化工工艺学第四章复习题.docx
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化工工艺学第四章复习题
单选题
1目前,有机化工产品主要原料是C。
A生物质和煤炭
B煤炭和天然气
C石油和天然气
D石油和生物质
2在烃类裂解过程中加入的稀释剂是B。
A氮气
B水蒸气
C氢气
D氩气
3石油烃类裂解的主要目的是生产下列物质的是C。
A甲烷
B乙烷
C乙烯
D乙炔
5烃类热裂解主要发生的反应是A。
A脱氢反应和断链反应
B脱氢反应和异构化反应
C断链反应和氧化反应
D异构化反应和断链反应
5工业上获得低级烯烃的主要是D。
A天然气分离
B煤炭高温干馏
C石油常压蒸馏
D烃类裂解
6带侧链的环烷烃热裂解时,首先发生的反应是B。
A开环
B侧链断裂
C脱氢
D环断裂
7烃类热裂解反应机理是D。
A脱氢反应
B断链反应
C异构化反应
D自由基反应
8下列烃类热裂解反应过程叙述正确的是B。
A促进一次进行,促进二次反应进行
B促进一次进行,抑制二次反应进行
C抑制一次进行,促进二次反应进行
D抑制一次进行,抑制二次反应进行
9烃类热裂解反应过程中反应活化能最小的是C。
A链引发
B链传递
C链终止
D链增长
10对于较轻、较重不同原料裂解,加入稀释剂的主要目的是D。
A保护
B稀释
C均匀
D降压
11对于由较轻到较重不同原料的裂解,加入水蒸气的量变化趋势是B。
A减少
B增加
C不变
D无规律
12下列有关烃类裂解,相应乙烯收率提高的工艺条件叙述正确的是A。
A裂解温度高,停留时间短
B裂解温度高,停留时间长
C裂解温度低,停留时间短
D裂解温度低,停留时间长
13世界乙烯产量绝大多数生产是采用A。
A管式炉裂解法
B固定热载体裂解法
C液体热载体裂解法
D部分氧化裂解法
14管式炉中原料预热管和裂解炉管分别在是C。
A辐射段、对流段
B辐射段、辐射段
C对流段、辐射段
D对流段、对流段
15管式炉中原料预热管和蒸汽管分别在是D。
A辐射段、对流段
B辐射段、辐射段
C对流段、辐射段
D对流段、对流段
16烃类SRT型热解炉双程分支变径管,其结构是为了更好适应以下的工艺特征是A。
A裂解反应体积变大的反应
B增加阻力降
C增加烃类分压
D增加二次反应
14烃类热解炉在相同质量流速下,改变以下条件,增加乙烯收率的是C。
A辐射炉管变细
B停留时间增加
C辐射炉管变短
D辐射炉管压降增加
18以下各类管式裂解炉中裂解深度最高的炉子是C。
ASRT型裂解炉
B超选择性USC型裂解炉
CMSF型毫秒型裂解炉
DGK型裂解炉
19以下各类管式裂解炉中清焦周期最短的炉子是C。
ASRT型裂解炉
B超选择性USC型裂解炉
CMSF型毫秒型裂解炉
DGK型裂解炉
20以下各类管式裂解炉中裂解过程实现的目标是A。
A高温、短停留时间和低分压
B低温、短停留时间和低分压
C高温、长停留时间和低分压
D低温、长停留时间和低分压
21对于裂解气的急冷,间接冷却比直接冷却的优点是D。
A急冷换热器不易结焦
B急冷换热器承受较小的温度差
C急冷换热器承受较小的压力差
D有利于回收高品位的能量
22以下为裂解气的预分馏过程的目的作用是C。
A提高裂解气温度
B分馏出裂解气中的轻组分
C将裂解气中稀释蒸汽以冷凝水的形式回收
D回收裂解气高能位热量
23下列为裂解气中二氧化碳杂质净化的方法是A。
A碱洗法
B吸附法
C加氢法
D甲烷化法
24下列为裂解气中硫化氢杂质净化的方法是B。
A吸附法
B碱洗法
