陕西科技大学机电工程学院过程装备与控制工程工业化学基础.docx
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陕西科技大学机电工程学院过程装备与控制工程工业化学基础
第1章合成氨原料气的制备
1.固体燃料气化:
是指用氧或含氧气化剂对固体燃料(指煤和焦炭)进行热加工,使其转化为可燃性气体的过程,简称为“造气”。
气化所得到的可燃性气体称为煤气,进行气化反应的设备称为煤气发生炉。
2.煤气种类:
空气煤气:
是以空气作为气化剂所制得的煤气。
其成分主要为氮和二氧化碳。
水煤气:
系以水蒸气为气化剂制得的煤气,主要成分为氢气和一氧化碳,两者含量之和可达到85%左右。
混合煤气:
以空气相水蒸气同时作为气化剂所制得的煤气,其配比量以维持反应能够自热进行为原则。
半水煤气:
以适量空气(或富氧空气)与水蒸气作为气化剂,所得气体的组成符合(co十H2)/Nz=3.1—3.2(摩尔比)以能满足生产合成氨对氢氧比的要求。
3.间歇式制取半水煤气的工作循环
(1)吹风阶段
由煤气发生炉底部送入空气,提高燃料层温度,吹风气放空。
(2)上吹制气阶段
水蒸气由炉底送入,经灰渣层预热、进入气化层进行气化反应,生成的煤气送入气柜。
随着反应的进行,燃料层下部温度下降,上部升高,造成煤气带走的显热增加。
因此,操作一段时间后需更换气流方向。
(3)下吹制气阶段
水蒸气自上而下通过燃料层进行气化反应。
煤气由炉底引出,经回收热量后送入气柜。
由于煤气下行时经过灰渣层温度下降,从而减少了煤气带走的显热损失,燃料层温度均衡。
(4)二次上改阶段
水蒸气自炉底送入,煤气炉底部的煤气排净,气作好安全准备。
目的是要将存在于为下一循环吹入空
(5)空气吹净阶段
目的是要回收存在于煤气炉上部及管道中残余的煤气,此部分吹风气亦应加以回收,作为半水煤气中N2的来源。
制气工艺条件:
提高燃料层温度的方法,增加吹风速度,延长吹风时间(降低含CO量)
5.烃类蒸气转化法是以气态烃和石脑油为原料生产合成氨最经济的方法。
具有不用氧气、投资省和能耗低的优点。
原理:
烃类蒸气转化系将烃类与蒸汽的混合物流经管式炉管内催化剂床层,管外加燃料供热,使管内大部分烃类转化为H2、co和coB。
然后将此高温(850一860℃)气体送入二段炉。
此处送入合成氨原料气所需的加N2空气,以便转化气氧化并升温至1000℃左右,使cH4的残余含量降至约o.3%,从而制得合格的原料气。
平衡温距
所谓平衡温距是指转化炉出口气体的实际温度与出口气体组成相对应的平衡温度之差,通常被称作“接近平衡温度差”,简称为“平衡温距”,用AT表示。
蒸汽转化催化剂:
由于烃类蒸气转化过程是在高温下进行的,且存在析碳问题,这样就要求催化剂除具有活性、高强度外,还要具有较好的热稳定性和抗析碳能力。
以镍活性最佳,以NiO状态存在的,其含量在4%一30%(单位质量催化剂的活性以镍的含量为15%一35%时最高。
)
空间速度:
(1)原料气空速表示每立方米催化剂每小时通过的含烃原料的标准立方米数(Nm3/m3.h)。
(2)碳空速以碳数为基准,用含烃原料中所有的烃类碳数都折算成甲烷的碳数,即每立方米催化剂每小时通过甲烷的标准立方米数或干摩尔数。
(3)理论氢空速假定含烃原料全部进行转化和CO变换,将其折合成H2,其中1Nm3CO相当于INm3的H2,1Nm3的CH4相当于4Nm3的H2。
因此,理论氢空速应指每立方米催化剂每小时通过理论H2的标准立方米数。
(4)液空速指每升催化剂每小时通过液态烃的升数。
只用于以液态烃类原料时。
6.甲烷蒸汽转化反应为什么要分段进行?
