石油化学 第二版
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《有机化学》习题第一章 烷烃1.下列化合物分子中,含有季碳原子的是( )。
A .戊烷B .2-甲基丁烷C .2,2-二甲基丙烷D .丙烷答案:C2.下列化合物分子中,含有叔碳原子的是( )。
A .3,3-二甲基戊烷B .异戊烷C .戊烷D .癸烷答案:B3.化合物2,2-二甲基-4-乙基己烷分子中( )。
A .只含伯和仲碳原子B .只含伯、仲和叔碳原子C .含有2个季碳原子D .含有3个仲碳原子答案:D4.在化合物2,2,3-三甲基戊烷分子中,含有( )仲氢原子。
A .15个B .1个C .2个D .12个答案:C5.下列各组物质中,属于相同的化合物的是( )。
A . 和B . 和C . 和D . 和CH 3CH 2CH 3CH 2CH2CH 3CH 3CH 3CH CH 2CH 3(CH 3)2CH CH 2CH 3CH (CH 3)(CH 3)2CH CH 3CH CH 3CH 3CH 3CH CH 3CH 3CH C 2H 5CH 2CHCH (CH 3)2(CH 3)2(CH 2)2CH 3CH (CH 3)2答案:C6.下列各组化合物中,属于同分异构体的是( )。
A . 和B . 和C . 和D . 和 答案:B7.下列化合物按沸点降低的顺序排列正确的是( )。
A . 2,3-二甲基丁烷>2-甲基丁烷>己烷>丁烷B .2-甲基丁烷>2,3-二甲基丁烷>丁烷>己烷C .丁烷>己烷>2,3-二甲基丁烷2-甲基丁烷D .己烷>丁烷>2-甲基丁烷>2,3-二甲基丁烷答案:D8.卤素与烷烃反应的相对活性顺序是( )。
A .F 2>Cl 2>Br 2>I 2B .Br 2>I 2> F 2>Cl 2C .Cl 2>F 2>I 2>Br 2D .I 2>Br 2>Cl 2>F 2答案:A9.分子式为C 6H 14的烷烃的异构体数目是( )。
A .2 个B .3 个C .4 个D .5个答案:D10.不同氢原子被卤原子取代时,由易到难的次序是( )。
04级石油化工工艺学布置部分作业答案要点3-3 裂解过程的工艺参数选择裂解过程的工艺参数选择:高温短停留时间,低烃分压。
原因如下:1)高裂解温度裂解反应为一级不可逆强吸热反应;提高裂解温度,有利于乙烯产率的增加。
裂解温度的提高受到a)二次反应的产物分布及目的产品收率的限制;b)受到.裂解炉管的结焦影响及清焦周期的限制;c.受到裂解炉管材质要求的限制。
2)低停留时间停留时间越短,可以抑制二次反应的进行,对提高乙烯产率有利;3)低烃分压乙烯裂解反应为体积增大的化学反应。
降低压力有利乙烯的生成。
乙烯裂解反应为气相反应。
裂解反应为一级反应;缩合/聚合反应为二级反应,压力提高,反应物浓度增加,反应速度加快。
但对缩合/聚合反应增加的幅度更大。
所以应采取低的反应压力。
4)稀释剂稀释剂作用是降低烃分压,防止裂解炉管内壁的结焦。
同时可以.稳定裂解温度,.脱除结焦。
缺点是需要的急冷速度、急冷剂用量大;.处理能力下降;.所需炉管管径、管长增大,所需的热负荷增加。
3-9裂解气的预分馏及净化裂解气预分馏的目的与任务1)解气预分馏的目的与任务(1)经预分馏处理,尽可能降低裂解气的温度,从而保证裂解气压缩机的正常运转,并降低裂解气压缩机的功耗。
(2)裂解气经预分馏处理,尽可能分馏出裂解气的重组分,减少进入压缩分离系统的进料负荷。
(3)在裂解气的预分馏过程中将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收,用以再发生稀释蒸汽,从而大大减少污水排放量。
(4)在裂解气的预分馏过程中继续回收裂解气低能位热量。
2)裂解气中的气体杂质裂解气中的气体杂质主要有H2S、CO2、H2O、C2H2、CO。
