有机化工生产技术复习提纲与答案.docx

1、1、化学工业：指利用化学反应改变物质结构、成分、形态而生产化学品的制造 工业 2、化工行业的特点：原料、半成品和成品多是易燃易爆、有毒有害、有腐蚀的 危险化学 品。生产连续化，且工艺条件苛刻。物质和能量消耗密集，环境保护 和防治要求严格。生 产规模大型化，生产方式自动化。发展和更新速度快，多 学科、知识和高新技术密集 3、化学工业的分类： 4、设计一条用煤制烯烃的工艺路线 5、 MTO和MTP工艺的异同点 6、 请指出压缩工段涉及到的设备 7、 化工生产过程的组成 8、 工艺流程包括的设备 9、 空间速率（空速） 10、停留时间（接触时间） 11、转化率 11、选择性 （ 产率） 12、收率

2、13、质量收率 14、消耗定额 15、化工生产的工艺参数控制 任务一 化工装置总体试车方案 1、 化工装置总体试车的标准程序 2、 倒开车的含义 3、 试压包括的内容 水压试验的操作与试验用压力表的相知识 气压强度试验的操作以及安全阀的相关知识 4、 吹洗的目的和方法 蒸汽吹扫的适用范围与吹扫方式 5、 酸洗与钝化的意义和清洗程序 6、 化工装置干燥的目的、方法与适用范围 任务二乙烯的生产 1、 乙烯的生产方法 涉及的生产条件 世界乙烯消费情况 乙烯生 产原料的发展 趋势 2、 裂解原料的性质及评价 族组成 氢含量 芳烃指数 3、 一次反应 二次反应 裂解规律 4、石油烃裂解的操作条件 （一）

3、 裂解温度 影响裂解温度选择的因素 （二） 停留时间 影响停留时间的因素 （三） 裂解压力 压力对裂解反应的影响 5、水蒸汽作为稀释剂的优点 6、裂解气急冷 目的 方式 7、烃类热裂解的生产工艺流程 61-63 图 2-9 与图 2-11 8、三种停车 9、裂解气的组成、分离方法 - 深冷分离含义 深冷操作的系统组成 10、制冷原理 氨蒸汽压缩制冷 11、节流膨胀制冷 12、气体净化 相关分子筛的知识 13、前脱丙烷深冷分离流程 任务三丁二烯的生产 1、 我国生产丁二烯的方法 2、 萃取精馏的原理与采用萃取精馏的原因 3、 乙腈法生产丁二烯的工艺流程图 10-2 4、 用于碳四馏分抽提生产丁二

4、烯的溶剂有那些 5、 开工时摆生产工艺流程的含义和主要目的是什么？ 任务四 甲醇的生产 1、 生产原理 2、 影响其化学平衡的主要因素 3、 117 页，铜基甲醇合成催化剂升温还原操作技巧 4、 气固相催化反应过程经历的步骤 5、 热点 含义与位置 6、 低压法合成甲醇的工艺流程图 4-7 7、 工艺参数的控制 反应器的类型 8、 甲醇精馏的工业方法 双塔精馏与三塔精馏 任务五 环氧乙烷的生产 9、 催化氧化反应的共性 10、 生产原理 11、 催化剂 稀土元素 12、 工艺条件的选择 13、 乙烯直接氧化生产环氧乙烷工艺流程 161 页 14、 盘车操作 162 页 任务六 丙烯腈的生产 1

5、、 主要生产方法 丙烯氨氧化法 2、 生产原理 主产物、副产物 催化剂 3、 工艺条件的选择 4、 丙烯腈胺氧化制丙烯腈反应与回收部分的工艺流程 5、 流化床反应器 6、 课后练习题 8 题 254 页 任务 7 苯乙烯的生产 1、生产方法 反应方程式乙苯脱氢法 2、烷基化催化剂 3、苯烷基化的操作条件 4、乙苯脱氢生产苯乙烯生产原理 5、催化剂 6、操作条件 7、列管式等温反应器乙苯脱氢工艺流程 图 12-4 图 12-5 反应器特 八八 、 8、粗苯乙烯分离和精制方案的选择 9、煮炉的目的 贵金属 压缩机喘振 脱盐水 除氧水 、填空题 1. 在PID调节中，P、I、D分别表示_比例调节、积

6、分调节、微分调节 _。 2. 在DCS控制系统中，PV值是指实际测量值_, SV值指_设定值_, 0P值指_ 阀 门开度 _。 3. 贵金属有_8_种金属元素，分别是_金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、锇(Os)、铱(Ir)、 钉 (Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)_。 4. 脱盐水指 _将所含易于除去的强电解质除去或减少到一定程度的水 _。有_3_种 制法， 分别是 _蒸馏法、离子交换法、电渗析法 _。 5. 化工装置总体试车的标准程序划分一般包括 _单机试车阶段、中间交接阶段、 联动试 车阶段、化工投料阶段、装置考核阶段 _。 6. 化工装置的试压包括 _强度_试验和 _严密性 _试验。

