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天然⽓化⼯⼯艺学复习资料1、天然⽓利⽤领域归纳为四⼤类：城市燃⽓、⼯业燃料、天然⽓发电和天然⽓化⼯（填空题）天然⽓利⽤分类：优先类、允许类、限制类和禁⽌类2、制⼄炔、甲醇、甲醛、醋酸、甲胺、烯烃、芳烃3、天然⽓定义：专指岩⽯圈中⽣成并蕴藏的以⽓态烷烃混合物为主的可燃性⽓体。
C5界定法（选择题）①⼲⽓：1Sm3井⼝流出物中，C5以上烃液含量＜13.5cm3的天然⽓。
②湿⽓：1Sm3井⼝流出物中，C5以上烃液含量＞13.5cm3的天然⽓。
C3界定法（问答题）①贫⽓：1Sm3井⼝流出物中，C3以上烃液含量＜94cm3的天然⽓。
②富⽓：1Sm3井⼝流出物中，C3以上烃液含量＞94cm3的天然⽓。
酸性天然⽓定义：含硫量⾼于20mg/Sm3的天然⽓，必须经过处理才能达到管输标准或商品⽓⽓质指标。
4、川渝地区、新疆地区、鄂尔多斯5、a.天然⽓是⾼热值能源b.天然⽓是清洁能源c.利⽤效率⾼d.天然⽓是资源丰富的能源(问答题)6、西⽓东输⼯程川⽓东送⼯程涩宁兰管道陕京线陕京⼆线忠武线等Chapter 21、合成⽓：CO和H2的混合物空速的定义：单位体积的催化剂在单位时间内所通过的原料标准体积流量⽔碳⽐：进⼝⽓体中⽔蒸⽓与烃原料中所含碳的物质的量之⽐。
硫容量：（问答题）2、原因：硫化物是各种催化剂的毒物；硫化物腐蚀设备和管道脱硫⽅法：⼲法脱硫（活炭法氧化铁法氧化锌法氧化锰法分⼦筛法加氢转化法⽔解转化法）和湿法脱硫（化学吸收法物理化学吸收法物理吸收法）特点：（问答题）3、4、5、Ni，使⽤前要活化，停车检修时要钝化，使⽤中要防⽌毒物（选择题）6、天然⽓⽔蒸⽓转化法，天然⽓CO2转化，天然⽓部分氧化法，联合转化制合成⽓7、主反应CH4+H2O(g)＝CO +3H2，CO+H2 O( g ) ＝CO2+ H2副反应CH4=2H2+C，2CO=CO2+C，CO+H2=H2O+C影响因素：温度：甲烷蒸汽转化反应是可逆吸热反应，温度↗，甲烷平衡含量↙；反之，甲烷平衡含量↗。
2010-2011学年天然气化工工艺学试卷一、单项选择题（3分×10=30分）1、据美国《油气杂质》2003年统计数据，世界天然气剩余可采储量排名前我国天然气可采储量名列为 ________A．21 B.22 C.23 D.252、砜胺法的缺点是 _________A.标耗指标低B.腐蚀轻微C.蒸气耗量少D.吸收重烃能力强S含量为 _______3、采用直流法时，酸气中H2A.30%以上B.30%～45%C.25%～30%D.25%以下4、采用硫循环法时，酸气中HS含量为 _______2A. 25%～30%B.小于10%C.大于10%D.10%～20%5、目前90%的合成气的来源于 ________A.二氧化碳转换法B.部分氧化转化法C.水蒸气转化法D.联合转化法6、天然气部分氧化（partial oxidation of methane, POM）制合成气是一种A.吸热反应B.放热反应C.中和反应D.沉淀反应7、炭黑按用途和使用特点的分为 ________A.橡胶用炭黑和非橡胶用炭黑B.色素炭黑和导热炭黑C.热裂法炭黑和炉法炭黑 D.接触法炭黑和槽法炭黑8、甲烷的氯化物中可用灭火剂的是_________A.一氯甲烷B.二氯甲烷C.三氯甲烷D.四氯化碳9、一氟甲烷的主要用途 _________A.镇痛剂，麻醉剂和空气熏蒸清毒剂B.喷雾剂，发泡剂和火箭推进的掺和剂 C.低温制冷剂，灭火剂和制造四氟乙烯的原料 D.防腐剂，沉淀剂和抗爆液组分10、三硝基甲烷的主要用途 _________A.火箭推进剂的氧化剂，与甲苯混合用炸药B.常用作硝化纤维，醋酸纤维，酚醛塑料等的溶剂 C.制造硝仿系炸药及其其它多种猛炸药的重要原料，也用作火箭燃料 D. 主要用于火箭推进的掺和剂和大规模集成电路加工过程的清洗剂二、填空题（2分×15=30分）1、尽管不同的学科对天然气的定义有所差异，但其实质都是指的以________为主的一类气体，一般_____________.2、天然气处理主要包括 ______________________,______________________,_________________________,_____________________等四个方面的内容。
