工学
问答题通过烃类热裂解能获得哪些产品？裂解工艺有哪几种？
题目
问答题
通过烃类热裂解能获得哪些产品？裂解工艺有哪几种？
参考答案和解析
正确答案：
烃类热裂解是生产低级烯烃（乙烯丙烯丁二烯等）的主要方法，氧化裂化是甲烷制备乙炔的主要方法；加氢裂化是由重质油制备轻质燃料油以及煤制造人造天然气的方法；有机酸酯裂解生成酸，酮和醇，由酯类加氨裂化制备腈；有卤烷热裂解制备卤代烷烃。
裂解工艺有三种：
1.由天然气生产烯烃；
2.由炼厂气生产烯烃；
3.由液态烃生产烯烃。
裂解工艺有三种：
1.由天然气生产烯烃；
2.由炼厂气生产烯烃；
3.由液态烃生产烯烃。
解析：
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相似问题和答案
第1题：
工业生产乙烯的方法有（）。
- A、烃类热裂解
- B、催化裂化
- C、甲烷氧化
- D、乙醇脱水
正确答案:A,B,D
第2题：
什么叫烃类的热裂解（蒸汽裂解）？
正确答案:将石油系烃类原料（乙烷、丙烷、液化石油气、石脑油、煤油、轻柴油、重柴油等）经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的稀烃、烷烃和其他不同分子量的轻质烃和重质烃类。
-----生产乙烯和丙烯的方法，联产丁二烯和芳烃；
第3题：
什么叫烃类的热裂解？
正确答案: 烃类热裂解法是将石油系烃类原料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等）经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其他分子量不同的轻质和重质烃类。
第4题：
烃类热裂解的一次反应主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？
正确答案: （1）烃类热裂解的一次反应主要有：①脱氢反应②断链反应
（2）烃类热裂解的二次反应主要有：①烯烃的裂解②烯烃的聚合、环化和缩合③烯烃的加氢和脱氢④积炭和结焦
第5题：
简述生物质热裂解液化技术的工艺流程。有哪些类型生物质热裂解液化反应器？目前生物质热裂解液化生产液体燃料的研究主要集中在哪些方面？
正确答案: 生物质热裂解液化技术一般工艺流程包括物料的干燥、粉碎、热裂解、产物炭和灰的分离、气态生物油的冷却和生物油的收集。
干燥：为了避免原料中过多的水分被带到生物油中，要求物料含水率在10%一下。
粉碎：为了提高生物油产率，必须有很高的加热速率，故要求物料有足够小的粒度。不同反应器要求不同，旋转锥要求小于200um，流化床小于2mm，传输床或循环流化床小于6mm，烧蚀床由于传递机理不同可以采用整个的树木碎片。但是，粒径越小加工费用越高，因此要综合考虑。
热裂解：热裂解生产生物油技术的关键在于要有很高的加热速率和热传递速率、严格控制得中温，以及热裂解挥发分的快速冷却，才能最大限度的提高产物中油的比例。
炭和灰的分离：几乎所有的生物质中的灰都留在了产物炭中，所以炭分离的同时也分离了灰。但是炭从生物油中的分离较困难，而且炭的分离并不是在所有生物油的应用中都是必要的。因为炭会在二次裂解中起催化作用，并且在液体生物油中产生不稳定因素，所以对于较高的生物油生产工艺，快速彻底的将炭和灰从生物油中分离是必需的。
气态生物油的冷却：热裂解挥发分由产生到冷凝阶段的时间及温度影响着液体产物的质量及组成，热裂解挥发分的停留时间越长，二次裂解生成不可冷凝气体的可能性越大。为了保证油产率，需快速冷却挥发产物。
生物油的收集：生物质热裂解反应器的设计除需保证温度的严格控制外，还应在生物油收集过程中避免由于生物油的多种重组分的冷凝而导致的反应器堵塞。
反应器：旋转锥、流化床、烧蚀反应器、循环流化床、引流床、传输床、真空移动床。
研究主要集中在以下方面：
1、寻求更合适的原料，一方面降低原材料成本，另一方面提高生物质燃料的产率；
2、开发更经济高校的转化技术和设备；
3、改善生物油的使用性能；
