化学工艺学简答题
化学工艺学简答题
<习题一> 第 2 章化学工艺基础
2-3 何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的？
答：化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。教材上有 2 个例子。
2-4 何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？
答：循环流程的特点：未反应的反应物从产物中分离出来，再返回反应器。循环流程的优点：能显著地提高原料利用率，减少系统排放量，降低了原料消耗，也减少了对环境的污染。循环流程的缺点：循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累，对反应速率和产品产率有影响，必须定期排出这些物质以避免积累。同时，大量循环物料的输送会消耗较多动力。
2-5 何谓转化率？何谓选择性？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？
答：转化率是指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的百分率。选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。在复杂反应体系中，选择性表达了主、副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。有副反应的体系，希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。但是，通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。
2-6 催化剂有哪些基本特征？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？
答：三个基本特征：①催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。②催化剂只能缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡。③催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。在化工生产中的作用主要体现在以下几方面：⑴提高反应速率和选择性。⑵改进操作条件。⑶催化剂有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术。⑷催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。在生产中必须正确操作和控制反应参数，防止损害催化剂。催化剂使用时，必须在反应前对其进行活化，使其转化成具有活性的状态，应该严格按照操作规程进行活化，才能保证催化剂发挥良好的作用。应严格控制操作条件：①采用结构合理的反应器，使反应温度在催化剂最佳使用温度范围内合理地分布，防止超温；②反应原料中的毒物杂质应该预先加以脱除，使毒物含量低于催化剂耐受值以下；③在有析碳反应的体系中，应采用有利于防止析碳的反应条件，并选用抗积碳性能高的催化剂。在运输和贮藏中应防止催化剂受污染和破坏；固体催化剂在装填时要防止污染和破裂，装填要均匀，避免“架桥”现象，以防止反应工况恶化；许多催化剂使用后，在停工卸出之前，需要进行钝化处理，以免烧坏催化剂和设备。
第3章
3-4 提高反应温度的技术关键在何处？应解决什么问题才能最大限度提高裂解温度？
答：裂解反应的技术关键之一是采用高温-短停留时间的工艺技术。提高裂解温度，必须提高炉管管壁温度，而此温度受到炉管材质的限制。因此，研制新型的耐热合金钢是提高反应温度的技术关键。当炉管材质确定后，可采用缩短管长
（实际上是减少管程数）来实现短停留时间操作，才能最大限度提高裂解温度。或者改进辐射盘管的结构，采用单排分支变径管、混排分支变径管、不分支变径管、单程等径管等不同结构的辐射盘管，这些改进措施，采用了缩小管径以增加比表面积来提高传热面积，使壁温下降，提高了盘管的平均传热强度，由此达到高温-短停留时间的操作条件。
3-5 为了降低裂解烃分压，通常加入稀释剂，试分析稀释剂加入量确定的原则是什么？
答：工业上常用水蒸气作为稀释剂，加水蒸气量的原则：水蒸气的加入量随裂解原料不同而异，一般是以能防止结焦，延长操作周期为前提。若加入过量的水蒸气，可使炉管的处理能力下降，增加了炉子热负荷，也增加了水蒸气的冷凝量和急冷剂用量，并造成大量废水。
3-8 裂解气出口的急冷操作目的是什么？可采取的方法有几种？你认为哪种好？为什么？若设计一个间接急冷换热器其关键指标是什么？如何评价一个急冷换热器的优劣？
答：从裂解管出来的裂解气是富含烯烃的气体和大量水蒸汽，温度在727-927℃，由于烯烃反应性强，若在高温下长时间停留，仍会继续发生二次反应，引起结焦，并使烯烃收率下降，因此必须使裂解气急冷以终止反应。采取的方法有两种：直接急冷和间接急冷。我认为间接急冷比较好。一般情况下，因为直接急冷的急冷剂是用油或水，急冷下来的油水密度相差不大，分离困难，污水量大，不能回收高品位的热能。而间接急冷可回收高品位热能，产生高压水蒸汽作为动力能源以驱动三机等机械（三机：裂解气压缩机、乙烯压缩机、丙烯压缩机），可减少对环境的污染程度。关键指标是急冷换热器的运转周期应不低于裂解炉的运转周期。为了减少裂解气在急冷换热器内的结焦倾向，使之能正常操作，控制指标：一是增大裂解气在急冷换热器中的线速度，一般控制裂解气在急冷换热器中的停留时间小于 0.04 秒；二是必须控制裂解气的出口温度要高于裂解气的露点。评价急冷换热器的优劣：急冷换热器的结构必须满足裂解气急冷的特殊条件：急冷换热器管内通过高温裂解气，入口温度约827℃，压力约 110KPa（表），要求在极短时间内（0.1S），将裂解气温度降到350-360℃，传热的热强度达 400 103KJ/m2?h；管外走高压热水，温度约为320-330℃，压力 8-13MPa，由此可知，急冷换热器与一般换热器不同的地方是高热强度，管内外必须同时承受很大的温度差和压力差，同时又要考虑急冷管内的结焦操作操作条件极为苛刻。
3-9 裂解气进行预分离的目的和任务是什么？裂解气中要严格控制是杂质有哪些？这些杂质存在的害处？用什么方法除掉这些杂质，这些处理方法的原理是什么？
答：任务：将急冷后的裂解气进一步冷却至常温，并在冷却过程中分馏出裂解气中的重组分（如燃料油、裂解汽油、水分）。目的：①经预分馏处理，尽可能降低裂解气的温度，从而保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解气压缩机的功耗。②裂解气经预分馏处理，尽可能分馏出裂解气的重组分，减少进入压缩分离系统的负荷。③在裂解气的预分馏过程中将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收，用以再发生稀释蒸汽，从而大大减少污水排放量。④在裂解气的预分馏过程中继续回收裂解气低能位热量。裂解气中含有 H2S、CO2、H2O、C2H2、CO 等气体杂质，若不脱除，进入到乙烯、丙烯产品中，影响产品质量，
故必须脱除杂质。⑴酸性气体的脱除裂解气中的酸性气体主要是指 CO2 和H2S，这些酸性气体含量过多时，会带来如下危害： H2S：能腐蚀设备管道，使干燥用的分子筛寿命缩短，还能使加氢脱炔和甲烷化用的催化剂中毒。 CO2：在深冷操作中会结成干冰，堵塞设备和管道，影响正常生产。当乙烯、丙烯产品中的酸性气体含量不合格时，可使下游加工装置的聚合过程或催化剂中毒。所以，必须将这些酸性气体脱除，要求将裂解气中的 H2S 和 CO2 的摩尔含量分别脱除至 1 10-6 以下。裂解气中的酸性气体，一般是用物理吸收法或化学吸收法脱除，应用最广泛的是以 NaOH 溶液作吸收剂的碱洗法，其次是以乙醇胺溶液作吸收剂的再生法。⑵为避免低温系统冻堵，要求将裂解气中水含量（质量分数）降至 1 10-6 以下。因为裂解分离是在-100℃以下进行，此时水能结冰，也能与烃生成固体结晶水合物，这些物质结在管壁上，轻则增大动力消耗，重则使设备和管道堵塞，影响正常生产，所以要进行干燥脱水处理。因为含水量不高（裂解气中饱和水量为 600-700 10-6），要求脱水后物料含水量极少，故工业上应用最广泛的是分子筛、活性氧化铝硅胶为干燥剂的固体吸附法。⑶裂解气中含有少量的炔烃，乙炔富集于 C2 馏分，甲基乙炔和丙二烯富集于 C3 馏分，若将它们混于乙烯、丙烯产品用于衍生物的生产过程，特别是用于聚合反应时，影响聚合催化剂寿命，产生不希望的副产品，恶化产品质量，形成不安全因素。因此，必须脱除，使乙烯产品中的乙炔（摩尔分数）低于 5 10-6，丙烯产品中甲基乙炔低于 5 10-6，丙二烯低于 1 10-5。溶剂吸收法和催化加氢法。溶剂吸收法是使用溶剂吸收裂解气中的乙炔以达到净化目的，同时也回收一定量的乙炔。催化加氢法是将裂解气中乙炔加氢成为乙烯或乙烷，由此达到脱除乙炔的目的。
3-10 压缩气的压缩为什么采用多级压缩？确定段数的依据是什么？
答：目前，工业上一般认为经济上合理而技术上可行的裂解气压缩机出口的裂解气压力约为 3.7 MPa，而压缩机的入口压力一般为 0.14 MPa，提高入口压力虽可节约压缩机功率，但对裂解反应不利，故为节约能量，采用多级压缩。原因：①节约压缩功耗；②降低出口温度；③实现段间净化分离。压缩段数应满足工艺要求，必须控制每段压缩机出口的裂解气温度不高于 100℃，以避免发生二烯烃的聚合，由此根据下式计算出每段压缩比，最终确定段数。 3-12 裂解气分离流程各有不同，其共同点是什么？答：①在分离顺序上遵循先易后难的原则，先将不同碳原子数的烃分开，再分同一碳原子数的烯烃和烷烃；②将生产乙烯的乙烯精馏塔和生产丙烯的丙烯精馏塔置于流程最后，可确保这两个主要产品纯度，同时也减少分离损失，提高烯烃收率。
3-15 何谓非绝热精馏？何种情况下采用中间冷凝器或中间再沸器？分析其利弊？
答：非绝热精馏——在塔中间对塔内物料进行冷却和加热的过程。使用条件：对于顶温低于环境温度、底温高于环境温度，且顶底温差较大的精馏塔。利：可降低分离过程的有效能损失，达到节省能量的目的。对中间再沸器而言，还可减小提馏段塔径。弊：由于中间冷凝器和中间再沸器的设置，在降低塔顶冷凝器和塔釜再沸器负荷的同时，会导致精馏段回流和提馏段上升蒸气的减少，故为了达到分离要求，就相应增加塔板数，从而增加设备投资。
第 5 章合成气的生产过程
5-3 以天然气为原料生产合成气的过程有哪些主要反应？从热力学角度考虑，对反应有哪些要求？从动力学角度考虑又有哪些要求？
