化学工艺学 第二版 (米镇涛 著) 课后习题答案
第7章 烃类选择性氧化 《化学工艺学(第二版)》米镇涛 主编
7.1.1.2 氧化剂的选择
要在烃类或其他化合物分子中引入氧，需采用氧化剂，比较常见的
有空气和纯氧、过氧化氢和其他过氧化物等，空气和纯氧使用最
为普遍。
7.1.2 烃类选择性氧化过程的分类
就反应类型而言，选择性氧化可分为以下三种。
① 碳链不发生断裂的氧化反应。如烷烃、烯烃、环烷烃和烷基
芳烃的饱和碳原子上的氢原子与氧进行氧化反应，生成新的官 能团，烯烃氧化生成二烯烃、环氧化物等。
7.2.2.2 乙烯配位催化氧化制乙醛
(1)反应原理
Wacker法乙烯氧化制乙醛是一个典型的配位催化
氧化反应，过程包括以下三个基本化学反应。
① 烯烃的羰化反应。烯烃在氯化钯水溶液中氧化成醛，并析出金
属钯。
CH2 CH2+PdCl2+H2O CH3CHO+Pd+2HCl(7-26)
在这个反应里，乙醛分子内的氧来自水分子。
(1)溶剂的影响
(2)杂质的影响 (3)温度和氧气分压的影响 (4)氧化剂
用量和空速的影响
7.2.1.4 对二甲苯氧化制备对苯二甲酸
(1)氧化过程
以对二甲苯(PX)为原料，用醋酸钴、醋酸锰做催化
剂，四溴乙烷作促进剂，在一定的压力和温度下，用空气于醋酸溶
剂中把对二甲苯连续地氧化成粗对苯二甲酸。反应方程式如下。
② 碳链发生断裂的氧化反应。包括产物碳原子数比原料少
的反应如异丁烷氧化生成乙醇的反应，以及产物碳原子数与
原料相同的开环反应如环己烷氧化生成己二醇等。 ③ 氧化缩合反应。在反应过程中，这类反应发生分子之间的 缩合，如丙烯氨氧化生成丙烯腈、苯和乙烯氧化缩合生成苯 乙烯等。
7.2 均相催化氧化
① 反应物与催化剂同相，不存在固体表面上活性中心性质及分
化学工艺学米镇涛答案
化学工艺学米镇涛答案【篇一：科研论文(合成氨工艺综述)】t>（题目：合成氨工艺综述学生姓名：学号：学院：化工学院班级：二〇一四年三月合成氨工艺综述摘要：本文总结了全国合成氨的主要生产方法，从工艺选择、合成氨原料来源、原料及组成、工艺流程，以及合成氨当今的技术结构进行了重点的分析介绍。
关键词：合成氨；工艺技术；原料；流程合成氨是由氮和氢在高温高压下并在催化剂的作用下合成的，世界上除少量从焦炉气中回收外，工业上绝大多数合成氨是由合成法制得。
生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重油、煤炭等等。
其合成的工艺技术也有多种，其中以天然气蒸汽转化法和水煤浆气化法制取合成气最为常见。
一合成氨原料及组成（一）气态烃原料合成氨的气态原料主要包括天然气、油田气、炼厂气和焦炉气等等，其中天然气的主要组份为：90%以上的甲烷和少量氮气、氢气。
焦炉气的主要成分是：50%多的氢气和25%的甲烷，还有一些其他碳氢化合物。
炼厂干气的主要成分是：气体碳氢化合物为主，以及氮气和氧气，还有一氧化碳和二氧化氮。
（二）液态烃原料合成氨的液态烃原料有：重油、渣油。
其不同厂的渣油成分有些细微的差别，但其主要成分碳含量86%以上，氢含量基本在11%以上还有一些别的物质。
（三）固态原料固态原料主要是煤，有有烟煤、无烟煤、褐煤等等。
物质不同其燃烧值也不同，无烟煤热值最高，烟煤其次。
这也就说明无烟煤的碳含量最高，为89%-98%。
二合成氨工艺技术（一）以天然气为原料制造合成氨工艺技术以天然气为原料制造合成氨的生产过程采用的是蒸汽转化法和加氧催化法，其中以蒸汽转化法为主。
主要流程是天然气和蒸汽在一段转化炉中在催化剂的作用下将天然气中的烷烃转化为以氢气和一氧化碳为主的合成气。
合成气在经过二段转化炉，同时在加入空气，这样一方面使得残余的甲烷进一步燃烧，另一方面配入合成氨所需要的氮气，使得原料气中的氢氮比达到3:1；从二段转化炉出来的转化气中含有一定的一氧化碳，在经过变换工段把一氧化碳变化成二氧化碳，由于二氧化碳对合成氨是无用且有害的气体，会使得合成氨的催化剂中毒，所以必须进行脱除，分别进入低温甲醇洗和液氮洗；脱碳后的气体经过压缩机送往合成塔进行氨的合成。
化工工艺学课后习题
课后习题思考题（第一章）1 现代化学工业的特点是什么？2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程？6 化学工艺与化学工程有何不同?思考题（第二章）√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？2生物质和再生资源的利用前景如何？3 何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。
4 何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？5 何谓转化率？何谓选择性？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？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？7 在天然气开采中，有时可获得含有C6～C8烃类的天然汽油，为了改善其辛烷值，用蒸馏塔除去其中的轻组分。
如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0 602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3，那么，从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？（1桶= 42 US加仑，1US加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3）8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。
