煤化工工艺学(大专)期末试卷有答案

2013-2014学年第二学期《煤化工工艺学》期末考试（B）专业：班级：姓名：学号：一、名词解释（共10分每小题2分）1.煤的间接液化2.氧碳比3.可磨指数4.水煤气5.节流膨胀二、选择题（共20分每题2分）1、关于煤化工行业化工生产中产生污染物叙述，最准确的（）A、化学反应副产品、化学反应不完全B、燃烧废气，产品和中间产品C、化学反应副产品、燃烧废气，产品和中间产品D、化学反应不完全副产品、燃烧废气，产品和中间产品2、在煤化生产过程中，难免会有灰尘及毒物的危害，控制它最有效直接的方法是（）A、生产过程密闭化B、通风C、发放保健食品D、使用个人防护用品3、煤气化技术中气流床采用的原料煤是（）请问气流床采用的加料方式是（）A、粉煤、逆流B、粉煤、并流C、块煤、逆流D、粉煤、并流4、关于shell（谢尔）煤气化特点叙述不正确的是（）A、气流床、并流B、干粉煤（粒径d＜0.1㎜）C、固态排渣D、煤气中（CO+H2）≥90%5、下列不属于工业煤气除尘的设备是( )A、机械力分离设备B、电除尘设备C、过滤洗涤设备D、吸收设备6、催化剂在各个化工行业都占了相当重要地位，当然也包括煤化工行业，请问催化剂活性随运转时间变化可分为（）三个阶段。

A、稳定期-成熟期-衰老期B、成熟期-稳定期-衰老期C、衰老期-稳定期-成熟期D、成熟期-衰老期-稳定期7、煤化行业中常用到的反应器床层有（m固定床）（n流化床）（o输送床），假如当流体通过固体颗粒床层时，随着气速有无到有、由小到大，床层的经历阶段依次为（）A、o m nB、o n mC、m o nD、m n o8、甲醇的合成所用到的催化剂是（）A、铜基催化剂B、铁-钼催化剂C、铂催化剂D、硫酸催化剂9、甲醇的合成中氢碳比用式子f=[n（H2）－n（CO）] ／[n（CO）+n（CO2）]表示则f的取值范围是（）A、2.0~2..05B、2.0~2.15C、2.05~2.15D、2.05~2.2510、请问甲醇合成反应器中采用原料气来降温冷凝的是那种型号的反应器（）A、Lurgi 管壳型B、ICI多段冷激型C、Tops径向流动型 D 、MRF多段径向流动型三、判断题（共20分每题1分）1.以空气为气化剂生产的煤气叫做水煤气，其组成中含有大量的H2和CO，发热量很高，可作为燃料（）2.Shell煤气化工艺具有煤种适应广、设备生产能力大、清洁生产等优点，但碳转化率低（）3.变换的催化剂包括铁铬系低变催化剂、铜锌系高（中）变催化剂、钴钼系宽温变换催化剂（）4.煤直接液化的基本原理是F-T合成反应（）5.从发生炉出来的粗煤气温度很高，带有大量的热量同时带有大量的固体杂质（）6.膨胀机的绝热膨胀是不可逆过程，气体在膨胀过程既无能量收入，又无能量支出，前后能量不变，故绝热膨胀为等焓过程（）7.提高转化温度，有利于甲烷的蒸汽转化，同时可抑制析碳反应的进行（）8.鲁奇加压气化采用的原料粒度为5-50mm，气化剂采用水蒸气与空气（）9.如果生产中没有及时给煤，炉内料层高度下降，煤气出口温度会上升（）10.沉淀铁催化剂属低温型铁催化剂，反应温度小于280℃，活性高于熔融铁或烧结铁剂（）11.F-T合成反应温度不宜过高，一般不超过400℃，否则易使催化剂烧结，过早失去活性（）12.积炭反应为放热反应（）13.从动力学角度考虑，温度升高，反应速度加快，同时副反应速度也随之加快（）14.Sasol一厂工艺的气流床反应器主要产物为柴油（）15.合成甲醇主、副反应均为体积减小的反应，增加压力对提高甲醇平很分压有利（）16.由于合成气制二甲醚的反应是一个连续的反应，适当延长原料气在三相床中的停留时间有利于二甲醚的生成（）17.石油、天然气、煤炭属于化石燃料（）18.煤气杂质含量和杂质成分因生产方法的区别而有所不同，但主要是矿尘、各种硫的化合物、煤焦油等（）19.加压气化对炉温的要求比常压气化炉高，而炉身一般比常压气化炉低，能提供较高的干燥层，允许进炉煤的水分含量高（）20.煤的比表面积和煤的粒径有关，其比表面积越大。

