石大030132化工工艺学期末复习题.docx

化工工艺学课程综合复习资料一、判断题1、各种来源的C8芳运是三种二甲苯异构体与乙苯的混合物。习惯上邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯用英文字头来表示，其中MX表示间二甲苯。答案:J2、邻二甲苯氧化制苯酊采用的原料是空气和邻二甲苯，生产过程中最重要的避免爆炸，它的爆炸下限为每标准立方米空气中含44g邻二甲苯，这样一来，邻二甲苯的浓度就成了关键问题，刚工业化时，进料中邻二甲苯只有40g,被称为40g工艺。答案：J3、从泾类热裂解的副产C4情分中得到丁二烯是目前丁二烯的最经济和主要的方法。答案:J4、从泾类热裂解的副产C4做分中可以得到丁二烯，C4僧分产量约为乙烯产量的30%50%o答案:J5、邻二甲苯氧化制苯酎的生产过程中必须注意爆炸极限的问题，爆炸下限为每标准立方米空气中含40克/米3,故早期的工艺称为40克工艺。答案：X6、对管式裂解炉而言，大于以下两种情况出现均应停止进料，进行清焦：裂解炉辐射盘管管壁温度超过设计规定值；裂解炉辐射段入口压力增加值超过设计值；燃料用量增加；出口乙烯收率下降；炉出口温度下降；炉管局部过热等。答案:×7、在实际过程做物料衡算时应该按一定步骤来进行，才能给出清晰的计算过程和正确的结果、通常遵循六个步骤：第一步，绘出流程的方框图，以便选定衡算系统。第二步，写出化学反应方程式并配平之。第三步，选定衡算基准。第四步，收集或计算必要的各种数据，要注意数据的适用范围和条件。第五步，设未知数，列方程式组，联立求解。第六步，计算和核对。答案：X8、裂解汽油加氢流程中，一段加氢：液相，低于100C,催化剂Pd/A1203,双烯变单烯。二段加氢：气相，高于I（MrC,催化剂CbMt）-AI203,单烯饱和并脱除S、N、O等有机化合物。答案:J9、甲烷水蒸气转化过程的主反应生成CO、CO2和H2；而副反应主要是析碳反应。答案:J10、制造丁二烯有光明前景的是燃类的氧化脱氢工艺，但是其氧化深度的控制是关键问题，会产生“飞温”和爆炸。目前，随着清洁燃料需求量的增加，从裂解汽油中得到纯度较高的异丁烷和异丁烯来生产烷基化汽油和MTBE,由此可以得到纯度较高的正丁烷，再氧化脱氢生成丁二烯，实现了资源的综合利用。答案：X11、裂解工艺干燥流程中，通常用分子筛来脱水，如4A分子筛可吸附水、甲烷、乙烷分子,而3A分子筛不能吸附乙烷分子。答案：J12、各种来源的C8芳运都是三种二甲苯异构体与乙苯的混合物。最难分离的是对二甲苯和邻二甲茉。答案：X13、经常利用的重排反应、加成反应、取代反应、消除反应和氧化反应中，只有重排反应具有100%的原子经济性，此时，可以实现废物的"零排放二答案:X14、三个二甲苯中，邻二甲苯和对二甲苯的沸点非常相近，无法用普通精循将其分离，通常采用模拟移动床吸附分离工艺，得到产品对二甲苯。答案：15、裂解气中的不饱和煌对后续加工产生很不利的影响，因此，在裂解气的分离过程中必须将其脱除。工业上通常用催化加氢方法，有前加氢和后加氢之分，二者区分的标准是以流程中乙烯精憎塔位置决定的。答案:X16、工业上由合成气为原料，采用低压法制备甲醇产品工艺过程中，根据全塔从上到下轻组分浓度下降的原则，目的产品甲醇从塔顶出料。答案：X17、最近发展的催化精IS异丙苯生产工艺为：工艺关键设备是反应精馆塔。塔分为两部分，上段为装填沸石分子筛催化剂的反应段；下段为提循段。答案：J18、一氧化碳变换也称水煤气变换，是指一氧化碳与水蒸气反应生成氢和二氧化碳的过程，用于调节氢气和一氧化碳的比例，满足不同生产需要。答案：J19、合成气的应用途径非常广泛，在有机化工中，它可以合成甲醇和醋酸、还可以得到一系列烯运的氢甲酰化产品，如生成比原料烯煌多一个碳原子的醛，还可以合成天然气、汽油和柴油。