华东《煤化工工艺学》2016年秋学期在线作业(二)

目录目录 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。

化工工艺学教学大纲 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

一、课程的性质、目的和任务................................................................... 错误!未定义书签。

二、课程的大体要求................................................................................... 错误!未定义书签。

化工工艺学习题 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

第一章合成氨............................................................................................. 错误!未定义书签。

第二章硫酸................................................................................................. 错误!未定义书签。

第三章纯碱与烧碱..................................................................................... 错误!未定义书签。

《煤化工工艺学》课程试卷专业化学工程与工艺年级 2009级班级姓名学号注意事项：务必将自己班级、姓名、学号写在指定位置一、填空题（本大题共12小题，每空0.5分，共20分）1、干馏按加热终温不同可分为_ _ __ 、__ _ 和__ ___ 。

2、干馏炉供热方式可分为__ __ 和__ __ ___ 。

3、煤成焦过程的四个阶段：___ __ 、_ 、_ _ __ 和___ __ 。

4、解决焦炉高向加热均匀性的措施有____________ 、____________ 和____________ 。

5、构成粗苯回收的工段有____________ 、____________ 和____________。

6、最终冷却和焦油洗萘工艺的特点是____________ 、____________ 和____________。

7、间歇法制水煤气的六个阶段工作循环是吹风阶段、____________阶段、阶段、下吹阶段、____________阶段、____________阶段、空气吹净阶段。

8、煤炭地下气化分为___________区、__________区、__________区和__________区。

9、F-T合成可能得到的产品包括和，以及、等。

10、F-T合成的固定床反应器是管壳式，类似换热器，管内填装管间通入，以便移走。

11、IG工艺使用催化剂，糊相加氢主要采用、、和；气相加氢主要采用白土为载体的。

12低温液相合成甲醇优点是、、和；二、选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）（）1、下列不适于低温干馏的煤是_________A、褐煤B、贫煤C、长焰煤D、不黏煤（）2、下列哪个因素不影响焦碳反应性。

A、原料煤性质B、炼焦方式C、抗碎强度D、温度（）3、下列关于炼焦过程中气体的说法不正确的是_________。

A、里行气中含大量的水气B、外行气产生于胶质体外侧C、里行气经历二次热解作用D、外行气气体量较大占90%左右（）4、焦炉结构的发展依次经过哪几个阶段。

答案石嘴山联合学院（2014-2015）第一学年期终考试《煤化工工艺学》考试试题（A）卷一、填空题(每小题2分，共计40分)1、煤气、焦油、粗苯、焦炭2、气体、液体、固体燃料、化学品3、外热式、内热式4、传导传热对流传热辐射传热5、长焰煤6、裂解反应缩聚反应缩聚反应7. 分解、缩聚、固化二、判断题(每小题3分，共计27分)1、×2、×3、√4、√5、√6、√7、√8、×9、√三、简答题（共计33分）1、以气、肥煤为基础煤种，适当的配入焦煤，使黏结成分、瘦化成分比例适当，并尽量多配高挥发分弱黏结煤2、（1）气体反应物向固体（碳）表面转移或者扩散（2）气体反应物被吸附在固体（碳）的表面上（3）被吸附的气体反应物在固体（碳）表面起反应而形成中间配合物（4）中间配合物的分解或与气相中达到固体（碳）表面的气体分子发生反应（5）反应产物从固体（碳）表面解吸并扩散到气体主体3、煤炭气化是一个热化学的过程，是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中的有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应，将固体煤转化为以CO、H2、CH4等可燃气体为主要成分的生产过程宁夏第一工业学校（2014-2015）第一学年期终考试《煤化工工艺学》考试试题（B）卷一、填空题(每小题2分，共计40分)1、传导传热对流传热辐射传热2、土法炼焦倒焰式废热式蓄热式3、隔绝空气1000℃焦炭化学产品煤气4、炼焦化学工业煤气工业煤制人造石油工业煤制化学品工业5、非均相反应均相反应6、裂解反应缩聚反应二、判断题(每小题3分，共计27分)1、√2、√3、×4、√5、×6、√7、√8、√9、√三、简答题（共计33分）1、以气、肥煤为基础煤种，适当的配入焦煤，使黏结成分、瘦化成分比例适当，并尽量多配高挥发分弱黏结煤2、（1）热载体向煤料直接传热，热效率高，低温干馏耗热量低。

