【正文】 化學(xué)工藝學(xué)總復(fù)習(xí)題化工生產(chǎn)過程一般可概括哪三大步驟？P24 化工生產(chǎn)過程一般可概括為原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)品分離及精制三大步驟。化學(xué)工藝學(xué)的目的是什么？ P1 創(chuàng)立技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)安全、環(huán)境無害的生產(chǎn)過程。烴類裂解發(fā)生的基元反應(yīng)大部分為自由基反應(yīng)哪三個(gè)階段？P61鏈引發(fā)反應(yīng)、鏈增長反應(yīng)、鏈終止反應(yīng)三個(gè)階段。鏈引發(fā)反應(yīng)是自由基的產(chǎn)生過程；鏈增長反應(yīng)時(shí)自由基的轉(zhuǎn)變過程，在這個(gè)過程中一種自由基的消失伴隨著另一種自由基的產(chǎn)生，反應(yīng)前后均保持著自由基的存在；鏈終止是自由基消亡生產(chǎn)分子的過程。各族烴類的裂解反應(yīng)難易順序?yàn)?？P61正烷烴異烷烴環(huán)烷烴(六碳環(huán)五碳環(huán))芳烴三大合成材料是哪些？合成塑料、合成橡膠、合成纖維。氨合成采用什么催化劑？各組分各有什么作用？P197氨合成催化劑以熔鐵為主，還原前主要成分是四氧化三鐵，有磁性，另外添加Al2OK2O等助催化劑。為了降低溫度和壓力，在催化劑中加入鈷和稀土元素。 活性組分Fe3O4經(jīng)還原后生成αFe，活性中心的功能是化學(xué)吸附氮分子，使氮氮之間的三鍵削弱，以利于加氫形成氨。 Al2O3是結(jié)構(gòu)型助催化劑，它均勻地分散在αFe晶格內(nèi)和晶格間，能增加催化劑的比表面，并防止還原后的鐵微晶長大，從而提高催化劑的活性和穩(wěn)定性。 K2O是電子型助催化劑，能促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移過程，有利于氮分子的吸附和活化，也促進(jìn)生成物氨的脫附。 SiO2的加入雖然有削弱催化劑堿性作用，但起到穩(wěn)定鐵晶粒作用，增加催化劑的抗毒性和耐熱性等。 加入MgO能提高耐熱性能和耐硫性，加入CaO能起助熔作用，使催化劑各組分易于熔融而形成均勻分布的高活性狀態(tài) 影響化學(xué)平衡的因素有哪些？P30 反應(yīng)溫度、壓力、濃度、反應(yīng)時(shí)間、原料的純度和配比等。烯烴裂解反應(yīng)主要發(fā)生反應(yīng)有哪些？P56 影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素有哪些？P30 反應(yīng)溫度、壓力、濃度、反應(yīng)時(shí)間、原料的純度和配比等。 惰性氣體的存在，可降低反應(yīng)物的分壓，對反應(yīng)速率不利，但有利于分子數(shù)增加的反應(yīng)的平衡產(chǎn)率。乙烯直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，工藝流程包括哪兩大部分？ P247 反應(yīng)部分和環(huán)氧乙烷回收、精制兩大部分。1固定床和流動床反應(yīng)器各有什么特點(diǎn)？固定床 優(yōu)點(diǎn)：返混較?。灰种拼?lián)副反應(yīng)，提高選擇性；對催化劑的強(qiáng)度、耐磨性要求較低 流化床 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，催化劑裝卸容易，空速大；良好的傳熱效率，反應(yīng)器內(nèi)溫度均一且易控制；存在返混，以提高反應(yīng)物濃度和生產(chǎn)能力。固定床使用于有串聯(lián)式深度氧化副反應(yīng)的反應(yīng)過程流化床使用與深度氧化物主要來自于平行副反應(yīng)，且主副反應(yīng)活化能相差甚大的反應(yīng)。