有机化工生产技术复习提纲及答案.doc

1、化学工业：指利用化学反响改变物质构造、成分、形态而生产化学品的制造
工业
2、化工行业的特点：原料、半成品与成品多是易燃易爆、有毒有害、有腐蚀的
危险化学品。生产连续化，且工艺条件苛刻。物质与能量消耗密集，环境保护与防治要求严格。生产规模大型化，生产方式自动化。开展与更新速度快，多学科、知识与高新技术密集
3、化学工业的分类：
4、设计一条用煤制烯烃的工艺路线
5、MTO与MTP工艺的异同点
6、请指出压缩工段涉及到的设备
7、化工生产过程的组成
8、工艺流程包括的设备
9、空间速率〔空速〕
10、停留时间〔接触时间〕
11、转化率
11、选择性(产率〕
12、收率
13、质量收率
14、消耗定额
15、化工生产的工艺参数控制
任务一 化工装置总体试车方案
1、化工装置总体试车的标准程序
2、倒开车的含义
3、试压包括的内容
水压试验的操作及试验用压力表的相知识
气压强度试验的操作以及平安阀的相关知识
4、吹洗的目的与方法
蒸汽吹扫的适用范围及吹扫方式
5、酸洗及钝化的意义与清洗程序
6、化工装置枯燥的目的、方法及适用范围
任务二乙烯的生产
1、乙烯的生产方法 涉及的生产条件 世界乙烯消费情况 乙烯生产原料的开展趋势
2、裂解原料的性质及评价
n 族组成
n 氢含量
n 芳烃指数
3、一次反响
二次反响
裂解规律
4、石油烃裂解的操作条件
〔一〕裂解温度 影响裂解温度选择的因素
〔二〕停留时间 影响停留时间的因素
〔三〕裂解压力 压力对裂解反响的影响
5、水蒸汽作为稀释剂的优点
6、裂解气急冷 目的 方式
7、烃类热裂解的生产工艺流程61-63
图2-9及图2-11
8、三种停车
9、裂解气的组成、别离方法-深冷别离含义 深冷操作的系统组成
10、制冷原理 氨蒸汽压缩制冷
11、节流膨胀制冷
12、气体净化 相关分子筛的知识
13、前脱丙烷深冷别离流程
任务三丁二烯的生产
1、 我国生产丁二烯的方法
2、 萃取精馏的原理及采用萃取精馏的原因
3、 乙腈法生产丁二烯的工艺流程图10-2
4、 用于碳四馏分抽提生产丁二烯的溶剂有那些
5、 开工时摆生产工艺流程的含义与主要目的是什么？
任务四 甲醇的生产
1、 生产原理
2、 影响其化学平衡的主要因素
3、 117页，铜基甲醇合成催化剂升温复原操作技巧
4、 气固相催化反响过程经历的步骤
5、 热点 含义及位置
6、 低压法合成甲醇的工艺流程图4-7
7、 工艺参数的控制 反响器的类型
8、 甲醇精馏的工业方法 双塔精馏及三塔精馏
任务五 环氧乙烷的生产
9、 催化氧化反响的共性
10、 生产原理
11、 催化剂 稀土元素
12、 工艺条件的选择
13、 乙烯直接氧化生产环氧乙烷工艺流程 161页
14、 盘车操作162页
任务六 丙烯腈的生产
1、 主要生产方法----丙烯氨氧化法
2、 生产原理 主产物、副产物 催化剂
3、 工艺条件的选择
4、 丙烯腈胺氧化制丙烯腈反响及回收局部的工艺流程
5、 流化床反响器
6、 课后练习题8题254页
任务7苯乙烯的生产
1、生产方法 反响方程式乙苯脱氢法
2、烷基化催化剂
3、苯烷基化的操作条件
4、乙苯脱氢生产苯乙烯生产原理
5、催化剂
6、操作条件
7、列管式等温反响器乙苯脱氢工艺流程 图12-4 图12-5 反响器特点
8、粗苯乙烯别离与精制方案的选择
9、煮炉的目的 贵金属 压缩机喘振 脱盐水 除氧水
—、填空题
1. 在PID调节中，P、I、D分别表示_比例调节、积分调节、微分调节__。
2. 在DCS控制系统中，PV值是指_实际测量值_，SV值指_设定值__，OP值指__阀门开度__。
3. 贵金属有_8__种金属元素，分别是_金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、锇(Os)、铱(Ir)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)__。
4. 脱盐水指_将所含易于除去的强电解质除去或减少到一定程度的水_。有_3_种制法，分别是_蒸馏法、离子交换法、电渗析法_。
5. 化工装置总体试车的标准程序划分一般包括_单机试车阶段、中间交接阶段、联动试车阶段、化工投料阶段、装置考核阶段__。
