煤化工技术及装备复习题Word文档下载推荐.docx
《煤化工技术及装备复习题Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤化工技术及装备复习题Word文档下载推荐.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
3、炼焦用煤主要有气、肥、焦、瘦煤，它们的煤化度依次增大，挥发分依次减小。
4、炼焦化学产品包括焦炭、焦炉煤气和煤焦油。
5、焦炭是以炭为主要成分的银灰色的棱块固体，内部有纵横裂纹，沿焦炭纵横裂纹分开即为焦块，其含有微裂纹，沿微裂纹分开，即为焦体，其由气孔和气孔壁组成，气孔壁即为焦质。
6、焦炭按用途可分为冶金焦、铸造焦和电石焦。
7、高炉焦的作用主要有三种，即供热燃料、还原剂和疏松骨架。
8、焦炉火道联结方式有双联式、两分式和跨顶式。
9、实现焦炉火道高向加热均匀的方法有高低灯火、废气循环和分段燃烧。
10、焦炉加热煤气管道附件有煤气混合器、煤气开闭器、水封槽、调节旋塞、交换旋塞和小孔板。
11、建国以来我国自行设计的焦炉主要有JN43、JN55、JN60型等，可供不同规模的焦化厂选用。
12、常用砌筑焦炉的耐火砖有：
硅砖、粘土砖、高铝砖和镁砖等。
13、焦炭的分级取决于用户需要，通常分为块度大于40mm、25～40mm、10～25mm及小于10mm的等级。
14、焦炭筛分设备有辊轴筛和共振筛。
15、炼焦化学产品中的粗煤气冷却采用管壳式冷却器，有立管和横管式，管间走煤气，管内走冷却水。
横管式比立管式优越。
16、炼焦化学产品回收过程中从初冷器出来的煤气，在回收有用物质之前，需要进行脱焦油雾、脱萘和脱硫的净化过程。
17、清除煤气中焦油雾的方法和设备很多，小型焦化厂采用效率不高的旋风式、钟罩式或转筒式的捕焦油器。
多数焦化厂采用电捕焦油器。
18、我国焦化厂煤气除萘油吸收法所用吸收剂主要是焦油洗油。
19、煤气脱硫的方法有干法脱硫和湿法脱硫两大类。
20、焦炉煤气脱硫的方法在不断地改进。
最初用的是砷碱法和氧化铁干箱，后来逐步改为改良，主要设备是脱硫塔和再生塔。
21、吡啶碱不仅是重要的医药原料，可生产维生素、口服避孕药等，而且是合成纤维的高级溶剂，应予以回收。
22、回收煤气中氨的方法主要有三种：
我国大部分焦化厂采用的是饱和器法生产硫酸铵；
国外的弗萨姆法生产无水氨；
无饱和器法或酸洗法生产硫酸铵。
23、粗苯的回收方法有洗油吸收法、吸附法和加压冷冻法。
24、煤气最终冷却和除萘流程主要有三种：
最终冷却和机械除萘、最终冷却和焦油洗萘、最终冷却和油洗萘。
25、粗苯精制的方法主要有：
酸洗净化法和加氢精制法两种。
我国焦化厂广泛采用的是前者，但此法制取的苯类产品纯度不高。
26、制取古马隆.茚树脂的原料，是重苯和焦油蒸馏所得的脱酚和脱吡啶后的酚油。
27、焦油蒸馏的主要设备是管式加热炉、蒸发器和馏分塔。
28、精萘生产的方法有压榨法、硫酸洗涤法和分步结晶法。
29、从粗蒽或一蒽油中分离出蒽，工业用的方法主要有溶剂法和蒸馏溶剂法。
前者我国应用较多，后者在工业发达国家用的较多。
30、煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。
31、按气化炉内煤料与气化剂的接触方式分类煤炭气化工艺主要有固定床气化、流化床气化、气流床气化和熔浴床气化。
