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1、化工工艺学复习题初步整理1 绪论1. 把握以下概念化学工业：又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造业。化学工艺学：即化工生产技术，系指将原料物质主要经过化学反响转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。化学工程学：化学工程学主要争论：化学工业和其它过程工业生产中所进展的化学过程和物理过程的共同规律，它的一个重要任务就是争论有关工程因素对过程和装置的效应，特别是放大中的效应。2. 现代化学工业特点。1. 原料、生产方法和产品的多样性与简洁性；2. 向大型化、综合化进展，精细化率也在不断提高；3. 是多学科合作、生产技术密集型的生产部门；4. 重视能量合理
2、利用,以及承受节能工艺和方法；5. 资金密集，投资回收速度快，利润高；6. 化工生产中易燃、易爆、有毒照旧是现代化工企业首要解决的问题。3. 化学工业进展方向。1. 面对市场竞争猛烈的形势，乐观开发高技术，缩短技术、工艺工业化的周期，加快产品更和升级的速度；2. 最充分、最彻底地利用原料；3. 大力进展绿色化工；4. 化工过程要高效、节能和智能化；5. 实施废弃物的再生利用工程。4化学工业的原料资源自然资源：矿物、生物、空气和水。矿物资源：金属矿、非金属矿、化石燃料矿生物资源：农、林、牧、副、鱼的植物体和动物体另外：再生资源废物利用化学工业主要产品无机化工产品：酸、碱、盐根本有机化工产品：乙烯
3、、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔、萘、合成气等。高分子化工产品：塑料、合成橡胶、合成纤维、橡胶制品、涂料和胶粘剂等。精细化工产品：涂料、外表活性剂、粘合剂、催化剂、食品添加剂等。生物化工产品：甘油、柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸、各种氧基酸、酶制剂、核酸、生物农药、饲料蛋白抗生素、维生素、甾体激素、疫苗等。2 化学工艺的共性学问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答：根本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有 90 来源于石油和自然气，有机化工产品的上游原料之一：三烯主要由石油制取；自然气的热值高、污染少、是一种清洁能源，同时又是石油化工的重要原料资源；从煤中
4、可以得到多种芳香族化合物，是精细有机合成的主要原料，煤的综合利用可为能源化工和冶金供给有价值的原料。他们的综合利用途径有哪些石油：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、焦化等。自然气：自然气制氢气和合成氨； 自然气经合成气路线的催化转化制原料和化工产品； 自然气直接催化转化成化工产品；自然气热裂解制化工产品；甲烷的氯化、硝化、氨氧化和硫化制化工产品；湿气自然气中 C2C4 烷烃的利用。煤：煤干馏高温干馏/炼焦、低温干馏煤气化煤液化煤的直接液化、间接液化。2. 自然气是如何分类与加工利用的自然气的分类：主要成分为甲烷干气：CH490%
5、湿气 ：C2C5 15%20%或以上富气: C3以上烃94106m3 贫气: C3以上烃94106m3 自然气的加工：1 自然气制氢气和合成氨2 自然气 经合成气路线催化转化制燃料和化工产品3 自然气直接催化转化为化工产品4 热解制化工产品5 甲烷的氯化，硝化，氨氧化，硫化制化工产品6 湿性自然气中 C2C5 烷烃的利用3. 生物质和再生资源的利用前景如何答：生物质和再生资源的进展既能解决能源的替代问题，又为农业、自然资源供给了的进展空间，使其产业化、现代化、变无用为有用，清洁、环保，增加其价值和使用价值。农、林、牧、副、渔业的产品及其废物等生物质可通过化学或生物化学方法转变为根底化学品或中间
