化工工艺学考试题

1、合成氨生产过程包括造气、净化和压缩合成三大步骤。

2、以天然气为原料，采用蒸汽转化法制造粗原料气时应满足两大要求：

残余甲烷量的体积分数<0.5% ；

(H

2+CO)/N

2

（摩尔比）在2.8-3.1 。

3、写出甲烷蒸汽转化反应的独立主反应： CH

4+H

2

O→CO+3H

2

、 CO+H

2

O→

CO

2+H

2

4、甲烷蒸汽转化过程所用催化剂的主要活性成分是镍，载体是

AL

2O

3

MgO CaO 。

5、脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫，其中低温甲醇洗涤法属于湿法脱硫。

干法脱硫中最典型的方法是氧化锌法。

6、一段转化炉由对流段和辐射段两个主要部分组成。

7、氨合成反应是在高温高压下进行，为了适应该条件，氨合成塔通常由内件和外筒两部分组成，其中内件只承受高温，外筒只承受高压。

8、合成尿素反应为 2NH

3+CO

2

=CO(NH

2

)

2

+H

2

O。

9、硫铁矿焙烧前应进行破碎、筛分、配矿、脱水等预处理。

10、硫铁矿在氧较充足的情况下，其焙烧反应方程式为4FeS

2+11O

2

=2Fe

2

O

3

+SO

2

11、目前SO

2炉气在净化过程中主要采用酸洗流程 SO

2

催化氧化所用催化剂为

12、为了降低尾气中SO

2的含量，提高硫的利用率，对SO

2

的转化工艺进行了改

进，最有效的技术是两次转化，两次吸收

13、生产纯碱最重要的方法为氨碱法、联合制碱法和天然碱加工。

14、制碱过程的吸氨塔常采用泡罩塔（填料塔、泡罩塔、筛板塔、浮阀塔，请选择）

15、氨碱法生产纯碱所用盐水精制除硫酸根的方法有蒸馏废液兑合法

冷冻法

16、氨碱法制碱过程中碳酸化所需的CO

2主要来源于联合制碱的CO

2

主要来源于

17、基本有机化学工业的主要原料天然气、煤、石油以及生物质

18、石油加工方法主要有常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、加氢裂化

19、烃类管式裂解生产乙烯要求为、、

20、裂解气从裂解炉出来之后应立即进行压缩处理，然后再净化。

21、氨的生产方法有和

2

23、CO变换所用催化剂分为高变催化剂、低变催化剂和宽温耐硫变换催化剂

24、我国一般小型的合成氨厂在脱除CO

2

时，常采用化学家侯德榜提出的碳化法合成氨流程制取。

25、铜铵液吸收法中，所采用的再生装置中三个塔从上到下的正确位置是：回流塔、再生塔、还原器。

26、一段转化炉根据烧嘴的位置不同可分为、和梯台炉。

27、氨合成塔分为连续换热、多段间接换热、多段冷激式等塔型，在布朗深冷净化工艺中，合成塔采用的是 氨合成塔。 29、目前焙烧硫铁矿主要采用 技术

30、硫铁矿在氧不充足的条件下，其焙烧反应方程式为 3FeS 2+8O 2=Fe 3O 4+6O 2 31、SO 2炉气干燥所采用的干燥剂为 浓硫酸 ，吸收SO 3采用的吸收剂为 浓硫酸 。

32、硫酸的生产方法主要有 和 两种方法 33、纯碱的分子式为NaCO3倍半碱的分子式为 ， 洁碱的分子式为 16、

35、氨碱法生产纯碱所用盐水清除钙镁离子的方法有石灰-纯碱法 和石灰-碳酸铵法

36、衡量一个国家基本有机化学工业发展水平的主要产品是 40、乙烯收率与原料烃的族组成的关系为

简答题

1

2、低温甲醇洗涤法脱出二氧化碳有何特点？ 答： 优点

（1）可脱除多种杂质：H2S 、CO2、COS 、CS2、RSH 、C4H4S 、HCN 、NH3、NO ，同时还有脱水作用，使气体得到干燥，有用的组分在甲醇的再生过程中可得到回收。

（2）净化度高：总S 可降到0.1ppm 以下。CO2可降到10ppm 以下。适用于对S 含量有严格要求的化工生产。

蒸汽 空气

天然气

（3）可选择性脱除H2S、CO2、并可分别加以回收利用。（低温下： H2S、CO2、COS溶解度大，H2、N2溶解度小，有用气体损失小（CH3OH 蒸汽压小：吸收剂损失小）。

（4）CH3OH热稳定性和化学稳定性好，不会被降解，不腐蚀设备管道（可用碳钢和低温低合金钢制造），便宜，易获得，可大量生产。

（5）与液N2脱出残余CO、CH4联合使用，更加合理。液N2洗涤需要在-190℃下进行，要求气体彻底干燥，而CH3OH具有干燥作用，且在-50~-70℃低温下进行，节省了投资和动力消耗。

缺点：

（1）甲醇有毒，对设备管道安装要求非常严格。

（2）工艺流程长，特别是再生过程比较复杂。

2、如何提高铜氨液的吸收能力？铜氨液进行再生有哪些目的？

答：α↑，即T↓； A ↑，即浓度↑； PCO ↑，即P ↑；

B↑，即游离氨浓度↑。

α：吸收系数。设 A：为低价铜盐的浓度（吸收前）B：为铜液中游离氨的浓度（吸收前）

m：平衡时每mol CU(NH4)2+ 转变成Cu[(NH3)3CO]+的分数，即1molCu+吸收CO的mol数。

目的：将CO2和CO释放出来；将被氧化的高价铜还原成低价铜；同时调整铜比；回收氨；增加总铜。

4、氨合成的工艺条件如何选择？

答：温度：可逆放热反应，存在最佳反应温度 Tm。一般合成反应温度为400～500℃

压力：从热力学和动力学角度，提高压力都是有利的，生产能力大大提高，氨分离流程可以简化；但是压力高，对设备的要求高，而且高压下，反应温度一般也较高，也会影响Cat的寿命。我国中小型氨厂：P=20～32MPa 空间速度：一般

P=30MPa SV=20000~30000h-1；氨净值10~15%；

P=15MPa 轴向 SV=10000h-1，氨净值10%；

P=27MPa 径向 SV=16200h-1，氨净值12.4%

氢氮比：主要是在合成过程中H2 ：N2=3 ：1，否则有多余的H2或N2积累，使H2/N2失调。

5、二氧化硫催化氧化时，如果采用部分冷激式转化器请在转化率-温度图上绘出转化过程的绝热操作线及冷却线

6、硫铁矿焙烧时有哪些因素会影响炉温？采用哪些措施可以控制温度？

答：影响焙烧温度的主要因素是：投矿量、矿料的含S量及水分；空气的加入量。

措施：在热量极不平衡时，可增加或减少沸腾焙烧内的换热元件数来控制炉床温度；在S含量太低时，操作无法维持自热，可用出口炉气与入炉空气换热提