在加压操作条件下,相应地蒸汽转化温度应控制在1000℃以上。
因烃类蒸气转化反应为吸热反应,故应在高温下进行。
鉴于目前耐热合金钢管只能在800—900℃下工作,合成氨过程中不仅要有氢气,而且还应有氮气。
因此,工业上采用了分段转化的流程。
7.甲烷蒸汽为什么要加压转化?
答:
为了减少原料气的压缩功耗,加压的优点:
节约动力消耗;提高过星蒸汽热回收的价值;减小设备容积,降低投资费用。
8.一段反应与二段反应的区别及结构的区别?
(1)平衡温距不同:
一段在10-15℃间,二段在15-30℃间
(2)出口气体残余甲烷含量不同:
一段CH4<10%,二段CH4<0.5%(3)一段转化炉的受热程度受到棺材耐温性能的限制(4)转化炉结构不同:
一段转化炉
由若干根反应管相加热室的辐射段及回收热量的对流段两个主要部分组成。
反应管要长期处于高温、高压和气体腐蚀的苛刻条件下运行,需要采用耐热合金钢管。
二段转化炉与一段转化不同,这里加入空气燃烧一部分转化气以实现内部自热,同时也补入了必要的氮。
二段转化炉为一直立式圆筒。
壳体材质为碳钢,内衬耐火材料,炉底有水夹管。
第二章合成氨原料气的净化
硫容量:
单位质量脱硫剂所能脱除硫的最大数量
1.比较干、湿法脱硫的特点?
干法脱硫:
指采用固体吸收剂或吸附剂以脱除硫化氢或有机硫。
常见的干法脱硫有:
氧化铁法、活性炭法、钻—钥加氢和氧化锌法等。
特点:
由于固体脱硫剂硫容量有限,—般适于脱低硫且反应器体积较庞大。
虽然干法脱硫净化度高,并能脱除各种有机硫化物,但脱琉剂难于或不能再生,且系间歇操作,设备庞大。
因此不适于用作对大量硫化物的脱除。
湿法脱硫:
采用溶液吸收硫化物的脱硫方法通称为湿法脱硫。
适用于含大量硫化氢气体的脱除。
其优点之一是脱硫液可以再生循环使用并回收富有价值的硫磺。
脱硫效果没有干法脱硫好。
湿法脱硫方法,可分为化学吸收法、物理吸收法和物理—化学吸收法三类。
常见的有碳酸纳、氨水和醇胺溶液等吸收硫化氢的方法属化学吸收法,用冷甲醇吸收硫化氢的方法属物理吸收法。
依再生方式又可分为循环法和氧化法。
循环法是将吸收硫化氢后的富液在加热降压或气提条件下解吸硫化氢。
氧化法是将吸收硫化氢后的富液用空气进行氧比,同时将液相中的HS—氧化成单质硫。
2.氨水催化法
对苯二酚为催化剂,通常认为对苯二酚为还原剂,在碱性溶液中能被空气氧化为对苯醌:
3.改良ADA法
反应历程:
改良ADA法脱硫范围较宽,精度较高[H2S含量可脱至小于1×10—1,温度从常温到60℃间变化。
其成分复杂,溶液费用较高。
4.一氧化碳变换此反应过程中消耗的只是水蒸汽。
因此,一氧化碳变换既是原料气的净化过程,又是原料气制备的继续。
而残余的少量一氧化碳再通过其他净化方法加以脱除。
根据使用催化刑活性温度的高低,又可分为中温变换(或称高温变换)和低温变换。
中温变换是以Fe3O4为催化剂主体,反应温度为350一550℃,变换后气体中仍含有3%左右的CO。
低温变换是以铜或硫化钴-硫化钼为催化剂主体,操作温度为180一280℃,出口气中残余CO可降至0.3%左右。
5.为什么一氧化碳变换存在最佳温度?
