化工工艺中的一些名词解释整理

2.前冷：前冷是将塔顶馏分的冷量将裂解气预冷，通过分凝将裂解气中大部分氢和部分甲烷分离，这样使H2/CH4比下降，提高了乙烯回收率，同时减少了甲烷塔的进料量，节约能耗，该过程亦称前脱氢工艺。

3.催化重整：在含铂的催化剂作用下加热汽油馏分（石脑油），使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。

4.催化裂化：在催化剂作用下加热重质馏分油，使大分子烃类化合物裂化而转化成高质量的汽油，并副产柴油、锅炉燃油、液化气和气体等产品的加工过程。

5.催化加氢裂化：在催化剂存在及高氢压下，加热重质油使其发生各类加氢和裂化反应，转变成航空煤油、柴油、汽油和汽油等产品的加工过程。

6.煤的干馏：在隔绝空气条件下加热煤，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗笨和焦炉气的过程。

7.煤的气化：在高温（900~1300）下使煤、焦炭或半焦等固体燃料与气化剂反应，转化成主要含氢、、一氧化碳等气体的过程。

8.煤的液化：煤经化学加工转化为液体燃料的过程。

9.转化率：某一反应物参加反应而转化的数量占反应物起始量的分率或百分数。

10.选择性：转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。

11.收率：转化为目的产物的某反应物量与该反应物起始量之比。

12.动力学力裂解深度函数 KSF：反映裂解温度分布和停留时间对裂解深度的影响。

13.前加氢：在裂解气中氢气未分离出来之前，利用裂解气中的氢对炔烃进行选择性加氢，以脱除其中的炔烃，又称自给氢催化过程。

14.后加氢：裂解气分离出C2馏分和C3馏分后，再分别对C2和C3馏分进行催化加氢，以脱除乙炔、甲基乙炔和丙二烯。

15.辛烷值：汽油有相同抗暴性能的标准燃料中异辛烷的百分数。

16.高温-短停留时间反应：（温度-停留时间对产品收率的影响—高温-短停留是改善裂解反应产品收率的关键。）

①高温裂解条件有利于裂解反应中一次反应的进行，而短停留又可抑制二次反应的进行。因此，对给定裂解原料而言，在相同裂解深度条件下，高温-短停留时间的操作条件可以获得较高的烯烃收率，并减少结焦。

②高温-短停留的操作条件可以抑制芳烃生成的反应，对给定裂解原料而言，在相同裂解深度下以高温-短停留时间的操作条件所得裂解汽油的收率相对较低。

③给定裂解原料，在相同裂解深度下，高温-短停留时间的操作条件将使裂解产品中炔烃收率明显增加，并使乙烯/丙烯比及C4中的双烯烃/单烯烃的比增大。

17.裂解温度-停留时间的 ①裂解深度的限定。 ②温度限定。 ③热强度。

18.裂解原料性质及评价：

①族组成PONA 裂解原料油中各种烃，按其结构可以分为四大族，即链烷烃族P、烯烃族O、环烷烃族N、芳香族A。根据PONA值可以定性评价液体燃料的裂解性能，也可以根据族组成通过简化的反应动力学模型对裂解反应进行定量描述，因此PONA值是一个表征各种液体原料裂解性能的有使用价值的参数。

②氢含量w(H2) 顺序：P＞N＞A 氢含量可以用裂解原料中所含氢的质量分数w(H2)表示，也可以用裂解原料中C与H的质量比（称为碳氢比）表示。

③特性因子K 特性因子K是表示烃类和石油馏分化学性质的一种参数。 K值以烷烃最高，环烷烃次之，芳烃最低，它反映了烃的氢饱和程度。乙烯和丙烯总体收率大体上随裂解原料特性因数的增大而增加。

④关联指数BMCI 馏分油的关联指数是表示油品芳烃的含量。关联指数愈大，则油品的芳烃含量愈高。

19.为什么采用稀释剂？选用何种稀释剂？

由于裂解是在高温下操作，不宜于用抽空真空减压的方法降低分压，因为高温密封不易，一旦空气漏入负压操作的裂解系统，与烃气体形成爆炸混合物就有危险，而且监押操作对以后分离工序的压缩操作也不利。要增加能量消耗。所以采用添加稀释剂--降低烃分压是一个较好的方法。

理论上可用水蒸气、氢或任一种惰性气体，目前较成熟的裂解方法均采用水蒸气做稀释剂，原因A. 裂解反应后通过急冷即可实现稀释剂与裂解气的分离，不会增加裂解气的分离负荷和困难，B. 水蒸气热容量大，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，C. 抑制裂解原料所含硫对镍珞合金炉管的腐蚀。D.脱除结碳，路观的铁和镍能催化烃类气体的生碳反应

