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精细化工

2021-09-14 来源:步旅网


有机:有机化工原料(煤、石油、天然气及其利用方法)

煤:古代植物埋在地下,在几乎没有空气的情况下,经过长期的煤化作用形成的固体。方法:焦化、气化、液化。 天然气:埋在地下的主要含甲烷的可燃性气体。方法:生产合成氨和甲醇(干气)、通过热裂解制低级烯烃。 石油:化石燃料之一,从地下深处开采出来的黄色乃至黑色的可燃性粘稠液体,常与天然气并存。由远古海洋或湖泊中的生物在地下经过漫长的地球化学演变而形成的复杂混合物。方法:常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、催化加氢裂化、焦化、加氢精制。 2.生产过程的常用指标概念及应用

生产能力:化工装置在单位时间内生产的产品量或在单位时间内处理的原料量;转化率(参加反应的反应物量/进入反应器的反应物量):表示进入反应器内的原料与参加反应的原料之间的数量关系;率(或选择性)(生成目的产物所消耗的原料量/参加反应的原料量):表示了参加主反应的原料量与参加反应的原料量之间的数量关系;收率(生成目的产物所消耗的原料量/进入反应器的原料量):表示进入反应器的原料与生成目的的产物所消耗的原料之间的数量关系。 一章、石油烃裂解及原料气的压缩

石油烃裂解的操作条件

1.裂解温度及裂解反应的压力。(热、动力学分析)

温度:从热力学角度分析,裂解是吸热,需要在高温下才能进行,二次反应在热力学上占优势;从动力学角度分析,升高温度有利于提高一次反应对二次反应的相对速率,一次反应在动力学上占优势。选择适宜的温度(750~900)可提高转化率又可得到较高的乙烯收率。

压力:无论是从热力学还是动力学角度分析,降低裂解压力对增产乙烯的一次反应有利,可抑制二次反应,从而减轻结焦的程度。

停留时间:指裂解原料由进入裂解辐射管到离开裂解辐射管所经过的时间,即反应原料在反应管中停留的时间。 2.水蒸气作为稀释剂的优点。

易于从裂解气中分离;可以抑制原料气中的硫对合金钢管的腐蚀;可脱除炉管的部分结焦;减轻了炉管中铁和镍对烃类气体分解生碳的催化作用;稳定炉管裂解温度;降低烃分压的作用明显。

3. 加水蒸气的原则:加入水蒸汽的量,不是越多越好,增加稀释水蒸汽量,将增加裂解炉的热负荷,增加燃料的消耗量,从

而增加能量消耗,同时会降低裂解炉和后部系统设备的生产能力。一般地说,轻质原料裂解时,所需稀释蒸汽量可以降低,随着裂解原料变重,为减少结焦,所需稀释水蒸汽量将增大。 4. 管式炉的基本结构:炉体;炉管;燃烧器 5. 裂解炉和急冷锅炉的清焦。

分类:停炉清焦、在线清焦(交替裂解法、水蒸汽法、氢气清焦法)。 6. 裂解气分离方法组成系统:压缩冷冻系统、气体净化系统、低温精馏分离系统。 7. 制冷循环的四个过程:蒸发、压缩、冷凝、节流膨胀。 8. 气体净化的组分和方法。

脱酸性气体(吸收法)、脱水(固体吸附法)、脱炔(溶剂吸收法和催化加氢法)、脱一氧化碳(甲烷化法)。 9. 氨冷冻循环制冷的四个过程:蒸发、压缩、冷凝、膨胀。

10. 油吸收法的实质是:利用裂解气中各组分在某种吸收集中的溶解度不同,用吸收剂吸收除甲烷和氢气以外的其它组分,

然后用精馏的方法,把各组分从吸收剂中逐一分离。

三章、丁二烯的生产技术

1. 丁二烯的用途:用来生产合成橡胶,如:丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、ABS树脂。

2. 国内外丁二烯的来源主要有两种:1从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提得到;2从炼油厂C4馏分脱氢得到。 3. 从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提生产丁二烯,根据所用溶剂的不同,又可分为:乙腈法(ACN)、二甲基