32、从工艺角度讲，目前国际上主要集中于加压干法或水煤浆湿法加料的气流床气化技术及工艺的开发。
33、加压固定床/移动床气化工艺的用户包括美国大平原气化，德国东部、美国IGCC示范厂、南非及中国一些用户，主要用于生产化工合成气和城市煤气。
34、目前国际上采用的流化床气化工艺包括常压Winkler、Lurgi循环流化床，加压HTW、U-gas、KRW等工艺。
35、目前国际上开发出的气流床气化工艺主要包括干法加料的K-T、Shell-Koppers、ShellPrenflo、GSP和水煤浆加料的Texaco、Destec等。
36、按气固相间相互接触的方式不同，气化炉主要分为固定床、流化床和气流床等。
37、煤的机械强度是指煤的抗碎、耐压和耐磨的物理综合性能。
38、目前国内外用于煤液化研究和工艺的催化剂种类很多，通常按其成本和使用方法的不同，分为廉价可弃型和高价可再生型催化剂。
39、大量的实验表明，金属硫化物的催化活性高于其它金属化合物，因此无论是铁系催化剂还是钼系催化剂，在进入系统前，最好转化为硫化态形式。
40、煤直接液化所得的产物粗油中含有各种固体残渣，欲得煤液化油，需要将这些固体残渣从粗油中分出，分离技术主要有以下几种：
过滤、反溶剂法、超临界萃取脱灰、真空闪蒸。
41、FT合成反应十分复杂，可以通过控制反应条件和H2/CO比，在高选择型催化剂作用下，调整反应产物的分布。
其基本反应是一氧化碳加氢生成脂肪烃。
42、煤间接液化技术的核心是FT合成。
43、FT合成法的工艺流程十分清晰，依次可分为五部分：
煤的气化，合成气净化，FT合成，产物分离和产品精制，排污控制。
FT合成工艺的关键在于合成反应器内的反应过程。
44、20世纪八十年代中国科学院山西煤炭化学研究所提出了传统的FT合成与沸石分子筛相结合的固定床两段合成工艺，简称为MFT（ModifiedFT）法。
45、间接液化工艺的核心设备是FT合成反应器，从SASOL公司煤液化厂的发展可看出，其合成反应技术经历了固定床反应器技术阶段（1950-1980）、循环流化床反应器阶段（1970-1990）、固定流化床反应器阶段（1990-）和浆态床反应器阶段（1993-）。
46、目前常用的低压甲醇合成工艺主要有ICI和Lurgi低压合成工艺和三相流化床合成工艺。
47、甲醇转化成汽油的原理并不复杂，首先是甲醇发生放热反应，生成二甲醚和水，然后二甲醚和水又转化为轻烯烃，然后至重烯烃。
在催化剂选择作用下，烯烃可以重整得到脂肪烃、环烷烃和芳香烃，但一般所得烃的碳原子数不会超过10。
48、文献介绍，经过煤气化、合成甲醇及MTG工艺将煤转化为油的总热效率低于其他的煤液化工艺。
49、目前生产二甲醚的工艺路线很多，工艺上应用的主要是甲醇气相催化脱水工艺和合成气直接合成二甲醚工艺。
50、目前国内所采用的醋酸生产工艺有乙醇氧化法、乙烯氧化法、丁烷和轻质油氧化以及甲醇羰基化法。
甲醇羰基化法是目前世界上生产醋酸的主要方法。
51、制备甲醛的方法有多种，如甲烷氧化、甲醇脱氢氧化、乙烯氧化等。
其中甲醇脱氢氧化又分为银法和铁钼法。
三、
1、完成部分气化技术比较表格特点项的填写
气化技术
特点
煤气热值
/kcal·
m-3
煤气用途
固定床
鲁奇炉
加压，可用褐煤，煤气热值较高，可远距离输送
2500
合成气、城市煤气
流化床
Winkler
