热平衡的话，是不可能获得合格组成的半水煤气，反之，欲获得合格组成的半水煤气，该系统就 不能维持系统的自热平衡。为了解决供热和制备合格半水煤气这一矛盾，采用间歇制气法。采用富氧空 气（或纯氧）气化法和外热发能使生产连续化。 3间歇式制取半水煤气一个工作循环要分为几个阶段？各阶段的作用及时间分配的原则是什么？ 答：①吹风阶段，煤气发生炉底部吹入空气，作用是提高燃料层的温度，吹风气放空②上吹制气阶段，水蒸气由炉底送入，经灰渣层预热，进入气化层进行气化。 4气态烃蒸汽转化为什么要采用两段法？是如何操作的？ 5在天然气蒸汽转化系统中，水碳比从 3.5?4.0降至2.5，试分析一段炉可能出现的问题及其解决办法. 答：水碳比下降，一段转化炉出口气残余甲烷含量将不能达到所需要求的10%，解决方法是需要提高 出炉气体温度，但不要太高，需视转化压力的不同而有所区别，转化压力低，出口温度可稍低，转化压力高，出口温度宜稍高，相应可采用较大的空速。 6试分析烃类蒸汽转化过程中加压的原因和确定操作温度的依据。 答：1）①节约动力消耗②提高过量蒸汽的热回收价值③减小设备容积，降低投资费用。 2）一段转化炉出口温度是决定转化出口气相组成的主要因素，需视转化压力的不同而有所区别，转化压力低，出口温度可稍低，转化压力高，出口温度宜稍高。 3）二段转化炉的出口温度可按压力、水碳比和残余甲烷含量小于0.5 %的要求，以20—45 C的平衡温距来选定，压力变大，水碳比变小，出口温距则相应提高。反之，则相应降低。 7重油部分氧化法的实质是什么？ 一段转化炉处理气量为1165kmol/h （干气），催化剂装填量为15.2m3,试计算：一段转化炉的原料气空速、碳空速、理论氢空速。 9对于放热可逆反应为什么存在一个最适宜操作温度？ 答：对于一个可逆放热反应，温度对动力学和热力学的影响是互为矛盾。因此，对于一定催化剂和气相组成以及对应每一个转化率时，必定对应有一个最大的反应速度值与该值相对应的温度。 10变换反应如何实现尽量接近最适宜温度曲线操作？变换炉段间降温方式和可用的介质有哪些？ 11采用甲烷化法的先决条件是什么？ 答：由于甲烷化过程消耗氢气而生成无用的甲烷，因此仅适用于气体中CO、CO2含量低于0.5%的工 艺过程中。 13某小合成氨厂，每小时6840Nm3半水煤气，煤气中含硫化氢量为3g/ Nm3,现用氨水液相催化法脱硫，硫容取 0.2g/L,脱硫率90%,试计算该厂的脱硫溶液循环量。（已知硫的分子量为32） 14已知半水煤气中CO 30%,0 20.5%，变换气中CO 0.3%，试计算： （1）变换炉需达到的变换率； （2 ）半水煤气流量为11600 Nm3/h，需变换的CO负荷； （3）离开变换系统的原料气量。 15试分析提高合成氨平衡氨含量的主要途径和氨合成过程最适宜温度的影响因素. 16某合成塔进气流量9XI05Nm3/h，已知进塔气中NH3含量4.0%，出塔气中NH3含量16.23%，合成塔催化剂装填量90m3。试计算：（1）空间速度（2）催化剂生产强度（3）合成塔产氨速率（4）氨净值。 17画出由天然气和煤炭为原料制半水煤气的流程方框图。 2. 化肥 1尿素的分子式和主要用途？ 答：分子式为CO （NH2） 2 主要用途：肥料、工业原料、饲料 2尿素生产的方法有哪些？主要采用什么方法？ 答：尿素工业化的生产方法：氰氨基钙（石灰氮）法、氨与二氧化碳直接合成法 3尿素合成反应机理是什么？控制步骤是什么？ 答：反应式：2NH 3+CO 2=CO(NH 2)2+H2O+Q
化工工艺学复习题 化工工艺复习资料 一、问答题： 1、了解尿素合成反应中的相平衡和化学平衡计算的基本方法、影响因素。 2、尿素合成反应过程的主要副反应及控制。 3、尿素生产的汽提法流程原理及特点。 4、中和法生产硝酸铵的热利用及减少氨损失措施。 5、结合相图分析湿法磷酸生产中控制硫酸钙的结晶对过程的影响。 6、简述过磷酸钙生产过程两个阶段的特点。 7、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？ 8、以农副产品为原料生产化工产品的例子，简单地描述一下它们的生产过程。 9、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？ 10、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，为什么要在不同温度条件下分段进行？ 11、焙烧和煅烧有哪些相同和不同之处？ 12、在湿法磷酸生产中，可采用哪些措施来提高磷的总收率？在诸多生产方法中，你认为哪种比较好？ 13、合成氨的主要生产工序，各工序的作用和任务？ 14、合成气的制取方法有哪些？ 