有机化工生产的技术习题.docx
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有机化工生产的技术习题
有机化工生产技术习题
绪论
一、填空题
1．化学工业按产品元素构成可分为两大类：
和 。
2．一般 、 、 称为有机化工的三大原料资源。
3．煤液化分为 和 。
4．根据天然气的组成可将天然气分为 和 。
5．原油经常减压蒸馏后，得到、、、、
或等。
6．原油的常减压蒸馏过程只是过程，并不发生变化，所以得到的轻质燃料无论是数量和质量都不能满足要求。
7．石油不是一种单纯的，而是由数百种碳氢化合物组成的，成分非常复杂。
8．石油按化学组成可分为 和 两大类。
9．初馏塔顶和常压塔顶得到的轻汽油和重汽油，称为 ，也称为 。
10． 是炼油厂中提高原油加工深度，生产柴油，汽油，最重要的一种重油轻质化的工艺过程。
11．催化重整是生产和的主要工艺过程，是炼油和石油化工的重要生产工艺之一。
12．催化加氢裂化的产品中，气体产品主要成分为和，可作为裂解的原料。
13．焦化过程的产物有 、 、 、 和焦炭。
14．化工生产过程的一般都包括以下三个主要步骤 、 和 。
15．七大基本有机原料是指、、、、、、。
16．由和等气体组成的混合物称为合成气。
二、解释概念
1．装置或车间
2．化工过程
3．化工单元过程
4．化工单元操作
5．化工工艺技术
6．工艺
7．工艺流程
8．转化率
9．选择性
10．收率
11．生产能力
12．消耗定额
13．催化加氢裂化
14．直馏汽油
15．石油炼制
16．煤焦化
17．煤汽化
18．煤液化
19．拔头原油
20．拔顶气
三、判断正误
1．煤焦化是在隔绝空气的条件下，使煤分解的过程。
（）
2．湿气除含甲烷和乙烷低碳烷烃外还含少量轻汽油，对它加压就有液态水出来故称为湿气。
（）
3．天然气是埋藏在地下的甲烷气体。
（）
4．原油的常减压蒸馏过程不仅发生了物理变化而且发生了化学变化。
（）
5．催化重整最初的是用来生产高辛烷值汽油的，但现在已成为生产芳烃的重要方法。
（）
6．催化裂化生产的汽油和柴油中含有较多的烷烃。
（）
7．化工生产过程中产品精制是关键步骤。
（）
8．石油中主要含烷烃、环烷烃和芳烃，一般不含烯烃。
（）
9．煤加工方法有：
煤气化，液化，高温干馏。
（）
10．延迟焦化是指在加热炉管中油不发生裂化而延缓到专设焦炭塔中进行裂化反应。
（）
四、回答问题
1．什么是有机化学工业？
它的主要产品有哪些？
2．从石油和天然气中获得基本有机原料的途径有哪几个方面？
3．催化加氢裂化过程中主要化学反应有哪些？
4．举例说明什么是工艺流程图？
5．什么是催化重整，其主要原料是什么？
生产目的有哪些？
6．什么叫干气和湿气，它们有什么主要区别？
7．什么是焦化和延迟焦化？
8、转化率、产率和收率三者有什么关系？
9．《有机化工生产技术》主要介绍的内容有哪些？
五、计算题
1．在裂解炉中通入气态烃混合物为2000kg/h，参加反应的原料为1000kg/h。
裂解后得到乙烯840kg/h，以通入原料计，求乙烯收率和选择性（或产率）及原料的转化率。
2．在一套乙烯液相氧化制乙醛的装置中，通入反应器的乙烯量为7000kg/h ，得到产品乙醛的量为4400kg/h，尾气中含乙烯4500kg/h，求原料乙烯的转化率和乙醛的收率。
3．以乙烷为裂解原料生产乙烯，在一定的生产条件下，通入裂解炉乙烷量为9000kg/h，反应后，尾气中含乙烷3000kg/h，求乙烷转化率。
