化工工艺学习题考试复习.docx

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化工工艺学习题考试复习

第一章绪论

1、化工工艺学：

研究由化工原料到化工产品的转化工艺，系指原料物质经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转化的全部化学和物理的措施。

2、化工工艺学是研究内容：

由化工原料加工成化工产品的生产过程的生产方法、原理、流程和设备。

3、化工工艺学的研究目的：

是创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。

4、化工生产过程：

原料预处理、化学反应、产品分离及精制和产品包装与储运四大步骤

6、“三烯三苯一炔一萘”：

乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯以及乙炔和萘。

7、绿色化学目标为任何一个化学的活动，包括使用的化学原料、化学和化工过程、以及最终的产品，对人类的健康和环境都应该是友好的。

第二章化工原料

1、化学工业的主要原料：

包括煤、石油、天然气和农副产品等。

2、煤的化工利用途径主要有煤干馏、煤气化、煤液化、煤制电石。

3、煤的干馏是煤在隔绝空气条件下，加热分解形成气态（煤气）、液态（焦油）和固态（半焦或焦炭）产物过程（炼焦、焦化）

4、煤的气化以煤、焦炭（半焦）为原料，以水蒸汽、氧气或空气为气化剂，在高温（900～1300℃）条件下，转化成主要含有氢气和一氧化碳的过程。

5、对石油进行一次加工和二次加工。

一次加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏；二次加工主要方法有：

催化重整、催化裂化、加氢裂化和烃类热裂解等。

6、原油预处理：

方法：

用加破乳剂和高压电场联合作用的脱水脱盐——电脱盐脱水。

罐注水目的：

溶解原油中结晶盐、减弱乳化剂作用、利于水滴聚集。

原理：

破乳剂和高压电场作用下破乳化，使水凝聚沉降分离。

为什么原油要进行预处理：

含盐、含水来源；含水——增加燃料消耗和冷却水消耗；含盐、----在炉管、换热器管形成盐垢，堵塞管路；设备腐蚀

7、原油常减压蒸馏主要设备：

常压塔，蒸馏塔。

原因：

其中350℃以上的高沸点馏分，在高温（>400℃）会发生分解和缩合反应，产生焦炭，导致管路堵塞.现代技术通过减压蒸馏可从常压重油中拔出低于550℃的馏分。

8、辛烷值：

概念：

汽油在内燃机中燃烧时抗爆震性能指标。

与汽油组分有关。

辛烷值越大抗爆震性越好。

规定：

异辛烷的辛烷值为100，正庚烷为0，两者按不同比例混合成标准燃料油。

提高方法：

Ⅰ、添加四醋酸铅（有毒，无铅汽油替代）Ⅱ、催化裂化、催化重整得到芳烃、环烷烃、异构烷烃调整汽油（最好方法）Ⅲ、添加高辛烷值组分如MTBE（MTBE致癌作用）

9、原油二次加工概念：

重质馏分及渣油再进行化学结构上的破坏加工生成汽油、煤油等轻质油品过程。

原油二次加工方法：

热裂化、催化裂化、催化加氢裂化、催化重整。

10、催化加氢裂化优点：

（1）生产灵活性大；

（2）产品收率高，质量好；（3）没有焦炭沉积，不需要再生催化剂，可采用固定床反应器；（4）总的过程是放热，反应器中需冷却；（5）加氢裂化所得的汽油辛烷值低，须经重整将它的辛烷值提高。

11、催化重整：

重要的二次加工方法，以石脑油为原料在催化剂作用下，烃类分子重新排列成新分子结构的工艺过程。

目的：

生产高辛烷值汽油组分，为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料，生产化工过程所需溶剂、油品加氢所需高纯度廉价氢气和民用燃料液化气等副产品。