15、写出烃类蒸汽转化的主要反应。 16、简述一段转化炉的炉型结构。 17、简述常用脱硫方法及技术特点以及适用流程。 18、少量CO 、CO 、O 的脱除方法有哪些？2219、有哪些原料可生产合成气？合成气的 生产方法有哪些？ 20、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？ 21、以天然气为原料生产合成气过程有哪些主要反应？ 22、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？ 23、煤的热分解过程条件的变化对煤的干馏和气化有什么影响？ 24、简述常压固定床煤气炉操作循环和炉内煤气化主要区域。 25、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？ 26、为什么天然气-水蒸气转化过程需要供热？供热形式是什么？一段转化炉有哪些型式？ 27、写出一氧化碳变换的反应？影响该反应的平衡和速度的因素有哪些？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？ 28、为什么一氧化碳变换过程要分段进行并要用多段反应器？段数的选定依据是什么？ 29、一氧化碳变换催化剂有哪些类型？各适用于什么场合？使用中注意哪些事项？ 30、氨合成反应的平衡常数Ｋf 随温度和压力是如何变化的？ 31、影响氨平衡浓度的因素有哪些？ 32、论述温度和压力对氨合成反应速率的影响。 33、惰性气体对氨合成反应的平衡氨浓度及反应速率的影响？ 34、简述氨合成催化剂活性组分与助剂的作用。 35、在氨合成工艺流程中，排放气为什么在循环压缩机前，而氨冷则在循环压缩机之后？ 36、影响尿素合成的因素有哪些？ 37、硫铁矿焙烧炉气的主要杂质有哪些危害？怎样清除？ 38、为什么一氧化氮氧化反应速度常数不符合阿累尼乌斯定律？ 39、氨合成中，提高氨平衡含量的主要途径有哪些？ 40、普钙生产分几步？各步有什么特点？ 41、氨碱法制纯碱的主要步骤有哪些？
合成氨 1. 合成氨生产过程主要分为哪几个工序？ 以煤为原料 以天然气为原料 2. 天然气水蒸汽转化制气的主反响和副反响有哪些？抑制副反响的策略如何？ 主要反响 主要副反响 抑制副反响：为控制积碳，增加水蒸汽用量以调整气体组成和选择适当的温度、压力来解决。 从反响平衡及副反响来看，水碳比高，剩余甲烷含 量降低，且可防止析碳。因此一般采用较高的水碳 比，约～ 转化为可逆反响，温度越高，平衡转化率越高，从组成计算看出，1000℃以上CH4含量才小于0.5%，要求设备的耐高温性能。 3.为什么采用两段转化？两段转化的供热方式各有什么不同？如何确定和控制二段转化的温度？ 全部采用高温转化，设备费用和操作费用太高，所以采用低温(700～800℃)转化和高温(1200℃)转化的两段方式。 一段温度对合金钢管要求低，用合金钢管保证传热和供热；二段采用砖内衬的绝热设备，并通入一定比例的空气与一段的H2 mol kJ H CO O H CH 4.2063)1(224-++＝mol kJ H CO O H CO /2.41)2(222+++＝124.9.742--+mol kJ C H CH ＝12.4.1722-++=mol kJ C CO CO
反响产生热量和高温(1200～1400℃)，保证CH4转化彻底，同时参加了合成氨需要的原料N2。 二段炉温度：按甲烷控制指标来确定。压力和水碳比确定后，按甲烷平衡浓度来确定温度，要求，出口温度应为1000℃左右。凯洛格(Kellogg)甲烷蒸汽转化工艺流程 1-钴钼加氢反响器；2-氧化锌脱硫罐；3-对流段；4-辐射段(一段炉)；5-二段转化炉；6-第一废热锅炉；7-第二废热锅炉；8-汽包；9-辅助锅炉；10-排风机 4.天然气中的硫成分有哪些？干法脱硫和湿法脱硫的主要方法有哪些？其适用范围有何区别？ 硫化氢(H2S)，同时此外还可能有一些有机硫化物，如硫醇(C2H5SH)、硫醚(CH3SCH3)及噻吩(C4H4S)、二硫化碳(CS2)等。 •干法脱硫：一般适用于含S量较少的情况氧化锌法、钴钼加氢法、氢氧化铁法、活性碳法等 •湿法脱硫：一般适用于含S量较大的场合化学吸收法、物理吸收法和化学物理综合吸收法等 5.氧化锌脱硫的工作原理是什么？其工艺流程和工艺条件如何？ 氧化锌脱硫法也可以脱除硫醇、硫醚等有机硫，但反响速度较慢，一般选择较高的温度350～400℃，才能获得较快的反响速度。反响式如下： 在有H2存在时，一些有机硫可先转化为H2S，再被氧化锌所吸
