(完整word版)化学工艺学
化学工艺学完整版
化学工艺学完整版化学工艺学是研究化学反应过程和工业生产中的化学工艺的学科。
它涉及到化学反应的热力学、动力学、传质、传热、流体力学等基本原理，以及工艺流程设计、设备选择、操作控制、安全与环保等方面的内容。
化学工艺学的完整版可以包括以下几个方面的内容：1. 化学反应热力学：研究化学反应的热力学性质，如反应热、反应平衡等。
通过热力学计算，确定反应的热效应和平衡条件，为工艺设计提供基础数据。
2. 化学反应动力学：研究化学反应速率和反应机理。
通过实验和数学模型，确定反应速率方程和反应机理，为工艺操作和控制提供依据。
3. 传质与传热：研究物质在流体中的传质和传热过程。
通过传质与传热的计算和实验，确定物质在反应器中的分布和温度变化，为工艺设计和操作提供依据。
4. 流体力学：研究流体在管道、反应器等设备中的流动特性。
通过流体力学的计算和实验，确定流体的流速、压降和混合程度，为工艺流程设计和设备选择提供依据。
5. 工艺流程设计：根据反应过程的特点和要求，设计合理的工艺流程。
包括反应器的选择、分离和纯化步骤的设计等。
6. 设备选择与操作控制：根据工艺流程的要求，选择合适的设备，并进行操作控制。
包括反应器、分离设备、传热设备等的选择和操作参数的确定。
7. 安全与环保：考虑工艺过程中的安全性和环境保护。
包括事故预防和应急处理措施，以及废物处理和排放控制等。
综上所述，化学工艺学的完整版包括了热力学、动力学、传质、传热、流体力学等基本原理，以及工艺流程设计、设备选择、操作控制、安全与环保等方面的内容。
这些内容相互关联，共同构成了化学工艺学的完整体系。
化学工艺学 第一章
1.1.2 化学工艺
学科特点: 研究具体的生产过程(个性) 研究内容: 化学品的合成机理、生产原理、产品开发、工艺实 施、过程及装置的设计及优化。
7
涉及的工业领域:
石油、煤、天然气和其它矿物质为原料，采用化 学加工过程，生产石油及石油化工、煤化工、基本有 机化工、无机化工、化工冶金和高分子化工产品的工 业部门。 生产企业大都是我国的大型骨干企业，在国民经 济中具有极重要地位，如中国石油天然气总公司、中 国石油化工总公司等(世界500强)。
又称化学加工工业，指利用化学反应改变物结构、
成分、形态而生产化学产品的制造工业。
化学工艺（chemical technology）：
即化工生产技术，系指将原料物质主要经过化学反
应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全
部化学的和物理的措施。
14
化学工业的作用
为工农业、现代交通运输业、国防军事、尖端科 技等领域提供: ⑴ 各类基础材料; ⑵ 新结构、新功能材料; ⑶ 能源（包括一般动力燃料、航空航天高能燃 料和燃料电池等）。
4.多提问题和讨论;
5.课件可拷贝。
2
第1章
绪论
1.1 化学工程与技术的学科介绍 1.2 化学工业的发展、地位与作用 1.3 化学工艺学常用的基本概念
3
1.1化学工程与技术的学科介绍
• 研究对象: 化学工业为代表的各类过程工业。
• 学科内容: 化学与物理过程的基本规律和应用技术，包括: 基
础理论、基本方法和基本实验技术，产品研制、工艺
9%～11%
7%～14%
26
1.2.1.3 高分子化工
• 高分子（macromolecule）: 指相对分子质量高，达几千到几百万的分子，由千 百个原子以共价键相互连接而成，由这类分子构成的 化合物称为高分子化合物（macromolecule compound） 又称高聚物 (high polymer)。 • 高分子化工的产品: 高分子化合物以及高分子化合物为基础的复合或共 混材料制品。 • 特点: 品种非常多，用途广泛，更新换代迅速。 • 分类: 按材料和产品的用途分为：塑料、合成橡胶、 合成纤维、橡胶制品、涂料和胶粘剂等。 27
化学工艺学完整版
化学工艺学完整版简介化学工艺学是研究化学反应、质量转化以及生产工艺的学科。
它涵盖了化学原理、工程设计、实验技术等方面的知识。
化学工艺学的核心是将原始物料转化为有用的产品，并且在这个过程中考虑到经济、环境和安全等因素。
本文将介绍化学工艺学的基本概念、应用领域以及它在工业生产中的重要性。
我们将深入探讨化学反应的基本原理、反应器设计和优化、物质传递操作以及化学工程过程的监测与控制等方面的内容。
1. 化学工艺学的基本概念化学工艺学是研究如何将给定的原材料转化为有用产品的科学和技术。
它涉及到以下几个主要方面：1.1 反应原理与动力学化学工艺学研究不同的化学反应，并通过控制反应条件以达到预期的反应产物。
了解反应原理和动力学对于优化工艺条件、提高产物收率和减少废物产生具有重要意义。
1.2 反应器设计与优化反应器是进行化学反应的设备，常见的反应器类型包括批式反应器、连续流式反应器等。
化学工艺学中研究如何设计和优化反应器，以提高反应效率和产物纯度。
1.3 物质传递操作化学工艺中还涉及到物质传递操作，例如质量传递、热传递和动量传递等。
了解不同物质传递机制，对于设计和优化化学工艺过程至关重要。
1.4 过程模拟与优化利用数学模型对化学工艺过程进行建模和模拟，可以更好地预测和优化工艺条件。
过程优化旨在提高生产效率、降低生产成本并减少对环境的影响。
2. 化学工艺学的应用领域化学工艺学在众多领域中发挥着重要作用，下面列举了几个主要的应用领域：2.1 石油化工石油化工是化学工艺学的一个重要应用领域。
石油化工通过对石油及其衍生物的加工，生产出石油产品和化学产品。
例如，通过炼油工艺，可以将原油提炼为汽油、柴油和润滑油等产品。
2.2 化学品生产化学工艺学在化学品生产过程中起着关键作用。
化学品生产涉及到各种化学反应和物质转化过程。
例如，生产肥料、塑料、颜料和药品等。
2.3 冶金工业冶金工业是化学工艺学的另一个重要应用领域。
冶金工业主要研究各种金属的提取和精炼技术。
化学工艺学电子教本教材教本教本第一章节资料
1.2 石油及其加工利用
大型石油化工联合企业中的炼油厂蒸馏装置多采用燃料化工-润滑油型流程，见图2-1。
1.2 石油及其加工利用
1.2.3 馏分油的化学加工
常、减压蒸馏只能将原油切割成几个馏分，主 产的燃料量有限，不能满足需求，直接能用作化工 原料的也仅是塔顶出来的气体。为了生产更多的燃 料和化工原料，需要对各个馏分油进行二次加工。 加工的方法很多，主要是化学加工方法，下面简介 主要的几种加工过程。
化学工艺学电子教案——第一章
化学工业原料资源 及其加工利用
Hale Waihona Puke 1 化学工业原料资源及其加工利用
1.1 无机化学矿及其加工利用 （自学） 1.2 石油及其加工利用 1.3 天然气及其加工利用 1.4 煤及其加工利用 1.5 生物质及其加工利用 1.6 再生资源的开发利用 1.7 空气和水
1.2 石油及其加工利用
