Химическая технология и биотехнология»

ВОПРОСЫ

К ИТОГОВОМУ ГОСУДАРСТВЕННОМУ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОМУ ЭКЗАМЕНУ ПО СПЕЦИАЛЬНЫМ ДИСЦИПЛИНАМ

Химическая технология и биотехнология»

(для группы ХБ-08-7)

28 мая 2012г.

I. по курсу «Химическая технология топлива и углеродных материалов»:

1. Основные задачи нефтепереработки. Физико-химические и тепловые свойства нефти и нефтепродуктов. Их использование в технологических расчетах, (плотность, молекулярная масса, давление насыщенных паров, температура вспышки, воспламенения и т.д.).

2. Подготовка нефти к переработке. Стабилизация нефти. Обезвоживание и обессоливание нефтей. Теоретические основы процесса. Конструкция и принцип работы электродегидраторов. Технологическая схема ЭЛОУ.

3. Аппаратурное оформление процессов переработки нефти (погоноразделительная, нагревательная, теплообменная и др.). Принципы расчета.

4. Процесс первичной перегонки нефти. Назначение. Материальный ба­ланс процесса. Обоснование выбора схемы AT.

5. Способы испарения и ректификации. Определение температурного ре­жима работы колонн (температуры входа сырья, верха, низа колонны, отбора боковых погонов).

6. Назначение и методы создания вакуума. Новые системы создания ва­куума. Принципиальная схема вакуумного блока ВТ (топливный и мас­ляный вариант).

7. Комбинированная установка АВТ-вторичная перегонка бензинов.

8. Процессы вторичной переработки нефти. Классификация. Назначение. Краткая характеристика. Физико-химические основы.

9. Термический крекинг нефтяного сырья. Назначение. Основные разно­видности. Физико-химические основы процесса. Свойства продук­тов. Висбрекинг. Промышленные установки термокрекинга с целью по­лучения сырья для производства технического углерода (термогазойля) и игольчатого кокса.

10. Коксование нефтяного сырья. Сравнительная характеристика процес­сов коксования (в кубе, замедленное коксование, термоконтактное кок­сование). Назначение. Сырье. Продукты. Режим и основные факторы процесса. Принципиальные технологические схемы процессов коксования.

11. Теоретические основы термокаталитических процессов переработки нефти. Классификация. Особенности. Общие требования к каталитиче­ским системам .

12. Процесс каталитического риформинга. Назначение. Режим. Катализа­торы. Виды технологических схем. Сырье и продукты процесса. Совре­менные тенденции развития процесса каталитического риформинга.

13. Каталитическая изомеризация. Назначение. Сырье и качество продук­тов процесса. Катализаторы. Технологическое оформление. Основные факторы процесса и перспективы развития.

14. Процесс алкилирования с целью получения высокооктановых компо­нентов бензинов. Назначение. Сырье и качество продуктов процесса. Катализаторы. Технологическое оформление. Основные факторы про­цесса и перспективы развития.

15. Процесс каталитического крекинга. Назначение. Сырье и продукты процесса. Химизм и механизм процесса каталитического крекинга. Ка­тализаторы крекинга.

16. Сравнительная характеристика процессов каталитического крекинга (с движущемся слоем катализатора, с псевдоожиженным слоем катализа­тора и с лифт-реактором). Преимущества и недостатки. Перспективы развития. Пути интенсификации.

17. Гидрогенизационные процессы в нефтепереработке. Назначение. Классификация. Качество сырья и продуктов. Основные факторы про­цессов. Требования к катализаторам. Перспективы развития гидрогенизационных процессов.

18. Процессы гидроочистки дистиллятных фракций. Процесс гидрокре­кинга. Назначение и технологическое оформление.

19. Экологические проблемы нефтепереработки. Современные требования к качеству моторных топлив. Компонентный состав топлив.

20. Основные направления и схемы переработки нефти. Пути повышения глубины переработки нефти и улучшения качества товарной продукции. Современные тенденции в развитии НПЗ.

