化學(xué)工藝學(xué)考試要點(diǎn)-展示頁
2024-11-03 16:40本頁面
【正文】 為何脫水？用何方法？ 水分帶入低溫分離系統(tǒng)會造成設(shè)備和管道的堵塞，除水分在低溫下結(jié)冰造成凍堵外，在加壓和低溫條件下，水分尚可與烴類生成白色結(jié)晶的水合物，如 :CH4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。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。通常，可由急冷油回收的熱量發(fā)生稀釋蒸汽，由急冷水回收的熱量進(jìn)行分離系統(tǒng)的工藝加熱。 ③在裂解氣的預(yù)分餾過程中將裂解氣中的稀釋蒸汽以冷凝水的形式分離回收，用以再發(fā)生稀釋蒸汽，從而大大減少污水排放量。 1裂解氣的預(yù)分餾有何作用？ ①經(jīng)預(yù)分餾處理，盡可能降低裂解氣的溫度，從而保證裂解氣壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并降低裂解氣壓縮機(jī)的功耗。 ② 急冷換熱器進(jìn)出口壓差超過設(shè)計(jì)值。 對于急冷換熱器而 言，如下任一情況出現(xiàn)均應(yīng)對急冷換熱器進(jìn)行清焦。 ① 裂解爐輻射盤管管壁溫度超過設(shè)計(jì)規(guī)定值。裂解原料的氫含量的高低，決定了裂解氣露點(diǎn)的高低。 急冷換熱器的運(yùn)轉(zhuǎn)周期應(yīng)不低于裂解爐的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，為減少結(jié)焦發(fā)生應(yīng)采取如下措施 :一是增大裂解氣在急冷換熱器中的線速度，以避免返 混而使停留時(shí)間拉長造成二次反應(yīng)；二是必須控制急冷換熱器出口溫度，要求裂解氣在急冷換熱器中冷卻溫度不低于其露點(diǎn)。但形成大量含油污水 ，油水分離困難，且難以利用回收的熱量。 直接急冷設(shè)備費(fèi)少，操作簡單，系統(tǒng)阻力小。當(dāng)裂解氣溫度降至 650℃以下時(shí)，裂解反應(yīng)基本終止。 1為何急冷？急冷有哪兩種形式？各有何特點(diǎn)？ 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。 ② 溫度限制。 ③ 對給定裂解原料，在相同裂解深度下，高溫一短停留時(shí)間的操作條件 將使裂解產(chǎn)品中炔烴收率明顯增加，并使乙烯／丙烯比及 C4 中的雙烯烴／單烯烴的比增大。因此，對給定裂解原料而言，在相同裂解深度條件下 .高溫一短停留時(shí)間的操作條件可以獲得較高的烯烴收率，并減少結(jié)焦。 溫度一停留時(shí)間對產(chǎn)品 收率的影響可以概括如下。 ③催化劑具有明顯的選擇性，特定的催化劑只能催化特定的反應(yīng)。 1催化劑有哪些特征？ ①催化劑是參與了反應(yīng)的，但反應(yīng)終了時(shí)，催化劑本身未發(fā)生化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量的變化。 (3)催化劑有助于開發(fā)新的反應(yīng)過程 .發(fā)展新的化工技術(shù)。 (2)改進(jìn)操作條件。 在一定的壓力范圍內(nèi)，加壓可減小氣體反應(yīng)體積，且對加快反應(yīng)速率有一定好處，但效果有限，壓力過高，能耗增大，對設(shè)備要求高，反而不經(jīng)濟(jì)。 (5)一般來說，壓力對液相和固相反應(yīng)的平衡影響較小。對于可逆反應(yīng)，反應(yīng)物濃度與其平衡濃度之差是反應(yīng)的推動力，此推動力愈大則反應(yīng)速率愈高。 (4)反應(yīng)物濃度愈高，反應(yīng)速率愈快。凈速率有一個(gè)極大值，此極大值對應(yīng)的溫度稱為最佳反應(yīng)溫度 (TOP)，亦稱最適宜反應(yīng)溫度。溫度升高時(shí)，正、逆反應(yīng)速率常數(shù)都增大，所以正、逆反應(yīng)速率都提高。故只有降低溫度才能使平衡產(chǎn)率增高。1簡述溫度、壓力、濃度對反應(yīng)的影響規(guī)律？ (1)溫度對化學(xué)平衡的影響 對于不可逆反應(yīng)不需考慮化學(xué)平衡，而對于可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為 對于吸熱反應(yīng)， 0 ， K值隨著溫度升高而增大，有利于反應(yīng)，產(chǎn)物的平衡產(chǎn)率增加。 對于放熱反應(yīng)， 0 ， K值隨著溫度升高而減小，平衡產(chǎn)率降低。 (2)溫度對反應(yīng)速率的影響 反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系見阿累尼烏斯方程，即 對于不可逆反應(yīng)，逆反應(yīng)速率忽略不計(jì)，故產(chǎn)物生成速率總是隨溫度的升高而加快； 對于可逆反應(yīng)而言，正、逆反應(yīng)速率之差即為產(chǎn)物生成的凈速率。對于吸熱的可逆反應(yīng)，凈速率 r總是隨著溫度的升高而增高的；而對于放熱的可逆反應(yīng)，凈速率隨溫度變化有三種可能性，即：當(dāng)溫度較低時(shí)，凈反應(yīng)速率隨溫度的升高而增高；當(dāng)溫度超過某一值后，凈反應(yīng)速率開始隨著溫度的升高而下降。 (3)根據(jù)反應(yīng)平衡移動原理，反應(yīng)物濃度越高，越有利于平衡向產(chǎn)物方向移動。一般在反應(yīng)初期，反應(yīng)物濃度高，反應(yīng)速率大，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物逐漸消耗，反應(yīng)速率逐漸下降。所以，在反應(yīng)過程中不斷從反應(yīng)區(qū)域取出生成物，使反應(yīng)遠(yuǎn)離平衡，既保持了高速率，又使平衡不斷向產(chǎn)物方向移動，這對于受平衡限制的反應(yīng)，是提高產(chǎn)率的有效方法之一。氣體的體積受壓力影響大，故壓力對有氣相物質(zhì)參加的反應(yīng)平衡影響很大，其規(guī)律為 : ①對分子
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