1.2 石油及其加工利用
1.2.5 烃类热裂解（pyrolysis of hydrocarbons）
1.2 石油及其加工利用
1.2 石油及其加工利用
⑵ 催化裂化（catalytic cracking）
催化裂化是在催化剂作用下加热重质馏分油，使大 分子烃类化合物裂化而转化成高质量的汽油，并副产柴 油、锅炉燃油、液化气和气体等产品的加工过程。原料 可以是直馏柴油、重柴油、减压柴油或润滑油馏分，甚 至可以是渣油焦化制石油焦后的焦化馏分油。它们所含 烃类分子中的碳数大多在18个以上。
1.2 石油及其加工利用
⑴ 催化重整（catalytic reforming）
催化重整是在含铂的催化剂作用下加热汽油馏 分（石脑油），使其中的烃类分子重新排列形成新 分子的工艺过程。催化重整装置能提供高辛烷值汽 油，还为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供苯、甲 苯、二甲苯等芳烃原料以及提供液化气和溶剂油,并 副产氢气。固定床催化重整工艺流程见图2-2。
化学工艺学-第1章 概论
2020/3/24
化学工艺学 概论 卢莲英
1.2 化学工业的分类及特征
发展方向
高新技术，缩短开发周期 最充分、最彻底地利用原料 大力发展绿色化工 化工过程要高效、节能和智能化 实施废弃物再生利用工程
2020/3/24
化学工艺学 概论 卢莲英
化学工业的发展、地位和作用
2020/3/24
制陶、酿造、冶炼 制碱、制酸、煤化学、合成氨
化学工艺 即化学生产技术，系指将原料物质主要经过化学 反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转 变的全部化学的和物理的措施。
2020/3/24
化学工艺学 概论 卢莲英
两者的关系 化工工艺
化学工程
个性 研究具体过程 从原料到产品
共性 单元操作 工程因素尤其是放 大
两者相辅相承，密不可分
2020/3/24
化学工艺学 概论 卢莲英
化学工艺学的范畴：（11个方面）
☆一般包括原料的选择和预处理； ☆生产方法的选择及方法原理； ☆设备(反应器和其他)的作用、结构和操作； ☆催化剂的选择和使用； ☆其他物料的影响； ☆操作条件的影响和选定； ☆流程组织； ☆生产控制； ☆产品规格和副产物的分离与利用； ☆能量的回收和利用； ☆对不同工艺路线和流程的技术经济评比等问题。
有机酸、生物农药、饲料蛋白、抗生素、维生素、疫苗等
2020/3/24
化学工艺学 概论 卢莲英
1.2 化学工业的分类及特征源自1.2.1 化学工业的分类
❖ 按原料分类：
（1）石油化工
以石油和天然气为原料的化学工业
（2）煤化工
通过煤的气化、干馏和生产的电石为原料的化学工业
（3）生物化工
采用农、林等生物资源以及非生物资源，通过发酵、水解、酶
(完整word版)化学工艺学教案6(化工12本)-胡江良
⑤空气吹净阶段：将空气从炉底吹入，把炉内残存的半水煤气和含氮吹风气一起吹出并送入气柜。持续时间更短。
五个阶段为一个循环，每个循环需3～4min。生产出的半水煤气中：
H2%=38～42%；CO%=27～31%；N2%=19～22%；CO2%=6～9%。
教学重点及难点：
重点：固体燃料气化的原理、固定床间歇气化法制半水煤气工艺条件
难点：固体燃料气化的原理
教学基本内容
方法及手段
第3章合成氨
3.2合成氨原料气的制备
3.2.1固体燃料气化制备合成氨原料气
固体燃料气化是指用氧或含氧气化剂对固体燃料（煤、焦炭或水煤浆）进行加热，使碳转变为可燃性气体的过程，在合成氨厂简称造气。气化所得的可燃气体称为煤气，进行气化的设备称为煤气发生炉（固体燃料气化器）。
③以空气和适量的水蒸气为气化剂，碳与氧、水蒸气同时反应，当空气和适量的水蒸气混合通过高温燃料层时，在气化层理同时发生碳与氧和碳与水蒸气的反应，虽然此时反应过程更加复杂，但是其反应过程、反应式及影响基本上与碳与氧和碳与水蒸气分别发生的情况一致。
（3）半水煤气的制造
半水煤气是生产合成氨的原料气，其生产方法可采用固定层间歇气化法或固定床连续气化法制备获得。当无论哪种方法，最终必须满足（CO+H2）/N2(体积比)为3.1～3.2的工艺要求。
碳与空气发生放热反应、与水蒸气发生吸热反应。
当系统维持自热平衡时，空气与水蒸气同时进行气化反应时，如不提供外部热源，则气化产物中 的含量大大低于合成氨原料气配比要求。
为解决气体成分与热量平衡这一矛盾，可采用下列方法。
化学工艺学题库及答案word精品
化学工艺学习题一、选择题〔2分/题〕1. 化学工业的根底原料有〔〕A 石油B 汽油C 乙烯D 酒精2. 化工生产中常用的“三酸二碱〞是指〔〕A 硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾B 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾C 硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠D 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾3. 所谓“三烯、三苯、一炔、一萘〞是最根本的有机化工原料,其中的三烯是指〔〕A 乙烯、丙烯、丁烯B 乙烯、丙烯、丁二烯C 乙烯、丙烯、戊烯D 丙烯、丁二烯、戊烯4. 天然气的主要成份是〔〕A 乙烷B 乙烯C 丁烷D 甲烷5. 化学工业的产品有〔〕A 钢铁B 煤炭C 酒精D 天然气6. 反响一个国家石油化学工业开展规模和水平的物质是〔〕A 石油B 乙烯C 苯乙烯D 丁二烯7. 在选择化工过程是否采用连续操作时,下述几个理由不正确的选项是〔〕A 操作稳定平安B 一般年产量大于4500t 的产品C 反响速率极慢的化学反响过程D 工艺成熟8. 进料与出料连续不断地流过生产装置, 进、出物料量相等.此生产方式为〔〕A 间歇式B 连续式C 半间歇式D 不确定9. 评价化工生产效果的常用指标有〔〕A 停留时间B 生产本钱C 催化剂的活性D 生产水平10. 转化率指的是〔〕A 生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数B 生产过程中得到的产品量占理论上所应该得到的产品量的百分数C 生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比D 在催化剂作用下反响的收率11. 电解工艺条件中应限制盐水中CaT、Mg+等杂质总量小于〔〕A 10 P g/LB 20mg/LC 40 P g/LD 20 P g/L12. 带有循环物流的化工生产过程中的单程转化率的统计数据〔〕总转化率的统计数据.A 大于B 小于C 相同D 无法确定13. 