Лектор проф. О.Ф. Глаголева

II. по курсу «Газохимия (технология углеводородных газов)»:

1.Значение природных газов в экономике. Сырьевая база газовой промышленности России. Современное состояние газовой промышленности России и СНГ, за рубежом.

2.Состав природных газов и газоконденсатов. Поточные схемы газоперерабатывающих заводов. Продукты, получаемые из природных газов при физической и физико-химической переработке.

3.Очистка газов от механических примесей

4.Характеристика химических примесей в природных газах. Основные методы очистки природных и технологических газов от сероводорода и диоксида углерода.

5.Адсорбционные методы очистки природных газов от кислых примесей.

6. Хемосорбционная очистка газов с помощью алканоламинов.

7.Очистка газов от меркаптанов: абсорбционная очистка, адсорбционная очистка, каталитические методы очистки.

8.Утилизация сероводорода. Производство серы модифицированным процессом Клауса. Доочистка отходящих газов процесса Клауса.

9.Осушка газов жидкими поглотителями. Установки осушки газа с использованием абсорбентов: в барботажных и распыливающих абсорберах.

10.Осушка газа твердыми поглотителями.

11.Низкотемпературная сепарация (НТС). Основные факторы, влияющие на процесс НТС, газожидкостные сепараторы

12.Извлечение жидких углеводородных компонентов методами масляной абсорбции при температуре окружающего воздуха (МАУ) и при пониженных температурах (НТА).

13.Характеристика основных низкотемпературных процессов разделения углеводородных газов

14. Способы получения холода, используемые холодильные циклы.

15.Низкотемпературная конденсация и низкотемпературная ректификация.

16.Стабилизация газового бензина. Основные направления переработки газовых конденсатов

17. Криогенное производство гелия из природных газов.

18.Разновидности процесса получения ацетилена пиролизом природного газа в зависимости от метода подвода тепла. Выделение ацетилена из газов пиролиза, области применения ацетилена.

19.Пиролиз как основной процесс производства низших ненасыщенных углеводородов. Химизм и механизм процесса. Факторы, влияющие на процесс пиролиза.

20.Технологическое оформление процесса пиролиза, принципиальная технологическая схема, конструкция и особенности работы современных печей пиролиза.

21.Поточная схема очистки и разделения газа пиролиза.

22.Каталитическое дегидрирование низших парафиновых углеводородов. Производство и применение изобутилена. Принципиальная технологическая схема дегидрирования изобутана в кипящем слое катализатора.

23.Производство бутадиена. Двухстадийное и одностадийное дегидрирование бутана. Технологическая схема процесса.

24. Двухстадийное дегидрирование изопентана. Получение изопрена из 2-метилпропена и формальдегида.

25.Технология производства технического углерода (сажи) из природного газа. Области применения и классификация саж, строение и свойства сажи.

26.Производство полиолефинов и других полимеров для пластмасс. Производство полиэтилена и полипропилена, сравнение свойств, области применения.

26.Общие представления о синтетических каучуках. Каучуки общего и специального назначения. Области применения синтетических каучуков.

27.Основные закономерности окисления парафиновых углеводородов

Прямое окисление метана в газовой фазе, краткое описание процессов, трудности разделения продуктов реакции. Производство уксусной кислоты окислением н-бутана, преимущества и недостатки процесса.

28.Синтез-газ и химические продукты на его основе.

29.Получение синтез-газа конверсией метана с водяным паром. Углекислотная конверсия метана. Парциальное окисление метана. Технологическая схема паровой конверсии метана. Новые модификации процесса получения синтез-газа.

30.Производство на основе синтез-газа синтетических моторных топлив по методу Фишера-Тропша. Технологическое оформление процесса

31.Производство метилового спирта из синтез-газа. Принципиальная технологическая схема производства метанола при низком давлении. Области применения метанола.

32.Методы получения и свойства формальдегида. Окисление природного газа и низших парафинов. Окислительная конверсия метанола на металлических и оксидных катализаторах. Прямое дегидрирование метанола в формальдегид.

