《化工工艺学》名词解释总结 武汉工程 中南民族大学

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裂解气深冷分离为何采用多段压缩技术。

4.答:裂解气经压缩后,不仅会使压力升高,而且气体温度也会升高,为避免压缩过程温升过大造成裂解气中双烯烃尤其是丁二烯之类的二烯烃在较高的温度下发生大量的聚合,以至形成聚合物堵塞叶轮流道和密封件,裂解气压缩后的气体温度必须要限制,压缩机出口温度一般不能超过100℃,在生产上主要是通过裂解气的多段压缩和段间冷却相结合的方法来实现。采用多段压缩可以节省压缩做功的能量,效率也可提高,根据深冷分离法对裂解气的压力要求及裂解气压缩过程中的特点,目前工业上对裂解气大多采用三段至五段压缩。同时,压缩机采用多段压缩可减少压缩比,也便于在压缩段之间进行净化与分离 1.简述芳烃转化反应作用?芳烃用途、来源及如何分离

各种芳烃中用途最广需求最大的是苯与对二甲苯,芳烃转化工艺提高了苯与对二甲苯的产量,满足了供求关系

用于合成树脂,合成纤维,合成橡胶,合成洗涤剂,增塑剂染料,医药,农药,炸药,香料等工业

芳烃最初全部来源于煤焦化工业,发展至今以石油作为放听的主要来源约占全部放听的80%

芳烃馏分的分离方法主要有溶剂萃取法和萃取蒸馏法 基芳烃脱烷基的方法有哪几种?工业上主要应用是什么? 烷基芳烃1 催化脱烷基 2 催化氧化脱烷基 3 加氢脱烷基

烷基苯的水蒸气脱烷基法 用于生产乙苯,异丙苯,十二烷基苯 如何从C8芳烃中分离出邻二甲苯和乙苯?

邻二甲苯的分离;沸点相差5.3度,精馏法分离115-200快塔板 两塔串联操作,回流比7~10 乙苯的分离;300~400块塔板,三塔串联操作,釜压0。35~0。40Mpa 回流比50~100

又如何把对、间二甲苯进行分离?简述分离原理。对、间二甲苯的分离

由于对二甲苯与间二甲苯的沸点差只有0.75℃,难于采用精馏方法进行分离。目前工业上采用的方法主要有深冷结晶分离法、络合萃取分离法、模拟移动床吸附分离法。 氧化反应有哪些特征

1 反应放热量大 2 反应不可逆 3 氧化途径复杂多样 4 过程易燃易爆 工业上常用的均相催化氧化可分哪两类?它们的主要差别是什么?

催化自氧化 配位催化氧化 反应机理不同:配位催化氧化反应,催化剂有中心金属例子与配位体构成,过度金属离子与反应物形成配位键并使其活化,使反应物氧化,而金属离子或配位体被还原。还原态的催化剂再被分子氧氧化成初始态。

催化自氧化是:通过金属离子的单电子转移引起链引发和氢化过氧化物的分解来实现氧化 6.简述丙烯腈氨氧化合成丙烯腈的工艺流程,在反应部分中为何要除去未反应的氨?回收部分中为何要采用水为吸收剂,粗丙烯腈精制加对苯二酚、醋酸、二氧化硫的目的是什么,粗乙腈为何精制较难?

1二氧化碳与氨反应生成碳酸氢铵,以及自聚产物会堵塞管道,碳酸氢铵在吸收液热解时分解为二氧化碳和氨,然后再冷凝器中有合成碳酸氢铵造成堵塞,各种加成反应导致了丙烯腈和HCN的损失,降低了回收率,因此氨必须除去。2水无毒价廉。(1)易于从裂解气中分离;(2)可以抑制原料中的硫对合金钢管的腐蚀;(3)可脱除炉管的部分结焦;(4)减轻了炉管中铁和镍对烃类气体分解生碳的催化作用;(5)稳定炉管裂解温度;(6)降低烃分压的作用明显。3回收精制部分的丙烯腈易于自聚,阻塞管路因此加入阻聚剂,气相时采用二氧化硫,液相时采用醋酸,4乙腈的精制需物理化学方法并用,过程复杂

非均相催化氧化与均相催化氧化有何不同之处?

1,固体催化剂的活性温度较高2反应物料早反应器中流速快,停留短,单位体积的反应器生产能力高3反应过程影响因素较多,反应不仅与催化剂的组成有关还与其结构有关,同时催化剂的床层间传热,传质过程复杂,对目标产物的选择性和设备的运作由有很大影响4反应物料与空气或氧气的混合物存在爆炸极限问题,工艺及操作中要重视安全问题

7. 定床、流化床反应器结构优缺点有哪些?何为“热点”,工业上如何来解决“热点”的

危害?优缺点;固体床反应器优点;气体在床层间流动接近于平推流,返混较小,特别适用于有串联式深度氧化副反应,可抑制串联副反应,提高选择性,同时,固体床反应器对催化的强度和耐磨性能要求低,缺点;结构复杂,催化剂装卸困难,空速较小,生产能力比流化床小。流化床反应器;反应器结构简单,催化剂装卸容易,空速大,具有良好的传热速率,反应期内的温度均一,温差小,反应温度易于控制,因易返混,原料组成可稍高于爆炸下限,提高反应物的浓度和生产能力。缺点1催化剂损耗较多,轴向混合引起返混,影响反应速度,转化率降低,选择性下降必须延长停留时间,3气体通过时可能有会接触不良传热恶化导致转化率降低。反应器内沿轴向温度分布有以最高温度点,成为热点。解决方法;1,加入微量抑制剂,是催化剂部分中毒来控制活性2反应管进口段装填惰性载体稀释的催化剂或部分老化的催化剂,以降低入口段的反应速率和放热速率3采用分段冷却法 8、当以萘为原料生产苯酐时,萘在空气中的质量浓度达80~120g/m(标准状态),处在爆炸极限内,生产中如何避免爆炸的发生?进入装催化剂管之前的空间要尽量的缩小,反应器壁厚略为加大,并装备防爆膜,安全阀,采用大热容催化剂,使用高线速防静电措施 9. 何为爆炸极限?何为氧的极限浓度?选择性氧化过程中,烃类及其衍生物的气体或蒸汽

