【文章內(nèi)容簡介】 累，使烯烴的分壓下降，從而影響聚合反應速度和聚合物的分子量。炔烴的危害：炔烴使乙烯和丙烯聚合的催化劑中毒。水的危害：在深冷分離時，溫度可達100℃，水在此時會結冰，并與甲烷，乙烷等形成結晶化合物（CH46H2O，C2H67H2O，C4H107H2O），這些結晶會堵塞管道和設備。脫除方法：硫化氫和二氧化碳用氫氧化鈉堿液吸收來脫除；炔烴采用選擇性加氫法來脫除。水采用分子篩干燥法脫除。4. 簡述芳烴的主要來源。答：芳烴的主要來源有：從煤焦化副產(chǎn)煤氣所得粗苯和煤焦油中提??；從催化重整汽油中提?。粺N類熱裂解制乙烯所得裂解汽油中提??；輕烴芳構化和重芳烴輕質(zhì)化制芳烴。5. 舉例說明芳烴轉化催化劑有哪些？答：芳烴轉化所用催化劑包括：(1酸性鹵化物，如：AlClAlBrBF3等路易斯酸。(2浸漬在載體上的質(zhì)子酸，如：載于硅藻土或硅膠等載體上的硫酸、磷酸及氫氟酸等。(3浸漬在載體上的路易斯酸，如載于γAl2O3上的AlClAlBrBFFeClZnClTiCl4等。(4混合氧化物催化劑，如SiO2Al2O3等。(5貴金屬氧化硅氧化鋁催化劑，如Pt/ SiO2Al2O3等。(6分子篩催化劑，如經(jīng)過改性的Y型分子篩、絲光沸石和ZSM系列分子篩等。6. 工業(yè)上生產(chǎn)合成氣的方法有哪些？其中哪種方法投資和成本最低？答：工業(yè)上生產(chǎn)合成氣的方法有：以煤為原料的煤氣化法。以天然氣為原料的天然氣蒸汽轉化法。以重油或渣油為原料的部分氧化法。其中以天然氣蒸汽轉化法的投資和成本最低。7. 合成氣主要工業(yè)化用途有哪些？合成氣的主要工業(yè)化用途包括：合成氨；合成甲醇；合成醋酸；烯烴的羰基合成；合成天然氣、汽油和柴油。8. 在乙烯直接氧化制環(huán)氧乙烷過程中，與空氣氧化法相比較，氧氣氧化法有哪些優(yōu)點？答：與空氣氧化法相比，用氧氣氧化乙烯制環(huán)氧乙烷具有如下優(yōu)點：（1）空氣氧化法反應部分的工藝流程較為復雜，需要空氣凈化系統(tǒng)、排放氣氧化和吸收系統(tǒng)及催化燃燒系統(tǒng)，2~3臺氧化反應器。而氧氣氧化法只需要一臺反應器，不需要上述系統(tǒng)，僅多了一套脫碳系統(tǒng)，不包括空氣分離裝置時，氧氣氧化法的建廠費用和固定資產(chǎn)投資比空氣氧化法省。（2）氧氣氧化法的催化劑不會受空氣污染，且氧化反應溫度低，因此催化劑的壽命長。（3）氧氣氧化法可采用濃度較高的乙烯，反應器的生產(chǎn)能力比空氣氧化法高。（4）氧氣氧化法的乙烯消耗定額和電力消耗比空氣氧化法低。9. 說明氨合成催化劑的組成及其作用。答：氨合成催化劑的組成包括α—Fe，Al2O3，K2O，CaO，MgO，SiO2等。（1）氨氧化催化劑的活性組分是α—Fe，未還原時為FeO +Fe2O3，其中FeO占24~38%，F(xiàn)e2+/Fe3+=，~，可視為Fe3O4，具有尖晶石結構。（2）Al2O3的作用：Al2O3與Fe3O4作用可形成FeAl2O4，具有尖晶石結構，當催化劑還原后，F(xiàn)e3O4被還原為α—Fe，而未被還原的Al2O3仍保持著尖晶石結構，起到骨架作用，從而防止鐵細晶的長大，使催化劑的比表面積增加，活性增加。因此，Al2O3為結構型助催化劑，氧化鎂的作用與Al2O3的作用相似，也是結構型助催化劑。（3）K2O的作用：氧化鉀是電子型助催化劑，在Fe—Al2O3催化劑中添加氧化鉀后，可以使金屬的電子逸出功下降，有助于氮的活性吸附。（3）CaO的作用：CaO的作用與K2O相似，也是電子型助催化劑，同時，氧化鈣能降低固熔體的熔點和粘度，有利于三氧化二鋁和四氧化三鐵固熔體的形成，提高催化劑的熱穩(wěn)定性。（4）Si2O的作用：二氧化硅是磁鐵礦中的雜質(zhì)，具有中和K2O和CaO的作用，此外，Si2O還具有提高催化劑抗水毒害和耐燒結的性能。10. 天然氣蒸汽轉化反應是體積增大的可逆反應，加壓對化學平衡不利，為什么還要加壓操作？