答案：J20、由合成气为原料，采用低压方式制备产品甲醇工艺过程中，由于对轻组分杂质的要求很高，一般产品从侧线出料，这样可以达到一塔顶两塔用的效果。答案:J2kBASF高压法和MOnSantO低压法甲醇跋化反应合成醋酸的化学原理基本相同，反应过程大同小异、只要一个催化剂循环。答案：X22、化工生产过程必须在最佳反应条件下进行，通常分析流程用化学反应、产品的分离和精制两部分就可以了。答案：X23、合成甲醇反应是多个反应同时进行的，副反应主要生成甲醋、异丁醇和甲烷等。答案:X24、裂解单元使用废热锅炉的目的是回收高温裂解气的余热，从而达到节能的效果。答案：X25、在三个二甲苯中，最有用的是间二甲苯。答案：×26、裂解汽油加氢单元，采用两段加氢，一段温度高于二段。答案：X27、天然气根据含甲烷量的多少，可以分为贫气和富气，假如甲烷含量在90%以上，则该天然气就称为富气。答案:×28、BASF法高压戮基合成制丁醛的原料是丙烯和合成气。答案:J29、丁二烯分离和精制流程中，成品丁二烯，用普通精馆即可得到。答案：X30、异丙苯法氧化生产苯酚和丙酮的催化剂为硫酸汞。答案:X31、生产合成气的原料很多，目前以一次加工得到的石油循分为原料生产成本最低。答案:×二、单项题1、裂解车间的深冷分离装置，因为温度比较低，故必须用乙烯、丙烯作为制冷剂。不过在装置开工初期尚无乙烯产品时，可用混合O暂时代替乙烯作为制冷剂。A.Q僧分B.G微分C.C4情分D.裂解汽油答案:A2,合成气中H2与O的比量随原料和生产方法的不同而不同。A.COzB.COC.NzD.CO+CO2答案:B3、工艺流程可运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。推论分析法是从“目标"出发，寻找实现此“目标"的“前提”，将具有不同功能的单元进行逻辑组合，形成一个具有整体功能的系统。形象地可以用“洋葱"模型表示。最里层是反应器，最外层是（）。A.分离系统B.换热网络C.公用工程D.产品精制系统答案:C4、芳烽的来源主要有三：来自煤焦化的副产煤焦油和粗苯；来自催化重整的重整汽油；来自乙烯生产中的（）。A.Q馆分B.C3情分C.C4t分D.裂解汽油答案：D5、根据裂解原料的氢含量既可判断该原料可能达到的裂解深度，也可评价该原料裂解所得G和C4以下轻炫的收率。当裂解原料氢含量低于O时，可能达到的乙烯收率将低于20%。这样的福分油作为裂解原料是不经济的。A.13%B.8%C.17%D.15%答案：A6、在化学工业中，苯的需要量很大，而甲苯却因用途较少而过剩；聚酯纤维的发展需要大量的对二甲苯，现实中，不仅二甲苯含量有限，而且二甲苯中对二甲苯含量最高也仅能达到（）左右。A.20%B.23%C.30%D.17%答案：B7,深冷分离中，产品乙烯主要在以下四处损失：冷箱尾气损失，占乙烯总量的（）；乙烯塔釜液乙烷中带出损失，占乙烯总量的0.400%；脱乙烷塔釜液C3t分中带出损失，占乙烯总量的0.284%；压缩段间凝液带出损失，约为乙烯总量的0.066%。A.25.00%B.2.500%C.0,225%D.2.250%答案:D8、合成气是由H2与O的混合气，其比值随原料和生产方法的不同而不同。A.CO2B.COC.NzD.CO÷CO2答案:B9、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，由于避免爆炸，循环气体中乙烯的含量应该控制在65%左右，氧含量控制在O左右。A.10%B.20%C.8%D.13%答案：C10、为达到较满意的裂解产品收率，需要达到较高的裂解深度，而过高的裂解深度又会因结焦严重而使清焦周期急剧缩短。工程中常以C5和C5以上液相产品氢含量不低于O为裂解深度的限度。