化学工艺学总复习题

化学工艺学总复习题

1、化工生产过程一般可概括哪三大步骤？

P24 化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三大步骤。

2、化学工艺学的目的是什么？

P1 创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。

3、烃类裂解发生的基元反应大部分为自由基反应哪三个阶段？

P61链引发反应、链增长反应、链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应时自由基的转变过程，在这个过程中一种自由基的消失伴随着另一种自由基的产生，反应前后均保持着自由基的存在；链终止是自由基消亡生产分子的过程。

4、各族烃类的裂解反应难易顺序为？

P61正烷烃>异烷烃>环烷烃(六碳环>五碳环)>芳烃

5、三大合成材料是哪些？

合成塑料、合成橡胶、合成纤维。

6、氨合成采用什么催化剂？各组分各有什么作用？

P197氨合成催化剂以熔铁为主，还原前主要成分是四氧化三铁，有磁性，另外添加Al2O3、K2O等助催化剂。为了降低温度和压力，在催

化剂中加入钴和稀土元素。

活性组分Fe3O4经还原后生成α-Fe，活性中心的功能是化学吸附氮分子，使氮氮之间的三键削弱，以利于加氢形成氨。

Al2O3是结构型助催化剂，它均匀地分散在α-Fe晶格内和晶格间，能增加催化剂的比表面，并防止还原后的铁微晶长大，从而提高催化剂的活性和稳定性。

K2O是电子型助催化剂，能促进电子转移过程，有利于氮分子的吸附和活化，也促进生成物氨的脱附。

SiO2的加入虽然有削弱催化剂碱性作用，但起到稳定铁晶粒作用，增加催化剂的抗毒性和耐热性等。

加入MgO能提高耐热性能和耐硫性，加入CaO能起助熔作用，使催化剂各组分易于熔融而形成均匀分布的高活性状态

7、影响化学平衡的因素有哪些？

P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。

8、烯烃裂解反应主要发生反应有哪些？

P56 1.断链反应 2.脱氢反应 3.歧化反应 4.双烯合成反应 5.芳构化反应

9、影响化学反应速度的因素有哪些？

P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。

惰性气体的存在，可降低反应物的分压，对反应速率不利，但有利于分子数增加的反应的平衡产率。

10、乙烯直接氧化法生产环氧乙烷，工艺流程包括哪两大部分？

P247反应部分和环氧乙烷回收、精制两大部分。

11、固定床和流动床反应器各有什么特点？

固定床优点：返混较小；抑制串联副反应，提高选择性；对催化剂的强度、耐磨性要求较低

流化床优点：结构简单，催化剂装卸容易，空速大；良好的传热效率，反应器内温度均一且易控制；存在返混，以提高反应物浓度和生产能力。

固定床使用于有串联式深度氧化副反应的反应过程

流化床使用与深度氧化物主要来自于平行副反应，且主副反应活化能相差甚大的反应。

固定床反应器的缺点是：①传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器也可能出现飞温（反应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围）。②操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用，常代之以流化床反应器或移动床反应器。固定床反应器中的催化剂不限于颗粒状，网状催化剂早已应用于工业上。目前，蜂窝状、纤维状催化剂也已被广泛使用。

与固定床反应器相比，流化床反应器的优点是：①可以实现固体物料的连续输入和输出；②流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别适用于强放热反应；③便于进行催化剂的连续再生和循环操作，适于催化剂失活速率高的过程的进行，石油馏分催化流化床裂化的迅速发展就是这一方面的典型例子。然而，由于流态化技术的固有特性以及流化过程影响因素的多样性，对于反应器

来说，流化床又存在粉明显的局限性：①由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈循环和搅动，无论气相或固相都存在着相当广的停留时间分布，导致不适当的产品分布，阵低了目的产物的收率；②反应物以气泡形式通过床层，减少了气-固相之间的接触机会，降低了反应转化率；③由于固体催化剂在流动过程中的剧烈撞击和摩擦，使催化剂加速粉化，加上床层顶部气泡的爆裂和高速运动、大量细粒催化剂的带出，造成明显的催化剂流失；④床层内的复杂流体力学、传递现象，使过程处于非定常条件下，难以揭示其统一的规律，也难以脱离经验放大、经脸操作。

12、属于对石油的一次加工和二次加工的过程分别有哪些？

P14-18一次加工：常压蒸馏、减压蒸馏；二次加工：催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解、烷基化、异构化、焦化。13、评价裂解原料性质的指标主要有哪些？

P64族组成(PONA值)；氢含量；特性因数；关联指数(BMCI值)。

14、对于天然气水蒸汽转化反应有什么特点？影响天然气水蒸汽转化反应的因素有哪些？

P160-169 蒸汽转化法是在催化剂存在下及高温条件下，使甲烷等烃类与水蒸气反应，生产H2、CO等混合气，该反应是强吸热反应的，需要外界供热（仅供参考）。因素：温度、压力、水碳比、组分、气流速度。

15、影响催化剂使用寿命的主要因素有？

P35 化学稳定性、热稳定性、力学性能稳定性、耐毒性。

16、为什么要进行CO变换反应？

P174通过变换反应可产生更多氢气，同时降低CO含量，用于调节H2/CO的比例，满足不同生产需要。

17、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂组成及性能 P243

由活性组分银，载体，和助催化剂组成。

载体：提高活性银的分散度，防止银的微小晶粒在高温下烧结

助催化剂：使载体表面酸性中心中毒，减少副反应进行。

18、二氧化碳脱除方法各有哪些？P183

溶液吸收剂吸收，分物理、化学、物理化学吸收，变压吸附，膜分离等固体脱出法

19、丙烯氨氧化制丙烯腈工艺流程回收部分设置急冷器的理由？P256 .防止丙烯腈, HCN 等副产物聚合，生产聚合物堵塞管道

20、烃类氧化反应基本特征有哪些？P222

反应放热量大，反应不可逆，氧化途径多种多样，过程易燃易爆21、对烃类的裂解过程，对温度、压力和停留时间的要求？P72-73 一定温度内，提高裂解温度，有利于提高一次反应所得乙烯和丙烯的收率，有利于提高裂解选择性；高温短停留时间可抑制二次反应，提高烯烃收率，减少结焦。低压可促进乙烯一次反应，抑制发生聚合的二次反应减轻结焦程度。