有机化工生产技术试题

有机化工生产技术B卷一、填空题（每题2分，共30分）

1.化工生产过程一般可概括为三个主要步骤：原料与处理、产品的分离与提纯

和化学反应，其中化学反应是化工生产过程的核心。

2.化工装置的试压包括强度试验和严密性试验；强度试验包括水压试验和气压试验强度试验首选水压试验

3.烃类热裂解生产乙烯的一次反应是指由烃类裂解生成乙烯和丙烯的反应

二次反应是指乙烯、丙烯继续反应生成炔烃二烯烃芳烃直至生成焦或炭的反应。

4.裂解气中要除去的少量杂质有水、酸性气体、炔烃等。

5.氨压缩制冷系统可由四个基本过程组成，分别是蒸发、压缩 /冷凝和截流膨胀。

6.丙烯塔是分离系统中塔板数最多，回流比最大的一个塔；脱甲烷塔塔是温度最低能量消耗也最多的塔。

7.对于萃取精馏，当进料量和溶剂量一定时，增加回流比，产品质量降低。萃取精馏通常用恒定浓度

和溶剂入塔温度作为主要的被调参数。

8.合成甲醇时，若空速增大，转化率高，选择性差，能耗大，甲醇分离

效果差。

9.合成气合成甲醇的生产过程分为以下几个工序：__原料气制备_____________、__净化____________、____压缩

__________、___合成___________、___精馏___________。

10.生产环氧乙烷时，加入致稳剂的主要作用不仅是，而且可以。

现工业装置上一般采用为致稳剂。

11.丙烯腈是三大合成材料（腈纶、 ABS树脂和合成橡胶）的重要单体。目

前主要用它生产聚丙烯腈纤维，商品名腈纶。

12.丙烯氨氧化生产丙烯腈的原料有丙烯、氨和空气；产量最大的副产物是氢

氰酸。

13.流程中，除去剩余NH3的方法是硫酸中和法，该过程也是反应物料的冷却过程，故

该塔的两个名称分别为_氨中和塔____________和急冷塔。

14.苯烷基化生产乙苯的反应方程式为，催化剂为三氯化铝配合

物。

15.乙苯脱氢生产苯乙烯的液体产物中主要有苯、甲苯乙苯和苯乙烯等。

二、判断题（每题1分，共15分）

1.（错）化工生产中，原料一般占生产成本的50%左右。

2.（对）化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应、产品的分离与精制三个主要步骤，其中化学反应是化工生产过程的核心。

3.（错）总转化率高，意味着反应器生产能力大，未反应原料回收和循环减少，标志着过程即经济又合理。

4.（错）苯的生产能力是衡量一个国家和地区石油化工生产水平的标志。

5.（错）乙烯精馏塔是出成品的塔，作用相当关键，所以塔板数最多。

6.（对）蒸汽吹扫时，采用间断吹扫方式有利于管线内壁附着物的剥离和吹除，吹扫效果好。

7.（错）石油烃热裂解中不采用抽真空降总压是因为经济上不合理。

8.（错）裂解气的前加氢脱炔方法，流程简单，能量消耗低，适宜大量采用。

9.（错）对于萃取精馏来说，回流比一般非常接近最小回流比。

10.（对）生产环氧乙烷时，原料气中乙烯与氧的配比首先取决于乙烯的爆炸极限。

11.（错）催化剂使用初期，活性较强，反应温度可以维持低些；压力高、空速大时反应温度也要维持低一些。

12.（错）甲醇合成反应的原料中含有一定量的二氧化碳，可以增高反应的峰值温度。

13.（错）生产甲醇的过程中，空速过高会增加分离设备和换热负荷，但会使甲醇分离效果增加。

14.（错）工业上用于丙烯氨氧化反应的反应器常采用固定床反应器。

15.（对）乙苯脱氢是吸热反应，所以升温对反应有利；乙苯脱氢反应是体积增大的反应，所以减压对反应有利。

三、简答题（每题5分，共25分）

1.裂解过程中为何加入水蒸气？水蒸气作为稀释剂的有哪些优点？

答：作为稀释剂，降低烃分压。

优点：（1）易于从裂解气中分离；

（2）水蒸气热容大，使系统有较大“热惯性”，可以稳定裂解温度，保护炉管；

（3）可脱除炉管的部分结焦，延长运转周期；

（4）减轻了炉管中铁和镍对烃类气体分解生碳的催化作用；

（5）可以抑制原料中的硫对合金钢管的腐蚀。

2.裂解气深冷分离为何采用多段压缩技术？

答：（1）采用多段压缩可节省能量，提高效率，减小压缩比。

（2）同时，压缩机采用多段压缩也便于在压缩段之间进行净化与分离

3.萃取精馏的基本原理是什么？操作时的影响因素有哪些？

答：原理：萃取精馏是向被分离混合物中加入第三组分——溶剂，该溶剂对被分离的混合物中的某一组分有较大的溶解能力，而对其它组分的溶解能力较小，增大了被分离组分之间的沸点差，改变了各组分间的相对挥发度，其结果使易溶的组分随溶剂一起由塔釜排出，然后将溶解的组分与溶剂再进行普通精馏，即可得到高纯度的单一组分；未被萃取下来的组分由塔顶逸出，以达到分离的目的。

影响因素：容积比、回流比、溶剂进塔温度、进料热状态、溶剂含水量。

4.Lurgi管壳式甲醇合成塔的优缺点？

答：优点：通过调节汽包蒸汽压力，能准确、灵敏地控制温度，催化层温度分布均匀。可防止局部过热，延长催化剂使用寿命。单程转化率高，循环气量少，设备管道尺寸小，能耗低。副反应大大减少，产品质量高。副产中压蒸汽，能量利用合理。设备紧凑，开停车方便

缺点：结构较复杂，装卸催化剂不太方便。

5..苯乙烯分离与精制过程中需要解决的问题有哪两点？如何解决？

答：苯乙烯分离与精制的两个关键问题：

一、苯乙烯和乙苯沸点相差只有9℃。二、苯乙烯易自聚，自聚速度随温度升高而增大；要求塔釜温度小于90°。解决方法：一是加阻聚剂，二是减压操作

四、计算题（10分）

在裂解炉中通入乙烷2000 kg/h，参加反应的原料量为1000 kg/h，裂解后得乙烯840 kg/h，以通入的原料计，求乙烯的收率、选择性和原料的转化率。

解：Y=（840*30/28）/2000=45%

S=（840*30/28）/1000=90%

X=1000/2000=50%

五、综合题（20分）

1. 画出乙烯生产中裂解气深冷分离的顺序分离流程，并指出该流程特点。

答：特点：脱甲烷塔居首，釜温低，不易堵在沸器不论裂解气是轻、重、都能适应

脱甲烷塔冷量消耗多有利于分子筛干燥, 深冷塔塔直径大, 流程长、设备多

2.甲醇三塔精馏的特点有哪些？画出三塔精馏流程。答：（图见课本）特点：能耗低产品质量好