工艺学题库.docx

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工艺学题库

1.基本有机化学工业的主要任务是什么？

生产有机小分子化合物的工业部门，其主要部分也是石油化工，主要任务是利用自然界大量存在的煤、石油、天然气及生物质等资源，通过各种化学加工方法，制成一系列重要的基本有机化工产品，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。

2.如何进行工艺流程的组织？

化工过程的主要效率指标有哪些?

1：

化工生产工艺流程的组织

工艺流程的组织是化工过程开发和设计中的重要环节。

组织工艺流程需要有化学、物理的理论基础以及工程知识，要结合生产实践，借鉴前人经验。

同时，要运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。

2：

主要效率指标

（一）生产能力和生产强度

（1）生产能力指一个设备，一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量，或在单位时间内处理的原料量。

其单位为kg/h，t/d或kt/a，万t/a等。

（2）生产程度为设备的单位特征几何量的生产能力。

其单位为kg/h•m3，kg/h•m2等。

（二）转化率、选择性和收率（产率）

1转化率

2选择性：

指体系中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，用符号S表示。

3收率（产率）：

是从产物角度来描述反应过程的效率。

符号为Y，其定义式为

收率=转化率×选择性

3.按照煤化程度的不同，煤的性质和应用有哪些不同?

根据煤化程度分为：

泥炭，褐煤，烟煤，无烟煤。

泥炭性质：

煤最原始的状态，无菌、无毒、无污染，通气性能好，质轻、持水、保肥、有利微生物活动，增强生物性能，营养丰富，即是栽培基质，又是良好的土壤调解剂，并含有很高的有机质，腐殖酸及营养成份。

应用：

燃料，花卉用土，有机肥料等。

褐煤性质：

是煤化程度最低的矿产煤。

一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。

化学反应性强，在空气中容易风化，不易储存和远运。

应用：

发电厂的燃料，也可作化工原料、催化剂载体、吸附剂、净化污水和回收金属等。

烟煤性质：

煤化程度较大的煤。

外观呈灰黑色至黑色，粉末从棕色到黑色。

由有光泽的和无光泽的部分互相集合合成层状。

应用：

燃料、燃料电池、催化剂或载体、土壤改良剂、过滤剂、建筑材料、吸附剂处理废水等。

无烟煤性质：

是煤化程度最大的煤。

无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。

黑色坚硬，有金属光泽。

应用：

无烟煤块煤主要应用是化肥（氮肥、合成氨）、陶瓷、制造锻造等行业；无烟粉煤主要应用在冶金行业用于高炉喷吹。

4.石油的加工利用的途径有哪些？

什么是催化裂化、催化重整和加氢裂化？

途径：

常压蒸馏、减压蒸馏、催化裂化、催化裂化、催化重整

催化裂化是在催化剂作用下加热重质馏分油，使大分子烃类化合物裂化而转化成高质量的汽油，并副产柴油、锅炉燃油、液化气和气体等产品的加工过程。

催化重整是在含铂的催化剂作用下加热汽油馏分（石脑油），使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。

加氢裂化是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。

5.简要写出几种由生物制备的化学品的工艺。

（至少5种）

（1）维生素发酵生产工艺

（2）有机酸发酵生产工艺（3）氨基酸发酵生产工艺（4）多糖发酵生产工艺（5）抗生素生产工艺（6）葡萄酒酿造生产工艺（7）类胡萝卜素发酵生产工艺（8）微生物酶制剂生产工艺等。