12、催化重整工艺流程：

1）预脱砷和预分馏工序：

2）预加氢工序：

脱除S、O、N、As等杂质。

氢气在反应器中的作用是加氢,带出杂质气体和导出加氢反应产生的热量。

3）催化重整工序：

4）后加氢工序：

在重整油中混入部分不饱和烃,它们若混入芳烃产品中,会使芳烃变色,质量变坏,故要在和预加氢基本相同的条件下再进行一次加氢操作。

5）稳定系统6）芳烃抽提7）芳烃分离

13、天然气制合成气的方法有蒸汽转化法和部分氧化法，主要反应分别是

第三章无机化工

合成氨

1、合成氨生产过程：

（1）原料气制备：

用煤或原油、天然气制含氮、氢的原料气。

（2）原料气净化：

将CO、CO2、S脱除到ppm级。

（3）压缩和合成：

高温、高压，净化后原料气经过压缩到15~30MPa、450℃左右，在催化剂作用下在合成塔内生成氨。

2、合成氨原料气制备二段转化目的和设备：

目的：

转化率高必须转化温度高，全部用高温度，设备和过程控制不利，设备费用和操作费用高。

一段温度只在800°C左右，对合金钢管要求低，材料费用降低。

在二段才通入空气，使与一段的H2反应产生高温，保证二段转化完全。

因此，采用二段方式将一段转化气中的甲烷继续转化；加入空气提供合成氨反应需要的氮；燃烧部分转化气中的氢气为转化炉供热，设备：

一段转化炉，二段转化炉

3、合成氨原料气制备工艺条件：

a.压力：

3~4MPa，降低能耗，提高余热利用价值，减少设备体积降低投资；b.温度：

一段炉温度760~800℃，主要考虑投资费用及设备寿命c.水碳比：

水碳比高，残余甲烷含量降低，且可防止析碳。

因此采用较高水碳比，约3.5-4.0。

d.空速：

以整个原料气的干基、湿基，或以甲烷、氮气为基准。

4、合成氨原料气制备中天然气蒸汽转化法原理与流程：

CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g），一定比例氢氮合成气预热后，进入加氢反应器和氧化锌脱硫罐，配入中压蒸气达到一定水碳比后进入一段转化炉，一段转化气再进入二段转化炉，与二段转化炉中的工艺空气汇合，通过催化剂床层继续反应。

5、水煤气是以水蒸气为气化剂制得的煤气，主要成分是CO和H2。

半水煤气是以空气和水蒸气作气化剂制得的煤气，主要成分是CO、H2和N2。

6、煤为原料间歇制取半水煤气时，一个循环包括包括一下五个过程：

（1）吹风阶段：

空气从炉底收入，进行气化反应，提高燃料层的温度（积蓄热量），吹风气去余热回收系统或放空。

（2）一次上吹制气阶段：

水蒸气相加氮空气从炉底送入，经灰渣区预热进入气化区反应，生成的煤气送入气柜。

此过程中，由于水蒸气温度较低，加上气化反应大量吸热，使气化区温度显著下降，而燃料层上部却因煤气的通过，温度有所上升，气化区上移，煤气带走的显热损失增加，因而在上吹制气进行一段时间后，应改变气体流向。

（3）下吹制气阶段：

水蒸气和加氮空气从炉顶自上而下通过燃料层，生成的煤气也送入气柜。

水蒸气下行时，吸收炉面热量可降低炉顶温度，使气化区恢复到正常位置。

同时，使灰层温度提高，有利于燃尽残碳。

（4）二次上吹制气阶段：

下吹制气后，如立即进行吹风，空气与下行煤气在炉底相遇，可能导致爆炸。

所以，再作第二次蒸汽上吹，将炉底及下部管道中煤气排净，为吹风作准备。

（5）空气吹净阶段：

二次上吹后，煤气发生炉上部空间，出气管道及有关设备都充满了煤气，如吹入空气立即放空或送往余热回收系统将造成很大浪费，且当这部分煤气排至烟囱和空气接触，遇到火星也可能引起爆炸。