A.13%B.8%C.17%D.15%答案：B11、化学工业发展朝着面向市场竞争激烈的形势，积极开发高新技术，缩短新技术、新工艺工业化的周期，加快产品更新和升级的速度；最充分、最彻底地利用原料，除了发展大型的综合性生产企业，使原料、产品和副产品得到综合利用外，提倡设计和开发（）反应；大力发展绿色化工。包括采用无毒、无害的原料、溶剂和催化剂；应用反应选择性高的工艺和催化剂，实现零排放；化工过程要高效、节能和智能化和实施废弃物再生利用工程这些方面发展。A.原子经济性B.低能耗C.高选择性D.无催化剂答案：A12、裂解气重组分中的二烯燃易发生聚合，生成的聚合物沉积在压缩机内，严重危及操作的正常进行。而聚合速度与温度有关，温度愈高，聚合速度愈快。为了避免聚合现象的发生，必须控制每段压缩后气体温度不高于O0CoA.70B.80C.IoOD.120答案：C13、乙烯氧化所制得的粗乙醛水溶液中，乙醛的含量不多，大约在O左右。A.3%B.5%C.10%D.15%答案：C14、裂解气深冷分离过程中，脱甲烷塔和乙烯塔是保证乙烯回收率和乙烯产品质量（纯度）的关键设备，消耗冷量约占总数的（），因此又是主要冷量消耗的设备。A.68%B.52%C-36%D.88%答案:D15、化学工业中，苯的需求量很大，而甲苯却因用途较少而过剩；聚酯纤维的发展需要大量的对二甲苯，但二甲苯含量有限，并且二甲苯中对二甲苯含量最高也仅能达到O左右；再有发展聚苯乙烯塑料需要乙苯原料，而上述来源中乙苯含量也甚少等。A.13%B.23%C.33%D.17%答案：B16、平衡氧氯化法生产氯乙烯工艺过程中，（）既是原料，又是中间产品。A.CLB.C2H4C.02D.HCI答案：D17、环氧乙烷是重要的环氧化合物，有毒，还与空气能形成爆炸极限，但是它的用途较大，是以乙烯为原料产品中的第三大品种，第一为聚乙烯，第二为苯乙烯。它的主要用途是生产乙二醇，占全球环氧乙烷总消费量的（）。A.40%B.50%C.60%D.70%答案：C18、化学工业主要经历了O三个阶段。A.农副产品、天然气、石油B.煤、石油、天然气C.农副产品、煤、石油和天然气D.煤、石油和天然气、精细化工答案：C19、乙烯精憎塔是出产品乙烯的塔，因为产品纯度要求比较高，通常在侧线第O块板上出料，一塔起到两塔的作用。A.5B.9C.12D.13答案：B20、工业上由天然气制合成气的技术主要有蒸汽转化法和（）氧化法。A.部分B.完全C.连续D.间隙答案：A21、加氢催化剂种类很多，其活性组分主要是第VI族和第VID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（）催化剂，金属硫化物催化剂和金属配位催化剂五种。A.氮化物B.络合物C.氧化物D.混合物答案:C22、平衡氧氯化法生产氯乙烯工艺流程中包含O个单元。A.三B.四C.五D.六答案:C三、填空题1、基本有机的九大原料为（）烯、（）烯、（）烯；（）、（）苯、（）苯；（）、蔡和（）的过程。答案：乙、丙、丁二；苯、甲、二甲；乙烘、合成气2、工业上以裂解汽油生产三苯的芳煌车间一般由裂解汽油（）、环丁碉（）、甲苯（）、模拟移动床（）、碳八芳运O和芳屋（）六个单元构成。答案：加氢、抽提、歧化、吸附分离、异构化、分僧3、催化加氢和催化脱氢在有机化工生产中得到了广泛应用。通过催化加氢，将合成气变成（）,主要用于制备O等有机化工产品；通过催化脱氢，以乙苯为原料，制得（），它是合成材料的一种重要单体，可以生产O等。答案：甲醇、甲醛（或卤甲烷、炸药等）、苯乙烯、聚苯乙烯（ABS工程塑料等）4,氯乙烯是1853年由法国人首先在实验室制成的，最早的方法是O法，但由于基建投资费用较高，被后来的O法取代，由于副产氯化氢，不仅浪费了资源，而且污染环境，目前全世界己经有93%以上的氯乙烯是采用O法生产，该法包含以下五个单元，即：（）氯化、O氯化、（）净化和（）以及（）精制。