答：主反应：CH4+H2O CO+3H2 CH4+2H2O CO2+4H2 （5-22） CO+H2O CO2+H2 （5-23）副反应：主要是析碳反应 CH4 C+2H2 K3 （5-24）歧化：2CO C+CO2 K4 （5-25）还原（消碳）：CO+H2 C+H2O K5 （5-26）从化学反应平衡（热力学角度）考虑：甲烷水蒸气转化过程条件是适当的高温、稍低的压力、高水碳比。从动力学角度考虑：高温、一定的压力、适当的水碳比。（1）温度的影响：k 随温度的升高而升高，反应速率增大。（2）压力的影响：总压增高，则各组分分压提高，反应速率提高，同时使体积减少。（3）组成的影响（实质由水碳比决定）：原料的组成由水碳比决定，H2O/ CH4 过高时，甲烷分压过低，水蒸气分压高，则反应速率不一定高；反之，H2O/ CH4 过低时，反应速率也不会高，故水碳比要适当。
5-5 天然气-水蒸汽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？
答：基本步骤有：原料气脱硫、脱硫后的原料气与水蒸气在一段转化炉中进行反应生成合成气、未反应的甲烷与补入的氧气或空气燃烧放热，进行转化反应、根据对合成气使用目的不同选择是否进行变换反应、脱除合成气中的二氧化碳，使成品气中只含有 CO 和 H2。因为原料气中的硫化物主要是硫化氢和有机硫化物，后者在高温和水蒸气、氢气作用下也转变成硫化氢，催化剂表面吸附硫化氢后反应生成硫化镍，发生暂时性中毒，在轻微中毒后，当原料气中清除了硫化物后，硫化镍会逐渐分解释放出硫化氢，催化剂得到再生，但若频繁的反复中毒和再生，镍晶粒要长大，活性降低。即极少量的硫化物就会使催化剂中毒，使活性明显降低，时间不长就完全失活，所以必须先脱硫才能进行转化。用天然气制合成气时，先将原料气彻底脱硫，使总含硫量（体积分数）小于 0.1 10-6，则采用钴钼加氢转化-氧化锌组合法较好。原因是：钴钼加氢脱硫剂先将原料中的有机硫化物氢解，转化成易于脱除的硫化氢，硫化氢再与氧化锌发生反应生成稳定的硫化锌固体，由于硫化锌难离解，净化气中总硫含量（体积分数）可降低至 0.1 10-6 以下，符合要求。
5-6 为什么天然气-水蒸汽转化过程需要供热？供热形式是什么？一段转化炉有哪些型式？
答：蒸汽转化法是在催化剂存在及高温条件下，使甲烷等烃类与水蒸气反应，生成 H2、CO 等混合气，其主反应为：CH4+H2O ==== CO+3H2 从可知，是强吸热反应，需外界供热。转化过程分为两段进行，第一段转化在多管反应器进行，管间供热（加热炉），反应器称为一段转化炉；由一段转化炉出来的转化气绝热进入二段转化炉，补入氧气，氧气与转化气中甲烷燃烧放热，使转化反应继续进行。一段转化炉主要有两种炉型：一类是以美国凯洛格公司为代表所采用的顶烧炉，另一类是以丹麦托普索公司为代表所采用的侧烧炉。
5-7 为什么说一段转化管是变温反应器？为什么天然气-水蒸汽转化要用变温反应器？
答：由于在一段转化炉中可能会产生较多的碳，影响主反应的进行，故操作中必须重视析碳反应的产生条件，采用控制反应温度沿炉管轴向分布不同的方法，以减少析碳反应的发生。 A.在入口处，由于甲烷含量最高，在高温下（>700℃），甲烷会均相裂解，析出大量碳，故应着重降低裂解速率，降低温度<500℃，因存在催化剂，故反应速率不会太低，且析出的碳（少量）也及时气化，不会积碳。 B.离入口 1/3 处，温度必须严格控制在<650℃，使甲烷充分反应，减少裂解反应的产生。 C.离入口 1/3 处以后，温度高于 650℃，此时，生成的氢气，
可抑制甲烷的裂解析碳反应；同时温度逐步升高（副反应放热，加热炉供热），故有利于逆反应的发生——消碳反应速率增加，不可能积碳。综上所述，一段转化炉只有采用变温反应器，才可以减少裂解反应，保证低的甲烷残余量。显然，一段转化炉是变温反应器，同时也说明了必须采用变温反应器。
第 6 章加氢与脱氢
6-4.氨合成反应的平衡常数 Kf 随温度和压力是如何变化的？
答：Kf 仅与温度有关，与压力无关。随着温度升高，Kf 降低。
6-6. 温度和压力对氨合成反应的平衡氨浓度及反应速率的影响？
答：当温度降低，或压力增高时，都能使平衡氨浓度增大。当压力增高时，正反应速率加快，逆反应速率减慢，净反应速率提高。合成氨的反应是可逆反应，温度对正逆反应速率常数都有影响，存在最适宜温度，具体值由气体组成、压力和催化剂活性而定。
6-7. 惰性气体对氨合成反应的平衡浓度及反应速率的影响？答：惰性气体的存在，会使平衡氨含量明显下降，它虽然不参加反应，也不毒害催化剂，但其量仍不能太高，否则，会影响氨的合成率，降低氨产量。随着惰性气体含量的增加，会使反应速率下降，也使平衡氨浓度降低。 6-11. 合成氨与合成甲醇有哪些相似的地方？
答：共有四处：①都是可逆放热反应，反应热与温度、压力有关。②Kf 仅与温度有关，与压力无关。③存在最适宜温度曲线，催化剂床层的温度分布要尽可能接近最适宜温度曲线。④由于受平衡条件限制，合成率不高，目的产物必须经过冷凝分离后，才能将未反应的原料气进行循环，且循环气需要放空一部分。
6-13. 根据热力学分析，合成甲醇应在低温（<100℃，值大） Kf 和高压（>30MPa，推动力大）下更为有利，工业上为什么不采用此工艺条件？
答：由于反应热是随温度和压力而变化的。随着压力的升高，反应温度低于200℃时的反应热随压力变化较大，而温度高于 300℃以上时，反应热随压力的变化显著减少。也就是说高压下，反应温度越低（ 200℃），反应热越大，在操作上就要求迅速、连续地将热量移出，也即反应物料和冷剂都要高速率操作，一旦操作偶有变化，则影响反应热的移出，势必影响反应温度，从而使反应条件变化，产生连锁反应，最终导致反应失控。因此，压力为 20MPa 左右时，反应温度选择 300-400℃为宜，此时反应热的数值比较稳定，比较容易控制反应。若想采用更低温度进行反应，则必须降低压力，即低压、低温反应时，反应热的数值才变化不大，易于控制。即低压低温反应条件是合成甲醇的有利条件。 6-14. 乙苯脱氢制苯乙烯生产过程中温度和空速对选择性的影响？
答：升高温度，乙苯的转化率增加而苯乙烯的选择性下降；降低温度，副反应减少，有利于苯乙烯选择性的提高。空速低，反应时间增加，转化率高而选择性显著下降；空速过大，转化率太小，选择性高，产物收率低。故最佳空速的选择，必须综合考虑原料单耗、能耗和催化剂的再生周期。
第 7 章烃类选择性氧化
7-1.分析氧化过程的和作用及其特点。
答：作用：可生产比原料价值更高的化学品，不仅能生产含氧化合物（醇、醛、酮、酸等），还可生产不含氧化物（丁二烯、丙烯腈等）。特点：（1）强放热反应。故反应热的移出是很关键的问题，必须迅速地将热量移走，否则温度迅速上升，导致大量完全氧化反应发生，反应选择性显著下降，严重时可能导致
反应温度无法控制，甚至发生爆炸。氧化反应放出的反应热可副产蒸汽，可回收能量。（2）反应不可逆。烃类及其它有机化合物的氧化反应的标准自由焓，故其平衡常数都很大，为不可逆反应，理论上转化率为 100%，但是为了保证较高的选择性，转化率需控制在一定范围内，否则会造成深度氧化而降低目的产物的产率。（3）氧化途径复杂多样因为目的产物都是部分氧化中间产物，由于催化剂和反应条件的不同，氧化反应可经过不同的反应路径，转化为不同的反应产物，氧化的最终产物都是 CO2 和水。这些中间产物往往比原料的反应性更强，更易发生深度氧化，因此要获得所需的目的产物，必须选用合适的催化剂和反应条件，而催化剂的选用是决定氧化路径的关键。（4）过程易燃易爆烃类与氧或空气容易形成爆炸混合物，因此，氧化过程在设计和操作时应特别注意其安全性。
7-12 乙烯环氧化反应工艺条件选择的依据是什么？
答：（1）反应温度：完全氧化副反应具有强烈的竞争力，而影响竞争的主要外界因素是反应温度。从动力学研究得到的结果是：环氧化反应活化能小于完全氧化反应的活化能，故反应温度增高，两个反应的速率都加快，而完全氧化反应的速率增加更快。因此，选择性必然随温度的升高而下降。选择性下降，放出的热量就愈大，控制不好就会产生“飞温”。另外，温度过高，使催化剂的活性衰退，使用寿命下降。而温度过低，虽然可得到较多的环氧乙烷，但反应速率很小，无工业价值，故为达到环氧乙烷的收率最高，工业上一般选择反应温度在 220~260℃。（2）空速：与反应温度相比，此因素是次要的。空速减小，转化率提高，选择性下降；空速提高，可增大反应器中气体流动的线速度，减小气膜厚度，有利于传热。工业上采用的空速与催化剂，反应器和传热速率有关，一般在 4000-8000h-1 左右。（3）反应压力由于氧化反应是热力学上十分有利的反应，故压力对主副反应的平衡和选择性影响不大。但加压可提高乙烯和氧的分压，加快反应速率，提高反应器的生产能力，故工业上大都采用加压氧化法。然而压力不能过高，否则设备耐压要求提高，投资费用增加，因环氧乙烷在催化剂表面产生聚合和积碳，影响催化剂寿命。一般工业上采用2.0MPa 左右。（4）原料配比及致稳气对于具有循环的乙烯环氧化过程，进入反应器的混合气由循环气和新鲜原料气混合形成，它的组成不仅影响过程的经济性，也与安全生产息息相关。实际生产时，乙烯与 O2 的配比一定要在爆炸限以外。氧的含量必须低于爆炸极限浓度，乙烯的浓度也要控制。两者浓度过低时，催化剂的生产能力小；过高时，反应速度快，催化剂生产能力大，但单位时间释放的热量大，反应器的热负荷增大，若放热和移热不能平衡，就会造成飞温。因此，氧和乙烯的浓度都有一适宜值。为了提高反应时乙烯和氧的浓度，可以用加入第三种气体来改变乙烯的爆炸限，这种气体通常称为致稳气。广泛采用 N2，近年采用 CH4。（5）原料气纯度危害：①催化剂中毒。如硫（砷、卤）化物和乙炔。②增大反应热效应。H2、乙炔和烷（烯）烃发生燃烧反应，放出大量热，难以控制。同时，乙炔和高碳烯烃的存在加快催化剂表面的积碳失活。③影响爆炸限。氩气和氢气含量过高，改变混合气体的爆炸限，降低氧气的最大容许浓度。④选择性下降。原料气和管道中带入的铁离子使环氧乙烷重排为乙醛。环氧乙烷在水吸收塔中要充分吸收，否则会由循环气带回反应器，使转化率明显下降。二氧化碳对环氧化反应有抑制作用，但适宜的含量会提高反应的选择性，提高氧的爆炸极限浓度。原料乙烯要求杂质含量：乙炔 <5 10-6 g/L，C3 以上烃 <1 10-5 g/L，硫化物 <1 10-6 g/L，氯化物 <1 10-6
g/L，氢气<5 10-6 g/L，二氧化碳 <9%。（6）乙烯转化率单程转化率过高时，由于放热量大，温度升高快，会加快深度氧化，使环氧乙烷的选择性明显降低。过低时，因循环气量过大而导致能耗增加，也造成乙烯的损失。
7-13 致稳气的作用是什么？
答：致稳气的作用有二：①致稳气是惰性的，能减小混合气的爆炸限，增加体系安全性。②具有较高的比热容，能有效地移出部分反应热，增加体系稳定性。7-22 为什么苯酐能在爆炸极限内生产？应采取哪些安全措施？