〔〕表达了主副反响进行程度的相对大小,能确切反映原料的利用是否合理.A 转化率B 选择性C 收率D 生产水平14. 三合一石墨炉是将合成、吸收和〔〕集为一体的炉子.A 枯燥B 蒸发C 冷却D 过滤15. 转化率X、选择性S收率丫的关系是〔〕A Y=XSB X=YSC S=YXD 以上关系都不是16. 化工生产一般包括以下〔〕组成A 原料处理和化学反响B 化学反响和产品精制C 原料处理和产品精制D 原料处理、化学反响和产品精制17. 化工生产过程的核心是〔〕A 混合B 别离C 化学反响D 粉碎18. 以下各加工过程中不属于化学工序的是〔〕A 硝化B 裂解C 蒸馏D 氧化19. 反响温度过高对化工生产造成的不良影响可能是〔〕A 催化剂烧结B 副产物增多C 爆炸危险性增大D 以上都有可能20. 对于低压下放热的可逆气相反响,温度升高,那么平衡常数〔〕A 增大B 减小C 不变D 不能确定21. 对于反响后分子数增加的反响,提升反响的平衡产率的方法有〔〕A 增大压力B 升高温度C 充入惰性气体,并保持总压不变D 采用催化剂22. 对于C O+224CH0H, 正反响为放热反响.如何通过改变温度、压力来提升甲醇的产率？〔〕A 升温、加压B 降温、降压C 升温、降压D 降温、加压23. 合成氨反响过程：N+3H - NH+Q 有利于反响快速进行的条件是〔〕A 高温低压B 高温高压C 低温高压D 低温低压24. 合成氨工艺中,原料气需要进行预处理,其中脱硫、脱碳是指脱除原料气中的〔〕A SQ、COB H 2S、COC SO 2、COD H 2S、CO25. 有利SO 氧化向正方向进行的条件是〔〕A 增加温度B 降低温度C 降低压力D 增加催化剂26. 以下对硫酸生产中二氧化硫催化氧化采用“两转两吸〞流程表达正确的选项是〔〕 A 最终转化率高,尾气中二氧化硫低B 进转化器中的炉气中二氧化硫的起始浓度高C 催化剂利用系数高D 用于该流程的投资较其他流程的投资少27. 脱除二氧化硫气体应选用以下哪种介质〔〕A水B碱性溶液C硅胶D酸性溶液28. 工业上使用〔〕来吸收三氧化硫制备硫酸A 水B 稀硫酸C 98 %左右的硫酸D 90 %的硫酸29. 当流体通过固体颗粒床层时,随着气速由无到有,由小到大,床层经历的阶段依次是〔〕输送床流化床固定床ABC30. 间歇反响器是〔 A 一次加料,一次出料C 一次加料,二次出料31. 化工生产过程按其操作方法可分为间歇、连续、半间歇操作.其中属于稳定 操作的是〔〕A 间歇操作B 连续操作C 半间歇操作D 以上都不是 32. 流化床的实际操作速度应〔 〕临界流化速度 A 大于 B 小于 C 相同 D 无关33. 小批量、多品种的精细化学品的生产适用于〔〕过程〕 B二A 连续操作B 间歇操作C 半间歇操作D 半连续操作34. 在硫酸生产中,硫铁矿沸腾炉属于〔〕A 固定床反响器B 流化床反响器C 管式反响器D 釜式反响器35. 催化裂化是石油二次加工的重要方法之一, 其目的是提升〔〕的质量和产量.A 柴油B 煤油C 汽油D 润滑油36. 根据成煤过程,烟煤褐煤泥炭无烟煤以下成煤顺序正确的选项是〔37. 用于二氧化硫炉气枯燥的硫酸浓度是〔〕A 93%B 98.3%C 95%D 98%38. 电解食盐水溶液时,根据〔〕计算的电流效率称为阴极效率.A 氯气B 氢气C 氢氧化钠D 淡盐水39. 标准的酸洗流程是〔〕A 两塔两电B 文泡冷电C 两塔一器两电D 三塔两电40. 二氧化硫氧化的催化剂是〔〕A 三氧化二铁B 五氧化二钒C 金属镍D 金属铅二判断题〔 1 分/题〕1 连续操作设备中物料性质不随时间而变化,多为稳态操作.2 化工生产的操作方式主要有开停车、正常操作治理及事故处理等.3 催化剂使用初期活性较高, 操作温度宜限制在工艺允许范围内的较低处.4 三苯是最根本的有机原料,是指“苯、甲苯、二甲苯〞.5 通常用来衡量一个国家石油化工开展水平的标志是石油产量.6 甲烷只存在于天然气和石油气中.7 将石油加工成各种石油产品的过程称为石油炼制.8 反响物的单程转化率总小于总转化率.9 对相同的反响物和产物,选择性〔产率〕等于转化率和收率相乘.10 衡量一个反响效率的好坏,不能单靠某一指标来确定.应综合转化率和产率两个方面的因素来评定.11 实际过程的原料消耗量有可能低于理论消耗定额.12 两套合成氨生产装置生产水平均为600kt / a, 说明两套装置具有相同的生产强度.13 从原料开始,物料流经一系列由管道连接的设备,经过包括物质和能量转换的加工,最后得到预期的产品,将实施这些转换所需要的一系列功能单元和设备有机组合的次序和方式,称为化工工艺.14反响是化工生产过程的核心,其他的操作都是围绕着化学反响组织实施的.15 假设该化学反响既是放热又是体积缩小的反响,那么提升压力或降低温度均有利于反响的进行.16 工业合成氨的反响是放热过程,随着瞬时转化率的增加,最适宜温度是降低的.17 一个放热反响在什么情况下都是放热反响.18 在一般情况下,降低反响物的浓度?有助于加快反响速率.19 影响化工反响过程的主要因素有原料的组成和性质、催化剂性能、工艺条件和设备结构等.20 一个典型的化工生产过程由原料的预处理、化学反响、产物别离三局部构成.21 煤通过气化的方式可获得根本有机化学工业原料--一氧化碳和氢〔合成气〕.22 在合成氨反响中,增大反响物浓度,反响物的转化率一定提升.23 以水蒸气为气化剂,制取的煤气为水煤气.24 硫酸生产的主要工序有：硫铁矿的预处理、二氧化硫炉气的制备、炉气的净化及枯燥、二氧化硫的催化氧化和三氧化硫的吸收.25 离子膜电解法生产烧碱过程中,氯气是由电解槽的阴极产生的,氢气是由电解槽的阳极产生的.26 石油加工的各类产品中按沸点上下先蒸馏出煤油其次是汽油.27 煤的加工过程主要有煤的焦化、气化和液化.28 工艺流程图中反响器的代号是字母V.29 一个标准大气压等于10 米水柱产生的压力.30 催化剂是一种能加快化学反响速率,而自身的组成、质量和化学性质在反响前后保持不变的物质.三简做题〔8分/题〕1. 三废处理的四个优先级的顺序如何？为什么？2?催化剂在化工生产中有哪些作用？3. 写出硫铁矿的焙烧反响,提升焙烧反响速度的途径有哪些？4. 写出二氧化硫催化氧化的反响式.此反响有什么特点？如何提升二氧化硫的平衡转化率？5. 盐水一次精制的目的是什么？并写出一次精制过程中除杂的相关离子或化学反响方程式.6. 合成氨生产分哪几个根本工序？三个根本工艺步骤是什么？四画图题〔10 分/题〕1. 画出以硫铁矿为原料,“文泡冷电〞酸洗流程生产硫酸的工艺流程框图.2. 简要答复阳离子膜电解法的根本原理并画出离子膜法电解原理示意图.五计算题〔11 分/题〕1 .利用反响GH+CI2-CHCI2由乙烯制取二氯乙烷.通入反响器中乙烯的量为800kg/h, 其中乙烯的质量分数为95%反响后得到二氯乙烷的量为2000kg/h , 并测得尾气中乙烯的含量为60kg/h .试求乙烯的转化率,二氯乙烷的收率.2 .