2023年化学工艺学知识点总结.pdf

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1、化学工艺学第一章绪论1、化学工业:运用化学工艺、化学工程及设备，通过各种化工单元操作，高效、节能、经济、环保和安全地将原料生产成化工产品的特定生产部门。2、化学工艺即化工生产技术，是指将各种原料重要通过化学反映转变为产品的方法和过程,涉及实现这种转变的所有化学的和物理的措施。3、化学工艺学是根据化学、物理和其他科学的成就，研究综合运用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备，以创建技术先进、经济上合理、生产上安全的化工生产工艺的学科。4、21世纪，化学工业的发展趋势？答：（1）产品结构精细化和功能化；（2）生产装置微型化和柔性化；（3）生产过程绿色化和高科技化；（4）市场经营国际化

2、、信息化。5、绿色化工就是用先进的化工技术和方法减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的各种物质的一种技术手段。6、化学工业的基础原料指可以用来加工生产化工基本原料或产品的在自然界天然存在的资源。7、化工产品一般是指由原料经化学反映、化工单元操作等加工方法生产出来的新物料（品）。8.煤化工：以煤为原料,通过化学加工转化为气体、液体和固体燃料及化学品的工业。9.煤的干储:是指在隔绝空气条件下将煤加热，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程。1 0.一次加工方法重要涉及一次加工和二次加工，一次加工方法重要涉及常压蒸储和减压蒸储。11.蒸储是一种运用液体混合物中各组分挥发度的差别（沸点不

3、同）进行分离的方法，是一种没有化学反映的传质、传热物理过程，重要设备是蒸储塔。1 2.常用的二次加工方法重要有催化重整、催化裂化、催化加氢裂化和燃类热裂解四种。1 3.催化重整：是在粕催化剂作用下加热汽油储分（石脑油），使其中的妙类分子重新排列形成新分子的工艺过程。1 4.催化重整的原料是石脑油，以生产高辛烷值汽油为目的时一般采用8 0 1 80 馆分。1 5.催化加氢裂化是在催化剂及高氢压下加热重质油，使其发生一系列加氢和裂化反映，转变成航空煤油、柴油、汽油和气体等产品的加工过程。1 6.化工生产过程一般可概括为原料预解决、化学反映和产品分离与精制三大环节。1 7.原料的预解决的重要目的是使

4、初始原料达成反映所需要的状态和规格。1 8、化学反映是化工生产的核心。实现化学反映过程的设备称为反映器（釜或塔）。1 9、产品分离与精制目一是获取符合规格的产品，二是回收、运用副产物。2 0、组织工艺流程时应遵循的原则有哪些？答：（1）工艺路线技术先进,生产运营安全可靠,经济指标先进合理；（2 ）原料和能量运用充足合理；（3）单元操作适宜，设备选型合理；（4）工艺流程连续化、自动化；（5）安全措施得当，“三”治理有效。2 1、工业催化剂的性能指标是活性、选择性和寿命。2 2、催化剂的失活因素一般分为中毒、结焦和堵塞、烧结和热失活三大类。2 2、固体催化剂在使用中应注意事项有哪些？答：（1 ）要

5、防止已还原或已活化好的催化剂与空气接触；（2）原料必须通过净化解决，使用过程中要避免毒物与催化剂接触；要严格控制催化剂使用温度，使其在催化剂活性温度范围内使用，防止催化剂床层温度局部过热，以免烧坏催化剂。（4）要维持正常操作条件（如温度、压力、反映物配比、流量等）稳定，尽量减少波动。(5)开车时要保持缓慢的升温、升压速率，温度、压力的忽然变化容易导致催化剂的粉粹，要尽量减少开车、停车的次数。第一章化学工艺基础1 .化工原料根据物质来源可分为无机原料和有机原料两大类。2 .煤化工涉及煤的干储(涉及炼焦和低温干储)，气化，液化和合成化学品等。3 .原油：从油井中开采出来没有通过加工解决的石油叫原油