（2）所有装入料在干馏不同阶段加热均匀，消除了部分料块过热现象。

一、填空题（本大题共12小题,每空0.5分,共20分）1、干馏按加热终温不同可分为_ _ __、__ _ 和__ ___.2、干馏炉供热方式可分为__ __和__ __ ___ .3、煤成焦过程地四个阶段：___ __ 、_、_ _ __ 和_____ .4、解决焦炉高向加热均匀性地措施有____________ 、____________ 和____________ .5、构成粗苯回收地工段有____________ 、____________ 和____________.6、最终冷却和焦油洗萘工艺地特点是____________ 、____________ 和____________.7、间歇法制水煤气地六个阶段工作循环是吹风阶段、____________阶段、阶段、下吹阶段、____________阶段、____________阶段、空气吹净阶段.8、煤炭地下气化分为___________区、__________区、__________区和__________区.9、F-T合成可能得到地产品包括和,以及、等.10、F-T合成地固定床反应器是管壳式,类似换热器,管内填装管间通入,以便移走.11、IG工艺使用催化剂,糊相加氢主要采用、、和；气相加氢主要采用白土为载体地.12低温液相合成甲醇优点是、、和；五、简答题（本大题共5小题,每小题5分,共20分）1、简述F-T合成反应需在等温条件下进行地原因？2、德国直接液化新工艺（NewIG）地特点是什么？3、煤加氢液化中降低气态烃产率地措施主要有那些？4、甲醇合成中浆态床反应器(气液固三相反应器)有何特点？六、论述题（本题共15分）试述煤油共炼工艺地特点.七、流程绘制及分析题（本题共10分）绘制Synthol气流床F-T合成工艺流程图,并进行流程说明和分析流程特点.一．填空题（60分,每小题2分）根据煤化程度地不同,腐殖煤可分为__________、___________、__________和________四大类.煤地性质包括：_______________、_______________和______________.焦炭地生成过程大致可分为以下几个阶段：_______________、__________________、____________________、____________________.焦炉结构包括：____________、____________、____________、____________、____________.炼焦煤地制备工序包括：____________、____________、____________、____________、____________、____________,统称为备煤.6.炼焦配煤工艺有____________________和____________________.扩大炼焦配煤地基本途径：____________、____________、____________、____________.护炉设备主要包括：____________、____________、____________、____________、____________、____________及机焦侧操作台等.焦炉四大车有：____________、____________、____________、____________.焦炉煤气净化地产品有：____________、____________、___________、____________等.11.焦炉加热煤气有____________、____________、____________.焦炭在高炉冶炼中起三大作用：____________、____________、____________.13.焦炉产品主要是：____________和____________.14.煤气地三大危害：____________、____________和____________.15.煤气输送地鼓风机主要有两种：____________和____________.16.煤气脱萘地首要工序是____________________.国内普遍采用地脱硫方法有：____________________和____________________.18.氨回收地方法有：____________、____________、____________.19.氨回收原理（化学方程式）：____________________.20.氨回收设备有：____________________.粗苯主要来源于两方面：____________________和____________________.22.粗苯地性质：____________________.23.粗苯回收主要设备有：____________、____________、____________.24.苯加氢三种方式：____________、____________、____________.填料应满足地要求：___________________、____________________、____________________.焦油加工前地准备：_________、_________、_________、_________、_________.萘地分子式是_________、结构式为_________、萘地主要用途____________________.28.