6、产品等；工农业和生活废料在原则上都可以回收处理、加工成有用的产品，这些再生资源的利用不仅可以节约自然资源，而且是治理污染、保护环境的有效措施之一。4. 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：工艺流程的组织要有化学物理的理论根底，工程学问与生产实践相结合， 还要借鉴前人的阅历。过程的设计方法有：推论分析法、功能分析法、形态分析法。1、推论分析法：是从目标动身，查找实现此目标的前提，将具有不同功能的单元进展规律组合，形成一个具有整体功能的系统。2、功能分析法：缜密的争论每个单元的根本功能和根本属性，然后组成几个可以比较的方案以供选择。3、形态分析法：是对每个可供方案晶型准确的分析
7、和评价，择优汰劣，选择其中的最正确方案。原则：是否满足所要求的技术指标；技术资料的完整性和可信度；经济指标的先进性；环境、安全和法律等。5. 何谓循环式工艺流程 它有什么优缺点概念：未反响的反响物从产物中分别出来，在返回反响器，其他的一些物料如溶液，催化剂溶剂等再返回反响器。优点：显著提高原料利用率，削减系统排放量，降低原料消耗，削减了对环境的污染；缺点：工艺流程较简洁。6. 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转化率：是指某一反响物参与反响而转化的数量占该反响物起始量的分率或百分率。选择性：指体系中转化成目的产物的某反映物量与曹家全部反响而转化的该反
8、响物总量之比。对于多反响体系，通常使转化转化率提高的反响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。7. 催化剂有哪三个根本些特征，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催化剂的根本特征：答：催化剂是参与了反响的，但反响终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化催化剂只能缩短到达化学平衡的时间即加速作用，但不能转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响。催化剂在化学生产中的作用：答：提高反响速率和选择性；改进操作条件；催化剂有助于开发的反响过程，进展的化工技术；催化剂在能源的开发和消退污染中可发挥重要作用。
9、生产中正确使用催化剂的方法：答：催化剂的使用性能有：活性、选择性、寿命寿命受化学稳定性、热稳定性、力学性能稳定性、耐毒性等性能的影响，所以在催化剂的使用中除了应研制具有优良性能、长寿命的催化剂外，在生产中必需正确操作和把握催化剂的各项反响参数，防止损害催化剂。8. 计算：见教材13. 一氧化碳与水蒸气发生的变换反响为 COH2OCO2+H2，假设初始混合原料的摩尔比为 H2O CO2 1 。反响在 500进展，此温度下反响的平衡常数=p(COK2) p(H )2= 4.88 ，求反响后混合物的平衡组成和 CO 的平衡转化Pp(CO) p(H O)2率。12. 某燃料气含有 30CS2、26C2
10、H6、14CH4、10H2、10N2、6O2 和 4 CO，与空气一起燃烧，产生的烟道气含有 3SO2、4CO，其余为 CO 2、H2O、O2 和 N2。求空气的过剩百分数。15. 将纯乙烷进展裂解制取乙烯，乙烷的单程转化率为 60，每 100kg 进裂解器的乙烷可获得乙烯，裂解气经分别后，未反响的乙烷大局部循环回裂解器(设循环气只是乙烷)，在产物中除乙烯及其他气体外，尚含有 4kg 乙烷。求生成乙烯的选择性、乙烷的全程转化率、乙烯的单程收率、乙烯全程收率和全程质量收率。20.分别计算一氧化碳和水蒸气变换反响在 25和 315时的反响热，压力均为105 Pa。3 烃类热裂解1. 什么叫烃类的热