H2S、CO2无机碱洗或醇胺湿法脱除H2O:3A分子筛吸附脱除C2H2、CO催化加氢脱除。
3-12分离流程的共同点,顺序分离流程,前脱乙烷后加氢流程,前脱丙烷加氢流程的特点优缺点、适用范围。
1)分离流程的共同点:a.裂解气的分离由三个系统构成:气体净化系统,压缩与冷冻系统,精馏分离系统。
《化学原理化学原理((Ⅱ》)》实验实验实验讲义讲义吕开河 王增宝 于连香 编中国石油大学(华东)石油工程中国石油大学(华东)石油工程实验教学中心实验教学中心2011年6月目录前言 (1)第一章化学实验基本操作及基本技术 (3)一、化学实验基本操作规范 (3)1、玻璃器皿的洗涤 (3)2、玻璃器皿的干燥 (3)3、电子分析天平的使用 (3)4、移液管和容量瓶的使用 (3)5、移液管和锥形瓶的使用 (3)6、酸式滴定管的使用 (4)7、碱式滴定管的使用 (4)二、滴定管及滴定操作 (4)1、滴定管的分类 (4)2、滴定管使用前的准备 (5)3.滴定管的使用及滴定操作 (6)三、移液管、吸量管及其使用 (8)1、移液管和吸量管 (8)2、洗涤 (8)3、移取溶液 (8)第二章基础性实验 (10)实验一三组分体系相图的制备 (10)实验二最大压差法测表面张力 (13)实验三溶胶的制备和电泳 (18)实验四无机电解质的聚沉作用与高分子的絮凝作用 (23)实验五乳状液的制备、鉴别和破坏 (27)实验六聚丙烯酰胺的合成与水解 (31)实验七聚合物分子量的测定---粘度法 (33)第三章综合及设计性实验 (38)实验八原油/水界面张力测定(滴体积法) (38)实验九聚合物综合性能评价 (40)第四章创新性实验 (42)实验十绿色环保型三组分体系的实验研究 (42)第五章附录 (43)附录一苯-水的相互溶解度 (43)附录二不同温度下时水的密度、粘度及表面张力 (44)附录三某些液体的密度 (45)附录四不同温度时某些液体的表面张力 (46)附录五彼此相互饱和时两种液体的界面张力 (47)附录六不同温度时水的介电常数 (48)附录七722型分光光度计 (49)附录八开放实验室管理系统使用说明 (53)前言一.化学原理(Ⅱ)实验的目的化学原理(Ⅱ)实验是化学原理(Ⅱ)课程的重要组成部分,其主要目的有以下四点:1.了解化学原理(Ⅱ)的研究方法,学习化学原理(Ⅱ)中的某些实验技能,培养根据所学原理设计实验、选择和使用仪器的能力;2.训练观察现象、正确记录和处理实验数据、运用所学知识综合分析实验结果的能力;3.验证化学原理(Ⅱ)主要理论的正确性,巩固和加深对这些理论的理解;4.培养严肃认真的科学态度和严格细致的工作作风。
《化工安全工程概论》复习题库及答案一、名词解释1、爆炸极限:可燃气体或蒸气与空气的混合物能使火焰蔓延的最低浓度,称之为该气体或蒸气的爆炸下限。
反之,能使火焰蔓延的最高浓度则称为爆炸上限。
可燃气体或蒸气与空气的混合物,若其浓度在爆炸下限以下或爆炸上限以上,便不会着火或爆炸。
P82 ;2、化学性爆炸p79 ; 4、危险性预先分析: 在一项工程活动(如设计、施工、生产)之前,首先对系统存在的危险作宏观概略的分析,或作预评价,就叫作危险性预先分析.p85、重大危险源 : 危险化学品重大危险源是指长期地或临时地生产、加工、使用或储存危险化学品,且危险化学品的数量等于或超过临界量的单元。
或者“重大危险源是指企业生产活动中客观存在的危险物质或能量超过临界值的设施、设备或场所”6、固相燃烧:铁粉/金属钠和硫粉反应,都是固体燃烧反应:2Na+S=加热=Na2S就是还原剂(可燃物)氧化剂(助燃剂)产物都是固体。
p747、化学抑制灭火法:也称化学中断法,就是使灭火剂参与到燃烧反应历程中,使燃烧过程中产生的游离基消失,而形成稳定分子或低活性游离基,使燃烧反应停止。