答：因为邻二甲苯在常压下燃爆产生的压力约为 0.6MPa，如果反应压力为0.15MPa，燃爆压力约为 0.9MPa，这样不高的压力只要处理得当，不会造成危险，因此苯酐的生产工艺都是在爆炸范围内操作，但必须有有效的安全防范措施。即：①尽量缩小邻二甲苯与空气混合之处和进入装催化剂管之前的空间；
②反应器壁厚略为加大，并装备防爆膜、安全阀；③采用大热容催化剂，使用高线速、防静电等措施。
7-23 何谓爆炸极限？其主要影响因素有哪些？
答：烃类及其衍生物的气体或蒸气与空气或氧气形成混合物，在一定的浓度范围内，由于引火源如明火、高温或静电火花等因素的作用，该混合物会自动迅速发生支链型连锁反应，导致极短时间内体系温度和压力急剧上升，火焰迅速传播，最终发生爆炸。该浓度范围称为爆炸极限。爆炸极限主要与体系的温度、压力、组成等因素有关。
课后习题：
1 化学工艺学定义、化学那工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系？
答：化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中，以化工产品为目标的过程技术。化学工程学主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律，他的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别释放大中的效应。化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。化学工艺与化学工程相配合，可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题；此外，解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。
2 现代化学工业的特点？
答：特点是：（1）原料、生产方法和产品的多样性和复杂性；（2）向大型化、综合化，精细化发展；（3）多学科合作、技术密集型生产；（4）重视能量的合理利用，积极采用节能工艺和方法；（5）资金密集，投资回收速度快，利润高；（6）安全与环境保护问题日益突出。
<习题二> 课后习题：
生产磷肥的方法是哪两类？
答：生产磷肥的两种方法是：（1）酸法它是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石，最常用的是硫酸。硫酸与磷矿反应生成磷酸和硫酸钙结晶，主反应式为（2）热法利用高温分解磷矿石，并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。1. 石油的主要组成是什么？常、减压蒸馏有哪几类？
答：石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。烃类即碳氢化合物，在石油中占绝大部分。非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。常减压蒸馏有三类：（1）燃料型（2）燃料—润滑油型（3）燃料—化工型
4. 石油的一次加工、二次加工介绍
答：石油一次加工的方法为常压蒸馏和减压蒸馏。石油的二次加工方法有：（1）催化重整催化重整的原料是石脑油，催化重整装置能提供高辛烷值汽油，还为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供苯、甲苯、二甲苯等芳烃原料以及提供液化气和溶剂油，并副产氢气。其催化剂是由活性组分（铂）、助催化剂和酸性载体（如经 HCl 处理的 Al2O3）组成。（2）催化裂化原料是直馏柴油、重柴油、减压柴油或润滑油馏分，甚至可以是渣油焦化制石油焦后的焦化馏分油。获得的产品是高质量的汽油，并副产柴油、锅炉燃油、液化气和气体等产品。催化剂是过去采用硅酸铝催化剂，目前采用高活性的分子筛催化剂。（3）催化加氢裂化加氢裂化的原料油可以是重柴油、减压柴油，甚至减压渣油，另一原料是氢气。催化加氢裂化系指在催化剂存在及高氢压下，加热重质油使其发生各类加氢和裂化反应，转变成航空煤油、柴油、汽油（或重整原料）和气体等产品的加工过程。催化剂分为两类，即 Ni、Mo、W、Co 的非贵金属氧化物和 Pt、Pd 贵金属氧化物，均用硅酸铝加分子筛或氧化铝为载体。非贵金属氧化物催化剂要先进行还原活化才有活性。（4）烃类热裂解烃类热裂解主要目的是为了制取乙烯和丙烯，同时副产丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳烃及其他化工原料。热裂解的原料较优者是乙烷、丙烷和石脑油。
5.化工生产过程包括哪些？
答：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。
6. 化工生产过程的定义及工艺流程图是什么？
答：将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。工艺流程多彩用途是方法来表达，称为工艺流程图。
7. 进行工艺流程设计常用的三种方法是什么？
答：三种方法是：推论分析法、功能分析法、形态分析法。
8. 浓度、温度、压力对化学平衡、反应速率的影响？
答：浓度根据反应平衡移动原理，反应物浓度越高，越有利于平衡向产物方向移动。从反应速率式可知，反应物浓度越高，反应速率越快。温度对于吸热反应，△H＞0,平衡常数随着温度升高而增大，有利于反应，产物的平衡产率增加。对于放热反应，△H＜0，平衡常数随着温度升高而减小，平衡产率降低。反应速率常数随温度升高而增加。压力压力对液相和固相反应的平衡影响较小。气体的体积受压力影响大，故压力对有气相物质参加的反应平衡影响很大，其规律为：（1）对分子数增加的反应，降低压力可以提高平衡产率；（2）对分子数减小的反应，压力升高，产物的平衡产率增大；（3）对分子数没有变化的反应，压力对平衡产率无影响。在一定的压力范围内，加压可减小气体反应体积，且对加快反应速率有一定好处。
9. 什么是最佳反应温度？
答：正、逆反应速率之差即为产物生成的净速率有一个极大值，此极大值对应的温度称为最佳反应温度。
10. 催化剂的作用？催化剂的三个基本特征？
答：催化剂的作用：（1）提高反应速率和选择性；（2）改进操作条件：（3）催化剂有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术。（4）催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。催化剂的三个基本特征：（1）催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。（2）催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速作用），但不能改变平衡。（3）催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。
11. 反应过程的物料衡算和热量衡算的现实意义？
答：物料衡算和热量衡算是化学工艺的基础之一，通过物料、热量衡算，计算生产过程的原料消耗指标、热负荷和产品产率等，为设计和选择反应器和其他设备的尺寸、类型及台数提供定量依据；可以核查生产过程中各物料量及有关数据是否正常，有否泄露，热量回收、利用水平和热损失的大小，从而查找出生产上的薄弱环节和瓶颈部位，为改善操作和进行系统的最优化提供依据。
<习题三> 课后习题：
1. 什么是烃类热裂解？
答：烃类的热裂解是将石油系烃类燃料（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，生成相对分子质量较小的烯烃、烷烃和其他相对分子质量不同的轻质和重质烃类。
2. 烃类热裂解制乙烯可以分为哪两大部分？
答：烃类热裂制乙烯的生产工艺主要由两部分组成，即原料烃的热裂解和裂解产物的分离。
3. 在烃类热裂解系统内，什么是一次反应？什么是二次反应？
答：一次反应是指原料烃在裂解过程中首先发生的原料烃的裂解反应，生成目的产物乙烯、丙烯的反应属于一次反应，是希望发生的反应；二次反应则是指一次反应产物继续发生的后继反应，乙烯、丙烯消失，生成分子量较大的液体产物以至结焦生炭的反应属于二次反应，是不希望发生的反应。
4. 用来评价裂解燃料性质的 4 个指标是什么？
答：评价裂解燃料性质的 4 个指标如下：①族组成—PONA 值， ONA 值是一个表征各种液体原料裂解性能的有实 P 用价值的参数。裂解原料油中的各种烃，按其结构可以分为四大族，即链烷烃族、烯烃族、环烷烃族和芳香族。这四大族的族组成以 PONA 值来表示，其含义如下： P—烷烃（Paraffin）；O—烯烃（Olefin）；烃（Aromatics）。 N—环烷烃（Naphtene）；A—芳②氢含量，根据氢含量既可判断该原料可能达到的裂解深度，也可评价该原料裂解所得 C4 和 C4 以下轻烃的收率。氢含量可以用裂解原料中所含氢的质量百分数表示，也可以用裂解原料中 C 与 H 的质量比（称为碳氢比）表示。③特性因数—K，K 是表示烃类和石油馏分化学性质的一种参数。 K 值以烷烃最高，环烷烃次之，芳烃最低，它反映了烃的氢饱和程度。④关联指数—BMCI 值，BMCI 值是表示油品芳烃含量的指数。关联指数愈大，则表示油品的芳烃含量愈高。
5. 温度和停留时间如何影响裂解反应结果？
答：从裂解反应的化学平衡也可以看出，提高裂解温度有利于生成乙烯的反应，并相对减少乙烯消失的反应，因而有利于提高裂解的选择性；根据裂解反应的动力学，提高温度有利于提高一次反应对二次反应的相对速度，提高乙烯收率。从化学平衡来看，为获得尽可能多的烯烃，必须采用尽可能短的停留时间进行裂解反应；从动力学来看，由于有二次反应，对每种原料都有一个最大乙烯收率的适宜停留时间。因此可以得出，短停留时间对生成烯烃有利。①对于给定原料，相同裂解深度时，提高温度，缩短停留时间，可以获得较高的烯烃收率，并减少结焦。②高温-短停留时间可抑制芳烃生成，所得裂解汽油的收率相对较低。③高温-短停留时间可使炔烃收率明显增加，并使乙烯/丙烯比及 C4 中的双烯烃/单烯烃的比增大。
6. 裂解气预分馏的目的和任务分别是什么？
答：裂解气预分馏的目的是：①尽可能降低裂解气的温度；②尽可能分馏
出裂解气的重组分；③将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收，用以再发生稀释蒸汽；④继续回收裂解气低能位热量。裂解气预分馏的任务是：①保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解气压缩机的功耗，减少压缩分离系统的进料负荷；②大大减少污水排放量；③合理的热量回收，由急冷油回收的热量用于发生稀释蒸汽，由急冷水回收的热量用于分离系统的工艺加热。
7. 裂解气的净化主要除掉哪几种组分？为什么要除去？原理是什么？
