一、 简答题
1. 化学工业按生产的产品分类可分为那几大类? 答:化学工业按产品分类可分为如下几大类: (1) 无机化学工业。 (2) 有机化学工业 (3) 精细化学品工业 (4) 高分子化学工业 (5) 生物化工工业。
2. 化学工业的主要资源包括那些?
答:化学工业的主要资源包括:无机化学矿,石油,煤,天然气,生物质,再生资源,空气和水等。
3. 烃类热裂解产物中的有害物质有哪些?存在哪些危害?如何脱除? 答:
烃类热裂解产物中的有害物质包括:硫化氢等硫化物,二氧化碳,炔烃和水。
硫化氢的危害:硫化氢会腐蚀设备和管道,使干燥的分子筛的寿命缩短,使脱炔用的加氢催化剂中毒并使烯烃聚合催化剂中毒。
二氧化碳的危害:在深冷分离裂解气时,二氧化碳会结成干冰,堵塞管道及设备,影响正常生产;对于烯烃聚合来说,是烯烃聚合过程的惰性组分,在烯烃循环时造成积累,使烯烃的分压下降,从而影响聚合反应速度和聚合物的分子量。
炔烃的危害:炔烃使乙烯和丙烯聚合的催化剂中毒。
水的危害:在深冷分离时,温度可达-100℃,水在此时会结冰,并与甲烷,
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乙烷等形成结晶化合物(CH4·6H2O,C2H6·7H2O,C4H10·7H2O),这些结晶会堵塞管道和设备。
脱除方法:硫化氢和二氧化碳用氢氧化钠碱液吸收来脱除;炔烃采用选择性加氢法来脱除。水采用分子筛干燥法脱除。 4. 简述芳烃的主要来源。 答:芳烃的主要来源有:
(1) 从煤焦化副产煤气所得粗苯和煤焦油中提取; (2) 从催化重整汽油中提取;
(3) 从烃类热裂解制乙烯所得裂解汽油中提取; (4) 轻烃芳构化和重芳烃轻质化制芳烃。 5. 举例说明芳烃转化催化剂有哪些? 答:芳烃转化所用催化剂包括:
(1) 酸性卤化物,如:AlCl3、AlBr3、BF3等路易斯酸。
(2) 浸渍在载体上的质子酸,如:载于硅藻土或硅胶等载体上的硫酸、磷酸
及氢氟酸等。
(3) 浸渍在载体上的路易斯酸,如载于γ-Al2O3上的AlCl3、AlBr3、BF3、FeCl3、
ZnCl2、TiCl4等。
(4) 混合氧化物催化剂,如SiO2-Al2O3等。
(5) 贵金属-氧化硅-氧化铝催化剂,如Pt/ SiO2-Al2O3等。
(6) 分子筛催化剂,如经过改性的Y型分子筛、丝光沸石和ZSM系列分子
筛等。
6. 工业上生产合成气的方法有哪些?其中哪种方法投资和成本最低? 答:工业上生产合成气的方法有:
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(1) 以煤为原料的煤气化法。
(2) 以天然气为原料的天然气蒸汽转化法。 (3) 以重油或渣油为原料的部分氧化法。 其中以天然气蒸汽转化法的投资和成本最低。 7. 合成气主要工业化用途有哪些? 合成气的主要工业化用途包括: (1) 合成氨; (2) 合成甲醇; (3) 合成醋酸; (4) 烯烃的羰基合成; (5) 合成天然气、汽油和柴油。
8. 在乙烯直接氧化制环氧乙烷过程中,与空气氧化法相比较,氧气氧化法有哪些优点?
答:与空气氧化法相比,用氧气氧化乙烯制环氧乙烷具有如下优点: (1) 空气氧化法反应部分的工艺流程较为复杂,需要空气净化系统、排放气
氧化和吸收系统及催化燃烧系统,2~3台氧化反应器。而氧气氧化法只需要一台反应器,不需要上述系统,仅多了一套脱碳系统,不包括空气分离装置时,氧气氧化法的建厂费用和固定资产投资比空气氧化法省。 (2) 氧气氧化法的催化剂不会受空气污染,且氧化反应温度低,因此催化剂
的寿命长。
(3) 氧气氧化法可采用浓度较高的乙烯,反应器的生产能力比空气氧化法高。 (4) 氧气氧化法的乙烯消耗定额和电力消耗比空气氧化法低。 9. 丁二烯的生产方法有哪些?
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