6. 化工装置的试压包括_强度_试验与_严密性_试验。
7. 化工装置吹扫与清洗的五种方法有_水冲洗、空气吹扫、蒸汽吹扫、油清洗、脱脂_。
8. 蒸汽管线的吹扫操作程序是_暖管、吹扫、降温_的方式重复进展，直至吹扫合格。
9. 酸洗及钝化的四步骤分别是_水冲洗、碱洗、酸洗、漂洗及钝化__。
10. 化工装置的主要枯燥方法有_常温低露点枯燥_、_热氮循环枯燥__、_溶剂循环吸收枯燥_三种
11. 压缩机发生喘振的原因有_运行流量小于喘振流量_与__压缩机的出口压力低于管网压力_两种。
12. 世界上99﹪左右的乙烯产量都是由_烃类管式炉热裂解_方法生产的。
13. 生产乙烯的裂解炉是烃类热裂解的主要设备，国外公司设计的裂解炉各具特点，但同样都是为了满足_高温__、_短停留时间__、_低烃分压_而设计的。
14. 化学工业的分类，按原料分可分为__煤化工_、_石油化工_、_天然气化工__三类。
15. 化工生产过程的组成有__原料预处理_、_化学反响_、_产品的别离及提纯__三个局部。
16. 化工生产的需要控制的工艺参数有_温度_、_压力_、_原料配比_、_空速四项。
17. 石油烃裂解的操作条件主要考虑__裂解温度_、_停留时间_、_裂解反响的压力_三项。
18. 裂解气的深冷别离操作中，气体净化操作通常设置脱_酸性气体、脱水、脱炔_与_脱CO__等操作过程。
19. 我国生产丁二烯的方法是_丁烯氧化脱氢生产丁二烯、C4抽提生产丁二烯_。
20. 粗甲醇的精馏的工业方法中，三塔精馏指的是_预精馏塔_、_加压塔_、_常压塔_三塔。
21. 在生产环氧乙烷的工艺中，用_甲烷_作为制稳剂，用_二氯乙烷_作为抑制剂。
22. 三种停车方式分别是_正常停车_、_局部紧急停车_、_全面紧急停车_。
23. 用于碳四馏分抽提生产丁二烯的溶剂有_乙腈、二甲基甲酰胺_。
24. 甲醇生产需要考虑控制的工艺参数有_温度_、_压力_、_循环气量_、_进塔气体组分_。
25. 甲醇合成所采用的反响器有_冷激式绝热反响器与列管式等温反响器_。
26. 稀土元素指____________元素，有____种，_________(写2个)稀是指________，提指_____
27. 盘车操作262页的目的是_为检查机组内部有无摩擦、碰撞、卡涩等现象，以保证启动后平安运转_。
丙烯氨氧化法_，化学方程式_ → CH2=CH-CN + 3H2O __，副产物有_氢氰酸、乙腈、丙烯醛、二氧化碳__，催化剂有_钼系催化剂_与_锑系催化剂_。
28. 流化床反响器要求催化剂___________________________________，固定床反响器要求_导热_性能的物质作为载体。
二，判断题
1.平安阀一般1年至少校检一次( √ )
2.蒸汽吹扫适于蒸汽管道，特别是动力蒸汽管道( √ )
3.苯烷基化生产乙苯是放热( √ )
4.蒸汽吹扫高中低( √ )
5在化工装置酸洗与钝化中，水冲洗包括直流冲洗与热水循环冲洗( √ )
8. 总体试车方案及单个试车方案主要区别于“总体〞二字( √ )
9. 开工第一年是亏损最严重的一年( √ )
10. 单机试车段划分一般从配电所第一次送电到最后一台设备试车完毕( √ )
11. 气密性实验应在水压实验合格后进展，碳钢与低合金制容器的管道系统气密性试验用气体温度不低于15℃( √ )
12. 气密性试验对如发现焊缝或连接部位有泄漏，须泄压后修补( √ )
三，简答题
1. 制定化工装置总体试车方案的意义。
答：化工企业经济效益的需求
化工生产规模化的需求
长周期性与复杂性的需求
解决重大关键问题的需求
2. “到开车〞的含义是什么？
答：在主体生产装置投料之前，利用外进物料将下游装置、单元或工序先行开车，打通后路，待上游装置中间产物进来后即可连续生产。
3. 简述水压试验的操作。
答：将水缓慢充满容器与管道系统，翻开系统最高阀门，容器与管道外外表保持枯燥，待壁温及水温接近时缓慢升压至设计压力，确认无泄漏后继续升到规定压力，保压10～30 min，然后降至设计压力，保压30 min ，检查。试验完毕后，翻开系统的最低阀门降压放水。容器顶部的阀门一定要翻开，以防薄壁容器抽瘪。水放净后，用压缩空气或惰性气体将外表吹干。