答:
变换反应是一个可逆放热反应。
从反应动力学可知,温度升高,反应速度常数增大,而平衡常数随温度的升高而减小。
CO平衡含量增大,反应推动力将变小。
可见温度对两者的影响互为矛盾。
因此,对于一定催化剂和气相组成以及对应每一个转化率时,必定对应有——个最大的反应速度值。
与该值相对应的温度称为最适宜温度。
6.二氧化碳的脱除
物理吸收法是利用CO2能溶解于水或有机溶剂的特性进行操作的。
常用的方法有水洗法、低温甲醇法、碳酸丙烯酯法、聚乙醇二甲醚法等。
吸收能力的大小取决于co2在该溶液中的溶解度。
溶液的再生采用减压闪蒸法。
缺点:
由于选择性差,且仅以减压闪蒸的方法进行再生.一般CO2回收率不高.此法仅适用于CO2有富余的合成氨厂。
化学吸收法是用热碳酸钾、有机醇胺和氨水等碱性溶液作为吸收剂,实际上属于酸碱中和反应。
7.热碳酸钾脱除法
生成的KHCO3在减压和受热时分解吸出CO2,溶液重新再生为K2CO3循环使用。
脱碳应用最多的方法有:
以氦基酸为活化剂、五氧化二钒为缓烛剂的氨基乙酸法;以二乙醇胺为活化剂、五氧化二钒为缓蚀剂的改良热钾碱法;以二乙醇胺和硼酸的无机盐为活化剂、五氧化二钒为缓蚀剂的催化热钾碱法。
转化度:
再生度:
热碳酸钾脱除CO2的流程:
8.甲烷化法的中变-低变串联流程
变换工艺流程的设计,首先应依据原料气中CO含量高低来加以确定。
CO含量高,应采用中温变换。
这是由于中变催化剂操作温度范围较宽、而且价廉易得,使用寿命长。
当CO含量高于15%时,应考虑将反应器分为二段或三段变换。
其次是根据进入系统的原料气温度和湿含量,考虑气体预热和增湿,合理利用余热。
第三应将CO变换和脱除残余CO的方法结合考虑,如果CO脱除方法允许CO残量较高,则仅用中变即可。
否则,采用中变与低变串联,以降低变换气中CO含量。
1、基本有机化学工业的任务是什么?
指生产有机小分子化合物的工业部门。
进行的主要反应有裂解、氧化还原、加氢-脱氢、水解-水合和羰基化等。
产品有低级烯烃、醇、酸、脂和芳烃等
2、天然气中的甲烷化工利用主要有哪三条途径?
●经转化先制成合成气,或含氢很高的合成氨原料气,然后进一步合成甲醇、氨、高级醇和羰基化学品;
●经部分氧化制乙炔;
●直接制造化工产品,如制造炭黑、氢氰酸、各种氯甲烷、硝基甲烷、甲醇和甲醛。
3、催化裂化条件下,主要发生的化学反应?
●烷烃的的裂解,产物以C3、C4和中等大小的分子居多
●异构化、芳构化、环烷化,使裂解产物中异构烷烃、环烷烃和芳香烃的含量增多;
●氢转移反应(即烯烃还原成饱和烃),使催化汽油中容易聚合的二烯烃类大为减少
●聚合、缩合反应
4、催化重整过程所发生的化学反应主要有那几类?
六环环烷烃的脱氢;五元环烷烃异构化再脱氢;烷烃环化再脱氢;烷烃异构化;加氢裂化
5、加氢裂化过程发生的主要反应有哪些?
加氢裂化是催化裂化技术的改进,在临氢条件下进行催化裂化,可抑制催化裂化时的发生的脱氢缩合反应,避免焦炭的生成。
主要反应有加氢精制、加氢裂化。
加氢精制,以除去原料中的硫、氮、氧等杂质,和二烯烃,以改善加氢裂化所得的油料的质量;加氢裂化,在裂化活性较高的催化剂上进行裂化反应和异构化反应,最大限度的生产汽油和中间馏分油
6、基本有机化学工业中有关煤的化学加工方法有哪些?
焦化-气化-液化;热解-气化-发电;气化-合成-燃料;液化-燃料-气化;液化-加氢气化
7、什么叫烃类热裂解法?
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。
8、烷烃热裂解的一次反应主要有哪些?
脱氢反应:
R-CH2-CH3R-CH=CH2+H2
断链反应:
R-CH2-CH2-R’R-CH2=CH2+R’H
9简述在烷烃热裂解中,烷烃脱氢和断链难易的规律?
●同碳原子数的烷烃,C-H键能大于C-C键能,固断链比脱氢容易
●烷烃的相对稳定性随碳链的增加而降低
●脱氢难易与烷烃的分子结构有关,叔氢最易脱去,仲氢次之
●带支链的C-H键或C-C键,较直链的键能小
●低分子烷烃的C-C键在分子两端断裂比在分子链中央断裂容易,较大分子量的烷烃反之。
10、环烷烃热裂解的规律是什么?