4．用乙烷生产乙烯，通入的新鲜原料乙烷为5000kg/h，裂解气分离后，没反应的乙烷2000kg/h，又返回继续反应，最终分析裂解气中含乙烷1500kg/h，求乙烷总转化率。
5．以乙烯为原料生产乙醛，通入反应器的乙烯为7000kg/h，参加反应的乙烯量为4550kg/h，没有参加反应的乙烯5%损失掉，其余循环回装置，得到乙醛3332kg/h，求乙醛的原料消耗定额。
第一章 烃类热裂解
一、填空题
1．石油系原料包括、、、、等，它们都是由烃类化合物组成。
2．石油烃热裂解的主要目的是 ，同时可得，通过进一步的分离还可以得到以及、和等产品，它们都是重要的基本有机原料，所以石油烃热裂解是有机化学工业获取基本有机原料的主要手段。
3．乙烯的生产方法有许多，其中最常用的方法是 ，又称为 。
4．所谓一次反应是指 。
5．烷烃断链反应是C-C链断裂反应，反应后产物有两个，一个是，一个是，其碳原子数都比原料烷烃。
其通式为：
。
6．结焦和生碳过程二者机理不同，结焦是在温度下通过而成，生碳是在温度下，通过生成的中间阶段，脱氢为稠合的碳原子。
7．一次反应是生产的，而二次反应既造成的损失，浪费，又会，致使设备或管道，影响正常生产，所以是不希望发生的。
8．高含量的，低含量的和是理想的裂解原料。
9．不同的裂解原料具有不同最适宜的裂解温度，较轻的裂解原料，裂解温度，较重的裂解原料，裂解温度。
10．可以选择不同的裂解温度，达到调整一次产物分布的目的，如裂解目的产物是乙烯，则裂解温度可适当地，如果要多产丙烯，裂解温度可适当。
11．停留时间是指时间。
即反应原料在的时间。
12．不同的裂解温度，所对应的乙烯峰值收率不同，温度越高，乙烯的峰值收率 ，相对应的最适宜的停留时间 。
13．工业上常用在裂解原料气中添加稀释剂来 ，常用的稀释剂为。
14．石油烃热裂解的操作条件宜采用、、。
14．从结构上看，管式炉一般包括 、 和 三大部分。
15．我国兰州石化公司采用的 。
（炉型）
16．急冷的方法有两种，一种是，另一种是。
17．清焦方法有清焦和清焦法。
18．基建完成后的第一次开车，一般按 、 、 和
四个阶段进行。
19．二次反应主要包括 、 、 、 。
20．为了减少结焦，采用的结焦抑制技术主要有 、 和 。
21．轻柴油采用鲁姆斯短停留时间炉的工艺流程包括系统、系统、系统、系统。
22．裂解原料的来源主要有两个方面，一是的轻烃，如、、等，二是产品，如、、、重油等，以及炼油厂二次加工油。
二、判断题
1．由于烯烃带有双键，结构比较不稳定，自然界中也有大量烯烃，所以用烯烃来直接生产乙烯也是合理，经济的方法。
（）
2．MTO合成路线是以天然气或煤主要原料，生产合成气，合成气再转化成甲醇
然后甲醇生产烯烃的路线，完全不依赖于石油。
（）
3．升温有利于加快石油烃裂解生成乙烯的反应速率，所以温度越高越好。
（）
4．乙烯精馏塔是出成品的塔，作用相当关键，所以塔板数最多。
（）
5．环烷烃的脱氢反应生成的是芳烃，芳烃缩合最后生成焦炭，所以不能生成低级烯烃，即不属于一次反应。
（）
6．石油烃热裂解中不采用抽真空降总压是因为经济上不合理。
（）
7．急冷的目的是将裂解炉出口高温裂解气尽快冷却，以终止其二次反应。
（）
8．不停炉清焦就是裂解炉在清焦的同时一直不中断加原料。
（）
9．归纳各族烃类的热裂解反应的大致规律得出：
高含量的烷烃，低含量的芳烃和烯烃是理想的裂解原料。
（）
10．尽量的增加水蒸气的量，不仅可以降低烃分压而且可以及时的清焦。
（）
三、概念解释
1．石油烃热裂解
2．一次反应和二次反应
3．直接急冷和间接急冷
4．单机试车和联动试车
5．急冷废热锅炉
6．停留时间