C加氢法
D甲烷化法
25下列为裂解气中水蒸气杂质净化的方法是C。
A加氢法
B碱洗法
C吸附法
D甲烷化法
26以生产乙烯为目的,最好的裂解原料是A。
A乙烷
B石脑油
C汽油
D柴油
27下列为裂解气中炔烃杂质净化的方法是A。
A加氢法
B碱洗法
C吸附法
D甲烷化法
28下列为裂解气中一氧化碳杂质净化的方法是D。
A加氢法
B碱洗法
C吸附法
D甲烷化法
29裂解气的深冷分离过程中,除以下组分其他组分全部冷凝下来的是C。
A甲烷和乙烷
B甲烷和乙烯
C氢气和甲烷
D氢气和乙烷
30裂解气的多段压缩,为防止水合物形成,加压后的裂解气的温度不宜低于D。
A-15℃
B0℃
C5℃
D15℃
31裂解气的精馏法分离,主要任务是C。
A把C1到C3馏分逐个分开
B把C1到C4馏分逐个分开
C把C1到C5馏分逐个分开
D把C1到C6馏分逐个分开
32裂解气的精馏法分离,其中提纯精制的产品是A。
A乙烯和丙烯
B乙烷和丙烷
C甲烷和乙烷
D丙烯和丁烯
33对于固定床列管式反应器,其反应温度的控制是通过直接控制汽液分离器B实现的。
A温度
B压力
C流量
D蒸汽量
34列管式固定床反应器与流化床反应器相比,下列叙述正确的是B。
A传热效果好
B催化剂磨损小
C催化剂装卸方便
D原料气不需严格配比
35下列有关采取降低热点温度减少轴向温差的列管式反应器措施不正确的是B。
A原料气加入抑制剂
B列管上层加入高效催化剂
C采用分段冷却
D避开操作敏感区
36乙烯环氧化反应的催化剂是B。
AFe
BAg
CCr
DCu
37乙烯环氧化催化剂中加入少量氯、溴等抑制剂,可抑制反应中生成的副产物是D。
A乙烷
B氢气
C一氧化碳
D二氧化碳
38反应温度增加对乙烯环氧化反应的选择性和反应速率叙述正确的是B。
4-2142
A选择性好,反应速度增加
B选择性差,反应速度增加
C选择性好,反应速度减低
D选择性差,反应速度减低
39目前我国生产丙烯腈的主要方法是C。
A氰乙醇法
B乙炔法
C丙烯氨氧化法
D乙醛-氢氰酸法
40丙烯氨氧化是强放热反应,工业上一般采用A。
A流化床反应器
B气流床反应器
C固定床反应器
D沸腾床反应器
41丙烯腈和乙腈的沸点相近,工业上采用的分离方法是B。
A精密精馏
B萃取精馏
C恒沸精馏
D减压精馏
42乙烯均相络合催化氧化制乙醛,最主要的催化剂是B。
A铬络合物
B钯络合物
C铁络合物
D锌络合物
43乙烯均相络合催化氧化制乙醛,氧化催化剂中被还原的钯沉淀是D。
A氧气
B空气
CCu+
DCu2+
44有利于加氢反应的工艺条件是B。
A加压高温
B加压低温
C减压高温
D减压低温
45有利于脱氢反应的工艺条件是A。
A减压高温
B减压低温
C加压高温
D加压低温
46目前工业上合成甲醇几乎全部采用的方法是C。
A甲烷催化氧化法
B甲醛催化还原法
C一氧化碳催化加氢法
D甲酸催化还原法
475-10MPa低压条件下合成甲醇的催化剂是D。
A锌-铬催化剂
B铝-铬催化剂
C铁基催化剂
D铜基催化剂
48380-400较高温条件下合成甲醇的催化剂是A。
A锌-铬催化剂
B铜基催化剂
C铁基催化剂
D铝-铬催化剂
49合成甲醇原料气H2:
CO的理论比是B。
A1:
1
B2:
1
C3:
1
D4:
1
50目前制备环己烷的主要原料是C。
A环己烯
B环己炔
C苯
D己烷
51苯加氢反应中氢与苯物质量的理论比是C。
A1:
1
B2:
1
C3:
1
D4:
1
52烃类脱氢反应是吸热反应,下列条件适宜反应进行的是C。