甲酰胺法(DMF)、N-甲基吡咯烷酮法(NMP)三种。

ACN特点:沸点低,萃取、汽提操作温度低,易防止丁二烯自聚;汽提可在高压下操作,省去了丁二烯气体压缩机,减少了投资;黏度低,塔板效率高,实际塔板数少;毒性微弱,在操作条件下对碳钢腐蚀性小;丁二烯分别与正丁烷、丁二烯二聚物等形成共聚物,溶剂精制过程复杂,操作费用高;蒸气压高,随尾气排出的溶剂损失大;用于回收溶剂

的水洗塔较多,相对流程长。

DMF特点:对原料C4的适应性强,丁二烯含量在15~60%范围内都可生产出合格的丁二烯产品;生产能力大,成本低,工艺成熟,安全性好、节能效果较好,产品、副产品回收率高达97%;由于DMF对丁二烯的溶解能力及选择性比其他溶剂高,所以循环溶剂量较小,溶剂消耗量低;无水DMF可与任何比例的C4馏分互溶,因而避免了萃取塔中的分层现象;DMF与任何C4馏分都不会形成共沸物,有利于烃和溶剂的分离,但由于其沸点较高溶剂损失小;热稳定性和化学稳定性良好;且由于其沸点高,萃取塔及解析塔的操作温度都较高,易引起双烯烃和炔烃的聚合;无水情况下对碳钢无腐蚀性,但在水分存在下会分解生成甲酸和二甲胺,因而有一定的腐蚀性。

NMP的特点:溶剂性能优良,毒性低,可生物降解,腐蚀性小;原料范围较广,可得到高质量的丁二烯,产品纯度可达99.7~99.9%;C4炔烃无需加氢处理,流程简单,投资低,操作方便,经济效益高;NMP具有优良的选择性和溶解能力,沸点高、蒸气压低,因而运转中溶剂损失小;热稳定性和化学稳定性极好,即使发生微量水解,其产物也无腐蚀性,因此装置可全部采用普通碳钢。 4. 萃取精馏的基本原理。

萃取精馏是在精馏塔中加入某种选择性溶剂(萃取剂),这种溶剂对精馏系统中的某一组分具有较大的溶解能力,而对其他组分溶解能力较小。结果使易溶的组分随溶剂一起由塔釜排出,未被萃取下来的组分由塔顶逸出,达到分离的目的。

5. 萃取精馏的操作特点:必须严格控制好溶剂比;考虑溶剂的影响;选择合适的进塔温度;调节溶剂含水量;维持适宜

的回流比。

四章、石油芳烃的生产 催化剂的组分:活性组分(如:铂、钯、铱、铑)、助催化剂(如铼、锡)和酸性载体(如含卤素的r-Al2O3)。

五章、甲醇及甲醛的生产 (一)制取合成气原料

1. 生产合成气原料:天然气、煤炭、石脑油或重油或渣油等。 2. 制取合成气法:水蒸汽氧化法、部分氧化法。

3. 催化剂的成分:ZnO基CuO基的二元或多元催化剂,同时加入一些助催化剂。 4. 生产甲醛的操作条件:反应温度、反应压力、原料气组成、空速。 5. 甲醇生产工序:原料气的制备、净化、压缩、合成、蒸馏。 (二)甲醛的生产 A.银催化法生产甲醛

1. 催化剂:甲醇银法氧化制甲醛采用浮石银或者电解银。

2. 工艺条件:反应混合气组成{水蒸汽的作用(可以移除部分反应热,避免催化剂过热;有利于消除催化剂表面积炭;

有利于抑制深度氧化反应,提高甲醇产率。)}反应温度;反应压力;反应时间;原料气纯度。

B.铁钼催化法生产甲醛

催化剂成分及载体。(成分:氧化铁15%~20%、氧化钼80%~85%、铬0.2%~0.3%、少量的钴、锰、锡、钒、镍、铈等。载体:高岭土30%~50%)

六章、碳二系列产品的生产

(一)乙烯直接氧化法生产环氧乙烯

1. 环氧乙烷的直接用途:消毒剂、熏蒸剂、抗酸剂、火箭燃料。

2. 催化剂:工业上用的银催化剂是由活性组分银、助催化剂和载体所组成。 3. 操作条件:原料气纯度、原料配比、制稳剂(稀释剂)、抑制剂。 (二)乙烯液相氧化法生产乙醛

