基本有机工艺学
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基本有机化工工艺学练习2
一、名词解释:
1. 芳烃的歧化反应:一般指两个相同的芳烃分子在酸性催化剂作用下,一个芳烃上的侧链烷基转移到另一个芳烃分子上的反应。
2. 芳烃的烷基转移反应:是指两个不同芳烃分子发生烷基转移的过程。
3. 芳烃的烷基化:又称烃化。是芳烃分子中苯环上的一个或几个氢被烷基所取代而生成烷基芳烃的反应。
4. 芳烃的脱烷基化:是烷基芳烃分子中与苯环直接相连的烷基,在一定条件下被脱去的反应。
5、选择性加氢:有些加氢反应被加氢的化合物分子有两个以上的官能团,要求只一个官能团有选择性地加氢,而另一个官能团仍保留,这种加氢反应被称为选择性加氢。
6、氢蚀:是指钢暴露在高温高压的氢气环境中,氢原子在设备表面或渗入钢内部与不稳定的碳化物发生反应生成甲烷,使钢脱碳,机械强度受到永久性破坏。在钢的内部生成的甲烷无法外溢而聚集在钢内部形成巨大的的局部压力,从而发展为严重的鼓包开裂。
7、氢的爆炸极限:氢气与空气混合的爆炸极限是4.1%-74.2%(体积分数),与氧气混合的爆炸极限是4.65%-73.9%(体积分数)
8、骨架催化剂:将具有催化活性的金属和铝或硅制成合金,在利用氢氧化钠溶液浸渍合金,除去其中部分的硅或铝,即得到活性金属的骨架称为骨架催化剂。
9、MTBE:(methyl tert-butyl ether)为甲基叔丁基醚的英文缩写,是一种高辛烷值(辛烷值115)的汽油添加剂。
10、氧化脱氢:“接受体”夺取烃分子中的氢,使其转变为相应的不饱和氢而被氧化,这类烃类脱氢反应被称为氧化脱氢。
二、填空题:
1.目前工业上芳烃主要来自 煤干馏
副产粗笨和煤焦油;烃类裂解制乙烯副产裂解汽油和催化重整产物重整汽油三个途径。
2.芳烃转化反应主要有异构化反应、 歧化反应 、烷基化反应、烷基转移反应和脱烷基反应等几类反应。
3.芳烃的转化反应(脱烷基反应除外)都是在 酸 性催化剂作用下按照(离子型反应)机理进行的。
4.芳烃转化反应所采用的催化剂主要有无机酸、 酸性卤化物 和固体酸三类。
5.目前工业上分离对、间二甲苯的方法主要有 低温结晶分离法 、络合分离法和模拟移动床吸附分离法。
6、工业生产上为了解决对二甲苯回收率和纯度之间的矛盾,采用 二级结晶 过程。
7、目前,工业上主要的烷基化剂有: 烯烃 和 卤代烷烃 、此外醇类、酯类和醚类也可作为烷基化剂。
8、苯烷基化反应的化学过程中,发生的副反应主要有: 多烷基苯的生成
、异构化反应、烷基转移(反烃化)反应和芳烃缩合和烯烃的聚合反应。
9、工业上已用于苯烷基化工艺的酸性催化剂主要有 酸性卤化物的络合物 、磷酸/硅藻土、BF3/γAl2O3和ZSM-5分子筛催化剂。
10、芳烃的脱烷基化反应主要用于甲苯脱烷基制 苯 ,甲基萘脱烷基制 萘 。脱烷基化反应主要有烷基芳烃的催化脱烷基、 烷基芳烃的催化氧化脱烷基 、烷基芳烃的加氢脱烷基和烷基苯的水蒸气脱烷基。
11、以催化剂形态来区分,常用的加氢催化剂有金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物、金属硫化物以及 金属络合物 。
12. 烃类的加氢反应是 放热的 ,故平衡常数随着温度的升高而 降低 。
13、加氢反应是分子数减小的反应,故增大反应压力使产物的平衡浓度 升高 。
14、脱氢反应是分子数增加的反应,故降低总压使产物的平衡浓度 升高 。
15、工业上烃类催化脱氢反应从热力学考虑需在高温、低压下进行操作,但那是不安全的,因此必须采取其他措施,通常是采用 通入惰性气体作为稀释剂 以降低烃分压。
16、脱氢催化剂必须在较高温度下进行,通常金属氧化物较金属有高 热稳定性 ,故烃类脱氢反应均采用金属氧化物作催化剂。
17、在脱氢反应过程中,常用氧化铁系催化剂,为了防止氧化铁的被过度还原,要求脱氢反应在适当氧化气氛中进行,而通常以 水蒸气 作为稀释剂来阻止氧化铁的过度还原。
18、目前,工业上苯乙烯主要是由 乙苯催化脱氢 制得。
19、目前工业上,乙苯催化脱氢合成苯乙烯的反应器型式有两种: 多管等温反应器
和 绝热型反应器 。
20、烃类的氧化脱氢的反应类型有:以 氧或(空气) 为氢接受体的氧化脱氢、以卤素为氢接受体的氧化脱氢反应和以硫化物为氢接受体的氧化脱氢反应。
22、苯气相烷基化反应原理方程为 。
三、选择题
1.芳烃转化反应主要有异构化反应、( B )、烷基化反应、烷基转移反应和脱烷基反应等几类反应。
A、脱氢反应 B、歧化反应 C、叠合、脱氢缩合 D、聚合反应