简答题（黑色重点掌握，红色一般了解） 1 简述煤的高温干馏及主要产物。 高温干馏为煤在隔绝空气条件下900-1100℃下进行。高温干馏煤气、液态产物和焦碳大约为20%、5.5%、74.5%左右。高温干馏的液态产物主要为高温焦油（4%焦化产品）和粗苯（1.5%焦化产品），高温焦油主要是萘及苯、甲苯、二甲苯、酚、吡啶等芳香烃及芳杂环化合物的混合物。粗苯分离精制可得到苯、甲苯、二甲苯等基本有机化学工业产品。 3 简述煤直接液化原理及主要液态产物的分类和性质。 将煤在高温、高压和催化剂作用条件下与氢反应直接转化为液体油品。前沥青烯为不溶于苯、但溶于吡啶和四氢呋喃的重质煤液化产物，杂原子含量较高，平均相对分子量在1000左右；沥青烯为可溶于苯、但不溶于正己烷或环己烷的的重质煤液化产物，平均相对分子量在500左右；油为轻质的可溶于正己烷或环己烷的产物的产物，平均相对分子量在300以下，进一步蒸馏可得到含有芳烃的轻油及重油产品。 6 简述原油电脱水脱盐预处理。 原油中含有一定量的盐和水，形成比较稳定的油包水型乳化液。炼油厂采用加破乳剂和高压电场联合作用的脱盐方法。电脱盐脱水是将原油、破乳剂和洗涤水按一定比例混合，在80-120℃温度下，在破乳剂和高压电场共同作用下，乳化液被破坏，小水滴凝结成大水滴，无机盐溶于水，通过沉淀分离、排出，经过二次电脱盐工序，原油中含盐和含水可达到炼油工序要求。 9简述加氢裂化及其特点 在临氢、具有加氢活性和裂化活性双功能催化剂作用条件下进行催化裂化，可抑制催化裂化时发生的脱氢缩合反应，避免焦炭的生成。加氢裂化的特点：生产灵活性大，使用的原料范围广；产品收率高，产品含不饱和烃和重芳烃少，可除去有害的硫、氮、氧的化合物，质量好；抑制焦炭的生成。 10 简述催化重整及其工艺流程组成 将轻质原料油（烷烃和环烷烃），经过铂催化剂的作用，使油料中的烃类重新调整结构，生成大量芳烃的工艺过程。催化重整装置的工艺流程主要有预处理及催化重整、抽提和精馏三个组成部分。 13 简述煤气化过程中温度、压力对产物平衡浓度的影响。 随着温度升高，有利于H2和CO的合成气生成，而不利于CH4生成，当温度达到900℃时，
第一章 选择： 1、合成气的主要成分是 A．氢气、一氧化碳 B．氢气、甲烷C．氢气、二氧化碳 D．甲烷、一氧化碳 2、催化剂是蒸汽转化制合成气的技术关键之一，对于烃类转化，最有效的催化剂是 A．铜 B．铁C．镍 D．钴 3、在Kellogg天然气蒸汽转化制取合成氨原料气工艺中，原料气的脱硫主要采用钴钼加氢反应和下列哪种脱氢法 A．改性ADA法 B、氧化锌 C．栲胶法 D．氨水液相催化法 1、干法脱硫中，能把大部分有机硫转化为无机硫的方法是 A. 钴-钼加氢法；B .氧化锌法 C 活性炭法；D 氧化铁法 2、低温变换催化剂的主要活性成分是 A 、CoO B、MgO C 、 Fe2O3 D 、Cu 3、二乙醇胺（DEA）可用于脱除合成气中H2S和 A．NH3 B、CH4 C．CO2 D．Ar 4、改良ADA法脱硫剂的主要成分是 A．K2CO3 B、Na2CO3 C．NH4OH D．、Na2SO4 1、合成氨反应是： A.可逆放热反应 B. 放热反应 C. 可逆吸热反应 D. 吸热反应 2、氨合成的适宜的条件是 A 高温、高压； B 低温、低压； C 高温、低压； D 低温、高压 解释概念题 1、空间速度 1、一氧化碳变换 判断题 1、通过CO变换可产生更多氢气和降低CO含量。（） 2、合成气干法脱硫中最典型的方法是氧化锌脱硫。（） 3、用碳酸钾水溶液吸收合成气中的CO2是目前应用最广泛的工业脱碳方法。（） 1、用于氨合成的熔铁催化剂，使用前必须升温还原活化。（） 2、氨合成中，氢氮比应略高于3。（） 3、氨合成反应是在高温高压下进行，为了适应该条件，氨合成塔通常由内件和外筒两部分组成，其中内件只承受高温，外筒只承受高压。（） 简答题 1、简述合成氨生产的主要工序及其作用 2、简述甲烷蒸汽二段转化的目的P35 3、参考图天然气一水蒸气转化工艺流程示意图，简要回答问题 1）1#设备的作用是什么 2）2#设备的作用是什么 3）此工艺为何要设置二段转化 4）为何要向二段转化器中引入经预热至450℃左右的空气 1、简述变换反应为什么存在最适宜反应温度实际工业生产中常采用什么方式使变换反应温度尽可能接近最适宜反应温度线进行 2、分别从热力学和动力学角度阐述工业生产中氨合成反应的特点。 3、绘出天然气为原料合成氨的方块流程图