因此，在转入吹风阶段之前，从炉底部收入空气，所产生的空气煤气与原来残留的水煤气一并送入气柜，加以回收。

7、原料气净化除去有害物质，如硫化物、CO、CO2等，净化主要包括脱硫、CO变换和脱除CO2和少量CO。

8、合成氨原料气净化脱硫：

主要是硫化氢，其次是二硫化碳、硫氧化碳等有机硫。

脱硫的方法：

干法脱硫和湿法脱硫。

9、合成氨原料气净化干法脱硫：

干法脱硫适用于含S量较少情况。

氧化锌法（氧化锌脱除有机硫的能力很强，一步脱硫就行。

）、钴钼加氢脱硫法（脱除有机硫十分有效的预处理措施。

几乎可使天然气中有机硫全部转化成硫化氢。

钴钼加氢法还可将烯烃加氢转变成饱和烷烃，从而减少蒸汽转化工序析碳的可能。

）

10、合成氨原料气净化湿法脱硫：

湿法脱硫适用于含S量较大场合情况。

优点：

脱硫剂是便于输送的液体物料；脱硫剂可以再生，并能回收富有价值的化工原料硫磺。

分类：

化学吸收法（蒽醌二磺酸钠法，即ADA法）和物理吸收法。

11、合成氨原料气净化一氧化碳变换：

原因：

脱硫后原料气都含有CO，但氨的合成生产中不需要CO，而在一定条件下还会与合成氨的体系催化剂反应，导致催化剂失活，应将其除去。

大多数CO通过变换反应除去，少量通过其他净化法除去。

变换反应：

CO+H2O→CO2+H2，变换目的：

将原料气中CO变成CO2和H2，H2是合成氨需要的最重要成份。

变换反应特点：

1、可逆：

化学平衡的问题，转化率问题？

2、放热；3、等体积；4、催化剂，因此温度越低，水碳比越大，平衡转化率越高，反应后变换气中残余CO量越少。

变换过程工艺条件：

温度、压力、水蒸气比例。

12、变换反应通过分段冷却来实施降温：

原因：

低温条件下变换后残余CO含量可以有较大的降低；但降低温度，对反应速度不利，因此选择适宜温度进行以提高反应器利用率、减少催化剂用量。

由于反应初期转化率低，最适宜温度较高；反应后期，转化率高，最适宜温度较低。

随反应进行，转化率增加，需降低反应温度，而反应放热，需采用分段冷却降温。

13、合成氨原料气净化中压变换和低压变换：

中变温度约370℃,中变后CO降至3％，温度升高到425-440℃，经换热后温度约220℃进入低变，低变出口约240℃,残余CO为0.3-0.5%。

14、合成氨原料气净化二氧化碳脱除：

原因：

（1）CO2是合成氨催化剂毒物。

（2）太高CO2稀释了原料气，降低了氢氮分压。

（3）在铜氨洗液、含氨循环气形成碳铵结晶而堵塞管道。

（4）CO2可以再利用合成尿素、纯碱、NH4HCO3等。

方法：

物理吸收法（甲醇水洗法）；化学吸收法（热钾碱法）；主要分脱碳（吸收塔）和再生（再生塔）两部分，再生需要供给很多热量，也是合成氨中耗能的一个较重要部位。

15、合成氨原料气净化少量一氧化碳的脱除：

铜氨液洗涤法；液氮洗涤法---深冷分离法；甲烷化法CO+3H2=CH4+H2O

16、氨合成基本原理：

特点：

可逆反应-----转化率的问题?

；放热反应----反应热及时移走，温度控制?

；体积缩小----反应压力?

；催化剂加速----选择问题，寿命问题?