;8、职业中毒 p1319、临界压力:因为任何气体在一点温度和压力下都可以液化,温度越高,液化所需要的压力也越高,但是当温度超过某一数值时,即使在增加多大的压力也不能液化,这个温度叫临界温度,在这一温度下最低的压力就叫做临界压力。
10、殉爆:当炸药(主发药包)发生爆炸时,由于爆轰波的作用引起相隔一定距离的另一炸药(被发药包)爆炸的现象。
换言之,即装药的爆炸能引起与其相距一定距离的被惰性介质隔离的装药的爆炸,这一现象叫做殉爆。
11、安全泄放量:安全泄放量 required relief capacity ——为了防止系统超压,安全泄放系统必须泄放的流量。
12、安全生产责任制:安全生产责任制主要指企业的各级领导、职能部门和在一定岗位上的劳动者个人对安全生产工作应负责任的一种制度,也是企业的一项基本管理制度。
1.为什么H/C原子比可以作为表征石油化学组成的一个基本参数?答:因为对于烃类化合物,氢碳比是一个与化学结构和分子量大小有关的参数,不同结构的烃类,碳数相同时,烷烃的H/C 原子比最大,而芳烃的最小,环烷烃结余两者之间。
随着石油及其产品中环结构增加,其H/C值下降。
2.按照馏分组成,石油可以分为哪几个馏分?每个馏分分别有什么用途?答:石油馏分可以分为汽油馏分(初馏点~200℃),柴油馏分(AGO,200~350℃),减压瓦斯油(VGO,350~500℃),减压渣油(>500℃)。
汽油馏分制取汽油作燃料,柴油馏分制取煤油、柴油作燃料。
减压瓦斯油制取润滑油作润滑剂,减压渣油制取沥青可铺路。
3.石油烃类组成有哪几种表示方法?各自的含义是什么?答:①单体化合物组成:石油馏分中每一种烃(单体化合物),仅限于阐述石油气及石油低沸点馏分的组成。
②族组成:石油馏分元素组成表示法太简单而单体烃表示法太复杂,而使用范围窄,族组成介于两者之间,简单实用,化学结构相似的一类化合物。
③结构族组成:不比石油烃类结构多么复杂,都可以看作由三个基本结构单元组成(烷基、环烷基、芳香基)。
4.不同类型的石油,其烃族组成与结构组成有何规律?答:⑴①汽油馏分的烃族组成:烷烃含量在30%~70%,环烷烃含量在20%~60%。
芳香烃的组成在20%以下(一般情况)。
②煤、柴油馏分的烃族组成:石蜡基(大庆、中原原油)烷烃含量在50%左右,芳烃含量仅在50%左右,芳烃含量仅在15%左右。
烃烷基(羊三木)几乎不含烷烃,芳香烃含量42.2%。
中间基(胜利、华北原油)介于石蜡基和环烷基之间。
③减压渣油馏分的烃族组成:非烃类化合物含量高,不同的渣油饱和分含量相差大,芳香烃含量相差小。
⑵结构族组成:①石蜡基(大庆、中原原油)%CP、%CN、%CA较低,RA、RN较低。
②环烷—中间基(孤岛原油)%CP较低,%CN、%CA较高,RA、RN较高。
③中间基原油(胜利、华北原油)%CP、%CN、%CA、RA、RN介于石蜡基和环烷基原油之间。
5.石油中的含硫化合物主要有哪些?各自有何特点?答:一般以硫醚类和噻吩类为主{活性硫:元素硫,H2S、硫醇非活性硫:硫醚、二硫化物、噻吩硫醇:含量少,沸点低于相应的醇类,多存在低沸点馏分,不溶于水,有特殊臭味(低硫醇),受热可分解成硫醚和硫化氢。
硫醚:含量高,在轻、中馏分中占硫含量一半左右,存在形态多,中性液体,对金属无作用。
二硫化物:含量明显少于硫醚,存在较轻馏分中。
噻吩化合物:含量在含硫化合物中一半以上,存在中沸点馏分和高沸点馏分中。
6.石油中含氮、含硫、含氧化合物以及微量金属元素对石油加工过程有何危害?答:①催化剂中毒②腐蚀性③安定性7.判断陆相成油和海相成油的标准是什么?陆相与海相形成的石油以及组成上各自有什么特点?答:标准为w(Ni)/w(V)陆相成油:w(Ni)/w(V)>1 海相成油:w(Ni)/w(V)<18.胶质和沥青质各自结构特征是什么?答:①石油中的胶质和沥青质:沥青质分子的基本结构是以多个芳香烃组成的稠合的芳香环系为核心,周围连接有若干个环烷烃——芳香烃和环烷烃上都还带有若干个长度不一的正构的或异构的侧链,分子的环系和支链中往往含有硫、氮或氧,同时还可能配合镍、钒、铁等金属。
