化工工艺学-从业人员考试题.docx

《化工工艺学-从业人员考试题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工工艺学-从业人员考试题.docx（86页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、化工工艺学-从业人员考试题第一章绪论1、化工工艺学：研究由化工原料到化工产品的转化工艺，系指原料物质经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转化的全部化学和物理的措施。2、化工工艺学是研究、丙烯、丁二烯；苯、甲苯、二甲苯以及乙快和蔡。3、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。第二章化工原料1、化学工业的主要原料：包括煤、石油、天然气和农副产品等。2、煤的化工利用途径主要有煤干储、煤气化、煤液化、煤制电石。3、对石油进行一次加工和二次加工。一次加工方法为常压蒸储和减压蒸储；二次加工主要方法有：催化重整、催化

2、裂化、加氢裂化和燃类热裂解等。4、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5、煤的干储在隔绝空气条件下加热煤，使其分解的过程，形成气态（煤气）、液态（焦油）和固态（半焦或焦炭）.6、煤的气化以煤、焦炭（半焦）为原料，以水蒸汽、氧气或空气为气化剂，在高温（9001300）条件下，转化成主要含有氢气和一氧化碳的过程。7、原油预处理：方法：用加破乳剂和高压电场联合作用的脱水脱盐一一电脱盐脱水。罐注水目的：溶解原油中结晶盐、减弱乳化剂作用、利于水滴聚集。原理：破乳剂和高压电场作用下破乳化，使水凝聚沉降分离。为什么原油要进行预处理：含盐、含水来源；含水一一增加燃料消耗和冷却水消耗；含

3、盐、一一在炉管、换热器管形成盐垢，堵塞管路；设备腐蚀8、原油常减压蒸储主要设备：常压塔，蒸储塔。原因：其中350以上的高沸点储分，在高温（400）会发生分解和缩合反应，产生焦炭，导致管路堵塞.现代技术通过减压蒸储可从常压重油中拔出低于550c的储分。9、辛烷值：概念：汽油在内燃机中燃烧时抗爆震性能指标。与汽油组分有关。辛烷值越大抗爆震性越好。规定：异辛烷的辛烷值为100,正庚烷为0,两者按不同比例混合成标准燃料油。提高方法：I、添加四醋酸铅（有毒，无铅汽油替代）II、催化裂化、催化重整得到芳煌、环烷烧、异构烷烽调整汽油（最好方法）IIL添加高辛烷值组分如MTBE （MTBE致癌作用）10、原油

4、二次加工概念：重质储分及渣油再进行化学结构上的破坏加工生成汽油、煤油等轻质油品过程。原油二次加工方法：热裂化、催化裂化、催化加氢裂化、催化重整。11、催化加氢裂化优点：（1）生产灵活性大；（2）产品收率高，质量好；（3）没有焦炭沉积，不需要再生催化剂，可采用固定床反应器;（4）总的过程是放热，反应器中需冷却；（5）加氢裂化所得的汽油辛烷值低，须经重整将它的辛烷值提高。12、催化重整：重要的二次加工方法，以石脑油为原料在催化剂作用下，烧类分子重新排列成新分子结构的工艺过程。目的：生产高辛烷值汽油组分，为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料，生产化工过程所需溶剂、油品加氢所需高纯度廉价氢气和民用燃料

5、液化气等副产13、催化重整工艺流程:1）预脱础和预分储工序：2）预加氢工序:脱除S、0、N、As等杂质。氢气在反应器中的作用是加氢，带出杂质气体和导出加氢反应产生的热量。3）催化重整工序：4）后加氢工序：在重整油中混入部分不饱和烧,它们若混入芳燃产品中，会使芳烧变色,质量变坏，故要在和预加氢基本相同的条件下再进行一次加氢操作。5）稳定系统6）芳煌抽提7）芳煌分离第三章无机化工合成氨1、合成氨生产过程：（1）原料气制备：用煤或原油、天然气制含氮、氢的原料气。(2)原料气净化：将CO、C02、S脱除到ppm级。(3)压缩和合成：高温、高压，净化后原料气经过压缩到1530MPa、450c左右，在催化

