化學(xué)工藝學(xué)復(fù)習(xí)題

根據(jù)煤化程度不一樣分類，決定煤階的最可靠基礎(chǔ)？（揮發(fā)分，固定碳）烷基化法制苯與乙苯的措施？①改良三氯化鋁法②液相分子篩法③氣相分子篩法④催化蒸餾法⑤催化干氣制乙苯工藝氫氣的工藝能源？（①水電解制氫②副產(chǎn)氫氣的回收③由煤制氫④由氣態(tài)烴和輕油轉(zhuǎn)化制氫-----水蒸氣轉(zhuǎn)化法、部分氧化（燃燒）法）按照原料的運(yùn)行狀態(tài)，煤的氣化工藝分類和各自的代表性？①固定床(塊煤)：常壓固定床、加工固定床②流化床（碎煤）：溫克勒爐、U—GaS爐、灰熔聚氣化爐③氣化床（粉煤）：德士古爐、殼牌爐煉焦過程中為改善高度方向加熱的均勻性措施？(高下燈頭、不一樣隔墻厚度，分段加熱和廢氣循環(huán))P471現(xiàn)代新型煤化工重要包括范圍：煤焦化、煤氣化、直接液化、煤基化工產(chǎn)品、煤炭多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)、有效合成氣為CO和H2、甲醇、乙二醇、烯烴、二甲醚、醋酸、油類。煤的熱解過程三個(gè)階段？①第一階段（室溫~300℃）該階段，煤外形無變化，褐煤在200℃以上發(fā)生脫羧基反應(yīng)，進(jìn)300℃時(shí)開始熱解反應(yīng)，煙煤和無煙煤在該階段一般無變化。脫水發(fā)生在120℃前，而脫氣（CH4,CO2,N2）大體在200℃前后完畢②第二階段（300℃—600℃）該階段以解聚和分解反應(yīng)為主，煤黏結(jié)成半焦，并發(fā)生一系列變化。煤從300℃左右開始軟化，并有煤氣和焦油析出，在450℃前后析出焦油量最大，在450—600℃氣體析出量最多。煤氣重要成分除熱解水、CO和CO2外，重要為氣態(tài)烴，故熱值較高③第三階段（600—1000℃）這是半焦聚合形成焦炭的階段，以縮聚反應(yīng)為主。析出焦油很少，揮發(fā)物重要為煤氣，700℃后煤氣成分重要為氫氣，從半焦到焦炭，首先析出大量煤氣，首先焦炭密度增長。石油加工過程一般包括的加工工藝（原油的預(yù)處理和常減壓蒸餾，催化裂化和加氫裂化，催化重整和芳烴抽提，延遲焦化）精細(xì)化工單元反應(yīng)中磺化劑和硝化劑包括？磺化反應(yīng)一般采用濃硫酸或發(fā)煙硫酸作為磺化劑，有時(shí)也采用三氧化硫、氯磺酸、二氧化硫加氯氣、二氧化硫加氧氣、以及亞硫酸鈉等作為磺化劑；硝化劑重要是硝酸，從無水硝酸到稀硝酸都可，硝化劑常常不是單獨(dú)的硝酸，而是硝酸和多種質(zhì)子酸、有機(jī)酸、酸酰及多種路易斯酸的混合物，還可用氮的氧化物、有機(jī)硝酸酯作為硝化劑煤炭直接和間接液化煤炭直接液化是指通過加氫使煤中復(fù)雜的有機(jī)高分子構(gòu)造直接轉(zhuǎn)化為較低分子的液體燃料的過程。煤炭間接液化是首先將煤氣化制合成氣（CO+H2），合成氣經(jīng)凈化、調(diào)整H2/CO比，再通過催化合成為液體燃料的過程。工業(yè)上不一樣的氯化措施（熱氯化法:、光氯化法、催化氯化）配煤原理（①膠質(zhì)層重疊原理②互換性原則③共炭化原理提高汽油辛烷值的措施：添加四乙基鉛，增長汽油中芳烴，環(huán)烷烴和異構(gòu)物烷烴的量，添加烷基醚或烷基醇克勞斯法脫硫化氫原理？在克勞斯氧化燃燒器中，與1200℃下硫化氫部分燃燒生成二氧化硫，釋放出的熱量可用于制造水蒸氣。隨即，氣體進(jìn)入克勞斯催化反應(yīng)器，用鋁土礦作催化劑，于300—350℃將進(jìn)料氣轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫，用水噴淋冷卻即析出液態(tài)硫磺。