离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。
求回流与取出产品量之比。
在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。
已知输入和输出的烃类组成为：a) 烃类输入输出b) C5H12 10 mol%c) C6H14 40 mol%d) C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%（1）每100 kmol原料烃可生产出多少C5～C7烃产品？（2）每100 kmol原料烃消耗多少氢气？（3）如果原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃？9 假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。
化学工艺学课后题答案
化学工艺学课后题答案化学工艺学是化学工程专业的核心课程之一，是化学工程领域的重要学科，也是工科研究中较为抽象和复杂的一门学科。
学习化学工艺学需要掌握一定的数学和物理基础知识，以及化学反应、化学工艺流程、化学过程控制等方面的专业知识。
在学习过程中，课后题是非常重要的一环，可以帮助学生巩固知识，提高运用能力。
下面是化学工艺学课后题的详细解答。
1. 介绍乙烯的生产工艺流程并画出流程图。
答：乙烯的生产可以采用直接裂化法、间接裂化法、水合法、四氯化钛法等。
其中，直接裂化法是应用最广泛的一种生产工艺。
其工艺流程如下图所示：2. 简述乳液聚合的物理机理及实际应用。
答：乳液聚合是一种通过链延长反应将烯烃首先分散在水相中，然后引发并加速其溶于水相中的单体聚合过程，最终形成乳液颗粒聚合物的工艺。
其物理机理是在单体分散相中添加一种聚合物分子，使其变得水溶性，然后通过增量聚合的方式将单体添加到分散相中，最终得到高分子乳液。
这种乳液聚合虽然需耗费大量能量和纯化过程，但是具有高反应活性、收率高、适用于大规模生产、产品质量一致等优点，因此在塑料、涂料、粘合剂、纺织品等行业中得到广泛应用。
3. 什么是化工系统的动力学过程？答：化工系统的动力学过程指的是对化学反应和化学工艺过程的动态响应特性的研究。
动力学过程研究的对象一般是化学反应速率、转化率、组成变化等指标随时间的变化规律，以及化工系统和控制系统的稳定性、鲁棒性、控制响应特性等方面的性能。
动力学过程的研究对于优化化学工艺流程、提高产品质量、降低生产成本等方面具有重要意义。
4. 原料的质量和数量是影响化工生产的两个基本因素，请列举影响原料质量和数量的因素。
答：原料的质量和数量是影响化工生产的两个基本因素，影响这两个因素的因素有很多，具体如下：（1）合理的原料选择和采购，根据产品质量、成本和生产工艺选择合适的原料。
（2）原料的存储方式和环境，包括温度、湿度、气氛等因素。
（3）原料的运输和输送方式，包括运输工具、运输距离、输送管道等。
化工工艺学课后习题
课后习题思考题（第一章）1 现代化学工业的特点是什么？2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程？6 化学工艺与化学工程有何不同?思考题（第二章）√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？2生物质和再生资源的利用前景如何？3 何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。
4 何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？5 何谓转化率？何谓选择性？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？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？7 在天然气开采中，有时可获得含有C6～C8烃类的天然汽油，为了改善其辛烷值，用蒸馏塔除去其中的轻组分。
如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0 602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3，那么，从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？（1桶= 42 US加仑，1US加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3）8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。
离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。
求回流与取出产品量之比。
在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。
已知输入和输出的烃类组成为：a) 烃类输入输出b) C5H12 10 mol%c) C6H14 40 mol%d) C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%（1）每100 kmol原料烃可生产出多少C5～C7烃产品？（2）每100 kmol原料烃消耗多少氢气？（3）如果原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃？9 假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。