答案:乙缺、联合、平衡氧氯化、直接、氧、二氯乙烷、分解、氯乙烯5、运类热裂解的原料比较丰富，一般为：（）、炼厂气、（）、（）和重油等。答案:天然气、石脑油、柴油6、在三个二甲苯中，邻二甲苯与间二甲苯的沸点差为（）C,工业上可用普通精馆法分离；乙苯与对二甲苯的沸点差为（）,在工业上尚可用300400块板的精憎塔进行分离，但绝大多数加工流程都不采用能耗大的精循法回收乙苯，而是在异构化装置中将其转化；间二甲苯与对二甲苯沸点差为O-C,借助普通的精憎法进行分离是非常因难的，教材中采用O特殊精憎加以分离，得到（）和（），后者去异构化单元。答案:5.3、2.2、0.75、模拟移动床、对二甲苯、间二甲苯7、苯酚和丙酮均为重要的基本有机原料，异丙苯法生产苯酚和丙酮过程中，由异丙苯制O是生产过程中重要的一步，流程中包括生成异丙苯的O过程、加入空气继续与异丙苯反应的O过程、回收未反应的异丙苯的O过程、得到的浓缩液去O过程、这里需要通过加入催化剂（）来得到粗的反应混合物，反应混合物接下去先经过（）和（）过程，除去不必要的碱，最后进入精憎系统，得到产品（）和（）。答案:过氧化异丙苯、烷基化、氧化、浓缩、分解、硫酸、中和、水洗、苯酚、丙酮8、甲醇低压叛基合成醋酸在技术经济上的优越性很大，其特点为：原料可以用（）、天然气和O质油，不受原油供应和价格波动影响；反应的转化率和选择性高，过程能量效率（）；已经解决了设备的腐蚀问题，找到了耐腐蚀的（）；生产过程中副产物很（），三废排放也（）；操作安全可靠；但是催化剂（）的资源有限，新找到的设备材料价格较高。答案：煤、重、高、材料、少、少、绪9,裂解气中主要脱除的酸性气体是（）、（）两种，在裂解气净化和分离过程中，根据高压有利于吸收的原理，脱除的位置最好放在（）压缩后，而工业实际中，要综合考虑各方面的因素，通常放在（）压缩之后。脱除的方法有（）洗和（）洗两种，目前常用的是（）。答案：硫化氢、二氧化碳、五、三、碱、胺、碱洗10、绝热式乙苯脱氢工艺流程中，原料为（）和（），反应器入口温度需要610660C,它是一个吸热反应，热量靠过热蒸汽带入，因此，催化剂床层分O段，段间补充过热水蒸汽,全部蒸汽与乙苯的摩尔比为（）。反应产物经冷凝器冷却后气液分离，不凝气中含有大量的（）和少量CO、CO2,可作燃料使用。冷凝液经精播后分离出（）、（）、（）和（），最后产物是答案：乙苯、水蒸气、三、14、H2、苯、甲苯、乙苯、焦油、苯乙烯四、问答题1,简述煤化工范畴内煤的加工路线。答案：煤化工范畴内煤的加工路线主要有以下几种：高温干情（炼焦）、低温干馆、煤气化、煤液化（直接液化，间接液化）。2、简述原子经济性和环境因子的含义。答案:（1）原子经济性AE：（目的产物分子中各类原子数PiX相应各类原子的相对质量Mi）（反应原料中各类原子数FjX相应各类原子的相对质量Mj）。（2）环境因子E=废物质量/目标产物质量。上述指标从本质上反映了其合成工艺是否最大限度地利用了资源,避免了废物的产生和由此而带来的环境污染。3、简述影响化学平衡和反应速率的反应条件。答案:影响化学平衡和反应速率的反应条件有：温度、压力、浓度等。4、简述族组成（PONA值）含义。答案:裂解原料油中各种运，按其结构可以分为四大族，即链烷燃族、烯燃族、环烷煌族和芳香族。这四大族的族组成以PONA值来表示，其含义如下：P一烷运（Paraffin）,0一烯泾（Olefin）,N环烷泾（Naphtene）,A芳泾（Aromatics）。根据PONA值可以定性评价液体燃料的裂解性能，也可以根据族组成通过简化的反应动力学模型对裂解反应进行定量描述，因此PONA值是一个表征各种液体原料裂解性能的有实用价值的参数。