化學工業學的材料

2022-08-02 19:39:05 字數 5066 閱讀 7151

1簡述在裂解過程中各族烴類可能發生的主要反應。

答:1烷烴的裂解反應①正構烷烴②異構烷烴的裂解反應2烯烴的裂解反應①斷鏈反應②脫氫反應③歧化反應④雙烯合成反應⑤芳構化反應3環烷烴的裂解反應4芳烴的裂解反應①烷基芳烴的裂解②環烷基芳烴的裂解③芳烴的縮合反應。

2列出各族烴類熱裂解難易程度順序。

答:正烷烴》異烷烴》環烷烴(六碳環》五碳環)>芳烴

3簡述在烴類裂解過程中生碳結焦的反應規律.

答:1在不同的溫度下,生碳結焦反應經歷著不同的途徑;900-1100℃以上主要是通過生成乙炔的中間階段,而在500-900℃主要是通過生成芳烴的階段2生碳結焦是典型的連串反應隨著溫度的提高和反應時間的延長,不斷釋放出氫,殘物的氫含量逐漸下降,碳氫比,相對分子質量和密度逐漸增大3隨著反應時間的延長,單環或環數不多的芳烴,轉變為多環芳烴,進而轉變為稠環芳烴,由液體焦油轉變為固體瀝青質,再進一步轉化為焦炭。

4簡述烴分壓對裂解反應的影響

答:1從化學平衡角度分析烴裂解的一次反應是分子數增多的過程,對於脫氫可逆反應,降低壓力對提高乙烯組成有利。烴聚合縮合的二次反應是分子數減少的過程,降低壓力對提高二次反應產物的平衡組合不利,可抑制結焦過程2從反應速率來分析降低壓力可增大一次反應對於二次反應的相對速率,提高一次反應選擇性。

5簡述在烴類裂解過程中溫度和停留時間所受到的限制。

答:①裂解深度的限定②溫度限制③熱強度限制

6簡述對裂解氣進行急冷的原因及採用的急冷方式。

答:裂解爐出口的高溫裂解氣在出口高溫條件下將繼續進行裂解反應,由於停留時間的增長,二次反應增加烯烴損失隨製增多,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,急冷有間接急冷和直接急冷之分。

7對比裂解氣兩種急冷方式的優缺點。

答:直接急冷裝置費少操作簡單系統阻力小,由於是冷卻介質直接與裂解氣接觸傳熱效果好,但形成大量含油汙水,油水分離困難且難以利用**的熱量。間接急冷對能量利用較合理,可**裂解氣被急冷時所釋放的熱量經濟性較好,且無汙產生故工業上多用間接極冷。

8簡述裂解氣中含有雜質**危害及脫除方法

答:1裂解氣中酸性氣體雜質的**有①氣體裂解原料帶入的氣體硫化物和co2②液體裂解原料中所含的硫化物在高溫下與氫和水蒸氣反應生成co2和h2s③裂解原料烴和爐管中的積碳與水蒸氣反應可生成co和co2④當裂解爐中有氧氣進入時氧與烴類反應生成co2。危害:

對裂解氣分離裝置以及乙烯和丙稀衍生物加工裝置都會有很大危害,會導致催化劑中毒嚴重影響產品質量。脫除方法:①鹼洗發脫除酸性氣體②乙醇胺法脫除酸性氣體2炔烴的**:

在裂解氣中的乙炔將富集c2餾分中甲基乙炔和丙二烯將富集與c3餾分。危害:。脫除方法:

①催化加氫脫炔②溶劑吸收法脫除乙炔。

9對比裂解氣中酸性氣體的兩種脫除方法的優缺點

答:①醇胺法對酸性氣雜質的吸收不如鹼洗徹底②醇胺雖可再迴圈利用但由於揮發和降解仍有一定的消耗③醇胺水顯鹼性但當有酸性氣體存在時,④醇胺溶液可吸收丁二烯和其他雙烯烴,吸收雙烯烴的吸收劑在高溫下再生易生成聚合物由此造成系統結垢有損失丁二烯。

10簡述在裂解氣的壓縮過程中採用多級壓縮的原因

答:1節約壓縮功耗壓縮機壓縮過程接近絕熱壓縮,功耗大於等溫壓縮若把壓縮分為多段進行,段間冷卻移熱則可省部分壓縮功段數越多越接等溫壓縮2降低出口溫度減少分離淨化負荷相應節約了冷量。