化学工艺学 第二版 (米镇涛 著) 课后习题答案
※<习题一>课后习题：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。
补充习题：1现代化学工业的特点是什么？2化学工艺学的研究范畴是什么3简述石油化工原料乙烯的用途？4利用合成气可以合成哪些产品？5※<习题二>课后习题：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，主反应式为（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。
1.石油的主要组成是什么？常、减压蒸馏有哪几类？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。
常、减压蒸馏有三类：（1）燃料型（2）燃料—润滑油型（3）燃料—化工型4.石油的一次加工、二次加工介绍答：石油一次加工的方法为常压蒸馏和减压蒸馏。
石油的二次加工方法有：（1）催化重整催化重整的原料是石脑油，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。
化学工艺学课后答案
3.924
2 1.98 m / s
V
2 A2
1.98
4
0.1362
0.0287m3
/s
103.32m3
/h
5．解：（1）以地面为基准面，过1，2，3，4，5分别 做垂直管路的截面,各处压强均以表压强计：
对1截面：
Z1 1
12 1 0.05
2g 20
P1
g
120103 1103 10
12
E总 1 0.05 21.9 13.05 (m)
对2截面：位压头、动压头同1截面
P2 P1 He 12 8 20 (m)
g g
E总2 1 0.05 20 21.05 (m)
对3截面：位压头仍未变
Z3 1
列柏努利方程：
Z1
12
2g
P1
g
Z2
22
2g
P2
g
hf
Z1 Z 2 6.2 m) 1 0
P1 P2 0 (表压) 裸露在大气中
hf 6
则 : 22 12 2g
(Z1 Z2 )
hf
2 2
(6.2
6) 2 9.81
为查查湍湍湍湍dRRRRR湍R湍Reeeeee图图流流流流e稳流流1110111ddddd0001.d0定d0000211000m066的kkk0k光光gggkgg///湍/滑滑00000mmm/0m.....0m00000.11111333流0管管.1查3222220.....13200000.20.，，000002011111555550015.....1得得55555.5.C5111111时000001111101000001333330，300000003000000。。000022332222221.....299999..90.999999095111111000001104444400443kg / ms
化学工艺学第二版米镇涛答案
化学工艺学第二版米镇涛答案一、填空题1. 以高岭石为主要矿物的黏土叫膨润土。
（×）2. 粘土矿物是含水的硅酸盐矿物。
（×）、3. 粘土矿物的颗粒一般都大于２微米。
（×）4. 粘土就是一种含水铝硅酸盐矿物，就是地壳中不含长石类岩石经过长期风化与地质促进作用而构成的。
（√）5. 膨润土是以水铝英石为主要成分的粘土，本身能吸附大量的水，吸水后体积膨胀。
（×）6. 北方粘土不含有机物较多，不含游离石英和铁质较太少，因而可塑性不好，潮湿强度小。
（√）7. 高岭石，伊利石，叶蜡石，滑石，蒙脱石等矿物都属于粘土矿物。
（×）8. 膨润土具备低的可塑性，并且具备较小的收缩率，就是陶瓷工业常用的优质粘土。
（×）9. 母岩风化后残留在原生地的粘土称为二次粘土。
（×）10. 天然粘土具备紧固的化学共同组成，存有紧固的熔点。
（×）11. 粘土－水系统具有一系列胶体化学性质的原因是因为粘土颗粒带电。
（√）12. 粘土的阳离子溶解与互换特性影响粘土本身的结构。
（×）13. 粘土的结合水量与粘土的阳离子交换容量成正比。
（×）14. 粘土胶团的电位与所溶解的阳离子电价成正比。
（√）15. 天然粘土不能用一个固定的化学式来表示，同时它也无一定的熔点。
（√）16. 高岭石，多水高岭石，蒙脱石都会因变硬而引致非常大的体积收缩。
（×）17. 云母不是粘土矿物，但水解后的水化云母具有粘土性质。
（√）18. 原生高岭土，融合性差，潮湿强度高，次生高岭土，融合性弱，潮湿强度小。
（√）19. 强可塑粘土的'用量多，容易获得水分疏散快，干燥快，以及脱模快的注浆泥浆。
（×）20. 北方地区原料铁含量低而钛含量高，宜使用氧化焰压成。
（×）21. 钠长石熔融后形成粘度较大的熔体，并且随温度升高粘度快速降低。
（×）22. 钾长石和钙长石在任一情况下可以任一比例互溶。
第3章烃类热裂解《化学工艺学(第二版)》米镇涛 主编
(5)芳构化反应 六个或更多碳原子数的烯烃，可以发生芳构化反
应生成芳烃，通式如下
3.1.1.3 环烷烃的裂解反应
环烷烃较相应的链烷烃稳定，在一般裂解条件下可发生断链开环
反应、脱氢反应、侧链断裂及开环脱氢反应，由此生成乙烯、丙
烯、丁二烯、丁烯、芳烃、环烷烃、单环烯烃、单环二烯烃和氢 气等产物。
来看，属于比较典型的连串反应。
图 3-2 轻柴油裂解一次和二次反应 ——表示发生反应生成的；┄┄表示未发生反应而1.3.1 族组成
