《天然气化工工艺学》复习资料
天然气化工工艺学复习资料
天然⽓化⼯⼯艺学复习资料1、天然⽓利⽤领域归纳为四⼤类：城市燃⽓、⼯业燃料、天然⽓发电和天然⽓化⼯（填空题）天然⽓利⽤分类：优先类、允许类、限制类和禁⽌类2、制⼄炔、甲醇、甲醛、醋酸、甲胺、烯烃、芳烃3、天然⽓定义：专指岩⽯圈中⽣成并蕴藏的以⽓态烷烃混合物为主的可燃性⽓体。
C5界定法（选择题）①⼲⽓：1Sm3井⼝流出物中，C5以上烃液含量＜13.5cm3的天然⽓。
②湿⽓：1Sm3井⼝流出物中，C5以上烃液含量＞13.5cm3的天然⽓。
C3界定法（问答题）①贫⽓：1Sm3井⼝流出物中，C3以上烃液含量＜94cm3的天然⽓。
②富⽓：1Sm3井⼝流出物中，C3以上烃液含量＞94cm3的天然⽓。
酸性天然⽓定义：含硫量⾼于20mg/Sm3的天然⽓，必须经过处理才能达到管输标准或商品⽓⽓质指标。
4、川渝地区、新疆地区、鄂尔多斯5、a.天然⽓是⾼热值能源b.天然⽓是清洁能源c.利⽤效率⾼d.天然⽓是资源丰富的能源(问答题)6、西⽓东输⼯程川⽓东送⼯程涩宁兰管道陕京线陕京⼆线忠武线等Chapter 21、合成⽓：CO和H2的混合物空速的定义：单位体积的催化剂在单位时间内所通过的原料标准体积流量⽔碳⽐：进⼝⽓体中⽔蒸⽓与烃原料中所含碳的物质的量之⽐。
硫容量：（问答题）2、原因：硫化物是各种催化剂的毒物；硫化物腐蚀设备和管道脱硫⽅法：⼲法脱硫（活炭法氧化铁法氧化锌法氧化锰法分⼦筛法加氢转化法⽔解转化法）和湿法脱硫（化学吸收法物理化学吸收法物理吸收法）特点：（问答题）3、4、5、Ni，使⽤前要活化，停车检修时要钝化，使⽤中要防⽌毒物（选择题）6、天然⽓⽔蒸⽓转化法，天然⽓CO2转化，天然⽓部分氧化法，联合转化制合成⽓7、主反应CH4+H2O(g)＝CO +3H2，CO+H2 O( g ) ＝CO2+ H2副反应CH4=2H2+C，2CO=CO2+C，CO+H2=H2O+C影响因素：温度：甲烷蒸汽转化反应是可逆吸热反应，温度↗，甲烷平衡含量↙；反之，甲烷平衡含量↗。
（完整word版）《化工工艺学》复习资料
（完整word版）《化⼯⼯艺学》复习资料《化⼯⼯艺学》复习资料⼀、单选题。
1、化⼯⽣产过程⼀般可概括为原料预处理、化学反应和三⼤步骤。
( A )A 、产品分离及精制B 、⼯艺条件优化C 、设备与安装⼯程D 、产品⽅案设计2、化学⼯业的主要原料包括煤、⽯油、天然⽓和。
( C )A 、⾦属矿B 、化学矿C 、化学中间体D 、⼯业盐3、化⼯中常见的三烯指⼄烯、丙烯和，三苯指苯、甲苯和。
( A )A 、丁⼆烯和⼆甲苯B 、丁⼆烯和⼄苯C 、丁烯和⼆甲苯D 、丁烯和⼄苯4、为了充分利⽤宝贵的⽯油资源，要对⽯油进⾏⼀次加⼯和⼆次加⼯。
⼀次加⼯⽅法为常压蒸馏和减压蒸馏；⼆次加⼯主要⽅法有等。
( A )A 、催化重整、催化裂化、加氢裂化和焦化B 、催化重整、催化裂化、催化转化C 、催化重整、催化裂化、延迟焦化D 、催化重整、催化裂化、延迟焦化5、合成氨反应⽅程式为 H 2+3N 2→2NH 3，该反应是⼀个、、体积缩⼩的反应。
( D )A 、不可逆、吸热B 、不可逆、放热C 、可逆、吸热D 、可逆、放热6、侯⽒制碱法的主要产品是。
( C )A 、NaHCO 3和NH 4Cl ；B 、Na 2CO 3和NaClC 、Na 2CO 3和NH 4Cl ；D 、Na 2CO 3和NaHCO 37、烷烃热裂解主要反应为。
( B )A 、加氢反应和断链反应B 、脱氢反应和断链反应C 、脱氢反应和重组反应D 、加氢反应和重组反应8、转化率是针对⽽⾔的；选择性是针对⽽⾔的；收率等于转化率与选择性之积。
( D )A 、⽬的产物、中间产物B 、反应物、中间产物C 、⽬的产物、反应物D 、反应物、⽬的产物9、下列哪种⽅法不能提⾼汽油⾟烷值： ( B )A 、降低烯烃含量B 、降低芳烃含量C 、提⾼氧含量D 、添加甲基叔丁基醚10、下列关于合成氨的熔铁催化剂Fe 3O 4-Al 2O 3-K 2O 说法错误的是：。
( A )A 、Fe 3O 4是活性组分B 、Al 2O 3是结构型助催化剂C 、K 2O 是电⼦型助催化剂D 、使⽤前需升温活化⼆、填空题。
化工工艺学期末考试复习资料
《化工工艺学》课程综合复习资料一、判断题1、各种来源的C8芳烃是三种二甲苯异构体与乙苯的混合物。
习惯上邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯用英文字头来表示，其中MX表示间二甲苯。
答案：√2、邻二甲苯氧化制苯酐采用的原料是空气和邻二甲苯，生产过程中最重要的避免爆炸，它的爆炸下限为每标准立方米空气中含44g邻二甲苯，这样一来，邻二甲苯的浓度就成了关键问题，刚工业化时，进料中邻二甲苯只有40g，被称为40g工艺。
答案：√3、从烃类热裂解的副产C4馏分中得到丁二烯是目前丁二烯的最经济和主要的方法。
答案：√4、从烃类热裂解的副产C4馏分中可以得到丁二烯，C4馏分产量约为乙烯产量的30%～50%。
答案：√5、邻二甲苯氧化制苯酐的生产过程中必须注意爆炸极限的问题，爆炸下限为每标准立方米空气中含40克/米3，故早期的工艺称为40克工艺。
答案：×6、对管式裂解炉而言，大于以下两种情况出现均应停止进料，进行清焦：①裂解炉辐射盘管管壁温度超过设计规定值；②裂解炉辐射段入口压力增加值超过设计值；③燃料用量增加；④出口乙烯收率下降；⑤炉出口温度下降；⑥炉管局部过热等。
答案：×7、在实际过程做物料衡算时应该按一定步骤来进行，才能给出清晰的计算过程和正确的结果、通常遵循六个步骤：第一步，绘出流程的方框图，以便选定衡算系统。
第二步，写出化学反应方程式并配平之。
第三步，选定衡算基准。
第四步，收集或计算必要的各种数据，要注意数据的适用范围和条件。
第五步，设未知数，列方程式组，联立求解。
第六步，计算和核对。
答案：×8、裂解汽油加氢流程中，一段加氢：液相，低于100℃，催化剂Pd/Al2O3，双烯变单烯。
二段加氢：气相，高于100℃，催化剂C o-M o-Al2O3，单烯饱和并脱除S、N、O等有机化合物。
答案：√9、甲烷水蒸气转化过程的主反应生成CO、CO2和H2；而副反应主要是析碳反应。
答案：√10、制造丁二烯有光明前景的是烃类的氧化脱氢工艺，但是其氧化深度的控制是关键问题，会产生“飞温”和爆炸。
《化工工艺学》期末复习题初步整理
《化工工艺学》复习题初步整理1 绪论1.掌握以下概念化学工业：又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造业。
化学工艺学：即化工生产技术,系指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施.化学工程学:化学工程学主要研究：化学工业和其它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，它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，特别是放大中的效应。