11、裂解答：烃类热裂解法是将石油系烃类原料(自然气、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响，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其它分子量不同的轻质和重质烃类。2. 烃类裂解过程中可能发生那些化学反响一次反响与二次反响有何区分大致可得到哪些产物烃类热裂解过程中可能发生的化学反响：答：烷烃：脱氢反响、断链反响、环化脱氢反响；烯烃：断链反响、脱氢反响、歧化反响、双烯合成反响、芳构化反响；环烷烃：断裂开环反响、脱氢反响、侧链断裂及开环脱氢反响；芳烃：烷基芳烃的侧链断裂和脱氢反响，芳烃缩合、进一步成焦的反响；结焦生炭反响。一次反响与二次反响的区分及产物：答：一次反响是指原料烃在
12、裂解过程中首先发生的原料烃的裂解反响，二次反响则是指一次反响产物连续发生的后继反响。生成目的产物乙烯、丙烯的反响属于一次反响，是期望发生的反响，应促进。乙烯、丙烯消逝，生成相对分子质量较大的液体产物以至结焦生炭的反响式二次反响，是不期望发生的反响，这类反响的发生，不仅多消耗了原料，降低了主产物的产率，而且结焦生炭会恶化传热，堵塞设备，对裂解操作和稳定生产都带来极不利的影响，应设法抑制其进展。3. 试从化学热力学的方法来分析比较在 1000K 时苯发生如下两反响时哪个反响占优势并说明含苯较高的原料在 1000K 时进展裂解的过程，主要趋向是增产乙烯还是增大结焦趋向。4. 各族烃类热裂解反响规律是
13、什么各族烃的裂解反响规律。答：1烷烃：正构烷烃在各族烃中最利于乙烯、丙烯的生成。烷烃的相对分子质量愈小，其总产率愈高。异构烷烃的烯烃总产率低于同碳原子数的正构烷烃，但随着相对分子质量的增大，这种差异减小；（2） 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；（3） 环烷烃：在通常裂解条件下，环烷烃生成芳烃的反响优于生成单烯烃的反响，相对于正烷烃来说，含环烷烃较多的原料丁二烯、芳烃的收率较高，而乙烯的收率较低；（4） 芳烃：无烷基的芳烃根本上不裂解为烯烃，有烷基的芳烃，主要是烷基发生断碳键和脱氢反响，而芳环保持不变，易脱氢缩合为多环芳烃，从而有结焦的倾向。各族烃的裂
14、解难易程度挨次：正烷烃异烷烃环烷烃六碳环五碳环 芳烃；随着碳原子数的增多，该规律减弱。5. 试分析为什么烷烃是裂解制氢的抱负原料答：各种烃的裂解性能可以用PONA 值来评价。烷烃P的氢含量最高，氢含量越高，乙烯收率越高，相应的氢收率越高。烷烃的特性因数K 最高， 它反映了烃的氢饱和程度，乙烯和丙烯收率随K 值增大而增加。关联指数BMCI 值烷烃最低，BMCI 值与烯烃产率呈负线性相关，因此烷烃有利于制氢。6. 以己烷为例说明丁烷在裂解中可能进展的一级反响和二级反响，它的裂解产物可能有哪些7. 裂解过程中是如何结焦和生炭的答：烯烃经过炔烃中间阶段而生碳。裂解过程中生成的乙烯在9001000 或更
15、高温度经过乙炔阶段而生碳CH2=CH2 -H CH2=CH-H CHCH -H CHC-H CC -H Cn经过芳烃中间阶段而结焦：萘 -H 二联萘-H 三联萘-H 焦8. a 甲基戊烷n=6：管式炉裂解，760时停留时间为秒，试求转化率。9. 正己烷管式炉裂解，炉出口温度为 760，转化率为%， k =，求停留时间。610. 裂解时间和裂解温度有什么关系应当如何选用答：裂解温度与停留时间是一组相互关联不行分割的参数。从裂解反响动力学可知，对给定原料而言，裂解深度取决于裂解温度和停留时间。高温短停留时间则是改善裂解反响产品收率的关键。在一样裂解深度条件下，高温-短停留时间的操作条件可获得较高的