某电解槽通以6kA的电流时,每天生产30%勺烧碱700t,99%的氯气180t,求阳极和阴极电流效率.二判断题反响特点：可逆的,体积缩小的,放热反响.降温、加压、提升氧浓度或降低二氧化硫浓度可使平衡转化率提升.中Ca2+、Mg2+含量低于20 P g/L ,因此需要用螯合树脂吸附处理.但螯合树脂吸附水平 Ca2+、Mg2+含量降至10— 20 mg/L ,这就是 的目的.相关的反响方程式〔至少写四个〕：BaCI2+Na2SO4==BaSO4 J +2NaCl MgCI2+2NaOH==Mg(OH)2 J +2NaCINa2CO3+CaCI2==CaCO3j +2NaCl Na2CO3+BaCI2==BaCO3 j +2NaCl HCl+NaOH==NaCl+H2O答案:一选择题1-5 ACBDC 6-10 BCBDA 11-15 DBBCA 16-20 DCCDB 21-25 CDBBB26-30ABCDA31-35 BABBC36-40 DACDB 1011 12131415161718 19 20 21 2223242526272829三简做30对废气、废水和废渣的限制治理,工程设计和生产等方面统筹考虑. 必须从生产的源头上进行限制和预防,“三废〞的限制应根据减少污染源、 从产品的开发、排放物循环、排放物的治理和排放等四个优先级考虑.2、 加快化学反响速率,提升生产水平;抑制副反响,提升目的产物的收率；对于复杂反响,可有选择地加快主反响的速率, 改善操作条件,降低对设备的要求,改良生产条件；开发新的反响过程,扩大原料的利用途径,简化生产工艺路线; 消除污染,保护环境.3、 硫铁矿的焙烧反响：4FeS 2 + 1102 2Fe 2O 3 + 8SQ提升焙烧反响速度的途径 提升反响温度 减小矿石粒度 提升入炉空气氧的含量.4、 二氧化硫催化氧化的反响式:S02 + ? 02 二 S035、 目的：原盐溶解后的粗盐水含有Ca2+、Mg2+、 SO 4 一等杂质,离子膜电解梢要求盐水有限,必须 次精制6、 合成氨生产分以下七个根本工序：原料气制备工序脱硫工序脱碳工序变换工序精制工序压缩工序氨合成工序 三个根本工艺步骤是 :原料气的制备、净化、及氨的合成.四、画图题 1、硫铁矿破碎文氏管泡沫塔沸腾焙烧炉 废热锅炉 旋风别离器 电除尘器冷却器 电除雾器 枯燥塔转换器 吸收塔先用普通化学精制法使2HCI+Na2CO3==2NaCI+H2O+CO2 f 三废综合治理2、阳离子膜电解法的根本原理：离子膜将电解梢分成阳极室和阴极室两局部,从阳极室加入的饱和食盐水中的Na+通过离子膜进入阴极室,局部氯离子在阳极放电,生成氯气逸出.Na+通过离子膜进入阴极室；NaCI的消耗导致盐水浓度降低,所以阳极室有淡盐水导出；阴极室参加一定的净水,在阴极上H放电并析出H2,而水不断地被离解成川和OH, 0H无法穿透离子膜,在阴极室与Na+结合生成NaOH形成的NaOH溶液从阴极室流出,其含量为32%-35%经浓缩得产品液碱或固碱.离子膜法电解原理示意图：帮制饱和离f交换膜HgONaCl溶液：I 〔含少SNaOH )2、氯气实际产量：180 1000 99%=178200kg氯气理论产量：赛6000 24 =190746.3kg178200阳极电流效率：100% =93.4%190746.3氢氧化钠的实际产量：700 1000 30%=210000kg NaOH蒂液1乙烯的转化率:800-60、£—8矿100%=92.5% 2ooo 工28二氯乙烷的收率：800 99100%=70.7% 五、计算题40 理论产量：6000 24 =214925.4kg26.8210000 214925.4 100% =97.7%阴极电流效率:。
化学工艺学
化学工艺学第一章1化学工艺学定义、化学工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系？答:化学工艺学就是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中,以化工产品为目标的过程技术。
化学工程学主要研究化学工业与其她过程工业生产中所进行的化学过程与物理过程的共同规律,她的一个重要任务就就是研究有关工程因素对过程与装置的效应,特别释放大中的效应。
化学工艺学与化学工程学都就是化学工业的基础科学。
化学工艺与化学工程相配合,可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题;此外,解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。
2现代化学工业的特点？答:特点就是:(1)原料、生产方法与产品的多样性与复杂性;(2)向大型化、综合化,精细化发展;(3)多学科合作、技术密集型生产;(4)重视能量的合理利用,积极采用节能工艺与方法;(5)资金密集,投资回收速度快,利润高;(6)安全与环境保护问题日益突出。
1、生产磷肥的方法就是哪两类？答:生产磷肥的两种方法就是:(1)酸法它就是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石,最常用的就是硫酸。
硫酸与磷矿反应生成磷酸与硫酸钙结晶,(2)热法利用高温分解磷矿石,并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。
2、石油的主要组成就是什么？答:石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质与沥青三大类。
烃类即碳氢化合物,在石油中占绝大部分。
非烃类指含有碳、氢及其她杂原子的有机化合物。
第二章1、化工生产过程包括哪些？答:化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应与产品分离及精制。
2、化工生产过程的定义及工艺流程图就是什么？答:将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。
工艺流程多采用图示方法来表达,称为工艺流程图。
5、进行工艺流程设计常用的三种方法就是什么？答:三种方法就是:推论分析法、功能分析法、形态分析法。
第三章1、结焦、生碳反应的途径如何？答; 1、烯烃经过炔烃中间阶段而生碳2、经过芳烃中间阶段而结焦。
化学工艺学第一章绪论
第二十五页，共60页。
第二十六页，共60页。
第二十七页，共60页。
第二十八页，共60页。
第二十九页，共60页。
第三十页，共60页。
第三十一页，共60页。
第三十二页，共60页。
第三十三页，共60页。
第三十四页，共60页。
第三十五页，共60页。
1.4 化工生产基本原料
量的控制及副产物的利用
⑼.生产过程中能量的回收及利用
⑽.对生产同种产品不同工艺路线和工艺流 程的技术经济的评价与对比