33.Промышленные методы получения уксусной кислоты. Получение уксусной кислоты карбонилированием метанола.

34.Получение метилтретбутилового эфира взаимодействием метанола с изобутиленом. Диметиловый эфир, синтез и применение.

35.Производство альдегидов и спиртов методом оксосинтеза. Химизм, применяемые катализаторы. Условия процесса и технологические факторы, влияющие на процесс. Варианты технологического оформления стадии гидроформилирования

36.Окисление ненасыщенных углеводородов С₂-С₄. Характеристика получаемых продуктов, области их применения.

37.Методы получения и области применения оксидов этилена и пропилена. Хлоргидринный метод получения оксидов олефинов, прямое окисление этилена в этиленоксид, получение пропиленоксида окислением пропилена гиропероксидом этилбензола.

38.Прямое окисление олефинов в альдегиды и кетоны на палладиевых катализаторах, химизм процесса. Получение ацетальдегида одностадийным и двухстадийным гомогенным каталитическим методом.

39.Окисление олефинов по метильной группе. Производство акролеина окислением пропилена, катализаторы и условия процесса. Производство акриловой кислоты.

40.Производство спиртов гидратацией газообразных олефинов.

Сернокислотная гидратация олефинов, химизм и механизм процесса. Принципиальная технологическая схема производства изопропилового спирта сернокислотной гидратацией пропилена.

41. Прямая гидратация олефинов. Производство этанола прямой гидратацией этилена, химизм, термодинамика и механизм процесса. Катализаторы процесса. Технологическая схема производства этанола, реакционные устройства.

Лектор проф. И.А. Голубева

III. по курсу «Технология смазочных материалов»:

1. Исторические аспекты производства смазочных материалов

2. Назначение и классификация смазочных материалов

3. Требования к базовым маслам; основные показатели качества (смазочные, низкотемпературные и др.)

4. Физико-химические основы процессов экстракции

5. Традиционная поточная схема производства нефтяных масел

6. Пути утилизации побочных продуктов масляных производств

7. Назначение и сущность деасфальтизации, основные факторы, растворители

8. Аппаратурное оформление и условия работы основных аппаратов процесса деасфальтизации

9. Процесс деасфальтизации с регенерацией растворителя в сверхкритических условиях

10. Технологическая схема одноступенчатой деасфальтизации, материальные балансы.

11. Назначение, сущность и физико-химические основы процесса селективной очистки масел

12. Основные факторы, влияющие на процесс селективной очистки масел; применяемые растворители

13. Технологическая схема селективной очистки масел фенолом. Материальные балансы.

14. Схема замкнутого водного контура

15. Технологическая схема селективной очистки масел N-метилпирролидоном.

16. Назначение, сущность и и физико-химические основы процесса низкотемпературной депарафинизации

17. Основные факторы, влияющие на процесс низкотемпературной депарафинизации; назначение и характеристика растворителей

18. Технологическая схема двуступенчатой депарафинизации. Материальные балансы

19. Аппаратурное оформление и условия работы основных аппаратов процесса депарафинизации

20. Сущность и назначение процесса обезмасливания гачей и петролатумов. Способы обезмасливания

21. Сущность, назначение и место адсорбционных процессов в поточной схеме производства масел

22. Варианты адсорбционных процессов; факторы, влияющие на процесс.

23. Технологические схемы адсорбционных процессов, применяемых в производстве нефтяных масел. Недостатки процесса

24. Гидрогенизационные процессы, применяемые в производстве нефтяных масел; их назначение, преимущества и недостатки

25. Основные факторы, влияющие на гидрогенизационные процессы; применяемые катализаторы

26. Основные и побочные продукты гидрогенизационных процессов. Качество и выход масел

27. Сущность и назначение процесса гидродоочистки; основные факторы, влияющие на процесс, режим, катализаторы

28. Технологическая схема процесса гидродоочистки

29. Приготовление товарных масел. Основные технологические схемы

30. Синтетические и смешанные масла

31. Состав и свойства растительных масел

32. Классификация смазок, основные показатели качества

33. Смазки: состав, свойства, особенности применения, преимущества и недостатки по сравнению с маслами