根據(jù)反應(yīng)性質(zhì)，焙燒的類型分為氧化焙燒、硫酸化焙燒、揮發(fā)焙燒、氯化焙燒、還原焙燒、氧化鈉化焙燒論述濃硝酸的生產(chǎn)過程生產(chǎn)濃硝酸有直接法、間接法和超共沸酸精餾法，（1）直接法（直硝法）由氨和空氣經(jīng)氧化直接合成濃硝酸①制一氧化氮氮和空氣通過鉑網(wǎng)催化劑，在高溫下被氧化成一氧化氮，并急冷至40—50℃，使生成的水蒸氣經(jīng)冷凝而除去②制二氧化氮一氧化氮和空氣中的氧反應(yīng)，生成NO2后，殘存的未被氧化的NO和w(HNO3)＞98％的濃硝酸再反應(yīng)，被完全氧化成二氧化氮③分出二氧化氮在低溫下用濃硝酸【w(HNO3)＞98％】吸取二氧化氮成發(fā)煙硝酸，不能被吸取的惰性氣體排出系統(tǒng)另行處理④制純NO2并冷凝聚合為液態(tài)四氧化二氮加熱發(fā)煙硝酸，它熱分解放出二氧化氮，然后把這種純的NO2冷凝成為液態(tài)四氧化二氮⑤高壓釜反應(yīng)制濃硝酸將液態(tài)四氧化二氮與稀硝酸混合送入高壓釜，在5.0MPa壓力通入氧氣，四氧化二氮與水和氧反應(yīng)直接生成濃硝酸（2）間接法（間硝法）是先生產(chǎn)稀硝酸再設(shè)法將稀硝酸中水分脫除，將濃度提高至共沸酸濃度以上，經(jīng)蒸餾得到成品硝酸（3）超共沸酸精餾法是設(shè)法脫除氧化氣中較多的水分，使NOx直接生成超共沸酸，再經(jīng)蒸餾制得濃硝酸的措施解釋加氫和脫氫，加氫和脫氫的催化劑有哪幾類？防止催化劑表面結(jié)焦采用哪些措施？加氫:氫分子進(jìn)入化合物內(nèi)，使化合物還原，或提高不飽和有機(jī)化合物的飽和度的一種特殊類型的還原反應(yīng)。脫氫：系指從化合物中除去氫原子的過程，是氧化反應(yīng)的一種特殊類型。加氫催化劑有：金屬催化劑，合金催化劑（骨架催化劑、熔鐵催化劑兩類），金屬氧化物和硫化物催化劑以及均相配位催化劑；脫氫催化劑有：金屬，金屬氧化物，金屬鹽類；措施：①在催化劑中加入助催化劑，作用是:稀釋催化劑表面的脫氫活性中心，并將活性組分分割成較獨(dú)立的微小區(qū)域；可中和一部分活性過強(qiáng)的活性中心，克制裂解②在工業(yè)上也常采用減少原料氣壓力或添加水蒸氣稀釋反應(yīng)物的措施。③減少產(chǎn)物在催化劑表面的停留時(shí)間論述焙燒、煅燒和燒結(jié)之間的異同點(diǎn)，并用化學(xué)反應(yīng)式表達(dá)各自的應(yīng)有實(shí)例?焙燒和煅燒是兩種常用的化工單元工藝，兩者的共同點(diǎn)是都在低于爐料熔點(diǎn)的高溫下進(jìn)行，不一樣點(diǎn)前者是原料與空氣、氯氣等氣體以及添加劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，后者是物料發(fā)生分解反應(yīng)，失去結(jié)晶水或揮發(fā)組分。燒結(jié)也是一種化工單元工藝。燒結(jié)與焙燒不一樣，焙燒在低于固相爐料的熔點(diǎn)下進(jìn)行反應(yīng)，而燒結(jié)需在高于爐內(nèi)物料的熔點(diǎn)下進(jìn)行反應(yīng)。燒結(jié)也與煅燒不一樣，煅燒是固相物料在高溫下的分解過程，而燒結(jié)是物料配加還原劑、助熔劑的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程。燒結(jié)、焙燒、煅燒雖然都是高溫反應(yīng)過程，但燒結(jié)是在物料熔融狀態(tài)下的化學(xué)轉(zhuǎn)化，這是它與焙燒、煅燒的不一樣之處。（焙燒是將礦石、精礦在空氣、氯氣、氫氣、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等氣流中不加或配加一定的物料，加熱至低于爐料的熔點(diǎn)，發(fā)生氧化，還原或其他化學(xué)變化的單元過程。煅燒是在低于熔點(diǎn)的合適溫度下，加熱物料，使其分解，并除去所含結(jié)晶水、二氧化碳或三氧化硫等揮發(fā)性物質(zhì)的過程）實(shí)例：焙燒:硫鐵礦焙燒4FeS2+11O2=2Fe2O3+8O2↑,3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2↑煅燒：重堿煅燒2NaHCO3→Na2CO3+CO2↑+H2O↑燒結(jié)：脫氟磷肥生產(chǎn)Ca10F2(PO4)6+2H2O→Ca10(PO4)6(OH)2+2HF↑Ca10(PO4)6(OH)2→2Ca2(PO4)2+Ca4P2O9+H2O↑簡述平衡型氯乙烯生產(chǎn)流程，并用化學(xué)反應(yīng)式表達(dá)平衡型氯乙烯生產(chǎn)流程由三大工藝構(gòu)成：乙烯液相加成氯化生成1，2—二氯乙烷；乙烯氣相氧氯化生成1，2—二氯乙烷；1，2—二氯乙烷熱解生成氯乙烯。