1. 乙醛的用途:在工业上大量用于合成多种有机产品。 2. 生产原理:乙烯的羰化、金属钯的氧化、氯化亚铜的氧化。 3. 影响氧化的因素:原料纯度、原料气配比。 (三)乙烯气相氧化法生产醋酸乙烯

1. 醋酸乙烯的用途:主要作为聚合物单体,制造聚醋酸乙烯酯和聚乙烯脂;还能和各种烯基化合物共聚得到优良的高分

子材料。

2. 催化剂:钯是催化剂活性组分、醋酸钾是助催化剂、金的存在可防止钯的凝聚、硅胶是载体。 3. 温度(165~180)、压力(0.8)、空速(1200~1800/h)、原料气配比(乙烯:氧气=9~15:1) (四)乙烯氧氯化法生产氯乙烯

1. 催化剂:r-Al2O3为载体的CuCl2催化剂

2. 操作条件:乙烯直接氯化部分(原料配比、温度、压力);二氯乙烷裂解(原料纯度、温度、压力、停留时间);乙

烯氧氯化(温度、压力、原料配比、原料气纯度、停留时间)

七章、丙烯系列产品的生产 (一)丙烯腈的生产

1. 丙烯腈的用途:丙烯腈是三大合成的重要单体,目前主要用它生产聚丙烯腈纤维(商品名叫 腈纶)。俗称羊毛,其次

用于生产ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的共聚物),和合成橡胶(丙烯腈-丁二烯的共聚物)。

2. 催化剂的组分和制备方法:组分一类是复合酸的盐类(钼系),二类是重金属的氧化物或几种金属氧化物的混合物(锑

系)。

(二)苯酚和丙酮的生产

1. 催化剂组分:硫酸及磺酸型离子交换树脂。 (三)丙烯羰基合成生产丁辛醇

1. 丁辛醇用途:与邻苯二甲酸酐发生酯化反应得到邻苯二甲酸二辛脂(DOP),DOP是聚氯乙烯的重要增塑剂。 2. 催化剂:磷羰基铑催化剂是以铑原子为中心,三苯基磷和一氧化碳作配位体的络合物;采用镍基催化剂为液相加氢,

压力3.9Mpa,温度100~170;采用铜基催化剂为气相加氢,压力0.6Mpa,温度约为60。铜基催化剂的主要成分为CuO和ZnO,真正起催化作用的是还原态Zn和Cu。

八章、C4的生产 (一)顺酐的生产

1. 顺酐的用途:主要用于生产不饱和聚酯树脂、醇酸树脂。

2. 催化剂的组分:正丁烷氧化生产顺酐的催化剂是V-P-O系催化剂,主要活性组分是在V2O5-P2O5。 (二)甲基叔丁基醚的生产

1. 甲基叔丁基醚的主要用途:用作汽油高辛烷值添加剂,其辛烷值高、抗爆性能好,并且无污染。

2. 催化剂组成:酸性物质均可。我国采用S-型大孔磺酸阳离子树脂,它们都是苯乙烯与二乙烯基苯的共聚物。 九章、芳烃系产品的生产 (一)苯烷基化生产乙苯

1. 烷基化催化剂组分:氯化铝和少量氯化氢或磷酸-硅藻土固体或分子筛。 2. 烷基化催化剂分类:酸性卤化物类、质子酸类、分子筛类。 (二)苯乙烯

1. 苯乙烯的用途:最大用途是生产聚苯乙烯。

2. 操作条件:温度、压力、原料纯度、水蒸汽用量(作用:作为稀释剂,供脱氢反应所需的部分热量,使氢气的流速

加快,使其迅速脱离催化剂表面,有利于反应正向进行,水蒸汽可抑制并消除催化剂表面的积焦,乙苯的转化率随水蒸汽用量增大而提高)。

3. 催化剂:以氧化铁为主要活性成分,氧化钾为助催化剂,还含有Cr,Ce,Mo,V,Zn,Ca,Mg,Cu,W等组分。 (三)对苯二甲酸的生产

1. 对苯二甲酸用途:最重要的用途是生产聚对苯二甲酸乙二酯树脂,进而制造聚酯纤维、聚酯薄膜及多种塑料制品等。 2. 催化剂的组成:以醋酸钴和醋酸锰为催化剂,溴化物为助催化剂。

