煤化工工藝學(xué)考試重點(diǎn)

1、1. 煤化工的范疇：煤的干餾（含煉焦和低溫干餾） 、氣化、液化和合成化學(xué)品等。2. 煤干餾定義：煤在隔絕空氣條件下，受熱分解生成煤氣、焦油、粗苯和焦炭的過(guò)程，稱 為煤干餾（或稱煉焦、焦化） 。煤干餾分類：按加熱終溫的不同， 可分為三種：500600C為低溫干餾、700900C為中 干餾、9001100 C為高溫干餾。3. 低溫干餾煤焦油成分：黑褐色液體，密度小于 1g/cm3, 含酚類、有機(jī)堿、烷烴、烯烴、 環(huán)烷烴、中性含氧化合物、中性含氮化合物、瀝青。4. 干餾產(chǎn)品影響因素：原料煤性質(zhì)、加熱條件、加熱速度、加熱終溫以及壓力。5. 低溫干餾主要爐型：立式爐、水平爐、斜爐和轉(zhuǎn)爐。6. 新發(fā)干餾：

2、固體熱載體法，采用此法進(jìn)行煤干餾，加熱速度快，載體與干餾氣態(tài)產(chǎn)物分 離容易，單元設(shè)備生產(chǎn)能力大，焦油產(chǎn)率高，煤氣熱值高，適合煤粉干餾。7. 煤的成焦過(guò)程包括哪些階段：煤的干燥預(yù)熱階段、膠質(zhì)體形成階段、半焦形成階段和焦 炭形成階段。8. 配煤的目的和意義：從前，煉焦只用單種焦煤，由于煉焦工業(yè)的發(fā)展，焦煤的儲(chǔ)量開(kāi)始 感到不足。而且還存在著煤煉的焦餅收縮小，推焦困難；焦煤膨脹壓力很大，容易脹壞 爐體；焦煤揮發(fā)分少，煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率小等缺點(diǎn)。為了克服這些缺點(diǎn)，采用了多種煤 的配煤煉焦。 意義：配煤煉焦擴(kuò)大了煉焦煤資源，降低煤料的膨脹壓力，增加收縮， 利于推焦，并可提高化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率。配煤煉焦可以少用好焦

3、煤，多用結(jié)焦性差的煤，使 國(guó)家資源不但利用合理，而且還能獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。9. 煉焦用煤：主要由焦煤 JM肥煤FM氣煤QM和瘦煤SM以及過(guò)渡性牌號(hào)煤類構(gòu)成。10. 焦炭用途：煉鐵11. 煉焦新技術(shù)：增大焦?fàn)t容積。12. 粗煤氣：煉焦過(guò)程析出的揮發(fā)性產(chǎn)物，簡(jiǎn)稱粗煤氣。13. 煉焦的焦油和氨水分離的理由：氨水循環(huán)回到集氣管進(jìn)行噴灑冷卻，它應(yīng)不含有焦油 和固體顆粒物，否則堵塞噴嘴使噴灑困難。焦油需要精制加工，其中如果含有少量水 將增大耗熱量和冷卻水用量。 此外， 有水汽存在于設(shè)備中， 會(huì)增大設(shè)備容積， 阻力增大。 氨水中溶有鹽，當(dāng)加熱高于250C，將分解析出HCI和SO,導(dǎo)致焦油精制車(chē)間設(shè)備腐蝕。焦油中

4、含有固體顆粒，是焦油灰分的主要來(lái)源，而焦油高沸點(diǎn)餾分即瀝青的質(zhì)量，主 要有、由灰分含量來(lái)評(píng)價(jià)。焦油中含有焦油渣，在導(dǎo)管和設(shè)備中逐漸沉積，破壞正常操 作。固體顆粒容易形成穩(wěn)定的油與水的乳化液。14. 煉焦產(chǎn)品（氨必須回收的原因） ：排入大氣造成污染、加劇腐蝕、在燃燒時(shí)生成有毒有 腐蝕性的氧化氮、在粗苯回收中妨礙油水分離15. 煉焦產(chǎn)品（氨和吡啶回收原理） ：氨和吡啶溶于水,可以用水洗回收。氨和吡啶是堿性 的,能溶于酸中。16. 粗苯：脫氨后得焦?fàn)t煤氣中含有苯系化合物,其中以苯含量為主,稱之為粗苯。17. （吸油吸收法）粗苯回收原理：吸收煤氣中的粗苯可用焦油洗油,也可用石油的輕柴油 餾分。焦油有良