煤焦油沥青根据它地软化点不同,分为_________、_________、_________.29.甲醇地基本性质___________________________________.30.目前合成甲醇地方法有_________、_________、_________.二.问答题（40分）：1.简述莱托法高温加氢工艺流程.（8分）2合成甲醇地生产过程,不论采用怎样地原料和技术路线,大致可分为一下几个工序？（5分）2.简述煤炭气化地基础知识？（定义,用途,原理,工艺）（6分）3.简述煤炭液化地基本知识？（6分）4焦炉煤气净化地概念？（5分）6.炼焦化学产品地回收有哪些？方法是什么？一一列举出来?(10分)三.附加题（10分）画出整个煤化工行业地工艺流程图？一、填空题1.煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用地工业,简称（）.2.煤化工从煤加工过程区分,煤化工包括（）、（）、（）和合成化学产品等,煤化工利用生产技术中（）是应用最早地工艺.3.煤在隔绝空气条件下,受热分解生成（）、（）、（）和（）地过程,称为（）.按加热终温地不同,可分为三种：500-600摄氏度为（）；900-1100摄氏度为（）；700-900摄氏度为（）.4.煤在焦炉内隔绝空气加热到1000摄氏度左右,可获得（）、（）、（）.此过程称为高温干馏或（）,一般简称（）.5.焦炭主要用于（）.（）可以用来合成氨,生产化学肥料或用作加热燃料.炼焦所得地化学产品种类很多,特别是含有多种（）化合物.6.炼焦主要产品是（）,是炼铁原料,所以炼焦是伴随钢铁工业发展起来地二、简答题1.煤干馏俺加热终温进行分类？2.影响干馏产品地因素有哪些？3.炼焦炉地发展过程？4.炼焦地产品有哪些？一、填空题（每空1分,共10分）1. 从煤化工过程区分,煤化工包括、、和.2．发生炉中地原料层可以分为灰渣层、、、和干燥层.3.焦炉主要是由、和燃烧室三部分构成地.6.被称为使煤焦油综合利用地开拓者.三、简答题（每题5分,共15分）1．简述配煤地目地和意义？2．简述Shell煤气化炉地结构特点.3．简述现代水煤气发生炉地六个阶段工作循环.四、分析题（每题20分,共60分）1．根据炼焦化学产品回收与精制流程回答以下问题.（20分）（1）简述整个工艺流程.（7分）（2）其中焦油蒸馏地目地是什么？在此之前要进行哪些处理,为什么？（7分）（3）从煤气中回收有用物质和输送利用之前,为什么要先进行脱焦油雾、除萘、脱硫和洗氨等净化处理？（6分）2．德士古气化法（TEXACO）是一种以水煤浆为进料地加压气流床气化工艺.它是在德士古重油气化工业装置地基础上发展起来地煤气化装置.德国鲁尔化学公司和鲁尔煤炭公司取得了德士古气化专利.1977年建成日处理煤150t地示范厂,现在单炉生产能力已达到1832t/d.德士古水煤浆加压气化过程属于气流床并流反应过程.根据以上材料回答下列问题.（20分）（1）德士古气化炉型地基本特点及气化基本原理？（5分）（2）简述德士古气化工艺地工艺流程.（5分）（3）简单评价德士古气化法地优缺点.（5分）（4）为什么褐煤在目前尚不宜作为水煤浆地原料？（5分）11温克勒气化工艺地缺点主要是由什么造成地？12什么是煤间接液化？13费托合成原理14 了解F-T合成催化剂15简述煤间接液化中ICI法合成甲醇地方法P24416甲醇转化成汽油地原理是什么？17 Mobil技术将甲醇转化为汽油地关键是什么？原理是什么？18煤地直接液化与间接液化有什么不同?19煤与石油地比较20煤加氢液化原理煤化工工艺学复习题煤化工包含哪些内容？（范畴,page3）什么是煤地干馏？干馏地主要产品是什么？按照温度区间不同,有几种？分别是什么？（page6）什么是半焦？有什么用途？（page7）鲁奇三段炉地工作原理是什么？（page14）立式炉又叫直立炉.考伯斯（Koppers）炉和伍德炉都是立式炉.(page17)托斯考（Toscoal）炉地主要工作原理是什么？与鲁奇鲁尔煤气化工艺有何异同？（page19）焦炭地主要用途是高炉炼铁.（page27）炼焦地主要化学产品有哪些？（page27）世界最大地焦炭生产国是中国.世界最大地焦炭出口国是中国.（page27）焦炭地成焦过程分分为煤地干燥阶段（<350℃）、胶质体…..（page28）通常情况下,哪些煤可以炼焦？（page34）配煤地目地和意义.（page33）衡量焦炭质量地指标有哪些？（page36~37）Page38 表3-5,铸造焦地价格最高.1.煤化工地范畴：煤地干馏（含炼焦和低温干馏）、气化、液化和合成化学品等.煤干馏定义：煤在隔绝空气条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭地过程,称为煤干馏（或称炼焦、焦化）.煤干馏分类：按加热终温地不同,可分为三种:500～600℃为低温干馏、700～900℃为中干馏、900～1100℃为高温干馏.低温干馏煤焦油成分：黑褐色液体,密度小于1g/cm3,含酚类、有机碱、烷烃、烯烃、环烷烃、中性含氧化合物、中性含氮化合物、沥青.4.干馏产品影响因素：原料煤性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力.5.低温干馏主要炉型：立式炉、水平炉、斜炉和转炉.新发干馏：固体热载体法,采用此法进行煤干馏,加热速度快,载体与干馏气态产物分离容易,单元设备生产能力大,焦油产率高,煤气热值高,适合煤粉干馏.7.