A低温低压
B低温高压
C高温低压
D高温高压
53目前,生产全世界苯乙烯总产量90%以上的方法是B。
A氯乙烯与苯取代
B乙苯脱氢还原
C苯乙醇脱水
D苯乙炔加氢还原
54乙苯与丙烯共氧化法(哈康法)联产生产苯乙烯,其联产的产品是A。
A环氧丙烷
B丙烯
C丙酸
D环丙烷
55乙苯脱氢反应工业广泛使用的催化剂是D。
A铜系催化剂
B锌系催化剂
C铝系催化剂
D铁系催化剂
56目前,工业生产乙苯总产量90%以上的方法是B。
A氯乙烯与苯取代
B乙烯与苯烷基化
C苯乙烯加氢还原
D苯乙炔加氢还原
57乙烯与苯气相烷基化法采用的催化剂是B。
AZSM-4
BZSM-5
CZSM-6
DZSM-7
58甲基叔丁基醚的生产原料是D。
4-4176
A异丙醇和乙烯
B异丁酮和甲醇
C异丁醇和甲醇
D异丁烯和甲醇
59乙烯在氢气环境中羰基化生成的产物是B。
A丙醇
B丙醛
C丙酸
D乙酸甲酯
60乙烯在水蒸气环境中羰基化生成的产物是C。
A丙醇
B丙醛
C丙酸
D乙酸甲酯
61乙炔在水蒸气环境中羰基化生成的产物是C。
A丙烯醇
B丙烯醛
C丙烯酸
D乙酸乙酯
62甲醇羰化合成的是C。
A乙醇
B乙醛
C乙酸
D乙烷
63目前生产醋酸总产量占绝对优势的生产方法是D。
4-5160
A发酵法
B乙醛氧化法
C丁烷液相氧化法
D甲醇低压羰基化法
64目前生产醋酸技术经济最为先进的生产方法是D。
4-5160
A发酵法
B乙醛氧化法
C丁烷液相氧化法
D甲醇低压羰基化法
65甲醇低压羰基化制醋酸所用的主催化剂是可溶的D。
4-5181
A铁络合物
B镍络合物
C铜络合物
D铑络合物
66目前生产丁醇的最主要方法是C。
A发酵法
B醇醛缩合法
C丙烯羰化法
D丁酸还原法
67目前生产辛醇的最主要方法是C。
A发酵法
B醇醛缩合法
C丙烯羰化法
D辛酸还原法
68目前世界上生产氯乙烯的主要方法是D。
A乙炔法
B乙烯法
C联合法
D氯氧化法
69目前世界上公认的技术经济较合理的生产氯乙烯方法是D。
A乙炔法
B乙烯法
C联合法
D氯氧化法
70目前世界上生产环氧氯丙烷的主要方法是A。
A丙烯氯化法
B醋酸丙烯酯
C1,2-丙二烯氧化法
D1-氯丙烯氧化法
多选题
1目前,世界范围的有机化工产品的75%的生产原料是AB。
1
A石油
B天然气
C生物质
D煤炭
E油页岩
2烷烃热裂解的主要反应有CD。
A烷烃异构化
B烷烃芳构化
C脱氢反应
D断链反应
E烷烃环构化
4裂解气中添加水蒸气稀释剂具有特点ABCD。
A降低烃类分压作用显著
B有利于反应区内温度的均匀分布
C水蒸气易从裂解产物中分离
D减少结焦、积炭
E水蒸气热容小
5管式裂解炉中以下部件在对流段内安装的是AB。
A原料预热管
B蒸汽加热管
C裂解炉管
D燃烧喷嘴
E蒸汽汽包
6下列管式裂解炉炉管结焦叙述正确的是ABCD。
A焦层在管壁内厚度增加,传热效果变差
B满足管内反应物料温度,需要加大燃料量
C焦层存在使管壁内径减小
D处理同样原料量时,管内原料线速度增加
E焦层在管壁内厚度增加,压力降呈现减小的趋势
7裂解气的预分馏过程的作用有ABCE。
A降低裂解气温度
B分馏出裂解气中的重组分
C将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式回收
D增加裂解气压缩机的功耗
E回收裂解气低能位热量
8裂解气的深冷分离过程中气态物质的是AE。
A甲烷
B乙烷
C乙烯
D乙炔
E氢气