（一）抗生素生产工艺

1.菌种

2.培养基：

（1）碳源

（2）氮源（3）前体（4）无机盐

3.发酵条件控制：

（1）糖的控制

（2）补氮（3）添加前体（4）PH控制（5）温度控制（6）通气和搅拌（7）泡沫控制

4.过滤5.青霉素的提取6.脱色处理7.精制

（二）氨基酸发酵生产工艺

1.淀粉水解糖的制备：

原料→调浆→糖化→冷却→中和、脱色→过滤→糖液

2.菌种

3.菌种扩大培养：

斜面培养→一级种子培养→二级种子培养—→发酵

4.发酵条件控制

5.谷氨酸分离提纯

6.谷氨酸精制味精

（三）微生物酶制剂的生产工艺

1.菌种

2.培养基：

（1）碳源

（2）氮源（3）无机盐（4）特殊添加剂

3.发酵条件控制：

（1）菌种培养

（2）温度控制（3）通气（4）泡沫的控制

4.酶的提取

（四）有机酸发酵生产工艺

1.碳源

2.菌种

3.工艺控制：

（1）原料处理

（2）培养基（3）磷酸果糖激酶（PFK）活性的调节（4）pH

4.碳酸钙中和法提取工艺的控制：

（1）发酵液预处理

（2）碳酸钙中和（3）酸解脱色（4）树脂净化（5）浓缩与结晶（6）干燥

（五）葡萄酒酿造生产工艺 

1.工艺流程 ：

进料→分选→破碎→去梗→调整成分→主发酵→分离→后发酵→换桶→新干红葡萄酒→陈酿→下胶→过滤→成品

2.工艺要点 ：

（1） 葡萄原料选择 

（2）主发酵 （3）分离 （4）发酵 （5） 陈酿  （6） 下胶澄清 （7） 精滤 

6.液相均相催化氧化在工艺上有哪些优缺点？

在工艺流程组织中应如何考虑？

优点：

1.条件比较缓和，有较高的选择性，可采用溶剂以缓和反应的进行和提高选择性。

2.反应热的除去比较方便，有些氧化过程可方便地利用反应物或溶剂的蒸发以移走反应热。

3.反应温度比较容易控制，温度分布比较均匀。

4.反应设备结构简单，成产能力较高。

缺点：

1.反应结构的腐蚀性往往比较严重；2.必须解决催化剂的回收问题；3.有些反应，主要是络合催化氧化，需用贵金属盐作催化剂。

7.简述氧化反应的特点，并阐述在工艺流程设计中应如何考虑这些特点？

（1）氧化反应是强放热反应

（2）反应途径多样化，副产品品种多（3）生产成CO2和水的倾向性大

工艺流程中须考虑热量的回收和合理利用，选用设备时，须考虑反应热的及时携出问题。

由于生成的主副产物品种多，集中度差，工艺流程中须考虑产物的分离次序、分离设备的选用或设计时要考虑是否能达到分离要求的问题。

为减少CO2和水的生成，应合理选择氧化剂和氧化催化剂并适时中止氧化反应。

8.简述硫铁矿制硫酸工艺并绘制工艺流程方框图。

硫铁矿经破碎、过滤后，通过皮运机将料输入沸腾炉进行燃烧，燃烧生成的SO2经重力除尘，旋风除尘，再依次通过文氏管、填泡塔、电除雾进行净化、降温。

净化后的SO2经干燥后再通过鼓风机送入转化，在钒触媒催化作用下，生成SO2，生成的SO3进入吸收塔，用浓硫酸进行吸收，生成成品硫酸，尾气用碱液进行喷淋中和处理后排放。

9.焙烧过程的目的是什么？

种类有哪些？

焙烧过程的目的是改变物料的化学组成与物理性质，便于下一步处理或制取原料气。

焙烧可分为六种类型：

（1）氧化焙烧；

（2）硫酸化焙烧；（3）挥发焙烧；（4）氯化焙烧；（5）还原焙烧；（6）氧化钠化焙烧。

10.二氧化硫催化氧化制酸工艺中为什么采取两转两吸工艺？

答：

采用两次转化,两次吸收的工艺称为“两转两吸”工艺,这一工艺可将SO2的总转化率提高到99.5～99.9%，反应速率快，最终转化率高。

这不仅最大限度地利用了SO2资源,而且也大大降低了硫酸厂尾气的治理难度,减轻了尾气对大气的污染（减轻尾气污染和尾气处理负荷）。

在“两转两吸”工艺中,有的第一次转化分三段,第二次转化分二段,这种流程称为“3+2”流程,与此相仿,工业上还有“3+1”“2+2”、“4+1”流程等,现在一般认为“3+2”流程较好。