16、烯烃、炔烃收率，抑制芳烃生成的反响，并削减结焦。11. 用热力学、动力学综合分析，说明裂解反响应在高温、短停留时间下进展是必要的。答：1从化学平衡的角度，如使裂解反响进展到平衡，所得烯烃很少，最终生成大量氢和碳，为获得更多烯烃，应承受尽可能短的停留时间，乙烷裂解生成乙烯的反响平衡常数 Kp1、Kp1a远大于乙烯消逝的反响平衡常数K ,随着温度的上升，各平衡常数均增加，而 K 、K 与 K 的差距更大。p2p1p1ap2乙炔结碳反响的平衡常数 K虽然远高于 K 、K，但其随温度的上升而p3p1p1a减小，因此提高裂解温度对生成烯烃是有利的。2 从动力学角度分析， 烃类裂解的主反响可按一级反响处理
17、kt=ln(1/1-X) 反响速率 k 是温度的函数,k=AE/RT，可见反响速率随温度增高而变大，高温裂解有利于裂解反响中一次反响的进展，因此高温有利于裂解反响的进展。短停留时间可抑制二次反响的进展，提高产品转化率。12. 压力对裂解反响有何影响。答：压力转变反响物浓度，压力降低，对一次反响不利，但对二次反响更不利。所以压力降低，可增大一次反响和二次反响相对速率。承受参与稀释剂的方法实现降压目的的缘由：答：添加稀释剂可降低烃分压，这样设备仍可在常压或正压操作，而烃分压则可降低。承受水蒸气做稀释剂的优点：裂解反响后通过急冷即可实现稀释剂与裂解气的分别，不会增加裂解气的分别负荷和困难；水蒸气热容
18、量大，使系统有较大热惯性，当操作供热不平稳时，可以起到稳定温度的作用，保护炉管防止过热；抑制裂解原料所含硫对镍铬合金炉管的腐蚀；脱除积炭，炉管的铁和镍能催化烃类气体的生碳反响。、型管式裂解炉的构造特点如何答：SRT-型裂解炉承受多程等径辐射盘管，从 SRT-型裂解炉开头，承受分支变管径辐射盘管在入口段承受多根并联的小口径炉管，而出口段则承受大口径炉管，沿管长流通截面积大体保持不变，随着炉型的改进， 辐射盘管的程数逐步削减，管径缩短。SRT-型炉的工艺的性能和 SRT- 型炉根本一样，但炉内管排由四组增加到六组。14. 裂解气预分馏的任务：答：尽可能降低裂解气温度，保证裂解气压缩机的正常运转并降
19、低功耗；尽可能分馏出裂解气的重组分，削减进入压缩分别系统的负荷；在裂解气预分馏过程中将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分别回收，用以再发生稀释蒸汽，削减污水排放量；在预分馏过程中连续回收裂解气低能位热量。裂解气净化的任务：答：裂解气中含 H2S,CO2,H2O,C2H2,CO 等气体杂质，这些杂质的含量虽不大， 但对深冷分别过程是有害的，而且这些杂质不脱除，会使产品达不到规定的标准，为到达产品所要求的规格，必需脱除这些杂质，对裂解气进展净化。裂解气分别的任务：答：裂解气中含有的酸性气体对裂解气分别装置以及乙烯和丙烯衍生物加工装置都会有很大的危害，因此，在裂解气精馏分别之前，需将裂解气中的酸性气
20、体脱除干净。15. 了解并画出三种有代表性深冷分别流程方框图。16. 裂解气中酸性气体、水份、炔烃、CO2 有何危害如何脱除裂解气中酸性气体的危害：答：裂解气中含有的酸性气体对裂解气分别装置以及乙烯和丙烯衍生物加工装置都会有很大的危害：CO2 会在低温下结成干冰，造成深冷分别系统设备和管道堵塞，H2S 可造成加氢脱炔催化剂和甲烷化催化剂中毒。脱除方法：碱洗法、乙醇胺法裂解气中水分的危害：答：水分带入低温分别系统会结冰造成冻堵，也会在加压和低温条件下与烃类生成白色结晶水合物，在设备和管路内积存造成堵塞现象；脱除方法：吸附法进展枯燥裂解气中炔烃的危害：答：可能影响催化剂寿命，恶化产品质量，形成担忧