煤地成焦过程包括哪些阶段：煤地干燥预热阶段、胶质体形成阶段、半焦形成阶段和焦炭形成阶段.配煤地目地和意义：从前,炼焦只用单种焦煤,由于炼焦工业地发展,焦煤地储量开始感到不足.而且还存在着煤炼地焦饼收缩小,推焦困难；焦煤膨胀压力很大,容易胀坏炉体；焦煤挥发分少,炼焦化学产品产率小等缺点.为了克服这些缺点,采用了多种煤地配煤炼焦. 意义：配煤炼焦扩大了炼焦煤资源,降低煤料地膨胀压力,增加收缩,利于推焦,并可提高化学产品产率.配煤炼焦可以少用好焦煤,多用结焦性差地煤,使国家资源不但利用合理,而且还能获得优质产品.9.炼焦用煤：主要由焦煤JM、肥煤FM、气煤QM、和瘦煤SM以及过渡性牌号煤类构成.10.焦炭用途：炼铁11.炼焦新技术：增大焦炉容积.12.粗煤气：炼焦过程析出地挥发性产物,简称粗煤气.炼焦地焦油和氨水分离地理由：①氨水循环回到集气管进行喷洒冷却,它应不含有焦油和固体颗粒物,否则堵塞喷嘴使喷洒困难.②焦油需要精制加工,其中如果含有少量水将增大耗热量和冷却水用量.此外,有水汽存在于设备中,会增大设备容积,阻力增大.氨水中溶有盐,当加热高于250℃,将分解析出HCl和SO3,导致焦油精制车间设备腐蚀.③焦油中含有固体颗粒,是焦油灰分地主要来源,而焦油高沸点馏分即沥青地质量,主要有、由灰分含量来评价.焦油中含有焦油渣,在导管和设备中逐渐沉积,破坏正常操作.固体颗粒容易形成稳定地油与水地乳化液.炼焦产品（氨必须回收地原因）：排入大气造成污染、加剧腐蚀、在燃烧时生成有毒有腐蚀性地氧化氮、在粗苯回收中妨碍油水分离15.炼焦产品（氨和吡啶回收原理）：氨和吡啶溶于水,可以用水洗回收.氨和吡啶是碱性地,能溶于酸中.16.粗苯：脱氨后得焦炉煤气中含有苯系化合物,其中以苯含量为主,称之为粗苯.（吸油吸收法）粗苯回收原理：吸收煤气中地粗苯可用焦油洗油,也可用石油地轻柴油馏分.焦油有良好地吸收粗苯能力.18.粗苯精制目地：得到苯、甲苯、二甲苯地产品,宝贵地基本有机化工原料.粗苯组成和苯地用途：粗苯中主要成分是苯,是纯苯地主要来源,还含有不饱和化合物,硫化物,饱和烃等. 用途：是有机合成地基础原料,可制成苯乙烯、苯酚、丙酮、环己烷、硝基苯等,进一步可制合成纤维、合成橡胶、合成树脂以及燃料、洗涤剂、农药、医药等多种产品.20.粗苯精制流程包括：初步精馏、化学精馏、最终精馏.煤气化,气化产品：煤气化过程是一个热化学过程.它是以煤或煤焦为原料,以氧气、水蒸气或氢气等做气化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中地可燃部分转化为气体燃料地过程.气化时所得地可燃气体称为气化煤气,其有效成分包括一氧化碳、氢气及甲烷等.煤气化类型：自热式煤地水蒸气气化、外热式煤地水蒸气气化、煤地加氢气化、煤地水蒸气气化和加氢气化相结合制造代用天然气、煤地水蒸气气化和甲烷化相结合制造代用天然气.气化基本化学反应：C+O2、C+H2O、C+CO2、C+H2、H2+O、CO+O2、CO+H2O、CO+H224.煤气化气固反应器类型之床层：固定床、流化床、气流床25.气化效率：单位质量气化原料地化学热转化为所产生地煤气化学热地比例.26.容积气化强度（q m/v R）：d单位气化反应器地生产能力27.气化用煤地性质包括：水分、挥发性、粘结性、固定碳、反应性、灰分、煤地热稳定性、煤地机械强度、粒度.煤地反应活性：第一,当制造合成天然气时,是否有利于CH4地生成：第二,反应性好地原料,借助于水蒸气在更低地温度下尚进行反应,同时还进行CH4生成地放热反应,可减少氧地消耗：第三,当使用具有相同灰熔点而反应活性较高地原料时,由于气化反应可在较低地温度下进行,使得较易避免结扎渣现象.发生炉煤气（空气煤气）：以煤或焦炭为原料,以空气和水蒸气作为气化剂通入发生炉内制得地煤气成为发生炉煤气.理想气化过程地理想情况：理想地制取发生炉煤气地过程应是在气化炉内实现碳与氧气所生成地二氧化碳全部还原为一氧化碳,这事,过程所释放地热量,正好全部供给给碳与水蒸气地分解过程.水煤气：是炽热地碳与水蒸气反应所生成地煤气,燃烧时火眼呈蓝色,又称为蓝色、水煤气. 提供水蒸气分解所需热量地方法：外部加热法、热载体法、用氧和水蒸气为气化剂地连续气化法、用水蒸气和空气为气化剂地间歇气化法.后两种较普遍常压流化床气化原理：采用0-10mm地小颗粒煤作为气化原料,气化剂同时作为流化介质,通过气化炉内地气体分布板自下而上经过床层,控制气化剂流速,使床内地原料煤全部处于流化状态,煤料在剧烈地搅拌和返混中,煤粒和气化剂充分接触,进行着化学反应和热量传递.利用碳燃烧放出地热量,提供给煤粒进行干燥、干馏和气化.33.温克勒气化工艺流程：原料地预处理、气化、粗煤气地显热回收、煤气地除尘和冷却.34.气流床气化法基本原理：炉内反应基本上与流化床内地反应类似,但其对熔渣-温度特性有一定要求.气流床气化法主要特征：气化温度高、煤种适应性强、煤气中不含焦油、需设置较庞大地磨粉、余热回收、除尘地辅助装置.36.什么是煤间接液化：煤气化产生合成气,再以合成气为原料合成液体燃料或化学产品,此过程称为煤地间接液化.什么是费托（F-T）合成：是以合成气为原料,生产各种烃类以及含氧化合物,是煤液化地主要方法之一. 它可得到哪些产品：气体和液体燃料,以及石蜡、乙醇、丙酮和基本有机化工原料,如乙烯、丙烯、丁烯和高级烯烃等.F-T合成地化学反应：基本化学反应是由一氧化碳加氢生成饱和烃和不饱和烃,反应式：nCO+ 2nH2→（-CH2-）n+ nH2O △H=-158KJ/mol（CH2） (250℃)39.F-T合成反应器：固定床反应器、气流床反应器、浆态床反应器40.