化工工艺学思考练习题答案一、选择题1. 化工生产中常用的换热器类型是哪一种？A. 热风炉B. 冷却塔C. 板式换热器D. 壳管式换热器答案：D2. 反应器中催化剂的主要作用是什么？A. 提高反应速率B. 降低反应温度C. 减少原料消耗D. 提高产品纯度答案：A3. 在化工生产中，蒸馏塔的工作原理是什么？A. 利用不同物质的溶解度差异分离混合物B. 利用不同物质的沸点差异分离混合物C. 利用不同物质的密度差异分离混合物D. 利用不同物质的折射率差异分离混合物答案：B二、填空题4. 化工工艺学中，______是指在一定条件下，将原料转化为目标产品的一系列化学过程。
答案：化学反应过程5. 化工生产中，______是衡量反应器性能的重要指标之一，它直接影响到生产效率和产品质量。
答案：选择性6. 在化工设备中，______是用于控制流体流动方向的装置。
答案：阀门三、简答题7. 简述化工生产中常见的三种分离技术。
答案：化工生产中常见的三种分离技术包括蒸馏、萃取和结晶。
蒸馏是利用不同物质的沸点差异进行分离；萃取是利用物质在两种不同溶剂中的溶解度差异进行分离；结晶是通过降低温度或浓缩溶液使溶质析出晶体进行分离。
8. 描述化工生产中为什么要进行物料平衡计算。
答案：物料平衡计算是化工生产中的重要环节，它可以帮助我们了解原料的转化率、产品收率和副产品的生成量，从而优化生产过程，降低成本，提高资源利用率和生产效率。
四、计算题9. 某化工反应器中，原料A的摩尔流量为100 mol/h，反应器出口处A的摩尔流量为50 mol/h，求原料A的转化率。
答案：原料A的转化率 = (100 mol/h - 50 mol/h) / 100 mol/h × 100% = 50%10. 假设一个化工过程中，原料B的摩尔质量为30 g/mol，反应器出口处B的摩尔流量为75 mol/h，求原料B的小时质量流量。
答案：原料B的小时质量流量= 75 mol/h × 30 g/mol = 2250 g/h五、论述题11. 论述化工工艺学在现代工业生产中的重要性。
课后习题思考题〔第一章〕1现代化学工业的特点是什么？2化学工艺学的争论范畴是什么3简述石油化工原料乙烯的用途4利用合成气可以合成哪些产品5你觉得应当如何来学习该门课程？6化学工艺与化学工程有何不同?思考题〔其次章〕√1 为什么说石油、自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？2 生物质和再生资源的利用前景如何？3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。
4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？5何谓转化率？何谓选择性？对于多反响体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？6催化剂有哪些根本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？7在自然气开采中，有时可获得含有C6～C8 烃类的自然汽油，为了改善其辛烷值，用蒸馏塔除去其中的轻组分。
假设自然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称自然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3，那么，从5000 桶自然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？〔1 桶= 42 US 加仑，1US 加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3〕8某蒸馏柱分别苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。
离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，局部产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。
求回流与取出产品量之比。
在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。