9固定床列管反应器,为降低热点温度减少轴向温差,工业上采用的措施有ACDE。
A原料加入微量的抑制剂
B列管上层装填高活性催化剂
C采用分段冷却法
D避开操作敏感区
E改变不同区域的除热速率
10列管式固定床反应器的特点有ACE。
A催化剂磨损少
B传热效果比较好
C沿轴向温差较大,且有热点出现
D催化剂装卸方便
E原料气组分配比严格,避免达到爆炸极限
11流化床反应器的特点有ABDE。
A催化剂损耗大
B传热效果比较好
C在流化床内气流不易返混,反应推动力大
D催化剂装卸方便
E原料气和空气可分开进入反应器,比较安全
12丙烯腈的生产方法有ACDE。
A氰乙醇法
B醇醛缩合法
C乙醛-氢氰酸法
D丙烯氨氧化法
E丙烷氨氧化法
13根据均相络合催化氧化制乙醛反应原理,构成催化循环的涉及所有组分为ABCDE。
APdCl2
BCuCl2
CO2
DHCl
EH2O
14有关加氢反应的叙述正确的是ABCD。
A乙炔加氢反应平衡常数很大
B加氢反应随着温度升高,其平衡常数显著降低
C温度升高,加氢反应速率增加
D增加压力,加氢反应速率增加
E加氢反应是一个吸热反应
15下列物质为一氧化碳加氢合成甲醇的催化剂的是AB。
A锌-铬系催化剂
B铜基催化剂
C镁基催化剂
D铝基催化剂
E钙基催化剂
16有关一氧化碳加氢合成甲醇反应条件叙述正确的是ABCE。
A升高温度,反应速度增加
B升高温度,平衡常数下降
C增加压力,提高甲醇的平衡产率
D原料气H2:
CO的理论比3:
1
E适当的空速可提高生产能力。
减少副反应
17有关脱氢反应的叙述正确的是ABDE。
A随着温度升高,平衡常数增大
B随着温度升高,转化率增加
C升高压力,产物的平衡浓度增加
D加入水蒸气,可提高脱氢反应的平衡转化率
E加入水蒸气,可消除催化剂表面的积炭或结焦
18目前,工业上生产苯乙烯的主要方法有DE。
A苯乙醇脱水
B苯乙炔加氢
C苯丙烷裂解
D乙苯脱氢法
E乙苯与丙烯共氧化法
19有关乙苯脱氢工艺条件叙述正确的是ABCE。
A提高反应温度对反应平衡常数提高有利
B提高反应温度对反应速率提高有利
C提高反应温度,反应选择性下降
D降低反应压力,使平衡转化率下降
E加入惰性水蒸气载体具有消炭剂作用
20利用羰基化法制备丙醛的原料有ABD。
4-5179
A乙烯
B一氧化碳
C乙醇
D氢气
E氧气
21利用羰基化法制备丙烯酸的原料有ABE。
A乙炔
B一氧化碳
C氧气
D氢气
E水蒸气
22目前,工业上醋酸的生产方法主要有BCDE。
A乙烯羰基化法
B发酵法
C乙醛氧化法
D丁烷液相氧化法
E甲醇低压羰化法
23目前,工业上丁醇的生产方法主要有ABC。
A发酵法
B醇醛缩合法
C丙烯氢甲酰化法
D丁酸还原法
E丁醛还原法
24工业上氯乙烯的生产方法主要有ABCD。
A乙炔法
B乙烯法
C联合法
D氧氯化法
E1,1-二氯乙烷法
填空题
1乙烯产量往往作为一个国家基本有机化工发展水平的标志。
2工业上获取低级烯烃的主要方法是将烃类裂解。
3石油烃裂解的重要任务是尽可能地生产乙烯,同时联产丙烯、丁二烯以及苯、甲苯、二甲苯等产品。
4烷烃热裂解主要发生脱氢反应和断链反应。
5任何一个自由基链反应,都是由链引发、链传递和链终止三个基本阶段构成
6自由基反应三个过程中活化能为零的链终止反应。
7影响烃类的生炭结焦的主要影响因素是高温和长停留时间。
8用管式炉裂解法生产的乙烯占世界乙烯产量的99%以上。
9管式裂解炉的炉体用钢构件和耐火材料砌成,分为对流段和辐射段两个传热段。
