化工工艺学期末考试总结

化工工艺学期末考试总结

《 化工工艺学》 一、填空题 1. 空间速度的大小影响甲醇合成反应的选择性和 转化率 。 2. 由 一氧化碳 和氢气 等气体组成的混合物称为合成气。 3. 芳烃系列化工产品的生产就是以 苯 、 甲苯 和 二甲苯 为主要原料生产它们的衍生物。 4. 石油烃热裂解的操作条件宜采用 高温 、短停留时间 、 低烃分压 。 5. 脱除酸性气体的方法有 碱洗法 和乙醇胺水溶液吸附法。 6. 天然气转化催化剂，其原始活性组分是NiO，需经还原生成 Ni 才具有活性。 7. 按照对目的产品的不同要求，工业催化重整装置分为生产芳烃为主的 化工型 ，以生产高辛烷值汽油为主的 燃料 型和包括副产氢气的利用与化工燃料两种产品兼顾的 综合 型三种。 8. 高含量的 烷烃 ，低含量的 烯烃 和 芳烃 是理想的裂解原料。 9. 氨合成工艺包括 原料气制备、原料气净化、原料气压缩和合成。 10.原油的常减压蒸馏过程只是 物理 过程，并不发生 化学 变化，所以得到的轻质燃料无论是数量和质量都不能满足要求。 11. 变换工段原则流程构成应包括：加入蒸汽和热量回收系统。 12. 传统蒸汽转化法制得的粗原料气应满足：残余甲烷含量小于 0.5% 、（H2+CO）/N2在 2.8~3.1 。 13. 以空气为气化剂与碳反应生成的气体称为 空气煤气 。 14. 低温甲醇洗涤法脱碳过程中，甲醇富液的再生有闪蒸再生、_ 汽提再生 _、_热再生_三种。 15．石油烃热裂解的操作条件宜采用 高温 、 短停留时间 和低烃分压。 16. 有机化工原料来源主要有 天然气 、 石油 、 煤 、 农

副产品 。

18. 乙烯直接氧化过程的主副反应都是强烈的 放热 反应，且副反应（深度氧化） 防热 量是主反应的十几倍。 19. 第二换热网络是指以_ _为介质将变换、精炼和氨合成三个工序联系起来，以更合理充分利用变换和氨合成反应热，达到节能降耗的目的。 20. 天然气转化制气，一段转化炉中猪尾管的作用是_ 缓冲形变应力？ 。 21. 单位时间、单位体积催化剂处理的气量称为 反应器空速 。 22. 生产中根据物质的冷凝温度随压力增加而 增加 的规律，可对裂解气加压，从而使各组分的冷凝点 升高 ，即 提高 深冷分离的操作温度，这既有利于分离，又可节约 冷量 。 23. 裂解原料中含有高含量的 烷烃 ，低含量的 烯烃 和 芳烃 是理想的裂解原料。 24. 目前具有代表性三种裂解气分离流程是： 顺序分离 流程 ， 前脱乙烷分离 流程 ， 前脱丙烷分离 流程。 25. 催化重整是生产 高辛烷值汽油 和 石油芳烃 的主要工艺过程，是炼油和石油化工的重要生产工艺之一。 26. 对于一个可逆放热反应，如果已知反应温度、压力和原料组成，可求出该条件下的 反应平衡 常数，从而计算出该条件下的 反应平衡 组成。 27. 氨水中和法脱除合成氨原料气中的 CO2 ，即是合成氨原料气体的净化过程，又是产品碳酸氢铵的制备过程。 28. 甲烷转化催化剂和甲烷化催化剂的活性组分相同，都是 Ni ，但其含量不同。 二、单项选择题 1 下面哪一种催化剂为氨合成催化剂 。(A ) A. A110 B. B117 C. C207 D. Z107 2 NHD法脱除CO2是依据CO2在NHD溶液中有______的特点，通过高压低温吸

收、加温降压再生来实现溶液的循环利用。(D ) A. 可逆反应 B. 不可逆反应 C. 低温反应 D. 较大的溶解度，而氢气、氮气在其中的溶解度很小 3 ______脱硫工艺中，为了加快溶液的脱硫、再生速度，减轻溶液对设备的腐蚀，可在脱硫液中加入________。( A ) A. 栲胶、V2O5 B.ADA、 KNO3 C. NH3 、NaNO3 D. PDS、二乙醇胺 4 间歇式固定床制气过程中，二次上吹阶段进行的反应是________，其目的是制备水煤气。( A ) A. 碳和水蒸汽的反应 B. 碳和氧气的反应 C. 碳和氮气反应 D. 碳和氢气的反应 5 甲烷化反应是指在催化剂作用下________。( A ) A. 一氧化碳转化为甲烷的过程 B. 一氧化碳转为二氧化碳的过程 C. 一氧化碳发生歧化反应生成碳和二氧化碳的过程 D.一氧化碳制备甲酸的过程 6 变换反应的特点之一是______。( B ) A. 体积缩小 B. 放热 C. 不可逆 D. 体积增加 7 间歇法制取合成氨粗原料气过程中，氮气的加入是在______进行的。(A ) A. 吹风阶段 B. 一次上吹 C. 空气吹净阶段 D. 下吹阶段 8 _ 不会导致耐硫变换催化剂中毒。(C ) A. As B. H2S C. O2 D. P 9 氧化铁法脱除硫化物属于干法脱硫中的________。( A ) A. 吸附法 B 接触氧化法 C 转化法 D 以上都不是 10 是指用氧气或含氧气化剂对煤或焦炭进行热加工的过程。 (A ) A. 固体燃料气化 B. 一氧化碳转变换 C. 天然气转化 D.甲烷化 11 氨合成反应的特点之一是_____。(D ) A. 体积不变 B. 吸热 C. 不可逆 D. 摩尔数减小