四、回答问题
1．烃类裂解的原料主要有哪些？
选择原料应考虑哪些方面？
2．不同烃类热裂解的反应规律是什么？
3．裂解过程中为何加入水蒸气？
水蒸气的加入原则是什么？
4．选择裂解温度主要考虑哪些因素？
5．停留时间的长与短对裂解有何影响？
6．管式裂解炉裂解的生产技术要点是什么？
目前代表性的技术有哪些？
7．分析裂解温度对生产的影响？
8．从动力学和热力学角度分别分析压力对裂解过程的影响。
9．停留时间与裂解温度的关系如何？
10．裂解过程中对管式炉有哪些要求？
11．裂解炉和急冷锅炉的清焦条件是什么？
12．结焦和生碳在机理上有何不同？
13．为什么在生产中要促进一次反应、抑制二次反应？
14．水蒸气作为稀释剂的有哪些优点？
15．“间接急冷”与“直接急冷”各有何优缺点？
16．二次反应对裂解有何影响。
17．轻柴油裂解生产工艺流程包括哪四部分？
18．清焦的方法有哪些？
并进行说明？
19．在石油烃热裂解中，为什么不采用抽真空降总压的方法？
20．急冷油系统产生结焦的原因有哪些？
21．“油洗”的作用有哪些？
22．“水洗”的作用有哪些？
五、综合题
1．生产中发生不正常现象的原因多种多样，主要有哪几种？
出现异常现象时如何处理？
2．画出轻柴油裂解工艺流程图。
并说明四个系统的作用。
3．通过各烃类发生的化学反应说明石油烃热裂解原料中含有哪些成分多好？
4．举例说明在轻柴油热裂解流程中有哪些节能措施。
第二章 裂解气的分离
一、填空题
1．深冷分离过程主要由 、 和 三大系统组成。
2．温度 叫做浅度冷冻，温度 叫做深度冷冻。
3．裂解气组成中少量杂质有 、 、 、 等。
4．生产中根据物质的冷凝温度随压力增加而的规律，可对裂解气加压，从而使各组分的冷凝点，即深冷分离的操作温度，这既有利于分离，又可节约。
5．在乙烯-丙烯复迭制冷中，向供冷，向供冷，向冷量用户供冷。
6．氨压缩制冷系统可由四个基本过程组成，分别是、、和。
7．酸性气体主要指 和 。
8．脱除酸性气体的方法有 和 。
9．脱除CO时常用的方法是 ，其方程为 。
10．目前具有代表性三种裂解气分离流程是：
流程，流程和流程。
11．在脱甲烷操作中，温度和压力都有利于提高乙烯的回收率。
12．乙烯精馏中的节能方法之一为“两塔合一”，两塔是指 和 。
13．常见的热泵形式有 和 。
14．脱甲烷塔分离的轻关键组分是，重关键组分为。
对于脱甲烷塔，希望塔釜中的含量应该尽可能低，以利于提高乙烯的。
塔顶尾气中的含量应尽可能少，以利于提高乙烯的。
15．丙烯塔是分离系统中塔板数，回流比的一个塔，而脱甲烷塔是温度的塔，能量消耗也。
16．碳二馏分经加氢脱炔后，主要含有和。
馏分在乙烯塔中进行精馏，塔顶得到，塔釜液为。
17．乙炔的脱除方法主要有法和法，法是采用特定的选择性将裂解气中少量的乙炔或丙炔和丙二烯吸收到中，达到净化的目的,同时也相应回收一定量的乙炔。
18．前加氢因氢气就进行加氢，加氢用氢气是由带入的，不需，因此，前加氢又叫做加氢。
二、判断题
1．油吸收法分离裂解气，由于此方法流程简便，动力设备少，投资少，所以应用广泛。
（）
2．对于丙烯精馏来说，当采用高压操作时，由于操作温度提高，冷凝器可以用冷却水作制冷剂，故不需用热泵。
（）
3．前加氢方法脱炔烃，其流程简单，能量消耗低，可以大量采用。
（）
4．压缩和冷冻系统的任务是加压、降温，以保证分离过程顺利进行。
（）
5．裂解气经压缩后，会使压力升高，气体温度下降。
（）
6．冷冻循环制冷的原理是利用制冷剂自液态汽化时，要从物料或中间物料吸收热量因而使物料温度降低的过程。
