化工工艺复习题

1化工工艺复习题1.转化率：指反应器中每摩尔组分i反应掉的摩尔分数，或每公斤组分i反应掉的重量百分数。用符号x表示。x=反应物i反应掉的量/参与反应的反应物i的量2.选择性：用来评价反应过程的效率。选择性系指体系中转化成目的产物的某反应量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。用符号β表示。β=生成目的产物的反应物i的量/反应物i反应掉量或β’=生成目的产物的反应物i的量/生成副产物的反应物i的量3.收率：定义为：y=生成目的产物的反应物i的量/参与反应的反应物i的量=x*β4.催化重整：将轻质原料油经过催化剂的作用，使油料中的烃类重新调整结构，生成大量芳烃的工艺过程。5.延迟焦化：将原料油快速加热到比较高的温度（480~500℃），使重残油在管式加热炉中，来不及发生焦化就被送到一个中空的容器，让加热的油品在其中反应结焦，加热和焦化不同时发生，故称为延迟焦化。6.烷基化：利用取代反应或加成反应，在有机化合物分子中的氮、氧、碳、金属或非金属硅、硫等原子上引入烷基R—或芳烃基的反应。7.芳烃抽提：将抽提剂加入重整油料中，经搅拌、静置使油料分离富含芳烃相与非芳烃（还含有少量的芳烃和抽提剂）的相。8.煤焦化：煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤气、粗苯、焦油和焦炭的过程成为煤的干馏（又称炼焦或焦化）。9.浸取：又称为固-液萃取，是用溶剂分离和提取固体混合物中的某一（或某些）组分的过程。10.羰基合成：泛指凡是把一氧化碳嵌入化合物中的反应。.1.根据煤化程度煤的分类。碳含量和挥发分是决定媒阶的最可靠基础。根据煤化程度的不同，腐殖煤类可分为泥炭、褐煤、烟煤及无烟煤四大类。2.苯烷基化法制乙苯的方法。传统AlCl3液相法、均相AlCl3液相法、分子筛气相法、Y型分子筛液相法。3.氢气的工业来源。水电解制氢、副产氢气的回收、由煤制氢、由气态烃和轻油转化制氢。4.按照原料的运行状态，煤的气化工艺分类和各自的代表性气化炉。①.固定床气化工艺：UGI鲁奇炉、②.流化床气化工艺：温克勒恩德炉③.气流床气化工艺：德士古气化炉5.煤化工主要包括范围，有效合成气为CO和H2.煤的干馏、气化和液化。6.煤的热解过程三个阶段。1）第一阶段（室温~300℃）为干燥脱气阶段。2）第二阶段（300~600℃）以煤的解聚和分解反应为主。3）第三阶段（600~1100℃）是半焦变成焦炭的阶段。进行的主要是半焦的缩聚反应。7.二氧化硫氧化、氨合成、氨氧化和甲醇羧基化制醋酸工艺使用的催化剂活性组分是什么？21钒2Fe3O43铂4膦羰基铑（HRhCO(PPh3)3）8.石油加工过程一般包括哪些工艺过程。1）原油的常减压蒸馏2）催化裂化和加氢裂化：热裂化、催化裂化、加氢裂化3）催化重整和芳烃抽提：热重整、催化重整、芳烃抽提4）延迟焦化：釜式焦化、延迟焦化、硫化焦化9.精细化工单元反应中磺化剂和硝化剂主要包括：①磺化剂：硫酸、发烟硫酸、焦硫酸和三氧化硫②混酸（芳烃硝化时）、硝酸和醋酸的混合物、硝酸和催化剂（、烷烃和醇类硝化时）、二氧化氮和五氧化二氮（烯烃硝化时）10.煤炭直接液化和间接液化。1）直接液化：煤和氢气转化成液体燃料的过程。