2．现代化学工业特点。
1．原料、生产方法和产品的多样性与复杂性；2．向大型化、综合化发展，精细化率也在不断提高；3．是多学科合作、生产技术密集型的生产部门；4．重视能量合理利用,以及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。
化工生产中易燃、易爆、有毒仍然是现代化工企业首要解决的问题。
3．化学工业发展方向。
1。
面向市场竞争激烈的形势，积极开发高新技术,缩短新技术、新工艺工业化的周期，加快产品更新和升级的速度；2。
最充分、最彻底地利用原料;3.大力发展绿色化工；4.化工过程要高效、节能和智能化;5.实施废弃物的再生利用工程。
4．化学工业的原料资源自然资源：矿物、生物、空气和水。
矿物资源:金属矿、非金属矿、化石燃料矿生物资源：农、林、牧、副、鱼的植物体和动物体另外：再生资源（废物利用）化学工业主要产品无机化工产品：酸、碱、盐基本有机化工产品：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔、萘、合成气等。
高分子化工产品:塑料、合成橡胶、合成纤维、橡胶制品、涂料和胶粘剂等.精细化工产品:涂料、表面活性剂、粘合剂、催化剂、食品添加剂等.生物化工产品：甘油、柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸、各种氧基酸、酶制剂、核酸、生物农药、饲料蛋白抗生素、维生素、甾体激素、疫苗等。
2 化学工艺的共性知识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？答：⑴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，有机化工产品的上游原料之一:三烯主要由石油制取；⑵天然气的热值高、污染少、是一种清洁能源，同时又是石油化工的重要原料资源;⑶从煤中可以得到多种芳香族化合物，是精细有机合成的主要原料,煤的综合利用可为能源化工和冶金提供有价值的原料.他们的综合利用途径有哪些？⑴石油：①一次加工：常压蒸馏、减压蒸馏②二次加工：催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解、烷基化、异构化、焦化等。
天然气化工工艺学(全)
CH 3OH C6H6 C6H5CH 3 H2O
(9) 与光气反应
CH 3OH COCl 2 CH 3OCOCl HCl
CH 3OH CH 3OCOCl (CH 3O)2 CO HCl
(10) 甲醇与二硫化碳反应 ,再与硝酸反应
4CH 3OH CS2 2(CH 3)2S CO 2 2H2O 3(CH 3)2S 2HNO 2 3(CH 3 )2SO 2NO H2O
(3)和(4)为两个控制过程，其余为平衡过程
《天然气化工工艺学》第4章
4.1.4 甲醇合成催化剂与反应动力学
CO合成甲醇的可能的反应历程为：
(1)
H2 2* 2H*
(2)
CO H* HCO*
(3)
HCO * H* H2CO*
(4)
H2CO * 2H* CH 3OH* 2 *
(5)
概述
《天《然天气然化气化工工工工艺艺学学》第第43章章
合成气—CO和H2的混合物。
合成气用途—不仅是纯H2和纯CO的来源，也用以衍生 多种化工产品。
不同的合成气衍生化工产品需要不同的H2和CO摩尔比 (简写H2/CO比)的合成气。
常见合成气衍生化工产品对
H产2/品CO比H的2/C要O比求 产品
H2/CO比
(4.1.6)
① 甲醇与甲酸反应生成甲酸甲酯
CH 3OH HCOOH HCOOCH 3 H2O
(4.1.7)
② 甲醇与硫酸作用生成硫酸氢甲酯、硫酸二甲酯
CH 3OH H2SO4 CH 3HSO 4 H2O
(4.1.8)
2CH 3OH H2SO4 (CH 3 )2SO 4 2H2O
(4.1.9)
《化工工艺学》课程知识 复习 学习材料 试题与参考答案
《化工工艺学》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选题1、烷基化汽油是由烯烃和（ C ）反应生产的A 丙烷B 正丁烷C 异丁烷D 乙烷2、在裂解分离系统中，能量回收的三个主要途径中：急冷换热器回收能位能量（）、初馏塔及其附属系统回收的能位能量。
（D）A 低，高B 低，低C 高，高D 高，低3、芳香烃的热稳定性很高，在一般的裂解温度下不易发生芳环开裂的反应，但可发生两类反应一类是（），另一类烷基芳烃的侧链发生断链生成苯、甲苯、二甲苯等反应和脱氢反应。
（A）A 芳烃脱氢缩合B 芳构化反应C 烷基化反应D 脱烷基反应4、环烷烃热裂解时，侧链烷基较烃环（）裂解，长侧链先在侧链（）断裂；环烷脱氢生成芳烃较开环生成烯烃容易。
五碳环较六碳环难于裂解。
（B）A 容易，末端B 容易，中央C 难于，中央D 难于，中央5、工业上控制热点通常采取的措施有（C）。
A 原料中加入冷却水，以降低原料温度B 少用乃至不用催化剂C 原料气中加入抑制剂降低反应激烈程度D 冷原料气不预热，直接通入反应器内6、各族烃类的裂解反应难易顺序为：（A）A 正烷烃>异烷烃>环烷烃>芳烃B 正烷烃<异烷烃<环烷烃<芳烃C 环烷烃>芳烃>正烷烃>异烷烃D 环烷烃<芳烃<正烷烃<异烷烃7、氧化铁法脱除硫化物属于干法脱硫中的________。
（A）A 吸附法B 接触氧化法C 转化法D 以上都不是8、煤的结构很复杂，是以（）为主具有烷基侧链和含氧、含硫、含氮基团的高分子化合物。
（A）A 芳香核B 环烷核C 环氧核D 环硫核9、合成氨反应是：（A）A 放热、体积减小反应B 放热、体积增大反应C 吸热、体积减小反应D 吸热、体积增大反应10、甲烷化反应是指在催化剂作用下________。
（A）A 一氧化碳转化为甲烷的过程B 一氧化碳转为二氧化碳的过程C 一氧化碳歧化反应生成碳和二氧化碳的过程D 一氧化碳制备甲酸的过程11、烃类发生了完全降解氧化反应的结果是（D）。
《化工工艺学》第6章 天然气化工
《化工工艺学》第6章 天然气化工
6.1 天然气的组成与加工利用 The components of natural gas and its application
6.1.1 天然气的组成与分类 组成 主要成份：烷烃 CH4， C2H6，C3H8 次要成份：非烃气体 CO2，H2S，H2，He 微量成份：烯烃、环烷烃、芳香烃 有害成份：硫化氢等。
操作条件：
温度
吸 压力 附 寿命
操作周期
3850C 输气管线压力，注意稳定。 13a 通常8h，也可16和24h
加热方式 加热湿天然气再生
再 再生温度 175 260C，因吸附剂而异。 生 再生气流量 515％
再生时间 总时间的6575％用以加热，
2535％冷却。
冷却器：流量与再生气流量同，冷却后温度为4055 C。
之差。一般用它来评价脱水剂的脱水效率。 常用的溶剂有： 甘醇溶液和金属氯化物溶液。 不同脱水剂的效果和适用性不同，具体情况见表6.5.