Ø环烷烃热裂解易得芳烃,含环烷烃较多的原料,裂解产物中丁二烯、芳烃的收率较高,乙烯较低,单环烷烃生成乙烯、丁二烯、单环芳烃
Ø多环烷烃生成C4以上烯烃、单环芳烃
11、芳烃热裂解的反应类型?
芳烃不易裂解为烯烃,主要发生侧链断链脱H及脱H缩合反应。
芳烃的一次反应中,芳烃经脱氢缩合转化为稠环芳烃,再转化为焦炭。
固有:
脱H缩合、断侧链反应,脱氢反应、开环脱氢。
12、简述各类烃类热裂解的规律?
烷烃:
正构烷烃最利于乙烯、丙烯的生成,且烯烃的分子量越小,总产率越高。
异构烷烃的烯烃总产率低于同碳原子数的正构烷烃;
烯烃:
大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯;烯烃能脱氢生成炔烃、二烯烃,进而生成芳烃;
环烷烃:
环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应;
芳烃:
无烷基的芳烃基本上不易裂解为烯烃,有烷基的芳烃,主要是烷基发生断和脱氢反应,芳环不开裂,可脱氢缩合为多环芳烃,进而结焦
在高温下,烷烃和烯烃还会发生分解反应生成少量的碳。
13、烃类热裂解中二次反应有哪些?
二次反应则是指一次反应产物继续发生的后继反应乙烯、丙烯消失,生成分子量较大的液体产物以至结焦生炭的反应。
烃类的二次反应比一次反应更复杂,生成的高级烯烃还会进一步裂解成低级烯烃,低级烯烃相互聚合或缩合可转化为环烷烃、芳烃、稠环芳烃直至转化为焦。
烯烃加氢转化为烷烃,脱氢变为二烯烃或炔烃;芳烃经脱氢缩合转化为稠环芳烃进一步转化为焦;烷烃会进一步裂解成低级烷烃,最后转化为碳和氢。
二次裂解的结果是一次反应所得的低级烯烃转化为用途不大的裂解产物,使低级烯烃收率明显降低。
16、什么是PONA?
族组成——PONA值
适于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油
烷烃(paraffin)烯烃(olefin)
环烷烃(naphthene)芳烃(aromatics)
✓烷烃含量越大,芳烃越少,则乙烯产率越高
✓对于科威特石脑油,其烷烃、环烷烃及芳烃典型含量分别为72.3、16.3、11,大庆石脑油则为53、43、4
17、说明什么是芳烃指数?
答:
芳烃指数即美国矿务局关联指数(Bureau ofMinesCorrelationIndex),简称BMCI。
用以表征柴油等馏分油中烃组分的结构特性。
已知原料烃的体积平均沸点(tv,K)及其对水的相对密度(d剫,°C),用下式即可算出芳烃指数值:
正构烷烃的BMCI值最小(正己烷为0.2),芳烃则相反(苯为99.8),因此烃原料的BMCI值越小则乙烯潜在产率越高。
中东轻柴油的BMCI典型值为25左右,中国大庆轻柴油约为20。
18、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.
19、提高裂解温度、及缩短停留时间在烃类裂解生产乙烯中对产物的分布?
答:
无需赘述,见18题。
20、简述工业上采用水蒸气作为稀释剂的优点?
答:
易于与裂解气分离;当供热不稳时,可起到稳定温度的作用;抑制裂解原料中含硫对镍铬合金炉管的腐蚀;清焦作用H2O+CCO+H2
22、简述裂解气深冷分离的原理。
答:
在加压和冷却条件下将裂解气冷却到-101℃(高压法),使乙炔以上烷烃和烯烃冷凝为液体,与甲烷和氢气分开,然后再用精馏塔利用它们之间的沸点差,逐个将乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和C4馏分分开,从而得到聚合级高纯乙烯和聚合级高纯丙烯。
23、回答裂解气的深冷分离流程分为那几大部分?
答:
在深冷分离法中,按馏分切割不同,有以下几种分离流程:
A,顺序分离流程:
(Lummus)按C1、C2、C3、…顺序进行切割分离,流程顺序为:
压缩→脱甲烷→甲烷化→加氢→乙烯塔→脱丙烷→C3加氢→丙烯塔→脱丁烷。
B,前脱乙烷流程(Linde法);压缩→脱乙烷→加氢→脱甲烷→乙烯塔→脱丙烷→丙烯塔→脱丁烷
D前脱丙烷流程(三菱油化法),压缩→脱丙烷→脱丁烷→压缩→加氢→脱甲烷→脱乙烷→丙烯塔→乙烯塔。
24、简述前加氢与后加氢的各自的优缺点?