输入和输出的烃类组成为：a)烃类输入输出b)C5H12 10 mol%c)C6H14 40 mol%d)C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%（1）每100 kmol 原料烃可生产出多少C5～C7 烃产品？（2）每100 kmol 原料烃消耗多少氢气？（3）假设原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3 的烃物料需要输入多少m3 原料烃？9假设某自然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。
《天然气化工工艺学》复习资料《天然气化工工艺学》复习资料考试时间：11 月9 日，14：30～16：10 考试地点：明德楼B303、B307、A304、A312 考试题型：名词解释、填空、选择、问答说明：1.本资料根据上课PPT 及教材归纳整理，第一、二、三章由化工3 班蒋鹏同学完成，四、六、八章由化工3 班李超同学完成，五、六章由化工4 班张颖超同学完成，旨在方便复习，减轻为考研和找工作的同学负担；2.红色标注的是未找到或者归纳得不全面的内容，有待进一步整理及优化；3.本资料整理的时间比较仓促，统稿完成后迫不及待与大家分享，不可能完全保证答案的正确性，仅仅为复习提供一个参考。
Chapter 1 概述 1.天然气的定义? 答：广义上看：指在自然界中天然生成的气体化合物。
能源工业：专指岩石圈中生成并蕴藏的以气态烷烃混合物为主的可燃性气体。
2.干气、湿气、贫气、富气、凝析井气、伴生气、气井气的定义？答：干气与湿气：C5 界定法①干气(dry gas)：1Sm3 井口流出物中，C5 以上烃液含量＜13.5cm3 的天然气。
②湿气(wet gas)：1Sm3 井口流出物中，C5 以上烃液含量＞13.5cm3 的天然气。
（注：Sm3 指基本立方米，标准参比条件，压力101.325kPa、温度20℃（CHN）或15.6℃（GPA））贫气与富气：C3 界定法①贫气(lean gas)：1Sm3 井口流出物中，C3 以上烃液含量＜94cm3 的天然气。
②富气(rich gas)：1Sm3 井口流出物中，C3 以上烃液含量＞94cm3 的天然气。
凝析井气(condensate gas)：在井口减压后可分成气、液两相，液相主要为凝析油；除甲、乙烷外，还含一定量丙、丁烷及戊烷(C5+)以上烃类。
伴生气(associated gas) ：伴随原油共生并与原油同时被采出，亦称油田气(oil field gas) ，在地层中为油、气两相。
天然气化工工艺学模拟考题参考答案1.选择题1.B2.D3.C4.B5.C6.B7.A8.D9.B 10.C2.填空题1.烃类可燃2.天然气脱硫天然气脱水硫磺回收尾气处理3. 烷烃环烷烃4. 干气湿气贫气富气5. MEA DEA DIPAMDEA DGA 6.水合物酸气酸液输送效率 7. 成本低机械强度高小 8.合成气水蒸气转化法二氧化碳转化法 9. 镍10.高压法（20MPa) 中压法(10～12MPa)和低压法(5MPa) 11. 烯乙炔的制备乙炔提浓 12. 镇痛剂麻醉剂 13.保护环境硫资源 14.有机无机 15. 硝基甲烷三硝基甲烷三、简答题1. 天然气的主要用途是什么？1）天然气发电;2）作为基本有机化工原料，制甲醇、氮肥;3）城市燃气事业，特别是居民生活用气;4）压缩天然气汽车;5）天然气处理的副产品用途，如CO2，硫磺、氦气。
2.天然气净化处理目的是什么？对地层开采出来的天然气进行净化处理，脱除其中有害成分如硫化氢、有机硫、二氧化碳和水分等，使其达到管输气质标准，满足用户要求。
3、天然气脱硫目的是什么？1）天然气含硫组份有毒，易造成大气、环境污染；一定浓度的酸气会引起人体中毒或死亡故必须脱除。
2）酸气溶于水易形成酸液，腐蚀金属。
3）硫化氢等的存在可使催化剂中毒。
4）充分回收硫磺资源。
4、简述部分氧化法和电弧法的比较？部分氧化法是天然气生产乙炔中应用最多的方法，但成本较高，还必须建立空分装置以供给氧气。
由于有氧气参加反应，使生产运行处于不安全范围内，因而必须增设复杂的防爆设备。
电弧法天然气生产乙炔是利用电弧所产生的高温来使天然气裂解成乙炔的。
电弧法的优点是能量能迅速的作用在反应物上，烃转化为乙炔比蓄热炉法或部分燃烧明显高很多。
最大的缺点是它对操作变化很敏感，当操作不当时会导致大量的副产物形成，因此不能很好的控制甲烷的裂解程度，因而尽管已经工业化，但并未得到广泛的应用。