甲醇用途：它是生产塑料、合成橡胶、合成纤维、农药和医药地原料.甲醇合成反应：CO+2H2≒CH3OH △H=-90.84KJ/mol（25℃）反应物中有CO2时还发生CO2+3H2≒CH3OH+H2O △H=--49.57KJ/mol（25℃）42.甲醇合成反应器：冷激式绝热反应器、管壳式等温反应器、浆态床反应器现在合成甲醇地三大缺点：①.由于受到反应温度下热力学平衡地限制,单程转化率低,在合成塔出口产物中甲醇含量极少能超过7%,因此不得不使用多次循环,这就大大增加了合成气制造工序地投资和合成气成本.②.ICI等方法要求原料中必须有5%CO2,从而产生了有害地杂质—水,为了使甲醇产品符合燃料及下游化工产品地要求,不得不进行能耗很高地甲醇-水分离.③ICI等传统方法地合成气净化成本很高.甲醇作为燃料地一些缺陷：甲醇能量密度低,溶水能力大,单位容积甲醇能量只相当于汽油地50%,故其装载、储存和运输容量都要加倍：甲醇作为燃料应用时,能从空气中吸收水分,再储存时会导致醇水互溶地液相由燃料中分出,致使发动机停止工作；此外,甲醇对金属有腐蚀作用,对橡胶有溶浸作用以及对人体有毒害作用. 甲醇用为燃料地有效方法之一是将其转化成：汽油甲醇转化汽油总反应：简化看成是甲醇脱水,反应式：n CH3OH→（CH2）n+n H2O 反应机理：2 CH3OH ≒CH3OCH3+ H2O≒轻质烯烃类+水≒脂肪烃+环烷烃+芳香烃46.甲醇转化汽油反应器：固定床式反应器、流化床式反应器47.甲醇利用地方法有：甲醇燃料、甲醇制烯烃煤制乙酐化学反应：C+H2O→CO+H2、CO+2H2→CH3OH、CH3OH+ CH3COOH→CH3COOCH3+H2O、CH3COOCH3+CO →(CH3CO)2O、(CH3CO)2O+纤维素→乙酸纤维+CH3COOH三、填空题：（每空 1分,共分）1、烟煤在地条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成固体,这一过程叫高温（也叫高温）.由高温炼焦得到地用于高炉冶炼、铸造和气化.炼焦过程中产生地经回收、净化后地气既是高热值地燃料,又是重要地有机合成工业原料.根据最终温度,有（900～1100℃）、（660～750℃）和（500～580℃）.炼焦可以得到地四种焦炭分别是：、、、.2、煤是由、、、、等元素组成地复杂地物.3、在煤炭工业中, 表示WY3 .这类煤地特点是：含碳量高、挥发分低、灰分含量低、含硫量低 .其主要供民用以及工业上合成氨气造气地原料.4、煤地工业分析也称技术分析,主要包括（M）、（A）、（v）和四个分析项目,利用其分析结果可初步判断煤地质量,判断煤地特征和在工业上地实用价值.wt6qbkCyDE5、煤中地水通常分为和水.二者地总和称为煤地全水分 .6、工业上通常用方法测定煤地全水分.7. M40表示焦炭____________强度指标. M10表示焦炭____________强度指标.8、焦炭生成过程地几个主要阶段是（1）干燥和预热（常温-200℃）；（2）生成（3）；（4）胶质体固化形成半焦（450-650℃）9、高炉焦炭地主要作用有（1）作为；（2）作用,提供矿石还原所需要地.（3）（4）.1．煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用地工业,简称煤化工.2．煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品地过程.从煤加工过程区分,煤化工包括煤地干馏（含炼焦和低温干馏）、气化、液化和合成化学品等.3．煤在隔绝空气地条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭地过程,称为煤干馏（又称炼焦、焦化）.煤低温干馏产品为：半焦、煤气、焦油.按加热终温不同分为：低.中.高温干馏煤低温干馏产物地产率和组成取决于原料煤性质、干馏炉结构和加热条件.4．煤低温干馏产品地产率和性质与原料煤地性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力有关.干馏炉地形式、加热方法和挥发物在高温区地停留时间对产品地产率和性质也有重要影响.煤加热温度场地均匀性以及气态产物二次热解深度对其也有影响.5．一般压力增大,焦油产率减少,气态产物产率增加,半焦产率和强度增加.6．干馏供热方式：内热式和外热式.7.内热式与外热式相比地优点（1）热载体向煤料直接传热,热效率高,干馏耗热量低.（2）煤料在干馏不同阶段加热均匀,消除了部分料块过热现象.（3）内热式炉简化了干馏炉结构.8.沸腾床干馏炉：将粒度小于6mm地预先干燥过地粉煤连续加入沸腾炉,炉子用燃料气和空气燃烧加热,炉内形成沸腾地焦粉床层,煤料在炉内干馏.不粘结性煤用螺旋给料器加入,粘结性煤用气流吹入法.干馏地热量由焦炭、焦油蒸气以及煤气在沸腾层中部分燃烧和燃料气燃烧提供地.或者不送入燃料气和空气,则送入热烟气.干馏产物焦粉经过一满流管由炉子排出.在气体冷却系统中分出焦油、中油以及被燃烧烟气稀释了地干馏煤气.9.鲁奇三段炉流程：（1）煤在竖式炉中料层下行,热气流逆向通入进行加热.（2）粉状褐煤和烟煤要预先压块.（3）煤在移动过程中可分成三段：干燥段,干馏段,焦炭冷却段.在最上段循环热气流把煤干燥预热到150℃,在中段即干馏段,热气流把煤加热到500-850℃,在下段,焦炭被冷循环气流冷却到100-150℃,最后排出.9.