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《化工工艺学》第6章 天然气化工
表 6.5 不同脱水剂的比较
甘醇脱 水使用 最多
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《化工工艺学》第6章 天然气化工
(1) 甘醇脱水工艺流程 三甘醇溶液使用更广泛，其露点降较大，但粘度大，吸
重力分离法
分离方法： 旋风分离法
其它分离法
6.2.1.1. 重力分离
重力分离器工作3个主要步骤：
(1) 沿切线进入分离器时有部分液、固体由于 离心力作用可进行初步离心分离。
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《化工工艺学》第6章 天然气化工
(2) 由于重力作用进行沉降分离 (主要分离阶段)。
(3) 除雾(上部设除雾器除去雾 滴)。
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《化工工艺学》第6章 天然气化工
化工工艺学复习题(带答案)精简.doc
《化工工艺学》（部分简答题）1.什么叫烃类的热裂解？答：烃类热裂解法是将石汕系烃类原料（天然气、炼厂气、轻汕、柴汕、重汕等）经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其他分子量不同的轻质和重质烃类。
2.什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？答：一次反应：由原料烃类热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应二次反应：主要指由一次反应生成的低级烯烃进一步反应生成多种产物，直至最后生成焦或炭的反应。
3.简述一次裂解反应的规律性。
答：（1）烷烃一正构烷烃最有利于生成乙烯，丙烯，分子量愈小则烯烃的总收率愈高。
异构烷烃的烯烃总收率低于同碳原子的正构烷烃。
随着分子量增大，这种差别越小。
（2）环烷烃一在通常裂解条件下，环烷烃生成烯烃的反应优于生成单烯烃的反应。
含环烷烃较多的原料，乙烯的收率较低。
（3）芳烃一无侧链的芳烃基木上不易裂解为烯烃；有侧链的芳烃主要是侧链逐步断裂及脱氢。
芳烃主要倾向于脱氢缩合生成稠环芳烃，直至结焦。
（4）烯烃一火分子的烯烃能裂解为乙烯和丙烯等低级烯烃，烯烃脱氢生成的二烯烃能进一步反应生成芳烃和焦。
（5）各类烃裂解的难易顺序可归纳为：正构烷烃〉异构烷烃〉环烷烃（C6〉C5）＞芳烃4.烃类热裂解的一次反疲主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？答：（1）烃类热裂解的一次反应主要有：①脱氢反应②断链反应（2）烃类热裂解的二次反应主要有：①烯烃的裂解②烯烃的聚合、环化和缩合③烯烃的加氢和脱氢④积炭和结焦5.什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？答：结焦是在较低温度下（＜1200K）通过芳烃缩合而成生碳是在较高温度下（〉1200K）通过生成乙炔的中间阶段，脱氢为稠和的碳原子。
结焦与生碳的区别：机理不同：碳要经过乙炔阶段才能发生；焦要经过芳烃缩合才能发生温度不冋：高温下（900°C〜1100°C）生成乙炔，生成碳；低温下（600°C左右）芳烃缩合生成售组成不同：碳只含炭，不含杂质；焦还含有氢6.试述烃类热裂解的反应机理。
天然气化工工艺学模拟考题的答案
天然气化工工艺学模拟考题参考答案1.选择题1.B2.D3.C4.B5.C6.B7.A8.D9.B 10.C2.填空题1.烃类可燃2.天然气脱硫天然气脱水硫磺回收尾气处理3. 烷烃环烷烃4. 干气湿气贫气富气5. MEA DEA DIPAMDEA DGA 6.水合物酸气酸液输送效率 7. 成本低机械强度高小 8.合成气水蒸气转化法二氧化碳转化法 9. 镍10.高压法（20MPa) 中压法(10～12MPa)和低压法(5MPa) 11. 烯乙炔的制备乙炔提浓 12. 镇痛剂麻醉剂 13.保护环境硫资源 14.有机无机 15. 硝基甲烷三硝基甲烷三、简答题1. 天然气的主要用途是什么？1）天然气发电;2）作为基本有机化工原料，制甲醇、氮肥;3）城市燃气事业，特别是居民生活用气;4）压缩天然气汽车;5）天然气处理的副产品用途，如CO2，硫磺、氦气。
2.天然气净化处理目的是什么？对地层开采出来的天然气进行净化处理，脱除其中有害成分如硫化氢、有机硫、二氧化碳和水分等，使其达到管输气质标准，满足用户要求。
3、天然气脱硫目的是什么？1）天然气含硫组份有毒，易造成大气、环境污染；一定浓度的酸气会引起人体中毒或死亡故必须脱除。
2）酸气溶于水易形成酸液，腐蚀金属。
3）硫化氢等的存在可使催化剂中毒。
4）充分回收硫磺资源。
4、简述部分氧化法和电弧法的比较？部分氧化法是天然气生产乙炔中应用最多的方法，但成本较高，还必须建立空分装置以供给氧气。
由于有氧气参加反应，使生产运行处于不安全范围内，因而必须增设复杂的防爆设备。
电弧法天然气生产乙炔是利用电弧所产生的高温来使天然气裂解成乙炔的。
电弧法的优点是能量能迅速的作用在反应物上，烃转化为乙炔比蓄热炉法或部分燃烧明显高很多。
最大的缺点是它对操作变化很敏感，当操作不当时会导致大量的副产物形成，因此不能很好的控制甲烷的裂解程度，因而尽管已经工业化，但并未得到广泛的应用。
四、论述题首先画间接法GTL工业过程示意图（10分），然后回答下面两道题：1）GTL的定义（5分）2）指出整个流程的三个步骤（5分）答案：间接法GTL工业过程示意图1）将合成（CO和H2 的混合气体）经过催化剂作用转化为液态烃的方法称为天然气制合成油（gas to liquid，GRT）.2)整个流程分为三个步骤，分别为合成气制备，F-T合成和产品精制。
天然气化工工艺学
选择题:聚甲醛生产需用浓度高于60%,含醇量低于1%的甲醛溶液作为原料,采用下列哪种方法所生产的甲醛可以简化流程与提高经济效益。