.精化: 1. 临界胶束浓度(CMC):表面活性剂的分子会产生凝聚而生成胶束,开始出现这种变化的极限质量浓度称为临界胶束浓度。

2. HLB值:亲水亲油平衡值是表示表面活性剂的亲水性、亲油性好坏的指标。

3. 半数致死量:通常指能使一群被实验动物中毒死亡一半所需的最低剂量,其单位是mg/kg。

4. ADI值:ADI值指人一生连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大允许摄入量,以每日每公斤体重摄入的毫克数表示,单位为mg/kg。 5. 丙烯酸树脂:是丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类的均聚物或二者的共聚物,或者上述单体与其他烯烃的共聚物的通称。

6. 凝聚剂:主要使胶体粒子表面改性(静电中和)或由于压缩双电层而产生脱稳作用的化学品,可以分为无机和有机化合物两类。无机凝聚剂主要是水溶性的高价金属盐,有机凝聚剂主要是低分子量的阳离子聚合物。

7. 絮凝剂:主要使脱稳后的胶粒通过粒间搭桥和卷扫作用黏结在一起的化学品称为絮凝剂,絮凝剂主要是天然或人工合成的水溶性高分子聚合物。 8. 全丙乳液:以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及少量的丙烯酸和甲基丙烯酸为共聚单体,通过乳液聚合得到的共聚乳液。 9. 苯丙乳液:以苯乙烯为单体部分或全部替代全丙乳液中的甲基丙烯酸甲酯,制得的苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液。

10.乙氧基化反应:在脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺及烷基酚的羟基上用环氧乙烷作原料,引入聚氧乙烯醚基的反应叫乙氧基化反应。 11.精细化学品:自身具有某种特定功能的小批量、高纯度、深加工,附加价值和利润率较高的化学品称为精细化学品。 二、其他知识点

1. 表面活性剂的分类及类型判断:

分类:分为阴离子型、阳离子型、两面型和非离子型表面活性剂。

判断方法:根据表面活性剂在水溶液中能否解离出离子和解离出什么样的离子来判断。 2. 特殊表面活性剂:含氟和含硅表面活性剂化学结构特点 含氟..特点是亲油基碳氢链中的氢被氟所取代。 含硅..特点是亲油基为硅烷或硅氧烷。 3. HLB值与表面活性剂亲水亲油性关系

HLB值越大,该表面活性剂的亲水性越强。根据表面活性剂的HLB值的大小,就可以知道它的适宜用途。 4. 乳液类型及其与HLB值数值大小相对关系

HLB值在2-6范围,可作为水分散在油中的乳化剂,用符号W/O表示油包水型; HLB值在8-10范围,可作为润湿剂、渗透剂; HLB值在16-18范围,可作为增溶剂;

HLB值在12-18范围,表面活性剂可作为水包油型O/W的乳化剂。

5. 表面活性剂亲油基原料类型:(8种)脂肪醇、脂肪胺、脂肪酸甲酯、脂肪酸、直链烷基苯、烷基苯酚、环氧乙烷、环氧丙烷。 6. 阴离子表面活性剂的地位:阴离子表面活性剂是应用最广的表面活性剂,也是各类表面活性剂中产量最大的一类。 7. 磺酸盐类表面活性剂在阴离子型中的地位:磺酸盐类表面活性剂是产量最大应用最广的阴离子表面活性剂。 8. 三氧化硫磺化工艺流程图(图2-6)分析:

9. 聚氧乙烯类表面活性剂在非离子型中的地位:聚氧乙烯是非离子型表面活性剂中品种最多、产量最大、应用最广的一类。 10.乙氧基化生产工艺流程图(图2-10)分析: 11.失水山梨醇脂肪酸酯及其商品名