第十四页，共60页。
化学工艺与化学工程
化学工艺：研究化工产品的原料特点、物理化 学性质、生产原理，最适宜的工艺路线、最适 宜工作条件、工艺流程，生产设备的构造和材 料，工艺计算，技术经济评价，市场动态等的 一门科学。
乙烯裂解
裂解碳四 裂解碳五
二甲苯
裂解汽油
汽油加氢 苯
芳烃抽提
丁基橡胶
异丁烯 MTBE 异戊橡胶 间戊二烯 双环戊二烯
1-丁烯
邻二甲苯 苯酐
间二甲苯 PIA
对二甲苯 PTA 聚酯
甲苯 涤纶
聚乙烯 环氧乙烷 乙醇
苯乙烯
氯乙烯 醋酸 烯烃 乙丙胶
乙二醇 丁苯橡胶 聚苯乙烯 ABS SAN PVC
涤纶
硝基苯
一、化学工艺学的特点
化学工艺学相对于其他专业课程来说， 有其特殊性：
（1）应用性很强 （2）综合性强 （3）灵活性强 （4）内容广而杂
第一页，共60页。
二、课程定位与课程目标
《化学工艺学》是一门涉及无机化学、有机化学、
物理化学、化工热力学、化学反应工程学及化工机械等 多门学科的专业性较强的课程，化学工程与工艺专业本 科生的专业必修课。
化学工艺学 第一章 概论
5、石油的加工
一次加工—— 油品的加工 利用原油中各组分沸点的差别进行分离。 常压蒸馏 减压蒸馏
1.2 化工原料、产品及其工艺
1.2.1 石油及其加工工艺
5、石油的加工 二次加工—— 馏分油的化学加工 调整烃类的组成
催化重整
催化裂化 烃类热裂解
（catalytic reforming）
1.2 化工原料、产品及其工艺
1.2.3 煤及其加工工艺
煤(coal)：由含碳、氢的多种结构的大分子有机物 和少量硅、铝、铁、钙、镁的无机矿物质组成。
成煤过程的程度不同分为： 泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤。 H% O%含量顺序： 泥煤 > 褐煤 > 烟煤 > 无烟煤
1.2 化工原料、产品及其工艺
1.2.3 煤及其加工工艺 煤的元素组成
高温干馏
粗苯
煤
煤焦油 气化
合成气
高压加氢液化
1.2 化工原料、产品及其工艺
1.2.4 化学矿及其加工工艺
一、化学矿的种类
我国共有20多个矿种。硫铁矿、自然硫、硫 化氢气藏、磷矿、钾盐、钾长石、明矾石、蛇 纹石、化工用石灰岩、硼矿、芒硝、天然碱、 石膏、钠硝石、镁盐、沸石盐、重晶石、碘、 溴、砷、硅藻土、天青石等。 其中：硫铁矿、重晶石、芒硝及磷矿储量居 世界前列，稀土矿的储量居世界首位。
1.2.3 煤及其加工工艺
煤气化 ：是一个热化学过程，以煤或煤焦（半焦） 为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸汽 或氢气等作气化剂，在高温（ 900-1300 ℃ ）通 过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体 的过程，气化所得到的气体称为煤气，其有效成 分包括CO、H2、CH4。是合成气，合成氨、甲醇 的基本原料。
《化学工艺学》
化学工艺学2-1为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？答：石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展至今基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90%来源于石油和天然气。
90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯、乙炔、萘和甲醇。
其中的、甲醇可有石油、天然气、煤制取。
2-3答：将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。
化工生产工艺流程的组织运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。
如“洋葱”模型。
2-4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？答：循环流程是指未反应的反应物从产物中分离出来再返回反应器。
循环流程的主要优是能显著地提高原料利用率减少系统排放量降低了原料消耗也减少了对环境的污染。
其缺点是动力消耗大惰性物料影响反应速率及产品收率。
2-5何谓转化率？何谓选择性？何谓收率？对于多反应体系为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？答：转化率指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比对于复杂反应体系。
同时存在着生成目的产物的主反应和生产副产物的许多副反应只用转化率来衡量是不够的。
因为尽管有的反应体系原料转化率很高，但大多数转化为副产物。
目的产物很少意味着愈多原料浪费，所以需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率。
因此需要同时考虑这两个指标。
在化工生产中通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者使目的产物的收率最高。
2-6催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？答：催化剂有三个基本特征1、催化剂是参与反应的，但反应终了时催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。
2、催化剂只能缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡。
3、催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只催化特定的反应。
化工工艺学完美打印版
第一章绪论1化工生产的起始原料主要有矿物资源，生物资源，空气和水四类。
2化学工业中，设备投资所占比例最大的是产品提纯设备。
3一个化学生产过程，可分为原料预处理，化学反应，产品分离与精制三个步骤。
4天然气主要由甲烷，乙烷，丙烷和丁烷组成。
第二章化学工艺基础1用原油炼制燃料油，一次加工时，原油首先经过的加工设备是常压塔。
2常压蒸馏和减压蒸馏是对石油的一次加工。
3汽油品质最重要的指标是辛烷值。
4在石油催化裂化中，正碳离子中最容易断裂的键是β键。
5石油一次加工过程的主要任务是将原油分离成不同沸点范围的馏分，所用的设备是常压蒸馏塔，减压蒸馏塔。
6常，减压蒸馏塔获得的产品都是混合物。
7原油经过初馏塔，从初馏塔塔顶蒸出的轻汽油，也称石脑油。
8原油在蒸馏前，一般经过脱盐脱水处理。
第三章烃类热裂解1石油中所含烃类有烷烃，环烷烃和芳香烃。
