化工工艺学试题

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1、化工工艺学试题�1�一、填空��每空1分共10分�1.目前工业上对、间二甲苯的分离方法有----------------------------、------------------------------和-----------------------------------三种。2.乙苯催化脱氢合成苯乙烯时脱氢部分常用-----------------------和-----------------------两种类型反应器。3、催化加氢反应所用的催化剂以催化剂的形态分有-------------------------、-----

2、------------------------、-----------------------------、-------------------------------、-------------------------五种�1、低温结晶分离法、络合分离法和模拟移动床吸附法三种。3、金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物、金属硫化物、金属络合物。二、简答�每题5分�共90分�1、煤的干馏和煤的气化的定义。答�将煤隔绝空气加热�随着温度的升高�煤中有机物逐渐开始分解�其中挥发性物质呈气态逸出�残留下不挥物性产物主是焦炭或半焦�这种加工方法

3、称煤的干馏。煤、焦或半焦在高温常压或加压条件下�与气化剂反应转化为一氧化碳、氢等可燃性气体的过程�称为煤的气化。2、什么叫烃类热裂解�答�烃类热裂解法是将石油系烃类原料(天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等)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、烷烃和其它分子量不同的轻质和重质烃类。3、烃类热裂解的原料有哪些�答�4、烃类热裂解过程有何特点�答�①强吸热反应�且须在高温下进行�反应温度一般在750K以上�②存在二次反应�为了避免二次反应�停留时间很短�烃的分压要低�③反应产物是一复杂的混合物�除了气态烃和液态

4、烃外�尚有固态焦的生成。5、烃类热裂解制乙烯的分离过程中�裂解气为什么要进行压缩�为什么要分段压缩�答�裂解气中许多组分在常压下都是气体�沸点很底�为了使分离温度不太底�可以适当提高分离压力。多段压缩有如下好处�节省压缩功�段与段中间可以进行降温�避免温度太高引起二烯烃的聚合�段与段中间也可便于进行净化和分离。6、烃类裂解制乙烯的过程中�为什么要对裂解气进行脱酸性气体�怎样进行脱除�答�酸性气体主要是指二氧化碳和硫化氢�另外还含有少量有机硫化物�这些酸性气体过多会对分离过程带来危害�例如硫化氢会腐蚀管道和设备�使加氢脱炔催化剂中毒�使干

5、燥用的分子筛寿命缩短�二氧化碳会结成干冰�会堵塞管道�他们对产物的进一步利用也有危害�所以必须脱除。用碱洗法脱除�酸性气体量多时可以先用乙醇胺脱除�再用碱洗法彻底除去。7、脱甲烷塔高压法和低压法有何优缺点�答�低压法分离效果好�乙烯收率高�能量消耗低。低压法也有不利之处�如需要耐低温钢材、多一套甲烷制冷系统、流程比较复杂。高压法的脱甲烷塔顶温度为—96℃左右�不必采用甲烷制冷系统�只需用液态乙烯冷剂即可�比甲烷冷冻系统简单。此外提高压力可缩小精馏塔的容积�所以从投资和材质要求来看�高压法是有利的�但高压法因乙烯与甲烷相对挥发度接近而不易

6、分离�运行能耗要高于低压法。8、为了节省能量和简化流程�乙烯塔作了哪两项改进�答�用中间再沸器的办法来回收冷量�不设第二脱甲烷塔�在乙烯塔塔顶脱甲烷�在精馏段侧线出产品乙烯�一个塔起两个塔的作用。09、写出在裂解气分离中低压脱甲烷塔的塔顶需要�140C左右的冷量�说明�或画图说明�如何获得这一级别的冷量�答�可采用甲烷、乙烯、丙烯三元复迭制冷循环�通过两个复迭换热器�使冷水向丙烯供冷�丙烯向乙烯供冷�乙烯向甲烷供冷�甲烷就可向低于-140℃的冷量用户供冷。10、芳烃烷基化反应中�工业生产上无水AlCl3催化剂应该怎样处理才具有活性�答�

7、纯的无水AlCl3无催化活性�必须有助催化剂HCl或RCl同时存在�使其转化为络合物�工业生产上使用的AlCl3络合物是将无水AlCl3溶于芳烃中�并同时通入HCl�或加入少量水�使少量AlCl3水解产生+-HCl�配置而成芳烃·H·AlCl4的复合体。AlCl3络合物催化剂活性甚高�可使反应在100℃左右进行�还具有使多烷基苯与苯发生烷基转移的作用。但其呈强酸性�对设备、管道具有强腐蚀性。11、分别写出由合成气制备甲醇、丙烯氨氧化制备丙烯腈以及过氧化氢异丙苯发生酸解的反应方程式。答�CO+2H2CH3OHC3H6�NH3�3/2O2→

8、CH2=CH�CN(g)�3H2O(g)12、简要回答以苯和乙烯为原料�我们怎样才能合成出苯乙烯。以及苯乙烯在储存时应注意那些事项�答�包括两步�第一步苯与乙烯烷基化合成乙苯�第二步乙苯催化脱氢合成苯乙烯。