-----平衡氨含量随压力升高、温度降低、惰性气含量减少而增大。

17、氨的合成影响平衡氨含量的因素：

1、氢氮比的影响；2、惰性气体含量的影响

18、氨的合成影响反应速率的因素：

空速：

空速增加，生产强度提高。

温度：

最适宜温度小于平衡温度。

压力：

选较高压力。

氢氮比：

选取合适比例

19、氨的合成流程和主要设备：

新鲜气压缩与循环气混合冷却、升温进入氨合成塔。

反应后气体经锅炉给水预热器后再向新鲜气供热。

只分离很少部分氨后就进入循环压缩，与新鲜气混后冷却，分离氨后再升温进入氨合成塔。

主要设备：

氨合成塔

20、氨的合成先分离氨与后分离氨：

先分离氨再循环，分离功耗小，但压缩功大，合成压力30MPa。

先循环混合再冷却分离，冷冻功耗小但循环功耗大。

总能耗小。

21、轴向冷激式合成塔优点：

结构简单、催化剂分布和温度分布均匀、控温调温方便、床层通气面大阻力小。

径向冷激式合成塔优点：

气体通过床层路径短，通气面积更大，阻力更小；适宜用更小粒度催化剂，提高内表面积，减少内扩散影响；催化剂还原均匀；降低能耗，更适宜于离心式压缩机。

硫酸

1、硫酸生产方法：

硝化法（SO2+N2O3+H2O=H2SO4+2NO，2NO+O2=2NO2，NO+NO2=N2O3）、接触法（4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2，SO2+0.5O2=SO3，SO3+H2O→H2SO4）

