《能源化工》复习题

复习题概论什么是能源？能源按产生方式分为哪几个类型？简述现代能源利用的发展趋势?列举几种重要的能源，并简述其各自的特点？新能源和可再生能源有哪些？煤煤大分子结构的特点煤炭生成过程经历了哪些变化？按照含碳量煤可以分为哪些类型？煤炭综合利用技术包括哪些？煤发电技术有哪些？煤直接液化和间接液化的原理及主要特点煤制油有哪些途径？石油什么是石油？石油中的化合物主要有哪几种？石油是一种液态的、可燃的碳氢化合物的混合物，是贮存于地下、可流动的、可燃的、不可再生的矿产资源，是自然界化石燃料的重要类别。石油中的化合物包括烃类（链式饱和烃、环烷烃、芳香烃、烯烃），非烃类（硫化物、氮化物、氧化合物、金属有机化合物），胶质和沥青。提高采油收率的方法有哪些？应化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能，开采出更多的石油；用微生物方法提高采收率。石油分馏所得的各种馏分及其对应的分馏温度？简要绘制石油分馏塔装置①馏程<200。C（或180。C）的轻馏分为汽油馏分；②馏程200。C（或180。C）~350。C的中间馏分为煤油馏分；常压蒸馏后>350。C的油为常压渣油或常压重油；馏程相当于常压350~500。C减压加工的高沸点馏分为减压馏分；馏程相当于常压下>500。C减压加工的馏分为减压渣油。石油蒸馏工艺中的三个主要设备初馏塔或闪蒸塔、常压塔、减压塔。简要分析全球石油危机的发展过程，浅谈石油危机对我国的启示第一次危机：1973~1974年，第四次中东战争爆发，石油价格提高；第二次危机：1979~1980年，伊朗革命爆发，石油价格提高；第三次危机：1985〜1986年，OPEC宣布以争夺市场合理份额来取代过去的限产保价政策，石油价格暴跌。启示：石油的二次加工有哪些形式？催化裂化、热裂化、加氢、催化重整。石油的催化裂化过程中烃类催化裂化的主要反应，催化裂化的主要产物在催化裂化条件下，烃类进行的反应除了大分子分解为小分子的反应，小分子缩合成大分子的反应（甚至缩合至焦炭），还进行异构化、氢转移、芳构化等反应，其中分解反应为最主要的反应。主要产物：裂化气（氢气、低级烷烃和C4以下的烯烃），轻质馏分汽油、煤油、柴油，裂化残渣油，焦炭。催化重整的主要反应类型芳构化反应、异构化反应、加氢裂化反应、缩合生焦反应。天然气1．天然气按其形成分为哪几类油田气、煤层气、生物气和水合物气。2．天然气主要化学转化类型，各自的主要反应水蒸气重整CH4+H2O==CO+2H2;CO+H2O==CO2+H2CO2转化CH4+CO2==2CO+2H2部分氧化（POM）CH4+%O2=CO+2H2联合转化CH4+H2O==CO+2H2;CO+H2O==CO2+H2;CH4+CO2==2CO+2H2;CH4+%O2==CO+2H23．天然气制甲醇的主反应，甲醇可得到哪些衍生物CO+2H2==CH3OH;CO2+3H2==CH3OH+H2O甲醇被氧化为甲醛，然后被氧化为甲酸；甲醇氨化。生成甲胺；甲醇羰基化，生成醋酸；甲醇酯化，生成各类酯化物；甲醇氯化，生成氯甲烷；甲醇脱水生成二甲醚；甲醇与二硫化碳反应，生成二甲基亚砜；甲醇与苯反应生成甲苯。4．部分氧化制乙炔的工艺流程与反应特点3275．天然气的直接衍生物有哪些？主反应氯化物：一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳连锁反应加热或引入光一链引发一链传递一链终止硝化物：硝基甲烷、三硝基甲烷、四硝基甲烷CH+HNO—CHNO+HO43322硫化物：二硫化碳CH+4S—CS+2HS422氢氰酸：HCNCH+NH+3/2O—HCN+3HO43226．可燃冰有什么性质特点？如何利用？存在什么问题？问题：温室效应的加剧，海洋生态的变化，海底滑塌事件。7．煤层气的特点，主要提纯方式煤气层比空气轻；爆炸范围在5~16%，相对于水煤气不易爆炸；煤层气不含CO,在使用过程中不会发生中毒现象。低温精馏技术，变压吸附分离技术，膜分离技术，溶剂技术，合成水合物分离技术。生物质能1．什么是生物质能,生物质能的特点？发展生物质能的意义？生物质能是太阳能以化学能的形式贮存在生物中的一种能量形式,是一种以生物质为为载体的能量,它直接或间接的来源于植物的光合作用,是唯一可再生的碳源。特点：优点容易燃烧，污染小，灰分较低，具有较强的再生能力，无时空限制。缺点：含氧量高，水分高，热值及热效率低（10%~30%），体积大而不易运输（分散性）。意义：降低温室气体的排放，缓解化石能源消耗带来的环境问题；能源供应结构优化和多元化，减轻石油资源的外依存度；为秸秆找到出路，有利于“三农”问题的解决和促进新农村建设。2．我国生物质能的来源有哪些？农业废弃物，林业废弃物，工业废弃物，生活垃圾，有机废水。3．生物质能有哪些化学转化技术？燃烧，热化学法，生化法，化学法，物理化学法。4．生物质制沼气技术？生物质制沼气技术是指把生物质放在沼气池中，在厌氧微生物的作用下生物质被分解为甲烷等可燃气体，即所谓的“沼气”生物质制沼气技术又被称为“生物质发酵技术”5．生物质气化过程发生的主要反应？常用的气化介质热解反应、氧化反应、还原反应6．生物质发电的类型气化、混燃、直接发电7．生物质制油有几种途径？热裂解、高压裂化、超临界催化8．生物质制乙醇和柴油的方法制乙醇：生物法制备燃料乙醇（膜法）制柴油：转酯化反应氢能、燃料电池及超级电容器氢能利用方式有哪几种？氢能利用面临的主要问题?利用氢的热核反应放出核能，这是核能利用的重要途径；氢气直接燃烧产生热能，在内燃机中产生机械功；制造氢能燃料电池。问题：廉价的制氢技术，安全可靠的制氢和输氢方法。有哪几种制氢方法?电解水制氢的原理电解水制氢，太阳能光水解制氢，矿物燃料（煤、石油、天然气）制氢，生物制氢。原理：阴极反应4e+4H2O=2H2+4OH-阳极反应4OH-=2H2O+O2+4e总反应2H总反应2H2O=2H2+O2绘制煤气化制氢的工艺流程，并简述原理原理：煤在高温常压或加压条件下，与气化剂反应转化成气体产物。汽化剂为水蒸气或氧气（空气）。气体产物中含有氢气等组分，其含量随不同汽化方法而异。天然气制氢有哪几种方式？催化裂解，热等离子体，等离子体催化，太阳能热反应炉。有哪几种储氢方式？并简述其各自的优缺点？高压压缩储氢燃料电池的工作原理是什