常压，可用褐煤，碳转化率低，气化强度不高，已很少新建
2200~2500
合成气
高温
加压，与常压Winkler炉相比提高了碳转化率和煤气产量
合成气、
代用天然气
U-gas
低压，煤种适应性广，可降低灰渣含碳量，提高碳转化率
发电、工业燃气
KRW
加压，煤种适应性广，碳效率高，环境影响小。
缺点是消耗的循环煤气量大
1000~1200
发电
气流床
Texaco
加压，湿法进料，煤种适应性广，气化效率高，煤转化率高，环境影响小，但氧耗较高
合成气、发电
Destec
加压，湿法进料，煤种适应性广，生产能力大，氧耗低，产率高
IGCC
Prenflo
加压，煤种无限制，煤气中有效成分CO+H2含量比K-T法更高，碳转化率高，环境影响小，生产能力大
2800
Shell
加压，煤种无限制，煤气中有效成分CO+H2含量高，环境影响小，单炉生产能力大
2、完成各种气化炉操作特点表格的填写
固体颗粒的工作状态
固定，床层高度基本不变
悬浮沸腾，但留在床层内而不流出
均匀分散到气化剂中，并与气化剂一起流出
原料煤粒度
及其加入方式
6～50mm的块煤或焦煤，由上部加入
3～5mm的煤粒，由上部加入
粉煤（70%以上通过200目），与气化剂从下部并流加入
气化剂加入方式
由气化炉底部鼓入
与煤粒从下部并流加入
炉内情况
煤焦与产生的煤气、气化剂与灰渣都进行逆向热交换
煤与气化剂传热快，温度均匀
煤与气化剂在高温火焰中反应
煤气与灰渣出口温度
不高
接近炉温
灰渣排出状态
液态或固态
固态
熔化态
碳转化率
高
低
四、看图说明复习题
1、下图是饱和器法生产硫酸铵的工艺流程，请按序号指出所用设备。
1-煤气预热器；
2-饱和器；
3-除酸器；
4-结晶槽；
5-离心机；
6-螺旋输送机；
7-沸腾干燥器；
8-送风机；
9-热风机；
10-旋风器；
11-排风机；
12-满流槽；
13-结晶泵；
15-母液槽；
16-硫铵槽；
17-母液泵；
18-细粒硫铵槽；
19-硫铵包装机；
20-带运机；
21-硫酸高位槽。
2、下图是日本NEDOL煤直接液化工艺流程，请说明其流程及优点。
NEDOL工艺是20世纪80年代日本在“阳光计划”的研究基础上开发的一项直接液化工艺，在流程上与美国的EDS工艺十分类似，都是先对液化重油进行加氢后再作为循环溶剂。
主要不同是其在煤浆加氢液化过程中加入铁系催化剂（合成硫化铁或天然硫铁矿），并采用更加高效和稳定的真空蒸馏的方法进行固液分离。
其工艺流程为：
从原料煤浆制备工艺过程送来的含铁催化剂煤浆，经高压原料泵加压后，与氢气压缩机送来的富氢循环气体一起进入到预热器内加热到387~417℃，然后进入高温液化反应器内，操作温度为450~460℃，压力为16.8~18.8MPa。
反应后的液化产物送往高温分离器、低温分离器以及常压蒸馏塔中进行分离，得到轻油和常压塔底残油。
后者经加热后送入真空闪蒸塔，分离得到重质油和中介油及残渣。
其中重质油和部分用于调节循环溶剂量的部分中质油作为加氢反应器，反应器内部的操作温度为290~330℃，反应压力为10.0MPa，催化剂为Ni-Mo/Al2O3。
总的来说，NEDOL工艺由于对EDS做了改进，其液化油的质量要高于美国EDS工艺，同时操作压力低于德国的IGOR工艺。
3、下图是Arge固定床反应器的合成工艺流程图，请说明其流程及优点。
纯合成气与循环气以1：
2：
3比例混合，压缩到2.45MPa后进入反应器。