失水山梨醇脂肪酸酯是羟酸酯表面活性剂中的重要类别,商品名为Span(斯盘)。Span20-月桂酸单酯、Span60-硬脂酸单酯、Span80-油酸单酯

12.司盘系列HLB值变化趋势与亲油基结构(碳链长短)关系;与乳状液类型(W/O,O/W)关系。 随着碳链的增加,HLB值降低,亲油性升高,均为W/O油包水型 13.失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚及其商品名(Tween-吐温)

失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚Tween-吐温;失水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚T-60;失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚T-80 14.吐温系列HLB值变化趋势与亲油基结构关系;与乳状液类型关系 随着碳链的增加,HLB值降低,亲油性升高,水包油型O/W

15.比较Span-20,Span-80,Tween-80:HLB值大小?水溶性油溶性?形成W/O,O/W型乳状液?

Span-20 HLB值:8.6 亲油性 W/O Span-80 HLB值:4.3 亲油性 W/O Tween-80 HLB值:15 亲水性 O/W 16.阳离子表面活性剂的三个显著特点:

1)几乎没有洗涤作用;2)表面吸附力最强;3)具有杀菌消毒性。 17.长碳链季铵盐的特征用途p55/p184:“1227”化学名、结构式及主要用途 用作织物柔软剂、制备有机膨润土、杀菌剂等。(结构式见资料)

18.增塑剂按与树脂相容性分类类型;增塑剂的主要应用树脂(聚氯乙烯PVC); 增塑剂按与树脂相容性分类可分为主要增塑剂和辅助增塑剂。 19.增塑剂的主要品种:DOP,名称、结构式(见资料)n

1)苯二甲酸酯类 2)脂肪二元酸酯 3)磷酸酯 4)环氧化合物 5)聚酯增塑剂 6)含氯增塑剂 7)其他类别的增塑剂 20.癸二酸酯类增塑剂的原料癸二酸来源:蓖麻油。 21.敌百虫结构式p111及所属类型;膦酸酯类杀虫剂。

22.典型除草剂品种的类型判别(根据给出的名称及结构式判别类型):

1)2,4-D是 笨氧羧酸类;2)西马津是 均三氮苯类;3)利谷隆 是 取代脲类;4)氯磺隆 是 磺酰脲类 23.壳聚糖生产过程及应用:两步(提取甲壳素,脱乙酰化);水处理絮凝剂 24.水溶性单体丙烯酰胺的聚合方法:水溶液聚合、反相乳液聚合 25.水溶性高分子在水处理用絮凝剂中的应用(有哪些类型)

1)壳聚糖 2)聚丙烯酰胺 3)聚丙烯酰胺衍生物 4)丙烯酰胺共聚物 26.水溶性高分子在水处理用阻垢分散剂中的应用(有哪些类型) 1)均聚物阻垢分散剂 2)共聚物阻垢分散剂 27.ClO2:很好的替代氯气的杀菌剂

28.涂料的组成(四大类):成膜物质、颜料、溶剂或分散介质、助剂。 29.涂料用成膜物质的极性与附着力的关系;结构特征(含杂原子,极性强)

增大成膜物质分子的极性,可提高其附着力,因而成膜物质多用含有杂原子极性较强的聚合材料。 30.醇酸树脂生产原料:多元醇、多元羧酸(苯酐、顺酐)、植物油脂(一元脂肪酸) 31.醇酸树脂原料植物油按双键数目分类类型:干性油、半干性油、不干性油。 32.植物油脂“干性”的含义及碘值与干燥性关系

干性是指醇酸树脂的固化性能,它源自于脂肪酸基中双键在空气中的氧化聚合反应。 碘值大说明油脂中不饱和脂肪酸含量高或其不饱和程度高。 33.氨基树脂主要类型:三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂 34.环氧树脂使用特点:需固化剂固化,体型结构,热固性树脂 35.常见环氧树脂固化剂类型:主要:胺类、酸酐类 36.标准型(通用型)环氧树脂?及其生产原料类型