7、7. 化工装置吹扫和清洗的五种方法有 _水冲洗、空气吹扫、蒸汽吹扫、油清洗、 脱脂 _。 8. 蒸汽管线的吹扫操作程序是 _暖管、吹扫、降温 _的方式重复进行，直至吹扫 合格。 9. 酸洗与钝化的四步骤分别是 _水冲洗、碱洗、酸洗、漂洗与钝化 _。 10. 化工装置的主要干燥方法有 _常温低露点干燥 _、 _热氮循环干燥 _、 _溶剂循 环 吸收干燥 _三种。 1 1 .压缩机发生喘振的原因有 _运行流量小于喘振流量 _和_压缩机的出口压力低 于管 网压力 _两种。 12. 世界上99%左右的乙烯产量都是由一烃类管式炉热裂解_方法生产的。 13. 生产乙烯的裂解炉是烃类热裂解的主要设备，国外公

8、司设计的裂解炉各具特 点，但同 样都是为了满足 _高温_、 _短停留时间 _、 _低烃分压 _而设计的。 14. 化学工业的分类，按原料分可分为 _煤化工_、 _石油化工 _、 _天然气化工 _ 三 类。 15. 化工生产过程的组成有 _原料预处理 _、 _化学反应_、 _产品的分离与提纯 _ 三 个部分。 16. 化工生产的需要控制的工艺参数有 _温度_、 _压力_、 _原料配比 _、 _空速_四 项。 17. 石油烃裂解的操作条件主要考虑 _裂解温度 _、 _停留时间 _、 _裂解反应的压 力 _三项。 18. 裂解气的深冷分离操作中，气体净化操作通常设置脱 _酸性气体 、 脱水、 脱 炔

9、 _和 _脱 CO_等操作过程。 19. 我国生产丁二烯的方法是丁烯氧化脱氢生产丁二烯、C4抽提生产丁二烯_。 20. 粗甲醇的精馏的工业方法中，三塔精馏指的是 _预精馏塔 _、 _加压塔_、 _常 压塔 _三塔。 21. 在生产环氧乙烷的工艺中， 用_甲烷_作为制稳剂， 用_二氯乙烷 _作为抑制剂。 22. 三种停车方式分别是 _正常停车_ 、 _局部紧急停车 _、 _全面紧急停车 _。 23. 用于碳四馏分抽提生产丁二烯的溶剂有 _乙腈、二甲基甲酰胺 _。 24. 甲醇生产需要考虑控制的工艺参数有 _温度_、 _压力_、 _循环气量 _、_进塔 气 体组分 _。 25. 甲醇合成所采用的反

10、应器有 _冷激式绝热反应器和列管式等温反应器 _。 26. _ 稀土元素指 _ 元素，有 _ 种， (写2个)稀是指 _ ，提指 _ 27. 盘车操作 262页的目的是 _为检查机组内部有无摩擦、 碰撞、卡涩等现象， 以 保 证启动后安全运转 _。 28. 丙烯 腈的生产方法是 _丙烯氨氧化法 _，化学方程式 _ CH=CH-CH+3 NH3+1.5O2 CH2=CHCN + 3H2O _ ,副产物有_氢氰酸、乙腈、丙烯醛、二氧化碳 催 化剂有 _钼系催化剂 _和_锑系催化剂 _。 28.流化床反应器要求催化剂 _ ,_ 固定床 反应器要求 _导热_性能的物质作为载体。 二, 判断题 1. 安

11、全阀一般1年至少校检一次(V ) 2. 蒸汽吹扫适于蒸汽管道，特别是动力蒸汽管道 (V ) 3. 苯烷基化生产乙苯是放热 ( V ) 4. 蒸汽吹扫高中低 ( V ) 5 在化工装置酸洗和钝化中,水冲洗包括直流冲洗和热水循环冲洗 ( V ) 8. 总体试车方案与单个试车方案主要区别于“总体”二字 ( V ) 9. 开工第一年是亏损最严重的一年 ( V ) 10. 单机试车段划分一般从配电所第一次送电到最后一台设备试车完毕 ( V ) 11. 气密性实验应在水压实验合格后进行,碳钢和低合金制容器的管道系统气密 性试验用 气体温度不低于15C ( V ) 12. 气密性试验对如发现焊缝或连接部位有