1、基本有机化学工业的任务是什么？ 指生产有机小分子化合物的工业部门。进行的主要反应有裂解、氧化还原、加氢-脱氢、水解-水合和羰基化等。产品有低级烯烃、醇、酸、脂和芳烃等 2、天然气中的甲烷化工利用主要有哪三条途径？ ●经转化先制成合成气，或含氢很高的合成氨原料气，然后进一步合成甲醇、氨、高级醇和羰基化学 品； ●经部分氧化制乙炔； ●直接制造化工产品，如制造炭黑、氢氰酸、各种氯甲烷、硝基甲烷、甲醇和甲醛。 3、催化裂化条件下，主要发生的化学反应？ ●烷烃的的裂解，产物以C3、C4和中等大小的分子居多 ●异构化、芳构化、环烷化，使裂解产物中异构烷烃、环烷烃和芳香烃的含量增多； ●氢转移反应（即烯烃还原成饱和烃），使催化汽油中容易聚合的二烯烃类大为减少 ●聚合、缩合反应 4、催化重整过程所发生的化学反应主要有那几类？ 六环环烷烃的脱氢；五元环烷烃异构化再脱氢；烷烃环化再脱氢；烷烃异构化；加氢裂化 5、加氢裂化过程发生的主要反应有哪些？ 加氢裂化是催化裂化技术的改进，在临氢条件下进行催化裂化，可抑制催化裂化时的发生的脱氢缩合反应，避免焦炭的生成。主要反应有加氢精制、加氢裂化。加氢精制，以除去原料中的硫、氮、氧等杂质，和二烯烃，以改善加氢裂化所得的油料的质量；加氢裂化，在裂化活性较高的催化剂上进行裂化反应和异构化反应，最大限度的生产汽油和中间馏分油 6、基本有机化学工业中有关煤的化学加工方法有哪些？ 焦化-气化-液化；热解-气化-发电；气化-合成-燃料；液化-燃料-气化；液化-加氢气化 7、什么叫烃类热裂解法？ 烃类热裂解：轻质烃类在高温（850°C）下受热分解生成分子量较小的烃类以制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳烃等基本有机化工产品的化学过程。 8、烷烃热裂解的一次反应主要有哪些？ 脱氢反应：R-CH2-CH3 R-CH=CH2+H2 断链反应：R-CH2-CH2-R’R-CH2=CH2+R’H 9简述在烷烃热裂解中，烷烃脱氢和断链难易的规律？ ●同碳原子数的烷烃，C-H键能大于C-C键能，固断链比脱氢容易 ●烷烃的相对稳定性随碳链的增加而降低 ●脱氢难易与烷烃的分子结构有关，叔氢最易脱去，仲氢次之 ●带支链的C-H键或C-C键，较直链的键能小 ●低分子烷烃的C-C键在分子两端断裂比在分子链中央断裂容易，较大分子量的烷烃反之。 10、环烷烃热裂解的规律是什么？ 环烷烃热裂解易得芳烃，含环烷烃较多的原料，裂解产物中丁二烯、芳烃的收率较高，乙烯较低，单环烷烃生成乙烯、丁二烯、单环芳烃 多环烷烃生成C4以上烯烃、单环芳烃 11、芳烃热裂解的反应类型？ 芳烃不易裂解为烯烃，主要发生侧链断链脱Ｈ及脱H缩合反应。芳烃的一次反应中，芳烃经脱氢缩合转化为稠环芳烃，再转化为焦炭。固有：脱Ｈ缩合、断侧链反应，脱氢反应、开环脱氢。 12、简述各类烃类热裂解的规律？ 烷烃：正构烷烃最利于乙烯、丙烯的生成，且烯烃的分子量越小，总产率越高。异构烷烃的烯烃总产率低于同碳原子数的正构烷烃； 烯烃：大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯；烯烃能脱氢生成炔烃、二烯烃，进而生成芳烃； 环烷烃：环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应； 芳烃：无烷基的芳烃基本上不易裂解为烯烃，有烷基的芳烃，主要是烷基发生断和脱氢反应，芳环不开裂，可脱氢缩合为多环
山东理工大学成人高等教育化工工艺学复习题 一、单选题 1、下列（）选项属于对石油的一次加工。 A、烃类热裂解 B、催化重整 C、催化裂化 D、常压蒸馏和减压蒸馏 2、下列( )可用来评价裂解原料性质的指标。 A、转化率 B、氢含量 C、选择性 D、氢碳比 3、对于天然气、水蒸气转换反应下列（）说法正确。 A、水蒸气转化反应是吸热的可逆反应 B、低温对转化反应平衡有利 C、高压有利于转化反应平衡 D、低水碳比有利于转化反应 4、对于CO变换反应，下列（）说法正确。 A、高温和高水碳比有利于反应右移 B、变换反应是可逆放热反应 C、变换过程采用单反应器 D、压力对平衡和反应速度都无影响 5、合成氨反应是（）。 A、可逆放热反应 B、放热反应 C、可逆吸热反应 D、吸热反应 6、保持强放热反应能稳定保持的关键是（）。 A、合理选择载热体和载热体的温度控制 B、控制好单程转化率 C、控制好原料的配比 D、控制好适宜的空速 7、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是（）。 A、铜 B、银 C、三氧化二铝 D、铁 8、丙烯氨氧化制丙烯腈工艺流程回收部分设置急冷器是为了（）。 A、冷却反应后物料 B、除去反应后未反应的氨并将其冷却 C、除去反应后未反应的氨 D、防止丙烯腈和HCN等副产物的聚合 9、乙烯氧氯化双组份催化剂中的HCL可视为（）。 A、活性组分之一 B、助催化剂 C、抑制剂 D、氧化促进剂 10、一次反应，即由原料烃类经热裂解生成乙烯和（）的反应。 A、甲烷 B、乙烯 C、丁烯 D、丙烯 11、芳香烃热裂解的主要反应有（）。 A、芳烃脱氢缩合 B、芳构化反应 C、烷基化反应 D、脱烷化反应 12、各类烃裂解的难易顺序为：正构烷烃（）异构烷烃；环烷烃（）芳烃。 A、大于，大于 B、大于，小于 C、小于，大于 D、小于，小于