21、全因素，产生不期望的副产品。脱除方法：溶剂吸取法和催化加氢法脱炔17. 裂解气为何要压缩又为何要进展多段压缩对裂解气进展压缩的缘由：答：裂解气中很多组分在常压下都是气体，其沸点很低，常压下进展各组分精馏分别，则分别温度很低，需要大量冷量，为了使分别温度不太低，可适当提高分别压力，即对裂解气进展压缩。对裂解气进展多级压缩的缘由：答：节约压缩能耗；降低出口温度；削减分别净化负荷18. 何为深冷分别法 何为冷箱前冷流程和后冷流程是如何来提高乙烯回收率的深冷分别法：实质就是气体液体化技术。通常承受机械方法，如用节流膨胀或绝热膨胀等方法，把气体压缩、冷却后，利用不同气体沸点上的差异进展精馏，使不同气体得
22、到分别。冷箱：是一组高效、绝热保冷的低温换热设备，它由构造紧凑的高效板式换热器和气液分别器所组成。由于低温极易散冷，要求极其严密的绝热保冷，故用绝热材料把换热器和分别器均包装在一个箱形物内，称之为冷箱。前冷流程提高乙烯回收率的方法：答：前冷是冷箱放在脱甲烷塔之前来处理脱甲烷塔的进料。由于氢气大局部在前冷箱中已经分出，所以提高了脱甲烷塔进料的 C /H 的摩尔比，从12而提高了乙烯回收率。后冷流程提高乙烯回收率的方法：答：后冷流程是冷箱放在脱甲烷塔之后来处理塔顶气体。经过预处理以后的裂解气，经脱甲烷塔、回流罐去第一冷箱换热的不凝气体中，含有3 4%的乙烯，通过冷箱把尾气中的乙烯含量降低到 2%左
23、右，可以多回 2% 左右的乙烯；并且还能获得浓度为 7080%的富氢气体。4 芳烃转化过程1.简述芳烃转化反响作用芳烃用途、来源及如何分别芳烃转化反响作用：答：不同来源的各种芳烃馏分组成是不同的，能得到的各种芳烃的产量也不同，因此如仅从这些来源来获得各种芳烃的话，必定会发生供需不平衡的矛盾，因此就开发了芳烃的转化工艺，以便依据市场的供求，调整各种芳烃的产量。芳烃的来源：答：芳烃最初全部来源于煤焦化工业，现今石油芳烃是芳烃的主要来源，石油芳烃主要来源于石脑油重整生成油及烃裂解生产乙烯副产的裂解汽 油。芳烃的用途：答：1.芳烃中的“三苯”苯、甲苯和二甲苯和烯烃中的“三烯”乙烯、丙烯和丁二烯是化学工
24、业的根底原料，具有重要的地位。2. 苯可用来合成苯乙烯、环己烷、苯酚、苯胺及烷基苯；3. 甲苯不仅是有机合成的优良溶剂，而且还可以合成异氰酸酯、甲酚，或通过歧化和脱烷基制苯；4. 对二甲苯主要用于生产对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，与乙二醇反响生成的聚酯用于生产纤维、胶片和树脂，是重要的合成纤维和塑料之一；5. 邻二甲苯主要用来生产邻苯二甲酸酐，进而生产增塑剂；6. 间二甲苯主要用来生产间苯二甲酸及少量的间苯二腈，后者是生产杀菌剂的单体，间苯二甲酸则是生产不饱和聚酯树脂的根底原料；7. 乙苯主要用于制取苯乙烯，进而生产丁苯橡胶和苯乙烯塑料等； 芳烃组分中，异丙苯主要用于生产苯酚/丙酮的量最大；9
25、. 对二乙苯用作对二甲苯吸附分别中的脱附剂；10. 萘用来生产染料、鞣料、润滑剂、杀虫剂、防蛀剂等。芳烃的分别方法：答：溶剂萃取利用一种或两种以上的溶剂对芳烃和非芳烃选择溶解分别出芳烃；萃取蒸馏在萃取蒸馏塔中把溶剂萃取和蒸馏两种过程结合起来。2. 芳烃转化反响类型，反响机理，芳烃转化反响承受哪几种催化剂芳烃转化反响类型：答：异构化反响；歧化反响；烷基化反响；烷基转移反响；脱烷基化反响芳烃转化反响机理：答：芳烃的转化反响都是在酸性催化剂存在下进展的，具有一样的离子反响机理。反响历程包括：正烃离子的生成及正烃离子的进一步反响。芳烃的异构化、歧化、烷基转移和烷基化都是按离子型反响机理进展，正烃离子格
26、外活泼，在其寿命时限内可参与多方面反响，造成各类芳烃转化反响产物简洁化。芳烃转化反响所用催化剂：答： 酸性卤化物：AlBr3、AlCl3、BF3 等 固体酸：浸附在适当载体上的质子酸；浸附在适当载体上的酸性卤化物；混合氧化物催化剂；贵金属氧化硅氧化铝催化剂；分子筛催化剂3. 甲苯歧化主副反响主反响： 2甲苯 苯+邻二甲苯副反响：产物二甲苯的二次歧化 产物二甲苯与原料甲苯或副产物多甲苯之间的烷基转移反响甲苯的脱烷基反响芳烃的脱氢缩合生成稠环芳烃和焦4. 工业上C8 芳烃异构化目的是什么简述以Pt/Al2O3 为催化剂C8 芳烃异构化工艺过程。目的是削减异构扮装置的物料循环量，提高原料转化率。整个