34. Классификация и коллоидная структура смазок

35. Особенности технологии смазок, стадии, оборудование

36. Основные технологические схемы производства смазок, контроль и регулирование качества в условиях производства

37. Основные виды СОТС

38. Основные технологические схемы производства СОТС

39. Присадки к смазочным материалам: классификация, основные функции

40. Вязкостные (загущающие) присадки

41. Моюще-диспергирующие присадки

42. Противоизносные и противозадирные присадки

43. Антиокислительные присадки

44. Восковые композиции

45. Пути усовершенствования технологии производства масел

Лектор доц. В.А. Дорогочинская

IV. по курсу «Технология химических веществ для нефтяной и газовой промышленности»:

1 .Производство нафтеновых углеводородов. Извлечение циклогексана из нефтяных фракций. Получение циклогексана каталитическим гидрированием бензола. Химизм и тер­модинамика процесса. Типы используемых катализаторов, требования к сырью.

2.Условия, показатели и технология процессов гидрирования бензола в циклогексан. Типы реакторов, методы теплоотвода.

3. Схема гидрирования бензола в циклогексан в трубчатом реакторе. Схема гидрирова­ния бензола в циклогексан с отводом тепла реакции поддувом циркулирующего газа.

4. Технологическая схема гидрирования бензола в циклогексан по методу Французско­го Института Нефти.

5. Производство высших линейных а-олефинов термическим крекингом твердого и мяг­кого парафина (подготовка сырья, условия, технология и показатели процесса).

6. Схема завода фирмы Shevron Chemical по производству а-олефинов крекингом твер­дого парафина.

7. Производство высших линейных олефинов каталитическим дегидрированием н-
парафинов (химизм, термодинамика, условия и особенности технологии процесса). Техноло­
гическая схема.

8. Получение высших линейных а-олефинов каталитической олигомеризацией этилена в присутствии катализаторов Циглера. Химизм, технология, условия и показатели процес­сов.

9. Схема производства линейных а-олефинов с чётным числом углеродных атомов ме­тодом фирмы Gulf Research.

10. Получение высших линейных а-олефинов олигомеризацией этилена в присутствии комплексных металлоорганических катализаторов. Условия и технология процесса.

11. Схема получения высших линейных а-олефинов низкотемпературной олигомериза­цией этилена методом фирмы Mitsui Petrochemical.

12. Производство стирола каталитическим дегидрированием этилбензола. Химизм (ос­новная и побочные реакции), термодинамика, катализаторы, технология, условия и показате­ли процесса.

13. Технологическая схема дегидрирования этилбензола и схема разделения катализата дегидрирования.

14. Производство а-метилстирола каталитическим дегидрированием изопропилбензола. Теоретические и технологические основы процесса.

15. Технологическая схема дегидрирования изопропилбензола и схема разделения ката­лизата дегидрирования.

16. Изомеризация алкилароматических углеводородов. Влияние температуры на содер­жание отдельных изомеров в равновесной смеси ароматических углеводородов С₈. Разно­видности промышленных процессов изомеризации по типу используемых катализаторов и величине давления в реакторах.

17. Производство бензола гидродеалкилированием его алкилпроизводных или высоко-ароматизированных бензиновых фракций. Сырье процесса и требования к нему. Химизм, механизм, условия и показатели процесса термического гидродеалкилирования толуола.

18. Каталитическое диспропорционирование алкилароматических углеводородов. Хи­мизм, катализаторы, условия, технология и показатели процессов диспропорционирования толуола.

19. Производство алкилароматических углеводородов алкилированием бензола олефи-нами. Химизм, кинетика и механизм алкилирования бензола олефинами в присутствии А1С1з. Понятие катализаторного комплекса и его состав. Преимущества и недостатки процессов ал­килирования бензола олефинами в присутствии А1СЬ. Технические требования к сырью. Способы кондиционирования сырья.