11.合成氨生产主要分几个工序？

各部分任务如何？

主要生产过程：

（1）制气用煤或原油、天然气作原料，制备含氮、氢气的原料气。

（2）净化将原料气中的杂质：

CO、CO2、S等脱除到ppm级。

（3）压缩和合成合成氨需要高温、高压，净化后的合成气原料气必须经过压缩到15~30MPa、450oＣ左右，在催化剂的作用下才能顺利地在合成塔内反应生成氨。

12.天燃气蒸汽转化制合成气过程的基本原理与工艺流程如何?

天然气成分主要为CH4及烷烃,需要进行转化成合成气CO+H2,才能进一步制取化工产品,其转化化学反应平衡方程式如下：

水蒸气转化法

为在工业上实现天然气蒸汽转化反应，可采用连续转化和间歇转化两种方法。

①连续蒸汽转化流程这是目前合成气的主要生产方法。

在天然气中配以0.25％～0.5％的氢气，加热到380～400℃时,进入装填有钴钼加氢催化剂和氧化锌脱硫剂的脱硫罐，脱去硫化氢及有机硫，使总硫含量降至0.5ppm以下。

原料气配入水蒸气后于400℃下进入转化炉对流段，进一步预热到500～520℃,然后自上而下进入各支装有镍催化剂的转化管，在管内继续被加热，进行转化反应，生成合成气。

②间歇蒸汽转化流程亦称蓄热式蒸汽转化法。

采用周期性间断加热来补充天然气转化过程所需的反应热。

过程可分为两个阶段：

首先是吹风（升温、蓄热）阶段：

一部分天然气首先作为燃料与过量空气在燃烧炉内进行完全氧化反应，产生1300℃左右的高温烟气，经第一、二蓄热炉进入转化炉，从上而下穿过催化剂层，使催化剂吸收一部分热量。

同时，烟气中的残余氧与催化剂中的金属镍发生氧化反应放出大量的热，进一步提高床层温度。

烟气从转化炉底部出来时约850℃左右,经回收热量后放空。

然后是制气阶段：

作为原料的天然气与水蒸气经蓄热炉预热到950℃左右,进入催化剂床层进行蒸汽转化反应。

从催化剂床层出来的气体，温度约850℃左右，同样经回收热量后，存入合成气气柜。

13.工业脱硫的主要方法有哪些？

天然气为原料的厂和煤焦为原料的厂,脱硫工序安排的流程顺序为什么不同？

（1）按脱硫剂的状态可分为干法和湿法两种。

干法脱硫：

是用固体脱硫剂将气体中的硫化物吸收除掉

湿法脱硫：

用碱性物质或氧化剂的水溶液即液体脱硫剂吸收气体中的硫化物。

以煤为原料的煤气硫含量比较高，脱除煤气中的硫主要防止变换、合成触媒中毒同时也防止铜液生成硫化铜沉淀，增加铜耗。

所以，以煤为原料的企业将脱硫工序布置在造气后、变换以前，而且大部分采用湿法脱硫。

而以天然气为原料的合成氨装置，脱硫主要防止转化、造气、触媒中毒，也有防止变换、合成触媒中毒，同时也防止铜液生成硫化铜沉淀，增加铜耗的作用。

所以，脱硫工序一般布置在转化造气之前，且一般天然气中硫含量比较低，特殊情况除外。

所以一般选择干法脱硫。

14.脱CO2工序的基本原理和流程特点是什么？

能量消耗主要在哪个设备上？

热碳酸钾法脱碳

基本原理：

CO2（aq）+K2CO3（aq）+H2O（aq）=2KHCO3（aq）

流程特点

一段吸收、一段再生流程。

节省蒸汽，净化度高。

为了提高反应速度和增加碳酸氢钾的溶解度，吸收在较高温度（105-130℃）下进行，故称热碳酸钾法。

主要分脱碳和再生两部分，再生塔为主要耗能设备，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.甲烷化法脱碳的主要原理是什么？