裂解原料油中各种烃，按其结构可以分为四大族，即链烷烃族、烯 烃族、环烷烃族和芳香族。
图 3-3 原料氢含量与乙烯收率的关系
② 自由基中带有未配对电子的那个碳原子，如果连的氢较少，这种
自由基就主要是分解出H· 生成同碳原子数的烯烃分子，如表中异
丙基和叔丁基的分解反应。 ③ 从分解反应或从夺氢反应中所生成的自由基，只要其碳原子数 大于3，则可以继续发生分解反应，生成碳原子数较少的烯烃。
由此可知，自由基的分解反应，一直会进行下去，直到生成H· ，CH3
3.1.3.2 氢含量
氢含量可以用裂解原料中所含氢的质量分数w(H2)表示，也可以用
值更高，这是由于C—H键能高于C—C键能所致。
④ 断链反应的Δ 有较大负值，是不可逆过程，而脱氢反应的Δ
是正值或为绝对值较小的负值，是可逆过程，受化学平衡限制。
⑤ 断链反应，从热力学分析C—C键断裂在分子两端的优势比断裂
在分子中央要大；断链所得的分子，较小的是烷烃，较大的是烯烃
占
优势。随着烷烃链的增长，在分子中央断裂的可能性有所加强。
链的增长反应包括自由基夺氢反应、自由基分解反应、自由基加 成反应和自由基异构化反应，但以前两种为主。链增长反应的夺 氢反应通式如下。
第2章化学工艺基础《化学工艺学(第二版)》米镇涛主编
非烃化合物的含量虽然很低，但对石油加工过程以及石油产品的 性质有很大影响，有的还使催化剂中毒，有的会腐蚀管道和设备， 有的使用时污染环境等。所以在石油加工时均应该预先将其脱除和 回收利用。脱硫、脱氮、脱金属是石油化学加工重要的过程之 一。
第2章 化学工艺基础 2.1 原料资源及其加工 2.1.1 无机化学矿及其加工[1，2]
2.1.1.1 主要无机化学矿 (1)盐矿 岩盐、海盐或湖盐等，用于制造纯碱、烧碱、盐酸和 氯乙烯等； (2)硫矿 硫磺(S)、硫铁矿(FeS2)等，用于生产硫酸和硫磺；(3) 磷矿 氟磷灰石[Ca5F(PO4)3]、氯磷灰石[Ca5Cl(PO4)3]等，用于 生产磷肥、磷酸及磷酸盐等； (4)钾盐矿 钾石盐(KCl和NaCl混合物)、光卤石(KCl·MgCl2·6H 2O)、钾盐镁矾(KCl·MgSO4·3H2O)； (5)铝土矿 水硬铝石(α-Al2O3·H2O)和三水铝石(Al2O3·3H2O)的 混合物； (6)硼矿 硼砂矿(Na2O·2B2O3·10H2O)、硼镁石(2MgO·B2O3·H2 O)等；
2.1.1.2 磷矿和硫铁矿的加工
磷矿和硫铁矿是无机化学矿产量最大的两个产品。多数磷矿为 氟磷灰石[Ca5F(PO4)3]，经过分级、水洗脱泥、浮选等方法选矿 除去杂质，成为商品磷矿。硫铁矿包括黄铁矿(立方晶系FeS2) 、白铁矿(斜方晶系FeS2)和磁硫铁矿(FenSn+1)，其中主要是黄铁 矿。
Hale Waihona Puke 2.1.2.1 石油的组成[3]
合成气的生产过程《化学工艺学(第二版)》米镇涛主编
5.1.2 合成气的应用实例 合成气的应用途径非常广泛，在此列举一些主要实例。
C+O2 CO2 Δ =-406kJ/mol(5-13)
C+H2O CO+H2 Δ =131kJ/mol(5-14)
C+2H2O
CO2+2H2 Δ =90.3kJ/mol(5-15)
C+CO2 2CO Δ =172.6kJ/mol(5-16)
C+2H2 CH4 Δ =-74.9kJ/mol (5-17)
典型的工业规模的温克勒气化炉内径5.5m，高23m，以褐煤为原料 ，氧-水蒸气鼓风时生产能力47000m3/h，空气-水蒸气鼓风时生产能 力94000m3/h，生产能力可在气化制水煤气
较早的气流床法是K-T法，由德国Koppers公司的Totzek工程师开发 成功，是一种在常压、高温下以水蒸气和氧气与粉煤反应的气化 法。第二代气流床是德士古法。
2CH3OH+CO+ O2 CO(OCH3)2+H2O(5-10)
(COOCH3)2+4H2
(CH2OH)2+2CH3OH (5-11)
(6)合成气与烯烃衍生物羰基化产物 在羰基钴或铑的配位化合物催 化剂作用下，不饱和的醇、醛、酯、醚、缩醛、卤化物、含氮化合 物等中的双键都能进行羰基合成反应，但官能团不参与反应。
5.1.2.2 合成气应用新途径
(1)直接合成乙烯等低碳烯烃 近年来的研究致力于将合成气一步 转化为乙烯等低碳烯烃
化学工艺学答案 米镇涛
第2章化学工艺基础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（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、萘和甲醇。
其中的三烯主要有石油制取，三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。
2-2生物质和再生资源的利用前景如何？答：生物质和再生能源的市场在短期内不可能取代传统能源的市场，但是在国家和国际政策的指引下，在技术上的不断突破中，可以发现新能源在开始慢慢进入试用阶段，在石油等传统资源日益紧张的前提下，开发新能源也是势不可挡的，那么在我国生物质作现阶段主要仍是燃烧利用，但是越来越的的研究开始往更深层次的利用上转变，估计在未来的一段时间生物质能源会开始慢慢走入人们的视线2-3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的？答：化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。
教材上有2个例子。
2-4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？答：循环流程的特点：未反应的反应物从产物中分离出来，再返回反应器。