反应器内温度为220-235oC。
在反应器底部由分离器流出蜡类物质，气体产物流进换热器，在底部分出冷凝液，然后气体再经过两个冷凝器，在分离器中分出轻油、水和有机氧化物。
4、下图是Synthol流化床合成工艺流程图，请说明其流程及优点并按序号指出设备名称和主要物料名称。
当装置新开车时，需要点火加热反应气体。
当转入正常操作后，气体通过与重油循环油换热，升温至160oC，然后进入反应器的水平进气管，与沉淀室下来的热催化剂混合，进入提升管和反应器内进行反应，温度迅速升至320-330oC。
部分反应热由循环冷却用油移出。
产物气体通过热油洗塔，析出的重油部分为循环油加热反应器，其余作为重油产物。
在热油洗塔顶部出来的气体产物经过洗涤分离进一部冷凝成轻油、水和有机氧化物。
与Arge不同，这里余气经过洗涤加压后，作为循环气进入反应器。
五、简述复习题
1、焦炉护炉设备的主要作用是什么？
利用可调节的弹簧势能，连续不断地向砌体施加数量足够、分布合理的保护性压力，使砌体在自身膨胀和外力作用下，仍保持完整、严密，从而保证焦炉正常生产。
2、筑炉砖选择硅砖时要注意什么？
1尽可能选择磷石英含量高的硅砖；
2应用致密性（又称高密度）的硅砖；
3减小炭化室墙的厚度。
3、何谓焦炉加热制度？
是指在焦炉加热时，应认真控制的一些全炉性温度、压力和流量等指标。
主要有：
结焦时间、标准温度、机焦侧煤气流量、支管压力、孔板直径、烟道吸力、标准蓄热室顶部吸力、进风口开度、空气过剩系数等。
当结焦时间改变时，其它指标都要作相应调整，且要相对稳定。
4、干法熄焦与湿法熄焦相比有何优点？
1有效地利用焦炭的热量且避免了环境污染；
2提高了焦炭质量；
3提高了焦炉的生产能力。
5、炼焦新技术可分为哪两部分？
一是为扩大炼焦煤源，对配煤的予处理技术，如增加堆比重的有掺油、捣固、装炉煤的干燥、预热、与型煤混装等，增加煤料胶质体的有添加粘结剂或人造粘结煤。
减少收缩裂纹的如添加瘦化剂等；
二是型焦。
6、改良
改良蒽醌二磺酸钠（，在我国应用较多。
本法具有脱硫效率高（可达99%以上），对H2S含量不同的煤气适应性较大，溶液无毒性，操作压力和温度适应范围较广，设备腐蚀较轻及所得的硫磺质量较好等优点。
7、粗苯精制的目的是什么？
粗苯精制的目的是获得苯、甲苯、二甲苯等纯产品。
它们都是有用的化工原料，如苯是有机合成的基础原料，从苯出发，可以制成苯乙烯、苯酚和丙酮等化工产品，进一步还可制得合成纤维、橡胶、树脂等材料，还可以合成染料、农药等多种产品。
8、粗苯精制的莱托加氢机理是什么？
是对轻苯或BTX馏分（苯、甲苯和二甲苯的混合馏分）进行气相催化加氢，其作用是将所含的杂质，如不饱和物、噻吩等有机硫化物及吡啶碱等含氮化合物等转化为相应的饱和烃而除去；
将苯的同系物加氢脱烷基，转化为苯及低分子烷烃。
此法的主反应是加氢脱硫和加氢脱烷基；
还有一些副反应，如饱和烃加氢裂解、不饱和烃加氢和脱氢、环烷烃脱氢和生成联苯等。
9、如何从粗苯精制过程中的初馏分中提取环戊二烯？
初馏分中的主要成分是CS2和环戊二烯，由于它们的沸点很接近，不能用精馏的方法将它们分离。
为此，先使环戊二烯生成二聚体，然后再与CS2等进行分离，最后二聚体解聚，得环戊二烯。
10、沥青的类型和用途是什么？
按沥青的软化点不同，可将其分为软、中温和硬沥青，它们的软化点分别为40～55℃、65～90℃和大于90℃。