①乙烯液相加成氯化：反應(yīng)溫度為50℃左右，催化劑為FeCl3,乙烯：氯氣=1.1：1，②乙烯氣相氧氯化：反應(yīng)溫度225—290℃，壓力1.0MPa,催化劑為CuCl2—KCl/r-Al2O3,乙烯:氯化氫：氧=1：2：0.5，③熱裂解溫度430—530℃，壓力2.7MPa，催化劑為浮石。由加成氯化和氧氯化生成的粗二氯乙烷進(jìn)入脫輕組分塔和脫重組分塔，輕組分中具有微量氯化氫氣體，需洗滌后運(yùn)用，重組分含二氯乙烷，需經(jīng)減壓蒸餾回收處理，進(jìn)入熱裂解爐經(jīng)裂解生成氯乙烯，經(jīng)氯乙烯精餾塔，塔頂餾出成品氯乙烯簡述烴類熱解工藝條件（1）裂解原料可分為①氣態(tài)烴原料價(jià)格廉價(jià)，裂解工藝簡樸，烯烴收率高，來源有限，運(yùn)送不便。②液態(tài)烴原料資源豐富，。便于儲存與運(yùn)送（2）壓力裂解反應(yīng)是體積增大，反應(yīng)后分子數(shù)增多的反應(yīng)，減壓有助于反應(yīng)，但不容許負(fù)壓操作（3）裂解溫度提高裂解溫度，有助于乙烯產(chǎn)率增長（4）停留時(shí)間裂解溫度越高，容許停留時(shí)間越短，反之。炭化室結(jié)焦過程和特點(diǎn)炭化室是由兩側(cè)爐墻供熱，因此結(jié)焦過程特點(diǎn)是單向供熱，成層結(jié)焦，并且成焦過程中，各層爐料的傳熱性能隨溫度的變化而變化，且炭化室內(nèi)產(chǎn)生膨脹壓力。結(jié)焦過程分為①干燥預(yù)熱(20—200℃)，將煤在20—200℃下進(jìn)行干燥預(yù)熱，②開始分解（200—350℃）當(dāng)溫度到達(dá)200℃時(shí)煤開始分解，③生成膠質(zhì)體（350—450℃），當(dāng)T到達(dá)350℃時(shí)開始生成膠質(zhì)體是煉焦的重要階段，煤呈“軟化”“熔融”狀態(tài)，產(chǎn)生膨脹，粘結(jié)作用④膠質(zhì)體固化（450—500℃），當(dāng)T到達(dá)450℃時(shí)，膠質(zhì)體開始固化，煤變質(zhì)程度越高，膠質(zhì)體固化越高⑤半焦收縮（500—650℃），此階段，半焦揮發(fā)物為CH4、H2等，焦質(zhì)體變緊密，產(chǎn)生收縮裂紋，變質(zhì)程度越低，收縮越大，裂紋越大⑥半焦轉(zhuǎn)化為焦炭（650—950℃）此階段放出氣體重要為H2，深入收縮，焦質(zhì)體變緊，變硬裂紋放大。論述：煤質(zhì)對氣化影響（1）煤的反應(yīng)活性指不一樣條件下，煤炭與不一樣氣化介質(zhì)互相作用的能力。反應(yīng)性的強(qiáng)弱直接影響煤在氣化時(shí)的有關(guān)指標(biāo)：產(chǎn)氣率、灰渣、或飛灰含碳量、耗氧量、煤氣成分及熱效率等。不管何種氣化工藝，煤活性高總是有利的。（2）煤的粘結(jié)性煤受熱時(shí)會互相粘結(jié)在一起。對移動床煤氣化，煤料粘結(jié)，將破壞料層中氣流分布，對流化床氣化法，煤粒粘結(jié)，會破壞正常的流化狀態(tài)。合用的氣化用煤是不粘結(jié)或弱粘結(jié)性煤，由于氣流床氣化爐內(nèi)，煤粒之間接觸少，故可用粘結(jié)性煤。（3）結(jié)渣性煤中礦物質(zhì)，在氣化和燃燒過程中，由于灰分軟化熔融而變成爐渣的性能成為結(jié)渣性。爐渣會破壞床內(nèi)均勻的透氣性和正常的流化狀況。（4）煤灰的黏溫特性為了正常排渣，灰渣粘度不適宜超過250Pa.s。（5）熱穩(wěn)定性指煤在加熱時(shí)，與否易于破壞的性質(zhì)。對于移動床煤氣化爐，熱穩(wěn)定性差的煤，會增長爐內(nèi)阻力和帶出物量，減少氣化效率（6）機(jī)械強(qiáng)度是指煤的抗碎強(qiáng)度、耐磨強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度等綜合性的物理，機(jī)械性能。