2石油裂解制取乙烯等所用的反应器是管式裂解炉。
3按顺序深冷分离法分离裂解气，裂解气首先进入的设备（塔）是甲烷塔。
4烃类热裂解的后续深冷分离工序之前，要进行裂解气的净化，主要包括：脱除酸性气体，脱水和脱炔三步。
5工业上控制石油深度的措施是控制停留时间。
6裂解气分离的工艺采用用深冷分离法，其中甲烷塔技术含量最高。
7裂解原料的含氢量越高，裂解产物中乙烯收率越高。
第四章芳烃转化过程1工业上已用于苯烷基化工艺的催化剂是酸性催化剂。
第五章合成气的生产过程1合成气的CO变换的主要目的是使CO变成CO2便于除去。
2通过CO变换可产生更多氢气和降低CO含量.3干法脱硫中，能把大部分有机硫转化为无机硫的方法是钴—钼加氢法。
4合成气净化过程中的脱碳是指去除CO25为了脱除合成气中极少的残渣，最适合的脱硫法措施是氯化锌法。
第六章加氢与脱氢过程1可使合成氨催化剂永久性中毒的是二氧化硫。
2N2与H2合成氨所用的催化剂是Fe3O4。
3用于氨合成的熔铁催化剂，必须升温还原活化。
4不论是脱氢反应或是断链反应，都是热效应很大的吸热反应。
化学工艺学(绪论)
结论
化学工业与化学工艺学不仅相互依存， 而且相互促进。今后由于化学工业的发展， 科学技术的进步，化学工业与化学工艺学的 这种共存荣的关系将大大加强。
近期的主攻方向和优选研究领域主要有： 新型绿色化学工艺（高效洁净化工新工艺，生物技术，膜技 术）：设计与环境友好新分子和新材料，使用无公害的原材料路 线，开发洁净、高效的新型反应、分离技术以及反应与分离集成 技术，最终实现零排放的绿色化学工艺，达到用新的反应与分离 技术实现化学工业的低能耗、无污染，同时研究天然产物分离纯 化与合成。 高新技术用功能化学品的合成：研制信息产业微电子用各类 高纯化学品、航空航天用高能量密度燃料，高效、高选择性催化 材料，高性能膜材料，特种材料用单体等，确保高新技术领域的 发展需求。探索新型催化过程及机理，研究界面反应与传递。 过程科学与工程技术：开展分子热力学、过程系统工程、过 程模拟放大等基础研究，解决原型技术的工业放大。
2.十二世纪~十八世纪，逐步实现机械化，化学工业处 于萌芽状态，化学理论得到发展。化学工艺学由感 性认识转向理性认识。
3.十八世纪~二十世纪50年代，化工生产形成工业规模， 化学工艺学由萌芽状态竟如成长阶段。热力学和动 力学理论以及他各种化学理论的提出为建立化学反 应单元工艺奠定了基础，反应单元工艺由实验室进 入中试和生产车间，用以知道和推动化工生产。
发展
按产品应用 化学肥料工业 染料工业 农药工业 等 按生产规摸或加工深度 大化工 精细化工 等
按原料
煤化工 天然气化工 石油化工 无机盐化工 生物化工 等
世界各国对化学工业的划分范围不尽相同。
中国化学工业范围的划分
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 按产品划分 化学矿 无机化工原料 有机化工原料 化学肥料 农药 高分子聚合物 涂料和颜料 燃料 信息用化学品 试剂 食品和饲料添加剂 合成产品 日用化学品 粘合剂 橡胶和橡胶制品 催化剂和各种助剂 火工产品 其他化学产品（包括炼焦和林产化学品） 化工机械 —— 按行业划分 化学肥料 化学农药 煤化工 石油化工 化学矿 酸、碱 无机盐 有机化工原料 合成树脂和塑料 合成橡胶 合成纤维单体 感光材料和磁性记录材料 燃料和中间体 涂料和颜料 化工新型材料 橡胶制品 化学医药 化学试剂 催化剂、溶剂和助剂 化工机械
化学工艺学(第1章)
随着缩合和叠合作用持续地进行下去，结果形成 不同煤化程度的烟煤。如长焰煤、气煤、肥煤、焦 煤和瘦煤等。处于焦煤阶段的煤，由于缩合和叠合 程度适宜，煤的粘结性好，适合用作炼焦原料。由 烟煤演变成的无烟煤，分子叠合程度进一步加深， H、O含量进一步减少，凝胶化组份和稳定组分明显 减少，这种煤适合做民用燃料和煤气化燃料，在化 工上的应用也不如烟煤重要。
OH CH2 O H3CO
O CHOH C O H2C
低 挥 发 烟 煤
CH2
O H2C O
褐 煤
O
CHOH
OH O
高 挥 发 烟 煤
CH COOH CH3 OH
CH O 2 CC H O 2 H
CH2 HO OH
次 烟 煤
无 烟 煤
O
生成阶段
泥炭化
植物 泥炭
煤化
褐煤
烟煤
无烟煤
煤
炭
岩相组成：通过对煤的颜色、光泽、断口 来确定。 对其研究，可指导工业生产，指导煤炭分 类及炼焦配煤。
沸腾炉焙烧
SO2催化氧化
浓H2SO4
常见矿物质的化工利用
石灰石 NaCl 磷灰石 硫铁矿
煅烧
CaO CO2 Na2CO3
水 电解 分解
NaOH Cl2
磷肥
SO2 H2SO4
焙烧
目前我国已形成一比较完整的矿石加 工利用工业体系。产品齐全。 受矿产资源限制，必须跟据矿产资源 的贮量发展相应的化学工业，提高有 效成分利用率，尤其重视贵金属资源 的综合利用。
泥炭
保温材料
离子交换剂
原料
褐煤
燃料、肥料 调整剂、稳定剂
烟煤和无烟煤
转化利用
原煤
化学过程工艺学完整版本
化学过程工艺学：研究由化工原料加工成产品的化学生产过程一般规律的科学，主要内容包括原理、方法、流程、设备。
过程工业：以能量与物质转化为目的的产业。
绿色化学：采用最少的资源和能源消耗，并产生最小的排放的工艺过程。
煤：远古时代植物被埋入地下矿化后得到的。
石油：产于地壳中的一种可燃性油状液体。
天然气：埋藏在地下的可燃性气体。
脉石：矿石中含有大量的杂志。
矿石精选：利用矿石中各组分的物理或物理化学性质上的差异将有用成分富集的方法，有手选、磁选、浮选、摩擦选、放射选、光电选、重力选，工业上使用最广泛的是重力选、磁选和浮选。
溶液过饱和度：实际液体浓度超过饱和溶液的程度。
液体非均相反应：指不互溶的两液体构成连续相与分散相间的反应与传递。
液体均相反应：指可相互溶解的液体间的反应与传递。
微态液体：流体中所有分子都以分子状态均匀分散。
态液体：流体中所有分子都以离集态存在。
平推流：流体内部不存在返混，所有粒子的停留时间都等于平均停留时间。
全混流：不同时间进入反应器的物质完全混合一体。
聚合反应：将低分子单体转变成高分子聚合物的过程。
蒸馏：利用混合液中各组分具有不同的挥发度，即利用同一温度下各组分的蒸气压不同的性质进行分离的。
增塑剂：一种典型的精细化工产品，它能改善高分子材料的柔软性、延展性和可加工性。
液液萃取：指两个完全或部分不相溶的液相接触后，一个液相的溶质经过物理或化学作用转移到另一液相，或在两相中重新分配的过程。
溶剂萃取：指将物质从水溶液中提到与水混合的有机溶液中的过程。
萃取分配系数：当萃取体系达平衡时，被萃取物在萃取相中的总浓度与在萃余相中的总浓度之比。
气固相催化反应：固体物质参与化学反应但是本身并不消耗。