答：裂解气的净化主要除掉酸性气体（CO2，H2S 和其他气态硫化物）、水、炔烃等杂质。除去这些杂质的原因为：这些杂质的含量虽不大，但对深冷分离过程是有害的。对裂解气分离装置而言，CO2 会在低温下结成干冰，造成深冷分离系统设备和管道堵塞，H2S 将造成加氢脱炔催化剂和甲烷化催化剂中毒；对于下游加工装置而言，当氢气，乙烯，丙烯产品中的酸性气体含量不合格时，可使下游加工装置的聚合过程或催化反应过程的催化剂中毒，也可能严重影响产品质量，使产品达不到规定的标准。原理分别如下：⑴脱除酸性气体①碱洗法用 NaOH 作为吸收剂，通过化学吸收使 NaOH 与裂解气中的酸性气体发生化学反应，脱除酸性气体。②乙醇胺法用乙醇胺作为吸收剂，除去 CO2 和H2S，是一种物理吸收和化学吸收相结合的方法。⑵脱水吸附法进行干燥，采用分子筛（离子型极性吸附剂）对极性分子特别是水有极大的亲和性，易于吸附。⑶脱炔溶剂吸收和催化加氢将炔烃加氢成烷烃除去。
8. 脱除酸性气体有哪 2 种方法？各有什么优缺点？
答：脱除酸性气体的方法有碱洗法和乙醇胺法两种。其优缺点如下表：方法优点缺点①碱不可再生，消耗量大；碱洗法除酸彻底②适于酸含量低；③产生黄油问题；④废水处理量大①吸收剂可再生；②适用酸含量高①设备要求高；②吸收双烯烃，再生易聚合乙醇胺法
9. 裂解气的压缩和制冷的目的是什么？
答：裂解气的压缩是为了节约冷量，因为裂解气中许多组分在常压下都是气体，其沸点很低，常压下进行各组分精馏分离，则分离温度很低，需要大量冷量。为了使分离温度不太低，可通过压缩气体适当提高压力。裂解气的制冷是为了在深冷分离过程中，利用制冷剂压缩和冷凝得到制冷剂液体，再于不同压力下蒸发以获得不同温度级位的冷冻过程。
10. 什么是裂解气的前加氢和后加氢工艺？
答：裂解气的前加氢是指在裂解气中氢气未分离出来之前，利用裂解气中 H2 进行选择性加氢，以脱除其中的炔烃；后加氢是指裂解气分离出 C2 馏分、C3 馏分后，再分别对 C2 和 C3 馏分进行催化加氢，以脱除乙炔、甲基乙炔和丙二烯。
11. 裂解气分离流程中能耗最大的两个是什么？
答：裂解气分离流程中能耗最大的两个分别是“脱甲烷”和“乙烯精馏”。脱甲烷塔是脱除裂解气中的氢和甲烷，是裂解气分离装置中投资最大、能耗最多的环节，其冷冻功耗约占全装置冷冻功耗的 50%以上。由于乙烯塔温度仅次于脱甲烷塔，所以冷量消耗占总制冷量的比例也较大，约为 38%～44%。
<习题四> 第 4 章课后习题
1. 芳烃中的“三苯”及“三烯”分别指什么？
答：芳烃中的“三苯”指苯、甲苯、二甲苯；“三烯”指乙烯、丙烯、丁二烯。
2. 芳烃的两种原料是什么？石油芳烃主要来源哪 2 种原料？
答：芳烃的 2 种原料是煤、石油；石油芳烃主要来源于石脑油重整生成油、烃
裂解生产乙烯副产的裂解汽油。
3. 芳烃馏分的分离主要有哪 2 种方法？原理是什么？
答：芳烃馏分的分离方法主要有溶剂萃取法和萃取蒸馏法 2 种。其原理分别如下：溶剂萃取分离芳烃是利用一种或两种以上的溶剂（萃取剂）对芳烃和非芳烃选择溶解分离出芳烃。对溶剂性能的基本要求：对芳烃的溶解选择性好、溶解度高；与萃取原料密度差大；蒸发潜热与热容小、蒸汽压小；有良好的化学稳定性与热稳定性、腐蚀性小。萃取蒸馏是利用极性溶剂与烃类混合时，能降低烃类蒸汽压使混合物初沸点提高的原理而设计的工艺过程，由于此种效应对芳烃的影响最大，对环烷烃的影响次之，对烷烃的影响最小，这样就有助于芳烃和非芳烃的分离。
4. C8 芳烃（4 种）分别是如何分离的？
答：4 种 C8 芳烃的分离方法如下：①邻二甲苯的分离沸点最高，与关键组分对二甲苯的沸点相差 5.3℃精馏法分离。②乙苯的分离沸点最低，与关键组成对二甲苯的沸点仅差 2.2℃精馏分离耗能大，在异构化装置中转化回收。
③对、间二甲苯的分离由于对二甲苯与间二甲苯的沸点差只有 0.75℃，难于采用精馏方法进行分离。目前工业上采用的方法主要有深冷结晶分离法、络合萃取分离法、模拟移动床吸附分离法。
5. 工业分离对二甲苯的方法有哪 3 种？
答：工业分离对二甲苯的方法有深冷结晶分离法、络合萃取分离法、模拟移动床吸附分离法 3 种。Ⅰ.深冷结晶分离法：工业上多采用二段结晶工艺。第一段结晶，对二甲苯纯度约为 85%～90%；第二段结晶对二甲苯纯度可达 99.2%～99.5%。Ⅱ.络合萃取分离法：利用一些化合物与二甲苯异构体形成络合物的特性可以达到分离各异构体的目的。Ⅲ.模拟移动床吸附分离法：利用固体吸附剂吸附二甲苯异构体的能力不同进行的一种分离方法。
<习题五> 课后习题：
5.1 有哪些原料可生产合成气？合成气的生产方法有哪些？近年来出现哪些生产合成气的新方法？
答：制造合成气的原料是多种多样的，许多含碳资源如煤、天然气、石油馏分、农林废料、城市垃圾等均可用来制造合成气。合成气的生产方法如下：①以煤为原料的生产方法有间歇和连续两种操作方式。煤制合成气中 H2/ CO 比值较低，适于合成有机化合物。②以天然气为原料的生产方法主要有转化法和部分氧化法。目前工业上多采用水蒸气转化法，该法制得的合成气中 H2/CO 比值理论上是 3，有利于用来制造合成氨或氢气。③以重油或渣油为原料的生产方法主要采用部分氧化法。生产合成气的新方法：近年来，部分氧化法的工艺因其热效率较高。H2/CO 比值易于调节，故逐渐收到重视和应用，但需要有廉价的氧源，才能有满意的经济性。最近开展了二氧化碳转化法的研究，有些公司和研究者已进行了中间规模和工业化的扩大试验。
5.2 为什么天然气—水蒸气转化过程中需要供热？供热形式是什么？一段转化炉有哪些型式？
答：从热力学角度看，高温下甲烷浓度低，从动力学看，高温使反应速率加快，所以出口残余甲烷含量低。因加压对平衡的不利影响，更要提高温度来补偿。甲烷与水蒸气反应生成 CO 和 H2 是吸热的可逆反应，高温对平衡有利，即 H2 及 CO 的平衡产率高，CH4 平衡含量低。高温对一氧化碳变换反应的平衡不利，可以少生成二氧化碳，而且高温也会抑制一氧化碳岐化和还原析碳的副反应。
但是，温度过高，会有利于甲烷裂解，当高于 700℃时，甲烷均相裂解速率很快，会大量析出碳，并沉积在催化剂和器壁上。一段转化采用管间供热；二段转化则是温度在 800℃左右的一段转化气绝热进入二段炉，同时补入氧气，氧与转化气中甲烷燃烧放热进行供热。一段转化炉的炉型主要有两大类，一类是以美国凯洛格公司为代表所采用的顶烧炉，另一类是以丹麦托普索公司为代表所采用的侧烧炉。
5.9 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？较先进的方法是什么？
答：固定床间歇式气化制水煤气法：优点是只用空气不用纯氧，成本和投资费用低。固定床连续式气化制水煤气法：优点是可连续制气，生产强度较高，而且煤气质量也稳定。流化床连续式气化制水煤气法：优点是提高了单炉的生产能力，同时适应了采煤技术的发展，直接使用小颗粒碎煤为原料，并可利用褐煤等高灰分煤。气流床连续式气化制水煤气法：优点是扩散速率和反应速率均相当高，生产强度非常大，碳的转化率很高。通过以上可以看出较先进的方法是固定床连续式气化制水煤气法、流化床连续式气化制水煤气法和气流床连续式气化制水煤气法。
5.11 为什么一氧化碳变换过程要分段进行，要用多段反应器？段数的选定依据是什么？有哪些形式的反应器？
答：变换反应的温度最好沿最佳反应温度曲线变化，反应初期，转化率低，最佳温度高；反应后期，转化率高，最佳温度低，但是 CO 变换反应是放热的，需要不断地将此热量排出体系才可能使温度下降。在工程实际中，降温措施不可能完全符合最佳温度曲线，变换过程是采用分段冷却来降温，即反应一段时间后进行冷却，然后再反应，如此分段越多，操作温度越接近最佳温度曲线。应特别注意的是，操作温度必须控制在催化剂活性温度范围内，低于此范围，催化剂活性太低，反应速率太慢；高于此范围，催化剂易过热而受损，失去活性。反应器分段太多，流程和设备太复杂，过程上并不合理，也不经济。具体段数由水煤气 CO 含量、所要达到的转化率、催化剂活性温度范围等因素决定，一般 2-3 段即可满足高转化率的要求。变换反应器的类型有：中间间接冷却式多段绝热反应器、原料气冷激式多段绝热反应器和水蒸气或冷凝水冷激式多段绝热反应器。
5.12 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？
答：铁铬系变换催化剂：其化学组成以 Fe2O3 为主，促进剂有 Cr2O3 和 K2CO3，反应前还原成 Fe3O4 才有活性。适用温度范围 300～530℃。该类催化剂称为中温或高温变换催化剂，因为温度较高，反应后气体中残余 CO 含量最低为 3%～4%。铜基变换催化剂：其化学组成以 CuO 为主，和 Al2O3 为促进剂和稳定剂， ZnO 反应前也要还原成具有活性的细小铜晶粒。该类催化剂另一弱点是易中毒，所以原料气中硫化物的体积分数不得超过 0.1×10 。铜基催化剂适用温度范围 180～ 260℃，称为低温变换催化剂，反应后残余 CO 可降至 0.2%～0.3%。铜基催化剂活性高，若原料气中 CO 含量高时，应先经高温变换，将 CO 降至 3%左右，再接低温变换，以防剧烈放热而烧坏低变催化剂。钴钼系耐硫催化剂：其化学组成是钴、钼氧化物并负载在氧化铝上，反应前将钴、钼氧化物转变为硫化物（预硫化）才有活性，反应中原料气必须含硫化 -6 物。适用温度范围 160～500℃，属宽温变换催化剂。其特点是耐硫抗毒，使用寿命长。
5.14 在合成气制造过程中，为什么要有脱碳（CO2）步骤？通常有哪些脱碳方法，各适用于什么场合？
答：在将气、液、固原料经转化或气化制造合成气过程中会生成一定量的 CO2，尤其当有一氧化碳变换过程时，生成更多的 CO2，其含量可高达 28%～30%。因此也需要脱除 CO2，回收的 CO2 可加以利用。脱除二氧化碳的过程通常简称为脱碳。根据吸收机理可分为化学吸收和物理吸收两大类。近年来出现了变压吸附法、膜分离等固体脱除二氧化碳法。目前常用的化学吸收法是改良的热钾碱法，即在碳酸钾溶液中添加少量活化剂，以加快吸收 CO2 的速率和解吸速率，根据活化剂种类不同，改良热钾碱法又分为以下几种：①本菲尔（Benfild）法；②复合催化法；③空间位阻胺促进法；④氨基乙酸法。目前国内外使用的物理吸收法主要有冷甲醇法、聚乙二醇二甲醚法和碳酸丙烯酯法。物理吸收法在加压（2～5MPa）和较低温度条件下吸收 CO2，溶液的再生靠减压解吸，而不是加热分解，属于冷法，能耗较低。物理-化学吸收法是将物理吸收剂与化学吸收剂结合起来的气体净化法，例如 MDEA 法中用甲基二乙醇胺-环丁砜混合液作吸收剂，能同时脱硫和脱碳，可与改良热钾碱法相竞争，但溶剂较贵。变压吸附法（PSA）变压吸附技术是利用固体吸附剂在加压下吸附 CO2，使气体得到净化，吸附剂再生是减压脱附析出 CO2。
5.15 工业上气体脱硫有哪些方法，各使用于什么场合？
