化學(xué)工藝學(xué)復(fù)習(xí)題及答案

1、1、基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)的任務(wù)是什么？指生產(chǎn)有機(jī)小分子化合物的工業(yè)部門。進(jìn)行的主要反應(yīng)有裂解、氧化還原、加氫脫氫、水解水合和羰基化等。產(chǎn)品有低級烯烴、醇、酸、脂和芳烴等2、天然氣中的甲烷化工利用主要有哪三條途徑？?經(jīng)轉(zhuǎn)化先制成合成氣，或含氫很高的合成氨原料氣，然后進(jìn)一步合成甲醇、氨、高級醇和羰基化學(xué)品；?經(jīng)部分氧化制乙炔；?直接制造化工產(chǎn)品，如制造炭黑、氫氰酸、各種氯甲烷、硝基甲烷、甲醇和甲醛。3、催化裂化條件下，主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)？?烷烴

2、的的裂解，產(chǎn)物以C3、C4和中等大小的分子居多?異構(gòu)化、芳構(gòu)化、環(huán)烷化，使裂解產(chǎn)物中異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴的含量增多；?氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)（即烯烴還原成飽和烴），使催化汽油中容易聚合的二烯烴類大為減少?聚合、縮合反應(yīng)4、催化重整過程所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要有那幾類？六環(huán)環(huán)烷烴的脫氫；五元環(huán)烷烴異構(gòu)化再脫氫；烷烴環(huán)化再脫氫；烷烴異構(gòu)化；加氫裂化5、加氫裂化過程發(fā)生的主要反應(yīng)有哪些？加氫裂化是催化裂化技術(shù)的改進(jìn)，在臨氫條件下進(jìn)行催化裂化，可抑制催化裂

3、化時(shí)的發(fā)生的脫氫縮合反應(yīng)，避免焦炭的生成。主要反應(yīng)有加氫精制、加氫裂化。加氫精制，以除去原料中的硫、氮、氧等雜質(zhì)，和二烯烴，以改善加氫裂化所得的油料的質(zhì)量；加氫裂化，在裂化活性較高的催化劑上進(jìn)行裂化反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)，最大限度的生產(chǎn)汽油和中間餾分油6、基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)中有關(guān)煤的化學(xué)加工方法有哪些？焦化氣化液化；熱解氣化發(fā)電；氣化合成燃料；液化燃料氣化；液化加氫氣化7、什么叫烴類熱裂解法？烴類熱裂解：輕質(zhì)烴類在高溫（850C）下受熱分解生成

4、分子量較小的烴類以制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳烴等基本有機(jī)化工產(chǎn)品的化學(xué)過程。8、烷烴熱裂解的一次反應(yīng)主要有哪些？脫氫反應(yīng)：RCH2CH3RCH=CH2H2斷鏈反應(yīng)：RCH2CH2R’RCH2=CH2R’H9簡述在烷烴熱裂解中，烷烴脫氫和斷鏈難易的規(guī)律？?同碳原子數(shù)的烷烴，CH鍵能大于CC鍵能，固斷鏈比脫氫容易?烷烴的相對穩(wěn)定性隨碳鏈的增加而降低?脫氫難易與烷烴的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，叔氫最易脫去，仲氫次之?帶支鏈的CH鍵或CC鍵，較直鏈的鍵能小

5、?低分子烷烴的CC鍵在分子兩端斷裂比在分子鏈中央斷裂容易，較大分子量的烷烴反之。10、環(huán)烷烴熱裂解的規(guī)律是什么？?環(huán)烷烴熱裂解易得芳烴，含環(huán)烷烴較多的原料，裂解產(chǎn)物中丁二烯、芳烴的收率較高，乙烯較低，單環(huán)烷烴生成乙烯、丁二烯、單環(huán)芳烴?多環(huán)烷烴生成C4以上烯烴、單環(huán)芳烴11、芳烴熱裂解的反應(yīng)類型？芳烴不易裂解為烯烴，主要發(fā)生側(cè)鏈斷鏈脫Ｈ及脫H縮合反應(yīng)。芳烴的一次反應(yīng)中，芳烴經(jīng)脫氫縮合轉(zhuǎn)化為稠環(huán)芳烴，再轉(zhuǎn)化為焦炭。固有：脫Ｈ縮合、斷側(cè)鏈反

6、應(yīng)，脫氫反應(yīng)、開環(huán)脫氫。12、簡述各類烴類熱裂解的規(guī)律？烷烴：正構(gòu)烷烴最利于乙烯、丙烯的生成，且烯烴的分子量越小，總產(chǎn)率越高。異構(gòu)烷烴的烯烴總產(chǎn)率低于同碳原子數(shù)的正構(gòu)烷烴；烯烴：大分子烯烴裂解為乙烯和丙烯；烯烴能脫氫生成炔烴、二烯烴，進(jìn)而生成芳烴；環(huán)烷烴：環(huán)烷烴生成芳烴的反應(yīng)優(yōu)于生成單烯烴的反應(yīng)；芳烴：無烷基的芳烴基本上不易裂解為烯烴，有烷基的芳烴，主要是烷基發(fā)生斷和脫氫反應(yīng)，芳環(huán)不開裂，可脫氫縮合為多環(huán)前加氫設(shè)備較少，深冷系統(tǒng)物料量減