A)银催化法;(B)铁-钼法;(C)铜法;(D)氧化铝法()的混合物通常称为合成气。
(A)CO和NH3;(B)N2和 H2;(C)CO和 H2;(D)CO2和 H2在燃料化学结构中,()含量越高,燃料的热值越高(A)碳;(B)氧;(C)氢;(D)硫醇胺法是以醇胺水溶液为吸收剂,属()。
(A)化学吸收;(B)物理吸收;(C)化学-物理吸收;(D)氧化-还原法福尔马林是质量分数为____的甲醛水溶液。
常用()表示天然气的脱水深度或效果。
(A)干气露点;(B)水含量;(C)饱和水蒸气;(D)露点降在天然气脱水工艺中,要求深度脱水的场合(水含量小于1×10-6),可选用()。
(A)硅胶;(B)氧化铝;(C)分子筛;(D)活性炭天然气被吸附剂吸附,这一过程会()吸附热。
(A)放出;(B)吸收;(C)没有热量转移乙炔通常是溶解在()溶剂中,装入钢瓶内存放。
(A)水;(B)氯仿;(C)丙酮;(D)四氯化碳()对甲烷水蒸气转化反应的镍催化剂的中毒属不可逆的永久中毒。
(A)硫;(B)氯气;(C)碘;(D)砷填空题1、Sasol公司的合成油SSPD浆态床工艺中,催化剂悬浮于熔融的_______ 中,在较低的温度下将合成气转化为重质烃类。
2、天然气液化一般包括_____和______两部分,其核心是_______。
3、吸附式储存天然气技术的核心是___________和___________吸附剂的选择与开发。
4、炭黑的生产方法主要有接触法炭黑和炉法炭黑两种形式,即___________和___________。
5、在甲醇氧化制甲醛的生产工艺中,因铁促进聚合,蒸发器、反应器采用___ 制作,反应器后续设备和管道用__制成。
6、高纯度醋酸于16°C左右即凝结成似冰片状晶片,故常称为___7、甲醇合成的单程转化率很低,未反应的气体必须_____以提高产品总收率。
《化工工艺》复习资料 1
第一部分 合成氨绪论1.合成氨生产原料气过程的主要步骤。
2.氨的主要用途。
第一章 天然气蒸汽转化1.烃类蒸汽转化过程中提高压力有何优点？2.简述甲烷蒸汽转化过程中防止碳黑生成的条件及除碳方法。
3.甲烷的蒸汽转化为什么要分段？4.从化学平衡角度分析，合成氨甲烷蒸汽转化应尽可能在高温、低压、高水碳水条件下进行。
5.天然气蒸汽二段转化反应包括：H 2+1/2O 2=H 2O(g)、CH 4+H 2O(g)=CO+3H 2和2CO+O 2=2CO 26.天然气蒸汽二段转化中热保护催化剂一般放在二段炉的上部位置。
7.简述提高转化压力对甲烷蒸汽转化的好处。
答：从烃类蒸汽转化反应的化学平衡考虑，宜在低压下进行，但从20世纪50年代开始逐渐提高压力。
其原因如下：（1）可以节省压缩功消耗。
烃类蒸汽转化为体积增加的反应，而气体的压缩功与被压缩气体的体积成正比。
所以压缩含烃原料其和二段转化所需要空气的功耗比压缩转化气节省。
同时，由于氨是在高压下合成，氢氮混合气压缩的功耗与压缩前后的压力比对数车工内正比。
这就是说，压缩机的吸入压力越高，功耗越低。
（2）可以提高过量蒸汽余热的利用价值。
由于转化是在过量的水蒸汽条件下进行，经CO 变换后可以回收原料气中大量的余热，其中水蒸气冷凝热占相当大的比重。
这部分热量与水蒸气分压尤直接关系。
压力越高，水蒸气的分压越高。
因此其冷凝温度越高。
（3）可以减少原料气制备与净化系统的设备投资。
转化压力提高后，变换、净化以至到氢氮混合气压缩机以前的全部设备的操作压力都随着提高。
对于同样的生产规模，在一定程度内可减少投资费用，而且加压下操作，可提高转化、变换的反应速率，可以减少催化剂用量。
8.使用不同的催化剂，甲烷蒸汽转化反应速度不相同。
9.甲烷蒸汽转化防止析碳的主要措施是适当提高蒸汽用量(水碳比)。
10.合成氨生产中，一段炉转化管外部传热方式是辐射传热。
11.不属于甲烷转化催化剂的组成是氧化铁。
12.在甲烷蒸汽转化过程中，防止碳黑生成的措施有那些？答：（1）应使转化过程不在热力学析碳的条件下进行。
1.《天然气化工工艺学》习题、指导与训练2016.10.09讲解
1. 《天然气化工工艺学》习题、指导与训练要求：① 考核范围：系统掌握利用教材、讲义核心内容；② 注重训练：独立完成和理解本作业与训练-1，注重理解，提高解决实际问题的能力； ③ 公平竞争：考核结果取决于你自己的努力； ④ 教师关注：考核质量和及格率两大问题！ ⑤ F = A*30% + B*70% + C* 0%）总结与训练-1 §1.0 天然气的组成与性质1. 天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体, 其中烃类气体主要成分为CH 4，其次为C 2H 6、C 3H 8等；非烃类气体通常为CO 2、CO 、N 2、H 2、H 2S 、H 2O 及微量惰性气体He 、Ar 等。
2. 1m 3（mol ）天然气完全燃烧所放出的热量称为天然气的体积（摩尔）热值，可燃气热值分类：高热值(水蒸气冷却为冷凝水状态)和低热值(水蒸气为蒸汽状态) 。
3. 可燃物摩尔高热值与摩尔低热值的关系为蒸发焓）(22OH O H Hn LHV HHV ∆⋅+= 4. 甲烷、乙烷、丙烷的低热值(LHV) LHV(CH 4) > LHV (C 2H 6) > LHV(C 3H 8)。
5. 计算天然气的爆炸极限为5-15 v%。
其含义为若低于5 v%或者高于15 v%,则会因为天然气在空气中的含量不足或者过剩而不会发生爆炸。
6. CH 3OH 的爆炸极限为5.5% ~ 44 v% (6% ~ 36.5%)。
7. C 3+烃小于100mL(l)/m 3 (g)的天然气俗称贫气；而C 3+烃大于100mL(l)/m 3 (g)天然气俗称富气。
8. C 5+烃小于10mL(l)/m 3 (g)的天然气俗称干气；而C 5+烃小于10mL(l)/m 3 (g)的天然气俗称湿气。
§2 天然气净化1. 天然气中的硫化物主要是以H 2S 的形式存在，同时还可能有一些有机硫化物，如硫醇和硫醚等。