化工工艺学复习题（带答案） 《化工工艺学》复习题库（部分） 1. 什么叫烃类的热裂解? 答：烃类热裂解法是将石油系烃类原料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等）经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其他分子量不同的轻质和重质烃类。 2. 目前世界上主要乙烯生产国的产量是多少？答： 3. 什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？ 答：一次反应：由原料烃类热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应二次反应：主要指由一次反应生成的低级烯烃进一步反应生成多种产物，直至最后生成焦或炭的反应。 4. 什么叫键能？ 答：指1.01*10 Pa和25摄氏度下（常温常压下），将1mol理想气体分子AB 拆开为中性气态原子A和B所需要的能量（单位为KJ.mol-1）键能越大，化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。是表征化学键强度的物理量，可以用键断裂时所需的能量大小来衡量。 5. 简述一次裂解反应的规律性。答：（1）烷烃—正构烷烃最有利于生成乙烯，丙烯，分子量愈小则烯烃的总收率愈 高。异构烷烃的烯烃总收率低于同碳原子的正构烷烃。随着分子量增大，这种差别越小。（2）环烷烃—在通常裂解条件下，环烷烃生成烯烃的反应优于生成单烯烃的反应。含环烷烃较多的原料，乙烯的收率较低。 （3）芳烃—无侧链的芳烃基本上不易裂解为烯烃；有侧链的芳烃主要是侧链逐步断裂及脱氢。芳烃主要倾向于脱氢缩合生成稠环芳烃，直至结焦。 （4）烯烃—大分子的烯烃能裂解为乙烯和丙烯等低级烯烃，烯烃脱氢生成的二烯烃能进一步反应生成芳烃和焦。 （5）各类烃裂解的难易顺序可归纳为：正构烷烃>异构烷烃>环烷烃(C6>C5)>芳烃
化工工艺学-习题
化工工艺学练习题 一、填空题 1. 化学工艺学是研究由 化工原料 加工成 化工产品 的化学生产过程的一门科学，内容包括 生产方法 、 原理 、 流程 和 设备 。 2. 化学工业的主要原料包括 化学矿 、 煤 、 石油 和 天然气 。 3. 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 三大步骤。 4. 根据变质程度不同，煤可以分为 泥炭 、 褐煤 、 烟煤 和 无烟煤 ；随变质程度增加 碳 含量增加， 氢 和 氧 含量降低。 5. 化工中常见的三烯指 乙烯 、 丙烯 、 丁二烯 ；三苯指 苯 、 甲苯 、 二甲苯 。 6. 石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物构成的混合物。石油中的化合物可以分为 烷烃 、 环烷烃 、 芳香烃 三大类。 7. 为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次加工。一次加工方法为 常压蒸馏 和 减压蒸馏 ；二次加工主要方法有： 催化重整 、 催化裂化 、 加氢裂化 和焦化 等。 8. 辛烷值 是衡量汽油抗爆震性能的指标， 十六烷值 是衡量柴油自燃性能的指标。 9. 天然气的主要成分是 甲烷 。 10. 天然气制合成气的方法有 蒸汽转化法 和 部分氧化法，主要反应分别是 和 。 11. 硫酸生产以原料划分主要有 硫磺 制酸、 硫铁矿 制酸、 冶炼烟气 制酸和石膏 制酸等。 12. 工业气体或废气脱硫方法分为两种，高硫含量须采用 湿法脱硫 ，低硫含量可以采用 干法脱硫 。 13. SO 2氧化成SO 3反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，因此， 降低温度 、 提高压力有利于平衡转化率的提高。 14. 接触法制硫酸工艺中主要设备包括 沸腾炉 、 接触室 和 吸收塔 。 15. 硫酸生产工艺大致可以分为三步，包括 SO 2的制取和净化 、 SO 2氧化成SO 3 和 SO 3的吸收 。 16. 稀硝酸生产工艺大致可以分为三步，包括 氨氧化制NO 、 NO 氧化制NO 2 和 水吸收NO 2 制酸 。 17. 硝酸生产的原料有 氨 、 空气 和 水 。 18. 浓硝酸生产方法有 直接法 、 间接法 和 超共沸酸精馏法 。 