甲烷化法催化剂操作调减由哪些因素决定？

甲烷化过程的主要作用是将混合气中对后续过程催化剂具有毒害作用的CO和CO2

转化为甲烷，以达到净化氢气、提升产品气热值、降低环境污染的目的。

原料气中少量的CO与CO在高温及催化剂的条件下，与H2发生反应，从而转化为甲烷气体达到去除杂质的目标。

CO和CO2甲烷化的原理如下:

CO+3H2→CH4+H2O+Q

CO2+4H2→CH4+2H2O+Q

影响催化剂使用寿命的因素有催化剂镍含量、使用压力、中毒、设备漏气、催化剂强度、升温还原不彻底等因素,影响催化剂活性的发挥。

16.氢气的来源有哪些？

答：

电解水，炼油厂重整装置等的炼厂气分离，烃类热烈解装置也副产氢气，焦炉煤气经变压吸附分离，及工业上常用的烃类水蒸气转化或部分氧化法制氢。

17.炔烃和烯烃在同一催化剂上加氢时，单独加氢和共同加氢时反应速度有何不同，为什么？

答：

在同一催化剂上单独加氢是烯烃速度大于炔烃，但当共同加氢时炔烃速这是因为共同存在是发生了吸附竞争，炔烃吸附能力强，大部分活性中心被炔烃所覆盖，所以炔烃加氢速度快。

18.催化加氢反应催化剂有哪些种类？

碳氢化合物的（仲、叔、伯）C-H键的氧化活性顺序？

为什么？

通常反应温度在150℃以下，多用Pt、Pd等贵金属催化剂，以及用活性很高的骨架镍催化剂；而在150～200℃的反应温度区间，用Ni、Cu以及它们的合金催化剂；在温度高于250℃时，多用金属及金属氧化物催化剂。

为防止硫中毒则用金属硫化物催化剂，通常都是在高温下进行加氢。

叔》仲》伯叔碳氢键键能最小，最容易被攻击

19.什么叫烃类热裂解？

烃类热裂解过程有何特点？

指出这些特点与工艺流程的组织有什么具体联系？

答：

烃类热裂解法是将石油系烃类原料（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，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其它分子