6、剂作用下在合成塔内生成氨。2、合成氨原料气制备二段转化目的和设备：目的：转化率高必须转化温度高，全部用高温度，设备和过程控制不利，设备费用和操作费用高。一段温度只在800。C左右，对合金钢管要求低，材料费用降低。在二段才通入空气，使与一段的H2反应产生高温，保证二段转化完全。因此，采用二段方式将一段转化气中的甲烷继续转化；加入空气提供合成氨反应需要的氮；燃烧部分转化气中的氢气为转化炉供热，设备：一段转化炉，二段转化炉3、合成氨原料气制备工艺条件：a.压力：34MPa,降低能耗，提高余热利用价值，减少设备体积降低投资;b.温度:一段炉温度760800,主要考虑投资费用及设备寿命c.水碳比：水碳比

7、高，残余甲烷含量降低，且可防止析碳。因此采用较高水碳比，约。d.空速：以整个原料气的干基、湿基，或以甲烷、氮气为基准。4、合成氨原料气制备中天然气蒸汽转化法原理与流程：CH4(g)+H20(g)=C0(g)+3H2 (g), 一定比例氢氮合成气预热后，进入加氢反应器和氧化锌脱硫罐，配入中压蒸气达到一定水碳比后进入一段转化炉，一段转化气再进入二段转化炉，与二段转化炉中的工艺空气汇合，通过催化剂床层继续反应。5、水煤气是以水蒸气为气化剂制得的煤气，主要成分是。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、和。6、煤为原料间歇制取半水煤气时，一个循环包括包括一下五个过程：(1)吹风阶段：空

8、气从炉底收入，进行气化反应，提高燃料层的温度(积蓄热量)，吹风气去余热回收系统或放空。(2)一次上吹制气阶段：水蒸气相加氮空气从炉底送入，经灰渣区预热进入气化区反应，生成的煤气送入气柜。此过程中，由于水蒸气温度较低，加上气化反应大量吸热，使气化区温度显著下降，而燃料层上部却因煤气的通过，温度有所上升，气化区上移，煤气带走的显热损失增加,因而在上吹制气进行一段时间后，应改变气体流向。(3)下吹制气阶段：水蒸气和加氮空气从炉顶自上而下通过燃料层，生成的煤气也送入气柜。水蒸气下行时,吸收炉面热量可降低炉顶温度，使气化区恢复到正常位置。同时，使灰层温度提高，有利于燃尽残碳。（4）二次上吹制气阶段：下吹

9、制气后，如立即进行吹风，空气与下行煤气在炉底相遇，可能导致爆炸。所以，再作第二次蒸汽上吹，将炉底及下部管道中煤气排净，为吹风作准备。（5）空气吹净阶段：二次上吹后，煤气发生炉上部空间，出气管道及有关设备都充满了煤气，如吹入空气立即放空或送往余热回收系统将造成很大浪费，且当这部分煤气排至烟囱和空气接触，遇到火星也可能引起爆炸。因此，在转入吹风阶段之前，从炉底部收入空气，所产生的空气煤气与原来残留的水煤气一并送入气柜，加以回收。7、原料气净化除去有害物质，如硫化物、CO、C02等，净化主要包括脱硫、CO变换和脱除C02和少量CO。8、合成氨原料气净化脱硫：主要是硫化氢，其次是二硫化碳、硫氧化碳等有

10、机硫。脱硫的方法：干法脱硫和湿法脱硫。9、合成氨原料气净化干法脱硫：干法脱硫适用于含S量较少情况。氧化锌法（氧化锌脱除有机硫的能力很强，一步脱硫就行。）、钻铝加氢脱硫法（脱除有机硫十分有效的预处理措施。几乎可使天然气中有机硫全部转化成硫化氢。钻铝加氢法还可将烯燃加氢转变成饱和烷烧，从而减少蒸汽转化工序析碳的可能。）10、合成氨原料气净化湿法脱硫：湿法脱硫适用于含S量较大场合情况。优点：脱硫剂是便于输送的液体物料；脱硫剂可以再生，并能回收富有价值的化工原料硫磺。分类：化学吸收法（慈醍二磺酸钠法，即ADA法）和物理吸收法。11、合成氨原料气净化一氧化碳变换:原因:脱硫后原料气都含有C0,但氨的合成