7、少，冷凍負(fù)荷減輕，適用于分離較重裂解氣或含C4烴較多的裂解氣。后加氫技術(shù)較成熟，對裂解原料適應(yīng)性強(qiáng)，流程較長，裂解氣全部進(jìn)入制冷系統(tǒng)，制冷量較大。41、目前工業(yè)上，乙苯催化脫氫合成苯乙烯的反應(yīng)器類型有哪兩種？其主要區(qū)別是什么？1、在烴熱解過程中應(yīng)采用什么樣的工藝條件以獲得較高的乙烯收率？為什么生產(chǎn)中要加入水蒸氣？該水蒸氣起什么作用？它與在絕熱式反應(yīng)器乙苯脫氫生產(chǎn)苯乙烯過程中加入水蒸氣的作用有何異同？答：加水蒸氣混合，使其總壓大于大氣壓，

8、避免爆炸。原料的分壓進(jìn)一步降低，有利于提高乙烯的收率，另外水蒸氣可事先預(yù)熱到較高的溫度，用作熱載體將熱量傳遞給原料烴，避免原料因預(yù)熱溫度過高，易在預(yù)熱器中結(jié)焦；混入水蒸氣也有助于防止碳在爐管中的沉積。有何異同？不知。2、對裂解氣進(jìn)行急冷的目的是什么？急冷方式有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？請分別說明。將答：裂解氣急冷以停止裂解反應(yīng)，使裂解產(chǎn)物初步分離，在急冷與初分過程中回收廢熱。直接急冷：冷卻介質(zhì)（水、油）與裂解氣直接接觸，適用于極易結(jié)焦的重質(zhì)

9、烴間接急冷：急冷鍋爐廢熱鍋爐，用換熱器回收大量的熱量，冷卻介質(zhì)用高壓水，以提高蓄熱能力3、裂解氣中含有哪些雜質(zhì)（至少寫出三種），它們各有什么危害？除去的方法是什么？請分別說明。答：酸性氣體（H2S、CO2）、少量水分、炔烴、ＣＯ；來源于原料中、裂解反應(yīng)過程生成裂解氣處理過程引入。酸性氣體：不僅會腐蝕設(shè)備和管路，而且還會是脫炔催化劑中毒；水分和CO2在低溫下結(jié)冰，堵塞管路；乙炔和丙乙炔的存在不僅使高純乙醇和丙烯聚合時(shí)采用的催化劑中毒，而且

10、還會在系統(tǒng)里自聚，生成液體產(chǎn)物綠油。消除方法：堿洗法，除H2S、CO2乙醇胺法（吸收劑一乙醇胺MEA、二乙醇胺DEA）用分子篩、氧化鋁、硅膠、鐵礬土等干燥水，物理吸附；脫除炔烴方法；溶劑吸收法；催化加氫脫炔低低低低低低低????????42226224262222422222HnCHmCHCHHCHCHHCHCHHC4、平衡氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯包括哪幾個(gè)單元？寫出各反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式。乙烯液相加成氯化生成1，2二氯乙烷；乙烯氣相氧氯化生成1

11、，2二氯乙烷；1，2二氯乙烷熱裂解生成氯乙烯。工藝學(xué)1化工生產(chǎn)過程一般可概括為：原料預(yù)處理；化學(xué)反應(yīng)；產(chǎn)品分離與精制三個(gè)步驟。2化工過程的主要效率指標(biāo)有：生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度；化學(xué)反應(yīng)的效率—合成效率；轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率（產(chǎn)率）；平衡轉(zhuǎn)化率和平衡產(chǎn)率。3轉(zhuǎn)化率(X)：指某一反應(yīng)物參加反應(yīng)而轉(zhuǎn)化的數(shù)量占該反應(yīng)物起始量的分率或百分率。選擇性(S)：體系中轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物的某反應(yīng)物量與參加所有反應(yīng)而轉(zhuǎn)化的該反應(yīng)物總量之比。（表達(dá)主、副反應(yīng)進(jìn)行程

12、度的大小反映原料的利用是否合理）收率（Y）：從產(chǎn)物角度來描述反應(yīng)過程的效率。關(guān)系根據(jù)轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率的定義可知，相對于同一反應(yīng)物而言，三者有以下關(guān)系：Y＝SX。對于無副反應(yīng)的體系，S＝1，故收率在數(shù)值上等于轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率越高則收率越高；有副反應(yīng)的體系，S1，希望在選擇性高的前提下轉(zhuǎn)化率盡可能高。但是，通常使轉(zhuǎn)化率提高的反應(yīng)條件往往會使選擇性降低，所以不能單純追求高轉(zhuǎn)化率或高選擇性，而要兼顧兩者，使目的產(chǎn)物的收率最高。OHSNaNaO