12、泄漏,须泄压后修补 ( V ) 三, 简答题 1. 制定化工装置总体试车方案的意义。 答：化工企业经济效益的需求 化工生产规模化的需求 长周期性和复杂性的需求 解决重大 关键问题的需求 2. “到开车”的含义是什么？ 答：在主体生产装置投料之前, 利用外进物料将下游装置、 单元或工序先行开车, 打通后 路,待上游装置中间产物进来后即可连续生产。 3. 简述水压试验的操作。 答：将水缓慢充满容器和管道系统, 打开系统最高阀门, 容器和管道外表面保持 干燥,待 壁温与水温接近时缓慢升压至设计压力, 确认无泄漏后继续升到规定压 力，保压1030 min，然后降至设计压力，保压 30 min，检查。试

13、验结束后， 打开系统的最低阀门降压 放水。 容器顶部的阀门一定要打开, 以防薄壁容器抽瘪。 水放净后，用压缩空气或惰性 气体将表面吹干。 4. 化学工业的定义、特点和分类。 答：(1)利用化学反应改变物质结构、成分、形态而生 产化学品的制造工业。 (2)原料、半成品和成品多是易燃易爆、有毒有害、有腐蚀的危险化学品。 生产连续化且工艺条件苛刻。 物质和能量消耗密集，环境保护和防治要求严格。 生产规模大型化，生产方式自动化。 发展和更新速度快，多学科、知识、和高新技术密集。 ( 3)按产品可分为无机化工工业和有机化学工业，按原料可分为煤化工、石油 化工、和 天然气化工。 5. 设计一条用煤制烯烃的

14、工艺路线。 答：通过煤气化制合成气，然后将合成气净化，接 着将净化合成气制成甲醇，甲 醇转化制烯烃。 6. MT0和MTP工艺的异同点。 答：MTO和 MTF技术均属于利用甲醇制烯烃的范畴。主要区别在于 MTOJ术是利 用甲 醇生产乙烯、丙烯和丁二烯产品；MTF技术是利用甲醇生产单一的丙烯产品。 至于工艺 上的，MTF是固定床反应器，采用ZSM-5催化剂；.MTO是流化床反应器， 采用 SAPO-34崔化剂。 7. 请指出压缩工段涉及到的设备。 答： 8. 化工生产过程的组成。 答：原料预处理、化学反应、产品的分离与提纯 9. 工艺流程包括的设备 答： 10. 空间速率 (空速) 答：规定的条

15、件下 , 单位时间单位体积催化剂处理的气体量。 11. 停留时间 (接触时间 ) 答：指在稳定态时， 某个元素或某种物质从进入某地球化学库到离开该库所度过 的平均 时间(指裂解原料由进入裂解辐射管到离开裂解辐射管所经过的时间)。 12. 化工生产的工艺参数控制 答：通过对工艺操作规程所规定的控制点，以及主要的工艺操作参数 (温度、压 力、流量、液位)的操作控制，实现合格产品的生产。 13. 乙烯的生产方法 涉及的生产条件 世界乙烯的消费情况 乙烯生产 原料的发展趋势 答: ( 1)烃类热裂解法、催化裂解法、合成气制乙烯 ( 2)高温、短停留时间、低烃分压 ( 3)第一是聚乙烯，第二是聚氯乙烯，

16、然后是环氧乙烷，再是聚苯乙烯，再 是醋酸 乙烯，再是a -烯烃。 ( 4) 原料中的轻烃比例增加 原料趋于多样化 14. 裂解原料的性质及评价 族组成(乙烷生成乙烯最高 ) 氢气高 乙烯产 量高 芳烃指数下降，乙烯越高 答： 15. 什么叫一次反应，二次反应？谈谈乙烯生产的裂解规律。 答：(1)由烃类裂解生成乙 烯和丙烯的反应；乙烯、丙烯继续反应生成炔烃、二 烯烃、芳烃直至生成焦或碳的反应。 （2） 相同烷烃断链比脱氢容易，断链是不可逆过程，脱氢是可逆过程, 要使 脱氢达到较高的转化率，必须采用较高的温度，乙烷更是如此。 不发生断 链反应，只发生脱氢反应生成乙烯。 碳链越长越易裂解。 断链反应

17、中，在分子两端断链的优势大，得到甲烷和大分子烯烃。 增 长，趋势渐弱。 异构烷烃比正构烷烃容易裂解或脱氢，但正构烷烃乙烯和丙烯高， 碳原 子数的增加，收率差异减小。 16. 谈谈石油裂解的操作条件裂解温度 停留时间 裂解压力 答：见乙烯生产之裂解 PPT第32张PPT后 面。 17. 水蒸汽作为稀释剂的优点（三条）。 答：稳定裂解温度，保护炉管，脱除结碳 18. 裂解气急冷目的方式 答：（1）终止二次反应；回收废热。 （2）先直接制冷 19. 裂解 气的组 成、分离 方法 深冷 分离的含 义 深冷 操作的系统组成、 答: （1） 影响裂解温度选择的因素 影响停留时间的因素 压力 对裂解反应的影