19. 氨的主要用途是 生产化肥 和 硝酸 。 20. 合成氨反应方程式为 ，该反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应。 21. 平衡氨浓度与温度、压力、氢氮比和惰性气体浓度有关。当温度 降低 ，或压力 升高 时，都能使平衡氨浓度增大。 22. 目前合成氨生产的主要原料有两种，它们是 煤 和 天然气 。 23. 甲烷化反应是 CO+3H 2=CH 4+H 2O 。 24. 氯在氯碱厂主要用于生产 液氯 和 盐酸 。 25. 氯碱厂的主要产品一般有 烧碱 、 盐酸 、和 液氯 。 26. 食盐水电解阳极产物是 Cl 2 ，阴极产物是 NaOH 和H 2 。 27. 食盐水电解制氯碱方法有 隔膜法 、 汞阴极法 和 离子交换膜法 。 28. 氯碱生产工艺中，食盐电解槽是核心设备，已知有三种不同的电解槽，它们是 离子膜电解槽 、 隔膜电解槽 、和 水银电解槽 。 29. 尿素合成反应为 。 30. 铬铁矿焙烧主要有两种方法，它们是 有钙焙烧 和 无钙焙烧 。有钙焙烧生产铬盐的主要废物是 铬渣 ，它含有致癌物 六价铬 。 31. 常见的铬盐产品主要有 重铬酸钠 、 重铬酸钾 、 铬酐 和 （铬绿）Cr 2O 3 。 32. 目前纯碱生产主要有三种方法，它们是索尔维制碱法(氨碱法) 、侯氏制碱法(联碱法) 和 天然碱法 。 422CH +H O CO+3H →42 2 CH +1/2O CO+2H →223N +3H 2NH 3222 22NH +CO CO(NH )H O =+
最新化工工艺学复习题 化工工艺学习题汇编 一、单项选择题 1.各种不是C8芳烃来源的是（） A．邻二甲苯 B.乙苯 C．间二甲苯 D.异丙苯 2.在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成交谈、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程称为（） A．煤气化 B.煤液化 C.热裂解 D.煤干馏 3.Mobil公司LTD法主要用于（） 4.A.芳烃歧化 B.烷基转移 C.芳烃脱烷基化 D.芳烃烷基化 4.既是保证乙烯回收率和乙烯产品质量（纯度）的关键设备，又是冷量主要消耗所在的设备是 ( ) A.甲烷塔和乙烯塔 B.脱甲烷塔 C.甲烷塔 D.乙烯塔 5.一个设备、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称为 ( ) A.生产能力 B.生产强度 C.有效生产周期 D.转化率 6 .在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程称为（）
A.煤干馏 B.煤气化 C.煤液化 D.煤固化 7.深冷分离过程需要制冷剂，各制冷剂的常压沸点决定了它的最低蒸发温度，乙烯的常压沸点为-103.7℃，可以作为 ( ) A.-100℃温度级的制冷剂 B.-140℃温度级的制冷剂 C.-160℃度级的制冷剂 D.-180℃度级的制冷剂 8.称为高压甲烷塔时，脱甲烷塔压力达到( ) A. 3.0—3.2MPa B.3.3—3.6MPa C. 4.0—4.2MPa D.5.0—5.2MPa 9.在芳烃烷基化过程中，工业上常采用的烷基化剂有 ( ) A.烷烃和环烷烃 B.烷烃和芳烃 C.烯烃和芳烃 D.烯烃和卤代烷烃 10.各种芳烃组分中用途最广、需求量最大的是（） A．苯和甲苯 B.邻二甲苯和间二甲苯 C．甲苯和间二甲苯 D.苯和对二甲苯 11. 关注芳烃中，用途最广的需求量最大的苯和（） A.对二甲苯 B.间二甲苯 C.甲苯 D.邻二甲苯 12. 化学工艺与化学工程相配合，除了可以解决化工过程开发、装置设计、操作原理及方法等方面的问题，还可以解决（）
化工工艺学练习题 一、填空题 1. 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 三大步骤。 2. 根据变质程度不同，煤可以分为 泥炭 、 褐煤 、 烟煤 和 无烟煤 ； 随变质程度增加 碳 含量增加， 氢 和 氧 含量降低。化学工艺学是研究由 化工原料 加工成 化工产品 的化学生产过程的一门科学，内容包括 生产方法 、 原理 、 流程 和 设备 。 3. 高含量的 烷烃 ，低含量的 烯烃 和 芳烃 是理想的裂解原料。 4. 化工中常见的三烯指 乙烯 、 丙烯 、 丁二烯 ；三苯指 苯 、 甲苯 、 二甲苯 。 5. 石油是由相对分子质量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物构成的混 合物。