2.天然气脱硫工艺主要采用是醇胺法和砜胺法，其中醇胺法属于化学溶剂法，而砜胺法为主的化学－物理溶剂法。
化工工艺学复习资料(DOC)
第一章 合成氨固氮方式三种形式:非生物固氮,生物固氮,人工固氮1、含氮量=氮原子量∕氨分子量=14/172、合成氨的基本过程：①造气：用煤、原油、或天然气作原料，制备含氮、氢气的原料气；②净化：将原料气中的杂质如CO 、CO 2、S 等脱除到ppm 级(10-6)；③压缩和合成：净化后的合成气原料气必须经过压缩到15~30MPa 、450℃左右。
3、甲烷制合成气化学反应：主反应：（高温、催化剂）副反应：4、甲烷蒸汽转化反应的热力学分析：5、控制积碳主要通过增加水蒸汽用量以调整气体组成和选择适当的温度、压力来解决。
6、CO 歧化反应生C 速率最快；从C 的脱除速率看，C 与水蒸汽的反应速率最快。
7、NiO 为制备催化剂最主要活性成份；实际加速反应的活性成份是Ni ，所以使用前必须进行还原反应，使氧化态NiO 变成还原态Ni 。
8、一段、二段转化压力的确定，主要依据以下原则：(1) 降低能耗 能量合理利用(2) 提高余热利用价值 全厂流程统筹(3) 减少设备体积降低投资 综合经济效益9、水碳比高，残余甲烷含量降低，且可防止析碳。
因此一般采用较高的水碳比，约3.0～3.5。
10、生成碳黑危害：堵塞反应管道、增大压降、局部区域高温、损坏催化剂、增大反应阻力、反应管爆裂。
11、干法脱硫：一般适用于含S 量较少的情况（无机硫）;湿法脱硫：一般适用于含S 量较大的场合。
12、氧化锌脱硫法：（脱硫不彻底）（主要脱除无机硫）13、氧化锌脱硫过程：氧化锌脱硫就是H2S 气体在固体ZnO 上进行反应，生成H2O 进入气相，ZnS 则沉积在ZnO 固体表面上。
14、ZnO 对噻吩(C 4H 4S)的转化能力很差。
15、钴钼加氢催化剂几乎可使天然气中的有机硫全部转化成硫化氢，再用氧化锌吸收就可把总S 降到0.1×10－6以下。
16、干法脱硫流程图：molkJ H CO O H CH 4.2063)1(224-++＝mol kJ H CO O H CO /2.41)2(222+++＝124.9.742--+mol kJ C H CH ＝12.4.1722-++=mol kJ C CO CO 122.36.131-+++mol kJ C O H H CO ＝2ln RT H dT Kp d ∆=O H CH H CO p p p p Kp 24231⋅⋅=O H CO H CO p p p p Kp 2222⋅⋅=mol kJ g O H s ZnS g S H s ZnO /79)()()()(22+++＝↓++=++S NaOH O V Na O H NaVO NaHS 244294223(H)ADA NaVO O ＝H NaOH ADA O V Na 242232942++++OH CO Na NaOH NaHCO 2323+=+32241H CO O H CH r p p p p Kp ⋅⋅=4222242H CO O H CH r p p p p Kp ⋅⋅=)(1212Kp Kp Kp r ⋅=111Kp Kp r =含硫较少 含硫较多17、ADA （蒽醌二磺酸钠）法脱硫原理：吸收脱硫塔中： 溶解后的NaHS 进一步反应： 上述吸收脱硫的总反应式为： 在氧化再生塔中： 18、苯菲尔(Benfield)法脱碳： 19、碳化度或再生指数被定义为每摩尔K2CO3所已经吸收的CO2摩尔数，即溶液中K2CO3转化为KHCO3的转化度。
《化工工艺学》期末复习题-武汉工程-中南民族大学
《化工工艺学》复习题1 绪论1.掌握以下概念化学工业、化学工艺学、化学工程学。
2．现代化学工业特点是什么？3．化学工业发展方向?4．化学工业的原料资源和主要产品有那些?2 化学工艺的共性知识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.天然气是如何分类与加工利用的？3.生物质和再生资源的利用前景如何？4.何谓化工生产工艺流程,举例说明工艺流程是如何组织的。
5.何谓循环式工艺流程? 它有什么优缺点？6.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？7.催化剂有哪三个基本些特征,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？8．计算：见教材15. 将纯乙烷进行裂解制取乙烯，已知乙烷的单程转化率为60％,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他气体外，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。
3 烃类热裂解1.什么叫烃类的热裂解？2.烃类裂解过程中可能发生那些化学反应？一次反应与二次反应有何区别？大致可得到哪些产物？3.试从化学热力学的方法来分析比较在1000K时苯发生如下两反应时哪个反应占优势？并说明含苯较高的原料在1000K时进行裂解的过程，主要趋向是增产乙烯还是增大结焦趋向。
4.各族烃类热裂解反应规律是什么？5.试分析为什么烷烃是裂解制氢的理想原料？6.以己烷为例说明丁烷在裂解中可能进行的一级反应和二级反应，它的裂解产物可能有哪些？7.裂解过程中是如何结焦和生炭的？8.已知 －甲基戊烷（n=6)：管式炉裂解，760℃时停留时间为0.5秒，试求转化率。
9. 正己烷管式炉裂解，炉出口温度为760℃，转化率为88。
3%，k6=4.289S-1,求停留时间。
10。
天然气化工工艺学 第03章 天然气转化
《天然气化工工艺学》第3章
3.1.1 甲烷水蒸汽转化反应的热力学分析
3.1.1.1 反应平衡常数
Kp1
3 pCO p H 2
pCH 4 p H 2 O
Kp2
pCO2 pH 2 pCO pH 2O
pi分别为系统处于反应平衡 时i组分的分压,atm, (kPa?).
