化工工艺学复习资料

第二章化学工艺基础

1一次加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏

二次加工，其方法主要是化学加工方法：

2，化工生产过程：

（1）原料预处理目的：使初始原料到产物转变

（2）化学反应目的：完成原料到产物的转变

（3）产品的分离和精制目的：获取复合规格的产品，并回收、利用副产物

3，化工生产工艺流程的组织：推论分析法，功能分析法，形态分析法

4、化工过程的主要效率指标：

1）生产能力：指一个设备、一套装置或者一个工厂在单位时间内生产的产品量，或在单位时间内处理的原料量

2）生产强度：为设备单位特征几何量的生产能力。即设备的单位体积的生产能力，或单位面积的生产能力。

3）原子经济性：美国的B.M.Trost教授首次提出，获得1998美国“总统绿色化学挑战奖”的学术奖。反映了其合成工艺是否最大限度的利用了资源，避免废物产生和环境污染。10,催化剂的使用性能

1）活性指在给定的温度、压力和反应物流量（获空间速度）下，催化剂使原料转化的能力

2）选择性指反应所消耗的原料中有多少转化为目的产物

3）寿命指其使使用期限的长短，寿命的表征是生产单位量产品所消耗的催化剂量，或在满足生产要求的技术水平上催化剂能够使用时间的长短

（1）化学稳定性

（2）热稳定性

（3）耐毒性

中毒可分暂时性和永久性，暂时性中毒是可逆的，永久性中毒是不可逆的

第三章烃类热裂解

1、烃类热裂解定义：是将石油系烃类燃料经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反

应，生成相对分子质量较小的烯烃、烷烃和气体相对分子质量不同的轻质和重质烃类。

2、生碳结焦反应是典型的连串反应。。。

3、各族烃裂解难易程度的顺序：异烷烃＞正烷烃＞环烷烃（六碳环＞五碳环）＞芳烃

4、烃类裂解的反应机理是：自由基反应。大部分烃类裂解过程包括：链引发、链增长和链终止反应。

5、裂解原料性质及评价：1）族组成：按结构分为4大族，即链烷烃族、烯烃族、环烷烃族、和芳香族。

PONA值可以定性的评价液体燃料的裂解性能。

2）氢含量：裂解原料气氢含量越高，获得C4和C4以下的轻烃收率越高，相应的乙烯和丙烯收率一般也较高。

3）特性因数K：K值以烷烃最高，环烷烃次之，芳烃最低，它反映了烃的饱和程度。乙烯和丙烯的总体收率大体上随裂解原料特性因数的增大而增加。

4）关联指数BMCI值：表示油品的芳烃含量，关联指数越大，表明油品的芳烃含量越高，乙烯收率越小。

6、裂解反应的化学平衡两个特征：1）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。2）提高裂解温度对生成烯烃是有利的。

7、裂解过程的工艺参数

1）裂解温度：在一定温度内，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2）停留时间：管式裂解炉中物料的停留时间是裂解原料经过辐射盘管的时间。

9、温度-停留时间对产品收率的影响：1）高温-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-短停留时间的操作条件可以抑制芳烃生成的反应，3）高温-短停留裂解时间的操作条件将使裂解产品中的炔烃收率明显增加。

10、采取添加稀释剂以降低烃分压是一个较好的方法。降低压力对提高乙烯平衡组成有利。

11、稀释剂的类型：水蒸气、氢或任一种惰性气体。

13、裂解炉的改进措施：1）改进辐射盘管金属材质以适应高温——短停留时间

2）改进辐射盘管的结构。

14、急冷的原因：1）裂解炉出口的高温裂解气在出口高温条件下降继续进行裂解反应，由于停留时间的增长，二次反应增加，烯烃损失随之增多。为此，需要将裂解炉出口高温裂解气尽快冷却，通过急冷以终止其裂解反应。2）回收热量。

15、急冷的方式：间接急冷和直接急冷

比较：直接急冷设备费少，操作简单，系统阻力小。由于冷却介质直接与裂解气接触，传热效果好。但形成大量的含油污水，油水分离困难，且难以利用回收的热量。而间接急冷对能量利用较合理，可回收裂解气被急冷时所释放的热量，经济性较好，且无污水产生，故工业上多采用间接急冷。

16、酸气来源：原料气中带来；裂解反应过程生成；裂解气处理过程引入。

17、酸性气体的脱除方法：1）碱洗法；2）乙醇胺法

碱洗法的优点：化学平衡常数大、几乎不可逆、酸气脱除量大。缺点：碱液不可再生、碱耗量较高。

比较乙醇胺法的优点：吸收剂可循环使用，当酸性气体含量较高时，从吸收液的消耗和废水处理来看，醇胺法明显优于碱洗法。缺点：溶剂损失较大，对设备要求高，投资大，脱除酸性气体杂质不如碱洗法彻底。

17、脱水方法：吸附干燥；吸附剂：3A分子筛，离子型极性吸附剂。

18、脱炔的方法：1）催化加氢脱炔；

前加氢：是在裂解气中氢气未分离出来之前，利用裂解气中的氢气对炔烃进行选择性加氢，以脱除其中炔烃。

后加氢：是指裂解气分离出C2馏分和C3馏分后，再分别对C2馏分和C3馏分进行催化加氢，以脱除乙炔，甲基乙炔和丙二烯。

前、后加氢的比较：前加氢：工艺流程简单，投资低，操作稳定性差。大量氢气存在催化剂性能较差时，副反应剧烈，选择性差，不仅造成乙烯和丙烯损失，严重时还会导致反应温度失控，床层飞温，威胁生产安全。后加氢：氢气定量供给，温度较易控制，不易发生飞温的问题。

2）溶剂吸收法脱除乙炔

21、裂解气采用多级压缩，段间冷凝

23、分离流程：书P101

24、分离流程的相同点：1）在分离顺序上遵循先易后难的原则，先将不同碳原子数的烃分开，在分同一碳原子数的烯烃和烷烃。2）生产乙烯的乙烯精馏塔和生产丙烯的丙烯精馏塔置于流程最后，这样物料组成接近二元系统，物料简单，可确保这两个主要产品的纯度，同时也可减少分离损失，提高烯烃收率。

25、分离流程的主要评价指标：1）乙烯回收率2）能量的综合利用水平

26、中间冷凝器和中间再沸器的原因：在精馏段设置中间冷凝器，可用温度比塔顶回流冷