一般用機(jī)械強(qiáng)度高的煤（7）粒度分布不一樣點(diǎn)氣化工藝對煤的粒度規(guī)定不一樣，粒度分布過寬，隨氣流帶出的小顆粒較多，粒度不均勻，將導(dǎo)致爐內(nèi)燃料層構(gòu)造不均勻。（8）燃料的水分、灰分和硫分控制煤的灰分和水分重要是為了維持正常氣化過程，獲得很好的氣化效率。加氫裂化特點(diǎn)（1）煤的反應(yīng)活性使用的原料油范圍廣，連高硫、高氮、高芳烴的劣質(zhì)重餾分都能加工，加氫裂化產(chǎn)品構(gòu)造可根據(jù)市場調(diào)整（2）產(chǎn)品收率高，質(zhì)量好產(chǎn)品中含不飽和烴少，含重芳烴和非烴類雜質(zhì)更少，故產(chǎn)品安定性好、無腐蝕。（3）沒有焦炭沉積，因此不需要再生催化劑，因而可以使用固定床反應(yīng)器；總過程是放熱的，因此反應(yīng)器需冷卻，而不是加熱。缺陷是:所得汽油辛烷值比催化裂化低，操作費(fèi)用高。為多產(chǎn)芳烴，在催化重整中要控制那些工藝參數(shù)?名詞解釋（1）解釋“轉(zhuǎn)化率、選擇性、收率、”他們的關(guān)系怎樣？轉(zhuǎn)化率：（以x表達(dá)）即A反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為A反應(yīng)物的消耗量與占A反應(yīng)物的總量的百分?jǐn)?shù)選擇性：（以S表達(dá)）反應(yīng)物生成目的產(chǎn)物所消耗的量占反應(yīng)物反應(yīng)掉的量的百分?jǐn)?shù)收率：（以Y表達(dá)）生成目的產(chǎn)物消耗的反應(yīng)物量除以反應(yīng)物（一般指限制反應(yīng)物）輸入量，可用物質(zhì)的量或質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算（2）煤氣化:是以煤或煤焦為原料，以氧氣、水蒸氣或氫氣等作氣化劑，在高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)把煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體的過程。（3）煤化工：是以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工實(shí)現(xiàn)煤碳高效潔凈綜合運(yùn)用的工業(yè)。（4）催化重整：運(yùn)用催化劑對烴類分子構(gòu)造進(jìn)行重新調(diào)整（將輕質(zhì)原料油，經(jīng)催化劑的作用，使油料中的烴類重新調(diào)整構(gòu)造，生成大量芳烴的工藝過程）。（5）延遲焦化：將原料油迅速加熱到比較高的溫度（480—500℃）,使重殘油在管式加熱爐中，來不及焦化就被送到一種中空的容器（焦炭塔），讓加熱的油品在其中反應(yīng)結(jié)焦，使加熱和焦化不一樣步發(fā)生，稱為延遲焦化。（6）烷基化:是指運(yùn)用取代反應(yīng)或加成反應(yīng)，在有機(jī)化合物分子中的氮、氧、碳、金屬或非金屬硅、硫等原子上引入烷基R—或芳烴基的反應(yīng)。（7）芳烴抽提：選用一種極易溶解芳烴，而不太能溶解非芳烴的抽提劑加入重整油料中，通過攪拌，靜置形成兩相，一相為抽提相，另一相為抽余相，含非芳烴及少許的芳烴和抽提劑（也稱芳烴萃取，用萃取劑從烴類混合物中分離芳烴的萃取過程）。（8）煤的干餾：煤在隔絕空氣條件下加熱至較高溫度時(shí)，所發(fā)生的一系列物理變化和化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜過程，稱為煤的熱解或稱熱分解和干餾。（9）浸?。航∈菓?yīng)用溶劑將固體原料中可溶組分提取出來的單元過程。（10）羰基合成：最初是指由烯烴、一氧化碳和氫在在催化劑存在下合成比原料烯烴多一種碳原子醛的反應(yīng)，目前泛指在有機(jī)化合物中引入羰基的反應(yīng)。（11）原油電脫鹽脫水：由于原油與水形成的是一種比較穩(wěn)定的乳化液，煉油廠廣泛采用的是加破乳劑和高壓電場聯(lián)合作用的