②胶质中的单元结构数(n)约为2,庚烷沥青质的单元结构数为5左右。
③胶质与沥青质之间本没有本质的区别,在一定条件下可以相互转化。
1.石油的恩式蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线有何差别?答:恩式蒸馏法主要用于表征产品的质量,实沸点蒸馏法主要用于表征石油馏分的组成。
①实沸点蒸馏曲线的斜率比恩式蒸馏法的斜率更陡。
②对于同一油样,实沸点蒸馏的初馏点较恩式蒸馏的低,终馏点较恩式蒸馏的高。
③为获得相同的气化率,实沸点蒸馏达到的液相温度比恩式蒸馏的高。
2.石油的平均沸点有哪几种表示方法?答:①体积平均沸点Tv ②质量平均沸点Tw③立方平均沸点Tcu ④实分子平均沸点Tm ⑤中平均沸点3.石油馏分的分子量分布有何规律?答:①石油各馏分的数均相对分子质量是随沸程的上升而增大的。
②当沸程相同时,石蜡基原油如大庆原油的相对分子质量最大,中间基原油如胜利原油次之,环烷基原油如欢喜岭原油的最小。
4.烃类的相对密度与其化学结构有何关系?答:①分子中碳原子数相同时,相对密度:芳香烃>环烷烃>烷烃。
②正构烷烃和正烷基环己烷的相对密度随相对分子质量的增大而增大。
③正烷基苯的相对密度随相对分子质量的增大而减小。
5.烃类分子的折射率与其化学结构之间有何关系?答:①在各族烃类中,折射率:烷烃(1.3~1.1)<环烷烃<芳香烃(约为1.5)。
②在同一系列的烃中,烷烃和环烷烃的折射率一般随其相对分子质量的增大而增大。
③单环芳香烃的折射率随其相对分子质量的增大而减小。
6.烃类的粘度与其化学组成结构有何关系?答:①对于同一系列的烃类,除个别情况外,化合物的相对分子质量越大,其粘度也越大。
②当相对分子质量相近时,具有环状结构的分子的粘度大于链状结构的,且分子中环数越多,粘度越大。
③当烃类分子中的环数相同时,其侧链越长,粘度越大。
7.粘度与温度之间有什么关系?粘温性质的表示方法是什么?答:油品的粘度随温度的升高而减小。
粘温性质的表示方法:①粘度指数(粘度指数越大,表明其粘温性质越好)。
②粘度比(对于粘度水平相当的油品粘度比越小,表示该油品粘—温性质越好)。
8.表示石油及其产品低温流动性的质量指标是什么?答:浊点结晶点倾点凝点9.石油产品的粘温凝固与构造凝固之间有何关系?答:①粘温凝固:对于含蜡很少的油品,当温度降低时虽还没有结晶析出,但因其分子中环状结构较多,在低温下其粘度很大,由于过于粘滞而丧失流动性(此时油品仍然是透明的)。
②构造凝固:对于含蜡较多的油品,随温度的下降,其中正构烷烃等高熔点烃类的结晶不断析出,进而连接形成结晶骨架,并把此时尚处于液态的油品包在骨架中,从而使整个油品失去流动性。
10.石油产品的闪点、燃点以及自燃点之间的关系?答:①自燃点与油品的沸程有关,但与闪点和燃点相反,油品越轻,相对分子质量越小,其自燃点却越高。
②燃料的自燃点很大程度上决定于其化学组成,正构烷烃的自燃点较低,而芳香烃的自燃点较高,异构烷烃的也较高。
1.石油产品可以分为哪几大类?答:①燃料:包括汽油、喷气燃料、柴油等发动机燃料及灯用煤油、燃料油等。
②润滑剂:包括润滑油和润滑脂。
③石油沥青:用于道路、建筑及防水等方面。
④石油蜡:属于石油中的固态烃类。
⑤石油焦:可用于制作炼铝及炼钢用电极等。
⑥溶剂和石油化工原料:包括制取乙烯的原料轻油,以及石油芳烃和各种溶剂油。
2.简述汽油机、柴油机的工作过程,它们有什么本质区别?答:汽油机工作过程:①进气过程②压缩过程③做功过程(点火燃烧)④排气过程柴油机的工作过程:①进气过程②压缩过程③膨胀做功④排气过程区别:①压缩比:柴油机的压缩比约高于汽油机的一倍。