27、异构化过程包括加氢、异构和脱氢等反响。催化剂：可使二甲苯之间异构化，也可使一本异构化为二甲苯；具有较好的活性和选择性。5. 烃烷基化反响在工业中有哪些应用化学过程中主副反响是什么简述用传统的无水三氯化铝法生产烷基苯工艺流程，该方法与高温均相无水三氯化铝法比较有何不同答：芳烃分子中苯环上的一个或几个氢呗烷基所取代生成烷基芳烃的反响成为芳烃烷基化。主要应用于生产乙苯、异丙苯和十二烷基苯等。芳烃烷基化反响化学过程中主副反响：主反响：C H 气+CH =CH C H -C H 气 乙苯6 6226 52 5C H 气+CH CH=CH C H -CH(CH ) 气6 6226 53 2C H 液+CH
28、 =CH C H -C H 液6 6226 52 5副反响：多烷基苯的生成、二烷基苯的异构化反响、烷基转移反响、芳烃缩合和烯烃聚合反响。用传统的无水三氧化铝法生产烷基苯的工艺流程：答：在低温95低压下，在搪玻璃的反响器中参与 AlCl3 催化剂配位化合物、苯和循环的多乙苯混合物，搅拌使催化剂配位化合物分散，向反响混合物中通入乙烯，乙烯根本上完全转化。由反响器出来的物流约由 55%未转化的苯、35%38%乙苯、15%20%多乙苯混合有机相和 AlCl3 配位化合物组成。冷却分层，AlCl3 循环返回反响器，少局部被水解成Al(OH)3 废液。有机相经水洗和碱洗除去微量 AlCl3 得到粗乙苯，最
29、终经三个精馏塔分别得到纯乙苯。传统的无水三氧化铝法与高温均相无水三氧化铝法比较有何不同答：不同的是高温均相无水三氧化铝法应用了一种有内外圆筒的烷基化反响器。乙烯、枯燥的苯、三氧化铝配位化合物先在内筒反响，在此内筒内乙烯几乎全部反响完，然后物料折入外筒使多乙苯发生烷基转移反响。6. 芳烃脱烷基的方法有哪几种工业上主要应用是什么答：烷基芳烃的催化脱烷基；烷基芳烃的催化氧化脱烷基；烷基芳烃的加氢脱烷基；烷基苯的水蒸气脱烷基法。工业上主要应用的是：甲苯脱甲基制苯、甲基萘脱甲基制萘。7. 如何从 C8 芳烃中分别出邻二甲苯和乙苯又如何把对、间二甲苯进展分别简述分别原理。邻二甲苯的分别：C8 芳烃中邻二甲
30、苯的沸点最高，与关键组分间二甲苯的沸点相差，可以用精馏法分别，精馏塔需 150200 块塔板，两塔串联， 回流比 710，产品纯度为 98。乙苯的分别：C8 芳烃中乙苯的沸点最低，与关键组分对二甲苯的沸点仅差， 可以用精馏法进展分别，但较困难。工业上分别乙苯的精馏塔实际塔板数达 300400相当于理论塔板数 200250，三塔串联，塔釜压力，回流比 50100，可得纯度在以上的乙苯。其它方法有络合萃取法和吸附法。对二甲苯的分别：深冷结晶分别法：深度冷却至6075，熔点最高的对二甲苯首先被结晶出来。工业上一般承受二段结晶工艺络合分别法 模拟移动床吸附分别法：在移动床中固体吸附剂和液体做相对移动，
31、并反复进展吸附和脱附的传质过程被分别物质 A 比 B 有更强的吸附力，吸附剂自上而下，脱附剂 D 逆流而上，将被吸附的 A 与 B 可逆地置换出来， 被脱附下来的 D 与 A、D 与 B 分别从吸附塔引出，经过蒸馏可将 D 与 A 和 D 与 B 分开。脱附剂再送回吸附塔循环使用。间二甲苯的分别：络合萃取分别法：C8 芳烃四个异构体与 HF 共存于一个系统时，形成两个相互分别的液层，上层为烃层，下层为 HF 层。参与 BF3 后，发生化学反响而生成在 HF 中溶解度大的配位化合物，由于间二甲苯碱度最大，所形成的配位化合物稳定性最大，故能在系统中发生置换反响，置换结果：HFBF3 层中的间二甲苯