4、开发有价值的生物油副产品。今后，生物质制取液体燃料的重点将主要放在降低成本和改善燃料的性能方面。
第6题：
烃类原料在裂解炉内进行高温裂解，产出组成为（）、低/高碳烃类、芳烃类及馏分在288℃以上的裂解燃料油的裂解气混合物。
- A、氧气
- B、瓦斯气
- C、硫化氢
- D、氢气
正确答案:D
第7题：
根据工艺操作条件，生物质热裂解可分为哪几种类型？影响生物质热裂解过程及产物组成的因素有哪些，如何影响？
正确答案: 可分为慢速、快速和反应性热裂解三种类型。慢速又可分为碳化和常规热裂解。
影响生物质热裂解过程及产物组成的最重要因素是温度，固体和气相滞留期、生物质组成、颗粒尺寸及加热条件。提高温度和固相滞留期有助于挥发物和气态产物的形成。随着生物质粒径的增大，在一定温度下达到一定转化率所需的时间也增加。因为挥发物可和炽热的炭发生二次反应，所以挥发物滞留时间可以影响热裂解过程。加热条件的变化可以改变热裂解的实际过程及反应速率，从而影响热裂解产物的生成量。
温度：温度对生物质热裂解的产物分布及可燃性气体的组成有着显著的影响。为获得最大生物油产率必须选择合适的热裂解温度。
固体和气相滞留期：在给定颗粒粒径和反应器温度条件下，为使生物质彻底转换，需要很小的固相滞留期。为获得最大生物油产量，在热裂解过程中产生的挥发产物应迅速离开反应器以减少焦油二次裂解的时间。因此，为获得最大生物油产率，气相滞留期是一个关键的参数。
生物质物料特性的影响：生物质种类、粒径、形状及粒径分布等特性对生物质热裂解行为及产物分布有着重要影响。木材的密度、热导率、木材的种类影响其热裂解过程，并且这种影响是相当复杂的，它将与热裂解温度、压力、升温速率等外部特性共同作用，从而影响热裂解机制。由于木材是各向异性的，这样形状与纹理将影响水分的渗透率，从而影响挥发产物的扩散过程。木材纵向渗透率是横向的50000倍，这样在木材热裂解过程中如果大量挥发产物的扩散发生在与纹理平行的表面，则挥发产物量较少，这样在不同表面上热量传递机制会差别较大。在纹理平行的表面，通常是气体对固体传递机理发生，但在与纹理垂直的表面，热传递过程是通过析出挥发分从固体传给气体。在木材特性中，粒径是影响热裂解过程的主要参数之一，因为它将影响热裂解过程中的反应机制。粒径1mm以下时，热裂解过程受反应动力学速率控制，大于1mm时热裂解还同时受传热和传质现象控制，并成为热传递的限制因素。研究表明，随着生物质颗粒粒径的减小，炭的生成量减少，因此在快速热裂解过程中，所采用生物质粒径应小于1mm，以减少炭的生成量，从而提高生物的产率。
压力：压力的大小将影响气相滞留期，从而影响二次裂解，最终将影响热裂解产物产量分布。较高压力下，挥发产物的滞留期增加，二次裂解较大，而在低的压力下，挥发物可以迅速的从颗粒表面离开，从而限制了二次裂解的产生，增加了生物油产量。
升温速率：低升温速率有利于炭的形成，而不利于焦油的产生。因此，一生产生物油为目的的闪速裂解都采用较高的升温速率。
第8题：
烃类裂解生产乙炔并联产乙烯，有哪两种方法？氧化裂解法有什么优缺点？
正确答案: 方法：
（1）氧化裂解法
（2）高温水蒸气裂解法
氧化裂解法优点：此法原料适应性广，设备简单，热效率高，除得到乙炔乙烯外，同时得到大量合成气。
缺点：乙炔浓度不高，耗氧量大，系统容易发生爆炸，要求有高灵敏度的氮气自动保护装置。
第9题：
除了烃类裂解制乙烯的方法外，还有哪些方法有可能生产乙烯？
正确答案: 一，乙醇催化脱水；二，以甲烷或合成气为原料制取乙烯
第10题：
在烃类热裂解的过程中，加入水蒸气作为稀释剂具有哪些优点？
正确答案: 在烃类热裂解的过程中，加入水蒸汽作为稀释剂具有如下优点：
（1）水蒸汽的热容较大，能对炉管温度起稳定作用，因而保护了炉管。
（2）水蒸汽价廉易得，且容易与裂解产物分离。
（3）水蒸汽可以抑制原料中的硫化物对合金钢裂解炉管的腐蚀。
（4）水蒸汽可以与裂解管中的焦炭发生水煤气反应而清焦。
（5）水蒸汽对金属表面起一定的氧化作用，使金属表面的铁镍形成氧化膜，从而减轻了铁、镍对烃类气体分解生炭的催化作用。