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丙烷脱氢制丙烯方程式

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【2023年上海高三化学一模】2023届金山区高三一模化学试卷及答案

【2023年上海高三化学一模】2023届金山区高三一模化学试卷及答案

上海市金山区2022-2023学年高三上学期第一次质量调研化学试题式量：Fe —56；34Fe O —232；4BaSO —233；3BaCO —197；3BaSO —217一、选择题(共40分，每小题2分。

每小题只有一个正确答案)1. 下列有热量放出的过程是A. 浓硫酸稀释B. 冰融化C. 石灰石高温分解D. 断开2H 中H-H 键2. 反应()23242COCl 4NH =CO NH 2NH Cl ++可除去2COCl ( )污染。

下列说法正确的是A. 2COCl 是极性分子B.3NH 电子式： C. 2COCl 中含有非极性键 D. 中子数为18的Cl 原子：18Cl 3. 以下事实可以判断元素的非金属性氧强于氮的是A. 相对原子质量：O>NB. 空气中含量：22N O >C. 沸点：23H O NH >D.3NH 在2O 中燃烧生成2N 4. 环碳 (C 18)中碳原子是单键和三键交替连接的，结构如图所示。

下列说法正确的是A. 18C 与60C 互为同系物B.1218C 和1418C 互为同位素 C. 18C 和金刚石互为同分异构体 D. 环碳中碳原子均达8电子稳定结构 5. 丹参醇具有抗心律失常作用，其合成路线中的一步反应如下。

有关说法正确的是A. Y 的分子式为914C H OB. Y 不能发生消除反应C. X 所有原子位于同一平面D. X 和Y 可用4KMnO (H +)鉴别的6. NaCl 是化学工业的最基本原料之一，下列说法符合工业生产实际的是 A. 电解饱和食盐水制金属钠 B. 在食盐中加入3KIO 制加碘食盐C. 将2CO 通入氨化的饱和食盐水中，析出23Na CO 晶体D. 采用电解饱和食盐水在阳极上同时获得2Cl 和烧碱 7. 实验室用盐酸和二氧化锰制备2Cl ，有关说法正确的是A. 增大盐酸的浓度能加快反应速率B. 用稀盐酸则反应速率较慢C. 增加2MnO 的用量可显著加快反应速率D. 升高温度则减慢反应速率 8. 实验室用无水乙醇和浓硫酸制取乙烯的操作，错误．．是 A. 先注入无水乙醇再慢慢倒入浓硫酸 B. 放入几片碎瓷片 C. 加热，使温度慢慢升到170℃ D. 用排水法收集乙烯 9. 关于前四周期主族元素6C 、12Mg 、17Cl 、32Ge 的判断正确的是A. 原子半径：()()()()r Ge >r Cl >r Mg >r CB. 热稳定性：44CH GeH >C. 酸性：234H GeO HClO >D. Ge 位于第四周期ⅥA 族 10. 有关铝及其化合物的说法正确的是A. 铝片可与冷水剧烈反应B. 铝热反应放出的热量使生成的铁熔化C. 氧化铝是碱性氧化物D. 氢氧化铝能溶于稀氨水11. 实验室从碘的四氯化碳溶液中分离单质碘的主要步骤为：用浓NaOH 溶液进行反萃取、分液、酸化、过滤及干燥等。