将中温沥青回配蒽油可得软沥青。
软沥青用于建筑、铺路、电极炭素材料和炉衬粘结剂，也可用于制碳黑或作燃料用；
中温沥青可用于制油毡、建筑物防水层、高级沥青漆、制取沥青焦或延迟焦及改质沥青，以满足电炉炼钢、炼铝及炭素工艺的需要，还可作为电极粘结剂，称为电极沥青。
硬沥青可用于生产低灰沥青焦、软化点高于200℃的超硬沥青，可作为铸钢模用漆。
11、煤炭气化技术主要用于什么领域？
①化工合成原料气②工业燃气③民用煤气④冶金还原气
联合循环发电燃气
燃料油合成原料气和煤炭液化气源
煤炭气化制氢
煤炭气化燃料电池。
12、目前国内煤气化技术发展中存在的主要问题是什么？
①普遍采用传统的常压固定床气化工艺，技术落后，气化效率低，污染严重。
②大型气化技术均靠引进。
国家在加压固定床、加压流化床水煤浆气化等方面已有工业示范。
但国产化大型气化技术远不能满足市场需求，有的技术只能达到跟踪国际发展趋势的水平。
③先进的煤气化技术在提高煤炭利用率、减少环境污染方面的潜力很大，但技术开发时间长、风险大，建设投资高、周期长，工程建设投资大。
13、IGCC技术的特点是什么？
1燃料的适应性广。
对于干粉加料系统，适合从无烟煤到褐煤的所有煤种。
2IGCC具有联合循环的特点，因此具有较高的循环热效率。
3对环境污染小，废物回收利用的条件好。
4节水。
IGCC电站的耗水量只有常规火力发电厂的一半左右。
5可实现气化与发电、合成化学品等多种联合。
14、我国煤气化今后的发展方向主要表现在哪些方面？
（1）逐步改造和淘汰中小规模和落后的煤气化工艺；
（2）加快发展大规模高效煤炭气化工艺，主要用于化工合成、联合循环发电、煤炭液化等。
（3）考虑到中国地下气化技术的特点，今后一个时期研究开发趋势主要是气化遗留地下的煤炭、煤柱或其它呆滞煤，这样既可利用现有巷道、通风、排水设施等，又可回收煤炭资源。
15、中国神华煤液化项目最终确定为何种技术方案与工艺流程？
采用溶剂全加氢的技术方案（TOP－NEDOL流程），也就是将HTI工艺的优点与日本提出的TOP-NEDOL工艺的优点进行结合。
此一方案可改善煤液化装置运行的平稳性。
具体工艺流程可描述为：
煤浆与催化剂混合后进入到煤液化反应器中，经两级反应将煤转化为轻质油品，经过高低压闪蒸处理后，经减压塔分馏出最重的组分，称作残渣（内含50％的固体颗粒物）；
其余的所有的煤液化全馏分油一并进入到稳定加氢装置进行处理，产物进入分馏塔分馏得到轻、中、重三个馏分，全部的重馏分和少量的中馏分混合后循环回煤液化装置配煤浆，轻馏分和大部分的中馏分则需进一步的改质。
16、国内外典型的直接液化技术有哪些？
1德国IG和IGOL工艺；
2美国H-Coal、CTSL和HTI工艺；
3美国EDS工艺和日本NEDOL工艺。
17、煤炭液化技术在中国有广阔的发展前景，主要有哪些因素？
（1）中国有丰富的可供煤炭液化的煤炭资源。
（2）中国石油资源短缺。
预测到2020年中国石油短缺需求在4亿吨以上，届时中国生产的能源只有1.8～2.0亿吨。
煤炭液化技术是多元化解决中国石油短缺的重要途径之一。
（3）地方积极性高。
一些富煤缺油省急切希望煤炭液化技术能在当地商业化，一方面解决石油资源短缺，另一方面可以带动地方经济的发展。
中国坑口煤炭价格、劳动力价格、设备价格等都较低廉，是中国发展煤炭液化技术的一个有利条件。
（4）中国政府非常重视石油资源短缺技术。