量不同的轻质和重质烃类。

烃类热裂解过程有何特点与联系：

①强吸热反应，且须在高温下进行，反应温度一般在750K以上；

②存在二次反应，为了避免二次反应，停留时间很短，烃的分压要低；

③反应产物是一复杂的混合物，除了气态烃和液态烃外，尚有固态焦的生成。

20.烃类热裂解制乙烯的分离过程中，裂解气为什么要进行压缩？

为什么要分段压缩？

答：

裂解气中许多组分在常压下都是气体，沸点很底，为了使分离温度不太底，可以适当提高分离压力。

多段压缩有如下好处：

节省压缩功；段与段中间可以进行降温，避免温度太高引起二烯烃的聚合；段与段中间也可便于进行净化和分离。

21.烃类裂解制乙烯的过程中，为什么要对裂解气进行脱酸性气体？

怎样进行脱除？

答：

酸性气体主要是指二氧化碳和硫化氢，另外还含有少量有机硫化物，这些酸性气体过多会对分离过程带来危害：

例如硫化氢会腐蚀管道和设备，使加氢脱炔催化剂中毒，使干燥用的分子筛寿命缩短，二氧化碳会结成干冰，会堵塞管道，他们对产物的进一步利用也有危害，所以必须脱除。

用碱洗法脱除；酸性气体量多时可以先用乙醇胺脱除，再用碱洗法彻底除去。

22.脱甲烷塔高压法和低压法有何优缺点？

答：

低压法分离效果好，乙烯收率高，能量消耗低。

低压法也有不利之处，如需要耐低温钢材、多一套甲烷制冷系统、流程比较复杂。

高压法的脱甲烷塔顶温度为—96℃左右，不必采用甲烷制冷系统，只需用液态乙烯冷剂即可，比甲烷冷冻系统简单。

此外提高压力可缩小精馏塔的容积，所以从投资和材质要求来看，高压法是有利的；但高压法因乙烯与甲烷相对挥发度接近而不易分离，运行能耗要高于低压法。

23.烃类热裂解制乙烯的过程中，管式裂解炉的辐射管为什么用变径管（前细后粗）比用均径管有好处？

24.烃类裂解制乙烯的过程中，为什么要对裂解气进行脱水？

怎样进行脱除？

答：

裂解气分离是在-100℃以下进行的，在低温下水能冻结成冰。

在一定的温度压力下，水能和烃类形成白色结晶水合物，与冰雪相似，这些水合物，在高压低温下是稳定的冰和水合物结在管壁上，轻则增大动力消耗，重则使管道堵塞，影响正常生产。

工业上是采用吸附方法脱水，用分子筛、活性氧化铝或硅胶作吸附剂。

25.烃类热裂解过程中为什么常用水蒸气做稀释剂？

答：

水蒸气除了能降低烃分压外，还有如下优点：

热容大，能稳定炉温，保护炉管；易于分离，便宜易得；可以抑制原料中的硫对合金钢裂解管的腐蚀作用；水蒸气在高温下有清焦作用；水蒸气的氧化性使金属表面的铁、镍形成氧化薄膜，减轻了铁和镍对烃类气体分解生碳的催化作用。

26.烃类热裂解制乙烯的过程中，结焦和生炭的机理有何不同？

答：

结焦是在较低的温度下（〈1200K〉通过芳烃缩合而成；生碳是在较高的

温度下（1200K）通过生成乙炔的中间阶段，脱氢为稠合的碳原子． 

27.烃类热裂解制乙烯的反应中，烷烃、环烷烃和芳烃各有什么反应规律？

烷烃：

①同碳原子数的烷烃，C-H键能大于c-c键能，断链反应比脱氢反应容易。

②烷烃分子的碳链越长，越容易发生断链反应。

③烷烃的脱氢能力与其结构有关，叔氢最易，仲氢次之，伯氢再次之。

④含有支链的烷烃容易发生裂解反应。

乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应。

环烷烃：

①侧链烷基比环烷烃容易裂解，长侧链中央的c-c键先断裂，含有侧链的环烷烃裂解比无侧链的环烷烃裂解的烯烃收率高。

②环烷烃脱氢反应生成芳烃，比开环反应生成烯烃容易。

③低碳数的环比多碳数的环难以裂解。

芳烃：

无侧链芳烃的裂解，基本不生成烯烃；有侧链芳烃的裂解，其侧链逐步断链及脱氢；芳环的脱氢缩合反应，主要生成稠环芳烃，直至结焦。

28.说明催化裂化和烃类热裂解的异同点。

答：

相同点：

都是主要发生脱氢和断链反应；

不同点：

催化裂化温度低，裂解程度低，而烃类热裂解裂解程度高，

催化裂化主要目的是生产高辛烷值汽油，而烃类热裂解主要目的是准备乙烯、丙烯并联产丁二烯等，

催化裂化需要催化剂，烃类热裂解不需要催化剂。

29.写出“三烯”和“三苯”的主要来源。

答：

乙烯、丙烯和丁二烯简称“三烯”，苯、甲苯、二甲苯工业上俗称“三苯”。

主要来源，工业上的乙烯主要来源于石油裂化（石油化工），丙烯来源于石油，是通过炼油厂提炼石油过程中蒸馏分离出来的烯烃，通过再提炼而得，还有一部分是通过对石油提炼出来的重油等物质进过催化剂的裂解而得来的。