托斯考法干馏非黏结性煤工艺流程—固体热载体干馏工艺将粉碎好地干燥煤在预热提升管内,用来自瓷球加热器地热烟气加热.预热地煤加入干馏旋转炉中,在此,煤和热瓷球混合,煤被加热至约500℃,进行低温干馏过程.瓷球在加热器中被加热.低温干馏产生地粗煤气和半焦在旋回筛中分离,热半焦去冷却器,瓷球经提升器到加热器循环使用.10.鲁奇鲁尔煤气工艺：11.煤在焦炉内隔绝空气加热到1000℃左右,可获得焦炭、化学产品和煤气.此过程称为高温干馏或高温炼焦,一般简称炼焦.炼焦炉地进展：倒焰式---废热式—蓄热式12.成焦过程：煤料在隔绝空气地条件下受热时,随着加热温度地逐渐升高,水分首先从煤中析出；当温度达到350～400℃时,原来分散地煤粒形成胶质体,并随温度地升高逐渐固化成半焦；在半焦阶段仍有大量气体析出,以后半焦逐渐收缩,出现裂纹、碎裂,直到1000 ℃左右时成为焦炭.煤地成焦过程可分为煤地干燥预热阶段（< 350 ℃）、胶质体形成阶段（350～480 ℃）、半焦形成阶段（480～650 ℃）和焦炭形成阶段（650～950 ℃）.13.成焦过程中地气体产物：（1）里行气：10%大量地水蒸气和煤一次热解产物（2）外行气：90%胶质体固化和半焦热解产生地大量气态产物.14.配煤地目地和意义：1、配煤就是将两种以上地单种煤料,按适当比例均匀配合,以求制得各种用途所要求地焦炭质量.2、焦煤炼焦地缺点（单种煤炼焦）：焦煤储量不足；焦饼收缩小,推焦困难；焦煤膨胀压力大,容易胀坏炉体；焦煤挥发分少,炼焦化学产品产率小.3、合理配煤地优势：提高焦炭质量,降低膨胀压力,增加收缩,利于推焦,增加炼焦化学产品产率等；扩大炼焦煤资源,少用好焦煤,多用结焦性差地煤,合理利用煤炭资源.15.炼焦用煤：气煤（QM）、肥煤（FM）、焦煤（JM）、瘦煤（SM）及中间过渡性牌号煤.16.配煤地工艺指标：（1）配煤地工业分析,水分、灰分、挥发分、硫分.（2）黏结性和膨胀压力.（3）粉碎度.17.配煤地工业分析：①水分.水分高地不利影响：焦炉升温慢,延长结焦时间,影响炉体寿命；影响装炉煤堆密度ρ.水分过低地不利影响：破碎和装煤时造成煤尘飞扬恶化操作条件,使焦油中游离碳增加.②灰分.灰分地害处(配煤地灰分全部转入焦炭) a:灰分是惰性物质,灰分高则黏结性降低；灰分颗粒成为裂纹中心,配煤灰分高则焦炭强度降低. b:炼铁用焦耗量高,高炉生产能力降低.③挥发分.a:挥发分高：化学产品产率高,煤气产率高.b:挥发分过高：焦炭平均粒度小,抗碎强度低.c:挥发分过低：煤地黏结性差,耐磨强度降低,可导致推焦困难.④硫分：硫分害处（配煤中有80%左右转入焦炭）冶炼中焦炭中硫分转入生铁中,使生铁呈热脆性,加速铁腐蚀.18.焦炭强度：耐磨强度和抗碎强度,用转鼓测定.19.影响焦碳反应性地三大因素：a：原料煤性质b：炼焦工艺因素c：高炉冶炼条件20.焦炉主要是由炭化室、蓄热室和燃烧室三个部分构成,此外附有加煤车、推焦车、导焦车和熄焦车等焦炉机械.焦炉加热系统由燃烧火道所构成地燃烧室、分配气体区段斜道区以及蓄热室三部分组成.加热系统地作用是由加热煤气与空气燃烧供热,煤气燃烧产生地热量经过炭化室墙传给炭化室内地炼焦煤料.21.煤捣固炼焦或煤成型是在炼焦前把煤料压实增大堆密度,可节省好地黏结性煤,并可改善焦炭质量,提高生产技术经济水平.22.捣固煤炼焦工艺是将煤由煤塔装入推焦机地捣煤槽内,再用捣煤锤于3min内将煤捣实成饼,然后推入炭化室,关闭炉门.在装煤入炭化室时,借助装炉煤气净化车把产生地粗煤气和烟尘吸出,该车位于炉顶,通过炭化室上部孔吸出气体,该气体在车上地燃烧室内烧掉,废气经冷却和水洗除尘后送入大气,防止黄烟排入大气.23.煤干燥可以用立管式流化加热法、沸腾床和转筒加热法.24.干法熄焦装置主要由冷却槽、废热锅炉、惰性气体循环系统和环境保护系统构成.焦炭从炭化室推出,落在焦罐中,焦罐由提升机提到干熄室顶部,这时将冷却室上部地预存室打开,焦炭进入室中,在室中焦炭放出地气体进入洗涤塔,然后收集,避免有害气体排入大气.进料室为锁斗式,进料后上部关闭,下部打开,焦炭下移到冷却室.在冷却室中,赤热地焦炭被气体冷却到200 ℃左右排出.冷却气体由鼓风机送入,在冷却焦炭地同时,气体温度升高,出口气体温度可达800 ℃,进入废热锅炉,发生高压蒸汽.气体经过两级旋风除尘后,再由鼓风机循环到冷却室中.25.焦炉煤气主要成分是H2和CH4.高炉煤气主要可燃成分为CO. 焦炉中地煤气燃烧过程一般可分成三个阶段：煤气和空气混合；将混合物加热到着火温度；空气中地氧和煤气中地可燃成分起化学作用.26.焦炉热效率：焦炉除去废气带走地热量外所放出地热量,占供给总热量地百分数.焦炉热工效率：传入炭化室地炼焦热量,占供给总热量地百分数.它们是评价焦炉热工好坏地指标. 27.按煤料成型挤压条件可分为冷：压和热压成型两大类. 按快速加热地方式热压型焦可分为气体热载体工艺和固体热载体工艺两类.28.热压型焦：将具有一定黏结性地单种煤或配合煤,快速加热到塑性温度后趁热压制成型,所得热压型煤进一步炭化得热压型焦.煤料在快速加热至胶质体状态,使其中部分液态产物来不及热分解和热缩聚,从而增加胶质体地停留温度范围,改善了胶质体地流动性和热稳定性,使单位时间内气体析出量增加,增大膨胀压力,由此改善变形粒子接触,提高煤地黏结性.在此条件下施以外压,进一步提高了煤粒间地黏结.29.粗煤气：炼焦过程中析出地挥发性产物（由煤气、焦油、粗苯和水构成）.。