石油中的化合物可以分为 烷烃 、 环烷烃 、 芳香烃 三大类。 6. 为了充分利用宝贵的石油资源，要对石油进行一次加工和二次加工。一次加 工方法为 常压蒸馏 和 减压蒸馏 ；二次加工主要方法有： 催化重整 、 催化裂化 、 加氢裂化 和焦化 等。 7. 辛烷值 是衡量汽油抗爆震性能的指标， 十六烷值 是衡量柴油自燃性 能的指标。 8. 天然气的主要成分是 甲烷 。 9. 天然气制合成气的方法有 蒸汽转化法 和 部分氧化法，主要反应分别是 和 。 10. 硫酸生产以原料划分主要有 硫磺 制酸、 硫铁矿 制酸、 冶炼烟气 制酸和 石膏 制酸等。 11. 工业气体或废气脱硫方法分为两种，高硫含量须采用 湿法脱硫 ，低硫含 量可以采用 干法脱硫 。 12. SO 2氧化成SO 3反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，因此， 降低温度 、 提高压力有利于平衡转化率的提高。 13. 接触法制硫酸工艺中主要设备包括 沸腾炉 、 接触室 和 吸收塔 。 14. 硫酸生产工艺大致可以分为三步，包括 SO 2的制取和净化 、 SO 2氧化成SO 3 和 SO 3的吸收 。 15. 稀硝酸生产工艺大致可以分为三步，包括 氨氧化制NO 、 NO 氧化制NO 2 和 水吸收NO 2 制酸 。 17硝酸生产的原料有 氨 、 空气 和 水 。 16. 浓硝酸生产方法有 直接法 、 间接法 和 超共沸酸精馏法 。 17. 氨的主要用途是 生产化肥 和 硝酸 。 18. 平衡氨浓度与温度、压力、氢氮比和惰性气体浓度有关。当温度 降低 ， 或压力 升高 时，都能使平衡氨浓度增大。 19. 目前合成氨生产的主要原料有两种，它们是 煤 和 天然气 。 20. 甲烷化反应是 CO+3H 2=CH 4+H 2O 。 21. 氯在氯碱厂主要用于生产 液氯 和 盐酸 。 22. 氯碱厂的主要产品一般有 烧碱 、 盐酸 、和 液 氯 。 23. 食盐水电解阳极产物是 Cl 2 ，阴极产物是 NaOH 和H 2 。 24. 食盐水电解制氯碱方法有 隔膜法 、 汞阴极法 和 离子交换膜 法 。 25. 氯碱生产工艺中，食盐电解槽是核心设备，已知有三种不同的电解槽，它 们是 离子膜电解槽 、 隔膜电解槽 、和 水银电解槽 26. 铬铁矿焙烧主要有两种方法，它们是 有钙焙烧 和 无钙焙烧 。有钙 焙烧生产铬盐的主要废物是 铬渣 ，它含有致癌物 六价铬 。 27. 常见的铬盐产品主要有 重铬酸钠 、 重铬酸钾 、 铬酐 和 （铬绿） Cr 2O 3 。 28. 目前纯碱生产主要有三种方法，它们是索尔维制碱法(氨碱法) 、侯氏制碱 法(联碱法) 和 天然碱法 。 29. 索尔维制碱法主要原料是 NH 3 、 CaCO 3 与 NaCl 。 30. 索尔维制碱法的总反应可以写成2NaCl +CaCO 3=Na 2CO 3+CaCl 2，则该反应的 原子利用度为 48.85% （已知原子量Na ：23，C ：12，O ：16，Ca ：40，Cl ：35.5）。 31. 侯氏制碱法主要原料是 NH 3 、CO 2 与 NaCl 。 32. 侯氏制碱法的主要产品是 Na 2CO 3 和 NH 4Cl 。 33. 湿法磷酸生产的两种主要原料是 磷矿石 和 硫酸 。 34. 磷酸生产工艺主要是根据硫酸钙结晶形式划分的，硫酸钙常见有三种结晶 形式，分别是 两水 、 半水 和 无水 。 35. 烷基化最典型的应用是 烷基化汽油生产 和 甲基叔丁基醚(MTBE)生 产 。 36. 甲基叔丁基醚(MTBE) 是常用的汽油添加剂，是通过 烷基化 反应生产 的。 37. 氯化反应主要有三种类型，分别是 加成氯化 、 取代氯化 和 氧氯化 。 38. 生产氯乙烯主要原料是 乙炔 和 乙烯 。 39. 氯乙烯的主要生产方法有 乙烯氧氯化 和 乙炔和氯化氢加成 。 40. 烃类热裂解中一次反应的主要产物为 乙烯 和 丙烯 。 41. 烷烃热裂解主要反应为 脱氢反应 和 断链反应 。 42. 羰基化最典型的应用是 甲醇制醋酸 。 43. 催化剂一般由 活性组分 、 载体 和 助催化剂 组成。 44. 乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活性组分是 Ag 。 45. 丙烯腈的主要生产方法是 氨氧化 ，主要原料是 丙烯 和 氨 。 46. 环氧乙烷的主要生产方法是 乙烯环氧化 ，生产原料是 乙烯 和 氧 ，主要用途是 乙二醇 。 47. 皂化反应是指油脂在 碱性 条件下的水解反应。 48. 煤的化工利用途径主要有三种，它们是 煤干馏 、 煤气化 和 煤 液化 。 49. 已知有三种不同煤气化工艺，它们是 固定床 、 流化床 、和 气 流床 。 50. 煤干馏产物有 焦炭 、 煤焦油 和 焦炉气 。 51. 水煤气是以 水蒸气 为气化剂制得的煤气，主要成分是 CO 和 H 2 。半 水煤气是以 空气和水蒸气 作气化剂制得的煤气，主要成分是 CO 、 H 2 和 N 2 。 52. 合成气的主要成分是 CO 和 H 2 。 53. 煤气化发生炉中煤层分为 灰渣层 、 氧化层 、 还原层 、 干馏层 和 干 燥层 。 54. 煤液化有两种工艺，它们是 直接液化 和 间接液化 。 422CH +H O CO+3H →422 CH +1/2O CO+2H →