5、请简要说明前冷（前脱氢）和后冷（后脱氢）比较。答案：冷箱是在-100-160C下操作的低温设备，用绝热材料把高效板式换热器和气液分离器等都放在一个箱子里。它的用途是依靠低温来回收乙烯，制取富氢和富甲烷馆分。由于冷箱在流程中的位置不同,可分为后冷和前冷两种。前冷是用塔顶t分的冷量将裂解气预冷，通过分凝将裂解气中大部分氢和部分甲烷分离，这样使H2/CH4比下降，提高了乙烯回收率，同时减少了甲烷塔的进料量,节约能耗。该过程亦称前脱氢工艺。后冷仅将塔顶的甲烷氢t分冷凝分离而获富甲烷福分和富氢憎分。此时裂解气是经塔精做后才脱氢故亦称后脱氢工艺。6、简述芳泾的主要来源。答案：芳运来源主要有：（1）焦化芳运生产；（2）石油芳运生产：催化重整生产芳运、裂解汽油生产芳运。7、简述苯乙烯的精制需注意的问题。答案:苯乙烯的精制需注意：苯乙烯在高于90C时易发生自聚，所以含苯乙烯物系的设备，要求塔釜温度9（C,乙苯苯乙烯分离塔和苯乙烯精循塔为减压操作；在相应设备或管道中加阻聚剂。8、简述催化加氢脱烘的工艺方法（前加氢和后加氢比较）。答案:催化加氢脱块工艺按加氢位置不同，分为前加氢和后加氢。加氢脱焕反应器放在脱甲烷塔前称之为前加氢，加氢脱烘反应器放在脱甲烷塔之后称之为后加氢。前加氢：在裂解气中氢气未分离出来之前，利用裂解气中H2进行加氢。流程简单，投资少。但大量氢气过量的条件下进行加氢反应，当催化剂性能较差时，副反应剧烈，操作稳定性差。后加氢：先分离出C2、C3后，再分别加氢。温度易控，不易6温。9、简要说明天然气水蒸汽转化法制合成气设置二段转化的原因。答案:高温使反应速率加快，加压对平衡不利，更要提高温度来弥补，在3MPa的压力下，为使残余甲烷含量降至0.3%,须使温度达到100oC,但在此温度下，反应管的材质经受不了，因此将转化过程分为两段。第一段转化在多管反应器中进行，管间供热，最高温度控制在800C第一段出口转化气绝热进入二段炉同时补入氧气，氧与转化气中甲烷燃烧放热，温度升至1000C,转化反应继续进行，使第二出口甲烷含量降至0.3机10、简述比较临氢异构化与非临氢异构化不同点。答案:没有外来氢的反应谓之非临氢异构化。有生焦现象，催化剂失活快。故在工艺上引入氢，实行临氢异构化。临氢异构，采用贵金属催化剂，能使乙苯转化为二甲苯，对原料适应性强，原料不需进行乙苯分离，己被广泛采用。非临氢异构。采用无定型SitVAUh反应在高温下进行，催化剂积炭快，不能使乙苯转化为二甲苯。11、简述生碳反应和结焦反应经历着的不同的途径。答案：在不同温度条件下，生碳反应和结焦反应经历着不同的途径：900Il（XrC以上主要是通过生成乙快的中间阶段而生碳；500900C主要是通过生成芳燃的中间阶段而结焦。12、简述裂解汽油预处理。答案:裂解汽油需经过预处理，加氢精制后才能作为芳燃抽提原料。裂解汽油需分馆除去Cs憎分、Cg及CS以上憎分，得到CrG僧分。依CS憎分的不同利用途径，加氢精制原料的分憎流程也有所不同。13、简述碳八芳运中对、间二甲苯的分离方法。答案：碳八芳煌中对、间二甲苯沸点仅相差075C,PX与MX的分离方法：深冷结晶分离法,利用凝固点差异；络合萃取分离法，利用配合物稳定性；模拟移动床吸附分离法，利用吸附能力不同。14、煤气化是指在高温（9001300C）下使煤、焦炭或半焦等固体燃料与气化剂反应，转化成主要含有氢、一氧化碳等气体的过程。生成的气体组成随固体燃料性质、气化剂种类、气化方法、气化条件的不同而有差别。简述常用的气化剂有哪些？答案：煤气化常用的气化剂有：水蒸气；空气；氧气。15、化工生产过程常用流程图来描述，简述工艺流程示意图中主要包括的内容。答案：工艺流程示意图通常包括：主要设备；原料和产品；物流管线及流向箭头。