与空气或氧气形成混合物,在一定的浓度范围内,由于引火源作用,该混合物会自动迅速的发生支链连锁反应,导致极短时间内内体系温度压力迅速升高,导致爆炸,称为爆炸极限。

试从化学热力学的方法来分析比较在1000K时苯发生如下两反应时哪个反应占优势?并

说明含苯较高的原料在1000K时进行裂解的过程,主要趋向是增产乙烯还是增大结焦趋向。

?由吉布斯自由能可以得出结论,

下反应自发进行,所以趋向于增大结焦 裂解过程中是如何结焦和生炭的?

不同的温度下生碳结交反应经历着不同的途径,在900~1100以上主要是通过省城乙炔的中间阶段,而在500-900度主要是通过省城放听的中间阶段,生碳结焦反应是随温度提高反应时间延长,随时间延长单环芳烃转化为多环芳烃,进而转化为稠环芳烃,由液体焦油转化为固体沥青,进一步转化为焦炭

。 。何为深冷分离法? 何为冷箱?前冷流程和后冷流程是如何来提高乙烯回收率的?深冷分离法:深冷分离法又称低温精馏法,实质就是气体液体化技术。通常采用机械方法,如用节流膨胀或绝热膨胀等方法,把气体压缩、冷却后,利用不同气体沸点上的差异进行精馏,使不同气体得到分离。

2. 后冷仅将塔顶的甲烷氢馏分冷凝分离而获富甲烷馏分和富氢馏分,此时裂解气是经过塔

顶精馏后才脱氢的。前冷是将塔顶馏分的冷量将裂解气预冷,通过分凝将裂解气中大部分氢和部分甲烷分离,这样使得 氢气/甲烷 下降,从而提高了乙烯的回收率。 2.芳烃转化反应类型,反应机理,芳烃转化反应采用哪几种催化剂?

催化剂;酸性卤化物,AlBr3 AlCl3 BF3固体酸1浸附在是和载体上的质子酸,硫酸磷酸氢氟酸2浸附在适合载体上的酸性卤化物AlCl3,AlBr3 BF3 FeCl3 ZnCl2 TiCl4 3混合氧化物催化剂SiO2—Al2O3 4 贵金属-氧化硅-氧化铝催化剂 4分子筛催化剂 zzsm-5分子筛催化剂

3.甲苯歧化主副反应

催化剂有哪三个基本些特征,它在化工生产中起到什么作用? 在生产中如何正确使用催化剂?特征;① 催化剂参与了反应,但反应终了时,催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。② 催化剂只能缩短达到化学平衡的时间(即加速作用),但不能改变平衡。③ 催化剂具有明显的选择性,特定的催化剂只能催化特定的反应。作用 ;1提高反应速率与选择性 2 改进操作条件 3 催化剂有助于开发新的反应过程,发展新的化工技术。4催化剂在能源开发和消除污染中发挥着重要的作用 。

催化剂的选用:(1) 活性 指在给定的温度、压力和反应物流量(或空间速度)下,催化剂使原料转化的能力。催化剂活性越高:原料的转化率愈高;或反应温度愈低。 (2)选择性 反应所消耗的原料中有多少转化为目的产物。

选择性愈高:生产单位量目的产物的原料消耗定额愈低,也愈有利于产物的后处理。 催化剂的活性与选择性难以两全其美时:

? 若反应原料昂贵或产物分离很困难,宜选用选择性高的催化剂; ? 若原料价廉易得或产物易分离,则可选用活性高的催化剂。

(3)寿命 指其使用期限的长短,寿命的表征是生产单位量产品所消耗的催化剂量,或在满足生产要求的技术水平上催化剂能使用的时间长短。 生产运行一定时间后,催化剂性能会衰退,导致产品产量和质量均达不到要求的指标,此时催化剂的使用寿命结束,应该更换催化剂。

催化剂的寿命受以下几方面性能影响: ① 化学稳定性指催化剂的化学组成和化合状态在使用条件下发生变化的难易。② 热稳定性指催化剂在反应条件下对热破坏的耐受力。③ 机械稳定性:指固体催化剂在反应条件下的强度是否足够。④ 耐毒性指催化剂对有毒物质的抵抗力或耐受力

催化剂中毒有暂时性和永久性两种情况:

暂时性中毒:可逆的,当原料中除去毒物后,催化剂可逐步恢复活性; 永久性中毒:不可逆的,催化剂上积碳可通过烧碳来再生。

无论是暂时性中毒后的再生,还是积碳后的再生,均会引起催化剂结构的损伤,致使活性下降。

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0

某一反应物的转化量转化率 X? 该反应物的起始量

单程转化率

全程转化率

选择性

转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。 收率

(3?15)Y?S?X


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