Kp1和Kp2与温度的关系：
《天然气化工工艺学》第3章
3.1.2 甲烷水蒸气转化反应的动力学分析
• 催化剂：Ni/MgAl2O4 （1） Ni活性组分； （2）镁铝尖晶石载体。 • 尖晶石结构：通式AB2O4型，是离子晶体中的一个大类(属 于等轴晶系)。典型尖晶石矿物： MgAl2O4和 FeAl2O4等。 • 结构特征： (1) A2+: Mg2+，Fe2+，Co2+，Ni2+，Mn2+，Zn2+等； (2) B3+: Al3+，Fe3+，Co3+，Cr3+，Ga3+等。 (3) 结构中O2-离子作立方紧密堆积，其中A2+填充在四面体 空隙中， B3+离子在八面体空隙中，即A2+离子为4配位，而 B3+为6配位。
作业：计算1100℃下CH4转化率、CO选择性、 H2/CO进及合成气的模数M
合成气的模数M(不考虑变换反应的影响)
CO +H2O(g) = CO2 +H2 n-x x x
M = [ n(H2)-n(CO2)]/n(CO)+n(CO2)]
甲烷转化率： CH4 + H2O(g)=CO+ 3H2 nm -x
r H o (298K ) 76.62kJ / mol
天然气化工工艺学 第10章 天然气应用新技术
10.1 绪论（天然气等离子体转 化技术）
10.2 天然气等离子体转化制乙 炔(成熟)
10.3 天然气等离子制氢(研究) 10.4 天然气制甲醛、甲醇(研究) 10.5 甲烷氧化偶联制乙烯(研究)
10.6 甲烷转化制芳烃(研究)
《天然气化工工艺学》第10章
10.1 天然气等离子体转化技术
0 G1000 .99kJ / mol K 168 0 G1000 .25kJ / mol K 118
0 G1000 .80kJ / mol K 118
，
C2 H 6 2C 3 H 2
由此可见，它们有着强烈的分解为H2和炭黑的倾向。 通过以上的分析可以看出，在高温条件下，天然气可自 动生成炭黑和H2，其在分解过程中的中间产物也会最终 生成炭黑和氢气。
5564 825 40 212 -
2689
13900 4.0 300 7.5 204 3800 116
2805
6450 288 135 240 816 760 1276 7066 1.5
5740
2300 3220 4.5 650 7.5 8750 6920 3
5625
1067 1996 324 293 240 2625 -
《天然气化工工艺学》第10章
等离子体法天然气制氢工艺及特点
“CB & H Process” H2作为等离子气 法国的Fulcheri 研究小组开发了一种三相交流电连到 三个石墨电极的等离子体炬，功率不超过263kW。
大连化物所的研究人员使用微波激发放电材料产生等 离子体并用于裂解甲烷制氢。 等离子体法制氢有以下优势： (1) 制氢成本低； (2) 原料利用效率高； (3) 原料的适应性强； (4) 装置的生产规模可大可小。
天然气化工工艺学复习资料
天然气化工工艺学复习资料(1)Chapter 1 概述1.天然气的定义?广义上看：指在自然界中天然生成的气体化合物。
能源工业：专指岩石圈中生成并蕴藏的以气态烷烃混合物为主的可燃性气体。
2.天然气的分类①按矿藏特点分类分为非伴生气（气井气，凝析井气）和伴生气。
凝析井气(condensate gas)：在井口减压后可分成气、液两相，液相主要为凝析油；除甲、乙烷外，还含一定量丙、丁烷及戊烷(C5+)以上烃类。
伴生气(associated gas) ：伴随原油共生并与原油同时被采出，亦称油田气(oilfieldgas) ，在地层中为油、气两相。
除甲、乙、丙、丁烷外，还含有戊、已烷，甚至C9、C10 组分。
气井气(gas well gas)：在气藏中天然气以气相形式在在；主要为甲烷，及少量乙、丙、丁烷和非烃气体。
②按天然气烃类组成分类3 （注：Sm指基本立方米，标准参比条件，压力101.325kPa、温度20℃（CHN）或15.6℃（GPA））③按酸气含量分类3 酸性天然气：含硫量高于20mg/Sm的天然气，必须经过处理才能达到管输标准或商品气气质指标。
洁气：含微量硫化物或不含硫的天然气，不需处理就可外输和利用。
3.我国天然气主要产地有哪些？我国天然气主要分布在四川、鄂尔多斯、塔里木、柴达木、准格尔、松辽六大盆地。
4.天然气作为清洁能源有哪些优点？1）天然气是高热值能源；2）天然气是清洁能源；3）利用效率高；4）天然气是资源丰富的能源。
5.我国最长的天然气输气管线有哪些？1）西气东输：起点：西部的塔里木盆地(轮南)、柴达木盆地、陕甘宁盆地以及川渝盆地、终点是上海；2）川气东送：从重庆忠县到湖北武汉；3）俄气南供。
6.在我国天然气利用政策中，天然气利用分为哪几类？优先类、允许类、限制类和禁止类。
7.天然气化工利用有哪些？目前天然气利用以合成氨和甲醇为主。
氨、甲醇、乙炔是天然气化工的三大基础产品。
Chapter 2 天然气转化1.合成气、空速、水碳比、硫容量、析碳的定义？合成气：CO 和H2 的混合物。
天然气化工工艺学 第02章 天然气净化
NEAG–ⅡSelexol 装置工艺流程图
Pikes Peak Selexol 装置工艺流程图
《天然气化工工艺学》第2章
氧化类
将尾气中各种形态的 硫均还原为H2S，再将 此部分H2S再转化为单 质硫
将尾气中各种形态的 硫均氧化为SO2
《天然气化工工艺学》第2章
2.3 天然气脱水
吸收法-即采用一种亲水液体与天然气逆流接触，通过吸收
来脱除天然气中的水蒸气。
常用的脱水吸收剂的优缺点
吸附剂 优点
CaCl2水溶液
①投资与操作费用低，不燃 烧 ②在更换新鲜CaCl2 前可无人值守。
或筛板塔；
再生塔：填料塔或板式塔，顶部都安排有回流入塔； 再沸器：热虹吸式或釜式再沸器，热源以使用饱和蒸汽
为宜，小型装置也可用热载体或烟道气加热；
配套设备包括闪蒸罐 、 过滤器 、贫富液换热器 、 贫液冷却器。
《天然气化工工艺学》第2章
2.1.1.2 主要醇胺法和砜胺法的特点和应用范围
方法
醇胺浓度/% [H2S] /(mg/m3) [CO2] /% 酸性气体负/(mol/mol) 选择脱硫能力 能耗 腐蚀性 醇胺降解 脱有机硫能力 烃溶解
国内已用领域
MEA
≤15 <5 0.005 < 0.35 无 高 强 严重 差 少
天然气， 炼厂气
DEA
20~30 <5
0.005~0.02 0.3~0.8 几乎无 较高 强 有 差 少
炼厂气
砜胺Ⅱ
1. 《天然气化工工艺学》习题、指导与训练 2016.10.09
