有机工艺学复习题
一、选择题
1、最基本有机化工原料通常称为“三烯、 三苯”、“一炔”、“一萘”,其中三烯是指 ( A ) 。 A 、乙烯、丙烯、丁二烯 B 、乙烯、丙烯、丁烯 C 、乙烯、丁烯、丁二烯
2、各类烃热裂解的易难顺序可归纳为 ( B ) 。
A、异构烷烃〉正构烷烃〉芳烃〉环烷烃 (C6> G) B、 异构烷烃〉正构烷烃〉环烷烃 (C6>C5) >芳烃 C、 正构烷烃〉异构烷烃〉环烷烃 (C6> C5) >芳烃 3、 烃类裂解的反应机理为自由基反应机理,包括 A 、链引发反应、链增长反应、链终止反应 B 、链增长反应、链引发反应、链终止反应 C 、链引发反应、链终止反应、链增长反应 4、 被称为“工业血液”的是 ( C ) 。
A 、煤 B 、 天然气 C 、石油
5、 我国常用 ( B ) 的多少来表示重质馏分油中烃组分的结构特性。
A、族组成 B 、芳烃指数(关联指数)C、特性因数 6、
影响乙烯环氧化的因素有 ( C ) 。
A、反应温度、空速、反应压力、原料气纯度 B空速、反应压力、原料配比及致稳气、原料气纯度
C反应温度、空速、反应压力、原料气纯度、原料配比及致稳气、 7、 节流膨胀的原理是气体通过针形阀门 ( A ) 。
A 、压力突然降低、体积膨胀、温度降低 B 、压力突然升高、体积膨胀、温度降低 C、压力突然降低、体积膨胀、温度升高
8、 最基本有机化工原料通常称为“三烯、三苯”、“一炔”、“一萘”,其中三苯是指 ( A )
。
A 、苯、甲苯、二甲苯 B 、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯 C 、苯、甲苯、乙苯
9、 加氢催化剂种类很多,其活性组分主要是第W族和第忸族的过渡元素,催化剂的类型有 金属催化剂,骨架催化剂,金属 ( C ) 催化剂,金属硫化物和金属络合物催化剂五种。 A、氮化合 B 、络合物 C、氧化物
10、 工业上乙烯氧化生成乙醛使用的催化剂应该具有良好的选择性, 中乙烯的含量应该控制在 65%左右,氧含量控制在 ( C ) 左右。 A 、 10% B 、 20% C 、 8%
11、 生产丁二烯的方法有从烃类热裂解制低级烯烃的副产
A、丁烯脱氢 B 、丁烷脱氢 C、丁烯氧化脱氢法 11、 关于氯乙烯的生产,下列说法不正确的是 ( B ) 。
A、氧氯化反应器为强放热反应 B、氧氯化反应不可以用流化床 C、乙烯不能过量太多,否则会使乙烯深度氧化反应加剧
12、 烃类氧化反应过程中氧化剂在空气、 纯氧、过氧化氢和其它过氧化物上选择, 最普遍的 是( B )
。
C4馏分得到、由乙醇生产丁二烯、
( C )
。
由于避免爆炸, 循环气 体
( A ) 三个阶段。
丁烯脱氢、丁烯氧化脱氢法、丁烷脱氢五种,目前广泛应用的是
A、纯氧 B 、空气和纯氧 C 、空气
13、工业上乙醛催化自氧化生成醋酸,为避免爆炸,一般尾气中氧含量控制在
A 12%-16% B、8%-12% C、22% 6%
14、 工业上生产醋酸的方法有: ( C ) 氧化法、丁烷或轻油氧化法和甲醇羰基化法三种。
A、乙烷 B 、乙烯 C、乙醛
15、 氯化过程的主要产物是氯代烃,其中 ( A ) 是规模和产量最大的氯代烃。 A、氯乙烯 B、二氯乙烯 C、二氯乙烷 16、 丙烯氨氧化的反应控制步骤是 ( A ) 。
A、烯丙基的形成
B 、丙烯腈的生成 C、二者均对
( A ) 过程。
17、 烃裂解反应的机理是自由基链式反应机理,其中起决定性作用的是