循环流程的优点：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。
循环流程的缺点：循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累，对反应速率和产品产率有影响，必须定期排出这些物质以避免积累。
同时，大量循环物料的输送会消耗较多动力。
2-5何谓转化率？何谓选择性？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：转化率是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。
在复杂反应体系中，选择性表达了主、副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。
第一章 绪论 《化学工艺学(第二版)》米镇涛 主编
化学工艺学与化学工程学(chemical engineering)都是化学工业的 基础科学。化学工艺是以过程为研究目的，重点解决整个生产 过程(流程)的组织、优化；将各单项化学工程技术在以产品为 目标的前提下集成，解决各单元间的匹配、链接；在确保产品 质量条件下，实现全系统的能量、物料及安全污染诸因素的最 优化。化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体生产 过程中，以化工产品为目标的过程技术。
(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
1.3.2 化学工业发展的方向 随着人类生活和生产的不断发展，也带来了市场竞争激烈、 自然资源和能源减少、环境污染加剧等问题，化学工业同样 面临着这些问题的挑战，要走可持续发展的道路，必须做好以 下几方面工作。
1.4.2.4 精细化工 精细化工的产品多为各工业部门广泛应用的辅助材料、农林业用 品和人民生活的直接消费品。相对于大宗化工原料产品而言，品 种多、产量小，多数产品纯度高、附加产值高、价格贵。精细化 工产品大多数为有机化学品，无机精细化学品相对较少。
表1-3 大宗的无机化工产品有硫酸、硝酸、盐酸、纯碱、烧碱、合成氨 和氮、磷、钾等化学肥料，其中化肥产量在化工产品中位居首位， 又以氮肥产量最高。
1.4.2.2 基本有机化工 从石油、天然气、煤等天然资源出发，经过化学加工可得到乙烯、 丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、合成气等产品，此类产品是有 机化工基础原料，产量很大。这些产品经过各种化学加工，可以制 成品种繁多、用途非常广泛的有机化工产品。有机化工基础原料及 其产品的用途主要有三方面。 ① 作为单体生产的塑料、合成橡胶、合成纤维和其他高分子化合 物； ② 作为精细化工的原料和中间体； ③ 直接作为消费品，例如作溶剂、萃取剂、气体吸收剂、冷冻 剂、防冻剂、载热体、医疗用麻醉剂、消毒剂等。
化学工艺学1~5章部分课后习题详解
化学工艺学1~5章部分课后习题详解work Information Technology Company.2020YEAR第二章2-1为什么说石油、天然气和煤是现代阿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（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、萘和甲醇。
其中的三烯主要有石油制取，三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。
2-2生物质和再生资源的利用前景如何？答：生物质和再生能源的市场在短期内不可能取代，传统能源的市场，但是在国家和国际政策的指引下，在技术上的不断突破中，可以发现新能源在开始慢慢进入试用阶段，在石油等传统资源日益紧张的前提下，开发新能源也是势不可挡的，那么在我国生物质作现阶段主要仍是燃烧利用，但是越来越的的研究开始往更深层次的利用上转变，估计在未来的一段时间生物质能源会开始慢慢走入人们的视线2-3何谓化工生产的工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。
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可运用推论分析、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。
循环流程的主要优点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，用X表示；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，用S表示；；收率。
化学工艺学1~5章部分课后习题详解.docx
第二章2-1 为什么说石油、天然气和煤是现代阿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（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、萘和甲醇。
其中的三烯主要有石油制取，三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。