6、，它是一种有气味的棕黑色或黄褐色粘稠液体。4.一次加工：一次加工方法重要涉及常压蒸憎和减压蒸储。5 .二次加工：常用的二次加工方法重要有催化重整，催化裂化，催化加氢裂化和燃类热裂解。6 .化 工生产过程:一般可概括为原料预解决,化学反映和产品分离与精制三大环节。7 .选择性：是指体系中转化成目的产物的某反映物量与参与所有反映而转化的该反映物总量之比，用符号S 表达。表达式为：转化为目的产物的某反映物的量该反映物的转化总量8 .催化剂失活因素一般分为中毒，结焦和堵塞，烧结和热失活三大类。9 .催化剂使用注意事项：(1)要防止已还原或已活化好的催化剂与空气接触；(2)原料必须通过净化解决，使用过程

7、中要避免毒物与催化剂接触；(3)要严格控制操作温度，使其在催化剂活性温度范围内使用，防止催化剂床层温度局部过热，以免烧坏催化剂；(4)要维持正常操作条件的稳定，尽量减少波动；(5)开车时要保持缓慢的升温，升压速率，温度，压力的忽然变化容易导致催化剂的粉碎，要尽量减少开，停车的次数。第四章烧类热裂解1 .燃类热裂解：是指以石油系煌类为原料，运用石油燃在高温下的不稳定、易分解的性质，在隔绝空气和高温条件下使大分子的烧类发生断链和脱氢等反映,以制取低档烯姓的过程。2 .煌类热裂解制乙烯的生产工艺重要由原料燃的热裂解和裂解产物的分离精制两部分组成。3.一般将复杂的裂解反映归纳为一次反映和二次反映。4.

8、一次反映：是指原料烧(重要是煌类和环烷烧)经热裂解生成乙烯和丙烯等低档烯妙的反映。5 .二次反映：是指一次反映的产物乙烯、丙烯等低档分子烯煌进一步发生反映生成多种产物,直至最后生焦或炭。6 .乙烷裂解的自由基反映涉及链引发、链增长反映和链终止反映3 个阶段。7 .各类燃热裂解的难易顺序可归纳为:异构烷煌 正构烷妙 环烷烧(C 6 C 5)芳煌8 .从热力学角度分析,裂解是吸热反映，理论上妙类裂解制乙烯的最适宜温度一般在7 5 0 9 0 0。裂解的深度取决于裂解温度和停留时间。管式炉裂解技术的反映设备是裂解炉，它既是乙烯装置的核心,又是挖掘节能潜力的关键设备。9 .石油燃类裂解的操作条件宜采用

9、高温、短停留时间、低燃分压，产生的裂解气要迅速离开反映区。1 0 .煌类的热裂解过程的特点：(1)煌类热裂解是吸热反映；(2)煌类热解需在高温下进行,反映温度一般在7 5 0C以上；(3 )为了避免煌类热裂解过程中二次反映，反映停留时间很短，一般在0 .0 5 1 s；(4)热裂解反映是分子数增长的反映，煌分压低有助于原料分子向反映产物分子的反映平衡方向移动；裂解反映产物是复杂的混合物，除了裂解气和液体煌之外，尚有固体产物焦生成。1 1 .裂解气中具有少量的H 2 S、C 0 2、H20.C 2 H 2、CO等气体杂质。分析其来源重要有三个方面：一是由原料带入；二是裂解反映过程生成;三是裂解气

10、解决过程引入。1 2.热泵:是通过做功将低温热源的热量传送给高温热源的供热系统。2 .煌类热裂解的重要目的是生产乙烯，同时可得丙烯、丁二烯以及苯、甲苯、二甲苯等产品。3 .乙烯装置生产能力的大小实际反映了一个国家有机化学工业的发展水平。4 .妙类热裂解过程非常复杂,具体体现在一下几个方面：（1）原料复杂（2）反映复杂（3）产物复杂7 .同碳原子数的烷妙，C-H 键能大于C-C 键能，故断键反映比脱氢反映容易发生。8 .带支链煌的C-C 键或C-H 键的键能较直链烷妙的C-C 键或C-H 键的键能小,易断裂，所以，带支链的烽容易裂解或脱氢。9 .带侧链的环烷妙一方面经行脱烷基反映,脱烷基反映一般