2、硫酸生产流程：

预处理（粉碎、配矿、干燥）；焙烧；净化；转化；吸收。

3、焙烧速率提高途径：

提高操作温度、减小硫铁矿粒度、增加空气与矿粒的相对运动、提高入炉空气氧含量。

4、沸腾焙烧炉特点：

优点：

生产强度大、硫的烧出率高、传热系数高、产生的炉气二氧化硫浓度高、适用的原料范围广、结构简单、维修方便。

不足：

炉尘量大，炉尘占总烧渣的60%-70%，除尘净化系统负荷大、需将硫铁矿粉碎至较小粒度，需高压鼓风机，动力消耗大。

5、酸雾：

炉气中少量三氧化硫要与水反应生成硫酸，温度较低时，炉气中大多数三氧化硫都转化成硫酸蒸汽（酸雾）。

清除方法：

静电沉降法。

6、净化杂质目的：

除去无用杂质，提供合格原料气。

①矿尘（使催化剂中毒）；②As2O3和SeO2（使催化剂中毒）；③HF和SiF4；④H2O和SO3（形成酸雾）

7、净化流程比较：

水洗流程：

简单、投资省、操作方便，砷和氟的净化率都高。

但SO3和SO2溶于水难于回收，使S的利用率低。

最大不足是排放有毒含尘污水多，环境污染大。

酸洗流程：

酸可循环使用，多余酸排出系统他用。

可利用炉气中的SO3，提高了S的利用率。

酸泥中的砷硒也可回收。

最大优点是排污量少，为水洗流程的1/200~1/300。

8、炉气干燥工艺条件选择：

①吸收酸的浓度（93-95%硫酸）②气流速度（空塔0.7~0.9m/s）③吸收酸温度（30-45℃）④喷淋密度（10-15m3/m2·h）

9、吸收硫酸浓度：

当硫酸浓度<98.3%时，水的平衡分压很高，SO3平衡分压很低，当硫酸浓度>98.3%时，水的平衡分压很低，SO3平衡分压很高。

只有硫酸浓度=98.3%，水和SO3平衡分压都接近于零，可得到最大的吸收率。

10*、转化→SO2催化氧化工艺条件：

1、最适宜温度2、二氧化硫的起始浓度3、最终转化率

11、吸收影响因素：

1、吸收酸浓度2、吸收酸温度3、进塔气温度

12*、三废治理：

氨-酸法，SO2（g）+2NH3•H2O（aq）=（NH4）2SO3（aq）+H2O，（NH4）2SO3（aq）+SO2（g）+H2O=2NH4HSO3（aq）

13、两转两吸流程特点：

①反应速度快，最终转化率高；②可用SO2浓度较高的炉气；③减轻尾气污染和尾气处理负荷；④需增加一换热器：

一次吸收后需要再加热到420℃左右才能进行转化反应；⑤动力消耗增加。

纯碱

1、纯碱生产方法：

氨碱法、联合制碱法（侯氏法）

2、氨碱法原理：

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3（s）+NH4Cl

3、氨碱法过程：

（1）饱和盐水的制备和精制；

（2）吸氨；（3）氨盐水的碳酸化；（4）过滤和煅烧；（5）氨的回收（6）制CO2和石灰乳（7）重质纯碱的制造

5、饱和盐水制备和精制：

精制的目的：

将粗盐中所含杂质如Ca盐和Mg盐等除去。

因为在吸收氨和碳酸化过程中，可能生成氢氧化镁和碳酸钙沉淀，使管道堵塞或影响产品质量。

两种除钙方法比较：

氨法：

可用尾气中的氨，省原料，但生成的氯化铵对碳酸化过程不利。

纯碱法：

用产品碱去除钙虽损耗了部分产品，但没有氯化铵生成，对后续工序碳酸化有利。

6、吸氨原理：

NH3+H2O=NH4OH；2NH3+CO2+H2O=（NH4）2CO3，吸氨的主要设备是吸氨塔

7、碳酸化原理：

氨盐水先与CO2反应生成氨基甲酸铵；②氨基甲酸铵水解生成碳酸氢铵；③碳酸氢铵与钠离子反应生成碳酸氢钠。

8、煅烧反应：

2NaHCO3（s）=Na2CO3（s）+CO2（g）+H2O（g）

10、氨碱法和联碱法比较：

①氨碱法的优点：

原料易得且价廉，生产中氨可循环利用，损失较少；能大规模连续生产，易于机械化、自动化；可得高质量纯碱。

缺点：

原料利用率低，大量废液废渣污染环境；消耗大量蒸汽和石灰，流程长，设备庞大和能量浪费。

②联合制碱法优点：

原料利用率高；不需石灰石及焦碳，成本低；不需要蒸氨塔、石灰窖、化灰机等笨重设备，流程短，建厂投资减少；无大量废液、废渣排出，可在内地建厂。

11、析铵：

用冷析和盐析，利用不同温度下氯化钠和氯化铵的溶解度差异从母液中分出氯化铵。

烧碱

1、烧碱生产方法：

隔膜法，离子交换膜法。

2、隔膜法原理（流程）：

食盐水进入阳极区，在阳极上析出氯气，钠离子通过隔膜进入进入阴极区与OH－生成氢氧化钠，阴极上析出氢气。

生成的氢氧化钠由下部电解液出口排出，整个操作过程是连续的。

3、隔膜法电解工艺条件：

（1）盐水质量与温度

（2）盐水流量与电解液组成（3）电流密度和槽电压（4）绝缘性和电能效率（5）气体纯度和压力

5、副产品：

NaClO、NaCl，副反应消耗产品氯气和氢氧化钠，还降低产品纯度。

6、离子交换膜法原理（流程）：

食盐水进入阳极区，在阳极上析出氯气，钠离子通过离子交换膜进入阴极区与OH－生成氢氧化钠，阴极上析出氢气。

生成的氢氧化钠由下部电解液出口排出，整个操作过程是连续的。

7、离子交换膜法电解工艺条件：

（1）饱和食盐水质量

（2）电解槽操作温度（3）阴极液NaOH浓度（4）阳极液NaCl含量

第四章有机化工

烃类裂解

1、烃类热裂解：

轻质烃类在高温（850°C）下受热分解生成分子量较小的烃类以制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳烃等基本有机化工产品的化学过程。

