发布时间 : 星期三 文章化工工艺学（专升本）更新完毕开始阅读03f4d68152ea551811a6877f
一、简答题（共36分，每小题6分）
1、合成气的主要成分是什么? 合成气主要用来生产那些重要产品？
答：合成气的主要成分是：合成气指CO和H2 混合物，英文缩写是Syngas 合成气主要用来生产的主要产品：氨、尿素、甲醇、醋酸、烯烃的氢酰化产品、天然气、汽油、煤油、柴油等液体燃料、低碳混合醇等。 2、常见的非均相催化氧化反应机理有三种？ 答：常见的非均相催化氧化反应机理有：（1）氧化还原机理，又称晶格氧化机理：反应物首先和催化剂的晶格氧结合，生成氧化产物，催化剂变成还原态；接着还原态的活性组分再与气相中氧气反应，重新成为氧化态催化剂（2）化学吸附氧化机理：假定氧是以吸附态形式化学吸附在催化剂表面的活性中心上，再与烃分子反应（3）混合反应机理：该机理是化学吸附和氧化还原机理的综合。 3、什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？ 结焦是在较低温度下（＜1200K）通过芳烃缩合而成
生碳是在较高温度下（＞1200K）通过生成乙炔的中间阶段，脱氢为稠和的碳原子。
结焦与生碳的区别：
机理不同：碳要经过乙炔阶段才能发生；焦要经过芳烃缩合才能发生
温度不同：高温下（900℃～1100℃）生成乙炔，生成碳；低温下（600℃左右）芳烃缩合生成焦
组成不同：碳只含炭，不含杂质；焦还含有氢 4、裂解气为何脱炔，如何脱炔？ 答： 乙烯和丙烯产品中所含炔烃对乙烯和丙烯衍生物生产过程带来麻烦。它们可能影响催化剂寿命，恶化产品质量，形成不安全因素，产生不希望的副产品。常采用脱除乙炔的方法是溶剂吸收法和催化加氢法。溶剂吸收法是使用溶剂吸收裂解气中的乙炔以达到净化目的，同时也回收一定量的乙炔。催化加氢法是将裂解气中乙炔加氢成为乙烯或乙烷，由此达到脱除乙炔的目的。溶剂吸收法和催化加氢法各有优缺点。
5、提高温度对催化脱氢平衡有何影响?
答：提高温度对催化脱氢平衡的影响：乙笨脱氢反应是可逆吸热反应，温度升高有利于平衡转化率提高，也有利于反应速率的提高。而温度升高也有利乙苯的裂解和加氢裂解，结果是随着温度的升高，乙苯的转化率增加，二苯乙烯的选择性下降。
6、裂解汽油来生产芳烃时，首先要经过裂解汽油预处理及裂解汽油的加氢这两道工序，试说明应用这两道工序的目的。 答： 利用裂解汽油来生产芳烃时，首先要经过裂解汽油预处理及裂解汽油的加氢这两道工序，裂解汽油预处理目的：分馏除去C5馏分、部分C9芳烃与C9以上馏分；得到 C6-C8馏分。裂解汽油的加氢目的：除去双烯烃、单烯烃和氧、氮、硫等有机化合物。（一段加氢是将使易生胶的二烯烃加氢转化为单烯烃以及烯基芳烃转化为芳烃；二段加氢主要使单烯烃饱和并脱除硫、氧、氮等有机化合物）
二、计算题（共30分，每小题10分）
1、将纯乙烷进行裂解制取乙烯，已知乙烷的单程转化率为60%，若每100kg进裂解器的乙烷可获得46.4kg乙烯，裂解气经分离后，未反应的乙烷大部分循环
回裂解器（设循环气只是乙烷），在产物中除乙烯及其他气体外，尚含有4kg乙烷。求生成乙烯的选择性、乙烷的全程转化率、乙烯的单程收率和全程质量收率。
解：
C2H6
C2H4 +
H2
+
C2H6(未)
2、100kg乙烷（纯度100％）裂解，单程转化率为60％，乙烯产量为46kg，分离后将未反应的乙烷全部返回裂解，求乙烯收率、乙烯总收率？ 解：乙烷循环量＝100-60=40 kg 新鲜原料补充量＝100-40=60 kg
46.4?30/28?100%?49.50乙烯收率= 46.4?30/28?100%?82.8`乙烯总收率= 46.4?100%?77.3`乙烯总质量收率=
进反应器的乙烷量=100/30=3.333 kmol
产物中乙烷量=4/30=0.133 kmol ，
生成乙烯46.4kg所转化的乙烷量=46.4/28=1.657 kmol 转化的乙烷量=60%×3.333=2.000 kmol ， 未转化的乙烷量=3.333-2.000=1.333 kmol
返回到反应器中的乙烷量=1.333-0.133=1.2 kmol 则新鲜乙烷量=3.333-1.2=2.133 kmol 转化为乙烯的乙烷量1.657S??82.9% C2H4?乙烷的转化总量2 乙烷在反应器中的转化量2XC2H6,tot???93.8% 新鲜原料中乙烷的量2.133转化为乙烯的乙烷量1.657 乙烯的单程收率：YC2H4???49.7%乙烷的起始量3.333 转化为乙烯的乙烷量1.657乙烯的全程收率：YC2H4???77.7% 新鲜乙烷的起始量2.133 乙烯的质量46.4乙烯的全程质量收率：Y???72.5?H4,m 新鲜乙烷的起始质量2.133?30??
3、试计算在甲醇生产甲醛溶液工业中，氧化剂为空气。反应耗氧量？（尾气组成：甲烷0.8％，氧气0.5％，氮气73.7％，二氧化碳4.0％，氢气21％） 解：取尾气100Nm3为计算标准，氮作为联系物， 则进料空气量：73.7/0.79= 93.3 Nm3 其中氧量 93.3-73.7=19.6 Nm3???
换算为摩尔数 nO2?nN2?19.9?1000?875mol
22473.3?1000?3290mol
224n空气?875?3290?4165mol 反应耗氧量：875?
0.5?1000?852.7mol
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