固定床反應(yīng)器的缺點(diǎn)是：①傳熱差，反應(yīng)放熱量很大時(shí)，即使是列管式反應(yīng)器也可能出現(xiàn)飛溫（反應(yīng)溫度失去控制，急劇上升，超過允許范圍）。②操作過程中催化劑不能更換，催化劑需要頻繁再生的反應(yīng)一般不宜使用，常代之以流化床反應(yīng)器或移動床反應(yīng)器。 　　固定床反應(yīng)器中的催化劑不限于顆粒狀，網(wǎng)狀催化劑早已應(yīng)用于工業(yè)上。目前，蜂窩狀、纖維狀催化劑也已被廣泛使用。與固定床反應(yīng)器相比，流化床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是：①可以實(shí)現(xiàn)固體物料的連續(xù)輸入和輸出；②流體和顆粒的運(yùn)動使床層具有良好的傳熱性能，床層內(nèi)部溫度均勻，而且易于控制，特別適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)；③便于進(jìn)行催化劑的連續(xù)再生和循環(huán)操作，適于催化劑失活速率高的過程的進(jìn)行，石油餾分催化流化床裂化的迅速發(fā)展就是這一方面的典型例子。然而，由于流態(tài)化技術(shù)的固有特性以及流化過程影響因素的多樣性，對于反應(yīng)器來說，流化床又存在粉明顯的局限性：①由于固體顆粒和氣泡在連續(xù)流動過程中的劇烈循環(huán)和攪動，無論氣相或固相都存在著相當(dāng)廣的停留時(shí)間分布，導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品分布，陣低了目的產(chǎn)物的收率；②反應(yīng)物以氣泡形式通過床層，減少了氣固相之間的接觸機(jī)會，降低了反應(yīng)轉(zhuǎn)化率；③由于固體催化劑在流動過程中的劇烈撞擊和摩擦，使催化劑加速粉化，加上床層頂部氣泡的爆裂和高速運(yùn)動、大量細(xì)粒催化劑的帶出，造成明顯的催化劑流失；④床層內(nèi)的復(fù)雜流體力學(xué)、傳遞現(xiàn)象，使過程處于非定常條件下，難以揭示其統(tǒng)一的規(guī)律，也難以脫離經(jīng)驗(yàn)放大、經(jīng)臉操作。1屬于對石油的一次加工和二次加工的過程分別有哪些？P1418 一次加工：常壓蒸餾、減壓蒸餾；二次加工：催化重整、催化裂化、催化加氫裂化、烴類熱裂解、烷基化、異構(gòu)化、焦化。1評價(jià)裂解原料性質(zhì)的指標(biāo)主要有哪些？P64族組成(PONA值)；氫含量；特性因數(shù)；關(guān)聯(lián)指數(shù)(BMCI值)。1對于天然氣水蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)有什么特點(diǎn)？影響天然氣水蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的因素有哪些？P160169 蒸汽轉(zhuǎn)化法是在催化劑存在下及高溫條件下，使甲烷等烴類與水蒸氣反應(yīng)，生產(chǎn)HCO等混合氣，該反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)的，需要外界供熱（僅供參考）。因素：溫度、壓力、水碳比、組分、氣流速度。1影響催化劑使用壽命的主要因素有？P35 化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能穩(wěn)定性、耐毒性。1為什么要進(jìn)行CO變換反應(yīng)？P174 通過變換反應(yīng)可產(chǎn)生更多氫氣，同時(shí)降低CO含量，用于調(diào)節(jié)H2/CO的比例，滿足不同生產(chǎn)需要。1乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷工藝的催化劑組成及性能 P243由活性組分銀，載體，和助催化劑組成。