11簡述裂解氣的不同分離工藝流程主要差別及在分離順序上所遵循的原則

答:①不同分離工藝流程的主要差別在於精餾分離烴類的順序和脫炔烴的安排②在分離順序上遵循先易後難的原則先將不同碳原子數的烴分開,再分統一碳原子數的烯烴和烷烴。

12簡述芳烴餾分的分離方法及各自的適用範圍

答:①溶劑萃取分離芳烴是利用一種或兩種以上的溶劑對芳烴和非芳烴選擇溶解分理出芳烴②萃取蒸餾是利用極性溶劑與烴類混合時能降低烴類蒸汽壓使混合物初沸點提高的原理而設計的工藝過程,由於此種效應對芳烴的影響最大,對環烷烴的影星次之對烷烴影響最小這樣有助於芳烴和非芳烴的分離。

13簡述進行芳烴轉化的原因

答:不同**的各種芳烴餾分組成是不同的,。

14簡述烴類氧化過程的特點

答:①反應放熱量大②反應不可逆③氧化途徑複雜多樣④過程易燃易爆

15簡述乙烯環氧化過程中加入致穩氣的原因

答:實際生產過程中乙烯與氧的配比一定要在**界限以外同時必須控制乙烯和氧的濃度在適合的範圍內,過低時催化劑的生產能力小,過高時反應放出的熱量大易造成反應器的熱負荷過大,產生飛溫乙烯與空氣混合的**極限是2.7%-36%與氧的**極限為2.

7%-80%

1 化工生產過程一般可概括為哪幾個步驟?

化工生產過程一般可概括為:原料預處理;化學反應;產品分離與精製三個步驟。

2 化工過程的主要效率指標有?

化工過程的主要效率指標有:生產能力和生產強度;化學反應的效率—合成效率;轉化率、選擇性和收率(產率);平衡轉化率和平衡產率。

3 轉化率、選擇性、收率的基本溉念是什麼?它們之間有什麼關係?

轉化率(x):指某一反應物參加反應而轉化的數量占該反應物起始量的分率或百分率。選擇性(s):

體系中轉化成目的產物的某反應物量與參加所有反應而轉化的該反應物總量之比。(表達主、副反應進行程度的大小反映原料的利用是否合理)

收率(y):從產物角度來描述反應過程的效率。

關係:根據轉化率、選擇性和收率的定義可知,相對於同一反應物而言,三者有以下關係:y=sx。

對於無副反應的體系,s=1,故收率在數值上等於轉化率,轉化率越高則收率越高;有副反應的體系,s<1,希望在選擇性高的前提下轉化率盡可能高。但是,通常使轉化率提高的反應條件往往會使選擇性降低,所以不能單純追求高轉化率或高選擇性,而要兼顧兩者,使目的產物的收率最高。

4 重要的有機化工基礎原料有?

重要的有機化工基礎原料有:乙烯、丙烯和丁二烯等低階烯烴分子中具有雙鍵,化學性質活潑,能與許多物質發生加成、共聚或自聚等反應,生成一系列重要的產物。

5 烴類熱裂解其反應歷程分為哪三個階段?

烴類熱裂解其反應歷程分為:鏈引發、鏈增長、鏈終止三個階段。

6 烴類熱裂解一次反應的現律性有哪些?

烴類熱裂解一次反應的現律性有:烷烴、烯烴、環烷烴、芳烴的反應規律。

7 烴類熱裂解的二次反應都包含哪些反應型別?

包含:烯烴的再裂解、聚合、環化、縮合、生炭、加氫和脫氫反應型別。

8 裂解原料性質的引數有哪四種?

族組成---pona值;氫含量;特性因數;芳烴指數四種。

9 什麼叫停留時間?停留時間與裂解溫度對裂解產物分布有何影響?

停留時間:裂解原料經過輻射盤管的時間。

停留時間與裂解溫度對裂解產物分布影響:①高溫裂解有利於一次反應的進行。短停留時間可抑制二次反應的進行。

同時可減少結焦。②高溫—短停留時間操作可以抑制芳烴的生成,減少汽油收率。③使炔烴收率明顯增加,並使乙烯/丙烯比及c4中的雙烯烴/單烯烴的比增大,工業上利用此效應,適應市場需要。

10 烴類水蒸氣熱裂解制乙烯過程中,加入水蒸氣的作用是什麼?

烴類水蒸氣熱裂解制乙烯過程中,加入水蒸氣的作用是:1.易分離;2.