煤气化：以煤或煤焦（半焦）为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氧气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体的过程。
水煤气：将水蒸气与已经燃烧炽热的碳作用得到的煤气含氢量较高。
第1章化学工艺学
反应精馏
安全和环境保护 产品和过程的绿色化 循环经济
资金密集、技术密集 资金密集、投资回收速度快、利润高 技术密集、多学科合作
1.4 原料资源
化石资源
煤、石油、天然气 化学矿
可再生资源
生物质、其他废物
其它
空气 水
1.5 主要产品
无机化工产品 有机化工产品 高分子化工产品
大型化、综合化、规模化发展
乙烯产量 80年代 300kt 2000年 900kt
裂解炉 90年代 80~90kt 目前 200~280kt
炼油-化工一体化 优化原料、降低成本 BASF FINA 乙烯与炼油联合，利润增加33%
节能工业过程
天然气制合成氨 节能型催化剂 能耗降低
氯碱工业 石棉隔膜法 由离子膜法取代
方法、流程和设备 目标：建立技术先进、经济合理、生产安全、
环境无害的生产过程
化学工艺学的研究内容
➢ 生产方法的选择和方法原理 ➢ 原料的选择和预处理 ➢ 反应过程研究（催化剂、工艺参数） ➢ 流程的组织（过程集成） ➢ 设备的选择、结构和操作 ➢ 生产控制要求 ➢ 产品规格、副产品的分离利用 ➢ 能量回收和利用 ➢ 不同工艺的技术经济评价
2、新技术革命中的化学工业 国民经济发展的支柱产业
化学工业的增长速度高于整个工业的平均增长速度
高新技术产业的支撑与保障
生物 航天 信息 材料
3、可持续发展中的化学工业
负面效应——两个截然相反的印象
代价：环境恶化 生态破坏 十大污染行业，化工居前位
1.3 现代化学工业的特点
大型化、综合化、规模化发展 节能工业过程 安全和环境保护 资金密集、技术密集
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学工艺学第一章1化学工艺学定义、化学工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系？答：化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中，以化工产品为目标的过程技术。
化学工程学主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律，他的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别释放大中的效应。
化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。
化学工艺与化学工程相配合，可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题；此外，解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。
2现代化学工业的特点？答：特点是：（1）原料、生产方法和产品的多样性和复杂性；（2）向大型化、综合化，精细化发展；（3）多学科合作、技术密集型生产；（4）重视能量的合理利用，积极采用节能工艺和方法；（5）资金密集，投资回收速度快，利润高；（6）安全与环境保护问题日益突出。
1. 生产磷肥的方法是哪两类？答：生产磷肥的两种方法是：（1）酸法它是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石，最常用的是硫酸。
硫酸与磷矿反应生成磷酸和硫酸钙结晶，（2）热法利用高温分解磷矿石，并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。
2、石油的主要组成是什么？答：石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。
烃类即碳氢化合物，在石油中占绝大部分。
非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。
第二章1.化工生产过程包括哪些？答：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。
2、化工生产过程的定义及工艺流程图是什么？答：将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。
工艺流程多采用图示方法来表达，称为工艺流程图。
5、进行工艺流程设计常用的三种方法是什么？答：三种方法是：推论分析法、功能分析法、形态分析法。
第三章1、结焦、生碳反应的途径如何？答; 1.烯烃经过炔烃中间阶段而生碳 2.经过芳烃中间阶段而结焦。
2、裂解反应机理如何？答：烃类裂解反应机理研究表明裂解时发生的基元反应大部分为自由基反应。
大部分烃类裂解过程包括链引发反应、链增长反应和链终止反应三个阶段。
链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应是自由基的转变过程，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成分子的过程。
3、什么是一次反应？什么是二次反应？答：一次反应是指原料烃在裂解过程中首先发生的原料烃的裂解反应，二次反应则是指一次反应产物继续发生的后继反应。
4、评价裂解原料性质的指标主要有哪些？答：①族组成——PONA值②氢含量③特性因数④关联指数（BMCI值）5、温度-停留时间对裂解产品收率有何影响？答：从裂解反应的化学平衡也可以看出，提高裂解温度有利于生成乙烯的反应，并相对减少乙烯消失的反应，因而有利于提高裂解的选择性；根据裂解反应的动力学，提高温度有利于提高一次反应对二次反应的相对速度，提高乙烯收率。
从化学平衡来看，为获得尽可能多的烯烃，必须采用尽可能短的停留时间进行裂解反应；从动力学来看，由于有二次反应，对每种原料都有一个最大乙烯收率的适宜停留时间。
因此可以得出，短停留时间对生成烯烃有利。
①对于给定原料，相同裂解深度时，提高温度，缩短停留时间，可以获得较高的烯烃收率，并减少结焦。
②高温-短停留时间可抑制芳烃生成，所得裂解汽油的收率相对较低。
③高温-短停留时间可使炔烃收率明显增加，并使乙烯/丙烯比及C4中的双烯烃/单烯烃的比增大。
答：①高温裂解条件有利于裂解反应中一次反应的进行，而短停留时间又可抑制二次反应的进行。
因此，对给定裂解原料而言，在相同裂解深度条件下.高温一短停留时间的操作条件可以获得较高的烯烃收率，并减少结焦。
②高温一短停留时间的操作条件可以抑制芳烃生成的反应，对给定裂解原料而言，在相同裂解深度下以高温一短停留时间操作条件所得裂解汽油的收率相对较低。