2-2 生物质和再生资源的利用前景如何？答：生物质和再生能源的市场在短期内不可能取代，传统能源的市场，但是在国家和国际政策的指引下，在技术上的不断突破中，可以发现新能源在开始慢慢进入试用阶段，在石油等传统资源日益紧张的前提下，开发新能源也是势不可挡的，那么在我国生物质作现阶段主要仍是燃烧利用，但是越来越的的研究开始往更深层次的利用上转变，估计在未来的一段时间生物质能源会开始慢慢走入人们的视线2-3 何谓化工生产的工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。
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可运用推论分析、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。
循环流程的主要优点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，用X表示；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，用S 表示；收率。
；原因：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。
化学工艺学答案
※<习题一>课后习题：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。
补充习题：1现代化学工业的特点是什么？2化学工艺学的研究范畴是什么3简述石油化工原料乙烯的用途？4利用合成气可以合成哪些产品？5※<习题二>课后习题：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，主反应式为（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。
1. 石油的主要组成是什么？常、减压蒸馏有哪几类？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。
常、减压蒸馏有三类：（1）燃料型（2）燃料—润滑油型（3）燃料—化工型4. 石油的一次加工、二次加工介绍答：石油一次加工的方法为常压蒸馏和减压蒸馏。
石油的二次加工方法有：（1）催化重整催化重整的原料是石脑油，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。
第4章芳烃转化过程《化学工艺学(第二版)》米镇涛 主编
下用空气氧化可发生氧化脱烷基生成芳烃母体及二氧化碳和水。
+
nO2
+ nCO2+nH2O
(4-14)
(3)烷基芳烃的加氢脱烷基
在大量氢气存在及加压下，使烷基芳
烃发生氢解反应脱去烷基生成母体芳烃和烷烃。
)
Δ (800K)=-49.02 kJ/mol
+H2
+CH4
(4-9)
4.1.3.2 催化剂
芳烃转化反应所采用的催化剂主要有下面两类。
Ⅰ. 酸性卤化物 酸性卤化物分子如:AlBr3、AlCl3、BF3等都具有接受一对电子对的 能力，是路易氏酸。在绝大多数场合，这类催化剂总是与HX共同使 用，可用通式HX—MXn表示。
4.2 芳 烃 转 化
4.2.1 芳烃的脱烷基化
烷基芳烃分子中与苯环直接相连的烷基，在一定的条件下可 以被脱去，此类反应称为芳烃的脱烷基化。工业上主要应用 于甲苯脱甲基制苯、甲基萘脱甲基制萘。
4.2.1.1 脱烷基反应的化学过程——以甲苯加氢脱烷基制苯为例
(1)主副反应和热力学分析
主反应如式(4-8)所示。
反应、分离和转化三部分。
图 4-1 石油芳烃生产过程
Ⅰ. 催化重整生产芳烃
催化重整是炼油工业主要的二次加工装置之一，它用于生产高辛
烷值汽油或BTX等芳烃，其中约10%的装置用于生产芳烃产品。催
化重整自1949年美国环球油品公司(UOP)第一套铂重整装置工业
应用以来，催化重整工艺和催化剂都有了许多改进与提高。
催化剂中或反应物中添加助催化剂HX。已用的有BF3/γ-Al2O3催化 剂，用于苯烷基化生产乙苯过程。
化学工艺学答案
※〈习题一〉课后习题: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.补充习题：1现代化学工业的特点是什么？2化学工艺学的研究范畴是什么3简述石油化工原料乙烯的用途？4利用合成气可以合成哪些产品?5※〈习题二>课后习题: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，主反应式为(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。
1. 石油的主要组成是什么？常、减压蒸馏有哪几类?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。
常、减压蒸馏有三类：(1）燃料型(2)燃料—润滑油型（3)燃料-化工型4。
石油的一次加工、二次加工介绍答:石油一次加工的方法为常压蒸馏和减压蒸馏.石油的二次加工方法有:（1）催化重整催化重整的原料是石脑油，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。
化学工艺学课后习题
第二章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（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、萘和甲醇。
其中的三烯主要有石油制取，三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。
2-3何谓化工生产的工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。