前加氢设备较少,深冷系统物料量减少,冷冻负荷减轻,适用于分离较重裂解气或含C4烃较多的裂解气。
后加氢技术较成熟,对裂解原料适应性强,流程较长,裂解气全部进入制冷系统,制冷量较大。
41、目前工业上,乙苯催化脱氢合成苯乙烯的反应器类型有哪两种?
其主要区别是什么?
1、在烃热解过程中应采用什么样的工艺条件以获得较高的乙烯收率?
为什么生产中要加入水蒸气?
该水蒸气起什么作用?
它与在绝热式反应器乙苯脱氢生产苯乙烯过程中加入水蒸气的作用有何异同?
答:
加水蒸气混合,使其总压大于大气压,避免爆炸。
原料的分压进一步降低,有利于提高乙烯的收率,另外水蒸气可事先预热到较高的温度,用作热载体将热量传递给原料烃,避免原料因预热温度过高,易在预热器中结焦;混入水蒸气也有助于防止碳在炉管中的沉积。
有何异同?
不知。
2、对裂解气进行急冷的目的是什么?
急冷方式有哪几种?
各有何优缺点?
请分别说明。
将答:
裂解气急冷以停止裂解反应,使裂解产物初步分离,在急冷与初分过程中回收废热。
直接急冷:
冷却介质(水、油)与裂解气直接接触,适用于极易结焦的重质烃
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,以提高蓄热能力
3、裂解气中含有哪些杂质(至少写出三种),它们各有什么危害?
除去的方法是什么?
请分别说明。
答:
酸性气体(H2S、CO2)、少量水分、炔烃、CO;来源于原料中、裂解反应过程生成
裂解气处理过程引入。
酸性气体:
不仅会腐蚀设备和管路,而且还会是脱炔催化剂中毒;水分和CO2在低温下结冰,堵塞管路;乙炔和丙乙炔的存在不仅使高纯乙醇和丙烯聚合时采用的催化剂中毒,而且还会在系统里自聚,生成液体产物绿油。
消除方法:
碱洗法,除H2S、CO2
乙醇胺法(吸收剂一乙醇胺MEA、二乙醇胺DEA)
用分子筛、氧化铝、硅胶、铁矾土等干燥水,物理吸附;
脱除炔烃方法;溶剂吸收法;催化加氢脱炔
4、平衡氧氯化法生产氯乙烯包括哪几个单元?
写出各反应的化学反应式。
乙烯液相加成氯化生成1,2-二氯乙烷;乙烯气相氧氯化生成1,2-二氯乙烷;1,2-二氯乙烷热裂解生成氯乙烯。
1. 石油的主要组成是什么?
常、减压蒸馏有哪几类?
答:
石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。
烃类即碳氢化合物,在石油中占绝大部分。
非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。
常、减压蒸馏有三类:
(1)燃料型
(2)燃料—润滑油型(3)燃料—化工型
4.石油的一次加工、二次加工介绍
答:
石油一次加工的方法为常压蒸馏和减压蒸馏。
石油的二次加工方法有:
(1)催化重整催化重整的原料是石脑油,催化重整装置能提供高辛烷值汽油,还为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供苯、甲苯、二甲苯等芳烃原料以及提供液化气和溶剂油,并副产氢气。
其催化剂是由活性组分(铂)、助催化剂和酸性载体(如经HCl处理的Al2O3)组成。
(2)催化裂化原料是直馏柴油、重柴油、减压柴油或润滑油馏分,甚至可以是渣油焦化制石油焦后的焦化馏分油。
获得的产品是高质量的汽油,并副产柴油、锅炉燃油、液化气和气体等产品。
催化剂是过去采用硅酸铝催化剂,目前采用高活性的分子筛催化剂。
(3)催化加氢裂化加氢裂化的原料油可以是重柴油、减压柴油,甚至减压渣油,另一原料是氢气。
催化加氢裂化系指在催化剂存在及高氢压下,加热重质油使其发生各类加氢和裂化反应,转变成航空煤油、柴油、汽油(或重整原料)和气体等产品的加工过程。
催化剂分为两类,即Ni、Mo、W、Co的非贵金属氧化物和Pt、Pd贵金属氧化物,均用硅酸铝加分子筛或氧化铝为载体。
非贵金属氧化物催化剂要先进行还原活化才有活性。
(4)烃类热裂解烃类热裂解主要目的是为了制取乙烯和丙烯,同时副产丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳烃及其他化工原料。
热裂解的原料较优者是乙烷、丙烷和石脑油。
5.化工生产过程包括哪些?