答：脱硫有干法和湿法两大类。干法脱硫又分为吸附法和催化转化法：吸附法是采用对硫化物有强吸附能力的固体来脱硫，吸附剂主要有氧化锌、活性炭、氧化铁、分子筛等；催化转化法是使用加氢脱硫催化剂，将烃类原料中所含的有机硫化合物氢解，转化成易于脱除的硫化氢，再用其他方法除之。湿法脱硫剂为液体，一般用于含硫高、处理量大的气体的脱硫。按其脱硫机理的不同又分为化学吸收法、物理吸收法、物理-化学吸收法和湿式氧化法。化学吸收法是常用的湿式脱硫工艺。有一乙醇胺法（MEA）、二乙醇胺法（DEA）、二甘醇胺法（DGA）、二异丙醇胺法（DIPA）、以及近年来发展很快的改良甲基二乙醇胺法（MDEA）。物理吸收法是利用有机溶剂在一定压力下进行物理吸收脱硫，然后减压而释放出硫化物气体，溶剂得以再生。主要有冷甲醇法（Rectisol）此外还有碳酸丙烯酯法，（Fluar） N-甲基吡啶烷酮法和（Purisol）等等。冷甲醇法可以同时或分段脱除 H2S、CO2 和各种有机硫，还可以脱除 HCN、 C2H2、C3 及 C3 以上气态烃、水蒸气等，能达到很高的净化度。物理-化学吸收法是将具有物理吸收性能和化学吸收性能的两类溶液混合在一起，脱硫效率较高。常用的吸收剂为环丁砜-烷基醇胺（例如甲基二乙醇胺）混合液，前者对硫化物是物理吸收，后者是化学吸收。湿式氧化法脱硫的基本原理是利用含催化剂的碱性溶液吸收 H2S，以催化剂作为载氧体，使 H2S 氧化成单质硫，催化剂本身被还原。再生时通入空气将还原态的催化剂氧化复原，如此循环使用。湿式氧化法一般只能脱除硫化氢，不能或只能少量脱除有机硫。最常用的湿式氧化法有蒽醌法（ADA 法）。
<习题六> 课后习题：
1. 影响氨平衡浓度的因素有哪些？
答：①温度和压力氨含量增大；②氢氮比温度降低或压力增高，都能使平衡常数及相应的平衡当氢氮比为 3 时，平衡氨含量最大；③惰性气体惰性气体会使平衡氨含量明显下降。
2. 惰性气体对氨合成反应的平衡浓度及反应速率的影响。
答：惰性气体含量对平衡氨浓度有影响，对反应速率也有影响，而且对两方面的影响是一致的，即惰气含量增加，会使反应速率下降，也使平衡氨浓度降低。
3. 在氨合成工艺流程中，排放气为什么在循环压缩前，而氨冷则在循环压缩机之后？
答：因为排放气中含有一定量的惰性气体，若惰性气体浓度达到一定值时会影响反应的正常进行，即降低合成率和平衡氨含量，若不在循环压缩机前排放，其将与新鲜原料气混合进入下一循环过程，可能影响后续反应。氨冷在循环压缩机之后是为了对新鲜原料气和循环气同时进行氨冷，方便除杂。
4. 合成氨与合成甲醇有哪些相似的地方？
答：①由于合成率低，未反应的合成气必须循环使用；②采用循环压缩机升压；③为了使惰性气体含量保持在一定范围，循环气要放空一部分；④反应为放热反应，反应过程中应控制好温度；⑤合成甲醇塔结构大致与合成氨塔相似；
⑥产物须从尾气中分离出来以提高产物的净增值。 5. 高低压法合成甲醇比较。答：低压法：230～270℃，5～10 MPa，反应温度和操作压力较低，催化剂活性高，单程转化率高，合成气纯度要求严格，H/C 比小，属于甲烷部分氧化法。高压法：300～400℃，30MPa，催化剂活性较低，需较高反应温度，由于高温下平衡转化率的限制，必须提高压力。
<习题七> 课后习题：
1．分析氧化过程的作用及其特点
答：氧化过程是生产大宗化工原料和中间体重要的反应过程，主要化学品中 50%以上和氧化过程有关。氧化反应以烃类的氧化最具代表性，烃类的氧化又可分为完全氧化和部分氧化两种。反应特点：1）反应热量大：氧化反应是强放热反应，氧化程度越大反应放热越多，完全氧化时的热效应是部分氧化时的 8-10 倍。 2）反应不可逆：由于氧化反应的Δ Gθ＜＜0，故为热力学不可逆反应，反应不受化学平衡限制，理论上可以达到 100%的单程转化率。但实际生产中为保证目的产物的产率而要控制转化率，以保证较高的选择性。 3）氧化途径复杂多样：由于烃类及其衍生物和中间产物的不稳定，催化剂和反应条件的不同，氧化反应可经过不同的反应路径转化为不同的产物，而且催化剂的选用是决定氧化路径的关键。 4）过程易燃易爆：烃类与氧或空气容易形成爆炸混合物，因此氧化过程的设计和操作时要注意安全。
2．典型的气—固相催化氧化常见的反应器类型有哪几种？各有什么优缺点？答：常见的反应器类型有固定床反应器、流化床反应器。固定床反应器常见的是列管式反应器，其优点：气体在床层内的流动近似平推流，返混较小，适用有串联式深度氧化副反应的反应过程，可抑制串联副反应的发生，提高选择性；对催化剂的强度和耐磨性要求比流化床低。其缺点：结构复杂，催化剂装卸困难；空速较小，生产能力比流化床小；反应器内沿轴向温度分布有一最高点，称热点，热点的出现使催化床层只有一小部分催化剂在最佳温度下工作，影响催化剂效率的充分发挥。流化床反应器的优点：结构简单，催化剂装卸容易，空速大；具有良好的传热效率，反应器内温度均一，温差小，反应温度易于控制；因易返混，原料可稍高于爆炸下限，以提高反应物浓度和生产能力；较适合深度氧化产物主要来自平行副反应，且主、副反应的活化能相差甚大的场合。其缺点：产物停留时间长，串联副反应严重，不利于高转化率的获得；对催化剂的强度要求高，系统中要配高效率的旋风分离器以回收催化剂粉末；气体通
过催化剂床层时可能有大气泡产生导致气—固接触不良，反应转化率下降；空速受催化剂密度、反应器高度和旋风分离器回收催化剂能力的限制。
4．致稳气的作用是什么？
答：减少混合气的爆炸极限，增加体系的安全性，具有较高的比热荣，有效的移除部分反应热，增加体系的稳定性。
<习题八> 课后习题：
1．比较甲醇羰基合成醋酸低压法与高压法的工艺特点，阐述低压法的优缺点。答：低压法：反应条件：温度 175 ～ 200℃，总压 3MPa 、一氧化碳分压 1～ 1.5MPa 反应装置：反应器，闪蒸器，涤气塔，精馏系统有四个塔反应过程：反应产物闪蒸后进涤气塔，而母液返回反应器，产物通过精馏得到产品催化剂：昂贵和稀缺的铑及其的不稳定络合物；其回收和再利用是重要部分。高压法：反应条件：反应温度 250℃、总压力 70MPa 反应装置：洗涤塔，反应器，低压分离器，精制系统反应过程：甲醇经洗涤塔后和其它原料进入反应器，反应器顶引出的物质进低压分离器，所得粗酸再精制得产品。催化剂：钴催化剂；碘化钴；在催化剂分离器中的残余物质中，可循环使用。低压法的优缺点：优点是在技术经济上有很大的优越性，如原料路线多样，转化率和选择性高，过程能量效率高，催化系统稳定，工程和控制巧妙，结构紧凑，副产物少，三废少，清洁生产，操作安全。缺点是催化剂铑的资源有限，设备的耐腐蚀材料昂贵。
2．采用羰基钴催化剂，为什么使用高压法？
答：采用羰基钴催化剂时所发生的一系列复杂反应过程要求在较高的温度下才能保持合理的反应速率，而为了在较高温度下稳定[Co(CO)4]-配位化合物，必须提高一氧化碳分压，从而决定了要使用高压法。
化学工艺学试题
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，内容包括生产方法的评估，过程原理的阐述，工艺流程的组织和设备的选用和设计。 焙烧：是将矿石，精矿在空气，氯气，氢气，甲烷，一氧化碳和二氧化碳等气流中，不加或配加一定的物料，加热至低于炉料的熔点，发生氧化，还原或其他化学变化的单元过程煅烧：是在低于熔点的适当温度下加热物料使其分解，并除去所含结晶水二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程 平衡转化率：可逆化学反应达到化学平衡状态时，转化为目的产物的某种原料量占该种原料起始量的百分数 浸取：应用溶剂将固体原料中可溶组分提取出来的单元过程 烷基化：指利用取代反应或加成反应，在有机化合物分子中的N、O、S、C等原子上引入烷基（R--）或芳香基的反应。 羰基合成：指由烯烃，CO和H2在催化作用下合成比原料烯烃多一个碳原子醛的反应。 煤干馏：煤在隔绝空气条件下受强热而发生的复杂系列物化反应过程。 水煤气：以水蒸气为气化剂制得的煤气（CO+H2） 精细化学品：对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深加工而制取的具有特定功能，特定用途，小批量生产的高附加值系列产品。 高分子化合物：指相对分子质量高达104~106的化合物 原子经济性：指化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用到的所有原料尽可能多的转化到产物中。=目的产物分子量/所有产物分子量 环境因子：=废物质量/目标产物质量 1.化学工业的主要原料：化学矿，煤，石油，天然气 2.化工生产过程一般可概括为原料预处理，化学反应，产品分离及精制。 3.三烯：乙烯，丙烯，丁二烯。三苯：苯，甲苯，二甲苯。 4.石油一次加工方法为：预处理，常减压蒸馏。二次加工方法：催化裂化，加氢裂化，催化重整，焦化等。石油中的化合物可分为：烷烃，环烷烃，芳香烃。 5.天然气制合成气的方法：蒸汽转化法，部分氧化法。主要反应为：CH4+H2O-----?CO+3H2 和CH4+0.5O2-----?CO+2H2 CH4+CO2----?2CO+2H2 6.硫酸生产的原料有：硫磺，硫铁矿，有色金属冶炼炉气，石膏。 7.工业废气脱硫，高硫含量用湿法脱硫，低硫含量用干法脱硫。 8.硝酸生产的原料：氨，空气，水。 9.浓硝酸生产方法：直接法，间接法，超共沸酸精馏法。 10.氨的主要用途：生产化肥，生产硝酸。平衡氨浓度与温度，压力，氢氮比，惰性气体浓 度有关。温度降低或压力升高时，都能使平衡氨浓度增大。 11.合成氨反应方程式：N2+3H2?-----?2NH3 300--600℃ 8--45MPa，催化剂。 12.甲烷化反应：CO+3H2＝＝CH4+H2O 13.变换反应：CO+H2O===CO2+H2 14.氯在氯碱厂主要用于生产：液氨，盐酸。氯碱厂主要产品有：烧碱，盐酸，液氨。 15.食盐水电解阳极产物是：Cl2，阴极产物是：NaCl，H2 16.氯碱工业三种电解槽：隔膜，离子交换膜，汞阴极法。 17.汽提法生产尿素工艺中，常用气提气有：CO2和NH3 18.铬铁矿焙烧方法：有钙焙烧，无钙焙烧。有钙焙烧的主要废物是：铬渣。含有致癌物：六价铬。常见铬盐产品：重铬酸钾，重铬酸钠，铬酐，铬绿（Cr2O3）。 19.索尔维制碱法主要原料：NH3，CaCO3，NaCl。主要产品：Na2CO3，CaCl2 侯氏制碱法：NH3，CO2，NaCl 。主要产品：Na2Co3，NH4Cl
化学工艺学试卷及答案剖析