(单选题)1: 目前合成气的原料有煤、天然气、石油馏分、农林废料和（）。

A: 农副产品
B: 粮食
C: 城市垃圾
D: 全部都是
正确答案: C
(单选题)2: 随着人类对石油化工产品需求的日益增加，石油储量感觉到越来越少，由于煤的储量要比石油大（）倍，70年代以后，煤化工的利用越来越热门起来了。

A: 几十
B: 几
C: 十几
D: 近百
正确答案: C
(单选题)3: 烃类氧化过程中，氧化剂可以在空气、纯氧、过氧化氢和其他过氧化物中选择，目前最常用的是（）。

A: 空气
B: 纯氧
C: 过氧化氢
D: 空气和纯氧
正确答案: D
(单选题)4: 化学工业中，通常用英文单词的字头来表示物质，氢蒽醌用（）表示。

A: AQH
B:
C:
D:
正确答案: B
(单选题)5: 裂解炉从早期使用的方箱炉以来，经过不断改进，形式各异，由于管式裂解炉的炉型不断改进，目前，有（）以上都采用管式裂解炉。

A: 80%
B: 85%
C: 90%
D: 95%
正确答案: C
(单选题)6: 芳烃中除含有乙苯以外，还含有大量的二甲苯，在所有芳烃中，综合各个因素考虑，目前最有用的是（）。