（）
7． 开式B型热泵直接以塔釜出料为制冷剂，无需塔釜再沸器。
（）
8． 酸性气体主要是由裂解原料带来的。
（）
三、解释概念
1．深冷分离
2．前加氢和后加氢
3．冷箱
4．热泵
四、回答问题
1．深冷分离主要哪几个系统组成？
各系统的作用分别是什么？
2．裂解气为什么要进行压缩？
3．简述复迭制冷的原理，它与一般的制冷有何区别？
4．裂解气深冷分离为何采用多段压缩技术。
5．裂解气分离的目的是什么？
工业上采用哪些分离方法？
6．酸性气体的主要组成是什么？
有何危害？
7．比较碱洗法与乙醇胺法的优缺点。
8．脱除酸性气体主要用什么方法，其原理分别是什么？
9．为什么要脱除裂解气中的炔烃？
脱炔的工业方法有哪几种？
10．说明裂解气中水的来源以及危害，常用的脱水的方法有哪些？
11．说明CO的来源及危害，脱除CO的主要方法是什么？
12．比较前加氢与后加氢的优缺点。
13．写出加氢除炔的主副反应方程式，并说明催化剂的类型。
14．脱甲烷过程中对于脱甲烷塔塔顶和塔釜的物料有何要求？
15．进料中CH4/H2分子比对脱甲烷过程有何影响？
16．工业上脱甲烷工艺有高压法，中压法和低压法，分别对这三种方法进行简单介绍。
17．乙烯精馏的影响因素有哪些？
并进行简要说明。
18．丙烯精馏塔最显著的特点是什么？
19．比较三种深冷分离流程的特点。
20．热裂解过程中能耗的主要部位有哪些？
生产中各采用哪些节能途径？
21．乙烯生产过程中，深冷分离部分的节能措施主要有哪些？
22．试述开式热泵与闭式热泵循环的区别和优缺点。
23．为什么后加氢脱炔流程要设第二脱甲烷塔?
24．丙烯精馏过程在什么情况采用热泵？
为什么？
25．举1～2例说明裂解气分离过程出现异常现象时如何处理？
五、综合题
1．画图说明氨冷冻循环制冷的原理
2．画图说明乙烯－丙烯复迭制冷的原理。
3．画图说明热泵与普通精馏的不同
4．画出精馏塔开式A型热泵流程图。
5．画出精馏塔开式B型热泵流程图。
6．画出精馏塔闭式热泵流程图。
7．画出顺序深冷分离流程图，并说明分离的顺序是什么？
8．画出前脱丙烷分离流程图，并说明关键组分是什么？
9．画出前脱乙烷分离流程图，并说明该流程主要适合什么原料？
丁二烯的生产
一、填空题
1．丁二烯长期贮存易自聚，所以需低温贮存并加入 。
2．丁二烯的最主要的用途是用来生产 。
3．从碳四馏分中抽提分离丁二烯，根据溶剂的不同，常用的生产方法可分为 ， 和 。
4．国内外丁二烯的来源主要有两种，一种是抽提得到，另一种是得到。
5．由德国BASF公司开发成功的N-甲基吡咯烷酮法（NMP法）生产工艺主要包括 、 和 以及 工序。
6．由日本瑞翁公司开发的二甲基甲酰胺法（DMF法）工艺包括、
、 和 四部分。
7．要分离高纯度的丁二烯，一般须采用特殊的分离方法，目前工业上广泛采用和相结合的方法。
8．萃取精馏塔的回流比一般最小回流比，回流比过大提高产品质量。
二、解释概念
1．萃取精馏
2．溶剂恒定浓度
三、判断题
1．丁二烯微溶于乙醚、乙醇，易溶于苯、甲苯。
（）
2．丁二烯有毒，低深度下能引起麻醉，高浓度可致死。
（）
3．萃取精馏过程溶剂加入适量的水会使选择性大大提高。
（）
4．NMP法从碳四馏分中分离丁二烯的基本过程与DMP法相同。
（）
5．目前世界上丁二烯主要来源是炼油厂的碳四馏分脱氢得到。
（）
6．NMP法工艺其产物无腐蚀性，因此装置可全部采用普通碳钢。
（）
7．DMF与任何碳四馏分都不会形成共沸物。
（）
8．ACN法生产丁二烯的工艺过程不需要丁二烯压缩机。
（）
9．溶剂粘度大则萃取精馏塔板效率大。