化学工艺学试卷（两套） 一、选择题（2分/题） 1.化学工业的基础原料有( ) A石油 B汽油 C乙烯 D酒精 2.化工生产中常用的“三酸二碱”是指( ) A硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾 B硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾 C硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠 D硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾 3.所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料，其中的三烯是指( ) A乙烯、丙烯、丁烯 B乙烯、丙烯、丁二烯 C乙烯、丙烯、戊烯 D丙烯、丁二烯、戊烯 4.天然气的主要成份是（） A乙烷 B乙烯 C丁烷 D甲烷 5.化学工业的产品有( ) A钢铁 B煤炭 C酒精 D天然气 6.反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是( ) A石油 B乙烯 C苯乙烯 D丁二烯 7.在选择化工过程是否采用连续操作时，下述几个理由不正确的是( ) A操作稳定安全 B一般年产量大于4500t的产品 C反应速率极慢的化学反应过程 D工艺成熟 8.进料与出料连续不断地流过生产装置，进、出物料量相等。此生产方式为( ) A间歇式 B连续式 C半间歇式 D不确定 9.评价化工生产效果的常用指标有（） A停留时间 B生产成本 C催化剂的活性 D生产能力 10.转化率指的是( ) A生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数 B生产过程中得到的产品量占理论上所应该得到的产品量的百分数 C生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比 D在催化剂作用下反应的收率 11.电解工艺条件中应控制盐水中Ca2+、Mg2+等杂质总量小于（ ) A 10μg/L B 20mg/L C 40μg/L D 20μg/L 12.带有循环物流的化工生产过程中的单程转化率的统计数据（）总转化率的统计数据。 A大于 B小于 C相同 D无法确定 13.（）表达了主副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。A转化率 B选择性 C收率 D生产能力 14.三合一石墨炉是将合成、吸收和（）集为一体的炉子。 A 干燥 B 蒸发 C 冷却 D 过滤 15.转化率X、选择性S、收率Y的关系是（） A Y=XS B X=YS C S=YX D以上关系都不是 16.化工生产一般包括以下( )组成 A原料处理和化学反应 B化学反应和产品精制
化学工艺学总复习题(合集版)
化学工艺学总复习题 1、化工生产过程一般可概括哪三大步骤？ P24 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、化学工艺学的目的是什么？ P1 创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。 3、烃类裂解发生的基元反应大部分为自由基反应哪三个阶段？ P61链引发反应、链增长反应、链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应时自由基的转变过程，在这个过程中一种自由基的消失伴随着另一种自由基的产生，反应前后均保持着自由基的存在；链终止是自由基消亡生产分子的过程。 4、各族烃类的裂解反应难易顺序为？ P61正烷烃>异烷烃>环烷烃(六碳环>五碳环)>芳烃 5、三大合成材料是哪些？ 合成塑料、合成橡胶、合成纤维。 6、氨合成采用什么催化剂？各组分各有什么作用？
P197氨合成催化剂以熔铁为主，还原前主要成分是四氧化三铁，有磁性，另外添加Al2O3、K2O等助催化剂。为了降低温度和压力，在催化剂中加入钴和稀土元素。 活性组分Fe3O4经还原后生成α-Fe，活性中心的功能是化学吸附氮分子，使氮氮之间的三键削弱，以利于加氢形成氨。 Al2O3是结构型助催化剂，它均匀地分散在α-Fe晶格内和晶格间，能增加催化剂的比表面，并防止还原后的铁微晶长大，从而提高催化剂的活性和稳定性。 K2O是电子型助催化剂，能促进电子转移过程，有利于氮分子的吸附和活化，也促进生成物氨的脱附。 SiO2的加入虽然有削弱催化剂碱性作用，但起到稳定铁晶粒作用，增加催化剂的抗毒性和耐热性等。 加入MgO能提高耐热性能和耐硫性，加入CaO能起助熔作用，使催化剂各组分易于熔融而形成均匀分布的高活性状态 7、影响化学平衡的因素有哪些？ P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。 8、烯烃裂解反应主要发生反应有哪些？ P56 1.断链反应2.脱氢反应3.歧化反应4.双烯合成反应5.芳构
化工工艺学期末考试总结(1)
《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，需经还原生成才具有活性。 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）2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
化学工艺学试题答案
《化学工艺学》考查课期末试题 班级：08化工（1）班学号：08003028姓名：李强 1.现代化学工业的特点是什么？ 答：1、原料、生产方法和产品的多样性与复杂性；2、向大型化、综合化、精细化发展；3、多学科合作、技术密集型生产；4、重视能量合理利用、积极采用节能工艺和方法；5、资金密集，投资回收速度快，利润高；6、安全与环境保护问题日益突出。 2.什么是转化率？什么是选择性？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？ 答：1、转化率：指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率 或百分率，用符号X表示。定义式为X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量对于循环式流程转化率有单程转化率和全程转化率之分。 单程转化率：系指原料每次通过反应器的转化率 XA=组分A在反应器中的转化量/反应器进口物料中组分A的量 =组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量+循环物料中组分A的量全程转化率：系指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所达到的转化率 XA,tot=组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量 2、选择性：用来评价反应过程的效率。选择性系指体系中转化成目的产物的某 反应量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。用符号S表示， 定义式S=转化为目的产物的某反应物的量/该反应物的转化总量 或S=实际所得的目的产物量/按某反应物的转化总量计算应得到的目的产物理论量 3、因为对于复杂反应体系，同时存在着生成目的产物的主反应和生成副产物的 许多副反应，只用转化率来衡量是不够的。因为，尽管有的反应体系原料转化率很高，但大多数转变成副产物，目的产物很少，意味着许多原料浪费了。所以，需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率。 3.催化剂有哪些基本特征？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？ 答：1、基本特征包括：催化剂是参与了反应的，但反应终止时，催化剂本身未 发生化学性质和数量的变化，因此催化剂在生成过程中可以在较长时间内使用；催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速反应），但不能改变平衡；催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。 2、作用：提高反应速率和选择性；改进操作条件；催化剂有助于开发新的反应
化学工艺学习题及解答
习题及解答 第二章化工资源及初步加工 2-1、煤、石油和天然气在开采、运输、加工和应用诸方面有哪些不同？ 答：（1）开采：一个煤矿往往有多层煤层。每煤层的厚度也不同，为此需建造长长的坑道，铺上铁轨，才能从各层将煤运出。为运送物资和人员，还需要建造竖井，装上升降机。石油和天然气，用钻机钻道并建立油井（或气井）后，借用自身的压力（开采后期需抽汲），石油及天燃气即可大量从地下喷出，因此开采比煤方便得多。 （2）运输：煤用铁路或轮船运输，运力受限制，石油和天然气一般采用管道输送，初期投资似乎较大，但从长期看还是划算的，管道输送成本低、方便，也不受运力限制。 （3）加工：煤是高分子量缩聚物，一般用热化学方法处理，将煤裂解，可得到气体、液体和固体产物，由于成分复杂，从中制取纯物质难度较大。石油和天然气是由许多小分子量有机物组成的混合物，一般采用物理方法将混合物分离和提纯。为增加某一组分（或馏分）的产量，也常采用化学方法（如化学合成或化学热裂解）。因此，由石油和天然气加工制得的化工产品，比煤多得多，生产成本也比煤低。 （4）应用：煤主要用作一次性能源。随着石油资源日益枯竭，由煤合成液体燃料已引起世界各国的重视，并得到迅速发展，继而带动煤化工工业的发展。煤化工产品的品种、品质和数量不断增加。人们指望在不久的将来，由煤化工和天然气逐步取代石油化工，成为获取化工产品的主要途径。石油大量用作发动机燃料，由石油为原料形成的石油化工目前仍为世界各发达国家的支柱产业。大多数的化工产品都由石化行业生产出来。但随着石油资源的枯竭，石油化工将逐步缩，并被煤化工和天然气化工取代。天然气目前大量用作民用燃料。但以天然气为原料的C1化学工业发展迅速，天然气资源丰富，开采和运输方便，以它为原料合成发动机液体燃料，投资和生产本也比较低廉。今后，天然气化工和煤化工一样，将逐步取代石化工，成为化学工业的主要产业。 2-2、试叙述煤化程度与煤的性质及应用的关系。 答：在泥炭化阶段，经好养细菌和厌氧细菌分解，植物开始腐败，植物中的蛋白质开始消失，木质素、纤维素等大为减少，产生大量腐蚀酸。但植物残体清晰可见，水分含量很高，这一阶段得到的泥炭，大量用作民用燃料，工业价值甚小。 在煤化阶段，形成的泥炭在地热、地压的长期作用下，开始进一步演变，首先有无定形的物质转换为岩石状的褐煤，腐植酸大为减少，并发生脱水，增石炭作用（由缩合和叠合作用得到）氢和氧含量降低，褐煤水含量仍高，发热量亦不高，由于缩合和叠合作用处于初级阶段，用作民用燃料、煤气化原料尚可，用作炼焦原料则不宜。在地压和地热的继续作用下，褐煤中的有机质进一步反应，逐步形成凝胶化组份、丝炭组分和稳定组份。由于成煤原料（植物）和成煤条件的差异，形成的上述组分的含量各不相同，所得的烟煤品质也不同。