四、论述题首先画间接法GTL工业过程示意图（10分），然后回答下面两道题：1）GTL的定义（5分）2）指出整个流程的三个步骤（5分）答案：间接法GTL工业过程示意图1）将合成（CO和H2 的混合气体）经过催化剂作用转化为液态烃的方法称为天然气制合成油（gas to liquid，GRT）.2)整个流程分为三个步骤，分别为合成气制备，F-T合成和产品精制。
选择题:聚甲醛生产需用浓度高于60%,含醇量低于1%的甲醛溶液作为原料,采用下列哪种方法所生产的甲醛可以简化流程与提高经济效益。
A)银催化法;(B)铁-钼法;(C)铜法;(D)氧化铝法()的混合物通常称为合成气。
(A)CO和NH3;(B)N2和 H2;(C)CO和 H2;(D)CO2和 H2在燃料化学结构中,()含量越高,燃料的热值越高(A)碳;(B)氧;(C)氢;(D)硫醇胺法是以醇胺水溶液为吸收剂,属()。
(A)化学吸收;(B)物理吸收;(C)化学-物理吸收;(D)氧化-还原法福尔马林是质量分数为____的甲醛水溶液。
常用()表示天然气的脱水深度或效果。
(A)干气露点;(B)水含量;(C)饱和水蒸气;(D)露点降在天然气脱水工艺中,要求深度脱水的场合(水含量小于1×10-6),可选用()。
(A)硅胶;(B)氧化铝;(C)分子筛;(D)活性炭天然气被吸附剂吸附,这一过程会()吸附热。
(A)放出;(B)吸收;(C)没有热量转移乙炔通常是溶解在()溶剂中,装入钢瓶内存放。
(A)水;(B)氯仿;(C)丙酮;(D)四氯化碳()对甲烷水蒸气转化反应的镍催化剂的中毒属不可逆的永久中毒。
(A)硫;(B)氯气;(C)碘;(D)砷填空题1、Sasol公司的合成油SSPD浆态床工艺中,催化剂悬浮于熔融的_______ 中,在较低的温度下将合成气转化为重质烃类。
2、天然气液化一般包括_____和______两部分,其核心是_______。
3、吸附式储存天然气技术的核心是___________和___________吸附剂的选择与开发。
4、炭黑的生产方法主要有接触法炭黑和炉法炭黑两种形式,即___________和___________。
5、在甲醇氧化制甲醛的生产工艺中,因铁促进聚合,蒸发器、反应器采用___ 制作,反应器后续设备和管道用__制成。
6、高纯度醋酸于16°C左右即凝结成似冰片状晶片,故常称为___7、甲醇合成的单程转化率很低,未反应的气体必须_____以提高产品总收率。
1. 《天然气化工工艺学》习题、指导与训练要求：① 考核范围：系统掌握利用教材、讲义核心内容；② 注重训练：独立完成和理解本作业与训练-1，注重理解，提高解决实际问题的能力； ③ 公平竞争：考核结果取决于你自己的努力； ④ 教师关注：考核质量和及格率两大问题！ ⑤ F = A*30% + B*70% + C* 0%）总结与训练-1 §1.0 天然气的组成与性质1. 天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体, 其中烃类气体主要成分为CH 4，其次为C 2H 6、C 3H 8等；非烃类气体通常为CO 2、CO 、N 2、H 2、H 2S 、H 2O 及微量惰性气体He 、Ar 等。
2. 1m 3（mol ）天然气完全燃烧所放出的热量称为天然气的体积（摩尔）热值，可燃气热值分类：高热值(水蒸气冷却为冷凝水状态)和低热值(水蒸气为蒸汽状态) 。
3. 可燃物摩尔高热值与摩尔低热值的关系为蒸发焓）(22OH O H Hn LHV HHV ∆⋅+= 4. 甲烷、乙烷、丙烷的低热值(LHV) LHV(CH 4) > LHV (C 2H 6) > LHV(C 3H 8)。
5. 计算天然气的爆炸极限为5-15 v%。
其含义为若低于5 v%或者高于15 v%,则会因为天然气在空气中的含量不足或者过剩而不会发生爆炸。
6. CH 3OH 的爆炸极限为5.5% ~ 44 v% (6% ~ 36.5%)。
7. C 3+烃小于100mL(l)/m 3 (g)的天然气俗称贫气；而C 3+烃大于100mL(l)/m 3 (g)天然气俗称富气。
8. C 5+烃小于10mL(l)/m 3 (g)的天然气俗称干气；而C 5+烃小于10mL(l)/m 3 (g)的天然气俗称湿气。
§2 天然气净化1. 天然气中的硫化物主要是以H 2S 的形式存在，同时还可能有一些有机硫化物，如硫醇和硫醚等。