32、浓度越来越高，烃层中的间二甲苯浓度越来越低，从而到达选择分别的目的。8. 工业上吸附分别对、间二甲苯分别性能较好的吸附剂是什么答：吸附剂：KBaY 型分子筛；脱附剂对二甲苯：芳香烃甲苯、二乙苯、对二乙苯正构烷烃等，不能含苯。7 烃类选择性氧化1. 氧化反响有哪些特征答：反响放热量大；反响不行逆；氧化途径简洁多样；过程易燃易爆2. 工业上常用的均相催化氧化可分哪两类它们的主要差异是什么答：催化自氧化 络合催化氧化均相配位催化氧化主要差异在于：在均相配位催化氧化反响中，催化剂由中心金属离子与配位体构成，。过渡金属离子与反响物形成配位键并使其活化，使反响物氧化，而金属离子或配位体被复原，然后，复原态
33、的催化剂再被分子氧氧化成初始状态完成催化循环过程。而催化自氧化是通过金属离子的单电子转移引起链引发和氢化过氧化物的分解来实现氧化的过程。3. 何为催化氧化诱导期，氧化促进剂有何作用催化氧化诱导期：在自氧化反响过程中，从链引发到链反响开头，必定有一自由基浓度的累积阶段，在此阶段，观看不到氧的吸取，一般称为诱导期。氧化促进剂的作用：氧化促进剂又称助催化剂，能缩短反响诱导期或加速反响的中间过程。4. 非均相催化氧化与均相催化氧化有何不同之处答：与均相催化氧化相比，非均相催化氧化过程具有以下特点：固体催化剂的活性温度较高，反响通常在较高温度下进展，一般高于150。反响物料在反响器中流速快，停留时间短，
34、单位体积反响器的生产力气高，适于大规模连续生产。反响过程要经受集中、吸附、外表反响、脱附和集中等多个步骤，反响过程的影响因素较多。反响物料与空气或氧的混合物存在爆炸极限问题，需特别关注安全生产。5. 乙烯直接氧化生成环氧乙烷工业上承受什么形式反响器，所承受催化剂中各组分作用是什么影响乙烯环氧化反响有哪些因素答：承受列管式固定床反响器；所承受催化剂为银催化剂。载体作用：提高活性组分银的分散度，防止银的微小晶粒在高温下烧结。助催化剂作用碱金属助催化剂：使载体外表酸性中心中毒，以削减副反响的进展。抑制剂的作用：使催化剂外表局部可逆中毒，使活性适当降低，削减深度氧化，提高选择性。活性组分银：高银含量催
35、化剂，可提高催化剂的活性。影响乙烯环氧化反响的因素有：反响温度空速反响压力原料配比及致稳气原料气浓度乙烯转化率6. 简述丙烯腈氨氧化合成丙烯腈的工艺流程，在反响局部中为何要除去未反响的氨回收局部中为何要承受水为吸取剂，粗丙烯腈精制加对苯二酚、醋酸、二氧化硫的目的是什么，粗乙腈为何精制较难答：氨在碱性介质中会会发生一系列副反响，生成的物质会堵塞管道，各种加成反响导致产物丙烯腈和 HCN 的损失，降低了回收率，因此氨必需准时除去。7. 丙烯腈氨氧化合成丙烯腈回收局部中为何承受水为吸取剂答：从氨中和塔出来的反响气中，有大量惰性气体，产物丙烯腈浓度很低， 丙烯腈及副产物乙腈、氢氰酸等溶于水，被水吸取，
36、惰性气体不溶于水。因此用水作吸取剂。8. 粗丙烯腈精制加对苯二酚、醋酸、二氧化硫的目的是什么答：回收和精制局部处理的物料丙烯腈、丙烯醛、氢氰酸等都易于自聚，聚合物会堵塞塔盘和填料、管路，因此处理中需参与阻聚剂，聚合机理不同，参与的阻聚剂也不同。丙烯腈的阻聚剂是对苯二酚；氢氰酸在碱性条件下易聚合，因此需参与酸性阻聚剂：气相时承受二氧化硫做阻聚剂，液相时承受醋酸作阻聚剂。7. 定床、流化床反响器构造优缺点有哪些何为“热点”，工业上如何来解决“热点”的危害固定床反响器构造的优缺点：答：优点：气体在床层内流淌接近平推流，返混小；可抑制串联副反响的发生，提高选择性；对催化剂的强度和耐磨性能要求低。缺点：
37、构造简洁，催化剂装卸困难，空速较小，生产力气比流化床反响器小。流化床反响器构造的优缺点：答：优点：构造简洁，催化剂装卸简洁，空速大，有良好的传热速率，反响器内温度军一，温差小，反响温度易把握。缺点：返混现象严峻，有些反响物停留时间短，有些又太长，串联副反响严峻，转化率低，对催化剂强度要求高，需配备高效率的旋风分别器。工业上如何解决“热点”的危害：答：在原料气中参与微量抑制剂，使催化剂局部中毒以把握活性 在反响管进口段填用惰性载体西施的催化剂或局部老化的催化剂，以降低入口段的反响速率和放热速率 承受分段冷却法8、当以萘为原料生产苯酐时,萘在空气中的质量浓度达 80120g/m(标准状态), 处在