双酚A型环氧树脂;由环氧氯丙烷、二酚基丙烷(双酚A)在氢氧化钠存在下缩聚得到。 37.聚氨酯合成的原料类型;TDI结构及其名称

合成的原料是聚氨酯树脂、异氰酸酯或聚氨酯。

38.氢键的存在对聚氨酯树脂性能的影响:断裂伸长耐磨性和韧性均优于其他树脂 39.涂料生产工艺中PVC值的含义 颜料体积浓度(PVC)=

40.涂料(色漆)配制过程常用研磨设备类型:球磨机、三辊磨、砂磨机。 41.最早开发的粉末涂料类型:环氧粉末涂料 42.区别常见的热固性树脂与热塑性树脂

43.热固性树脂胶黏剂的主要类型及性能:体型结构,不溶熔,可作结构胶

44.热塑性树脂胶黏剂的主要类型及性能:聚烯烃类聚合物,线型结构,可溶熔,不能作结构胶 45.三醛树脂类型:酚醛树脂、脲醛树脂及三聚氰胺甲醛树脂。 46.瞬干胶、501\\502系列胶黏剂成分:结构及名称 47.聚醋酸乙烯酯乳液名称:白乳液

48.涂料成膜物质及胶粘剂的固化机理:1)组分之间相互反应交联固化;2)组分与空气中水分、氧气等发生交联反应固化;3)通过溶剂或分散介质挥发干燥固化。

49.特种胶黏剂的主要类型: 压敏胶、热熔胶、厌氧胶。

50.常用有机防腐剂的主要类型(四种)

苯甲酸及其盐类、三梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类、苯酸及其盐类。 51.目前国际上唯一大量生产的天然抗氧化剂品种:维生素E 52.常见天然抗氧化剂:茶多酚

53.天然产物提取新方法(精细化工特殊分离技术):膜分离、超临界萃取(SCF);超临界萃取中最常用的超临界流体:CO2 54.食品工业中用得最多的天然食品乳化剂:大豆磷脂

55.食品添加剂标准制定组织机构:FAO(联合国粮农组织),WHO(世界卫生组织),FDA(美国食品和药物管理局) 三、简答题

1. 简述胶黏剂硬化与固化的区别

硬化是指胶黏剂通过干燥、结晶等物理过程而变硬的现象,这是一个物理过程,一般热塑性树脂是通过硬化来实现胶接的。

固化是指胶黏剂通过化学反应(聚合、缩聚等)提高强度等性能的过程,这是一个化学反应过程,一般热固性树脂是通过固化交联来实现胶接的。

2. 简述水溶性高分子化合物在水处理化学品中的应用

1)水处理絮凝剂:壳聚糖、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺衍生物(水解聚丙烯酰胺、磺甲基聚丙烯酰胺、氨甲基聚丙烯酰胺)、丙烯酰胺共聚物。 2)水处理阻垢分散剂

均聚物阻垢分散剂:聚丙烯酸及钠盐、聚顺丁烯二酸

共聚物阻垢分散剂:丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物、顺酐-苯乙烯磺酸共聚物 3. 简述表面活性剂的类型,每种亲水集团各举一例说明(结构式):表面活性剂亲油基原料来源有哪些?

类型:阴离子型(RCH2COOM)、阳离子型(R-NH2·HCl)、非离子型(R-CONH-R’-OH)、两性离子型(RNHCH2CH2COONa)四类。 亲油基原料来源:脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酸甲酯、直链烷基苯、烷基苯酚、环氧乙烷、环氧丙烷 4. 热塑性黏合剂和热固性黏合剂主要有哪些区别?各自有哪些主要品种?区别见43、44

热固性树脂黏合剂的主要品种有三醛(酚醛树脂、脲醛树脂及三聚氰胺甲醛树脂)树脂黏合剂、环氧树脂黏合剂、不饱和聚酯和聚氨酯树脂黏合剂等。

热塑性树脂黏合剂的主要品种有丙烯酸酯类、聚醋酸乙烯酯及其与乙烯或顺丁烯二酸等的共聚物、聚乙烯醇及其缩醛、聚氯乙烯和过氯乙烯等。

无机:合成氨的原料:焦炭、煤、焦炉气、天然气、石脑油和重油。

合成氨的步骤:原料气的制取、原料气的净化、原料气的压缩与合成。

煤气的分类:空气煤气、水煤气(氢气与CO)、混合煤气、半水煤气{(CO+H2)/N2=3.1-3.2)}。

欲制得H2及CO含量高的水煤气要在高温低压下进行,而欲制得CH4含量高的高热值煤气应在低温高压下进行。 制气方法:间歇式、富氧空气连续气化法、外热法。 化工操作:开停车、正常操作管理及事故处理等。 正常操作管理:巡岗、记录、操作条件的监测及控制等。 烃类制气的方法:蒸汽转化法、部分氧化法。