答：從烴類蒸汽轉化反應的平衡考慮，反應宜在低壓下進行，但從20世紀50年代開始，~，現(xiàn)在的最高壓力可達5MPa。其原因如下：（1） 可以節(jié)省壓縮功耗。烴類蒸汽轉化為體積增大的反應，而氣體的壓縮功與被壓縮氣體的體積成正比，所以壓縮含烴原料和二段轉化所需的空氣的功耗要比壓縮轉化氣節(jié)省。同時由于氨是在高壓下合成的，氫氮混和氣壓縮的功耗與壓縮前后壓力比的對數(shù)成正比，這就是說，合成壓縮機的吸入壓力越高，壓縮功耗越低。盡管轉化反應壓力提高后，原料氣壓縮和二段轉化所用的空氣壓縮機的功耗要增加，但單位產(chǎn)品氨的總功耗還是減少的。（2） 可以提高過量蒸汽余熱的利用價值。由于轉化是在過量水蒸氣條件下進行的，經(jīng)一氧化碳變換冷卻后，可以回收原料氣中大量余熱。其中水蒸氣的冷凝熱占有相當大的比重，這部分熱量與水蒸氣的分壓有直接關系，壓力越高，水蒸汽的分壓也越高，因此其冷凝溫度（即露點）越高，在同一汽氣比條件下，低變爐出口氣體的露點隨壓力的升高而增加，蒸汽冷凝液利用價值也就越高，溫度相同，壓力越高，熱效率越高，即回收的熱量越多。（3） 可以減少原料氣制備與凈化系統(tǒng)的設備投資。轉化壓力提高，變換、凈化以至到氫氮混和氣壓縮機前的全部設備的操作壓力都隨著提高，對于同樣的生產(chǎn)規(guī)模，在一定程度上，可以減少設備投資，而且在加壓條件下操作，可提高轉化和變換的反應速率，可以減少催化劑用量。11. 在烴類熱裂解的過程中，加入水蒸氣作為稀釋劑具有哪些優(yōu)點？答：在烴類熱裂解的過程中，加入水蒸汽作為稀釋劑具有如下優(yōu)點：（1水蒸汽的熱容較大，能對爐管溫度起穩(wěn)定作用，因而保護了爐管（2水蒸汽價廉易得，且容易與裂解產(chǎn)物分離（3水蒸汽可以抑制原料中的硫化物對合金鋼裂解爐管的腐蝕（4水蒸汽可以與裂解管中的焦炭發(fā)生水煤氣反應而清焦（5水蒸汽對金屬表面起一定的氧化作用，使金屬表面的鐵鎳形成氧化膜，從而減輕了鐵、鎳對烴類氣體分解生炭的催化作用。12. 裂解氣的壓縮為什么采用多級壓縮？確定壓縮段數(shù)的依據(jù)是什么？答：；裂解氣的采用多級壓縮的優(yōu)點：（1）節(jié)約壓縮功耗，壓縮機壓縮氣體的過程接近絕熱壓縮，功耗大于等溫壓縮，如果把壓縮分為若干段進行，段間冷卻移熱，則可節(jié)省部分壓縮功，段數(shù)越多，越接近等溫壓縮。（2）裂解氣中的二烯烴易發(fā)生聚合反應，生成的聚合物沉積在壓縮機內(nèi)，嚴重危及操作的正常進行。而二烯烴的聚合速度與溫度有關，溫度越高，聚合速度越快，為了避免聚合現(xiàn)象的發(fā)生，必須控制每段壓縮后氣體溫度不高于100℃ 。（3）減少分離凈化負荷，裂解氣經(jīng)過壓縮后段間冷凝，可除去大部分的水，減少干燥器的體積和干燥劑的用量，延長干燥器的再生周期；同時還可以從裂解氣中分凝出部分C3及C3以上的重組分，減少進入深冷系統(tǒng)的負荷，從而節(jié)約了冷量。根據(jù)每段壓縮后氣體溫度不高于100℃，避免二烯烴在壓縮機內(nèi)發(fā)生聚合反應，壓縮機的壓縮比為2左右，并依據(jù)氣體的最初進口壓力和最終出口壓力來確定壓縮機的段數(shù)。13. 說明在裂解氣的分離過程中，設置冷箱的作用及其特點。答：在烴類熱裂解的裂解氣分離的過程中，設置冷箱的作用提高乙烯的回收率。冷箱的特點：（1用冷箱分出氫氣（%），使脫甲烷塔的CH4/H2增加，從而使乙烯的回收率增加（2冷箱分出的富氫可作為炔烴加氫的原料（3冷箱采用逐級冷凝，分股進料，從而減輕脫甲烷塔的負荷（4流程通過節(jié)流閥A、B、C的節(jié)流制冷作為低溫冷量的來源（5冷箱適用于生產(chǎn)規(guī)模大，自動化水平高，原料氣組成穩(wěn)定的流程。14. 工業(yè)上氫氣的來源有哪些？