A、链的引发 B、链增长 C、链终止 二、判断题
1、 裂解的基本特征是高温、快速、急冷。
( C ) 。
(V )
(X )
2、 催化氧化反应过程的共性有强放热性、可逆性、多途径氧化性及易爆性。 3、 结焦是在高TT( > 1200K)芳烃缩合而成。(X ) 4、 二次反应就是二级反应。 ( X ) 5、 后冷就是后加氢。 ( X )
6、 催化氧化反应和催化脱氢反应均是强放热反应。 7、 一次反应就是一级反应。 ( X )
8、 丙烯氨氧化生产丙烯腈的反应温度越高,丙烯腈收率越高。 9、 急冷换热器与一般换热器没有什么不同。
( X )
( NO)
( X )
10、 催化氧化反应过程的共性有强放热性、不可逆性、多途径氧化性及易爆性。
(V )
( X )
11、 当乙烯氧化生成乙醛时,催化剂溶液的控制指标主要有钯含量、总铜含量、氧化度和 pH值等。12、 裂解气深冷分离流程包括气体净化、压缩和冷冻、精馏分离等三大系统。 13、 裂解气的净化主要是酸性气体的脱除、脱水、脱炔及脱二氧化碳。 14、 催化氧化反应和催化脱氢反应均是强放热反应。
( X)
( X)
(V )
15、 目前裂解炉出口的高温裂解气能够在 0.01-0.1s 时间内,使温度下降到露点左右。 (V ) 16、 H2O(g) 做为降低气体分压的稀释剂愈多愈好。 (V ) 17、 异构烷烃比正构烷烃易裂解。 (V )
18、 冷箱是在 -100 摄氏度 ~-160 摄氏度下操作的高温设备。 它的原理是用节流膨胀阀来获得 低温,它的用途是依靠低温来回收乙烯,制取富含氢气和富含甲烷的馏分。 19、 丙烯氨氧化反应的影响因素在反应温度、反应压力和停留时间三方面上面。 20、 乙烯氧氯化反应的氧化还原机理包括三步。
21、 平衡氧氯化法生产氯乙烯工艺主要包括直接氯化、氧氯化、二氯乙烷净化 解和氯乙烯精制五个单元。
22、 裂解原料的含氢量越高,裂解产物中乙烯收率越高。 24、 对于可逆的加氢反应,提高反应温度,反应速度加快。
( V )
23、 丙烯氨氧化生产丙烯腈的反应温度越高,丙烯腈收率越高。
(
)
、二氯乙烷 裂( X)
(X )
( X ) (V )
(X )
25、 石油烃热裂解中不采用抽真空降总压的方式是因为经济上不合理。 26、 压缩和冷冻系统的任务是加压、降温,以保证分离过程顺利进行。 27、 裂解原料中,氢含量越高,乙烯收率越高。
( V )
28、 石油中主要含烯烃、环烷烃和芳烃,一般不含烷烃。 三、 填空题 1、 乙烯
( X )
产量是衡量一个国家基本有机化学工业发展水平的标志。
节流膨胀
和复迭制冷。
2、 改进 辐射 盘管的结构,成为管式裂解炉技术发展中最核心的部分。 3、 为得到-100 C以下的低温,工业上常采用的方法有 和辐射室。 5、 石油
被称为工业的血液。
芳烃缩合 后 加氢。
而成。
6、 烷烃热裂解, 断链 反应是不可逆过程,而脱氢反应是可逆过程,受化学平衡限制。 7、 结焦是在较低 T下(<1200K) 9、 脱甲烷塔后进行的加氢脱炔称为 的 沸点
比较接近。
离子型 ,乙烯氧氯化生成氯乙烯的反应 自由基 。
8、 裂解的基本特征是 高温、 快速、急冷。
10、 粗苯乙烯的分离过程存在两个关键问题:一是苯乙烯容易自聚;二是乙苯和苯乙烯 11、 乙烯液相加氯生成二氯乙烷的反应机理是 机理是氧化-还原,烃类取代氯化的反应机理是 12、 催化加氢反应是一个 产品的 精制 _____ 过程。 13、 辛烷值是评价汽油的