載體：提高活性銀的分散度，防止銀的微小晶粒在高溫下燒結(jié)助催化劑：使載體表面酸性中心中毒，減少副反應(yīng)進(jìn)行。1二氧化碳脫除方法各有哪些？P183溶液吸收劑吸收，分物理、化學(xué)、物理化學(xué)吸收，變壓吸附，膜分離等固體脫出法1丙烯氨氧化制丙烯腈工藝流程回收部分設(shè)置急冷器的理由？P256.防止丙烯腈, HCN 等副產(chǎn)物聚合，生產(chǎn)聚合物堵塞管道烴類氧化反應(yīng)基本特征有哪些？P222反應(yīng)放熱量大，反應(yīng)不可逆，氧化途徑多種多樣，過程易燃易爆2對烴類的裂解過程，對溫度、壓力和停留時(shí)間的要求？P7273一定溫度內(nèi)，提高裂解溫度，有利于提高一次反應(yīng)所得乙烯和丙烯的收率，有利于提高裂解選擇性；高溫短停留時(shí)間可抑制二次反應(yīng)，提高烯烴收率，減少結(jié)焦。低壓可促進(jìn)乙烯一次反應(yīng)，抑制發(fā)生聚合的二次反應(yīng)減輕結(jié)焦程度。2合成氨反應(yīng)的熱力學(xué)特點(diǎn)及影響因素？①可逆反應(yīng) ③正反應(yīng)氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小 ④正反應(yīng)是放熱反應(yīng) ②熵減小的反應(yīng) 因素：溫度和壓力；氮?dú)浔龋欢栊詺怏w2乙烯氧氯化單組分催化劑體系組成及作用P3052幾種基本反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性？P411414重排反應(yīng) 加成反應(yīng) 取代反應(yīng) 消除反應(yīng) 氧化反應(yīng)2氨合成的熔鐵催化劑組成、使用前后的注意事項(xiàng)？P1971982什么是爆炸極限？爆炸極限的影響因素？P2602612常采用哪些方法對合成氣精制？銅氨液吸收法，甲烷化法，液氯洗滌法三種2請寫出乙烯氧氯化的反應(yīng)機(jī)理。第一步是吸附的乙烯與氯化銅起反應(yīng)，生成l,2二氯乙烷，使二價(jià)銅還原為一價(jià)銅的形式。 第二步是一價(jià)銅被氧化為二價(jià)銅，并形成含有CuO的絡(luò)合物。 第三步是生成的絡(luò)合物遇到氯化氫時(shí)，使絡(luò)合物發(fā)生分解反應(yīng)，形成有催化作用的二價(jià)銅和水2合成氨反應(yīng)歷程包括幾個(gè)步驟？P200合成氨反應(yīng)歷程包括下列七個(gè)步驟： ①原料混合氣中的H2和N2從氣相主流體中擴(kuò)散到鐵催化劑的外表面，屬外擴(kuò)散過程； ②H2和N2從催化劑外表面向內(nèi)孔擴(kuò)散，到達(dá)催化劑微孔，屬內(nèi)擴(kuò)散過程； ③擴(kuò)散到內(nèi)孔的H2和N2氣被吸附在催化劑表面上，并被活化，屬吸附過程； ④吸附態(tài)的H2和N2在催化劑表面上進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過一系列的中間化合，最后形成吸附態(tài)的產(chǎn)物，屬表面反應(yīng)過程； ⑤吸附態(tài)的產(chǎn)物NH3從催化劑表面脫附下來，屬脫附過程； ⑥脫附的產(chǎn)物從催化劑內(nèi)孔向催化劑外表面擴(kuò)散，屬內(nèi)擴(kuò)散過程； ⑦產(chǎn)物從催化劑的外表面向主流體中擴(kuò)散，屬外擴(kuò)散過程。烴類裂解為何采用水蒸汽作稀釋劑？①裂解反應(yīng)后通過急冷即可實(shí)現(xiàn)稀釋劑與裂解氣的分離，不會增加裂解氣的分離負(fù)荷和困難。使用其他惰性氣體為稀釋劑時(shí)反應(yīng)后均與裂解氣混為一體，增加了分離困難。 ②水蒸氣熱容量大，使系統(tǒng)有較大熱慣性，當(dāng)操作供熱不平穩(wěn)時(shí)，可以起到穩(wěn)定溫度的作用，保護(hù)爐管防止過熱。 ③抑制裂解原料所含硫?qū)︽囥t合金爐管的腐蝕。 ④脫除結(jié)碳，爐管的鐵和鎳能催化烴類氣體的生碳反應(yīng)。水蒸氣對鐵和鎳有氧化作用，抑制它們對生碳反應(yīng)的催化作用。而且水蒸氣對已生成的碳有～定的脫除作用。3裂解氣中酸性氣體主要有哪些？脫除方法有哪些？裂解氣中的酸性氣體主要是CO2，HS和其他氣態(tài)硫化物。對裂解氣分離裝置而言，CO2會在低溫下結(jié)成千冰，造成深冷分離系統(tǒng)設(shè)備和管道堵塞，HS將造成加氫脫炔催化劑和甲烷化催化劑中毒。對于下游加工裝置而言，當(dāng)氫氣、乙烯、丙烯產(chǎn)品中的酸性氣體含量不合格時(shí)，可使下游加工裝置的聚合過程或催化反應(yīng)過程的催化劑中毒，也可能嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在裂解氣精餾分離之前，需將裂解氣中的酸性氣體脫除干凈。脫除方法主要有：堿洗法脫除酸性氣體；乙醇胺法脫除酸性氣。3在裂解氣的深冷分離流程中，乙烯損失的主要部位有哪幾處冷箱尾氣中帶出損失、乙烯塔釜液乙完中帶出損失、脫乙烷塔釜液C3餾分中帶出損失，壓縮段間凝液帶出損失3工業(yè)上采用的羰基合成催化劑有哪些？迄今為止，工業(yè)上采用的羰基合成催化劑，其中心原子只有鈷和銠。未經(jīng)改性的羰基鈷作催化劑，需要苛刻的反應(yīng)條件，工業(yè)上采用的反應(yīng)壓力高達(dá)30MPa。經(jīng)配體改性后，反應(yīng)壓力可以降低，但催化劑活性下降很多，反應(yīng)生成醛的選擇性亦發(fā)生變化，故限制了其應(yīng)用范圍。未改性的羰基銠同樣需要高的反應(yīng)壓力，并且產(chǎn)物的區(qū)域選擇性很差，未能在工業(yè)上采用。經(jīng)配體改性的羰基銠催化劑，反應(yīng)條件緩和，在催化劑濃度很低的情況下，即有滿意的反應(yīng)速度，產(chǎn)物的化學(xué)選擇性和區(qū)域選擇性都大大優(yōu)越于鈷。 3選擇性氧化反應(yīng)中致穩(wěn)氣的作用？P247致穩(wěn)氣是惰性的，能減小混合氣的爆炸限，增加體系安全性；具有較高的比熱容，能有效地移出部分反應(yīng)熱，增加體系穩(wěn)定性。 3烴類裂解為何采用水蒸汽作稀釋劑？ P753綠色化學(xué)定義？環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)，在化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用中避免和減少對人類健康和生態(tài)環(huán)境有毒有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生。 3綠色化學(xué)工藝的途徑和手段？指在綠色化學(xué)基礎(chǔ)上開發(fā)的從源頭上阻止環(huán)境污染的化學(xué)工藝。該工藝的建立和開發(fā)的指導(dǎo)思想是采用“原子經(jīng)濟(jì)”反應(yīng)，即原料中每一個(gè)原子都轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，不產(chǎn)生任何廢物和副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”，也不采用有毒有害的原料，催化劑和溶劑，并生產(chǎn)環(huán)境友好的產(chǎn)品。過程綠色化。產(chǎn)品綠色化3裂解氣出口急冷操作的目的？裂解爐出口的高溫裂解氣在出口高溫條件下將繼續(xù)進(jìn)行裂解反應(yīng)，由于停留時(shí)間的增長，二次反應(yīng)增加，烯烴損失隨之增多。為此，需要將裂解爐出口高溫裂解氣盡快冷卻，通過急冷以終止其裂解反應(yīng)。當(dāng)裂解氣溫度降至650℃以下時(shí)，裂解反應(yīng)基本終止。急冷有間接急冷和直接急冷之分。