化学工艺学考试重点分析报告.doc

题型： 填空（10×2） 简答（5×6） 工程概念（2×15）（有机） 工艺流程图（2×10）（有机） 无机部分重点前三章，尿素考小知识点 ： 使空气中游离态氮转变成化合态氮的过程称为氮的固定。 工业上固氮的三种方法： 合成NH3生产的三个主要步骤： 根据热量来源不同而有以下三种主要造气方法: 富氧空气气化法 下面介绍一下富氧空气中O2含量的计算。（P5） 半水煤气的特点（CO+H2/N2=3.1-3.2) 煤气的分类（4种）： 间歇式制取半水煤气的工作循环，每个工作循环包括以下五个阶段： 造气的第二种方法：烃类蒸汽转化法 烃类蒸气转化法：是以气态烃（CH4)和石脑油为原料合成氨最经济的方法。 优点：不用氧气、投资省、能耗低。 烃类蒸气转化为体积增大的可逆反应，加压对CH4的转化并不有利，但为什么还采用加压进行蒸汽转化呢？ 答：加压转化在总过程中能节省压缩能量。 7、析碳副反应及其危害： 析碳反应：CH4(g) = C (s) + 2H2(g) 2CO(g) = CO2(g) + C(s) CO(g) + H2(g) = C(s) + H2O(g) 危害：a、碳黑覆盖在催化剂表面，堵在微孔，使CH4转化率下降而使出口气中残余 CH4增多。 b、局部反应区产生过热而缩短反应管使用寿命。 c、使催化剂粉碎而增大了床层阻力。 怎样检查反应管内是否有碳沉积？ (1)观察管壁颜色，如出现“热斑”、“热带”； (2)反应管的阻力变化，阻力突然增加。 都有哪些除碳方法？ (1)当析碳较轻时，可采取降压、减量、提高水碳比的方法。 (2)当析碳较重时，可采取蒸气除碳， 即C(s)+H2O(g) →CO+H2 (3)也可采用空气或空气与蒸气混合物烧碳，将温度降低,控制反应管出口为200℃，停止加入含烃原料，然后加入少量空气，控制反应管壁温低于700℃，出口温度控制在700℃以下，约烧碳8h即可。 烃类蒸汽转化设备（P21） 一段转化：800-900 ℃ 二段温度：1000-1200 ℃ （1）一段转化炉 一段转化炉是烃类蒸气转化法制氨的关键设备之一。由若干根反应管和加热室的辐射段及回收热量的对流段两个主要部分组成。 一段转化炉的炉型按烧嘴安置方式分为：顶烧式、侧烧式、梯台式和底烧式 （2）二段转化炉 二段转化炉是在1000℃以上高温下把残余的甲烷进一步转化，是合成氨生产中温度最高的催化反应过程。 一段转化炉 二段转化炉 ：合成氨原料气的净化 原料气的净化步骤： 脱硫的方法： 湿法脱硫中氨水催化法的催化剂为对苯二酚 CO变换 原理：（放热可逆反应） 存在最佳反应温度 工业生产中通常采用多段变换，即用多段反应、多段冷却的方法进行变换反应。 多段冷却又分为中间换热式、喷水冷激式和蒸汽过热式三种形式。 变换催化剂分类： 按温度：1、中温变换 （Fe-Gr系）CO含量高 2、低温变换（铜锌系主要成分主：CuO）CO含量低 CO变化率的计算： CO2脱除 碳酸钾法：为了提高反应速度，一般在105～130℃条件下吸收，故称热碳酸钾法。 两段吸收两段再生流程： 两段吸收两段再生的原因： a、在吸收塔中下部，由于气相CO2分压较大，在此用有再生塔中部取出的具有中等转化度的溶液（半贫液）在较高的温度下（即再生塔中部的沸腾温度）吸收气体，就可以保证有足够的吸收推动力。 同时由于吸收温度高，加快了CO2和K2CO3的反应，有利于吸收的进行，因此，可以将气体中的大部分CO2吸收掉。 b、但半贫液的转化度较高，加之在较高的温度下吸收，由于溶液的CO2平衡分压的限制，用半贫液洗涤过的气体仍会含用一定量的CO2。为了提高气体的净化度，在吸收塔上部继续用在再生塔内经过进一步再生的，并在进入吸收塔以前经过冷却的贫液洗涤。 由于贫液的转化度较低，且在较低的温度下吸收，溶液的CO2平衡分压很小，因此洗涤后的气体中的CO2浓度达到0.1%（体积）以下。 特点： 原料气精制的方法：（知道每种方法怎么用的） 液氮洗涤法（造气时有空分装置时使用） ：氨的合成 合成氨适宜条件的选择： ：尿素 尿素合成的基本原理： 第一步氨基甲酸铵的合成反应速度极快，而且反应相当完全，反应为强放热反应，而氨基