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可运用推论分析、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。
循环流程的主要优点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，用X表示；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，用S表示；收率。
原因：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。
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※<习题一>课后习题：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。
补充习题：1现代化学工业的特点是什么？2化学工艺学的研究范畴是什么3简述石油化工原料乙烯的用途？4利用合成气可以合成哪些产品？5※<习题二>课后习题：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，主反应式为（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。
1.石油的主要组成是什么？常、减压蒸馏有哪几类？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。
常、减压蒸馏有三类：（1）燃料型（2）燃料—润滑油型（3）燃料—化工型4.石油的一次加工、二次加工介绍答：石油一次加工的方法为常压蒸馏和减压蒸馏。
石油的二次加工方法有：（1）催化重整催化重整的原料是石脑油，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。
其催化剂是由活性组分（铂）、助催化剂和酸性载体（如经HCl处理的Al2O3）组成。
（2）催化裂化原料是直馏柴油、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。
获得的产品是高质量的汽油，并副产柴油、锅炉燃油、液化气和气体等产品。
催化剂是过去采用硅酸铝催化剂，目前采用高活性的分子筛催化剂。
（3）催化加氢裂化加氢裂化的原料油可以是重柴油、减压柴油，甚至减压渣油，另一原料是氢气。
催化加氢裂化系指在催化剂存在及高氢压下，加热重质油使其发生各类加氢和裂化反应，转变成航空煤油、柴油、汽油（或重整原料）和气体等产品的加工过程。
催化剂分为两类，即Ni、Mo、W、Co的非贵金属氧化物和Pt、Pd贵金属氧化物，均用硅酸铝加分子筛或氧化铝为载体。
非贵金属氧化物催化剂要先进行还原活化才有活性。
（4）烃类热裂解烃类热裂解主要目的是为了制取乙烯和丙烯，同时副产丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳烃及其他化工原料。
热裂解的原料较优者是乙烷、丙烷和石脑油。
5.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。
6.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。
工艺流程多彩用途是方法来表达，称为工艺流程图。
7.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。
8.浓度、温度、压力对化学平衡、反应速率的影响？答：浓度根据反应平衡移动原理，反应物浓度越高，越有利于平衡向产物方向移动。
从反应速率式可知，反应物浓度越高，反应速率越快。
温度对于吸热反应，△H＞0,平衡常数随着温度升高而增大，有利于反应，产物的平衡产率增加。
对于放热反应，△H＜0，平衡常数随着温度升高而减小，平衡产率降低。
反应速率常数随温度升高而增加。
压力压力对液相和固相反应的平衡影响较小。
气体的体积受压力影响大，故压力对有气相物质参加的反应平衡影响很大，其规律为：（1）对分子数增加的反应，降低压力可以提高平衡产率；（2）对分子数减小的反应，压力升高，产物的平衡产率增大；（3）对分子数没有变化的反应，压力对平衡产率无影响。
在一定的压力范围内，加压可减小气体反应体积，且对加快反应速率有一定好处。
9.什么是最佳反应温度？答：正、逆反应速率之差即为产物生成的净速率有一个极大值，此极大值对应的温度称为最佳反应温度。
10.催化剂的作用？催化剂的三个基本特征？答：催化剂的作用：（1）提高反应速率和选择性；（2）改进操作条件：（3）催化剂有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术。
（4）催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。
催化剂的三个基本特征：（1）催化剂是参与了反应的，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（即加速作用），但不能改变平衡。
（3）催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。
11.反应过程的物料衡算和热量衡算的现实意义？答：物料衡算和热量衡算是化学工艺的基础之一，通过物料、热量衡算，计算生产过程的原料消耗指标、热负荷和产品产率等，为设计和选择反应器和其他设备的尺寸、类型及台数提供定量依据；可以核查生产过程中各物料量及有关数据是否正常，有否泄露，热量回收、利用水平和热损失的大小，从而查找出生产上的薄弱环节和瓶颈部位，为改善操作和进行系统的最优化提供依据。