（工业上主要由烃类裂解所得到的裂解气和石油炼厂的炼厂气分离获得.）。

丁二烯的来源主要有两种，一种是从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提得到，另一种是从炼油厂C4馏分脱氢得到

苯，甲苯，二甲苯主要来自于煤炭煤的干馏后再分馏，还可以从石油中提取

30.什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应。

一次反应即由原料烃类热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应；二次反应主要是指由一次反应生成的低级烯烃进一步反应生成多种产物，直至最后生成焦或炭的反应。

P313

31.什么叫停留时间，停留时间对裂解产物分布有何影响？

物料从反应开始到达某一转化率时，在反应器中经历的时间叫停留时间。

停留时间的选择除与裂解温度有关外，也与裂解原料和裂解工艺技术等有关：

在一定的反应温度下，每一种裂解原料，都有它最适宜的停留时间，如裂解原料较重，则停留时间应短一些，原料较轻则可选择稍长一些。

32.管式裂解炉结焦的现象有哪些，如何清焦？

答：

结焦现象:

炉管投料量不变的情况下，进口压力增大，压差增大。

从管孔观察可看到辐射室裂解管壁上某些地方因过热而出现光亮点

投料量不变及管出口温度不变但燃料消耗量增加

裂解器中乙烯含量下降

清焦方法：

停炉清焦法、不停炉清焦法

33.什么是裂解气深冷分离？

答：

是指在-100℃左右低温下，将裂解气中除氢和甲烷以外的其他烃类全部冷凝下来，然后利用裂解气中各种烃类的相对挥发度不同，在合适的温度和压力下，用精馏的方法将各组分分离开来，达到分离的目的，其实质是冷凝精馏过程。

34.什么叫前加氢流程？

什么叫后加氢流程？

各有什么优缺点？

答：

加氢过程设在脱甲烷塔以前进行加氢脱炔的叫做前加氢，前加氢又叫做自给加氢。

设在脱甲烷塔以后进行加氢脱炔的叫做后加氢。

前加氢流程的优点是氢气可以自给，缺点是氢气是过量的，氢气的分压比较高，会降低加氢的选择性，增大乙烯的损失。

后加氢的优点是组分少，选择性高；催化剂寿命长；产品纯度高。

缺点是能量利用不如前加氢流程，流程也比前加氢流程复杂。

35.什么是冷箱，冷箱有什么作用。

冷箱是一组高效、绝热保冷的低温换热设备。

在深冷分离过程中经常采用，如在石油裂解气的深冷分离过程中就采用在-100--140℃左右工作的冷箱。

它由结构紧凑的高效板式换热器和气液分离器所组成。

因为低温极易散冷，要求极其严密的绝热保冷，故用绝热材料把换热器和分离器均包装在一个箱形物内，称之为冷箱。

主要是降低增压器送来的压缩空气的温度（增压器出口温度约150度），使进气密度进一步的提高，有利于发动机性能的提高中冷器都通过管子串接于增压器与发动机进气总管之间。

36.试述乙烯平衡氧氯化法制氯乙烯的反应原理。

C2H4+2HCl+0.5O2——>C2H4Cl2+H2O

催化剂CuCl2;放热56.6KJ/mol

副反应：

乙烯燃烧副反应：

深度氧氯化

C2H4+3HCl+O2——>C2H3Cl3+2H2O

C2H4+3HCl+2O2——>CCl3CHO+3H2O

反应机理关于乙烯氧氯化反应的机理尽管在国内、外已作了许多研究工作,但至今仍未有定论,主要有以下两种机理:

①氧化还原机理日本学者藤堂、官内健等认为,氧氯化反应中,通过氯化铜的价态变化向作用物乙烯输送氯。

反应分以下三步进行:

Ｃ２Ｈ４＋２CuCl２→Ｃ２Ｈ４Cl２＋Ｃu２Cl２

Ｃu２Cl２＋１／２Ｏ２→CuCl２·ＣuO

CuCl２·ＣuO+2HCl→２CuCl２＋Ｈ２Ｏ

第1步是吸附的乙烯与氯化铜反应生成二氯乙烷并使氯化铜还原为氯化亚铜。

该步是反应的控制步骤;第2步是氯化亚铜被氧化为氯化铜和氧化铜的络物;第3步是络合物与氯化氢作用,分解为氯化铜和水。

因此,让乙烯转变为二氯乙烷的氯化剂不是氯,而是氯化铜,后者是通过氧化还原机理将氯不断输送给乙烯的。

②乙烯氧化机理根据氧氯化反应速度随乙烯和氧的分压增大而加快,而与氯化氢的分压无关的事实。

HClOC２Ｈ４表示HClO和C２Ｈ４的吸附态物种;反应的控制步骤是吸附态乙烯和吸附态氧的反应

氧氯化早期研究中还有人提出,氯化氢在氯化铜催化下氧化生成氯气,再由氯气与乙烯反应生成二氯乙烷的反应机理。

37.煤干馏和煤气化的定义。

煤高温干馏的主要目的是？

答：

煤在隔绝空气条件下加热至较高温度时，所发生的一系列的物理变化和化学反应的复杂过程，称为煤的热解，或煤的热分解和干馏。

煤的气化是一个热化学过程。

它是以煤或煤焦（半焦）为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作为气化剂（或气化介质），在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体的过程。

煤高温干馏的主要目的是为了制取焦炭，焦炭是炼钢的原料。

38.以煤为原料制合成气工艺（即煤气化工艺）？

1、移动床煤气化

⑴混合发生炉煤气采用蒸气与空气的混合物为气化剂。

制成的煤气称为混合发生炉煤气。

目前这种煤气在国内应用相当广泛。

⑵水煤气水煤气是炽热的碳与水蒸气反应生成的煤气，它主要由CO和H2组成，与发生炉煤气相比，含氮气很少，发热量高。

燃烧时呈蓝色火焰，所以又称蓝水煤气。

⑶移动床加压气化移动床加压气化的最成熟炉型是鲁奇炉（Lurgi）。

它和常压移动床一样，也是自热式逆流反应器，所不同的是采用氧气-水蒸气或空气-水蒸气为气化剂，在2.0～3.0MPa的压力和900～1100℃温度条件下进行的连续气化法。

2．碎煤流化床气化

⑴流化床煤气化过程

⑵温克勒（Winkler）煤气化工艺

⑶高温温克勒（HTW）法

⑷灰团聚流化床煤气化法

3.煤的气流床气化

⑴气流床气化原理

⑵干法进料的气流床气化方法

K-T气化炉Shell法Prenflo法GSP气化炉

⑶湿法进料的气流床气化方法

①德士古煤气化方法②Destec煤气化法

39.焦炉煤气的处理工艺中，用何种设备来实现系统的正压或负压操作，如何实现？

答：

用鼓风机实现。

当鼓风机位于初冷器后，在风机之后的全系统均处于正压操作；当把鼓风机放在系统的最后，系统处于负压下操作。

40.乙苯脱氢反应器出口温度为550-600℃，压力（2-4）×104pa（表压）。

除含有大量水蒸汽与氢气、甲烷等气体外，其余可凝物料的组成及其沸点序列如下：

组分

乙苯

苯乙烯

甲苯

苯

重质焦油

质量%

57

38.5

2.0

2.0

0.5

沸点℃

136.2

145.2

110.7

80.1

实验得