③对给定裂解原料，在相同裂解深度下，高温一短停留时间的操作条件将使中的双烯烃／单烯裂解产品中炔烃收率明显增加，并使乙烯／丙烯比及C4烃的比增大。
6、裂解气预分馏的目的和任务分别是什么？答：裂解气预分馏的目的是：①尽可能降低裂解气的温度；②尽可能分馏出裂解气的重组分；③将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收，用以再发生稀释蒸汽；④继续回收裂解气低能位热量。
裂解气预分馏的任务是：①保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解气压缩机的功耗，减少压缩分离系统的进料负荷；②大大减少污水排放量；③合理的热量回收，由急冷油回收的热量用于发生稀释蒸汽，由急冷水回收的热量用于分离系统的工艺加热。
7、裂解气的净化主要除掉哪几种组分？为什么要除去？答：裂解气的净化主要除掉酸性气体（CO2，H2S和其他气态硫化物）、水、炔烃等杂质。
除去这些杂质的原因为：这些杂质的含量虽不大，但对深冷分离过程是有害的。
对裂解气分离装置而言，CO2会在低温下结成干冰，造成深冷分离系统设备和管道堵塞，H2S将造成加氢脱炔催化剂和甲烷化催化剂中毒；对于下游加工装置而言，当氢气，乙烯，丙烯产品中的酸性气体含量不合格时，可使下游加工装置的聚合过程或催化反应过程的催化剂中毒，也可能严重影响产品质量，使产品达不到规定的标准。
原理分别如下：⑴脱除酸性气体①碱洗法用NaOH作为吸收剂，通过化学吸收使NaOH与裂解气中的酸性气体发生化学反应，脱除酸性气体。
②乙醇胺法用乙醇胺作为吸收剂，除去CO2和H2S，是一种物理吸收和化学吸收相结合的方法。
⑵脱水吸附法进行干燥，采用分子筛（离子型极性吸附剂）对极性分子特别是水有极大的亲和性，易于吸附。
⑶脱炔溶剂吸收和催化加氢将炔烃加氢成烷烃除去。
8、脱除酸性气体有哪2种方法？各有什么优缺点？答：脱除酸性气体的方法有碱洗法和乙醇胺法两种。
碱洗法优点：除酸彻底缺点：①碱不可再生，消耗量大；②适于酸含量低；③产生黄油问题；④废水处理量大乙醇胺法优点：①吸收剂可再生；②适用酸含量高缺点：①设备要求高；②吸收双烯烃，再生易聚合9、裂解气分离流程中能耗最大的两个设备是什么？答：裂解气分离流程中能耗最大的两个分别是“脱甲烷”和“乙烯精馏”。
脱甲烷塔是脱除裂解气中的氢和甲烷，是裂解气分离装置中投资最大、能耗最多的环节，其冷冻功耗约占全装置冷冻功耗的50%以上。
由于乙烯塔温度仅次于脱甲烷塔，所以冷量消耗占总制冷量的比例也较大，约为38%～44%。
第四章1、简述芳烃的的主要工业来源。
答:芳烃最初主要来源于煤焦化工业，由于有机合成工业的迅速发展，煤焦化工业生产的芳烃在数量上、质量上都不能满足需要，逐渐发展成为以石油为原料生产石油芳烃。
石油芳烃成为芳烃的主要来源。
2、简述目前工业上实际应用的芳烃馏分的主要分离方法。
答：芳烃馏分的分离方法主要有溶剂萃取法和萃取蒸馏法2种。
其原理分别如下：溶剂萃取分离芳烃是利用一种或两种以上的溶剂（萃取剂）对芳烃和非芳烃选择溶解分离出芳烃。
对溶剂性能的基本要求：对芳烃的溶解选择性好、溶解度高；与萃取原料密度差大；蒸发潜热与热容小、蒸汽压小；有良好的化学稳定性与热稳定性、腐蚀性小。
萃取蒸馏是利用极性溶剂与烃类混合时，能降低烃类蒸汽压使混合物初沸点提高的原理而设计的工艺过程，由于此种效应对芳烃的影响最大，对环烷烃的影响次之，对烷烃的影响最小，这样就有助于芳烃和非芳烃的分离。
答：芳烃馏分都是由芳烃和非芳烃组成的混合物，目前工业上实际应用的主要是溶剂萃取法和萃取蒸馏法。
溶剂萃取法：从宽馏分中分离苯、甲苯、二甲苯萃取蒸馏法：从窄馏分中分离纯度高的单一芳烃3、简述芳烃转化的化学反应。
答：1、芳烃的脱烷基化2、芳烃的歧化与烷基转移3、C8芳烃的异构化4、芳烃的烷基化4、简述C8芳烃的分离方法。
答：4种C8芳烃的分离方法如下：①邻二甲苯的分离沸点最高，与关键组分对二甲苯的沸点相差5.3℃精馏法分离。
②乙苯的分离沸点最低，与关键组成对二甲苯的沸点仅差2.2℃精馏分离耗能大，在异构化装置中转化回收。
③对、间二甲苯的分离由于对二甲苯与间二甲苯的沸点差只有0.75℃，难于采用精馏方法进行分离。
目前工业上采用的方法主要有深冷结晶分离法、络合萃取分离法、模拟移动床吸附分离法。
第五章1、由煤制合成气有哪些生产方法？这些方法相比较各有什么优点？较先进的方法是什么？答：固定床间歇式气化制水煤气法：优点是只用空气不用纯氧，成本和投资费用低。
固定床连续式气化制水煤气法：优点是可连续制气，生产强度较高，而且煤气质量也稳定。
流化床连续式气化制水煤气法：优点是提高了单炉的生产能力，同时适应了采煤技术的发展，直接使用小颗粒碎煤为原料，并可利用褐煤等高灰分煤。
气流床连续式气化制水煤气法：优点是扩散速率和反应速率均相当高，生产强度非常大，碳的转化率很高。
通过以上可以看出较先进的方法是固定床连续式气化制水煤气法、流化床连续式气化制水煤气法和气流床连续式气化制水煤气法。
2. 为什么一氧化碳变换过程要分段进行，要用多段反应器？段数的选定依据是什么？有哪些形式的反应器？答：变换反应的温度最好沿最佳反应温度曲线变化，反应初期，转化率低，最佳温度高；反应后期，转化率高，最佳温度低，但是CO变换反应是放热的，需要不断地将此热量排出体系才可能使温度下降。
在工程实际中，降温措施不可能完全符合最佳温度曲线，变换过程是采用分段冷却来降温，即反应一段时间后进行冷却，然后再反应，如此分段越多，操作温度越接近最佳温度曲线。
应特别注意的是，操作温度必须控制在催化剂活性温度范围内，低于此范围，催化剂活性太低，反应速率太慢；高于此范围，催化剂易过热而受损，失去活性。
反应器分段太多，流程和设备太复杂，过程上并不合理，也不经济。
具体段数由水煤气CO含量、所要达到的转化率、催化剂活性温度范围等因素决定，一般2-3段即可满足高转化率的要求。
变换反应器的类型有：中间间接冷却式多段绝热反应器、原料气冷激式多段绝热反应器和水蒸气或冷凝水冷激式多段绝热反应器。
3. 一氧化碳变换催化剂有哪些类型？各适用于什么场合？使用中注意哪些事项？答：铁铬系变换催化剂：其化学组成以Fe2O3为主，促进剂有Cr2O3和K2CO3，反应前还原成Fe3O4才有活性。
适用温度范围300～530℃。
该类催化剂称为中温或高温变换催化剂，因为温度较高，反应后气体中残余CO含量最低为3%～4%。
铜基变换催化剂：其化学组成以CuO为主，ZnO和Al2O3为促进剂和稳定剂，反应前也要还原成具有活性的细小铜晶粒。
该类催化剂另一弱点是易中毒，所以原料气中硫化物的体积分数不得超过0.1×10-6。
铜基催化剂适用温度范围180～260℃，称为低温变换催化剂，反应后残余CO可降至0.2%～0.3%。
铜基催化剂活性高，若原料气中CO含量高时，应先经高温变换，将CO降至3%左右，再接低温变换，以防剧烈放热而烧坏低变催化剂。