（6） 在换热器6的出口温度必须大于250℃，当因为温度低于 250℃时，丙
烯腈、氰化氢和丙烯醛发生自聚反应，同时氨、二氧化碳与水反应产生碳酸氢铵结晶，从而堵塞设备和管道，因此，为了避免上述反应的发生，在换热器6的出口温度必须大于250℃。 （7） 急冷塔的作用是用稀硫酸中和反应出口物料中少量未反应的氨和冷却反
应物料。
急冷塔分为三段，下段为空塔，设有稀酸喷淋装置，用稀硫酸把夹带的催化剂、高沸物和聚合物洗涤下来并中和大部分的氨，气体在此被冷至84℃。中段，设置填料，气体从下段进入中段后，再次与稀酸接触，将剩余的氨及催化剂粉末、高沸物等脱除干净，并冷至80℃。上段，设置筛板，用水洗去气流中的酸并冷至40℃，在此，一部分产物会溶于水中，此部分冷却水与塔顶气体一并进入水吸收塔。 6. 天然气蒸汽转化流程 回答问题：
（1）说明一段炉辐射段的组成及其作用。 （2）一段炉对流段都有哪些加热盘管？
（3）钴钼加氢槽有什么作用？其反应温度和反应压力是多少？
（4）硫化锌脱硫槽的作用是什么？为什么天然气先通过钴钼加氢槽而后通过氧化锌脱硫槽？
（5）一段炉辐射盘管的材质是什么？其管壁温度有什么要求？一段炉出口温度是多少？出口残余甲烷含量是多少？
（6）说明天然气蒸汽转化反应的催化剂的组成及各组分的作用。 （7）二段炉的作用是什么？ 答：
（1） 一段炉辐射段包括转化炉管和烧嘴，其作用是利用燃料天然气通过烧嘴燃
烧所放出的热量，供甲烷蒸汽转化反应生成合成气所需，并将一段炉出口残余甲烷含量降至10%以下。
（2） 一段炉对流段的加热盘管包括：燃料天然气预热盘管、原料天然气预热盘管、过热蒸汽盘管、原料空气预热盘管及原料天然气-工艺蒸汽预热盘管。 （3） 钴钼加氢槽的作用是将天然气中的有机硫加氢转化为硫化氢，其反应温度
为380~400℃，反应压力3.6MPa 。
（4） 氧化锌脱硫槽的作用是利用氧化锌与硫化氢反应，将原料天然气中的硫化
物降至0.1ppm以下，将原料天然气先通过钴钼加氢槽而后通过氧化锌脱硫槽是因为氧化锌脱除某些有机硫化物的能力不佳，不能达到要求，为此先将原料天然气通过钴钼加氢槽，将其中的有机硫化物加氢转变为硫化氢后，再通过氧化锌脱硫槽，将原料天然气中的硫化物脱除至0.1ppm以下，保护天然气蒸汽镍触媒免受中毒。
（5） 一段炉辐射段转化盘管的材质为HK-40（Cr25Ni20）合金钢。在反应条件
下，其管壁温度不得超过920℃，管内介质温度800~820℃。
（6） 甲烷蒸汽转化反应所用的催化剂组成为活性组分镍，载体和一些助催化
剂，载体成分有α—Al2O3或MgAl2O4尖晶石，其作用是支承、分散活性组分并使之不易烧结，此外载体还要有足够的机械强度；为了抑制烃类在催化剂表面的酸中心上裂解析碳，在催化剂中加入K2O等碱性物质来中和表面的酸性；此外还加入一些稀土金属的氧化物来提高催化剂的活性。
（7） 二段炉的作用是将一残余甲烷含量达10%，800℃左右的一段转化气直接
进入二段炉，同时补加氧气（或空气），氧与转化气中的氢气反应放热，温度升至1000℃以上，继续进行转化反应，使二段炉出口气体中的残余甲烷含量降至0.3%以下。 7. 正丁烯氧化脱氢流程 回答问题：
（1） 为什么空气首先与水蒸汽混合，再与丁烯混合？ （2） 反应温度是多少？ （3） 反应压力是多少？ （4） 反应的水烯比是多少？ （5） 反应的空速是多少？
（6） 用什么作为吸收剂来吸收碳四组分，为什么在吸收前需要加压？吸收压力
是多少？
（7） 减压有利于解析，为什么解析塔操作压力为0.35MPa而不是常压操作？ 答：
（1） 空气首先与水蒸汽混合，再与丁烯混合的目的是降低爆炸极限范围，安全。 （2） 反应温度：327~547℃。 （3） 反应压力：常压。 （4） 水烯比为12：1。
（5） 反应的正丁烯的空速为600h-1。
（6） 用沸程为60~90℃的石油馏分（C6油）作为吸收剂来吸收C4组分。根据
亨利定律，加压有利于吸收，所以采用加压吸收；吸收压力为1.2MPa。 （7） 虽然减压有利于解析，但压力增加，组分的沸点也随之增加，在常压下丁
二烯的沸点为-4.4℃，如果在常压下解析，那么解析塔塔顶冷凝器的冷凝介质必须使用凝固点低于-4.4℃的冷冻盐水作为冷凝介质，消耗冷量，不利于节能，当解析塔的操作压力达到0.35MPa时，塔顶冷凝器因为压力升高，冷凝温度升高，此时就可以使用循环水作为塔顶冷凝器的冷凝介质，从而达到节能的目的。 8. 电石乙炔法制氯乙烯流程 回答问题：
（1） 工业上除了本法生产氯乙烯外，还有那些方法生产氯乙烯？ （2） 本法采用的催化剂是什么？
（3） 反应温度是多少？为什么反应控制在该温度范围内？
（4） 反应的乙炔与氯化氢的摩尔比是多少？为什么氯化氢过量？ （5） 反应压力是多少？
（6） 在原料氯化氢中为什么不允许有氯气存在？ （7） 反应的乙炔空速是多少？
答：
（1） 工业上除了电石乙炔法生产氯乙烯外，还有乙烯平衡氧氯化法生产氯乙
烯。
（2） 电石乙炔法采用的催化剂是：HgCl2/活性炭。
（3） 反应温度为：160~180℃，当反应温度低于160℃时，反应活性比较低，
反应速度较慢；当反应温度高于180℃时，HgCl2催化剂升华加剧，催化剂会因为活性组分的升华而失去活性；所以，反应温度为160~180℃。
（4） 反应的乙炔与氯化氢的摩尔比是1：1.05~1.1。采用氯化氢过量是因为①
氯化氢价格便宜。②反应后多余的氯化氢可以用水吸收和碱洗出去，而乙炔的分离必须采用精馏的方法，因此比乙炔的分离方便。 （5） 反应压力为常压。
（6） 在原料氯化氢中不允许有氯气存在，是因为当原料氯化氢中含有氯气时，
当氯化氢与乙炔在混合器中混合时，乙炔与氯气发生爆炸性反应而导致爆炸，因此在原料氯化氢中不允许有氯气存在。 （7） 反应的乙炔空速为：30~50h-1。