1. 《天然气化工工艺学》习题、指导与训练要求：① 考核范围：系统掌握利用教材、讲义核心内容；② 注重训练：独立完成和理解本作业与训练-1，注重理解，提高解决实际问题的能力； ③ 公平竞争：考核结果取决于你自己的努力； ④ 教师关注：考核质量和及格率两大问题！ ⑤ F = A*30% + B*70% + C* 0%）总结与训练-1 §1.0 天然气的组成与性质1. 天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体, 其中烃类气体主要成分为CH 4，其次为C 2H 6、C 3H 8等；非烃类气体通常为CO 2、CO 、N 2、H 2、H 2S 、H 2O 及微量惰性气体He 、Ar 等。
2. 1m 3（mol ）天然气完全燃烧所放出的热量称为天然气的体积（摩尔）热值，可燃气热值分类：高热值(水蒸气冷却为冷凝水状态)和低热值(水蒸气为蒸汽状态) 。
3. 可燃物摩尔高热值与摩尔低热值的关系为蒸发焓）(22OH O H Hn LHV HHV ∆⋅+= 4. 甲烷、乙烷、丙烷的低热值(LHV) LHV(CH 4) > LHV (C 2H 6) > LHV(C 3H 8)。
5. 计算天然气的爆炸极限为5-15 v%。
其含义为若低于5 v%或者高于15 v%,则会因为天然气在空气中的含量不足或者过剩而不会发生爆炸。
6. CH 3OH 的爆炸极限为5.5% ~ 44 v% (6% ~ 36.5%)。
7. C 3+烃小于100mL(l)/m 3 (g)的天然气俗称贫气；而C 3+烃大于100mL(l)/m 3 (g)天然气俗称富气。
8. C 5+烃小于10mL(l)/m 3 (g)的天然气俗称干气；而C 5+烃小于10mL(l)/m 3 (g)的天然气俗称湿气。
§2 天然气净化1. 天然气中的硫化物主要是以H 2S 的形式存在，同时还可能有一些有机硫化物，如硫醇和硫醚等。
2.天然气脱硫工艺主要采用是醇胺法和砜胺法，其中醇胺法属于化学溶剂法，而砜胺法为主的化学－物理溶剂法。
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《天然气化工工艺学》复习资料考试时间：11 月9 日，14：30～16：10 考试地点：明德楼B303、B307、A304、A312 考试题型：名词解释、填空、选择、问答说明：1.本资料根据上课PPT 及教材归纳整理，第一、二、三章由化工3 班蒋鹏同学完成，四、六、八章由化工3 班李超同学完成，五、六章由化工4 班张颖超同学完成，旨在方便复习，减轻为考研和找工作的同学负担；2.红色标注的是未找到或者归纳得不全面的内容，有待进一步整理及优化；3.本资料整理的时间比较仓促，统稿完成后迫不及待与大家分享，不可能完全保证答案的正确性，仅仅为复习提供一个参考。
Chapter 1 概述 1.天然气的定义? 答：广义上看：指在自然界中天然生成的气体化合物。
能源工业：专指岩石圈中生成并蕴藏的以气态烷烃混合物为主的可燃性气体。
2.干气、湿气、贫气、富气、凝析井气、伴生气、气井气的定义？答：干气与湿气：C5 界定法①干气(dry gas)：1Sm3 井口流出物中，C5 以上烃液含量＜13.5cm3 的天然气。
②湿气(wet gas)：1Sm3 井口流出物中，C5 以上烃液含量＞13.5cm3 的天然气。
（注：Sm3 指基本立方米，标准参比条件，压力101.325kPa、温度20℃（CHN）或15.6℃（GPA））贫气与富气：C3 界定法①贫气(lean gas)：1Sm3 井口流出物中，C3 以上烃液含量＜94cm3 的天然气。
②富气(rich gas)：1Sm3 井口流出物中，C3 以上烃液含量＞94cm3 的天然气。
凝析井气(condensate gas)：在井口减压后可分成气、液两相，液相主要为凝析油；除甲、乙烷外，还含一定量丙、丁烷及戊烷(C5+)以上烃类。
伴生气(associated gas) ：伴随原油共生并与原油同时被采出，亦称油田气(oil field gas) ，在地层中为油、气两相。
除甲、乙、丙、丁烷外，还含有戊、已烷，甚至C9、C10 组分。
气井气(gas well gas)：在气藏中天然气以气相形式在在；主要为甲烷，及少量乙、丙、丁烷和非烃气体。
3.酸性天然气的定义？答：含硫量高于20mg/Sm3 的天然气，必须经过处理才能达到管输标准或商品气气质指标。
4.我国天然气主要产地有哪些？答：我国天然气主要分布在四川、鄂尔多斯、塔里木、柴达木、准格尔、松辽六大盆地。
5.天然气质量标准中对硫化物的要求？答：分类1：含硫气(0.3%～1.0%)、中含硫气(1.0%～5.0%)、高含硫气(＞5.0%)。
分类2：含硫气藏(2%～5%)、高含硫气藏(5%～20%)、特高含硫气藏(20% 以上)、“纯”硫化氢气藏(80%以上)。
6.天然气作为清洁能源有哪些优点？答：1）天然气是高热值能源；2）天然气是清洁能源；3）利用效率高；4）天然气是资源丰富的能源。
7.我国最长的天然气输气管线有哪些？答：1）西气东输：起点：西部的塔里木盆地、柴达木盆地、陕甘宁盆地以及川渝盆地。
2）川气东送：从重庆忠县到湖北武汉。
3）俄气南供。
8.在我国天然气利用政策中，天然气利用分为哪几类？答：1）城市居民应用；2）天然气发电；3）天然气汽车；4）燃料电池9.天然气化工利用有哪些？答：目前天然气利用以合成氨和甲醇为主。
氨、甲醇、乙炔是天然气化工的三大基础产品。
Chapter 2 天然气转化1.合成气、空速、水碳比、硫容量、析碳的定义？答：合成气：CO 和H2 的混合物。
空速：单位时间单位催化剂所处理的进料量。
水碳比：进口气体中水蒸气与烃原料中所含的碳的物质的量之比。
硫容量：析碳：2.天然气转化前，脱硫的原因？脱硫方法？及各类的特点？答：原因：1）硫化物是各种催化剂的毒物；2）硫化物腐蚀设备和管道。
天然气进入转化工序之前，必须进一步脱除硫化物，要求：硫化物含量＜0.5×10-6，甚至0.1×10-6。
脱硫方法：脱硫方法可分干法脱硫（活炭法、氧化铁法、氧化锌法、氧化锰法、分子筛法）和湿法脱硫（化学吸收法、物理化学吸收法：环丁砜、烷基醇胺法、物理吸收法：低温甲醇法、Selexol 法、碳酸丙烯酯法等） 3.氧化锌脱硫原理?硫容量的大小受哪些因素影响？答：H2S＋ZnO ＝H2O＋ZnS，将硫化氢转化为硫化锌固体。
4.钴—钼加氢能独立脱硫么？什么场合使用钴—钼加氢？5.天然气蒸汽转换催化剂的活性组分？催化剂的使用操作需注意哪些？催化剂中毒类型？答：活性组分：以镍为最佳，一般以NiO 形式存在，含量约为4%～30%。
使用时：1）使用前必须还原成为具有活性的金属镍；2）不采用纯H2 还原，而是通入水蒸气和天然气混合物；3）还原后的催化剂不能与氧气接触，否则会产生强烈的氧化反应，催化剂钝化。
原料中的硫、砷、氯都是催化剂的毒物。
