5、

过程 项目 主要成分 活性成分 载体 NiO2 Ni 耐火材料烧结型Al2O3 MgO / ＞500 甲烷转化 高变 Fe2O3 Fe3O4 主要成分 Cr2O3、K2O 350~400 低变 CuO Cu / Fe3O4 Fe 铁Al2O3 Al2O3、K2O SiO2、CaO 500左右 CO变换 氨合成 SO2催化氧化 V2O5 V2O5 硅铝酸钙 助催化剂 活性温度范围℃ Cr2O3、ZnO 180~250 K2SO4 450~600 6、

三、计算题（10分）

转化率：70%，选择性：76.5%，收率：53.55%

《化工工艺学》试题五答 案

一、填空题（共20分,每空2分）

1、原料预处理、化学反应

2、链引发反应、链增长反应、链终止反应 3、天然气蒸汽转化反应 4、降低、提高 5、固定床、硫化床

二、选择题（本题共20分，每题2分）

1、D 2、A 3、D 4、A 5、B

6、A 7、C 8、C 9、D 10、C 三、判断题（本题共10分，每题2分）

1、√ 2、× 3、× 4、√ 5、×

四、简要回答下列各题.（共30分，每题6分） 1、答：

精制合成气的方法有铜氨液吸收法，甲烷化法，液氮洗涤法三种。三种精制方法比较，铜氨液精制法需建立一套加压铜氨液吸收塔及再生系统，设备投资增大管理复杂；甲烷化转化法只需增加一套甲烷化反应装置和催化剂，设备虽然简单，但消耗了合成气中的氢气，除了采用低温变换反应外，最好增加一套一氧化碳选择氧化反应器，以便进一步降低一氧化碳残余含量；液氮洗涤法需有空分装置，如果已具备此条件，只需增加一套高效热交换器和液氮洗涤泡罩塔。 2、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。 3、答：

主反应：平行副反应：

串联副反应：

二氧化碳和水主要由乙烯直接氧化生成，反应的选择性主要取决于平行副反应的竞争，环氧乙烷串联副反应是次要的。

4、答：致稳气是惰性的，能减小混合气的爆炸限，增加体系安全性；具有较高的比热容，能有效地移出部分反应热，增加体系稳定性。 5、略

五、参考有关工艺流程图，简要回答问题（共20分） 答案要点：

1、1#设备的作用是将有机硫转化为无机硫。

2、2#设备的作用是用氧化锌干法脱硫法脱除天然气中的无机硫。

3、一段生产无法达到对天然气转化的要求：残余甲烷含量低于0.5%，H2/N2 = 3/1。二段转化可以满足上述要求，同时还可以提供后续合成所需氮气。

4、降低二段转化的热负荷，提高二段转化催化剂的利用率。

5、有三大优点：可以节省压缩功消耗；提高过量蒸汽余热的利用价值；可以降低原料气制备与净化系统的设备投资。

《化工工艺学》试题六答案

一、填空题（本题共35分，每空1分，共35空） 1、固体燃料、气体燃料、液体燃料 2、空气煤气、水煤气、混合煤气、半水煤气

3、将一段转化气中的甲烷进一步转化、加入空气提供氨合成需要的氮，同时燃烧一部分转化气而实现内部给热。

4、Fe2O3、Cr2O3 5、物理法、化学法、物理-化学法 6、催化剂、尿素、碳酸氢铵 7、络合氨、固定氨、游离氨 8、CO2?2NH3?NH2CONH2?H2O 9、降低温度、提高压力、保持氢氮比为3左右、减少惰性气体含量

10、焙烧、转化、吸收 11、4FeS2?11O2?2Fe2O3?8SO2 12、钒催化剂 13、两次转化两次吸收 14、氨碱法、联合制碱法 15、石灰石煅烧 16、急冷 二、简答题（本题共45分，每小题9分，共5题）

答案要点：

产品硫酸 2、（1）氨合成与烃类裂解都需要在高压下进行。

吸收 杂质 FeS2 As、Se、 Pb、SiF4

焙烧 SO2炉气 烧渣 除尘 SO2炉气 杂质 净化 炉气 酸雾 干燥 空气或O2

降温

浓硫酸

烧渣 硫酸 O2 SO2 转化 （2）压缩机压缩功与压缩比的对数成正比，在压缩过程中绝热压缩功耗最大，温升最大，等温压缩功耗最低，当压缩比太大时，绝热压缩温升可能超过润滑油闪点，造成压缩机摩擦损耗和功耗增加。因此需要采用多段压缩，目的是尽可能接近等温压缩。 3、（1）制碱过程NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3↓+ NH4Cl （2）从母液中将氯化铵结晶出来：NH3 + HCO3→ NH4+ + CO32

－－ NH3 + HCO3 → NH2COO + H2O

－－原则流程图：

NH3

Ⅰ过程 母液Ⅱ 吸 氨 氨母液Ⅱ NaCl CO2 加 盐 碳酸化 过 滤 NaHCO3去煅烧 Ⅱ过程

NH4Cl去干燥 过 滤 冷却加盐 NaCl

碳酸化 氨母液Ⅰ 吸 氨 母液Ⅰ

CO2 NH3

4、