从化学平衡角度,提高转化温度、降低转化压力和增大水碳比有利于转化反应的进行。 催化剂的组成:活性组份、促进剂和载体。

二段转化:理论上转化气中甲烷含量越低越好。但残余甲烷含量越低,要求水碳比及转化温度越高,蒸汽消耗量增加,对设备材质要求提高,一般要求转化气中甲烷含量小于0.5%(干基)。为了满足工艺和设备材质的要求,工业上采用了转化过程分段进行的流程。 空间速度:表示单位体积催化剂每小时处理的气量。

合成氨原料气的脱硫方法:干法脱硫(钴钼加氢-氧化锌法、活性炭法、氧化铁法、分子筛法)、湿法脱硫(ADA法)。 氨合成设备的结构特点:内件(高温、)、外筒(高压)。

一氧化碳的变换既是原料气的净化过程,又是原料气制造的继续。最后,残余的一氧化碳再通过铜氨液洗涤法、液氮洗涤法或甲烷化等方法加以消除。

合成氨原料的脱碳方法:热碳酸钾(本菲尔特法)、有机胺和氨水等吸收法。

二段吸收二段再生流程的特点:在吸收塔的中下部,由于气相二氧化碳分压较大,用由再生塔中部取出的具有中等转化度的溶液(半贫液)吸收气体,就可保证有足够的吸收推动力。同时,由于温度较高,加快了二氧化碳和碳酸钾的反应速率,有利于吸收进行,可将气体中的大部分二氧化碳吸收。 提高压力,降低温度和惰性气体含量,平衡氨含量随之增加。 寻求低温下具有良好活性的催化剂,是降低氨合成操作压力的关键。 尿素合成的方法:不循环法、半循环法和全循环法。

气提法:利用某一介质在与合成等压的条件下分解甲胺并将分解物返回系统使用的一种方法。原理:高压操作带有化学反应。 尿素合成塔:不锈钢衬里氏尿素合成塔(高压外筒和不锈钢衬里)。

尿素合成塔的操作控制是尿素生产的核心。尿素合成塔的中心任务是合成出尿素。 尿素生产中的防腐措施:氨碳比增大、水碳比减小、停留时间短、采用不锈钢衬里式塔。 尿素合成的工艺条件:温度、氨碳比、水碳比、操作压力、反应时间。

未反应物的分离与回收的工艺条件:温度的选择(分解温度的选择、吸收温度的选择)、压力的选择、中压吸收溶液H2O/CO2的选择 稀硝酸的生产步骤:1.在催化剂的作用下,氨氧化为NO;2.NO进一步氧化为二氧化氮;3.二氧化氮被水洗手液生成硝酸。

在确定氨催化氧化工艺条件时首先应保证高的氧化率,其次应有尽可能大的生产强度。此外还必须保证铂网损失少,最大限度地提高铂网工作时间,保证生产的高稳定性和安全等。

氨催化氧化的工艺条件:温度、压力、接触时间、混合气体的组成、爆炸及其防止。 稀硝酸生产的工艺流程:常压法、全加压法、综合法。结构:氧化炉-废热锅炉 硫酸的生产方法:亚硝基法和接触法

酸雾的形成原因:炉气净化时,由于采用硫酸溶液或水洗涤炉气,洗涤液中有相当数量的水蒸气进入气相,使炉气中的水蒸气含量增加。当水蒸气与炉气中的二氧化硫接触时,则可生成硫酸蒸气。当温度降到一定程度,硫酸蒸气就会达到饱和,直到过饱和。当过饱和度等于或大于过饱和度的临界值时,硫酸蒸气就会在气相中冷凝,形成在气相中悬浮的微小液滴,称之为酸雾。气体的冷却速度越快,蒸气的过饱和度越高。越易形成酸雾。(酸雾的清除有电除雾器来完成,效率与酸雾微粒直径成正比。)