②启热方式:柴油机不需要垫点火即可迅速自然,汽油机需要火花塞发出电火花点燃混合气。
③热效率:柴油机的热效率一般比汽油机的高,当二者功率相同时,柴油机可节约燃料20%~30%。
④压缩戒指:柴油机气缸吸入和压缩的是空气,汽油机气缸吸入和压缩的是空气和颜料的混合气。
3.什么是辛烷值?其测定方法有几种?提高辛烷值的方法有哪些?答:辛烷值是在标准的试验用单缸发动机中,将待测试样与标准燃料试样进行对比试验而测得的。
测定方法有两种:马达法,研究法提高辛烷值的方法有:①增大汽油机的压缩比②加入醚类化合物4.车用汽油的主要质量指标有哪些?它们的使用意义是什么?答:车用汽油的主要质量指标有:馏程、饱和蒸汽压、碘值、实际胶质使用意义:①馏程:能大体表示该汽油的沸点范围和蒸发性能。
我国车用汽油质量标准要求10%馏出温度不高于70℃(表示汽油中所含低沸点馏分的多少),50%馏出温度不高于120℃(表示平均蒸发性能),90%馏出温度不高于190℃,终馏点不高于205℃(表示汽油中馏分含量的多少)。
②饱和蒸汽压:它是衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻的指标,同时还可相对地衡量汽油在储存和运输中的损耗倾向。
汽油饱和蒸汽压越大,蒸发性越强,发动机易于冷启动,但产生汽油倾向增大,蒸发损耗也越大,我国车用汽油质量标准中规定:9月16日~3月15日,饱和蒸汽压不高于88KPa,3月16日~9月15日,饱和蒸汽压不高于74KPa。
③碘值:利用碘与不饱和烃分子中的双键进行加成反应,以测定汽油中不饱和烃的含量。
碘值越大,说明其中不饱和烃含量越多,汽油的安定性也就越差。
④实质胶质:以100ml石油中所得残余物的质量(mg)来表示的,我国车用汽油的实际胶质要求不大于5mg/100ml。
⑤诱导期:从油样放入100℃的水中开始到氧压明显下降索经历的时间称为诱导期,我国车用汽油的诱导期要求不小于480min。
5.什么是十六烷值?提高十六烷值得方法是什么?答:十六烷值是衡量燃料在压燃式发动机中发火性能的指标,即评定柴油发火性能的指标。
催化裂化柴油中含芳烃和烯烃过多一般大于十六烷值较低,通过加氢改质可提高十六烷值。
6.为什么含烷烃多的馏分是轻柴油的良好组分?但为什么在柴油中又要含有适量的芳烃?答:①因为烷烃的含量越高。
柴油的十六烷值越高,表明该燃料在柴油机中发火性能好,即柴油机易于启动。
②如果柴油中的烷烃含量过高,其十六烷值也会过高,将会由于局部不完全燃烧而产生少量黑色排烟,故要有适量的芳烃降低十六烷值。
7.轻柴油的十六烷值是否越高越好?为什么?答:不是。
若十六烷值过高,由于滞燃期太短,燃料未来得及与空气均匀混合即着火自燃以致燃烧不完全,部分烃类热分解而产生游离碳粒随废气排出,造成发动机冒黑烟及油耗增大,功率下降。
1.简述高温裂解原料,主要目的,主要操作条件以及目的产物的主要用途?答:①原料:包括气态烃,轻油(石脑油)、煤油、轻柴油及重柴油等。
②主要目的:取得以乙烯为主的低分子烯烃,为进一步,主产各种石油化学品和合成材料(合成树脂、合成橡胶和合成纤维)提供原料。
③主要操作条件:温度为750~900℃,反应一般在管式反应炉的炉管中进行,原料在炉管中的停留时间往往不足1s。
④目的产物的主要用途:主产各种石油化学品和合成材料(合成树脂、合成橡胶和合成纤维)。
2.简述减粘裂化主要目的,主要操作条件、原料及主要目的产物及其用途。
答:①主要目的:a.降低重油的粘度和倾点,使之可少掺或不掺轻质油而得到合格的燃料油。
b.生产中间馏分,为进一步轻质化的过程提供原料。
②主要操作条件:反应温度在380~480℃之间压力为0.5~1.0MPa,反应时间为几分钟至几小时,可在加热炉管内或反应塔内进行。