2、烃类裂解过程：

一次反应（脱氢反应；断链反应）：

原料烃类经热裂解生成乙烯和丙烯的反应。

二次反应：

一次反应产物进一步发生反应生成多种产物，甚至最后生成焦或碳。

3、烃类裂解规律：

键能方向

（1）同碳原子数烷烃，C—H键能大于C—C键能，断链比脱氢容易。

（2）烷烃相对热稳定性随碳链增长而降低，越长的烃分子越容易断链。

（3）烷烃的脱氢能力叔氢最易脱去、仲氢次之，伯氢又次之。

（4）带支链烃的C－C键或C－H键的键能小，易断裂。

故有支链的烃容易裂解或脱氢。

热力学方向

（1）脱氢反应比断链反应所需热量多。

（2）断链反应△G0有较大负值，是不可逆反应，脱氢反应△G0是较小负值或正值，是可逆反应，断链比脱氢易进行。

（3）断链反应中，低分子烷烃C—C键在分子两端断裂比在分子中央断裂在热力学上占优势，断链所得的较小分子是烷烃，主要是甲烷；较大分子是烯烃。

随烷烃碳链增长，C－C键在两端断裂减弱，在分子中央断裂大。

（4）乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应，生成乙烯及氢。

甲烷生成乙烯的反应值是很大的正值，一般热裂解温度不变化。

4、环烷烃裂解规律

（1）侧链烷基比烃环易断裂，长侧链的断裂从中部开始，离环近的碳键不易断裂；

（2）带侧链环烷烃比无侧链环烷烃裂解所得烯烃收率高；（3）环烷烃脱氢生成芳烃的反应优于开环生成烯烃的反应；（4）五碳环烷烃比六碳环烷烃难裂解；（5）环烷烃比链烷烃更易于生成焦油，产生结焦。

5、芳香烃热裂解：

（1）烷基芳烃侧链发生断裂生成苯、甲苯、二甲苯等反应和脱氢反应；

（2）较剧烈条件，芳烃发生脱氢缩合反应。

如苯脱氢缩合成联苯和萘等多环芳烃，多环芳烃还能继续脱氢缩合生成焦油直至结焦。

6、各族烃类热裂解规律：

异构烷烃＞正构烷烃＞环烷烃（C6＞C5）＞芳烃

7、烃类热裂解二次反应：

二次反应中除了较大分子的烯烃裂解能增产乙烯、丙烯外，其余反应都要消耗乙烯，降低乙烯的收率。

应当尽量避免二次反应。

8、结焦与生碳：

结焦是低温度下通过芳烃缩合而成，有微量氢。

生碳是高温度下通过生成乙炔中间阶段脱氢为稠合的碳原子团，几乎不含氢。

9、PONA值：

含氢量P＞N＞A；乙烯收率P＞N＞A；液体产物收率P＜N＜A；容易结焦倾向P＜N＜A；

10、裂解工艺参数：

PONA值（烷烃P烯烃O环烷烃N芳烃A，烷烃含量越大，芳烃越少，则乙烯产率越高），原料含氢量（氢含量高则乙烯产率越高），特性因数K（K值越大则乙烯产率越高），芳烃指数BMCI（BMCI值越小则乙烯潜在产率越高）

11、裂解结果指标：

转化率、产气率、选择性、收率和质量收率

12、裂解工艺条件：

温度（提高温度有利于提高一次反应对二次反应的相对速度，提高乙烯收率），停留时间（短停留时间对生成烯烃有利），烃分压（低压有利于乙烯的生产，有利于抑制结焦过程。

）

13、烃类热裂解采用什么样的温度、保留时间和烃分压能得到较好的产物分布?

裂解温度:

750-900℃,原料分子量越小，所需裂解温度越高，乙烷裂解温度最高；温度——停留时间的影响:

对于给定原料，相同裂解深度，提高温度，缩短停留时间，可以获得较高的烯烃收率，并减少结焦抑制芳烃生成，所得裂解汽油的收率相对较低,使炔烃收率明显增加；压力对裂解反应的影响，从化学平衡角度分析（压力只对脱氢反应有影响）对一次反应：

AB+C

n<0时，P，平衡向生成产物的方向移动，对于二次反应中的聚合反应，降低压力可减少结焦生碳,结论：

低压有利于乙烯的生产.

14．裂解过程中一次反应和二次反应的含义是什么？

为什么要尽力促进一次反应而抑制二次反应？

15．裂解生产中为什么不采用抽真空办法降低系统总压？

从化学平衡上看，生成烯烃的一次反应△n>0，烃聚合缩合的二次反应△n<0，因此降低压力有利于提高乙烯平衡组成，有利于抑制结焦过程；从动力学分析上看，一次反应多是一级反应，烃类聚合和缩合的二次反应多是高于一级的反应，因此降低压力，可增大一次反应对于二次反应的相对速率，有利于提高一次反应选择性,减轻结焦。