10管式裂解炉的原料预热管和蒸汽加热管安装在对流段内,裂解炉管布置在辐射段内。
11毫秒炉是各类管式裂解炉中裂解深度最高的炉子。
12裂解气的间接急冷能回收高品位热能。
13裂解气的工业分离法主要有深冷分离法和油吸收精馏分离法两种。
14深冷分离就是在-100℃左右,将净化后裂解气中除氢和甲烷以外的烃类全部冷凝下来,利用精馏方法进一步分离各种烃类。
15精馏法分离是深冷分离工艺的主体,任务是把C1到C5馏分逐个分开,对产品乙烯和丙烯进一步提纯精制
16非均相催化氧化反应在列管式固定床反应器中,床层轴向和径向温度分布的温差大,局部温差过大甚至会产生飞温现象,导致催化剂烧结。
17选择性催化氧化反应按照相态可分为气固相催化氧化和气液相催化氧化。
18环氧丙烷的生产方法主要有氯醇法和乙烯环氧化法两种。
19乙烯环氧化的催化剂是由活性组分银、载体和助催化剂组成。
20丙烯氨氧化可制丙烯腈。
21丙烯腈主要采用流化床反应器。
22丙烯腈和乙腈的沸点相差不大,工业上采用萃取精馏法进行分离。
23乙烯均相络合催化氧化制乙醛的最主要的催化剂是Pd络合物。
24加压和低温有利于加氢反应。
25目前,工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳低压催化加氢的方法。
26目前,环己烷几乎都是通过纯苯加氢制得。
27一氧化碳加氢合成甲醇的工业生产上,在较高的反应温度(380-400℃)采用的催化剂为锌-铬系催化剂,在较低的反应温度(230-270℃)采用的催化剂为铜基催化剂。
28乙苯的主要生产方法有烷基化法和有C8芳烃分离法两种。
29全世界苯乙烯总量的90%是采用乙苯脱氢法生产的。
30在酸性催化剂存在下,以混合丁烯中的异丁烯为原料,与甲醇进行烷基化反应制得甲基叔丁基醚。
31采用乙烯、一氧化碳和氢气在羰基钴催化剂存在下,于150℃和加压条件下,利用羰基化反应制备丙醛。
32采用丙烯、一氧化碳和水蒸气在羰基钴催化剂存在下,利用羰基化反应制备丙酸。
33采用乙炔、一氧化碳和水蒸气在羰基钴催化剂存在下,利用羰基化反应制备丙烯酸。
34甲醇低压羰基化法是目前制备醋酸生产中技术经济最为先进的方法。
4-5180
35目前,我国醋酸主要采用甲醇羰基化法、乙烯法和乙醇法三种工艺路线生产。
36目前世界上的辛醇生产几乎全部是由丙烯羰基化合成生成丁醛,再经缩合加氢精制而得。
37由乙烯、氯气、氧气为原料生产氯乙烯,是目前公认的技术经济较合理的生产方法。
38将烃、氯化氢、和氧(或空气)混合,在一定反应条件下通过以CuCl2为主的催化剂生成相应氯的衍生物的过程,称为烃类的氧氯化反应。
39氯化反应所采用的氯化剂有氯气、氯化氢(盐酸)、次氯酸和次氯酸盐。
40氯乙烯主要有乙炔法、乙烯法、联产法和氧氯化法四种生产方法。
41丙烯氯化法是世界生产环氧氯丙烷的主要方法。
简答题
1简述芳烃热裂解特点及产物特征。
芳烃分子中苯环的热稳定性高,不易使芳环断裂。
裂解反应主要有两类:
芳烃脱氢缩合反应生成联苯、稠环芳烃,最终生成相对分子质量越来越大、氢含量越来越小的高分子物质,直至结焦;
断侧链和侧链脱氢反应,生成烯烃、烯基芳烃和芳烃。
2简述裂解气中添加水蒸气的目的。
烃类裂解反应的一次反应是体积增大、反应后分子数增加的反应,聚合、缩合、结焦等二次反应是分子数减小的反应。
从热力学和动力学分析,降低压力有利于一次反应的转化率和反应速率,不利于二次反应进行。
在不降低总压的条件下,在裂解气中加入水蒸气,可以降低烃分压。