20.为什么采用多级压缩？

答：A. 节约压缩功耗 B. 降低出口温度 C. 段间净化分离

21.各类族烃的裂解反映规律？

A. 烷烃——正构烷烃在各族烃中最利于乙烯、丙烯的生成 B. 烯烃——大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯。C. 环烷烃——通常裂解条件下，环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应 D. 芳烃——无烷基的芳烃基本上不易裂解为烯烃，有烷基的芳烃，主要是烷基发生断碳键和脱氢反应，而芳烃保持不裂开，可脱氢缩合为多环芳烃，从而有结焦的倾向。

22.C8芳烃的分离，并举例说明

A. 邻二甲苯的分离 邻二甲苯的沸点最高，可以用精馏法分离，精馏塔需150~200块塔板，两塔串联，回流比7~10，产品纯度为98%~99.6%，B. 乙苯的分离 C8芳烃中乙苯的沸点最低，可以用精馏法分离，但较困难。工业分离译本的精馏塔实际塔板数达300~400，三塔串联，塔釜压力为0.35~0.4MPa，回流比50~100，可得纯度在99.6%以上的乙苯 C. 对间二甲苯的分离对间二甲苯的沸点差只有0.75度，难于采用精馏方法分离。目前工业上分离对二甲苯的方法主要有：深冷结晶分离法，络合分离法和模拟移动床吸附分离法3种

化工工艺学中的一些基本名词和概念解释

23.CO变换操作条件？

A. 压力 压力虽对平衡没影响，但加压对速度有利，但不宜于过高，一般中小型厂用常压或2MPa,大型厂为3MPa，有些用8MPa。B. 水碳比 高水碳比对反应平衡和速率均有利，但太高时效果已不明显，反而能耗过高。现常用H2O/CO比为4（水蒸气/水煤气1.1~1.2）。关键是变换催化剂的选择性要提高，有效抑制CO加H2副反应。 C. 温度 变换反应的温度最好沿最佳反应温度曲线变化，反应初期，转化率高、最佳温度低，但是CO变换反应是放热的，需降温措施不可能完全符合最佳温度曲线，变换过程是采用分段冷却来降温，即反应一段时间后进行冷却，然后再反应，如此多段越多，操作温度越接近最佳温度曲线。应特别注意操作温度必须控制在催化剂活性温度范围内。

24.加氢反应类型（影响加氢反应的因素有温度、压力及反应物中氢的用量。） 从热力学分析可知，加氢反应有三种类型。

第一类是加氢反应在热力学上是很有利的，即使是在高温条件下，平衡常数仍很大。第二类是加氢反应的平衡常数随温度变化较大，当反应温度较低时，平衡常数甚大，而当反应温度较高时，平衡常数降低，但数值仍很大。为了达到较高的转化率，需要采用适当加压或氢过量的办法。第三类是加氢反应在热力学上是不利的，很低温度下才具有较大的平衡常数值，温度较高，平衡常数变得很小，这类反应的关键是化学平衡问题，常采用高压方法来提高平衡转化率。

25.天然气转化过程的工艺条件？

A. 压力 从热力学特征看，低压有利转化反应，但从工程角度考虑，适当提高压力对传热有利，因为甲烷转化过程需要外部供热，大的给热系数是强化传热的前提。加压还可以减小设备、管道的体积，提高设备的生产强度，占地面积也小。甲烷水蒸气转化过程一般是加压，大约3MPa左右。B. 温度 从热力学角度看，高温下甲烷平衡浓度低，从动力学看，高温使反应速率加快，所以出口残余甲烷含量低。因加压对平衡的不利影响，更要提高温度来补偿。C. 水碳比 水碳比是诸操作变量中最便中便于调节的一个条件，又是对一段转化过程影响较大的条件。水碳比高，有利比防止积碳，残余甲烷含量低。 D. 气流速度 反应炉管内气体流速高有利于传热，降低炉管外壁温度，延长炉管寿命。当催化剂活性足够时，高流速也能强化生财，提高生产能力。但流速不宜过高，否则床层阻力过大，能耗增加。

26.合成甲醇为何理论上采用低温高压但工业上却不采用？

甲醇合成反应的反应热是随温度和压力而变化，当温度越低，压力越高时，反应热越大。当反应温度低于200度时，反应热随压力变化的幅度比高温时（>300度）更大，所以合成甲醇温度低于300度时，要严格控制压力和温度的变化，以免造成温度的失控，当压力为20MPa时，反应温度在300度以上，此时的反应热变化最小，易于控制。所以合成甲醇的反应若采用高压，则同时采用高温，反之宜采用低温、低压操作。由于低温下反应速率不高，故需选择活性好的催化剂，即低温高活性催化剂，使得抵押合成甲醇法逐渐取代高压合成甲醇法。