（）
10．在我国生产丁二烯采用NMP法较多。
（）
11．萃取精馏中回流比越大，产品质量越好。
（）
12．对于萃取精馏来说，溶剂比增大，选择性明显提高。
（）
四、回答问题
1．工业上利用丁二烯的什么性质来合成橡胶、树脂和纤维？
2．丁二烯的来源有哪些？
3．说明ACN法生产丁二烯的特点？
4．DMF法生产丁二烯的特点有哪些？
5．叙述NMP法生产丁二烯的特点？
6．简述萃取精馏的基本原理？
7．影响萃取精馏操作的因素有哪些？
8．萃取精馏在回流比选择上有什么特点？
9．说明NMP法与DMF法两种流程的异同点？
10．举1~2例丁二烯萃取精馏生产中的异常现象并说明如何处理？
11．为什么普通精馏不能分离得到高纯度的丁二烯？
12．分析溶剂比对萃取精馏的影响？
13．分析溶剂的物理性质对萃取精馏的影响？
14．溶剂进塔温度对萃取精馏有何影响？
15．溶剂含水量对萃取精馏有何影响？
五、综合题
1．画出ACN法生产丁二烯的流程图。
2．画出NMP法生产丁二烯的流程图。
3．画出DMF法生产丁二烯流程图。
第四章 石油芳烃的生产
一、填空题
1．石油芳烃的来源主要有两种生产技术，一是 ，二是 。
2．按照对目的产品的不同要求，工业催化重整装置分为生产芳烃为主的
型，以生产高辛烷值汽油为主和 型和包括副产氢气的利用与化工燃料两种产品兼顾的 型三种。
3催化重整装置可生产或。
4．催化重整中芳构化反应主要有、和。
5．催化重整催化剂是一种双功能催化剂，既能促进反应，又能促进反应。
6．现代重整催化剂由三部分组成：
、 和 。
7．重整原料的预处理由 ， ， 和 等单元组成。
预分馏的作用是 。
8．预加氢的目的是脱除原料油中的 ，同时也使 饱和以减少催化剂积炭，从而延长运转周期。
9．由于砷可以使 ，因此必需在预加氢前将砷降到最低程度。
10．采用固定床重整的反应器，工业上常用的有两种，一是 、二是 。
11．化工型催化重整生产方案由四部分组成，分别是、、
和。
12．裂解汽油除富含芳烃以外，还含相当数量的 以及微量的及 等组分。
13．反应温度是加氢反应的主要控制指标，加氢是热反应，因此 反应温度对反应有利，但反应速度较慢。
14．芳烃的 和 是一种能最大限度生产对二甲苯的方法，且这两种 反应都是 逆反应。
15．以甲苯和碳九芳烃为原料的歧化和烷基转移生产苯和二甲苯的工业生产方法有两种，一种是 法，另一种是 法。
16．碳八芳烃异构化装置大多采用具有 和 双功能催化剂。
并在氢压下进行。
17．将碳八芳烃逐步冷凝，首先 被结晶出来，然后滤除液态的 、
和 ，则得晶体对二甲苯。
二、解释概念
1．催化重整
2．液相抽提
3．提取液和提余液
4．芳烃精馏
5．加芳烃潜含量
6．重整转化率
三、判断正误
1．催化重整是炼油和石油化工的重要生产工艺之一。
（）
2．在芳构化反应中，包括六员环、五员环和四员环烷烃异构脱氢。
（）
3．芳构化反应的烷烃异构化及环化脱氢反应都是吸热和体积增大的反应。
（）
4．加氢裂化反应是不可逆的吸热反应，对生成芳烃不利，过多会使液体产率下降。
（）
5．生产芳烃主要是环烷烃脱氢反应，因此含环烷烃较多的原料是良好的重整原料。
（）
6．重整原料中含有少量的砷、铅、铜、铁、硫、氮等杂质使催化剂中毒失活。
因其用量很少，故对其原料中杂质含量不作处理。
（）
7．与轴向反应器相比，径向反应器的主要特点是气流以较高的流速径向通过催化剂床层，床层压降升高。
（）
8．连续重整装置的反应器都采用径向反应器，但再生器却采用轴向式的。
（）
9．裂解汽油含有碳六至碳九芳烃，因而它是石油芳烃重要来源之一。