硫酸吸收的工艺条件:吸收酸浓度、吸收酸温度、进吸收塔气体的温度

磷肥分类(溶解度):水溶性、枸溶性和难溶性。(生产方式)酸法磷肥、热法磷肥 普钙:碳酸钙、磷酸一钙 重钙:磷酸一钙 中和度:磷酸的氢离子被氨中和的程度

5、普钙的主要成分是水合磷酸二氢钙(磷酸一钙)和难溶的无水硫酸钙。 重钙的主要成分是一水磷酸一钙,不间断电源有一些游离磷酸。

磷铵的化学式:包括磷酸一铵(MAP)NH4H2PO4,磷酸二铵(DAP)(NH4)2HPO4和磷酸三铵(TAP)(NH4)3PO4,含有磷和氮两种营养元素的复合肥料。

6、磷酸的生产原理:Ca(PO4)3F+5H2SO4+5nH2O=3H3PO4+5CaSO4.nH2O+HF

首先是磷矿粉与循环的料浆反应。Ca5(PO4)3F+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF此为预分解。防止 磷矿粉直接与浓硫酸反应。 接着是磷酸二氢钙与稍过量的硫酸反应。Ca(H2PO4)2+H2SO4+nH2O=CaSO4.nH2O+2H3PO4 上述反应得到的料浆是磷酸和硫酸钙结晶的混合物。 主要步骤:如上。

工艺条件:料浆中SO3含量(影响晶形。0、03~0、05g/ml)反应温度(70~80)反应时间(4~6小时) 料浆液固比(2、5~3:1)回浆(100~150)反应料浆中P2O5含量(25%~30%)料浆的搅拌

普钙的生产原理:2Ca5f(po4)3+7H2SO4+3H2O=3Ca(H2PO4)2.H2O+7CaSO4+2HF(硫酸分解磷矿粉,经过混合、化成、熟化工序制成) 第一阶段是硫酸分解磷矿生成磷酸和半水硫酸钙。在化成室里完成。Ca5F(PO4)3+5H2SO4+2.5H2O=3H3PO4+5CaSO4.0.5HF2O+HF

第二阶段是以第一阶段生成的磷酸分解剩余的磷矿粉,只有当硫酸消耗尽了之后,才能发生此反应生成普钙的主要有效成分磷酸一钙。称熟化阶段,在仓库进行。Ca5(PO4)F+7H3PO4+5H2O=5Ca(PO4)2.H2O+HF

工艺条件:硫酸浓度(60%~75%)硫酸温度(50~80)硫酸用量(100%~110%)磷矿粉细度、搅拌强度、混合及化成时间、熟化、中和。 磷铵的生产原理:H3PO4(l)+NH3(g)=NH4H2PO4(S) H3PO4(l)+2NH3(g)=(NH4)2HPO4(s)

目前生产磷酸铵的方法主要有:料浆浓缩法和浓缩磷酸氨化法。

7、普钙生产中硫酸用量的确定:1、61G(P2O5)+2、23G(CO2)+0、61G(Fe2O3)+0、96G(Al2O3)

8、氨碱法制纯碱的主要步骤: 二氧化碳和石灰乳的制备;盐水的制备和精制;氨盐水的制备;氨盐水的碳酸化;碳酸氢钠的煅烧;氨的回收。 氨碱法制纯碱的步骤:1、二氧化碳和石灰乳的制备2、盐水的制备和精致3、氨盐水的制备4、氨盐水的碳酸化5、碳酸氢钠的煅烧6、氨的回收 复合肥:从狭义上讲,是指用化学加工方法制得的含有氮、磷、钾三大作物营养元素中任意两种或两种以上的化学肥料。 电解法生产烧碱,根据电解槽结构、电极材料和隔膜材料的不同分为膈膜法、水银法和离子交换膜法。 特点:1、投资省 2、出槽的碱液浓度高 3、能耗低 4、碱液质量好 5、氯气及氢气纯度高 6无污染

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