3简述裂解气急冷的原因及急冷的方法。
从裂解管出来的裂解气含有烯烃和大量水蒸气,温度高达800℃以上,烃类反应性强,在高温长时间停留。
会继续发生二次反应,引起结焦或烯烃的损失。
急冷方法有直接急冷和间接急冷两种。
直接急冷采用急冷的急冷剂用油或水直接喷淋冷却,不能回收高品位的热能。
间接急冷采用急冷换热器和汽包构成的急冷废热锅炉进行换热,能够回收高品位热能。
4简述裂解气预分馏含义及其作用。
裂解炉出口的高温裂解气经废热锅炉冷却、急冷器直接冷却、洗涤后,分离出重组分,这个环节称为裂解气预分馏。
降低裂解气温度,可降低裂解气压缩机的功耗。
分馏出裂解气中的重组分,减少进入压缩分离系统的进料负荷。
将裂解气中稀释蒸汽分离回收,循环使用,减少污水排放。
回收裂解气低能位热量。
5简述裂解气的深冷分离法及深冷分离系统组成
在-100℃左右低温下,将净化后裂解气中除氢和甲烷以外的烃类全部冷凝下来,利用各种烃的相对挥发度不同,在精馏塔内进行多组分精馏,分离各种烃。
深冷分离系统由气体压缩、冷冻系统、净化系统和低温精馏分离系统组成。
6简述裂解气中一氧化碳来源及脱除的方法。
裂解气中一氧化碳是在裂解过程中由结炭的气化和烃的转化反应生成的。
常见脱除一氧化碳的方法是甲烷法,在催化剂作用下,使氢气中的一氧化碳与氢反应生成甲烷,达到脱除一氧化碳的目的。
7简述裂解气的深冷分离法及深冷分离系统组成。
在-100℃左右低温下,将净化后裂解气中除氢和甲烷以外的烃类全部冷凝下来,利用各种烃的相对挥发度不同,在精馏塔内进行多组分精馏,分离各种烃。
深冷分离系统由气体压缩、冷冻系统、净化系统和低温精馏分离系统组成。
8简述降低固定床列管反应器热点温度、减少轴向温差所采取的措施。
在原料气中加入微量的抑制剂,使催化剂部分毒化,减缓反应程度;
在装入催化剂的列管上层装填惰性填料,降低入口处附近的反应速率,降低反应放热速率,使之与除热速率尽可能平衡。
采用分段冷却法,改变冷却速率。
避开操作敏感区。
9简述列管式固定床反应器的特点。
催化剂磨损少,催化生成能力高。
传热效果比较差,沿轴向温差较大,且有热点出现;反应热由管内催化剂中心向外传递,存在径向温差;反应温度不易控制,容易发生飞温现象。
制造反应器所需合金钢材耗量大,催化剂装卸不方便。
原料气预先混合,配比严格,避开爆炸极限。
10简述列流化床反应器的特点。
催化剂磨损大,需要高强度和高耐磨性能,旋风分离器的效率高。
在流化床内气流易返混,反应推动力小,转化率下降,导致副反应发生,选择性下降。
传热效果好,反应温度易于控制。
催化剂装卸方便,制备所需合金钢材耗量较少。
原料气和空气可分开进入反应器,比较安全。
11简述目前生产丙烯腈的主要方法(占全球总产量的90%)。
丙烯氨氧化法
以丙烯、氨气和空气为原料
在P-Mo-Bi-O系或Sb-O系催化剂作用下,采用流化床反应器,在450℃左右得到丙烯腈。
12简述乙烯催化氧化制备乙醛反应机理。
乙烯络合催化氧化制乙醛存在以下三个反应:
烯烃氧化
Pd的氧化
氯化亚铜氧化
13简述生产甲醇原料气组成对甲醇合成工艺的影响。
生产甲醇原料气H2:
CO的理论比是2:
1。
通常采用H2过量,可以抑制副产物的生成,加快反应速率;氢气的热导率大,有利于反应热的移出,易于温度的控制。
高的H2浓度可以提高CO的转化率,避免CO和Fe反应生成羰基铁,积聚在催化剂表面失活,生产甲醇原料气组成(H2:
CO)=2.2~3.0:
1。
14简述工业上乙苯脱氢制苯乙烯的主要方法。
工业上乙苯脱