（）
10．要最大限度地生产对二甲苯，必须芳烃歧化、烷基转移、混合二甲苯异构化和吸附分离等过程联合起来。
（）
11．碳八芳烃异构化装置大多采用具有裂化异构化和加氢双功能的催化剂。
（）
四、回答问题
1．比较催化重整和裂解汽油加氢的原理。
2．简述以生产芳烃为目的的催化重整过程 。
3．试举例说出催化重整中发生了哪几种类型的化学反应。
4．说明催化重整原料预处理的几个关键步骤是什么。
5．说明芳烃抽提的目的及工业多采用哪些方法。
6．在裂解汽油加氢工艺过程中，为何采用两段加氢？
7．制取对二甲苯有何经济意义？
8．说明由甲苯制取对二甲苯的反应原理。
9．如何由碳八混合芳烃制取对二甲苯？
10．碳八混合芳烃的分离方法有哪些？
并说明其原理。
五、综合题
1．画出催化重整的全流程框图并简述其工艺流程。
2．简述对二甲苯的生产路线，并画出流程框图。
3．画出碳八芳烃异构化工艺流程图并写出主反应方程式。
第五章 甲醇的生产
一、填空题
1．甲醇是饱和醇中最简单的一元醇，俗名又称 或 。
2．在300～350℃，在碱石灰作用下氯甲烷可以定量地转变为和。
3．高压法、中压法和低压法合成甲醇的压力分别为、和。
4．合成气生产甲醇的高压法，以 作催化剂；低压法采用 为催化剂；中压法催化剂是 。
5．以天然气为原料生产合成气的方法主要有和 。
6．工业上生产甲醇广泛采用是 和 的二元或多元催化剂。
7．合成甲醇的主反应是 减少而平衡常数 的反应，因此 压力对提高甲醇的平衡浓度和加快主反应速率都是有利的。
8．原料气中有氮及甲烷等惰性气体存在时，使氢气及一氧化碳的分压 ，导致反应速率 。
9．空间速度的大小影响甲醇合成反应的 和 。
10．合成气合成甲醇的生产过程分为以下几个序：
、、
、 、 。
11．发达国家中甲醇产量仅次于、、，居第四位。
二、解释概念
1．合成气
2．最适宜温度
三、判断正误
1．生产合成气的原料不同，生产方法也不相同。
（）
2．实验证明氧化铜－氧化锌催化剂的活性比任何单独一种氧化物都低。
（）
3．甲醇低压合成法，一般控制氢气与一氧化碳的摩尔比为（2.2~3.0）：
1（）
4．甲醇合成反应的原料中含有一定量的二氧化碳，可以增高反应峰值温度。
（）
5．生产甲醇的过程中，空速过高会增加分离设备和换热负荷，但会使甲醇分离效果增加。
（）
四、回答问题
1．比较几种生产甲醇方法的优缺点
2．分别说明气体、液体和固体原料生产合成气的主要方法，并写出相应的反应方程式。
3．写出合成气制甲醇的主反应及主要副反应方程式。
4．说明合成气制甲醇的催化剂主要成分及各自的作用。
5．甲醇的合成反应的原料气中为什么一般采用氢过量？
6．分析如何选择压力？
7．分析空速对生产的影响。
8．简述合成气合成甲醇中净化工序的两个方面具体内容。
五、综合题
1．画出合成气生产甲醇的流程框图。
2．画出高压法合成甲醇的流程图。
3．画出低压法合成甲醇的流程图。
六、计算
合成甲醇的反应器内装有催化剂3
，反应混合物进料为54000
（标准状态），反应温度为250℃，反应压力为5MPa，计算空速和接触时间。
第六章 乙烯系产品的生产
一、填空题
1．乙烯直接氧化生产环氧乙烷的原料是 和 ，主要产物有 、
和。
2．乙烯生产环氧乙烷工业上用的银催化剂是由 、 和 组成的。
3．乙烯直接氧化过程的主副反应都是强烈的反应，且副反应（深度氧化）
量是主反应的十几倍。
4．由乙烯直接氧化生产环氧乙烷的原料配比目前
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