11、在长侧链的中部开始断裂，一直进行到侧链为甲基或乙基，然后再一步发生环烷烧脱氢生成芳燃的反映，环烷烧脱氢比开环生成烯煌容易。1（）.在较高的温度下，低分子的烷妙、烯始有也许分解为碳和氢。1 1 .正构烷煌在各族煌中最有助于生成乙烯、丙烯。1 2 .异构烷煌的烯煌总收率低于同碳原子数的正构烷嫌。1 3 .煌类热裂解过程的特点：（1）吸热反映（高温）(2 )体积增大(低压)(3)易发生二次反映1 4 .裂解深度：指裂解反映进行的限度。1 5 .裂解炉设计开发的主线思绪是提高裂解过程的选择性和设备的生产能力。1 6.提高裂解过程选择性的重要途径：(1 )提高反映温度(2)缩短停留时间(3)减少煌分压1

12、 7.工业上一般采用蒸汽作为稀释剂，其优点有如下几点：裂解反映后通过急冷即可实现稀释剂与裂解气的分离，不会增长裂解气的分离负荷和困难。(2)水蒸汽热容量大，使系统有较大的热惯性，当操作供热不平稳时可以起到稳定温度的作用，保护炉管防止过热。(3)克制裂解原料所含硫对银络合金炉管的腐蚀。(4 )脱除结碳。1 8 .裂解供热方式有直接供热和间接供热。1 9.急冷的方法有两种:一种是直接急冷，一种是间接急冷。2 0 .裂解气的净化与分离目的是除去裂解气中的有害杂质。2 1 .工业生产上采用的裂解气分离方法重要有：油吸取精储分离法、深冷分离法、吸附分离法、络合物分离法。2 2 .工业上脱水的方法有多种，

13、如冷冻法、吸取法、吸附法。补充：第5章 芳煌转化过程石油芳燃重要来源于石脑油重整生成的油及爆裂解生成乙烯副产的裂解汽油。工业上广泛应用的芳煌转化反映重要有：C 8芳煌的异构化、甲苯的歧化和C 9 芳妙烷基的转移、芳烧的烷基化、烷基芳烧的脱烷基化等。芳煌歧化：是指两个相同的芳煌分子在酸性催化剂作用下一个芳烧分子上的侧链烷基转移到另一个芳姓分子上的反映。烷基转移是指两个不同的芳煌分子之间发生烷基转移的反映。芳煌的烷基化是芳煌分子中苯环上的一个或几个氢被烷基取代生成烷基芳姓的反映。第6章 催化加氢与脱氢1、催化加氢：是指有机化合物中一个或几个不饱和官能团在催化剂作用下与氢气的加成反映。2.催化加氢反

14、映在化学工业中一是用于合成有机产品，二是用于许多化工产品的加氢精制。3.骨架催化剂:将具有催化活性的金属和载体铝或硅制成合金，再用氢氧化钠溶液浸渍合金,溶解其中的铝或硅，得到活性金属构成的骨架状物质4.加氢催化剂按其形态重要可分为金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物催化剂、金属硫化物催化剂、金属络合物催化剂五大类。5.下列芳煌加氢的顺序对的的是CA C 6 H5cH 3C6H6CGH4(CH：；)2C 6H 3 (CH3)3B CGH4(CH3)2C6H6C6H5 C H3C 6H3 (C II3)3c C6H6C6H5cH3C 6H4(CH3)2C6H3(CH3)3D C6H6 C6H5cH3