抗爆性能
指标。
1 : 1.0-1.1 。如果 丙烯醛 。
三种。
14、 丙烯氨氧化制丙烯腈中,适宜的原料配比丙烯与氨气的比值为 氨气过多则大量的氨需要中和,如果氨气过少则产生较多的 15、 裂解气的深冷分离流程主要分为
4、 管式裂解炉就是外部加热的管式反应器,主要由炉体和裂解炉管两大部分组成,炉体分 为 对流室
放 热反应过程,催化加氢通常用于合成有机产品和许多化工
顺序分离、前脱乙烷、前脱丙烷
16、 基本有机化学工业的原料有 _天然气_、_石油_、_煤、—农副产品。 17、 裂解气的净化过程包括 _脱酸性气_、脱水 、 脱炔、 脱一氧化碳_。 18、 石油烃热裂解的操作条件宜采用— 19、 脱除酸性气体的方法有_
_和_
_。
、—
_、—
_。
20、 脱除酸性气体的方法有 ________ 和 ________ 。 四、 简答题
1、 各族烃类的裂解反应规律如何? 2、 各族烃类的裂解反应难易顺序? 3、 什么是一次反应?什么是二次反应? 4、 评价裂解原料性质的指标主要有哪些?
5、 裂解气中酸性气体主要有哪些?为何脱除?脱除方法有哪些? 6、 在裂解气的压缩过程中采用多级压缩有何好处?
7、 提高反应温度的技术关键在何处,应解决什么问题才能最大限度提高裂解温度? 8、 为何急冷?急冷有哪两种形式?各有何特点? 9、 温度-停留时间对裂解产品收率有何影响?
10、 裂解气出口的急冷操作目的是什么?可采取的方法有几种, 一个间接急冷换热器其关键指标是什么? 11、 裂解气的预分馏有何作用?
12、 管式炉裂解工艺流程由几部分系统构成?
13、 裂解气深冷分离法的原理是什么?深冷分离流程主要有几种类型?
你认为哪种好,为什么?若 设计
14、 裂解气的分离流程的主要评价指标是什么?
15、 在裂解气的深冷分离流程中,乙烯损失的主要部位有哪几处? 16、能量回收在整个裂解工艺流程中
, 主要有哪三个途径 ?
17、简述三种深冷分离流程并画简图,三种深冷分离流程有什么共同点和不同点?
18、裂解气预分馏处理后为何脱水?用何方法? 答:水分带入低温分离系统会造成设备和管道的堵塞, 除水分在低温下结冰造成冻堵外, 在 加压和低温条件下, 水分尚可与烃类生成白色结晶的水合物, 这些水合物也会在设备和管道 内积累而造成堵塞现象,因而需要进行干燥脱水处理。采用吸附法进行干燥。
19、试画出烃热裂解工艺的流程框图(生产过程) 等 酸性气体主要是 CO2, H2S 和其他气态硫化物。
其危害有:(1)乙烯、丙烯纯度降低;(2)H 2S:腐蚀设备管道;分子筛寿命降低;使加氢脱 炔用催化剂中毒;(3)CO2 :低温下结成干冰堵塞设备管道;在生产聚乙烯等时酸性气体积累 造成聚合速度降低、聚乙烯的分子量降低。 脱除方法:化学吸收法
水:危害:低温下,水冻结成冰,而且与轻质烃形成白色结晶水合物, 如CH4 ? 6H2O、C2HB ? 7f0、
7W0等。这些固体附着在管壁上,既增加动能消耗,又堵塞管道 脱水方法—分子筛吸附法 脱炔—危害:炔烃影响乙烯和丙烯衍生物生产过程
影响催化剂寿命;恶化产品质量;形成不安全因素;产生不希望的副产品 脱除方法:催化加氢脱炔和溶剂吸收法
21、 结焦、生碳反应的途径如何? 答:在不同温度条件下,生碳结焦反应经历着不同的途径;
1) 结焦是在较低T下(<1200K)芳烃缩合而成;
2) 生C是在高T (>1200K)生成乙炔中间体,再脱氢最终成 22、 氯乙烯生产方法有哪些?