化工工艺学复习题及答案解析 一、单选题 1、下列（）选项属于对石油的一次加工。 A、烃类热裂解 B、催化重整 C、催化裂化 D、常压蒸馏和减压蒸馏 2、下列( )可用来评价裂解原料性质的指标。 A、转化率 B、氢含量 C、选择性 D、氢碳比 3、对于天然气、水蒸气转换反应下列（）说法正确。 A、水蒸气转化反应是吸热的可逆反应 B、低温对转化反应平衡有利 C、高压有利于转化反应平衡 D、低水碳比有利于转化反应 4、对于CO变换反应，下列（）说法正确。 A、高温和高水碳比有利于反应右移 B、变换反应是可逆放热反应 C、变换过程采用单反应器 D、压力对平衡和反应速度都无影响 5、合成氨反应是（）。 A、可逆放热反应 B、放热反应 C、可逆吸热反应 D、吸热反应 6、保持强放热反应能稳定保持的关键是（）。 A、合理选择载热体和载热体的温度控制 B、控制好单程转化率 C、控制好原料的配比 D、控制好适宜的空速 7、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是（）。 A、铜 B、银 C、三氧化二铝 D、铁 8、丙烯氨氧化制丙烯腈工艺流程回收部分设置急冷器是为了（）。 A、冷却反应后物料 B、除去反应后未反应的氨并将其冷却 C、除去反应后未反应的氨 D、防止丙烯腈和HCN等副产物的聚合 9、乙烯氧氯化双组份催化剂中的HCL可视为（）。 A、活性组分之一 B、助催化剂 C、抑制剂 D、氧化促进剂 10、一次反应，即由原料烃类经热裂解生成乙烯和（）的反应。 A、甲烷 B、乙烯 C、丁烯 D、丙烯 11、芳香烃热裂解的主要反应有（）。 A、芳烃脱氢缩合 B、芳构化反应 C、烷基化反应 D、脱烷化反应 12、各类烃裂解的难易顺序为：正构烷烃（）异构烷烃；环烷烃（）芳烃。 A、大于，大于 B、大于，小于 C、小于，大于 D、小于，小于
化工工艺学复习题 一、简答题： 1.氧化锌脱硫的工作原理是什么？其脱硫过程如何？ 原理：氧化锌法可脱除无机硫和有机硫，主要脱除无机硫，使硫含量＜0.1X10-6。 ZnO (s) + C H SH (g )=ZnS (s) + C H OH (g) ZnO (s) + CH SCH (g )=ZnS (s) + C2 H4(g) + H2O (g) CS 2 + 4 H 2=H 2 S + CH 4分 脱硫过程：氧化锌脱硫就是H2S气体在固体ZnO上进行反应，生成H,进入气相，ZnS则沉积在ZnO固体表面上。需要将氧化锌脱硫剂都做成高孔率的小颗粒以增大反应和沉积面积，反应速度主要是内扩散控制。 2.描述由NH3和CO2合成尿素的化学反应过程与相态。 答：目前，工业合成尿素的方法都是在液相中由NH3和CO2反应合成的，属于有气相存在的液相反应，如下图所示。反应被认为分两步进行： 汽相NII；S CO：，IhO 7NH3+ C5-NH虱:口ONH4 一COCNIIJ. । IkO 破相』. J \ (1)②(4) ⑺⑶ 上述两个反应中，第一个反应为快速放热反应，反应程度很大，生成溶解态的氨基甲酸铵(Ammonium Carbonate,简写AC,甲铵)；第二个脱水生成尿素(Urea,简写Ur)的反应为慢速吸热反应，且为显著可逆反应。 ① 尿素生成反应为液相可逆反应，应该具备一定的压力(液化NH3和CO2)和温度(保证反 应速度)。② 未反应原料必须循环利用，循环的NH3和CO2水溶液也必然携带一定量的水。 ③合成尿素的原料中有NH3、CO2和H2O,物料配比中采用NH3过量；④合成反应开始，溶 液中的CO2以AC形式存在，溶液中存在NH3、AC和H2O；⑤合成反应过程，溶液中存在NH「AC、H2O 和 Urea。 3.合成氨生产过程主要分为哪几个工序？画出以天然气为原料合成氨的框图。 答：合成氨的生产过程主要分为3个工序： 造气：制备含氮、氢气的原料气 净化：将原料气中的杂质如CO、CO2、$等脱除到ppm级(10-6) 压缩和合成：净化后的合成气原料气必须经过压缩到15~30MPa、450℃左右