27 合成甲醇的工艺条件

(1)反应温度和压力 合成甲醇是一个可逆的放热反应，起平衡产率与温度、压力有关，温度升高，反应速率增加，而平衡常数下降， 存在一个最适宜的温度，催化剂床层温度分布要尽可能接近最适宜温度曲线。另一方面，反应温度与所选用的催化剂有关，Zn-Cr催化剂的活性为230~270度。从热力学分析，合成甲醇是体积缩小反应，增加压力有利于甲醇平衡产率的提高，另一方面，压力升高的程度与反应温度有关，反应温度较高时，压力也较高，当反应温度较低时，压力也降低。但从整体效益来看， 当日产量超过2000t时，由于处理的气体量大，设备相应庞大，不紧凑，带来制造和运输的困难，能耗也相应提高。故提出中压法。操作压力为10~15MPa，温度在230~350度，其投资费和总能量费用可达到最低限度。

(2)空速 从理论上讲空速高，反应气体与催化剂接触时间短，转化率相应降低，而空速低，转化率相应提高。对合成甲醇来说，由于副反应多，空速过低，促进副反应增加，降低合成甲醇的选择性和生产能力。空速过高也不利，甲醇含量过低，增加产品分离难度。选择适当的空速有利，可提高生产能力，减少副反应，提高甲醇产品的纯度。

(3)合成甲醇原料气配比 H2/CO的化学计量比为2：1，而工业生产原料气除H2和CO之外，还有一定量的CO2，常用H2-CO2/（CO+CO2）=2.1+0.1作为合成甲醇的新鲜原料气组成，实际进入合成塔的混合气中H2/CO之值总是大于2。原因是氢含量高可提高反映速率；降低副反应的发生：氢气的导热系数大有利于反应热的导出，易于反应温度的控制。

28.非均相催化的特点

①固体催化剂的活性温度较高。②反应物料在反应器中流速快，停留时间短，单位体积反应器的生产能力高，适于大规模连续生产。③由于反应过程要经历扩散、吸附、表面反应、脱附和扩散等多个步骤，因此，反应过程的影响因素较多。④反应物料与空气或氧的混合物存在爆炸极限问题。

29.非均相催化反应器

烃类气-固相催化氧化反应器常用的有固定床反应器、流化床反应器。A 固定床反应器常见的为列管式换热反应器，其优点是催化剂装填在管内、管间载热体循环以移出热量，气体在床层内的流动接*推流，返混较小，因此特别使用于有串联式深度氧化副反应的反应过程，可抑制串联副反应的发生，提高选择性。缺点是：结构复杂，催化剂装卸困难，空速较小，生产能力比流化床小，催化剂效率受影响，需严格控制热点温度。B 流化床反应器 结构简单，催化剂装卸容易，空速大，有良好的穿热速率，反应器内温度均一，温差小，反应温度易于控制，因易返混，原料组成可稍高与爆炸下限，可提高反应物浓度和生产能力。缺点是流化床轴向返混严重，有些反应物停留时间短，有些却太长，串联副反应严重，不利于高转化率的获得，催化剂在床层中磨损严重。对其强度要求高。气体通过催化剂床层时可能产生大气泡，导致气-固接触不良，反应转化率下降。

30.乙烯环氧化的反应条件有哪些？

①反应温度 乙烯环氧化过程中存在着平行的完全氧化副反应，反应温度是影响选择性的主要因素。研究表明环氧化反应的活化能小于完全氧化反应的活化能。反应温度升高，两个反应的速率都加快，但完全氧化反应的速率增加更快，温度过高还会导致催化剂寿命下降，工业上一般选择反应温度在220~260度。

②空速 空速减少，也会导致转化率提高，选择性下降，但影响不如温度显著。空速还影响催化剂的空时是收率和单位时间的放热量。工业上采用的空速与选用的催化剂有关，还与反应

器和传热速率有关一般在4000~8000h左右。催化剂活性高反应热可及时移出是选择高空速，反之选择低空速。

③反应压力 乙烯直接氧化的主副反应在热力学上都不可逆，因此压力在对主副反应的平衡和选择性影响不大。但加压可以提高乙烯和氧化的分压，加快反应速率，提高反应器的生产能力，也有利于采用加压吸收法回收环氧乙烷，故工业上大都采用加压氧化法。一般采用压力2.0MPa左右。

④原料配比及致稳气 对于具有循环的乙烯环氧化过程，进入反应器的混合器由循环气和新鲜原料气混合形成，实际生产中乙烯和氧的配比一定要在爆炸限以外，同时必须控制乙烯和氧的浓度在合适的范围内，过低时催化剂的生产能力小，过高时反应放出的热量大，易造成反应器的热负荷过大，产生飞温。

⑤原料气纯度 许多杂质对乙烯环氧化过程都有影响。

⑥乙烯转化率 单程转化率一般控制在12~15%,选择性达83~84%，用空气作氧化剂时，单程转化率一般控制在30`35%,选择性达70%左右，单程转化率过高时，由于过热量达，温度升高快，会加快深度氧化，使环氧乙烯的选择性明显降低，为提高乙烯的利用率，工业上采用循环流程。