煤有许多内孔，所以比表面积还与煤的气孔率有关（）四、填空题（共30分每空1分）1.煤的气化过程是在内进行的。

在其中采用的六个阶段工作循环是：。

采用鲁奇加压气化时，气化剂采用。

2.各种煤气化技术制得的煤气中，通常都含有：、，、，CO，硫化物等杂质。

其中CO的脱除原理为反应（反应类型）；按照脱硫剂的状态，可将脱硫方法分为和两大类。

3.现代工业生产醋酸的方法主要有、和三种。

所使用催化剂之一铹基催化体系是由活性组分和助催化剂组成。

4.典型的煤直接加氢液化工艺包括：、、、等先并联后串联4个步骤。

5.F-T合成可能得到的产品包括、，以及、等。

其固定床式反应器是(英文名)反应器，类似换热器，管内填装，管间通入，以便移走。

6.Shell煤气化技术气化剂与原料煤流动关系为，进料煤状态为，采用态排渣方式。

7.二甲醚极易燃烧，成本低，可作为汽车燃料代替。

若使用二步法生产，其反应原理为(化学反应方程式)，所使用催化剂的特点是都显性，国产目前最具代表性的催化剂是有东北师范大学参与合作研制的。

五、简答题（共10分每题5分）1.什么是沸腾床气化，沸腾床气化与移动床气化比较，有什么优点？2.请例举至少5种已学关于煤化工工艺的催化剂，并注明其用于何处。

六、分析题（10分）德士古水煤浆气化技术对煤品质的要求如下：1.水分越高成浆性能越差，制备的煤浆浓度越低，对气化时的有效气体含量、氧气消耗和高负荷运行不利；2.煤中的挥发份高，有利于煤的气化和碳转化率的提高，但是挥发份太高的煤种容易自燃，给储煤带来一定麻烦；3.灰份含有率越高，煤的总发热量就越低，浆化特性也较差。

褐煤，又名柴煤，是煤化程度最低的矿产煤。

具有低硫，低磷，高挥发分(>40%)，高灰熔点，水分大（15-60%）且所含水分绝大部分是毛细管水分，燃点低的显著特点。

根据以上两则材料试分析为什么褐煤在目前尚不宜作为德士古水煤浆气化技术的原料。

参考答案：一、名词解释1.答：煤的间接液化是将煤先经气化制成合成气（CO+H2）再在催化剂的作用下，经Ficher-Tropsh（F-T费托，）合成反应，生成烃类产品和化学品的过程。

2.答：氧碳比是指气化过程中氧耗量与煤中碳消耗量的比值。

3.答：一般多用哈氏可磨指数表示煤的可磨指数，它是指煤样与美国一种粉煤碎性为100的标准煤进行比较而得到的相对粉碎性数值，指数越高越容易粉碎。

4.答：是采用水蒸气和氧气作为气化剂而得到的煤气，主要成分为CO、H2。

5.答：连续流动的高压气体，在绝热和不对外做工的情况下，经过节流阀急剧膨胀到低压的过程，称为节流膨胀。

二、选择题1~5 DABCD 6~10 BDACB三、判断题1~5 ××××√6~10×××√√11~15 ××√×√15~20 √√××√四、填空题1.煤气发生炉，吹风阶段、水蒸气吹净阶段、一次上吹制气阶段、下吹制气阶段、二次上吹制气阶段、空气吹净阶段，水蒸气与纯氧2.H2、CO2，CH4、N2，变换，干法脱硫，湿法脱硫3.乙醛氧化法，饱和烃液相氧化法，甲醇羰基氧化法，［Rh（co）2I2］￣，CH3I4.氢气制备，油煤浆制备，加氢液化反应，油品加工5.液化石油气、汽油，软蜡、柴油，Arge，催化剂，沸腾水，反应热6.并流，干粉煤，固7.柴油，2CH3OH CH3OCH3+H2O，酸，JH202催化剂五、问答题1.答：在固定床阶段，燃料是以很小的速度下降，与气化剂逆流接触。

当气流速度加快到一定程度时，床层膨胀，颗粒被气流悬浮起来。

当床层内的颗粒全部悬浮起来而又不被带出气化炉，这种气化方法即为流化床（沸腾床）气化工艺。

和固定床相比较，流化床的特点是气化的原料粒度小，相应的传热面积大，传热效率高，气化效率和气化强度明显提高。

2.答：CO的变换催化剂：铁铬系高（中）变催化剂、铜锌系低变催化剂、钴钼系宽温变换催化剂克劳斯硫回收（H2S+1/2O21/XSX+H2O）催化剂：铝基硫回收催化剂、钛基硫回收催化剂甲醇的合成（2H2+CO CH3OH）：铜基催化剂、锌铬催化剂、非铜基催化剂甲醇气相脱水制二甲醚催化剂：固体酸催化剂、JH202催化剂甲醇羰基化生产醋酸催化剂：液相羰基合成催化剂、羰基铑催化剂、固相羰基合成催化剂煤直接液化催化剂：铁系催化剂，钼、镍氧化物催化剂，金属卤化物催化剂。

煤间接液化催化剂：F-T合成催化剂等。

六、分析题答:低变质程度的褐煤由于较高的内在水分不能直接制水煤浆。

褐煤所含水分绝大部分是毛细管水分,只能用加热蒸发的方式进行脱水,传统的干燥方法是利用烟道气与褐烟直接接触使之受热,水分蒸发而干燥,效率高;但褐烟的燃点较低,干煤过程中常常因局部过热,使煤质变差,控制不好,还会引起爆炸,而且经常规干燥后的低阶煤放置时会很快吸收空气中的水分, 而恢复或接近到原来的水平。