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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(C6C5) B、异构烷烃正构烷烃环烷烃(C6C5)芳烃 C、正构烷烃异构烷烃环烷烃(C6C5)芳烃3、烃类裂解的反应机理为自由基反应机理，包括( A )三个阶段。 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族和第族的过渡元素，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，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( 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C4馏分得到、由乙醇生产丁二烯、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( C )。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 )。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( C )。 A、12%16% B、8%12% C、2%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 )过程。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。( )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T下（1200K）芳烃缩合而成。( )4、二次反应就是二级反应。()5、后冷就是后加氢。()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。()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。（ NO） 9、急冷换热器与一般换热器没有什么不同。( )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。( )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。（）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。（）16、H2O(g)做为降低气体分压的稀释剂愈多愈好。（）17、异构烷烃比正构烷烃易裂解。（）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 、二氯乙烷裂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。（ ）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。（ ）24、对于可逆的加氢反应，提高反应温度，反应速度加快。（ ）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。( X )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。（ ）28、 石油中主要含烯烃、环烷烃和芳烃，一般不含烷烃。（ X ）三、填空题1、 乙烯 产量是衡量一个国家基本有机化学工业发展水平的标志。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以下的低温，工业上常采用的方法有 节流膨胀 和复迭制冷。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 室和辐射室。5、 石油 被称为工业的血液。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） 芳烃缩合 而成。8、裂解的基本特征是 高温 、 快速 、急冷。9、脱甲烷塔后进行的加氢脱炔称为 后 加氢。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；二是乙苯和苯乙烯的 沸点 比较接近。11、乙烯液相加氯生成二氯乙烷的反应机理是 离子型 ，乙烯氧氯化生成氯乙烯的反应机理是氧化-还原，烃类取代氯化的反应机理是 自由基 。12、催化加氢反应是一个 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产品的 精制 过程。13、辛烷值是评价汽油的 抗爆性能 指标。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 1：1.0-1.1 。如果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 丙烯醛 。15、裂解气的深冷分离流程主要分为 顺序分离、前脱乙烷、前脱丙烷 三种。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，你认为哪种好，为什么？若设计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？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）。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)H2S：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CH46H20、C2H67H20、C3H87H20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）生成乙炔中间体，再脱氢最终成C。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；具有较高的比热容，能有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，采用什么类型的反应器？它们如何移走热量的？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（15分），各单元起什么作用？答：原料：乙烯、氯气、空气（或氧）； 产品：氯乙烯、氯化氢、轻组分、水； 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)，并反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。精馏法：沸点差异； 深冷结晶法：凝固点差异 络合分离法：配合物稳定性 ；吸附分离：吸附能力不同37、乙苯催化脱氢合成苯乙烯工艺中脱氢部分用哪两种类型的反应器，各有什么优缺点。答：分为：（1）等温反应器和 (2)绝热反应器。等温反应器优点是出口温度高于进口，对动力学、热力学有利：采用等温反应器 脱氢，乙苯转化率选择性都好，另外水仅作为稀释，用量为绝热的1/2，缺点是结构复杂，成本高；绝热反应器优点是简单，生产能力大，成本低。缺点：出口温度低于进口影响转化率，因此绝热反应器脱氢，不仅转化率较低，选择性也较低。38、乙苯脱氢制苯乙烯生产过程中温度和空速对选择性的影响。 39、苯乙烯生产中，外热式工艺与绝热式工艺有什么不同？40、写出乙苯催化脱氢的主副反应。答：主反应： 吸热 副反应平行副反应(裂解反应和加氢裂解反应) 连串副反应(苯乙烯聚合生成焦油和加氢裂解) 41、乙苯-苯乙烯精馏分离有什么特点？应当采取什么措施？42、根据氧气法生产环氧乙烷工艺流程示意图和合成氨工艺流程示意图，请回答以下问题：（1）它们是如何移热的？（2）氧气法生产环氧乙烷工艺流程示意图中原料气（乙烯和氧气）为什么要混合后通入？（3）氧气法生产环氧乙烷工艺流程示意图中为什么通入致稳气？（1）氧气法生产环氧乙烷工艺流程示意图，移热是通过管间通加压热水产生蒸汽带走热量，而合成氨工艺流程中，移热是采取原料气四段冷激式直接接触。（2）由于是纯氧加入到循环气和乙烯混合气中，必须使氧和循环气迅速混合达到安全组成，如混合不好很可能形成氧浓度局部超过极限浓度，进入热交换器时易引起爆炸危险。（3）致稳气是惰性的，能减小混合气的爆炸限，增加体系安全性；具有较高的比热容，能有效地移出部分反应热，增加体系稳定性。43、根据氧气法生产环氧乙烷工艺流程示意图和一段法乙烯络合催化氧化生产乙醛工艺流程，请回答以下问题：(1)氧气法生产环氧乙烷工艺流程示意图中为什么通入致稳气？(2)氧气法生产环氧乙烷工艺流程示意图中原料气（乙烯和氧气）为什么要混合后通入，而一段法乙烯络合催化氧化生产乙醛工艺流程中原料气（乙烯和氧气）可分别进入反应器？(3)它们是如何移热的？答：（1）致稳气是惰性的，能减小混合气的爆炸限，增加体系安全性；具有较高的比热容，能有效地移出部分反应热，增加体系稳定性。（2）由于是纯氧加入到循环气和乙烯混合气中，必须使氧和循环气迅速混合达到安全组成，如混合不好很可能形成氧浓度局部超过极限浓度，进入热交换器时易引起爆炸危险。（3）氧气法生产环氧乙烷工艺流程示意图，移热是通过管间通加压热水产生蒸汽带走热量，而一段法乙烯络合催化氧化生产乙醛工艺流程，移热是靠水和乙醛汽化带走热量。44、试绘制乙苯脱氢制苯乙烯工艺流程图，包括反应和精制二部分，已知反应温度580-620，反应压力0.05MPa，具体要求如下：（1）注明设备的名称及所有可能采用的反应器的型式；（2）试说明水蒸汽的作用是什么？(3)注明各物流的名称并用箭头标出物流的走向。