工艺学复习提纲

一二、选择填空题天然气利用的途径有转化（合成气（CO+H2）合成氨）b.氧化（甲醇、甲醛）c.裂解（石墨、乙烯、丙烯）石油加工的主要过程为蒸偏、催化裂解、加氢精制、焦化、催化重整、脱蜡、溶剂抽提炷类热裂解与催化裂解的区别热裂解的主要反应断裂和脱氢；环烷化和芳构化；异构化：聚合和缩合裂解深度的几种表示方法转化率；乙烯收率；出口温度；KSF动力学函数水蒸气作稀释剂的优点易得、热容大；易分离；清焦作用如何判别清焦进II压力增大；炉管是否出现光亮点；裂解气中乙烯含量下降清焦的方法停炉清焦和不停炉清焦间接急冷工业解决结焦的方法控制在急冷器中停留时间：控制出II温度，要求高于裂解气的温度能量回收的途径高温裂解气的热量回收-采用急冷锅炉初循塔热油的能量回收-与原料及产生蒸汽裂解炉烟道气的热量回收-预热酸性气体的脱除的目的（酸性气体的危害）腐蚀管路与设备：影响催化剂的寿命；堵塞管路干冰分子筛再生步骤放油防止气化-要带压放油增湿用水替代煌类逆流加热确保干燥度油吸收分离与深冷分离的区别芳炷转化反应类型异构化：歧化与烷基转移；烷基化与脱烷基化以转化率表示的裂解深度忽视了副反应的存在以乙烯收率表示的裂解深度忽视了进料组成，温度和停留时间的影响以出「I温度表示的裂解深度忽视了温度分布和停留时间酸性气体指CO2、H2S及少量有机硫化物。脱除水的方法冷冻法固体干燥法除换的方法催化加氢和溶剂法快炷危害一是影响质量；二是生成水合物，工业上称为“绿油气氯化的方法热氯化法、光氯化法、催化氯化法、氧氯化法有机化工主要原料三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）三苯（苯、甲苯、二甲苯）一快（乙块）一票（紊）脱氢和断链均发生在与双链共猊的位置上C相同,C-H比C-C键能大，断链易于脱氢有支链易脱氢和断链五C比六C难开环降压有两种方法一是减压操作二是采用惰性气体作稀释剂，降低分压动力学深度函数既反映温度和时间的相互关系，又考虑了原料特性。裂解过程的特点1）强吸热反应，需在高温下进行2）停留时间很短3）反应产物复杂工艺上实现在短的时间内将原料迅速加热到所需温度，并提供大量热量，关键在于采用合适的裂解方法和选择先进的裂解设备。管式裂解炉的炉型立式、门式、梯台式3种炷类热裂解在反应初期主要解决传热问题。炷类热裂解在反应后期主要解决二次反应问题。35.控制在急冷器中停留时间减少结焦。控制急冷器出II温度，要求高于裂解1的露点，防止重组分冷凝下来形成膜，影响传热。急冷的方法有直接急冷间接急冷芳炷转化指异构化、歧化与烷基转移、烷基化和脱烷基化。不同结构的芳炷其碱度不同。烷基数/,碱度/,亲质子的能力/,形成正烧离子/。不同结构的烯炷其碱度不同。碳数/,碱度/,亲质子的能力/,形成正烧离子/。在烷基化反应中原料纯度对反应的影响比较大，含氧化合物如醛、酰等、使cat钝化。在烷基化反应中原料纯度对反应的影响比较大，乙快与丁二烯，使cat树脂化而失活。在烷基化反应中原料纯度对反应的影响比较大，硫化物使cat中毒。在烷基化反应中原料纯度对反应的影响比较大，水份使A1C13分解。在液相加氢时，有时需用溶剂做稀释剂，以带走反应热。当原料或产物是固体时，采用溶剂可使固体物料溶解在溶剂中，以利于反应进行。稠环芳炷加氢，在一个苯核被完全饱和之前，不进行其余苯核的加氢。醛、酮、酸、酯加氢产物都是醇。CO含量高不好，不仅对温度控制有害，而旦能引起残基铁在cat上积聚，使cat失活。乙苯脱氢常用的反应器有等温列管式反应器和绝热式两种。在氧化过程中，反应热的移走是很关键的问题。若反应热不及时移走，将会使反应温度迅速上升，使反应温度无法控制。炷类氧化的最终产物都是二氧化碳和水。常用的溶剂是醋酸，醋酸对氧化反应速度总是产生正效应，而且在氧化条件卜.是稳定的,缺点是腐蚀性较大。当氧化反应的目的产物是中间体产物时，如果返混大时会使液相产物暴露于高浓度的氧中，使之继续氧化选择性降低，对于这类反应，应尽量减少混返，最好采用平推流反应器。在低温和中温时，不同位置上的氢原子被取代的速度按下列次序递增伯v仲〈叔在液相中进行氯化时，反应速度较快。既液相氯化可在比气相氯化为低的温度卜.达到同一的相对取代速度。水分、炭、cat和光的作用对伯、仲、叔氢原子的相对取代速度没有重大影响。升高温度和延长时间可以导致一氯代物的裂解而脱掉氯化氢。此时最稳定的是伯位氯取代物，其次是仲、叔。由动力学研究得知，烯炷氯化时，加成与取代取决于反应的位阻因素和活化能。烯炷氯化时，在低温时，活化能起决定因素：在高温时，位阻起决定作用。所有带两个碳原子的一筑衍生物，在继续氯化时，取代反应主要是发生在取代已被氯化的那个碳原子的氢。