20.Условия, технология и показатели процесса алкилирования бензола пропиленом в присутствии А1СЬ. Принципиальная технологическая схема. Общий вид алкилатора. Схема разделения алкилата.

21. Получение изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом на твёрдом фос-форнокислотном катализаторе. Условия, технология, показатели, преимущества и недостат­ки процесса.

22. Технологическая схема алкилирования бензола пропиленом на твёрдом фосфорно-кислотном катализаторе.

23. Теоретические и технологические основы процессов производства этилбензола ал­килированием бензола этиленом.

24. Катализаторы, условия, технология и показатели процесса производства СЖК. По­точная схема производства СЖК окислением высших н-парафинов. Химические реакции, лежащие в основе разделения оксидата и облагороживания окисленной части парафина.

25. Производство фенола и ацетона кумольным методом. Преимущества и стадии про­цесса. Стадия жидкофазного окисления ИПБ в ГП ИПБ. Разновидности технологий окисле­ния. Требования к сырью, способы его подготовки. Ингибиторы, катализаторы (инициато­ры). Химические реакции (основная и побочные), протекающие при окислении ИПБ.

26.Механизм окисления ИПБ в ГП ИПБ. Технология, условия и показатели стадии окисления ИПБ. Способы разделения реакционной массы окисления.

27.Технологическая схема стадии окисления ИПБ в ГП ИПБ.

28. Стадия кислотного разложения ГП ИПБ на фенол и ацетон. Химизм, механизм, ус­ловия, технология, показатели.

29.Технологическая схема стадии кислотного разложения ГП ИПБ на фенол и ацетон.

30.Жидкофазное окисление п-ксилола в терефталевую кислоту. Химизм, катализаторы, условия, технология и показатели двухстадийного совмещённого процесса.

31. Химизм, катализаторы, условия, технология и показатели одностадийного процесса получения терефталевой кислоты. Технологическая схема.

32. Окисление циклогексана в смесь циклогексанона и циклогексанола в присутствии солей кобальта. Химизм, условия, технология и показатели процесса. Технологическая схема.

33. Окисление циклогексана в смесь циклогексанола и циклогексанона в присутствии борной кислоты. Химизм, условия, технология и показатели процесса. Технологическая схема.

34. Окисление циклогексана в адипиновую кислоту. Химизм, катализаторы, условия, технология и показатели второй стадии двухстадийного процесса. Технологическая схема.

35. Газофазное окисление бензола в малеиновый ангидрид. Химизм, катализаторы, ус­ловия, показатели, технология. Технологическая схема.

36. Производство высших жирных спиртов (ВЖС) каталитическим гидрированием
СЖК и их эфиров. Химизм, катализаторы, термодинамика процессов. Выбор условий гидри­
рования. Технология гидрирования эфиров СЖК. Стадии промышленного процесса. Техно­
логия прямого гидрирования СЖК в ВЖС.

37. Производство ВЖС алюминийорганическим синтезом. Стадии промышленного про­цесса. Их химизм, условия, технология, показатели. Поточная схема получения ВЖС алю­минийорганическим синтезом.

38. Производство алкилбензолсульфоната натрия. Химизм и условия осуществления стадий технологического процесса. Технологическая схема производства сульфонола НП-3.

39. Химизм, условия, технология и показатели процесса производства алкилсульфона-тов натрия сульфоокислением н-парафинов. Технологическая схема.

40.Производство алкилсульфатов натрия. Химизм, механизм, условия и технология сульфатирования высших олефинов и жирных спиртов. Технологическая схема.

41.Химизм, механизм, условия, технология и показатели процесса производства алкил-сульфонатов натрия сульфохлорированием н-парафинов.

42.Производство неионогенных поверхностно-активных и моющих веществ. Сырьевая база, химизм, условия и технология производства. Свойства неионогенных ПАВ.

43.Общая характеристика катионных ПАВ и методов их получения. Свойства и облас­ти применения катионных ПАВ.

44.Композиции (составы) CMC. Функциональное назначение компонентов, добавляе­мых к ПАВ при производстве CMC.

Лектор доц. В.И. Никонов