答:
化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制。
6. 化工生产过程的定义及工艺流程图是什么?
答:
将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。
工艺流程多彩用途是方法来表达,称为工艺流程图。
7. 进行工艺流程设计常用的三种方法是什么?
答:
三种方法是:
推论分析法、功能分析法、形态分析法。
8. 浓度、温度、压力对化学平衡、反应速率的影响?
答:
浓度根据反应平衡移动原理,反应物浓度越高,越有利于平衡向产物方向移动。
从反应速率式可知,反应物浓度越高,反应速率越快。
温度对于吸热反应,△H>0,平衡常数随着温度升高而增大,有利于反应,产物的平衡产率增加。
对于放热反应,△H<0,平衡常数随着温度升高而减小,平衡产率降低。
反应速率常数随温度升高而增加。
压力压力对液相和固相反应的平衡影响较小。
气体的体积受压力影响大,故压力对有气相物质参加的反应平衡影响很大,其规律为:
(1)对分子数增加的反应,降低压力可以提高平衡产率;
(2)对分子数减小的反应,压力升高,产物的平衡产率增大;(3)对分子数没有变化的反应,压力对平衡产率无影响。
在一定的压力范围内,加压可减小气体反应体积,且对加快反应速率有一定好处。
9. 什么是最佳反应温度?
答:
正、逆反应速率之差即为产物生成的净速率有一个极大值,此极大值对应的温度称为最佳反应温度。
10. 催化剂的作用?
催化剂的三个基本特征?
答:
催化剂的作用:
(1)提高反应速率和选择性;
(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可发挥重要作用。
催化剂的三个基本特征:
(1)催化剂是参与了反应的,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。
11. 反应过程的物料衡算和热量衡算的现实意义?
答:
物料衡算和热量衡算是化学工艺的基础之一,通过物料、热量衡算,计算生产过程的原料消耗指标、热负荷和产品产率等,为设计和选择反应器和其他设备的尺寸、类型及台数提供定量依据;可以核查生产过程中各物料量及有关数据是否正常,有否泄露,热量回收、利用水平和热损失的大小,从而查找出生产上的薄弱环节和瓶颈部位,为改善操作和进行系统的最优化提供依据。
1.什么是烃类热裂解?
答:
烃类的热裂解是将石油系烃类燃料(天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等)经高温作用,使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应,生成相对分子质量较小的烯烃、烷烃和其他相对分子质量不同的轻质和重质烃类。
2.烃类热裂解制乙烯可以分为哪两大部分?
答:
烃类热裂制乙烯的生产工艺主要由两部分组成,即原料烃的热裂解和裂解产物的分离。
3.在烃类热裂解系统内,什么是一次反应?
什么是二次反应?
答:
一次反应是指原料烃在裂解过程中首先发生的原料烃的裂解反应,生成目的产物乙烯、丙烯的反应属于一次反应,是希望发生的反应;二次反应则是指一次反应产物继续发生的后继反应,乙烯、丙烯消失,生成分子量较大的液体产物以至结焦生炭的反应属于二次反应,是不希望发生的反应。
4.用来评价裂解燃料性质的4个指标是什么?
答:
评价裂解燃料性质的4个指标如下:
①族组成—PONA值,PONA值是一个表征各种液体原料裂解性能的有实用价值的参数。
裂解原料油中的各种烃,按其结构可以分为四大族,即链烷烃族、烯烃族、环烷烃族和芳香族。
这四大族的族组成以PONA值来表示,其含义如下:
P—烷 烃(Paraffin);O—烯烃(Olefin);
N—环烷烃(Naphtene);A—芳烃(Aromatics)。
②氢含量,根据氢含量既可判断该原料可能达到的裂解深度,也可评价该原料裂解所得C4和C4以下轻烃的收率。
氢含量可以用裂解原料中所含氢的质量