16、以裂解汽油生产三苯过程中，简述为什么必须设立环丁飒抽提单元。答案：裂解汽油中含有C6C8芳泾和非芳运，同碳数芳运和非芳泾沸点很接近，难以用普通精窗实现分离；可选择合适萃取剂（如环丁碉）采用萃取（抽提）分离方法:同时也为了减轻后续分离系统的负荷。所以须设环丁飒抽提单元。17、简述化学工艺与化学工程的含义。答案：化学工艺即化学生产技术，系指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。化学工艺以过程为研究目的，是将化学工程学的先进技术运用到具体生产过程中，以化工产品为目标的过程技术。化学工程研究化学工业和其他过程工业中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程学科。它的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别是放大中的效应。18、由裂解原理可知：低压有利于裂解反应的进行，但是裂解又需要高温，为了解决这对矛盾，生产实际过程中均采用稀释剂来降低泾分压，从而达到低压的作用。目前工业上均采用水蒸气作稀释剂，请简要说明其原因。答案：目前工业上均采用水蒸气作稀释剂，其原因如下：裂解反应后通过急冷即可实现稀释剂与裂解气的分离，不会增加裂解气的分离负荷和困难；水蒸气热容量大，可以起到稳定温度的作用，保护炉管防止过热；抑制裂解原料所含硫对锦倍合金炉管的腐蚀，保护炉管；脱除结碳，水蒸气对己生成的碳有一定的脱除作用；减少炉管内结焦；廉价、易得、无毒等。19、裂解气深冷分离流程有许多，简述常见的三种流程各有的特点。答案：裂解气深冷分离常用的三种典型流程，它们的相同点是：均采用先易后难的分离顺序，即先分开不同碳原子数的屋(相对挥发度大)，再分开相同碳原子数的烷烽和烯是；产品塔乙烯精憎塔和丙烯精循塔均置于流程最后，这样物料中组分接近二元系统，物料简单，可确保这两个主要产品纯度，同时也可减少分离损失，提高烯煌收率。三种典型流程的不同点是:加氢脱块位置不同；流程排列顺序不同；冷箱位置不同。五、综合题1、正丁烷在900C高温下进行裂解反应，请根据自由基链反应机理预测其一次反应的产物分布。己知：9(M)C时伯、仲氢原子与自由基的的相对速度为：I和1.65。请：写出自由基反应机理的三步，计算一次反应产物分布表。答案：自由基机理a、链引发CH3-CH2-CH2-CHs-C3H?+CH3C3H7-CH2=CH2÷CH3CH3-CHlCHz-CHl2C2H5C2H5-CH2=CH2+Hb、链增长判断反应途径：n=4,为偶数，途径=n2=2,有两个反应途径：途径一：甲基自由基CH3夺取丁烷分子中的仲氢原子。CH3+CH3-CH2-CH2-CH3-CH4+CIH9C4H9不稳定，发生分解反应：CH3-CH-CH2-CH3YH3-CH=CH2+CH反应结果：JHjO-CHa-CH=CH2+CH4途径二：氢自由基H夺取丁烷分子中的伯氢原子。H+CH-CH2-CH2-CH3Hz+CH2-CH2-CH2-CH3C4H9不稳定，发生分解反应：CH3-CH-CH2-CH3-CH2=CH2+CH2CH3CH2CH3-CH2=CH2+H反应结果：C4Ho-2CH=CH2+H2c、链终止*H+HfHaCH3+CH-LJTR根据自由基机理预测其一次反应的产物分布：由链增长得：m=nIXWi=1.65x4=6.6；m2=n2×W2=l×6=66,6JHloT6,6CH3-CH=CH2十6,6CH46C4H012CH2=CH2+6H2总反应结果:12.6C&HIofI2CH2=CH2+6.6CH4+6.6CH3CH=CH2+6H2正丁烷裂解一次反应产物分布表(90(TC)组分C2H4CH4C3H6H2合计i126.66.6631.611i%38.421.221,219.2100.0M>2816422mM336105.6277.212730.8m%46.014.537.91.6100.02,丙烷在900条件下进行裂解反应，根据自由基机理预测一下反应的产品分布。