4. 化学工业的定义、特点与分类。
答：〔1〕利用化学反响改变物质构造、成分、形态而生产化学品的制造工业。
〔2〕①原料、半成品与成品多是易燃易爆、有毒有害、有腐蚀的危险化学品。
②生产连续化且工艺条件苛刻。
③物质与能量消耗密集，环境保护与防治要求严格。
④生产规模大型化，生产方式自动化。
⑤开展与更新速度快，多学科、知识、与高新技术密集。
〔3〕按产品可分为无机化工工业与有机化学工业，按原料可分为煤化工、石油化工、与天然气化工。
5. 设计一条用煤制烯烃的工艺路线。
答：通过煤气化制合成气，然后将合成气净化，接着将净化合成气制成甲醇，甲醇转化制烯烃。
6. MTO与MTP工艺的异同点。
答：MTO与MTP技术均属于利用甲醇制烯烃的范畴。主要区别在于MTO技术是利用甲醇生产乙烯、丙烯与丁二烯产品；MTP技术是利用甲醇生产单一的丙烯产品。
至于工艺上的，MTP是固定床反响器，采用ZSM-5催化剂；.MTO是流化床反响器，采用SAPO-34催化剂。
7. 请指出压缩工段涉及到的设备。
答：
8. 化工生产过程的组成。
答：原料预处理、化学反响、产品的别离及提纯
9. 工艺流程包括的设备
答：
10. 空间速率(空速)
答：规定的条件下,单位时间单位体积催化剂处理的气体量。
11. 停留时间(接触时间)
答：指在稳定态时，某个元素或某种物质从进入某地球化学库到离开该库所度过的平均时间〔指裂解原料由进入裂解辐射管到离开裂解辐射管所经过的时间〕。
12. 化工生产的工艺参数控制
答：通过对工艺操作规程所规定的控制点，以及主要的工艺操作参数(温度、压力、流量、液位〕的操作控制，实现合格产品的生产。
13. 乙烯的生产方法 涉及的生产条件 世界乙烯的消费情况 乙烯生产原料的开展趋势
答:〔1〕烃类热裂解法、催化裂解法、合成气制乙烯
〔2〕高温、短停留时间、低烃分压
〔3〕第一是聚乙烯，第二是聚氯乙烯，然后是环氧乙烷，再是聚苯乙烯，再是醋酸乙烯，再是α-烯烃。
〔4〕 原料中的轻烃比例增加
原料趋于多样化
14. 裂解原料的性质及评价 族组成(乙烷生成乙烯最高) 氢气高 乙烯产量高 芳烃指数下降，乙烯越高
答：
15. 什么叫一次反响，二次反响？谈谈乙烯生产的裂解规律。
答：〔1〕由烃类裂解生成乙烯与丙烯的反响；乙烯、丙烯继续反响生成炔烃、二烯烃、芳烃直至生成焦或碳的反响
〔2〕①断链与脱氢反响皆是吸热反响，需提供大量的热。
②一样烷烃断链比脱氢容易，断链是不可逆过程，脱氢是可逆过程，所以要使脱氢到达较高的转化率，必须采用较高的温度，乙烷更是如此。乙烷不发生断链反响，只发生脱氢反响生成乙烯。
③碳链越长越易裂解。
④断链反响中，在分子两端断链的优势大，得到甲烷与大分子烯烃。碳链增长，趋势渐弱。
⑤异构烷烃比正构烷烃容易裂解或脱氢，但正构烷烃乙烯与丙烯高，随着碳原子数的增加，收率差异减小。
16. 谈谈石油裂解的操作条件㈠裂解温度 影响裂解温度选择的因素
㈡停留时间 影响停留时间的因素
㈢裂解压力 压力对裂解反响的影响
答：见乙烯生产之裂解PPT第32张PPT后面。
17. 水蒸汽作为稀释剂的优点(三条)。
答：稳定裂解温度，保护炉管，脱除结碳
18. 裂解气急冷 目的 方式
答：〔1〕终止二次反响；回收废热。
〔2〕①先直接制冷
②再直接急冷，其中又分两步，先油洗后水洗。
19. 裂解气的组成、别离方法 深冷别离的含义 深冷操作的系统组成、
答：〔1〕H2、CO＋CO2＋H2S、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H4、C3H6、C3H8、C4、C5、≥C6、H2O；深冷别离
〔2〕在 -100℃左右的低温下，将裂解气中除了氢与甲烷以外的其它烃类全部冷凝下来。然后利用裂解气中各种烃类的相对挥发度不同，在适宜的温度与压力下，以精馏的方法将各组分别离开来
〔3〕压缩冷冻系统、气体净化系统、低温精馏别离系统
20. 制冷原理 氨蒸汽压缩制冷(画简图)
21. 答：冷冻剂自液态汽化时，要从物料中吸收热量，使物料温度降低。所吸收的热量，在热值上等于它的汽化潜热。液体的汽化温度(即沸点)是随压力的变化而改变的，压力越低，相应的汽化温度也越低.