两段催化液化（CTSL）工艺、COP工艺2）间接液化：费-托合成11.工业上不同的氯化方法。①热氯化法、②光氯化法、③催化氯化法、④氧氯化法12.接触法生产硫酸的四个工序。1）焙烧矿石（或硫磺）制备二氧化硫气体2）炉气精制3）转化4）吸收1.叙述浓硝酸的生产过程。答：直接法由氮和空气经氧化直接合成浓硝酸，反应经历以下五个步骤：①制一氧化氮：氨和空气通过铂网催化剂，在高温下被氧化成一氧化氮并急冷至40~50℃，使生成的水蒸气经冷凝而除去。②制二氧化氮：一氧化氮和空气中的氧反应，生成NO2后，残余的未被氧化的NO和ω(HNO3)＞98％的浓硝酸再反应，被完全氧化成二氧化氮。③分出二氧化氮：在低温下用浓硝酸[ω(HNO3)＞98％]吸收二氧化氮成为发烟硝酸，不能被吸收的惰性气体(N2等)排出系统另行处理。④制纯NO2并冷凝聚合为液态四氧化二氮：加热发烟硝酸，它热分解放出二氧化氮，然后把这纯的NO2冷凝成为液态四氧化二氮。⑤高压釜反应制浓硝酸：将液态四氧化二氮与稀硝酸混合(要求稀硝酸中水分与液态N2O4成一定比例)送入高压釜，在5.0MPa压力下通入氧气，四氧化二氮与水(来自稀硝酸)和氧反应直接生成ω(HNO3)＝98％的浓硝酸。2.解释加氢和脱氢，加氢和脱氢的催化剂有哪些？防止催化剂表面结焦采取哪些方法？答：1）加氢：氢分子进入化合物内，使化合物还原，或提高不饱和有机化合物的饱和度。脱氢：从化合物中除去氢原子的过程。2）氢化催化剂：①金属催化剂、②合金催化剂、③金属硫化物和金属氧化物催化剂、④均相配位催化剂。脱氢催化剂：①金属、②金属氧化物、③金属盐类。3）防止催化剂表面结焦采取哪些方法：①加助催化剂K2O,K2CO3或MgO等。②采用降低原料气压力或添加水蒸气稀释反应物的办法。③降低产物在催化剂表面的停留时间33.叙述焙烧、煅烧和烧结及之间的异同点，并用化学反应式表示各自的应用实例。答：①焙烧：是在煅烧温度下加入某些气态和固态物质，使其与矿石或分解出的气态物质反应，生成新的无机物种，而不再是单纯的热分解.实例：硫酸钠经还原焙烧制硫化钠Na2SO4+CH4=Na2S+CO2+2H2ONa2SO4+4CO=Na2S+4CO2Na2SO4+4H2=Na2S+4H2O②煅烧：是将矿石在高温下处理，使矿石分解出二氧化碳或水分的过程。实例：碳酸氢钠煅烧制碳酸钠2NaHCO3＝Na2CO3+CO2+H2O③烧结：将矿石与石灰、纯碱、硫酸钠、亚硫酸钠等烧结剂混合加热，使之成为半熔融状态，矿物与烧结剂反应生成新的无机物的过程。实例：烧结钙钠磷肥的制造Ca5F(PO4)3+2Na2CO3+2SiO2=3CaNaPO4+Ca2SiO4+NaF+2CO24.简述烃类热裂解工艺条件。答：①裂解原料：第一类为气态烃，另一类为液态烃。气态原料价格便宜，裂解工艺简单，烯烃收率高。但来源有限，运输不便。液态原料资源丰富，便于贮存和运输，虽然乙烯收率比气态原料低，但能获得较多的丙烯、丁烯和芳烃。②反应温度：增高裂解温度，有利于乙烯产率的提高。③反应压力：裂解反应是体积增大、摩尔数增多的反应，减压对反应是有利的。④停留时间：裂解原料在反应高温区的停留时间，与裂解温度有密切关系。裂解温度越高，允许停留的时间择越短；反之，停留时间就要相应长一些。