熱容量大,使系統有較大的熱慣性;3.抑制硫對鎳鉻合金爐管的腐蝕;4.脫除結碳,抑制鐵鎳的催化生碳作用。

11 烴類蒸汽熱裂解過程中,為什麼要採取高溫短停留時間、低烴分壓的操作條件?

裂解過程的工藝引數選擇:高溫短停留時間,低烴分壓。原因如下:

1)高裂解溫度。裂解反應為一級不可逆強吸熱反應;提高裂解溫度,有利於乙烯產率的增加。裂解溫度的提高受到a)二次反應的產物分布及目的產品收率的限制;b)受到.

裂解爐管的結焦影響及清焦週期的限制;c.受到裂解爐管材質要求的限制。2)低停留時間。

停留時間越短,可以抑制二次反應的進行,對提高乙烯產率有利。3)低烴分壓。乙烯裂解反應為體積增大的化學反應。

降低壓力有利乙烯的生成。乙烯裂解反應為氣相反應。裂解反應為一級反應;縮合/聚合反應為二級反應,壓力提高,反應物濃度增加,反應速度加快。

但對縮合/聚合反應增加的幅度更大。所以應採取低的反應壓力。4)稀釋劑。

稀釋劑作用是降低烴分壓,防止裂解爐管內壁的結焦。同時可以.穩定裂解溫度,.

脫除結焦。缺點是需要的急冷速度、急冷劑用量大;.處理能力下降;.

所需爐管管徑、管長增大,所需的熱負荷增加。

12 管式裂解爐輻射盤管的清焦方法(原理)是什麼?

管式裂解爐輻射盤管的清焦方法(原理)是:(1)停爐清焦:切斷進料及出口,用惰性氣體或水蒸氣清掃管線,再用空氣和水蒸氣燒焦。

(2)**清焦:交替裂解法和水蒸氣、氫氣清焦法。切換物料。

其它方法:加入助劑,起到抑制作用。原理:

利用空氣或空氣中的氧與焦垢反應氣化而達到清焦的目的。

13 裂解氣分離裝置主要由那幾個系統所組成?

裂解氣分離裝置主要的系統有:淨化系統;壓縮和製冷系統;精餾分離系統所組成。

14 為什麼要對緩解氣進行急冷?急冷方式有哪幾種?

急冷的目的:終止裂解反應,**廢熱;急冷方式:直接急冷、間接急冷。

15 裂解氣進行預分離的目的和任務是什麼?裂解氣中嚴格控制的雜質有哪些?這些質存在的害處?用什麼方法除掉這些雜質,這些處理方法的原理是什麼?

裂解氣進行預分離的目的和任務任務:(1)經預分餾處理,盡可能降低裂解氣的溫度,從而保證裂解氣壓縮機的正常運轉,並降低裂解氣壓縮機的功耗。(2)裂解氣經預分餾處理,盡可能分餾出裂解氣的重組分,減少進入壓縮分離系統的進料負荷。

(3)在裂解氣的預分餾過程中將裂解氣中的稀釋蒸汽以冷凝水的形式分離**,用以再發生稀釋蒸汽,從而大大減少汙水排放量。(4)在裂解氣的預分餾過程中繼續**裂解氣低能位熱量。

裂解氣中嚴格控制的雜質有:h2s、co2、h2o、c2h2、co等。

雜質存在的害處:①對裂解氣分離裝置而言,co2會在低溫下結成乾冰,造成深冷分離系統裝置和管道堵塞。②h2s將造成加氫脫炔催化劑和甲烷化催化劑中毒。

對於下游加工裝置而言,當氫氣、乙烯、丙烯產品中的酸性氣體含量不合格時,可使下游加工裝置的聚合過程或催化反應過程的催化劑中毒,也可能嚴重影響產品質量。③水分帶入低溫分離系統會造成裝置和管道的堵塞,除水分在低溫下結冰造成凍堵外,在加壓和低溫條件下,水分尚可與烴類生成白色結晶的水合物。

除掉這些雜質的方法:鹼洗法脫除酸性氣體;乙醇胺法脫除酸性氣;h2s、co2無機鹼洗或醇胺濕法脫除;h2o:3a分子篩吸附脫除;c2h2、co催化加氫脫除。

17 裂解氣分離的流程方案有多種,但都有乙個共同點是什麼?

裂解氣分離的流程方案有多種,但都有乙個共同點是:先分離不同碳原子數的烴;再分離同碳原子數的烷烴和烯烴。

18 裂解氣深冷分離的三大代表流程中是什麼?

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