化学工艺学复习题.doc

1 一、简答题 ? 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。 ? 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。 ?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,乙烷等形成结晶化合物( CH 4·6H 2O,C 2H 6·7H 2O,C 4H 1 0·7H 2O),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。 。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。 ? 答:芳烃转化所用催化剂包括: (1)酸性卤化物,如: AlCl 3、 AlBr 3、 BF 3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***酸等。(3) 浸渍在载体上的路易斯酸,如载于γ-Al 2O 3 上的 AlCl 3、 AlBr 3、 BF 3、 FeCl 3、 ZnCl 2、 TiCl 4 等。(4)混合氧化物催化剂,如 SiO 2 -Al 2O 3等。(5)贵金属-氧化硅-氧化铝催化剂,如 Pt/ SiO 2 -Al 2O 3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。 ?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: (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。 ? 合成气的主要工业化用途包括: 2 (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。 ,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