化学工艺学总复习题
1、化工生产过程一般可概括哪三大步骤？
P24 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三大步骤。 2、化学工艺学的目的是什么？
P1 创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。 3、烃类裂解发生的基元反应大部分为自由基反应哪三个阶段？
P61链引发反应、链增长反应、链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应时自由基的转变过程，在这个过程中一种自由基的消失伴随着另一种自由基的产生，反应前后均保持着自由基的存在；链终止是自由基消亡生产分子的过程。
4、各族烃类的裂解反应难易顺序为？
P61正烷烃>异烷烃>环烷烃(六碳环>五碳环)>芳烃 5、三大合成材料是哪些？ 合成塑料、合成橡胶、合成纤维。
6、氨合成采用什么催化剂？各组分各有什么作用？
P197氨合成催化剂以熔铁为主，还原前主要成分是四氧化三铁，有磁性，另外添加Al2O3、K2O等助催化剂。为了降低温度和压力，在催化剂中加入钴和稀土元素。 活性组分Fe3O4经还原后生成α-Fe，活性中心的功能是化学吸附氮分子，使氮氮之间的三键削弱，以利于加氢形成氨。
Al2O3是结构型助催化剂，它均匀地分散在α-Fe晶格内和晶格间，能增加催化剂的比表面，并防止还原后的铁微晶长大，从而提高催化剂的活性和稳定性。 K2O是电子型助催化剂，能促进电子转移过程，有利于氮分子的吸附和活化，也促进生成物氨的脱附。
SiO2的加入虽然有削弱催化剂碱性作用，但起到稳定铁晶粒作用，增加催化剂的抗毒性和耐热性等。
加入MgO能提高耐热性能和耐硫性，加入CaO能起助熔作用，使催化剂各组分易于熔融而形成均匀分布的高活性状态 7、影响化学平衡的因素有哪些？
P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。 8、烯烃裂解反应主要发生反应有哪些？
P56 1.断链反应 2.脱氢反应 3.歧化反应 4.双烯合成反应 5.芳构化反应 9、影响化学反应速度的因素有哪些？
P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。
惰性气体的存在，可降低反应物的分压，对反应速率不利，但有利于分子数增加的反应的平衡产率。
10、乙烯直接氧化法生产环氧乙烷，工艺流程包括哪两大部分？ P247 反应部分和环氧乙烷回收、精制两大部分。 11、固定床和流动床反应器各有什么特点？
固定床 优点：返混较小；抑制串联副反应，提高选择性；对催化剂的强度、耐磨性要求较低 流化床 优点：结构简单，催化剂装卸容易，空速大；良好的传热效率，反应器内温度均一且易控制；存在返混，以提高反应物浓度和生产能力。 固定床使用于有串联式深度氧化副反应的反应过程
流化床使用与深度氧化物主要来自于平行副反应，且主副反应活化能相差甚大的反应。
固定床反应器的缺点是：①传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器也可能出现飞温（反应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围）。②操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用，常代之以流化床反应器或移动床反应器。 固定床反应器中的催化剂不限于颗粒状，网状催化剂早已应用于工业上。目前，蜂窝状、纤维状催化剂也已被广泛使用。
与固定床反应器相比，流化床反应器的优点是：①可以实现固体物料的连续输入
和输出；②流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别适用于强放热反应；③便于进行催化剂的连续再生和循环操作，适于催化剂失活速率高的过程的进行，石油馏分催化流化床裂化的迅速发展就是这一方面的典型例子。然而，由于流态化技术的固有特性以及流化过程影响因素的多样性，对于反应器来说，流化床又存在粉明显的局限性：①由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈循环和搅动，无论气相或固相都存在着相当广的停留时间分布，导致不适当的产品分布，阵低了目的产物的收率；②反应物以气泡形式通过床层，减少了气-固相之间的接触机会，降低了反应转化率；③由于固体催化剂在流动过程中的剧烈撞击和摩擦，使催化剂加速粉化，加上床层顶部气泡的爆裂和高速运动、大量细粒催化剂的带出，造成明显的催化剂流失；④床层内的复杂流体力学、传递现象，使过程处于非定常条件下，难以揭示其统一的规律，也难以脱离经验放大、经脸操作。
12、属于对石油的一次加工和二次加工的过程分别有哪些？