12 甲烷转化制合成氨粗原料气过程中，氮气的加入是在_____中进行。( C ) A. 燃烧室 B. 一段转化炉 C. 二段转化炉 D. 以上都有 三、判断题（正确√，错误×） 1.MTO合成路线是以天然气或煤为主要原料，制备合成气，合成气再转化成甲醇 然后经甲醇生产烯烃的路线，完全不依赖于石油。（ √ ） 2.石油烃热裂解中不采用抽真空降总压的方式是因为经济上不合理。(×) 3.压缩和冷冻系统的任务是加压、降温，以保证分离过程顺利进行。( √ ) 4.甲醇合成反应的原料中含有一定量的二氧化碳，可以增高反应峰值温度。（ × ） 5.裂解原料中，氢含量越高，乙烯收率越高。（ × ） 6.芳构化反应的烷烃异构化及环化脱氢反应都是吸热和体积增大的反应。（ × ） 7.硫化氢可使中温变换催化剂暂时中毒、低温变换催化剂永久中毒。（ ） 8.低温甲醇洗法脱碳中，向原料气体中加入少量甲醇，目的是防止冷凝的水在低温下结冰堵塞管道。（ √ ） 9.甲烷化过程是在一定温度、压力和催化剂作用下完成CH4+H2O ==CO+H2反应。（ × ） 10.在以铜氨液法净化合成氨原料气工艺中，铜氨液吸收一氧化碳能力随吸收溶液温度的提高而增加。（ × ） 11. 热钾碱法脱碳溶液中加入活化剂的目的是提高碳酸钾溶液吸收二氧化碳的速度。（ √ ） 12. 氨合成工序，放空气的排放，应设在惰性气含量高、氨含量较低的部位。（ ） 13. 以煤为原料采用固定床制气的气化过程中，在不致使炉内结疤的前提下，为提高反应速度和提高CO 含量，反应应尽量在较高温度下进行。（ ） 14. 浓氨水吸收二氧化碳是放热反应，碳化塔冷却水箱的作用是及时移出反应热，以有利于碳酸氢铵的生产。（ √ ） 15. 石油中主要含烯烃、环烷烃和芳烃，一般不含烷烃。（×） 16. 合成甲醇时原料气中有二氧化碳，可降低二甲醚的生成。（ ）

17. 乙烯生产乙醛的过程中有氧气参与，但金属钯的氧化不需要氧。（ √ ） 18. 生物质的加工方法有：发酵，水解。（ ） 19. 低温变换催化剂的活性组分是氧化铜，使用前可用H2或CO将其还原。（ √ ） 20. 脱硫液再生时加入的空气量越大，溶液再生越彻底，能达到降低碳酸钠消耗的目的。（ ） 21. 饱和热水塔的水循环量越大，饱和塔出口的气体温度会越高，外供蒸汽越少，有利于节能。（ ） 22. 热碳酸钾溶液中加入活化剂的目的是提高碳酸钾溶液吸收二氧化碳的速度。（ √ ） 23. 影响氨合成的工艺条件有：温度、压力、空速、氢氮比、惰性气含量和初始氨含量。当其它条件一定时，进塔气体中氨含量越高，氨净值越小，生产能力越低。（ ） 24. 灰熔聚气化工艺流程包括：水煤浆的制备及输送，气化过程，废热回收，煤气冷却等部分。（ ）

四、简答题。 1.裂解气深冷分离为何采用多段压缩技术？ 答：裂解气经压缩后，不仅会使压力升高，而且气体温度也会升高，为避免压缩过程温升过大造成裂解气中双烯烃尤其是丁二烯之类的二烯烃在较高的温度下发生大量的聚合，以至形成聚合物堵塞叶轮流道和密封件，裂解气压缩后的气体温度必须要限制，压缩机出口温度一般不能超过100℃，在生产上主要是通过裂解气的多段压缩和段间冷却相结合的方法来实现。采用多段压缩可以节省压缩做功的能量，效率也可提高，根据深冷分离法对裂解气的压力要求及裂解气压缩过程中的特点，目前工业上对裂解气大多采用三段至五段压缩。同时，压缩机采用多段压缩可减少压缩比，也便于在压缩段之间进行净化与分离，

2.试举例说出芳烃转化时发生了哪几种类型的化学反应，写出反应方程式。

答：（1）脱烷基化反应—以甲苯加氢脱烷基制苯为例 甲苯加氢脱烷基制苯是20世纪60年代以后，由于对苯的需要量增长很快，为了调整苯的供需平衡而发展起来的增产苯的途径之一。 主反应如下所示。

副反应

（2）芳烃的歧化与烷基转移 芳烃的歧化是指两个相同芳烃分子在酸

性催化剂作用下，一个芳烃分子上的侧链烷基转移到另一个芳烃分子上去的反应，例如