氧化过程中氧化剂主要是空气和氧气三、名词解释化工工艺学天然气炼厂气：将石油进行各种加工，除得到液体石油产品外，还得到各种石油加工气体辛烷值：是一种衡量汽油作为动力燃料时抗爆、抗震性能的指标。规定正庚烷的辛烷值为0,异辛烷的辛烷值为100。在正庚烷和异辛烷的混合物中，异辛烷的百分率辛烷值越高，抗震性能越好、汽油质量就越好。一次反应、二次反应炷类热裂解停留时间含氢量前加氢、后加氢后冷、前冷芳炷转化反应异构化反应、歧化反应、烷基化反应催化自氧化反应炷类氯化转化率(conversion)选择性(selectivity)收率(yield)工艺流程化工工艺油田气深冷分离的原理油吸收分离的原理四、论述题采用水蒸汽作稀释剂的优点是什么？易得、热容大；易分离；清焦作用裂解深度有那几种表示方法？转化率；乙烯收率；出II温度；KSF动力学函数热裂解的主要反应有那些？断裂和脱氢：环烷化和芳构化：异构化：聚合和缩合裂解过程的特点有那些？强吸热反应，需在高温下进行；停留时间很短：反应产物复杂温度一停留时间效应是什么？A.裂解温度与停留时间是相互依赖，相互制约的。没有高温，停留时间无论怎样变化都不能提高乙烯的收率。同样，如果没有适当的停留时间，温度再高也不能有好的收率。B.缩短停留时间，便可以允许提高温度。工业上解决间接急冷在急冷器中结焦的方法有那些？控制在急冷器中停留时间；控制出「I温度，要求高于裂解气的温度如何判别是否需要清焦？进II压力是否增大；炉管是否出现光亮点；裂解气中乙烯含量是否下降8.SRT型炉的演变过程是什么？分子筛吸附规律是什么？只能吸附小于其孔径的分子;它对极性分子有较大的亲和力；分子的不饱和度越大，越容易被吸附;沸点越低，越不易被吸附。分子筛的再生步骤有那些？为什么？a.放油（要带压放油，防止烧类气化）b.增湿（用水替代炷类）c.逆流加热（确保干燥度）为什么说设计流程的确定等都是围绕着脱甲烷这一操作进行的？温度最低，压力最高；直接影响产品质量：直接影响产品收率烷基化反应的特点有那些？气一液相反应：有A1C13和HC1存在，有腐蚀性；反应易达平衡，受返混影响不大与乙烯溶解及反应均为放热反应；络合物长期使用，易树脂化造成堵塞烷基化反应器是如何选择的？结构对形成正炷离子的影响有那些？采用高的H2/CO比的优点有那些？H2的浓度高可减少高级醇、高级炷和还原性物质的生成。过量H2起稀释作用，而旦氢的导热性好，防止局部过热。过量H2就降低了CO的分压，可减少CO对铁设备的腐蚀，避免堪基铁带进cat层。可延长cat的寿命。氧化反应的主要类型有那些？分子中直接引入氧：分子中脱氢；分子中既引入氧又脱去氢；两个分子共同失去氢：降解氧化反应的特点有那些？气液相反应：氧的传递过程对反应影响大：反应热效应大；具有腐蚀性：有爆炸危险性对于所采用的氧化反应器必须具备那些条件？能提高供充分的相接触表面；能有效的移出反应热；设备必须防腐；需有安全装置为什么绝大多数自催化氧化过程还需要在催化剂存在下进行？缩短或清除了诱导期：促进过氧化物的分解，加速分支氧化反应的进行;提高氧化反应选择性炷类氯化反应的一般规律有那些？1）在低温和中温时，不同位置上的氢原子被取代的速度按下列次序递增伯〈仲〈叔2）在高温时，各氢原子被取代的速度相等（趋近于）。3）在液相中进行氯化时，反应速度较快。既液相氯化可■在比气相氯化为低的温度下达到同一相对取代速度。4）水分、炭、cat和光的作用对伯、仲、叔氢原子的相对取代速度没有重大影响。5）升高温度和延长时间可以导致一氯代物的裂解而脱掉氯化氢。此时最稳定的是伯位氯取代物，其次是仲、叔。6）当炷类过量，并且氯化物条件维持不变时，则生成的一氯代物与多氯代物的产率可以用下式表示：

x=k•y式中：x一氯代物与多氯代物的重量比k——x=k•y式中：x这是物料衡算的一种重要形式，在做衡算时不需要考虑化学反应的细节。Exl.石油化工厂中一种制氢方法是将炷类气体(如甲烷、乙烷)在镣cat上与水蒸气反应。若离开反应器气体的干基数据为：化合物CH4C2H6COCO2H2组成mol%4.62.518.64.669.7若反反应器进料中的炷只含甲烷和乙烷，问：1.进料中这两种气体的mol比是多大？-——>次►气时啪2.反应器中每1000标m3炷气进料需多少千•克水蒸气？滤气基准lOOmol干的气体产物化合物组成数量HCOCH44.6%4.64.6x4=18.44.6/C2H62.52.52.5x6=152.5x2=5/CO18.618.6/18.618.6CO24.64.6/4.64.6x2=9.2H269.769.769.7x2=139.4//Z172.832.827.8令CH4—-MC2H&——E水——-WH：4M+6E+2W=172.8M=18.8C：M+2E=32.8解得E=7.0O：W=27.8W=27.8ME