3參考有關(guān)工藝流程圖，簡要回答問題1）為何采用二段壓縮？2）13合成塔是何種形式的合成塔？3）惰性氣體含量對平衡氨濃度有何影響？4）溫度對合成氨有何影響？5）簡述此工藝中能量是如何充分合理利用的。下圖為氧氣法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的工藝流程，請回答下列問題： 1）該流程可分為哪幾個(gè)工序? 2）該法安全生產(chǎn)的關(guān)鍵部分是什么? 采取了哪些安全措施? 3）5, 6設(shè)備各起何作用? 何者操作壓力高，何者操作溫度高? 4）氧氣法和空氣法為何均不采用流化床反應(yīng)器4原子經(jīng)濟(jì)性和原子利用率的定義是什么？請根據(jù)定義計(jì)算丙烯與過氧化氫環(huán)氧化合成環(huán)氧丙烷的原子經(jīng)濟(jì)性。P4114幾類化學(xué)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性？P411414重排反應(yīng)。加成反應(yīng)，取代反應(yīng)，消除反應(yīng)，氧化反應(yīng)，4生物技術(shù)生產(chǎn)大宗化學(xué)品的典型產(chǎn)品有哪些?并簡述其生產(chǎn)工藝。P383384燃料乙醇，丙烯酰胺，聚乙酸，13丙二醇等。4如何認(rèn)識生物技術(shù)生產(chǎn)大宗化學(xué)品的優(yōu)勢與不足。4生物技術(shù)生產(chǎn)大宗化學(xué)品過程中涉及哪些方面的技術(shù)，如何認(rèn)識各項(xiàng)技術(shù)的作用與地位?4試比較生物催化劑與化學(xué)催化劑的異同。生物催化劑：游離的或固定的細(xì)胞或酶的總稱，在反應(yīng)過程中起催化劑作用。生物催化劑包括生物體和酶類，具有高效性和高選擇性，易于催化得到較純的產(chǎn)品，可減少廢物排放。有機(jī)化工工藝思考題第一、第二章 緒論、理論基礎(chǔ)簡單介紹煤化工的主要加工路線及各路線主要產(chǎn)品。（375）答：煤高溫干餾：焦?fàn)t氣、粗苯、煤焦油，焦炭；低溫干餾：焦?fàn)t氣、低溫煤焦油、半焦；煤氣化：合成氣，甲醇，F(xiàn)T合成油；煤直接液化：合成油品。你認(rèn)為傳統(tǒng)大宗化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程應(yīng)該如何改進(jìn)以適應(yīng)目前的安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)需求？ 答：合理工藝，高效催化劑，減少高溫、高壓過程、反應(yīng)設(shè)備小型化，強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)，采用可再生資源，減少排放，減少有毒產(chǎn)物的生產(chǎn)及使用。等等。談?wù)勀銓G色化工過程的認(rèn)識。答：綠色原料，綠色溶劑，安全過程，綠色產(chǎn)品，能耗降低。對于現(xiàn)代工業(yè)化學(xué)過程所面臨的安全、環(huán)保問題，你有何改進(jìn)的建議（提出10條具體措施）？ （375）答：合理工藝，高效催化劑，減少高溫、高壓過程、反應(yīng)設(shè)備小型化，強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)，采用可再生資源，減少排放，減少有毒產(chǎn)物的生產(chǎn)及使用，綠色溶劑，過程自動化。等等。簡單說明石油加工過程中的常、減壓蒸餾，催化裂化、催化重整、加氫裂化的原理及各個(gè)過程中原料的物理、化學(xué)變化。（375）答：常、減壓蒸餾：利用原油組分的沸點(diǎn)不同，采用常、減壓蒸餾的方法將原油分離為不同沸程的產(chǎn)品，該過程為物理過程。催化裂化：在催化劑作用下，將大分子的重質(zhì)油裂化小分子的液體、氣體產(chǎn)物，該過程為化學(xué)過程