2.天然气脱硫工艺主要采用是醇胺法和砜胺法，其中醇胺法属于化学溶剂法，而砜胺法为主的化学－物理溶剂法。
3. 对于天然气醇胺法脱硫过程，在70℃以下不易发生的反应是 ( B )。
(A) H 2S + RNH 2 → RNH 3HS (B) RNH 3HS → RNH 2 + H 2S (C) H 2S + R 3N → R 3NHHS(D) CO 2 + 2RNH 2 → RNHCOONH 3R4. 天然气醇胺法脱硫过程同时也脱除分部分二氧化碳，下列反应中在105℃以上可向正向进行的是 ( B ) 。
(A) H 2S + RNH 2 → RNH 3HS (B) RNH 3HS → RNH 2 + H 2S (C) H 2S + R 3N → R 3NHHS(D) CO 2 + 2RNH 2 → RNHCOONH 3R5. 醇胺法和砜胺法工艺流程包括：吸收、闪蒸、换热和再生四个环节。
6. 克劳斯硫回收工艺发生如下反应，其中不属于硫回收主反应是 （C ）。
（A ） H 2S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2O, ∆rH = - 1038 kJ/mol （B ） 2H 2S + SO 2 = 3/2 S 2 + 2H 2O, ∆rH = 42.1 kJ/mol （C ） 2 H 2S + SO 2 = 3/6 S 2 + 2 H 2O, ∆rH = -69.2 kJ/mol（D ） CO + S = COS, ∆rH = - 304.4 kJ/mol注：克劳斯工艺常用低于化学计量的空气先将H 2S 燃烧，再经催化转化为硫磺。
7. 属于克劳斯硫回收艺反应的是 （ A ）。
（A ） 2 H 2S + 3 O 2 = 2 SO 3 +2 H 2O, ∆rH = -1038 kJ/mol （B ） CO + H 2O = CO 2 + H 2 , ∆rH = -32.9 kJ/mol （C ） CO + S = COS, ∆rH = - 304.4 kJ/mol（D ） CH 4 + 2 H 2S = CS 2 + 4 H 2 , ∆rH = - 304.4 kJ/mol 克劳斯工艺硫单质的原子聚集形态 （S2, S6和S8 ）8. 阐述题： （1） 根据下图（左）简述克劳斯硫回收工艺原理（化学基础），硫单质形态和H 2S 转化率变化规律。
（2）参考下图（右）比较直流法脱硫和分流法脱硫的工艺特点。
【如流程（燃烧区和催化转化区的利用）、操作温度选择、脱硫能力，处理原料对象等。
】2. 天然气水蒸气转化（重整）工艺流程、化学原理 1） 天然气水蒸气转化反应a) 甲烷转化主反应;b) 典型的高级烃转化反应； c) 积炭副反应。
2） 甲烷水蒸汽转化的生产工艺(二段转化法)（P46图3-7） 3） 催化剂和工艺条件a) 催化剂：Ni/MgAl 2O 4 （1） Ni 活性组分； （2）镁铝尖晶石载体。
b) 压力：采用3～4 MPa 的加压条件；c) 温度：一段转化炉反应温度700～800℃，二段炉出口温度1000℃左右(1000℃～1200℃)；d) 原料配料中的水碳比3～4 较适宜；e) 空间速度(P45)：表示催化剂处理原料气的能力，催化剂活性高，反应速度快，空速可以大些。
二段炉原料气空速：GHSV = F v /V Catal. (h-1) =3000~4000 h -1.f) 综合结论：温度对甲烷转化影响较大；加压对甲烷转化并不利；水碳比也影响转化。
综合考虑，甲烷蒸汽转化反应尽可能在高温、高水碳比以及低压下进行。
4) 转化结果：CH 4转化率≥ 99.5 v%，生成H 2、CO 、CO 2、H 2O(g)等的混合气体（粗合成气）。
3. 天然气部分氧化制合成气的反应器包括：(1) 固定床反应器； (2) 流化床反应器； (3) 膜反应器2004006008001000120060708090100温度/℃转化率/%硫露点1.1953年Camson&Elkins 数据，S 2、S 4、S 8;2. 近期数据，S 2、S 4、S 8;3.近期数据，所有形式的硫，S 2-S 8催化反应区火焰反应区图1 H 2S 转化为硫的平衡转化率2空气H S H 2S 空气反应炉及余热锅炉冷凝器再热器转化器去灼烧及烟筒冷凝器再热器转化器直流法分流法流循环法直接氧化法图1 克劳斯法的主要流程4. 天然气(甲烷)部分氧化(POM)制合成气是一个较温和的放热反应。