已知氢原子与自由基反应的相对速度为：伯氢为1、仲氢为1.65、叔氢为5.65。请写出自由基反应机理，计算产物分布表。答案：自由基机理a、链引发CH3-CH2-CH3-CiH5+OhC2H5fCH2=CH2+Hh、链增长判断反应途径：n=3,为奇数，途径=(n+l)/2=2,有两个反应途径:途径一：甲基自由基CH3夺取丙烷分子中的伯氢原子。CH3+CH3-CH2-CH3fCM+C3H7CH2-CH2CH3-CHACH2+CH3反应结果；CsH8-C2H4+CH4mi=6x1=6；途径二：氢自由基H夺取丙烷分子中的仲氢原子。H+CH3-CH2-CHLH2+CH2-CH-CH3CH2-CH2-CH3-*CH2=CH-CH3+H反应结果：C3HfCH2=CH-CH3+H2m2=1.65x2=3.3总反应方程式：6C3H8-6C2H4+6CH43.3C3lf3.3C3H6+3.3H29.3C3H8f6C2H4+6CH4+3.3C3H6+3.3H2C、链终止*H+H-H2*CH3+CHLC珏预测丙烷一次反应产物分布(900oC):丙烷一次反应产物分布表(900)组分C2H4CH4C3H6H2合计mi663.33.318.6mi%32.332.317.717.7100.0Mi2816422mMi16896138.66,6409.2miMi%41.023,533.91,6100.03、正丁烷在Ioo(TC高温下进行裂解反应，试根据自由基链反应机理预测其一次反应的产物分布。己知：1（XXrC时伯、仲氢原子与自由基的的相对速度为：I和1.6。请：写出自由基反应机理的三步，计算产物分布表。答案：自由基机理a、链引发CH3-CH2-CH2-CH3-*C3H?+CH3C3H7-CH2=CH2+CH3CH3-CH2-CH2-CH3f2C2H5C2H5fCH2=CH2+Hb、链增长判断反应途径：n=4,为偶数，途径=n2=2,有两个反应途径：途径一：甲基自由基CH3夺取丁烷分子中的仲氢原子。CH3+CH3-CH2-CH2-CH3-CH4+C4H9C4H9不稳定，发生分解反应；CH3-CH-CH2CH3-CH3-CH=CH2+CH3反应结果：C4H10-*CH3-CH=CH2+CH4途径二：氢自由基H夺取丁烷分子中的伯氢原子。H+CH3-CH2-CH2-CH3fHz+CH2-CH2-CH2-CH3，CH9不稳定，发生分解反应：CH3-CH-CH2YH3fCH2=CH2+CH2CH3CH2CHLCH2=CH2+H反应结果:C4Hio-*2CH=CH2+H2c、链终止H+H-H2CH3+CH3-C2H6根据自由基机理预测正丁烷一次反应的产物分布（1000C）：由链增长得：m1=n1×WI=1.6×4=6.4；m2=n2×W2=l×6=66.4C4Hio6.4CH3-CH=CH2+6.4CH46C4H012CH2=CH2+6H2总反应结果:12.48C4H1012CH=CH2+6H2+6.4CH3-CH=CH2+6.4CH,正丁烷一次反应产物分布表(10()0°C)组分C2H4CH4C3H6Eh合计ni126.46.4630.811i%38.920.820.819.5100,0Mi2816422miMi336102.4268.812719.2nii%46.714.237.41.7100.04、根据所给流程图，请叙述BASF法邻二甲苯生产苯酊的工艺流程，并指出各主要设备所起图7-11 BASF法邻二甲苯生产苯酊流程示意图I-空气压缩机:2-反应器:3一转换冷凝器；4-水洗塔:5-烟囱； 6-粗米肝贮槽；7一预分解器；8一第一精恒塔S 9-第二精倒塔答案：苯酊生产工艺流程叙述为：空气经过净化、压缩和预热后与气化的邻二甲苯混合进入固定床列管式反应器2,邻二甲苯氧化为苯酊。