2、芳烃的转化反应(脱烷基反应除外)都是在 性催化剂存在下进行的,具有相同的
反应机理。( B )
A、酸 离子 B、酸 自由基 C、碱 离子 D、碱 自由基
3、芳烃正烃离子进一步能发生异构化反应、歧化与烷基转移反应和( A )反应。
A、烷基化反应 B、脱氢反应 C、叠合、脱氢缩合 D、聚合反应
4、芳烃转化反应所采用的催化剂主要有( A )、酸性卤化物和固体酸三类。
A、无机酸 B、碱性卤化物 C、有机酸 D、液体碱
5、目前工业上分离对、间二甲苯的方法主要有( B )、络合分离法和模拟移动床吸附分离法。
A、低温过滤法 B、低温结晶法 C、高温结晶法 D、低温精馏法
6、工业生产上为了解决对二甲苯回收率和纯度之间的矛盾,采用( B )过程。
A、一级结晶 B、二级结晶 C、三级结晶 D、四级结晶
7、目前,工业上主要的烷基化剂有:( B )、卤代烷烃此外醇类、酯类和醚类也可作为烷基化剂。
A、烷烃 B、烯烃 C、芳烃 D、环烷烃
8、苯烷基化反应的化学过程中,发生的副反应主要有:( C )、异构化反应、烷基转移(反烃化)反应和芳烃缩合和烯烃的聚合反应。
A、烷基化反应 B、脱氢反应 C、多烷基苯的生成 D、聚合反应
9、工业上已用于苯烷基化工艺的酸性催化剂主要有( C )、磷酸/硅藻土、BF3/AγAl2O3和ZSM-5分子筛催化剂。 A、无机碱的络合物 B、有机酸的络合物 C、酸性卤代物的络合物 D、碱性卤代物的络合物
10、芳烃的脱烷基化反应法主要有:烷基芳烃的催化脱烷基、烷基芳烃的催化氧化脱烷基,烷基芳烃的加氢脱烷基和烷基苯的( A )脱烷基。
A、水蒸气 B、空气 C、氧气 D、氯气
11、工业上应用的重要催化加氢反应类型,主要有:不饱和键的加氢、( A )、含氧化合物加氢、含氮化合物加氢和氢解几种类型。
A、芳烃加氢 B、环烷烃加氢 C、醚加氢 D、脂肪烃加氢
12、工业上氢的来源主要有( B )、部分氧化法和变压吸附分离法。
A、电解水 B、水蒸气转化法 C、 煤干馏法 D、煤气化法
13、以催化剂形态来区分,常用的加氢催化剂有( B )催化剂、骨架催化剂、金属氧化物、金属硫化物以及金属络合物催化剂。
A、氧化硅 B、金属 C、非金属 D、分子筛
14、金属催化剂的特点是活性 ,在 温下能进行加氢反应。( A )
A、高 低 B、高 高 C、低 低 D、低 高
15、在同一催化剂上,当单独加氢时,各种烃类加氢反应速度比较,下列正确的是( C )。
A、烯烃>炔烃,烯烃>芳烃,烯烃>二烯烃 B、烯烃>炔烃,烯烃>芳烃,二烯烃>烯烃
C、炔烃>烯烃,烯烃>芳烃,烯烃>二烯烃 D、烯烃>炔烃,芳烃>烯烃,烯烃>二烯烃
16、烃类的脱氢反应是 热反应,故平衡常数随着温度的升高而( D )。
A、吸 降低 B、放 降低 C、吸 升高 D、吸 升高
17、在烃类催化脱氢反应中,可以提高反应温度来 平衡常数,来 脱氢反应的平衡转化率。( C )
A、增大 降低 B、减小 降低 C、增大 增大 D、减小 增大
18、脱氢反应是分子数 的反应,故降低总压使产物的平衡浓度 。( D )
A、增加 降低 B、减小 降低 C、增加 升高 D、减小 升高
19、工业上烃类催化脱氢反应从热力学考虑需在 温、 压下进行操作。( A )
A、高 低 B、高 高 C、低 低 D、低 高
20、工业上常用的惰性稀释剂是( A )。
A、水蒸气 B、空气 C、氮气 D、氦气
21、脱氢催化剂必须在较高温度下进行,烃类脱氢反应均采用 作催化剂。通常金属氧化物较金属有更高 性。( A )
A、金属催化剂, 热稳定性 B、骨架催化剂, 热稳定性
C、非金属, 催化活性 D、金属氧化物, 选择性
22、脱氢催化剂的类型有:氧化铬—氧化铝系催化剂、( C )、磷酸钙镍系催化剂。
A、氧化铜系催化剂 B、氧化锌系催化剂 C、氧化铁系催化剂 D、氧化银系催化剂
23、目前,工业上苯乙烯主要是由( A )制得。
A、乙苯催化脱氢 B、乙苯氧化脱氢 C、乙烯和苯直接合成 D、以丁二烯为原料合成
24、目前工业上,乙苯催化脱氢合成苯乙烯的反应器型式有多管等温型反应器和( C )两种。
A、升温反应器 B、降温反应器 C、绝热反应器 D、多段温控反应器
25、烃类的氧化脱氢的反应类型中,根据氢接受体的不同,可以分为:以气态氧为氢接受体的氧化脱氢、以 为氢接受体的氧化脱氢反应和以 为氢接受体的氧化脱氢反应。( A ) A、卤素 硫化物 B、气态水 硫化物 C、卤素 氯气 D、硫化物 金属氧化物
26、工业上获取丁二烯的主要方法有:从烃类裂解制乙烯的联产物碳四馏分分离得到、由丁烷或丁烯催化脱氢法制取和( C )氧化脱氢法制取三种。