23、 原料纯度对丙烯氨氧化和丙烯腈反应产生哪些影响? 24、 影响乙烯环氧化的因素有哪些?致稳气的作用?
答:(1)反应温度、空速、反应压力、原料配比及致稳气、原料气纯度和乙烯转化率。 (2) 致稳气是惰性的,能减小混合气的爆炸限,增加体系安全性; 效地移出部分反应热,增加体系稳定性。
25、 氧气法生产环氧乙烷和一氧化碳变换过程都属于放热反应, 何移走热量的?
答:氧气法生产环氧乙烷采用列管式反应器, 移热是通过管间通加压热水产生蒸汽带走热量; 一氧化碳变换采用多段绝热反应器, 移热方式: 中间间接冷却式, 原料气冷激式, 水冷激式。
26、 写出以乙烯、氧气 (空气)为原料,在催化剂氯化钯、氯化铜的盐酸水溶液中进行气液相 反应生产乙醛的基本原理。
27、 气-固相催化氧化反应常用的反应器有哪些两种类型,如何及时移走反应热? 答:烃类气—固相催化氧化反应器常用的有固定床反应器、流化床反应器。
对于固定床反应器,常见的为列管式换热反应器。催化剂装填在管内,管间载热体循环 以移出热量;
流化床反应器床层内设置 U形垂直冷却管,内走载热体将反应热带出。 28、 烃类气-固相催化氧化反应常用的流化床反应器,为什么设
U形垂直管?
29、 氯乙烯在常温、 常压下是无色气体, 在工业上主要应用是生产聚氯乙烯树脂, 而聚氯乙
采用什么类型的反应器?它 们如具有较高的比热容, 能有 Co
。
20、裂解气中主要有哪些杂质?为何脱除?如何脱除? 答:裂解气中的杂质主要有酸性气体、水、炔
。
烯为五大合成树脂之一。请画出氧氯化法生产氯乙烯的单元原则流程图( 什么作用?
答:①原料:乙烯、氯气、空气(或氧)
;
15分),各单元起
② 产品:氯乙烯、氯化氢、轻组分、水;
③ 单元:直接氯化、氧氯化、二氯乙烷提纯、二氯乙烷裂解、氯乙烯提纯;
各单元作用:
直接氯化:乙烯与氯气发生氯化反应;
氧氯化反应:乙烯与空气或氧、副产品氯化氢发生氧氯化反应; 二氯乙烷提纯:除去二氯乙烷中的杂质; 二氯乙烷裂解:得到产品氯乙烯的粗液;
氯乙烯提纯:得到产品氯乙烯;
30、 简述氨氧化时加入蒸汽的原因。 31、 裂解反应装置必须具备哪些工艺要求?
高温、低烃分压、短停留时间。
32、 氨氧化反应在没有催化剂时,最终产物是什么?说明理由。 33、 下图为丙烯氨氧化制丙烯腈的流化床反应器,图中有错误,请改正。
34、 丙烯氨氧化制丙烯腈,定性说明反应要选择的条件 (温度,压力,催化剂),为其选择适 当的反应器,画出该反应器的示意草图 (外壳形状,催化剂床层,物料进出口,特征部件 ), 并反映出该反应器的控温手段。
35、 乙烯络合催化氧化制乙醛, 定性说明反应要选择的条件 (温度,压力),为其选择适当的 反应器,画出该反应器的示意草图 (外壳形状,催化剂床层,物料进出口,特征部件 映出该反应器的控温手段。
36、C8芳烃单体的主要分离方法有哪些?依据是什么 答:有四种分离方法。
),并反