22. 节流膨胀制冷的原理？
答：气体由较高的压力通过一个节流阀迅速膨胀到较低的压力，由于过程进展得非常快，来不及及外界发生热交换，膨胀所需的热量，必须由自身供应，从而引起温度降低。
23. 裂解气的净化分为几个局部?说说相关分子筛的知识？
答：〔1〕脱酸性气体、脱水、脱炔、脱二氧化碳
〔2〕分子筛具有吸附选择性的原因，水含量较低时有较大的吸附能力，吸附容量随温度变化敏感，易于再生
24. 萃取精馏的原理及采用萃取精馏的原因
25. 开工时摆生产工艺流程的含义与主要的目的是什么？
26. 生产甲醇的生产原理？影响其化学平衡的主要因素？
答：〔1〕见课本102页
〔2〕反响温度与压力
27. 谈谈铜基甲醇合成催化剂升温复原操作技巧
答：见课本117页，自己总结。
28. 写出气固相催化剂反响过程经历的七大步骤
答：⑴反响组分从流体主体向固体催化剂外外表传递〔外扩散〕
⑵反响组分从催化剂外外表向催化剂内外表传递〔内扩散〕
⑶反响组分在催化剂外表的活性中心吸附〔吸附〕
⑷在催化剂外表上进展化学反响〔外表反响〕
⑸反响产物在催化剂外表脱附〔脱附〕
⑹反响产物从催化剂内外表向催化剂外外表传递〔内扩散〕
⑺反响产物从催化剂外外表向流体主体传递〔外扩散〕
29. 什么叫催化剂热点 含义与位置
答：在反响过程中催化剂层温度最高的那一点的温度；热点在催化剂上部。
30. 甲醇精馏的工业方法 双塔精馏及三塔精馏的相关知识
答：⑴合成气生产甲醇、联醇工艺、甲烷局部氧化法
⑵见甲醇生产的PPT
31. 说说催化氧化反响的共性 我们应该如何把握这些关键因素
答：⑴反响放热量大----热量的转移及回收
⑵反响不可逆----目的产物为中间氧化物
⑶氧化途径复杂多样----催化剂与反响条件
⑷过程易燃易爆----需在爆炸极限外反响
32. 说说环氧乙烷合成中所采用的催化剂是什么？催化剂的活性、选择性、稳定性的提高主要取决于哪些因素？这些因素所起的作用？
答：见课本158页
33. 环氧乙烷的生产中，我们需要考虑哪些工艺条件？
答：反响温度、反响压力、原料气纯度、空速、原料配比、致稳剂与抑制剂。
34. 说说苯乙烯的生产方法，写出反响方程式，苯烷基化所采用的有哪几类催化剂，分别举一例
答：⑴乙苯脱氢法
⑵酸性卤化物、质子酸、分子筛。
35. 粗苯乙烯别离与精制方案的选择？为何选择第二方案的原因？
答：⑴见课本304页
⑵较前一个方案的优点是：产品苯乙烯是从塔顶取出，保证了苯乙烯的纯度，不会含有热聚产物；苯乙烯被加热的次数减少一次，减少了苯乙烯的聚合损失；苯-甲苯蒸出塔因没有苯乙烯存在，可不必在真空下操作，节省了能量。
36. 煮炉的目的？
答：为了去除锅炉在制造、运输、安装或修理过程中带入锅入的杂技与油污
37. 除氧水的生产原理？
四,综合题
1. 简述烃类热裂解的生产工艺流程61—63图2—9及图2—11
2. 简述前脱丙烷深冷别离流程
3. 简述乙腈法生产丁二烯的工艺流程图10—2
4. 简述低压法合成甲醇的工艺流程图4—7
5. 简述乙烯直接氧化生产环氧乙烷工艺流程161页
6. 255页课后练习题8
7. 列管式等温反响器、绝热式反响器乙苯脱氢工艺流程
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