18、响 H2、CO CO瞥 H2S CH4 C2H2 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8 C4 C5 C6 H2O深冷分离 在-100 C左右的低温下，将裂解气中除了氢和甲烷以外的其它烃类全 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，以精馏的方法将各组分分离开来 压缩冷冻系统、气体净化系 统、低温精馏分离系统 (2) (3) 20制冷原理 氨蒸汽压缩制冷（画简图） 21. （） . 22. 节流膨胀制冷的原理？ 所以 乙烷 碳链 随着 答：气体由较高的压力通过一个节流阀迅速膨 胀到较 低的压力，由于过程进行得非常快，来 不及与外界发 生热交换，

19、膨胀所需的热量，必 须由自身供给，从而 引起温度降低。 1.Pa 23. 裂解气的净化分为几个部分？说说相关分子 筛 的知识？ 答：（1）脱酸性气体、脱水、脱炔、脱二氧化 碳 (I 12MPa 30X? （2）分子筛具有吸附选择性的原因，水含 量 较低时有较大的吸附能力，吸附容 量随温 度变化敏感，易于再生 24. 萃取精馏的原理与采用萃取精馏的原因 25. 开工时摆生产工艺流程的含义和主要的目的是什 么？ 26. 生产甲醇的生产原理？影响其化学平衡的主要因素？ 答：（1）见课本 102 页 （2）反应温度和压力 27. 谈谈铜基甲醇合成催化剂升温还原操作技巧 答：见课本 117 页，自己总结

20、。 28. 写出气固相催化剂反应过程经历的七大步骤 答：反应组分从流体主体向固体催化剂外表面传递（外扩散） 反应组分从催化剂外表 面向催化剂内表面传递（内扩散） 反应组分在催化剂表面的活性中心吸附（吸 附） 在催化剂表面上进行化学反应（表面反应） 反应产物在催化剂表面脱附 （脱附） 反应产物从催化剂内表面向催化剂外表面传递（内扩散） 反应产物从催化剂外表面向流体主体传递（外扩散） 29. 什么叫催化剂热点 含义和位置 答：在反应过程中催化剂层温度最高的那一点的温 度；热点在催化剂上部。 30. 甲醇精馏的工业方法 双塔精馏与三塔精馏的相关知识 答：合成气生产甲醇、联醇工艺、甲烷部分氧化法 见甲

21、醇生产的 PPT 31. 说说催化氧化反应的共性 我们应该如何把握这些关键因素 答：反应放热量大-热 量的转移与回收 反应不可逆 - 目的产物为中间氧化物 氧化途径复杂多样 - 催化剂和反应条件 过程易燃易爆 - 需在爆炸极限外反应 32. 说说环氧乙烷合成中所采用的催化剂是什么？催化剂的活性、选择性、稳定 性的提高 主要取决于哪些因素？这些因素所起的作用？ 答：见课本 158 页 33. 环氧乙烷的生产中，我们需要考虑哪些工艺条件？ 答：反应温度、反应压力、原料气 纯度、空速、原料配比、致稳剂和抑制剂。 34. 说说苯乙烯的生产方法，写出反应方程式，苯烷基化所采用的有哪几类催化 剂，分别 举

22、一例 答：乙苯脱氢法 酸性卤化物、质子酸、分子筛。 35. 粗苯乙烯分离和精制方案的选择？为何选择第二方案的原因？ 答：见课本304页 较前一个方案的优点是： 产品苯乙烯是从塔顶取出， 保证了苯乙烯的纯度， 不 会含有热聚产物； 苯乙烯被加热的次数减少一次， 减少了苯乙烯的聚合 损失； 苯 - 甲苯蒸出塔因没有苯乙烯存在，可不必在真空下操作，节省了 能量。 36. 煮炉的目的？ 答：为了清除锅炉在制造、运输、安装或修理过程中带入锅入的杂技和 油污 37. 除氧水的生产原理？ 四, 综合题 1. 简述烃类热裂解的生产工艺流程 6163图 29与图 211 2. 简述前脱丙烷深冷分离流程 3. 简述乙腈法生产丁二烯的工艺流程图 10 2 4. 简述低压法合成甲醇的工艺流程图 47 5. 简述乙烯直接氧化生产环氧乙烷工艺流程 161页 6.255 页课后练习题 8 7. 列管式等温反应器、绝热式反应器乙苯脱氢工艺流程