A: 乙苯
B: 邻二甲苯
C: 对二甲苯
D: 间二甲苯。

天津大学工程硕士研究生（渤海化工班）煤化工工艺学试题（2013.6.16）考试地点：天津大学学员姓名学号成绩1.简答题:（20分）什么叫煤的干馏？煤的干馏产物有哪几种？煤种的不同及温度条件的不同对煤干馏产物分布有哪些影响？煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，成为煤干馏（或称炼焦、焦化）。

煤干馏按加热终温的不同，可大致分为三种：500-600℃为低温干馏；600-900℃为中温干馏；900-1100℃为高温干馏。

随着煤的变质程度增高，氧含量降低，焦油中酚类含量明显减少，酚类中酚、甲酚和二甲酚含量可达50％。

热解生成水量与煤中氧含量有关，随着煤的变质程度增高其量减少。

煤气中氨和硫化氢含量与原料煤中氮和硫的含量及其形态有关。

煤化度低的煤的开始热解温度也低。

焦油形成约于550℃结束，故510～600℃为低温干馏的适宜温度。

煤的块度增加，焦油产率降低。

提高煤的加热速度能降低半焦产率，增加焦油产率，煤气产率稍有减少。

2. 简答题：（20分）将甲醇用作燃料的有效方法之一是将其通过催化转化法转变为高辛烷值汽油（MTG）。

简述Mobil工艺中ZSM-5催化剂的催化原理。

甲醇转化成汽油的催化剂为合成沸石分子筛ZSM-5，这是Mobil法的关键。

ZSM-5是立体晶体硅铝酸盐分子筛结构，具有规则的孔道结构，结晶中有直的和拐弯的两种通道，尺寸为0.5~0.6nm，此尺寸大小正好与C10分子直径相当，C10以下的分子能通过ZSM-5催化剂。

在反应中生成的C10分子，由于其分子直径大于ZSM－5催化剂的通道，从而限制了它的链增长，只有向减少尺寸方向反应才能离开催化剂，催化反应产物主要为C5～C10烃，其沸点范围恰为汽油馏分。

3.论述题：（20分）煤焦油中含有几百种化学物质，是珍贵的化工原料。

如何对这些宝贵的资源加以充分、有效地加以利用？针对我国目前的焦油加工现状，您有何高见？1、走大型化集中加工的道路，形成规模优势大型化集中加工不仅是科学发展观的具体体现，而且是二次及深加工、精细加工的原料来源，具体体现为：一是可以最大限度地合理利用煤焦油资源，保护环境；二是将低组分（＜1%）馏分聚合成为二次深加工、多次深加工的原料，提纯市场急需、附加值高的精细化学品；三是可以采用先进的科技成果，实现装置现代化，达到节能环保降耗，提供产品质量，生产装置长期稳定运行。

第一章绪论一、选择题1、下列属于化石能源的是（）A、石油B、天然气C、煤炭D、水电2、最大的煤生产和消费国是（）A、美国B、中国C、德国D、俄国3、下列能源属于二次能源的是（）A、水电B、城市煤气C、石油D、太阳能4、民用燃气的热值一般为（）A、4620kg/m3B、15000 kg/m3C、6000 kg/m3D、5000 kg/m35、二次世界大战后，煤炭汽化工业发展缓慢的原因是（）A、技术不成熟B、污染严重C、石油和天然气的发展D、水电的发展6、下列属于新型煤化工特点的是（）A、储量大B、煤炭-能源-化工一体化C、环境得到治理D、热值高7、下列属于碳一化学品的是（）A、COB、CO2C、CH3OHD、HCHO8、下列说法正确的是（）A、煤气化产物不是煤化工的最终产品B、煤化工联产是发展的重要方向C、煤是可再生资源9、煤属于（）A、有机物B、无机物C、化合物D、混合物10、城市煤气要求CO低的原因是（）A、CO热值低B、CO有毒C、易爆炸D、无法燃烧二、复习思考题1、何为煤化工？2、什么是煤气化？包含的内容有那些，有什么特点？3、试述煤炭气化产品——煤气为原料，说明碳一化学的发展方向和趋势。

4、煤炭气化工艺课程的学习内容有那些？本课程与本专业主要专业基础课、专业课有何区别和联系。

第一章答案一、选择题1、A B C2、B3、B4、A5、C6、B7、A B C D8、A 9、D 10、B二、复习思考题1、煤化工是以煤为原料经过化学加工，实现煤的转化并进行综合利用的工业。

煤化工包括炼焦工业、煤炭气化工业、煤炭液化工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。

2、煤的气化是煤或煤焦与气化剂在高温下发生化学反应将埭或煤焦中有机物转变为煤气的过程。

煤炭气化技术广泛应用于下列领域。

(1)作为工业燃气(2)作为民用煤气(3)作为化工合成和燃料油合成的原料气(4)作为冶金用还原气(5)作为联合循环发电的燃气(6)作煤炭气化燃料电池(7)煤炭气化制氢(8)煤炭液化的气源3、碳-化学是以含有一个碳原子的物质(如CO、CO2、CH3、CH3OH、HCHO)为原料合成化工产品或液体燃料的有机化工生产过程。