在750～800℃下，甲烷平衡转化率可达90％以上，CO 和H 2的选择性高达95％，生成合成气的H 2和CO 摩尔比接近2。
甲烷部分氧化制合成气的总反应式：mol kJ H CO O CH .5.35221224+++＝。
甲烷水蒸气重整需要大量热能。
因此，部分氧化与水蒸气重整过程的耦合利用，将是今后天然气制合成气的主要发展方向。
试按要求完成下列任务：1）设计一个“甲烷部分氧化与水蒸气重整”联合转化反应炉(绘制反应器结构示意图，参考右图所示反应)；2）描述所设计联合转化炉的结构、功能和反应区； 3）各个反应区的主反应和热效应；4）设计的甲烷制合成气过程的突出特点是什么？ §4 甲醇和二甲醚合成1. 在一定温度、压力下，CO 、CO 2和H 2在固相铜催化剂上进行反应可合成甲醇，主要化学反应为(1) )(232g OH CH H CO =+, mol kJ H r 8.90)1(-=∆(2) )()(32322g O H g OH CH H CO +=+, mol kJ H r 5.49)2(-=∆ (3) )(222g O H CO H CO +=+, mol kJ H r 2.41)3(=∆（a ）主反应的独立反应数为2，所以=1p K 3/2p p K K ,而=∆)1(H r )3()2(H H r r ∆-∆ （b ）从反应平衡角度，低温和高压均有利于甲醇生成； （c ）副产物有烃和其它含氧化合物； (d) 二甲醚爆炸极限=3-17v%。
2. 试写出由H 2和CO 合成甲醇的可能反应机理。
3. H 2、CO 、CO 2 均是合成甲醇的有效成分，但为什么甲醇合成气中CO 2的浓度不易过高？ 答：H 2、CO 、CO 2 的吸附强度依次为：CO 2>CO>H 2，过量的CO 2将过分占据活性中心，反而对甲醇合成反应不利。
4. 甲醇合成条件（ICI 低压甲醇合成工艺）(1) 反应器和催化剂：采用多段冷激式合成器，铜基催化剂（Cu-Zn-Al ）； (2) ICI 低压甲醇合成工艺条件 ：反应温度T = 230～270℃； 压力 P = 5.0~10.0 MPa;H 2/CO 摩尔比= 2.0~3.0 ，甲醇合成气模数 M=(H 2-CO 2)/(CO+CO 2) = 2.0~2.2新鲜气空速 GHSV= 5000~10000 h -1 ； 进料循环比8~5/1时空产率 = ~9 t/m 3﹒h 出塔气中CH 3OH 含量= 3~6 % (3) ICI 低压甲醇合成工艺流程 （原则流程 图4-1 P76）(4) 甲醇精馏技术： （a ）试画出甲醇三塔精馏工艺流程示意图; (b)阐述三塔精馏工艺过程。
5. 铑-碘催化体系的甲醇低压羰基化反应机理如下：试按①~⑥顺序甲醇羰基化反应过程。
① CH 3OH 与HI 先生成CH 3I ；② CH 3I 与[Rh(CO)2I 2] 生成配合物[CH 3Rh(CO)2I 3]－； ③ CO 嵌入到Rh-CH 3键生成配合物[CH 3CORh(CO)I 3]－； ④ 气相CO 与Rh 配合物配位生成[CH 3CORh(CO)2I 3]－； ⑤ 通过还原消除反应，生成CH 3COI 与[Rh(CO)2I 2]－；⑥ CH 3COI 与反应系统的H 2O 作用得到产物醋酸和HI ，同时HI 再生而完成催化循环。
6. 已知以合成气为原料，Cu-Zn-Al/HZSM-5为双功能催化剂，采用先进的一步法可生产二甲醚和甲醇的混合物。
系统在260 ℃、5 MPa 和GHSV= 6000 [sL/(kg-catal∙h)]条件下，合成二甲醚及甲醇的平衡转化率(单程)、反应路径和热效应如下图所示。
2 CO + 4 H 2 = CH 3OCH3 + H 2O ，∆rH = -205.2 kJ/mol3CO +3 H2 = CH 3OCH3 + CO 2，∆rH = -246.3 kJ/mol（1）试分析一步法合成二甲醚和甲醇的混合物的优点； （2）根据H 2/CO 摩尔比和CO+H 2单程转化率的关系，估计H 2/CO 摩尔比和CO+H 2单程转化率的合理范围；（3）如何在较高单程转化率(CO+H 2)前提下控制CO 2的生成量？ 解：（1）合成气直接制二甲醚的反应是放出大量热量且分子数减少的反应，所以较低的温度及较高的压力可获得较高的平衡转化率（~60%）。