补充习题：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？2生物质和再生资源的利用前景如何？3何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。
4何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？5何谓转化率？何谓选择性？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？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？7在天然气开采中，有时可获得含有C6～C8烃类的天然汽油，为了改善其辛烷值，用蒸馏塔除去其中的轻组分。
如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1.C6H14250602.C7H162521.5303.C8H185078.510假设它们的密度为0.8g/cm3，那么，从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？（1桶=42US加仑，1US加仑=3.78541dm3,1dm3=103cm3）8某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。
离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。
求回流与取出产品量之比。
在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。
已知输入和输出的烃类组成为：a)烃类输入输出b)C5H1210mol%c)C6H1440mol%d)C7H1620mol%e)C12H26100mol%30mol%（1）每100kmol原料烃可生产出多少C5～C7烃产品？（2）每100kmol原料烃消耗多少氢气？（3）如果原料烃的密度是0.9g/cm3,输出烃的密度是0.8g/cm3,那么每输出10m3的烃物料需要输入多少m3原料烃？9假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。
试计算天然气与空气的摩尔比，并列出物料收支平衡表。
10在高温下裂解天然气可获得炭黑和含氢的裂解气。
已知天然气的体积组成为82.3%CH4、8.3%C2H6、3.7%C3H8和5.7%N2，产生的炭黑可以视为纯碳，裂解气含60.2%H2、23.8%CH4、2.2%C2H6、6.5%C2H4、1.4%C3H6、2.3%C2H2和3.6%N2。
计算每100标准m3的天然气可生产多少千克炭黑和多少标准米3的裂解气。
11某燃料气含有30%CS2、26%C2H6、14%CH4、10%H2、10%N2、6%O2和4%CO，与空气一起燃烧，产生的烟道气含有3%SO2、2.4%CO，其余为CO2、H2O、O2和N2。
求空气的过剩百分数。
12一氧化碳与水蒸气发生的变换反应为CO+H2O==CO2+H2，若初始混合原料的摩尔比为H2O/CO=2/1，反应在500℃进行，此温度下反应的平衡常数4.88。
求反应后混合物的平衡组成和CO的平衡转化率。
13合成甲醇的反应为CO+2H2=CH3OH，如果初始原料混合物中H2/CO=2/1，反应温度为350℃，压力为300×105Pa，在此条件下，平衡常数1.18×10-14Pa-2。
那么，CH3OH的平衡浓度（体积%）为多少？14将纯乙烷进行裂解制取乙烯，已知乙烷的单程转化率为60%，若每100kg进裂解器的乙烷可获得46.4kg乙烯，裂解气经分离后，未反应的乙烷大部分循环回裂解器（设循环气只是乙烷），在产物中除乙烯及其它气体外，尚含有4kg乙烷。
求生成乙烯的选择性、乙烷的全程转化率、乙烯的单程收率、乙烯全程收率和全程质量收率。
5※<习题三>课后习题：1.什么是烃类热裂解？答：烃类的热裂解是将石油系烃类燃料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等）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、烷烃和其他相对分子质量不同的轻质和重质烃类。
2.烃类热裂解制乙烯可以分为哪两大部分？答：烃类热裂制乙烯的生产工艺主要由两部分组成，即原料烃的热裂解和裂解产物的分离。
3.在烃类热裂解系统内，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，生成目的产物乙烯、丙烯的反应属于一次反应，是希望发生的反应；二次反应则是指一次反应产物继续发生的后继反应，乙烯、丙烯消失，生成分子量较大的液体产物以至结焦生炭的反应属于二次反应，是不希望发生的反应。
4.用来评价裂解燃料性质的4个指标是什么？答：评价裂解燃料性质的4个指标如下：①族组成—PONA值，PONA值是一个表征各种液体原料裂解性能的有实用价值的参数。
裂解原料油中的各种烃，按其结构可以分为四大族，即链烷烃族、烯烃族、环烷烃族和芳香族。
这四大族的族组成以PONA值来表示，其含义如下：P—烷烃（Paraffin）；O—烯烃（Olefin）；N—环烷烃（Naphtene）；A—芳烃（Aromatics）。
②氢含量，根据氢含量既可判断该原料可能达到的裂解深度，也可评价该原料裂解所得C4和C4以下轻烃的收率。