化工工艺学复习题及答案.pdfVIP

1、 基本有机化学工业的任务是什么？ 指 生 产 有 机 小 分 子 化 合 物 的 工 业 部 门 。 进 行 的 主 要 反 应 有 裂 解 、 氧 化 还 原 、 加 氢 -脱 氢 、 水 解 -水 合 和 羰 基 化 等 。 产 品 有 低 级 烯 烃 、 醇 、 酸 、 脂 和 芳 烃 等 2、 天 然 气 中 的 甲 烷 化 工 利 用 主 要 有 哪 三 条 途 径 ？ � 经 转 化 先 制 成 合 成 气 ， 或 含 氢 很 高 的 合 成 氨 原 料 气 ， 然 后 进 一 步 合 成 甲 醇 、 氨 、 高 级 醇 和 羰 基 化 学 品 ； � 经 部 分 氧 化 制 乙 炔 ； � 直 接 制 造 化 工 产 品 ， 如 制 造 炭 黑 、 氢 氰 酸 、 各 种 氯 甲 烷 、 硝 基 甲 烷 、 甲 醇 和 甲 醛 。 3、 催化裂化条件下，主要发生的化学反应？ � 烷烃的的裂解，产物以 C3、C4 和中等大小的分子居多 � 异构化、芳构化、环烷化，使裂解产物中异构烷烃、环烷烃和芳香烃的含量增多； � 氢转移反应（即烯烃还原成饱和烃），使催化汽油中容易聚合的二烯烃类大为减少 � 聚合、缩合反应 4、 催化重整过程所发生的化学反应主要有那几类？ 六环环烷烃的脱氢；五元环烷烃异构化再脱氢；烷烃环化再脱氢；烷烃异构化；加氢裂化 5、 加氢裂化过程发生的主要反应有哪些？ 加氢裂化是催化裂化技术的改进，在临氢条件下进行催化裂化，可抑制催化裂化时的发生的脱氢缩合反应，避免焦炭的生成。主要反应有加氢精制、 加氢裂化。加氢精制，以除去原料中的硫、氮、氧等杂质，和二烯烃，以改善加氢裂化所得的油料的质量；加氢裂化，在裂化活性较高的催化剂上 进行裂化反应和异构化反应，最大限度的生产汽油和中间馏分油 6、 基本有机化学工业中有关煤的化学加工方法有哪些？ 焦化-气化-液化；热解-气化-发电；气化-合成-燃料；液化-燃料-气化；液化-加氢气化 7、 什么叫烃类热裂解法？ 烃类热裂解：轻质烃类在高温（850°C）下受热分解生成分子量较小的烃类以 制取乙烯、丙烯、丁二烯和芳烃等基本有机化工产品的化 学过程。 8、烷烃热裂解的一次反应主要有哪些？ 脱氢反应：R-CH2-CH3 R-CH=CH2+H2 断链反应：R-CH2-CH2-R’ R-CH2=CH2+R’H 9 简述在烷烃热裂解中，烷烃脱氢和断链难易的规律？ � 同碳原子数的烷烃，C-H 键能大于 C-C 键能，固断链比脱氢容易 � 烷烃的相对稳定性随碳链的增加而降低 � 脱氢难易与烷烃的分子结构有关，叔氢最易脱去，仲氢次之 � 带支链的 C-H 键或 C-C 键，较直链的键能小 � 低分子烷烃的 C-C 键在分子两端断裂比在分子链中央断裂容易，较大分子量的烷烃反之。 10、环烷烃热裂解的规律是什么？ � 环烷烃热裂解易得芳烃，含环烷烃较多的原料，裂解产物中丁二烯、芳烃的收率较高，乙烯较低，单环烷烃生成乙烯、丁二烯、单环芳烃 � 多环烷烃生成 C4 以上烯烃、单环芳烃 11、芳烃热裂解的反应类型？ 芳烃不易裂解为烯烃，主要发生侧链断链脱Ｈ及脱 H 缩合反应。芳烃的一次反应中，芳烃经脱氢缩合转化为稠环芳烃，再转化为焦炭。固有：脱Ｈ 缩合、断侧链反应，脱氢反应、开环脱氢。 12、简述各类烃类热裂解的规律？ 烷烃：正构烷烃最利于乙烯、丙烯的生成，且烯烃的分子量越小，总产率越高。异构烷烃的烯烃总产率低于同碳原子数的正构烷烃； 烯烃：大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯；烯烃能脱氢生成炔烃、二烯烃，进而生成芳烃； 环烷烃：环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应； 芳烃：无烷基的芳烃基本上不易裂解为烯烃，有烷基的芳烃，主要是烷基发生断和脱氢反应，芳环不开裂，可脱氢缩合为多环芳烃，进而结焦 在高温下，烷烃和烯烃还会发生分解反应生成少量的碳。 13、烃类热裂解中二次反应有哪些？ 二次反应则是指一次反应产物继续发生的后继反应乙烯、丙烯消失，生成分子量较大的液体产物以至结焦生炭的反应。 烃类的二次反应比一次反应更复杂，生成的高级烯烃还会进一步裂解成低级烯烃，低级烯烃相互聚合或缩合可转化为环烷烃、芳烃、稠环芳烃 直至转化为焦。烯烃加氢转化为烷烃，脱氢变为二烯烃或炔烃；芳烃经脱氢缩合转化为稠环芳烃进一步转化为焦；烷烃会进一步裂解成低级烷烃， 最后转化为碳和氢。二次裂解的结果是一次反应所得的低级烯烃转化为用途不大的裂解产物，使低