38、爆炸极限内,生产中如何避开爆炸的发生答：尽量缩小邻二甲苯与空气混合之处和进入装催化剂管之间的空间；反响器壁厚略为加大，并装备防爆膜、安全阀；承受大热容催化剂；使用高线速、防静电等措施。8. 何为爆炸极限何为氧的极限浓度爆炸极限：选择性氧化过程中，烃类及其衍生物的气体或蒸汽与空气或氧化 物形成混合物，在确定的浓度范围内，由于引火源如明火、高温 或静电火花等因素的作用，该混合物会自动快速发生支链型连锁 反响，导致极短时间内体系温度和压力急剧上升，火焰快速传播， 最终发生爆炸。该浓度范围称为爆炸极限。氧的极限浓度：爆炸极限对应的氧浓度称为氧的极限浓度。一、名词解释1. 化学工艺：即化学生产技术，系指
39、将原料物质主要经过化学反响转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。2. 化学工艺学：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. 化学工程学：主要争论化学工业和其它过程工业生产中所进展的化学过程和物理过程的共同规律4. 化工生产工艺流程：原料需要经过包括物质和能量转换的一系列加工，方能转变成所需产品，实施这些转换需要有相应的功能单元来完成，按物料加工顺5石油芳烃：石油的组成之一。6. 油田气：自然气又称油田气、石油气、是有伴生气。开采石油时，只有气体称为自然气。石油和石油气，这个石油气称为油田气或称石油伴生气7. 转化率：指某一反响物参
40、与反响而转化的数量占该反响物起始量的分率或百分率，用 X 表示。X某一反响物的转化量/该反响物的起始量8. 一次反响：一次反响指原料在反响过程中首次发生的反响9. 二次反响：一次反响指原料在反响过程中首次发生的反响10. 停留时间：是指在稳定态时，物质从进入反响器到离开该库所度过的平均时间11. 焦；原料经蒸馏将重质油分别后，重质油再经裂解过程转化而成的产品。12. 产气率：收率：Y转化为目的产物的某反响物的量/该反响物的起始量 YSX13. 单程转化率：系指原料每次通过反响器的转化率。14. 冷箱：是一组高效、绝热保冷的低温换热设备，它由构造紧凑的高效板 式换热器和气液分别器所组成。由于低温
41、极易散冷，要求极其严密的绝热保冷，故用绝热材料把换热器和分别器均包装在一个箱形物内，称之为冷箱。15. 诱导期：在自氧化反响过程中，从链引发到链反响开头，必定有一自由基浓度的累积阶段，在此阶段，观看不到氧的吸取，一般称为诱导期。16. 焦化芳烃：来源于煤焦化工业的芳烃。17. 芳烃转化：利用异构化反响、歧化反响、烷基化反响；烷基转移反响； 脱烷基化反响到达各芳烃之间的转化工艺，以便依据市场的供求，调整各种芳烃的产量。18. 自氧化：指具有自由基链式反响特征，自动加速氧化反响。19. 络合催化氧化：以过渡金属络合物为催化剂进展的氧化反响。20. 爆炸极限：选择性氧化过程中，烃类及其衍生物的气体或
42、蒸汽与空气或氧化物形成混合物，在确定的浓度范围内，由于引火源如明火、高温或静电火花等因素的作用，该混合物会自动快速发生支链型连锁反响，导致极短时间内体系温度和压力急剧上升，火焰快速传播，最终发生爆炸。该浓度范围称为爆炸极限。21.减压渣油：也称减压蒸馏渣油。从炼油厂减压塔底抽出的残渣油。可作为溶剂脱沥青、减粘裂化、延迟焦化、氧化沥青的原料，也可通过调入各种油品生产各种锅炉用的燃料油或加工成各种用途的石油沥青。22. 自由基：是含有一个不成对电子的原子团，化学性质极为活泼，易于失去电子氧化或获得电子复原，特别是其氧化作用强，故具有猛烈的引发脂质过氧化的作用23. 生产强度：为设备的单位特征几何量的生产力气。即设备的单位体积的生产力气或单位面积的生产力气。