但是由于裂解是在高温下进行的，不易用抽真空减压方法实现减压，这是因为在高温不易密封，一旦空气漏入负压操作系统，与烃类气体混合会引起爆炸，同时还会多消耗能源，对后面分离工序的压缩操作不利，因此工业上加入稀释剂，P烃↓,常压操作,从而乙烯量↑。

16、稀释剂：

目的：

降低烃分压；稀释剂种类：

水蒸气、氢气、惰性气体；优点：

设备在常压或正压操作，安全性高，不会对以后压缩操作增加能耗。

17．裂解过程中为什么要加入水蒸汽起到了哪些作用：

热容量大，可稳定炉管温度，防止过热；易分离，价格便宜、易得。

抑制原料中的S对镍铬合金炉管的腐蚀；钝化作用。

高温蒸汽可减缓炉管内金属Fe、Ni对烃分解生炭反应的催化，抑制结焦速度；清除积炭。

高温水能与积炭反应而清除积炭。

H2O+C→CO+H2

18．裂解气为什么要急冷？

急冷有哪些方法？

各自的优缺点是什么？

目的：

①回收高温热能，产生高压蒸汽；②终止裂解反应（二次反应）；急冷的意义：

决定清焦周期，甚至决定裂解炉的周期；影响全装置的能耗和原料的单耗；方法：

①直接急冷：

冷却介质（水、油）与裂解气直接接触。

②间接急冷：

急冷锅炉废热锅炉用换热器回收大量的热量，冷却介质用高压水。

19、裂解主要设备与工艺：

设备：

管式裂解炉。

工艺：

烃的热裂解，裂解气的预分馏，气体净化系统，压缩和冷冻系统，精馏分离系统

20、裂解气体净化：

1.碱洗法、乙醇胺法脱除酸性气体CO2，H2S，危害为：

干冰堵塞管道，也使催化剂中毒，产品达不到规定；2.脱水，危害为生成结晶物堵塞设备及管道；3.溶剂吸收法和催化加氢法来脱炔，危害为影响催化剂寿命，恶化产品质量，形成不安全因素，产生副产品。

21、精馏分离方法：

顺序分离流程（后加氢）；前脱乙烷前加氢流程；前脱乙烷后加氢流程；前脱丙烷前加氢流程；前脱丙烷后加氢流程。

22、深冷分离：

深冷分离过程需要制冷剂。

制冷是利用制冷剂压缩和冷凝得到制冷剂液体，再在不同压力下蒸发，则获得不同温度级位的冷冻过程。

催化加氢

1、催化加氢类型：

不饱和键的加氢；催化还原加氢；加氢分解。

（热力学）：

第一类加氢反应（乙炔加氢，一氧化碳甲烷化，有机硫化物的氢解）第二类加氢反应（苯加氢合成环己烷）第三类加氢反应（一氧化碳加氢合成甲醇）

2、催化加氢反应原理：

在催化剂的作用下，分子氢被活化与有机化合物中的不饱和官能团加成反应。

2、催化加氢工艺条件：

温度：

低温有利于加氢反应。

压力：

提高压力对反应有利。

用量比（摩尔比）。

3、催化加氢精制产品：

1、裂解气的净化除炔2、裂解汽油的精制3、精制苯4、精制氢气

4、催化加氢催化剂：

金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物催化剂、金属硫化物催化剂和金属络合物催化剂等。

5、CO加氢合成甲醇工艺流程：

①造气②压缩③合成④分离精制

6、CO加氢合成甲醇速度因素：

温度，压力，催化剂

7、CO加氢合成甲醇工艺条件：

a.反应温度及压力（催化剂种类而异）b.空速（适宜空速与催化剂活性、反应温度及进塔气体组成有关）c.原料气组成（Zn-Cr2O3催化剂:

H2：

CO=4.5；铜基催化剂:

H2：

CO=2.2-3。

CO含量高不好：

不利温度控制，引起羰基铁积聚，使催化剂失活，一般采用氢过量；H2过量:

抑制高级醇、高级烃和还原性物质的生成，提高甲醇的浓度