化学工艺学考试试卷2答案
阅卷须知：阅卷用红色墨水笔书写，得分用阿拉伯数字写在每小题题号前，用正分表示，不得分则在题号前写0；大题得分登录在对应题号前的得分栏内；统一命题的课程应 集体阅卷，流水作业；阅卷后要进行复核，发现漏评、漏记或总分统计错误应及时更正； 对评定分数或统分记录进行修改时，修改人必须签名。 题号一二三四总分得分 阅卷人 复核人 一、填空题（每空2分，共21分） 1、选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应 物总量之比。 2、化学工艺学是以过程为研究目的，是将化学工程学的先进技术运用到具体生产过 程中，以化工产品为目标的过程技术。 3、由反应方程式CH 4+H 2 O=CO+3H 2 表示的反应，常被称为天然气蒸汽转化 反应。 4、由煤制合成气生产方法有：固定床间歇式气化法、固定床连续式气化法、流化床 连续式气化法、气流床连续式气化法。 5、具有自由基链式反应特征，能自动加速的氧化反应。使用催化剂加速链的引发， 称为催化自氧化。 6、烯烃甲酰化是指在双键两端的C原子上分别加上一个氢和一个甲酰基制备多一个碳原子的醛或醇。 7、工业上氯乙烯的生产方法有乙炔法、联合法和烯炔法、平衡氧氯化法。 得分
8、影响加氢反应的因素有温度、压力和反应物中H 的用量。二、名词解释（每小题4分，共20分） 1、转化率 转化率指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率，用X 表示错误!未找到引用源。； 2、族组成 PONA 值，适用于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油的化学特性 3、C 1化工 凡包含一个碳原子的化合物参与反应的化学称为C 1化学，涉及C 1化学反应的工艺过程和技术称为C 1化工。 4、催化加氢 指有机化合物中一个或几个不饱和的官能团在催化剂的作用下与氢气加成。 5、选择性氧化 烃类及其衍生物中少量H 原子或C 与氧化剂发生作用，而其他H 和C 不与氧化剂反应的过程。 三、简答题（每小题5分，共35分）1、裂解气进行预分离的目的和任务是什么？ 目的和任务：①经预分馏处理，尽可能降低裂解气的温度，从而保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解气压缩机的功耗。（1分）②裂解气经预分馏处理，尽可能分馏出裂解气的重组分，减少进入压缩分离系统的负荷。 （1分）③在裂解气的预分馏过程中将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收，用以再发生稀释蒸汽，从而大大减少污水 排放量。（2分）④在裂解气的预分馏过程中继续回收裂解气低能位热量。 （1分）2、简述芳烃馏分的分离方法 沸点接近形成共沸物，蒸馏法、溶剂萃取法。（3分） 从宽馏分中分离苯、甲苯、二甲苯用萃取蒸馏法（2分） 3、天然气-水蒸气转化法制合成气过程为什么天然气要预先脱硫才能进行转化？用哪些方法较好？ 预先脱硫是为了避免蒸汽转化催化剂中毒。（2分）脱硫方法有干法和湿法。干法分为吸附法和催化转化法。湿法分为化学吸收法、物理吸收法、物理 -化学吸收法和湿式氧化法。（3分） 4、非均相催化氧化的特点是什么？ 反应温度较高，有利于能量的回收和节能（ 1分）得分得分
化学工艺学复习题
一、简答题 1.化学工业按生产的产品分类可分为那几大类？ 答：化学工业按产品分类可分为如下几大类： （1）无机化学工业。 （2）有机化学工业 （3）精细化学品工业 （4）高分子化学工业 （5）生物化工工业。 2.化学工业的主要资源包括那些？ 答：化学工业的主要资源包括：无机化学矿，石油，煤，天然气，生物质，再生资源，空气和水等。 3.化工生产过程一般可概括哪三大步骤？ 答：化工生产过程一般可概括为：原料预处理；化学反应；产品分离与精制三个步骤。 4. 烃类裂解发生的基元反应大部分为自由基反应哪三个阶段？ 链引发反应、链增长反应、链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应时自由基的转变过程，在这个过程中一种自由基的消失伴随着另一种自由基的产生，反应前后均保持着自由基的存在；链终止是自由基消亡生产分子的过程。 5.烯烃裂解反应主要发生反应有哪些？ 1）断链反应 2）脱氢反应 3）歧化反应 4）双烯合成反应 5）芳构化反应 6. 什么叫烃类的热裂解？ 石油烃类在高温和无催化剂存在的条件下发生分子分解反应而生成小分子烯烃或（和）炔烃的过程。 7.属于对石油的一次加工和二次加工的过程分别有哪些？ 一次加工：常压蒸馏、减压蒸馏；二次加工：催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解、烷基化、异构化、焦化。 8.裂解气出口急冷操作的目的？ 裂解炉出口的高温裂解气在出口高温条件下将继续进行裂解反应，由于停留时间的增长，二次反应增加，烯烃损失随之增多。为此，需要将裂解炉出口高温裂解气尽快冷却，通过急冷以终止其裂解反应。当裂解气温度降至650℃以下时，裂解反应基本终止。急冷有间接急冷和直接急冷之分。 二、写出下列过程的主要化学反应，催化剂，反应压力和反应温度。 1.二氧化硫接触氧化制三氧化硫。 （1）化学反应：SO 2 + 1/2O 2 SO 3 （2）催化剂：活性组分：V 2O 5 。载体：硅胶、硅藻土及其混合物。助催化剂：K 2 O、K 2 SO 4 、TiO 2 、MoO 3 等。 （3）反应压力：常压。 （4）反应温度：400~600℃ 2.双加压法氨接触氧化制一氧化氮。 （1）化学反应：4NH 3 + 5O 2 4 NO + 6H 2 O （2）催化剂：Pt网。 （3）反应压力：0.25~0.5MPa。（4）反应温度：850~860℃
(完整)化学工艺学考试答案
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一、填空题(每空2分,共40分） 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，内容包括化学工业和其他过程工业中进行的化学过程和物理过程。 2、石油芳烃主要来源于石脑油重整生成油和烃裂解生产乙烯副产的裂解石油 3、能为烃的烷基化提供烷基的物质称为烷基化剂，可采用的有多种，工业上常用的有烯烃和卤代烷烃 4、工业上获得重要原料(乙烯、丙烯、丁烯等）低级烯烃的方法是烃类热裂解，其主要原料是轻烃、石脑油、重质油、柴油等。 5、指芳烃分子中苯环上的一个或几个氢被烷基取代生成烷基的反应称为芳烃的烷基化反应 6、目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯脱氢法 7、芳烃主要有如下三方面来源：1。来自煤的焦化的副产煤焦油和粗苯；2.来自催化重整的汽油；3。来自乙烯生产中的裂解气油 8、两个相同芳烃分子在酸性催化剂的作用和下，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称为芳烃的歧化 9影响加氢反应的因素有温度、压力以及反应中氢的用量 10、合成气主要成分是氢气和一氧化碳,用于制甲醇，应采用较高的压力 二、名词解释（每题5分，共20分） 1．芳烃脱烷基化： 烷基芳烃中与苯环相连接的烷基，在一定的条件可以脱去，此类反应称为烷基的脱烷基化 2．烷基转移 指两个不同芳烃分子之间发生烷基转移的过程
化学工艺学复习试题和答案
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
化工工艺学试卷A_及_答案
《化工工艺学》试卷A 参考答案与评分标准 一、解释名词（每题1.5分，共15分） 1、精细化工产值率：可以用下面的比率表示化工产品的精细化率： ×100精细化工产品的总产值精细化工产值率（精细化率）＝％化工产品的总产值 2、附加价值 附加价值是指在产品的产值中扣除原材料、税金、设备和厂房的折旧费后，剩余部分的价值。它包括利润、人工劳动、动力消耗以及技术开发等费用，所以称为附加价值。 3、食品抗氧化剂 能够阻止或延缓食品氧化，以提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂称为食品抗氧化剂。 3、Fox 公式 12121=++??????+=∑n i g g g gn gi W W W W T T T T T 4、高固体分涂料 高固体分涂料就是要求固体分含量在60％～80％或更高，有机溶剂的使用量大大低于传统溶剂型涂料，符合环保法规要求的涂料 5、光致变色高分子材料 是含有光色基团的聚合物受一定波长的光照射时发生颜色变化，而在另一波长的光或热的作用下又恢复到原来的颜色的材料。 6、光导纤维 是一种能够传导光波和各种光信号的纤维。 7、增塑剂 是一种加入到材料中能改进其加工性能（挤出、模塑、热成型性）及物理和机械性能（弹性、伸长率等）的物质。 8、分散染料 是一类分子比较小，结构上不带水溶性基团的染料。 9、造纸化学品 一般是指在制浆、抄纸这一整个纸及纸板的加工制造过程中所使用的所有化学品。 10、油田化学品 亦称油田化学剂，系指解决油田钻井、完井、采油、注水、提高采收率及集输等过程中所使用的助剂。 （每题1.5分，答对基本概念或内容即可） 二、举例说明精细化工与新能源技术的关系。（8分） 精细化工与能源技术的关系十分密切。精细化工与新能源技术相互促进、相互发展。例如太阳能电池材料是新能源材料研究的热点，IBM 公司研制的多层复合太阳能电池其光电转换效率可达40％。氢能是人类未来的理想能源，资源丰富、干净、无污染，应用范围广。而光解水所用的高效催化剂和各种储氢材料，固体氧化物燃料电池(SOFC)所用的固体
《化工工艺学》考试试卷
《化工工艺学》考试试卷 一、选择题(20分,每题2分) １、下列哪一项不就是天然气转化合成气时副反应析碳得危害 A、降低催化剂活性 B、使催化剂崩解 C、堵塞床层,增加阻力 D、使反应局部温度下降 2、下列油品中,沸程最低得就是 A、汽油 B、煤油 C、柴油 D、润滑油 3、合成氨反应就是 A、放热、体积减小反应 B、放热、体积增大反应 C、吸热、体积减小反应 D、吸热、体积增大反应 ４、天然气转化合成气使用得催化剂活性组分为 A、Ag B、Fe Ｃ、Ni Ｄ、Co 5、对CO变换反应,下列说法正确得就是 A、高温与高水碳比有利于平衡右移 B、变换反应就是可逆放热反应 C、变换过程采用单反应器 D、压力对平衡与反应速度都无影响 6、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺得催化剂得活性组分就是 A、ＣｕＢ、Ag Ｃ、Al2O3 D、Fe 7、乙烯环氧化反应中致稳气成分为 A、N2,CO２ B、Ar,CO2 Ｃ、O２,H2O Ｄ、N2,CH4 ８、关于脱氢反应中下面哪一项就是错误得 A、催化剂活性组分为Ｆe B、需要高温低压操作 C、用水蒸气作稀释剂 D、吸热反应 9、气相烷基化法制乙苯得催化剂为 A、铁系催化剂 B、镍系催化剂 C、膦羰基钴催化剂Ｄ、ZSＭ-5分子筛催化剂 10、下列哪项不就是磺化反应得特点 Ａ、亲电取代Ｂ、饱与烃比芳环易磺化