15、C 6H3 (CH3)3 C6H4(CH3)26焕烧、二烯烧、单烯烧、芳煌混合在一起加氢时，其反映速率顺序为DA.二烯煌 焕煌 单烯煌 芳烽B.焕妙 单烯煌 二烯煌芳煌C.二烯煌单烯煌芳煌快煌D.焕烧二烯煌 单烯姓 芳煌7 .绝热式反映器乙苯脱氢工艺中，水蒸气和乙苯的摩尔比为AA.1 4:1B.1 3 ：1C.1 2:1D.1 0:18 .金属催化剂:就是把活性组分如N i、P d、P t 等金属分散于载体上，以提高催化剂活性组分的分散性和均匀性，增强催化剂的强度和耐热性。9 .目前工业生产上采用的催化剂大体可分为锌铭系和铜锌（或铝）系（即铜基催化剂）两大类。1 0 .低压法合成甲醇工艺流程重

16、要由造气、压缩、合成和精制四大部分组成。第7章 煌类选择性氧化1 .妙类选择性氧化过程的特点答：（1）反映放热量大；（2）反映不可逆；（3）反映过程易燃易爆；（4）反映途径复杂多样。2 .如何提高煌类选择性氧化安全性？答：（1）原料配比一定要控制在爆炸极限之外；（2）在设计氧化反映器时，除考虑设计足够的传热面积及时移走热量外，还要在氧化设备上设上加设防爆口，装上安全阀或防爆膜；（3）反映温度最佳采用自动控制，至少要有自动报警系统。（4）还可以采用惰性气体的办法稀释作用物，以减少反映的剧烈限度，防止发生爆炸。3 .非均相催化氧化重要是指气态有机原料在固体催化剂存在下以气态氧作为氧化剂氧化为有机产

17、品的过程。4 .气固相催化氧化反映都是强放热反映，工业上常用的反映器有两种：列管式固定床反映器和流化床反映器。5 .流化床反映器是一种运用气体或液体通过固体层而使固体颗粒处在悬浮运动状态，并进行气固相反映过程或液固相反映过程的反映器。6 .流化床反映器从其结构来看自下而上大体分为锥形体、反映段和扩大段三部分。7 .简述液相均相催化氧化技术优缺陷。重要优点：（1）反映物与催化剂同相，不存在固体表面上活性中心性质及分布不均匀的问题，作为活性中心的过渡金属活性高,选择性好；（2）反映条件不太苛刻,反映比较平稳，易于控制；（3）反映设备简朴，容积小，生产能力高；局限性之处：（1）反映温度通常不太高，因

18、此反映热运用率较低；（2）在腐蚀性较强的体系中要采用特殊材质；（3）配位催化氧化反映体系需用贵金属盐作为催化剂，因此必须分离回收。8 .工业上常用的非均相反映器有两种：列管式固定床反映器和流化床反映器。9 .热点：列管式反映器轴向的温度分布重要取决于沿轴向各点的放热速率和管外载热体的除热速率，一般反映器内沿轴向温度分布都有一个最高温度。1 0 .简述丙烯晴生产过程中加入水蒸汽的作用答：（1 ）水蒸汽可促使产物从催化剂表面解析出来,从而避免丙烯睛深度氧化；（2）加入水蒸气后可起到减少反映物浓度作用，从而对保证安全生产防范爆炸深度氧化；（3）水蒸汽的比热容较大，加入水蒸气可以带走大量的反映生成热,

19、使反映温度易于控制；（4）加入水蒸气对催化剂表面的积炭有清楚作用。第8章芋炭基合成1.锻基化反映：在过渡金属配位化合物催化剂存在下一氧化碳参与有机合成、分子中引入埃基的反映。2.甲醇低压皴基化反映主反映方程式：CH.OH+CO-CH.COOH,使用催化剂：铐一碘催化体系，反映温度：1301 80。第9章 氯 化1.氯化是指在化合物分子中引入氯原子以生产氯的衍生物的反映过程。氯化过程的重要产物是氯代烧，氯代煌的重要应用领域有两个：一是作溶剂，二是用作合成大量有机产品及精细化工产品的中间体和聚合物的单体。2、取代氯化、加成氯化和氧氯化是氯代燃的重要生产方法。3.目前，()与其他方法相比，原料来源广且价格较低，生产工艺合理,生产成本较低,产量约占吕乙烯总产量的9()%以上。A.平衡氧氯化法B.乙快法C.乙烯法 D.烯怏法