5、好的吸收粗苯能力。18. 粗苯精制目的：得到苯、甲苯、二甲苯的產(chǎn)品,寶貴的基本有機(jī)化工原料。19. 粗苯組成和苯的用途： 粗苯中主要成分是苯, 是純苯的主要來(lái)源, 還含有不飽和化合物, 硫化物,飽和烴等。 用途：是有機(jī)合成的基礎(chǔ)原料,可制成苯乙烯、苯酚、丙酮、環(huán) 己烷、 硝基苯等, 進(jìn)一步可制合成纖維、 合成橡膠、合成樹(shù)脂以及燃料、 洗滌劑、 農(nóng)藥、 醫(yī)藥等多種產(chǎn)品。20. 粗苯精制流程包括：初步精餾、化學(xué)精餾、最終精餾。21. 煤氣化,氣化產(chǎn)品：煤氣化過(guò)程是一個(gè)熱化學(xué)過(guò)程。它是以煤或煤焦為原料,以氧氣、 水蒸氣或氫氣等做氣化劑， 在高溫條件下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為 氣體燃料

6、的過(guò)程。氣化時(shí)所得的可燃?xì)怏w稱為氣化煤氣，其有效成分包括一氧化碳、氫 氣及甲烷等。22. 煤氣化類型：自熱式煤的水蒸氣氣化、外熱式煤的水蒸氣氣化、煤的加氫氣化、煤的水 蒸氣氣化和加氫氣化相結(jié)合制造代用天然氣、 煤的水蒸氣氣化和甲烷化相結(jié)合制造代用 天然氣。23. 氣化基本化學(xué)反應(yīng)： C+O2、C+H2O、C+CO2、C+H2、H2+O、 CO+O2、CO+H2O、CO+H224. 煤氣化氣固反應(yīng)器類型之床層：固定床、流化床、氣流床25. 氣化效率：?jiǎn)挝毁|(zhì)量氣化原料的化學(xué)熱轉(zhuǎn)化為所產(chǎn)生的煤氣化學(xué)熱的比例。26. 容積氣化強(qiáng)度( qm/v R)：d 單位氣化反應(yīng)器的生產(chǎn)能力27. 氣化用煤的性質(zhì)包

7、括：水分、揮發(fā)性、粘結(jié)性、固定碳、反應(yīng)性、灰分、煤的熱穩(wěn)定性、 煤的機(jī)械強(qiáng)度、粒度。28. 煤的反應(yīng)活性：第一，當(dāng)制造合成天然氣時(shí)，是否有利于CH4的生成：第二，反應(yīng)性好的原料，借助于水蒸氣在更低的溫度下尚進(jìn)行反應(yīng)，同時(shí)還進(jìn)行CH4生成的放熱反應(yīng)，可減少氧的消耗：第三，當(dāng)使用具有相同灰熔點(diǎn)而反應(yīng)活性較高的原料時(shí)，由于氣化反 應(yīng)可在較低的溫度下進(jìn)行，使得較易避免結(jié)扎渣現(xiàn)象。29. 發(fā)生爐煤氣(空氣煤氣) ：以煤或焦炭為原料，以空氣和水蒸氣作為氣化劑通入發(fā)生爐 內(nèi)制得的煤氣成為發(fā)生爐煤氣。30. 理想氣化過(guò)程的理想情況： 理想的制取發(fā)生爐煤氣的過(guò)程應(yīng)是在氣化爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳與氧氣 所生成的二氧化碳全部還

8、原為一氧化碳，這事，過(guò)程所釋放的熱量，正好全部供給給碳 與水蒸氣的分解過(guò)程。31. 水煤氣：是熾熱的碳與水蒸氣反應(yīng)所生成的煤氣，燃燒時(shí)火眼呈藍(lán)色，又稱為藍(lán)色、水 煤氣。 提供水蒸氣分解所需熱量的方法：外部加熱法、熱載體法、用氧和水蒸氣為氣 化劑的連續(xù)氣化法、用水蒸氣和空氣為氣化劑的間歇?dú)饣?。后兩種較普遍32. 常壓流化床氣化原理：采用0-10mm的小顆粒煤作為氣化原料，氣化劑同時(shí)作為流化介質(zhì)，通過(guò)氣化爐內(nèi)的氣體分布板自下而上經(jīng)過(guò)床層，控制氣化劑流速，使床內(nèi)的原料煤 全部處于流化狀態(tài)，煤料在劇烈的攪拌和返混中，煤粒和氣化劑充分接觸，進(jìn)行著化學(xué) 反應(yīng)和熱量傳遞。利用碳燃燒放出的熱量，提供給煤粒進(jìn)