答：工業(yè)上氫氣的來源包括：（1水電解制氫（2焦爐煤氣、油品鉑重整和烴類熱裂解等副產(chǎn)氫氣，經(jīng)過變壓吸附可制得純氫（3煤氣化制氫，工業(yè)煤經(jīng)過水煤氣反應或半水煤氣反應可制得氫氣（4氣態(tài)烴或輕油（石腦油）經(jīng)水蒸汽轉化反應可制氫。15. 解釋加氫和脫氫，加氫和脫氫的催化劑有哪幾類？防止催化劑表面結焦采取哪些方法？加氫:氫分子進入化合物內(nèi)，使化合物還原，或提高不飽和有機化合物的飽和度的一種特殊類型的還原反應。脫氫：系指從化合物中除去氫原子的過程，是氧化反應的一個特殊類型。加氫催化劑有：金屬催化劑，合金催化劑（骨架催化劑、熔鐵催化劑兩類），金屬氧化物和硫化物催化劑以及均相配位催化劑；脫氫催化劑有：金屬，金屬氧化物，金屬鹽類；方法：①在催化劑中加入助催化劑，作用是:稀釋催化劑表面的脫氫活性中心，并將活性組分分割成較獨立的微小區(qū)域；可中和一部分活性過強的活性中心，抑制裂解②在工業(yè)上也常采用降低原料氣壓力或添加水蒸氣稀釋反應物的辦法。③降低產(chǎn)物在催化劑表面的停留時間加氫裂化特點（1）煤的反應活性 使用的原料油范圍廣，連高硫、高氮、高芳烴的劣質(zhì)重餾分都能加工，加氫裂化產(chǎn)品結構可根據(jù)市場調(diào)整（2）產(chǎn)品收率高，質(zhì)量好 產(chǎn)品中含不飽和烴少，含重芳烴和非烴類雜質(zhì)更少，故產(chǎn)品安定性好、無腐蝕。（3）沒有焦炭沉積，所以不需要再生催化劑，因而可以使用固定床反應器；總過程是放熱的，所以反應器需冷卻，而不是加熱。缺點是:所得汽油辛烷值比催化裂化低，操作費用高。？答：（1）高溫，吸熱量大（2）低烴分壓，短停留時間，避免二次反應的發(fā)生（3）反應產(chǎn)物是復雜的混合物 ？答：裂解供熱方式有直接供熱和間接供熱兩種。？烴類熱裂解的二次反應主要有哪幾個？答：（1）烴類熱裂解的一次反應主要有：①脫氫反應 ②斷鏈反應(2) 烴類熱裂解的二次反應主要有: ①烯烴的裂解 ②烯烴的聚合、環(huán)化和縮合 ③烯烴的加氫和脫氫 ④積炭和結焦，停留時間與裂解產(chǎn)物分布有何影響？答：裂解反應的停留時間指從原料進入輻射段開始，到離開輻射段所經(jīng)歷的時間，即裂解原料在反應高溫區(qū)內(nèi)停留的時間。停留時間是影響裂解反應選擇性、烯烴收率和結焦生炭的主要因素，并且與裂解溫度有密切關系。20. 為什么要采用加入稀釋劑的方法來實現(xiàn)減壓的目的？在裂解反應中，工業(yè)上采用水蒸汽作為稀釋劑的優(yōu)點是什么？答：這是因為：1) 裂解是在高溫下進行的，如果系統(tǒng)在減壓下操作，當某些管件連接不嚴密時，可能漏入空氣，不僅會使裂解原料和產(chǎn)物部分氧化而造成損失，更嚴重的是空氣與裂解氣能形成爆炸混合物而導致爆炸；2)減壓操作對后續(xù)分離部分的壓縮操作也不利，要增加能耗。工業(yè)上采用水蒸汽作為稀釋劑的優(yōu)點是：1) 水蒸汽熱容量大，能對爐管溫度起穩(wěn)定作用，在一定程度上保護了爐管；2) 水蒸汽與產(chǎn)物易分離，與產(chǎn)物不起反應，對裂解氣的質(zhì)量無影響；3) 水蒸汽可以抑制原料中的硫?qū)辖痄摿呀夤艿母g作用，可以保護裂解爐管；4) 水蒸氣在高溫下能與裂解管中的沉積焦炭發(fā)生如下反應： C + H2O 224。 H2 + CO具有對爐管的清焦作用；5) 水蒸氣對金屬表面起一定的氧化作用，形成氧化物薄膜，減輕了鐵和鎳對烴類氣體分解生碳的催化作用。？答：適量的提高裂解溫度，減少停留時間，降低烴的分壓，添加適量稀釋劑。，急冷有哪兩種？用列解管出來的裂解氣是富含烯烴的氣體和大量的水蒸氣，溫度在800度以上，烯烴反應性很強，若放任它們在高溫度下長時間停留，仍會繼續(xù)發(fā)生二次反應，引起結焦和烯烴的損失、生成很多副產(chǎn)物，因此必須急冷終止反應。急冷氣有：直接急冷氣 間接急冷氣兩種？裂解氣的分離方法有哪幾種？答：裂解氣是很復雜的混合氣體，要從中分離出高純度的乙烯和丙烯等產(chǎn)品