反应为放热反应，反应管外用熔盐循环移出反应热,用于副产蒸汽。从反应器出来粗苯酊气体进入带翅片管的转换冷凝器3,苯酊在翅片管上凝华成结晶。冷凝时管内通入冷油使管外气体苯酎冷凝在翅片管上；热熔时管内通入热油，使冷凝在翅片管上的苯酊熔融成液体流入粗苯酊贮槽6。转换冷凝器出来的尾气送入水洗塔4洗涤后排大气处理.热熔后的粗苯酊需要精制处理，尤其是对邻甲苯甲醛、苯甲酸、苯酸，由于它们的存在,会影响苯酊的色度、酸度、热稳定性、凝固点等，必须加以除去。由于它们的沸点与产品苯酊差别不大，很难用精馆将其分离，本工艺采用预分解器7,通过加热来处理粗苯酊，之后送入第一精憎塔8,塔顶分出顺酎等轻组分，塔釜物料送第二精憎塔9,塔顶得到纯度99.3%以上的精苯酊，塔釜残液处理送出。各主要设备作用为:压缩机1：将空气压缩到所需要的压力，进入反应器；反应器2：发生化学反应，得到反应产物粗苯酎气体；转换冷凝器3：用冷油将反应产物粗苯酊气体冷却凝华成结晶，用热油使粗苯ST熔融成液体；预分解器7：除去杂质；第一精憎塔8：将比苯酎轻的组分全部从塔顶脱除；第一精憎塔9：得到产品纯苯酊。5,画出由合成气低压法生产甲醇的原则流程图。答案：合成气低压法生产甲醇工艺的原则流程图如下：图6-12低压分离甲醇流程简图I-合成压缩机:2一循环压缩机:3-合成塔；4-换热器；5-冷凝器:6-分离器:7-闪蒸罐；8一轻组分脱除塔，9一再沸器IlO-精饵塔6、画出由裂解气生产聚合级乙烯和丙烯的前脱乙烷分离流程图。答案：由裂解气生产聚合级乙烯和丙烯的前脱乙烷分离流程图如下所示:7、下图为丙烯氨氧化法生产丙烯晴工艺流程，看图请回答问题。（）说明丙烯月青生产流程共包哪部分？（2）请写出反应器型式和主反应式。（3）说明设置中和过程的原因，以及采用什么介质。（4）说明精制的目的和主要由哪些设备组成？（5）说明丙烯月青生产过程中应注意什么问题？反应中和分离精制NHc睛 * 丙乙脑水溶液（去乙ffl回收装置）答案:（1）丙烯睛生产流程共包三部分：丙烯睛合成部分、产品和副产品回收部分、精制部分。（2）反应器型式：流化床反应式：GH6+NH3+3/202TCH2=CH-CN（g）+3H2（g）（3）中和过程主要是在氨中和塔（急冷塔）中用硫酸除去反应器流出产物中的氨。因为氨在碱性条件下与运类反应，生成聚合物堵塞管道；生成的碳酸氢钱分解为CCh和氨，氨在冷凝器中又合成碳酸氢铁，堵塞管道；加成导致丙烯睛和HCN损失，降低回收率。（4）精制目的：回收工序得到的丙烯睛与副产物水溶液进一步分离精制，以获聚合级丙烯月青和高纯度氢氟酸。主要设备有：萃取精憎塔、脱氢氯酸塔、丙烯睛精制塔。（5）丙烯睛生产过程中应注意:氟化物有剧毒；产生的大量废水废气经处理合格才能排放。8,苯酚和丙酮均为重要的基本有机原料，用异丙苯自氧化制过氧化异丙苯是生产苯酚、丙酮过程中的重要一步，请画出异丙苯法生产苯酚、丙酮的原则流程图。要求：流程中包括:烷基化、氧化、浓缩、碱洗、分解、中和、水洗和精情分离这些过程，并指出每个过程所起的作用。答案：(I)异丙苯法生产苯酚、丙酮的原则流程图为如下：(2)各设备所起的作用为：烷基化反应器：原料苯和乙烯在最佳反应条件下发生烷基化反应,生成异丙苯；氧化反应器：异丙苯继续空气发生氧化反应，生成过氧化异丙苯；浓缩器：将生成的过氧化异丙苯液进行浓缩，分离出未反应的异丙苯；碱洗：将回收的异丙苯用碱洗涤;分解：将浓缩的过氧化异丙苯进行分解，得到粗产品；中和：将少量硫酸中和掉；水洗:脱除碱液；精憎：得到产品苯酚和丙酮。