煤炭液化技术的开发应用可以改变中国终端能源消费结构，减少因燃煤造成的环境污染，其意义重大。
国家支持煤炭液化商业化示范厂的建设，预计到2020年国内将建成数个煤炭液化工厂，并形成煤转化加工的一个新产业。
六选择题复习
1.在我国的能源结构中，（A）的储量及产量均居首位。
A．煤B．石油C．天然气
2.炼焦是应用最早的煤化工工艺，我国的第一座炼焦化学厂建成于（B）年。
A．1920B．1925C．1930
3.在炼焦过程中，产量最高的产品是（A）。
A．焦炭B．焦炉煤气C．煤焦油
4.高炉炼焦在炼铁的过程中的作用主要有三种，即供热燃料、（C）和疏松骨架。
A．催化剂B．氧化剂C．还原剂
5.内蒙古探明的煤储量居全国首位，其中主要煤种为（B）。
A．烟煤B．褐煤C．无烟煤
6.分析用煤样的粒度为（C）。
A．3mmB．1mmC．0.2mm
7.神华集团公司经过对世界三大煤液化技术的比较，最终选择了（A）。
A．美国HTI工艺B．德国IGOR工艺C．日本NEDOL工艺
8.炼焦过程中配煤工业分析项目主要有（C）。
A．水分、灰分、挥发分和氧分
B．水分、固定碳、挥发分和硫分
C．水分、灰分、挥发分和硫分
9.我国宝山钢铁总厂使用的焦化类型为（A）。
A．新日铁M型焦炉B．JN43型焦炉C．大容积焦炉
10.不需要传热物体直接接触以及不需要介质就能传递热量的传热方式（C）。
A．传导传热B．对流传热C．辐射传热
11.以下关于直行温度测量的描述错误的是（A）。
A．在上升气流时进行测量
B．用焦炉煤气时，测火嘴和鼻梁砖之间的大砖温度，用高炉煤气时，测鼻梁砖的温度C．在换向5min或10min后开始测量
12.焦炉出焦由推焦车、拦焦车和熄焦车来完成，拦焦车的作用是（B）.
A．启闭机侧炉门和平煤小炉门、推焦和平煤等B．启闭焦侧炉门、导焦C．接受炭化室推出的红焦，然后送去熄焦，并将焦炭卸至焦台
13.从初冷器出来的煤气在回收有用物质之前，需要进行脱胶焦油雾、脱萘和（B）的净化过程。
A．脱氮B．脱硫C．脱水
14.粗苯的回收方法不包括（C）。
A．洗油吸收法B．吸附法C．常压冷冻法
15.粗苯精制的目的是获得BTX馏分，BTX馏分主要包括（B）等纯产品。
A．苯环戊二烯苯乙烯B．苯甲苯二甲苯C．噻吩二硫化碳二甲苯
16.（A）年，德国的柏吉乌斯进行的关于煤或煤焦油通过高温高压加氢生产液体燃料的研究，获得了世界上第一个煤直接液化专利。
A．1913B．1915C．1917
17.德国的新二段液化工艺（IGOR）的反应条件为温度470℃，压力（B）Mpa。
A．70B．30C．20
18.煤的间接液化技术的核心是（C）。
A．IGOR工艺B．MTG工艺C．FT合成法
19.FT合成反应十分复杂，可以通过控制反应条件和（B）比，在高选择性催化剂作用下，调整反应产物的分布。
A．H2O/COB．H2/COC．H2/CO2
20.重苯中含有的不饱和化合物主要有（C）、古马隆和茚。
A．苯B．乙烯C．苯乙烯
21.目前，我国焦化厂广泛采用的粗苯精制的方法是（A）。
A．酸洗净化法B．碱洗净化法C．加氢精制法
22.吡啶碱类产量约为焦油的（B）。
A．0.1%~0.5%B．0.5%~1.5%C．1.5%~2.5%
23.全世界焦油年产量约1700万吨以上，以俄罗斯、美国、日本、（A）和德国的产量较高。
A．中国B．法国C．
升级会员 