P14-18 一次加工：常压蒸馏、减压蒸馏；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。 13、评价裂解原料性质的指标主要有哪些？
P64族组成(PONA值)；氢含量；特性因数；关联指数(BMCI值)。
14、对于天然气水蒸汽转化反应有什么特点？影响天然气水蒸汽转化反应的因素有哪些？
P160-169 蒸汽转化法是在催化剂存在下及高温条件下，使甲烷等烃类与水蒸气反应，生产H2、CO等混合气，该反应是强吸热反应的，需要外界供热（仅供参考）。因素：温度、压力、水碳比、组分、气流速度。 15、影响催化剂使用寿命的主要因素有？
P35 化学稳定性、热稳定性、力学性能稳定性、耐毒性。 16、为什么要进行CO变换反应？
P174 通过变换反应可产生更多氢气，同时降低CO含量，用于调节H2/CO的比例，满足不同生产需要。
17、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂组成及性能 P243 由活性组分银，载体，和助催化剂组成。
载体：提高活性银的分散度，防止银的微小晶粒在高温下烧结 助催化剂：使载体表面酸性中心中毒，减少副反应进行。 18、二氧化碳脱除方法各有哪些？P183
溶液吸收剂吸收，分物理、化学、物理化学吸收，变压吸附，膜分离等固体脱出法 19、丙烯氨氧化制丙烯腈工艺流程回收部分设置急冷器的理由？P256
.防止丙烯腈, HCN 等副产物聚合，生产聚合物堵塞管道
20、烃类氧化反应基本特征有哪些？P222
反应放热量大，反应不可逆，氧化途径多种多样，过程易燃易爆 21、对烃类的裂解过程，对温度、压力和停留时间的要求？P72-73
一定温度内，提高裂解温度，有利于提高一次反应所得乙烯和丙烯的收率，有利于提高裂解选择性；高温短停留时间可抑制二次反应，提高烯烃收率，减少结焦。低压可促进乙烯一次反应，抑制发生聚合的二次反应减轻结焦程度。 22、合成氨反应的热力学特点及影响因素？
①可逆反应 ③正反应气态物质系数减小 ④正反应是放热反应 ②熵减小的反应 因素：温度和压力；氮氢比；惰性气体
23、乙烯氧氯化单组分催化剂体系组成及作用P305 24、几种基本反应的原子经济性？P411-414
1、重排反应 2、加成反应 3、取代反应 4、消除反应 5、氧化反应 25、氨合成的熔铁催化剂组成、使用前后的注意事项？P197-198 26、什么是爆炸极限？爆炸极限的影响因素？P260-261 27、常采用哪些方法对合成气精制？
铜氨液吸收法，甲烷化法，液氯洗涤法三种 28、请写出乙烯氧氯化的反应机理。
第一步是吸附的乙烯与氯化铜起反应，生成l,2-二氯乙烷，使二价铜还原为一价铜的形式。 第二步是一价铜被氧化为二价铜，并形成含有CuO的络合物。
第三步是生成的络合物遇到氯化氢时，使络合物发生分解反应，形成有催化作用的二价铜和水
29、合成氨反应历程包括几个步骤？P200
合成氨反应历程包括下列七个步骤：
①原料混合气中的H2和N2从气相主流体中扩散到铁催化剂的外表面，属外扩散过程； ②H2和N2从催化剂外表面向内孔扩散，到达催化剂微孔，属内扩散过程； ③扩散到内孔的H2和N2气被吸附在催化剂表面上，并被活化，属吸附过程；
④吸附态的H2和N2在催化剂表面上进行反应，经过一系列的中间化合，最后形成吸附态的产物，属表面反应过程；
⑤吸附态的产物NH3从催化剂表面脱附下来，属脱附过程；
⑥脱附的产物从催化剂内孔向催化剂外表面扩散，属内扩散过程； ⑦产物从催化剂的外表面向主流体中扩散，属外扩散过程。
30、烃类裂解为何采用水蒸汽作稀释剂？
①裂解反应后通过急冷即可实现稀释剂与裂解气的分离，不会增加裂解气的分离负荷和困难。使用其他惰性气体为稀释剂时反应后均与裂解气混为一体，增加了分离困难。
②水蒸气热容量大，使系统有较大热惯性，当操作供热不平稳时，可以起到稳定温度的作用，保护炉管防止过热。
③抑制裂解原料所含硫对镍铬合金炉管的腐蚀。
④脱除结碳，炉管的铁和镍能催化烃类气体的生碳反应。水蒸气对铁和镍有氧化作用，抑制它们对生碳反应的催化作用。而且水蒸气对已生成的碳有～定的脱除作用。
31、裂解气中酸性气体主要有哪些？脱除方法有哪些？
裂解气中的酸性气体主要是CO2，HS和其他气态硫化物。对裂解气分离装置而言，CO2会在低温下结成千冰，造成深冷分离系统设备和管道堵塞，HS将造成加氢脱炔催化剂和甲烷化催化剂中毒。对于下游加工装置而言，当氢气、乙烯、丙烯产品中的酸性气体含量不合格时，可使下游加工装置的聚合过程或催化反应过程的催化剂中毒，也可能严重影响产品质量。因此，在裂解气精馏分离之前，需将裂解气中的酸性气体脱除干净。脱除方法主要有：碱洗法脱除酸性气体；乙醇胺法脱除酸性气。
32、在裂解气的深冷分离流程中，乙烯损失的主要部位有哪几处
冷箱尾气中带出损失、乙烯塔釜液乙完中带出损失、脱乙烷塔釜液C3馏分中带出损失，压缩段间凝液带出损失
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