11、生产中不需要C0,而在一定条件下还会与合成氨的体系催化剂反应，导致催化剂失活，应将其除去。大多数co通过变换反应除去，少量通过其他净化法除去。变换反应：C0+H20-C02+H2,变换目的：将原料气中CO变成C02和H2, H2是合成氨需要的最重要成份。变换反应特点：1、可逆：化学平衡的问题，转化率问题？ 2、放热；3、等体积；4、催化剂，因此温度越低，水碳比越大，平衡转化率越高，反应后变换气中残余C0量越少。变换过程工艺条件：温度、压力、水蒸气比例。12、变换反应通过分段冷却来实施降温：原因：低温条件下变换后残余C0含量可以有较大的降低；但降低温度，对反应速度不利，因此选择适宜温度进行以提高

12、反应器利用率、减少催化剂用量。由于反应初期转化率低，最适宜温度较高；反应后期，转化率高，最适宜温度较低。随反应进行，转化率增加，需降低反应温度，而反应放热，需采用分段冷却降温。13、合成氨原料气净化中压变换和低压变换：中变温度约370,中变后CO降至3%,温度升高到425-440,经换热后温度约220进入低变，低变出口约240,残余CO为虬14、合成氨原料气净化二氧化碳脱除：原因：（1） C02是合成氨催化剂毒物。（2）太高C02稀释了原料气，降低了氢氮分压。（3）在铜氨洗液、含氨循环气形成碳镂结晶而堵塞管道。（4）C02可以再利用合成尿素、纯碱、NH4HC03等。方法：物理吸收法（甲醇水洗法

13、）；化学吸收法（热钾碱法）；主要分脱碳（吸收塔）和再生（再生塔）两部分，再生需要供给很多热量,也是合成氨中耗能的一个较重要部位。15、合成氨原料气净化少量一氧化碳的脱除：铜氨液洗涤法；液氮洗涤法-一深冷分离法；甲烷化法40116、氨合成基本原理：可逆反应转化率的问题？；放热反应一-反应热及时移走，温度控制？；体积缩小一一反应压力？；催化剂加速一一选择问题，寿命问题?平衡氨含量随压力升高、温度降低、惰性气含量减少而增大。17、氨的合成影响平衡氨含量的因素：1、氢氮比的影响；2、惰性气体含量的影响18、氨的合成影响反应速率的因素：空速：空速增加，生产强度提高。温度：最适宜温度小于平衡温度。压力：选

14、较高压力。氢氮比：选取合适比例19、氨的合成流程和主要设备：新鲜气压缩与循环气混合冷却、升温进入氨合成塔。反应后气体经锅炉给水预热器后再向新鲜气供热。只分离很少部分氨后就进入循环压缩，与新鲜气混后冷却，分离氨后再升温进入氨合成塔。主要设备：氨合成塔20、氨的合成先分离氨与后分离氨：先分离氨再循环，分离功耗小,但压缩功大，合成压力30MPa。先循环混合再冷却分离，冷冻功耗小但循环功耗大。总能耗小。21、轴向冷激式合成塔优点：结构简单、催化剂分布和温度分布均匀、控温调温方便、床层通气面大阻力小。径向冷激式合成塔优点：气体通过床层路径短,通气面积更大，阻力更小；适宜用更小粒度催化剂，提高内表面积，减

15、少内扩散影响；催化剂还原均匀；降低能耗，更适宜于离心式压缩机。硫酸1、硫酸生产方法：硝化法(SO2+N2O3+H2O=H2so4+2N0, 2N0+02=2N02,N0+N02=N203)、接触法(4FeS2+l 102=2Fe203+8S02, S02+=S03,S03+H20fH2s04)2、硫酸生产流程：预处理(粉碎、配矿、干燥)；焙烧；净化；转化；吸收。3、焙烧速率提高途径：提高操作温度、减小硫铁矿粒度、增加空气与矿粒的相对运动、提高入炉空气氧含量。-14、沸腾焙烧炉特点：优点：生产强度大、硫的烧出率高、传热系数高、产生的炉气二氧化硫浓度高、适用的原料范围广、结构简单、维修方便。不足：炉尘量大，炉尘占总烧渣的60%-70%,除尘净化系统负荷大、需将硫铁矿粉碎至较小粒度，需高压鼓风机，动力消耗大。5、酸雾：炉气中少量三氧化硫要与水反应生成