C、可逆反应 D、HSO3＋阳离子为真正得磺化剂 １、化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应与三大步骤。( A ) A、产品分离及精制; B、工艺条件优化; C、设备与安装工程; D、产品方案设计 ２、化学工业得主要原料包括煤、石油、天然气与、( C ) A、金属矿; B、化学矿; C、化学中间体; Ｄ、工业盐 3、化工中常见得三烯指乙烯、丙烯与,三苯指苯、甲苯与。 ( A ) A、丁二烯与二甲苯; B、丁二烯与乙苯; Ｃ、丁烯与二甲苯; D、丁烯与乙苯 4、为了充分利用宝贵得石油资源,要对石油进行一次加工与二次加工。一次加工方法为常压 蒸馏与减压蒸馏;二次加工主要方法有等。 ( A ) A、催化重整、催化裂化、加氢裂化与焦化 B、催化重整、催化裂化、催化转化 C、催化重整、催化裂化、延迟焦化 D、催化重整、催化裂化、延迟焦化 ５、合成氨反应方程式为Ｈ2+3N2→2ＮH3,该反应就是一个、、体积缩小得反应。 ( D ) A、不可逆、吸热; Ｂ、不可逆、放热; C、可逆、吸热; D、可逆、放热 ６、侯氏制碱法得主要产品就是。 ( C ) A、NａＨCO3与NH4Ｃｌ;Ｂ、Nａ2ＣO3与NaCl; C、Na２CO3与NH4Cl;Ｄ、Na2CO３与ＮaHCO3 ７、烷烃热裂解主要反应为。 ( Ｂ) Ａ、加氢反应与断链反应 B、脱氢反应与断链反应 C、脱氢反应与重组反应 D、加氢反应与重组反应 ８、转化率就是针对而言得;选择性就是针对而言得;收率等于转化率与选择性之积。 ( D ) A、目得产物、中间产物 B、反应物、中间产物 C、目得产物、反应物 D、反应物、目得产物 ９、下列哪种方法不能提高汽油辛烷值: 。 ( B ) A、降低烯烃含量 B、降低芳烃含量; C、提高氧含量; D、添加甲基叔丁基醚 10、下列关于合成氨得熔铁催化剂Ｆｅ3O4－Ａl２O３-K2O说法错误得就是: 。 ( Ａ ) A、Fe3Ｏ4就是活性组分 B、Al2O3就是结构型助催化剂 C、K2O就是电子型助催化剂 D、使用前需升温活化
化学工艺学试卷及答案
化学工艺学试卷（两套） 一、选择题（ 分 题） 化学工业的基础原料有? ? ?石油 ?汽油 ?乙烯 ?酒精 ?化工生产中常用的“三酸二碱”是指? ? ?硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾 硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾 所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料，其中的三烯是指? ? ?乙烯、丙烯、丁烯 ?乙烯、丙烯、丁二烯 乙烯、丙烯、戊烯 ?丙烯、丁二烯、戊烯 天然气的主要成份是（ ） ?乙烷 ?乙烯 ?丁烷 ?甲烷 ?化学工业的产品有? ? ?钢铁 ?煤炭 ?酒精 ?天然气 ?反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是? ? ?石油 ?乙烯 ?苯乙烯 ?丁二烯 在选择化工过程是否采用连续操作时，下述几个理由不正确的是? ??操作稳定安全 ?一般年产量大于 ???的产品
反应速率极慢的化学反应过程 ?工艺成熟 进料与出料连续不断地流过生产装置，进、出物料量相等。此生产方式为? ? ?间歇式 ?连续式 ?半间歇式 ?不确定 评价化工生产效果的常用指标有（ ） ?停留时间 ?生产成本 ?催化剂的活性 ?生产能力 ?转化率指的是? ? ?生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数 生产过程中得到的产品量占理论上所应该得到的产品量的百分数 生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比 在催化剂作用下反应的收率 ? 电解工艺条件中应控制盐水中 ? ? 、 ? ?等杂质总量小于（ ? ? ???? ? ?????? ? ???? ? ?????? ?带有循环物流的化工生产过程中的单程转化率的统计数据（ ）总转化率的统计数据。 ?大于 ?小于 ?相同 ?无法确定 ? （ ）表达了主副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。 ?转化率 ?选择性 ?收率 ?生产能力 ? 三合一石墨炉是将合成、吸收和（ ）集为一体的炉子。 ? 干燥 ? 蒸发 ? 冷却 ? 过滤
化工工艺学习题全集
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。 55. 精细化学品是指小吨位、高附加值、具有特定用途或功能的化工产品。 56. 精细化学品生产常用的单元反应有磺化、硝化、氯化。 57. 绿色化学目标为任何一个化学的活动，包括使用的化学原料、化学和化 工过程、以及最终的产品，对人类的健康和环境都应该是友好的。 58. 高分子化合物是指相对分子量高达104 ~106 的化合物。 59. 高分子聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。 60. 石油化工中的三大合成材料指合成塑料、合成橡胶、合成纤维。 61. 常用的塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)。 62. 常用的合成纤维有涤纶、锦纶和腈纶。 63. 根据介质不同，聚合方法有四种，分别是本体聚合、溶液聚合、乳液聚 422 CH +H O CO+3H →422 CH +1/2O CO+2H →
化学工艺学复习思考题
化学工艺学复习思考题 第一章 1. 何谓化学工艺？ H2 2. 化学工业的特点是什么？ H6 3. 化学工业的原料资源是从何而来？ H8-9 4. 化学工业的主要产品有哪几类？ H10-14 第二章 1．名词解释：石油（H3）、天然气、干气、湿气（ H7）、煤、煤干馏、煤气化、煤液化（H8）、化工生产工艺流程、工艺流程图（H12-13）、生产能 力、生产强度、时空收率、转化率、选择性、收率（H14-16）、单程转化率、 全程转化率、一次转化率、总转化率、平衡转化率、一次收率、平衡产率、 总收率（H17-22）、催化剂（H32）、 2．石油组成？石油中的化合物可以分为哪三类？ H3 3．熟悉原油常、减压蒸馏工艺流程？ H4-5 4．试比较馏分油的化学加工（二次加工）中催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解所采用原料、生成的产物、催化剂及流程特点区别？ H6+书P15-19 5．煤的加工路线有哪三种？ 6．化工生产过程有哪三步？原理预处理、化学反应、产品分离及精制 H11 7．何谓对于多反应体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？（H14-22） 8．物料衡算及热量衡算。衡算的一般步骤 H42
9．催化剂有哪些基本特征？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？（H32） 10．哪些反应条件对化学平衡和反应速率有较大影响？H27-30 第三章 1．名词解释：热泵绝热精馏 2．根据热力学反应标准自由焓和化学键如何判断不同烃类的裂解反应难易程度、可能发生的裂解位置及裂解产物；解释烷烃、环烷烃及芳烃裂解反应规律，造成裂解过程结焦生炭的主要反应是哪些？书54-61 3．在原料确定的情况下，从裂解过程的热力学和动力学出发，为了获得最佳裂解效果，应选择什么样的工艺参数（停留时间、温度、压力……）,为什么？ 书66-70 4．提高反应温度的技术关键在何处？应解决什么问题才能最大限度提高裂解温度？书72-73 5．为了降低分压，通常加入稀释剂，试分析稀释剂加入量确定的原则是什么？ H14, H18 6．试讨论影响热裂解的主要因素有哪些？裂解原料，裂解温度和停留时间、烃分压、裂解深度书71-78 7．裂解气出口的急冷操作目的是什么？可采取的方法有几种，你认为哪种好。 为什么？H23-24 8．了解裂解炉的清焦原理，什么情况下需清焦？可采取的方法有几种？ H26 9．裂解气进行预分离的目的和任务是什么？裂解气要严格控制的杂质有哪些？ 这些杂质存在的害处？用什么方法除掉这些杂质，这些处理方法的原理是什
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下列过氧化物中活性最高的是 A：过氧化物二正丁烷 B：过氧化物二异丁烷 C：过氧化物二正癸烷 D：过氧化物二异癸烷 参考答案：A 第2题[单选题] 难度系数（一般） Arrhenius方程能适用的反应是() A：基元反应 B：简单反应 C：复杂反应 参考答案：A 第3题[单选题] 难度系数（一般） 同一过氧化物，在下列溶剂中分解速率最快的是 A：石油醚 B：苯 C：甲醇 参考答案：C 第4题[单选题] 难度系数（一般） 下列无机矿的热法加工中，不需要添加其他物料的有() A：焙烧 B：煅烧 C：烧结 参考答案：B 第5题[单选题] 难度系数（一般） 硫酸生产方法中得到硫酸浓度最高的生产方法是 A：塔式法 B：铅式法 C：接触法 参考答案：C 第6题[单选题] 难度系数（一般） 下列物质中分子量最低的是： B ，分子量分布最窄的是 A：橡胶 B：纤维 C：塑料 参考答案：B
第7题[单选题] 难度系数（一般） 二氧化硫催化氧化反应最适宜温度随转化率增加而() A：增加 B：降低 C：不变 参考答案：B 第8题[单选题] 难度系数（一般） 相对密度小于() 的原油可判定是轻质油 A：1.05 B：1.0 C：0.9 D：0.75 参考答案：C 第9题[单选题] 难度系数（一般） 下列物质中是天然高分子的有 A：蚕丝 B：丁苯橡胶 C：聚乙烯 D：尼龙 参考答案：A 第10题[单选题] 难度系数（一般） 相同温度下，二氧化硫催化氧化反应转化率越高，反应速度() A：越快 B：越慢 C：不变 参考答案：B 第11题[单选题] 难度系数（一般） 温度增加对二氧化硫催化氧化反应速度的影响规律是 A：先降低后增加 B：先增加后降低 C：一直增加 D：一直降低 参考答案：B 第12题[多选题] 难度系数（一般） LDPE制备过程中，可以提高聚合物分子量的因素有 A：提高压力 B：提高引发剂浓度 C：提高温度 D：延长停留时间