9、行干燥、干餾和氣化。33. 溫克勒氣化工藝流程：原料的預(yù)處理、氣化、粗煤氣的顯熱回收、煤氣的除塵和冷卻。34. 氣流床氣化法基本原理：爐內(nèi)反應(yīng)基本上與流化床內(nèi)的反應(yīng)類似，但其對(duì)熔渣-溫度特性有一定要求。35. 氣流床氣化法主要特征：氣化溫度高、煤種適應(yīng)性強(qiáng)、煤氣中不含焦油、需設(shè)置較龐大 的磨粉、余熱回收、除塵的輔助裝置。36. 什么是煤間接液化：煤氣化產(chǎn)生合成氣，再以合成氣為原料合成液體燃料或化學(xué)產(chǎn)品， 此過(guò)程稱為煤的間接液化。37. 什么是費(fèi)托( F-T )合成：是以合成氣為原料，生產(chǎn)各種烴類以及含氧化合物，是煤液 化的主要方法之一。 它可得到哪些產(chǎn)品：氣體和液體燃料，以及石蠟、乙醇、丙酮

10、和基本有機(jī)化工原料，如乙烯、丙烯、丁烯和高級(jí)烯烴等。38. F-T 合成的化學(xué)反應(yīng)： 基本化學(xué)反應(yīng)是由一氧化碳加氫生成飽和烴和不飽和烴，反應(yīng)式：nCO+ 2n-CH2-) n+ nH2O H=-158KJ/mol (CH) (250 C )39. F-T 合成反應(yīng)器：固定床反應(yīng)器、氣流床反應(yīng)器、漿態(tài)床反應(yīng)器40. 甲醇用途：它是生產(chǎn)塑料、合成橡膠、合成纖維、農(nóng)藥和醫(yī)藥的原料。41. 甲醇合成反應(yīng)：CO+2HH CHOH H=-90.84KJ/mol (25C) 反應(yīng)物中有 CO時(shí)還發(fā)生CO+3H= CHsOH+bO H=-49.57KJ/mol(25C)42. 甲醇合成反應(yīng)器：冷激式絕熱反應(yīng)器

11、、管殼式等溫反應(yīng)器、漿態(tài)床反應(yīng)器43. 現(xiàn)在合成甲醇的三大缺點(diǎn)：由于受到反應(yīng)溫度下熱力學(xué)平衡的限制，單程轉(zhuǎn)化率低，在合成塔出口產(chǎn)物中甲醇含量極少能超過(guò)7%，因此不得不使用多次循環(huán)， 這就大大增加了合成氣制造工序的投資和合成氣成本。CI等方法要求原料中必須有 5%CQ從而產(chǎn)生了有害的雜質(zhì)水，為了使甲醇產(chǎn)品符合燃料及下游化工產(chǎn)品的要求，不得不進(jìn)行能耗很高的甲醇-水分離。ICI等傳統(tǒng)方法的合成氣凈化成本很高。44. 甲醇作為燃料的一些缺陷：甲醇能量密度低，溶水能力大，單位容積甲醇能量只相當(dāng)于汽油的 50%，故其裝載、儲(chǔ)存和運(yùn)輸容量都要加倍：甲醇作為燃料應(yīng)用時(shí)，能從空氣中 吸收水分， 再儲(chǔ)存時(shí)會(huì)導(dǎo)致醇水互溶的液相由燃料中分出， 致使發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作； 此外， 甲醇對(duì)金屬有腐蝕作用，對(duì)橡膠有溶浸作用以及對(duì)人體有毒害作用。甲醇用為燃料的有效方法之一是將其轉(zhuǎn)化成：汽油45. 甲醇轉(zhuǎn)化汽油總反應(yīng)：簡(jiǎn)化看成是甲醇脫水，反應(yīng)式：n CHOHR( CH) n+nH20反應(yīng)機(jī)理：2 CHsOHK C