催化剂中毒分为暂时性中毒和永久性中毒。
6.天然气转化生成合成气的方法？主要反应式？答：1）天然气水蒸气转化法：CH4+H2O=CO+3H2;CO+H2O=CO2+H22）天然气CO2 转化：CH4+CO2=2CO+2H23)天然气部分氧化法：CH4+1/2O2=CO+2H24）联合转化制备合成气7.分析甲烷水蒸气转化时，温度、压力、H/C 对甲烷水蒸气转化过程的影响？答：1）压力升高压力对于体积增加的甲烷转化反应不利，平衡转化率随着压力的升高而降低。
采用加压蒸汽转化；一般控制在3.0～4.0MPa，最高已达5MPa。
2）温度从化学平衡或反应速度考虑，↗温度对转化反应都是有利的。
一段转化炉出口温度温度决定出口气体组成，↗出口温度，可↙残余甲烷含量；温度一般在800～860℃。
二段转化炉出口温度：合成气的最终组成取决于二段转化炉出口温度，一般在1000～1200℃。
3）水碳比↗进入转化系统的水碳比，有利于↙甲烷平衡含量，有利于↗ 反应速度，有也利于防止析炭。
Chapter 3 合成氨及下游产品1.CO 变换、甲烷化以及氨合成过程的主要反应式？答：CO 变换：CO+H2O=CO2+H2甲烷化：CO+3H2=CH4+H2O;CO2+4H2=CH4+2H2O氨的合成：N2+3H2=2NH32.在氨合成中，为什么要脱除CO2 中的CO？有哪些方法？答：CO2 也合成氨催化剂的一种毒物，需要脱除。
采用吸收法如Benfield 法、aMDEA 法、Selexol 法。
3.氨合成时催化剂的活性成分？毒物有哪些？答：铁系催化剂活性成分：Fe；未还原前：氧化铁和氧化亚铁，Fe2+/Fe3+约0.5，催化剂主要可视为Fe3O4，具有尖晶石结构。
毒物：1）氧及氧的化合物：CO、CO2、H2O，可逆毒物，中毒为暂时性的。
2）硫及硫的化合物：H2S、SO23）磷从磷的化合物：磷化氢等4）砷及砷的化台物氯及氯的化合物5）其它：润滑油、铜液等。
4.以天然气为原料的节能型合成氨工艺中H20/C 控制多少？5.CO 变换目的？变换流程的类型及主要设备？答：CO 是合成氨催化剂的毒物，利用水蒸气把CO 变换为H2 和易清除的CO2。
1）中变流程及设备名称。
2）中变串低变流程6.CO 变换使用的催化剂？答：1）中温变换催化剂活性组分：新催化剂为Fe2O3，需在使用前还原为Fe3O4 2）低温变换催化剂活性组分：金属铜微晶，使用前需还原为铜。
3）耐硫变换催化剂活性组分：钴钼的硫化物。
7.aMDEA 脱CO2 的原理，工艺流程，标注主要设备名称？答：R2R’N＋CO2＋H2O =R2R′NH+＋HCO3-纯MDEA 不能与CO2 发生化学反应，仅MDEA 水溶液对CO2 有吸收作用。
为加快反应速率，需加入2%～5%左右的活化剂：二乙醇胺、嗪、咪唑、甲基咪唑等。
工艺流程图如下所示。
8.合成工段中，影响氨含量的因素有哪些？答：1）温度和压力影响↗压力，↙温度，KPp 数值↗，y*NH3 随之↗。
2）氢氮比影响在γ=3 时，y*NH3 具有最大值。
3）惰性气体的影响y*NH3 随y1*的↗而↙。
9.氨的基本性质？答：理化性质如下。
1）无色气体，比空气密度小，具有刺激性气味2）常温下稳定，但在高温下可分解成氢和氮3）遇热、明火难以点燃危险性较低；但与空气混合物达到某浓度(爆炸极限16～25%，最易引燃浓度17%)遇明火会燃烧和爆炸。
4）氨极易溶于水，可生产含氨15%～30%(质量)的氨水，水溶液呈碱性。
有毒性如下。
具有特殊性恶臭的有毒气体，最高允许浓度：25ppm(18mg/m3)。
对粘膜和皮肤有碱性刺激及腐蚀作用，可造成组织溶解性坏死；高浓度可引起反射性呼吸停止和心脏停搏。
危险性如下。
不能与下列物质共存：乙醛、丙烯醛、硼、卤素、环氧乙烷、次氯酸、酸、汞、氯化银、硫、锑、双氧水等。
10.影响氨的合成因素有哪些？氨怎样分离？答：（1）压力↗操作压力利于↗平衡氨含量和氨合成速度，生产能力，有利于简化氨分离流程。
合成氨适宜的操作压力：30MPa。
（2）温度工业生产中，应控制两点温度：床层入口温度、热点温度。
床层入口温度应等于或略高于催化剂活性温度的下限；热点应小于或等于催化剂使用温度的上限。
（3）空速10000～20000h-1（4）入塔气体的组成①氢氮比，生产实践表明：进塔气中适宜的氢氮比是2.8～2.9，若含钴催化剂其适宜氢氮比在2.2 左右。
②惰性气体含量，惰性气含量过低，需大量排放循环气，而损失氢氮气，原料气耗量↗。
循环气中惰性气含量宜在16％～20％，以↙原料气消耗量。
③入口气体中氨含量，入塔氨含量的高低，取决于氨分离的方法。
分离方法：冷凝法，利用氨气在高压下易于被冷凝的原理而进行。
11.合成氨中驰放气排放的目的？组成？如何回收？答：生产中采取放掉一部分循环气的办法，放掉的气体称为驰放气。
1）目的：防止惰性气积累，维持系统组成稳定。
2）驰放气组成：H2、N2、NH3、CH4、Ar 等。
3）驰放气如何回收膜分离法、变压吸附法、深冷法、储氢合金法。
12.列举三种主要的合成氨工艺？答：天然气制氨、石脑油制氨、重油制氨。
13.氨合成塔的基本要求及类型有哪些？答：基本要求：①催化床层温度分布合理②容积利用率高③正常操作时，反应能维持自热④气体在催化床层分布均匀，压降小。
类型：按从催化剂床层移热的方式不同，大致分为：连续换热式、采用内冷管式，利用管内未反应的气体移走反应热、多段间接换热式、多段冷激式。
14.氨的下游产品？答：尿素、碳酸氢铵、硝酸、三聚氰胺。
15.尿素合成的基本原理及化学反应有哪些？答：CO2 和NH3 合成尿素的主反应为两个步骤：2NH3+CO2=NH2COONH4NH2COONH2=CO(NH2)2+H2O副反应：副反应是生成缩二尿的综合反应：2CO(NH2)2=NH2CONHCONH2+NH3Chapter 4 甲醇合成及其衍生物1.天然气制甲醇由那几个部分构成？答: 合成器→水冷器→甲醇分离器→循环机→油水分离器←新鲜气↓粗甲醇 2.合成气制取甲醇的主要反应及副反应，CO2 对甲醇的合成有哪些影响？答：主反应：1）CO+2H2=CH3OH;2)CO2+3H2=CH3OH副反应：1）CO+3H2=CH4+H2O;2)2CO+4H2=C2H5OH+H2O;3)CO+H2=HCHO;4)2CO+4H2=CH3OCH3+H2O;4)2CH3OH=HCOOCH3+2H2;5)CH3OH+CO=HCOOCH3CO2 一般维持在2%~6%对甲醇合成有益：一定的CO2 可促进甲醇合成速率；适量的CO2 可使催化剂呈现高活性，可降低甲醇合成热效应，催化床层温度易控制；CO2 存在，可降低甲醇合成热效应，催化床层温度易控制；CO2 含量过高，会导致甲醇中水含量增多。