浙江省校联盟新高考创新卷选考化学参考答案一

浙江省校联盟新高考创新卷选考化学参考答案一

2
4

2
2
0.4
△ 3 2-1.4
V (CH2=CH2)= =0．02mol·L-1·min-1
（2）两次反应是在恒温下进行的，故平衡时平衡常数不变
ClCH2CH2Cl(g) ⇌ CH2=CHCl(g) + HCl(g)
起始 1
1
平衡
1-1 20% 0.2
0.2
起始 2
0.8+1
体积 V=2L
0.2
（2）①根据方程特点，第三个方程为前两个之和，故△H=-90.7+41.2=-49.5KJ/mol ②由已知可知，活化能高的反应的速率比活化能低的反应随温度上升变大的更多，故
答案：
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) 的反应活化能比 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
选C 8．C 四乙基铅抗震剂会产生污染所以错误，其余选项都来自书本内容，故选 C 9．B 碳酸氢钠是发酵粉的主要成分之一而不是碳酸钠，故选 10．按照电子转移不交叉原则 KClO3 得 5 个电子生成氯气，故氧化剂还原剂的物质的量之比为 1：5 11．C 泡沫灭火器喷出的物质除 CO2 外还有 H2O，故电器着火不能用，故选 C 12．A 钠在空气中燃烧最终变成碳酸钠；C 治疗胃酸过多的时碳酸氢钠而不是碳酸钠；D 生物炼铜
C．NH3 溶于水形成一水合氨，一水合氨在水溶液中电离，所以溶液导电，故选 C 4．NaH 中 H 为-1 价，H2O 中 H 为+1 价，两者归中反应生成 H2，故 H2O 是氧化剂，故选 B 5．C 中比例模型两个球的半径不对，应该是 Cl 的半径大。故选 C 6．C 煤的气化是化学过程，故选 C，其余选项都来自于书本内容 7．A 三者是单质，同位素是元素所以错，B 干冰是 CO2，可燃冰是 CH4，D 两者是同分异构体，故

丙烷脱氢(PDH)介绍

丙烷脱氢(PDH)介绍

C3H6+ H2
传统的蒸汽热裂解装置（乙烯装置），C-C和C-H打断， 生产乙烯和丙烯。温度800~920℃，转化率~93%，乙烯 收率~42%，丙烯~17%。
• 催化脱氢：
所谓的“丙烷脱氢”，温度590~630 ℃ ，单程转化率 33%~44%，选择性~86%。
丙烷脱氢制丙烯反应热力学 性质
（1）吸热反应； （2）平衡常数随温度的升高而增大； （3）分子数增加的可逆反应；
• 近年来随着乙烯装置原料轻质化，丙烯相的缺口增大， 丙烷脱氢开始兴起。
• 结论：需求推动生产，丙烯属于大宗产品，需求量大尤其 下游需求大据[中国化工报]报道仅聚丙烯：预计新增产能 超过300万吨至2500万吨以上。下游需求增速约7.7%，进 口量280万吨，国内产量约2000万吨，产能利用率为80%
• 聚丙烯(PP)、异丙苯、羰基醇、丙烯腈、环氧丙 烷、丙 烯酸….
PDH
DCC/CPP
MTO
乙烯裂解
FCC
丙烷脱氢
PROPANE DEHYDROGENATION 一、丙烷脱氢反应机理 二、丙烷脱氢主要工艺技术及特点 三、工艺命脉，谁主沉浮
从丙烷脱氢到丙烯
• 反应表观方程式：
C3H8
• 热裂解脱氢：
• 设备管道材料复杂，高温钢（304H），普通碳钢 ，低温碳钢或低温合金钢（A33GR6，09MnNiDR ，3.5Ni），不锈钢。
• 反应器衬耐火材料。
• 高温管道，低温管道应力计算，反应框架的结构 设计，诸多机组采购技术服务，大型设备的专门 设计。
五、丙烷脱氢的工程特点
Catofin反应器衬里
Oleflex流程简图
反应区、
催化剂连续再生区、 产品分离区

石化缘推荐：丙烷脱氢制丙烯反应及再生工艺的研究！

石化缘推荐：丙烷脱氢制丙烯反应及再生工艺的研究！

石化缘推荐：丙烷脱氢制丙烯反应及再生工艺的研究！本期内容由PHASE & PHONIXTECH联合代表处冠名丙烷脱氢制丙烯反应及再生工艺的研究许磊徐亚荣樊金龙(中国石油乌鲁木齐石化公司研究院，新疆乌鲁木齐)摘要：采用炼油厂丙烷气进行了丙烷脱氢制丙烯反应及再生工艺的研究，在小试评价装置上分别考察反应温度、空速、载气等对丙烷脱氢反应的影响，考察了催化剂的再生性能，优化再生条件，并对催化剂的失活原因进行了分析。

研究结果表明:随着反应温度的提高和空速的下降，丙烷转化率不断提高，但选择性逐渐下降；在600 ℃、丙烷空速400 h-1的条件下，丙烷转化率为43.41%，丙烯选择性为81.29%，丙烯收率大于35.29%；经过6次再生后，催化剂性能保持稳定，炼油厂丙烷气不会造成催化剂中毒，催化剂失活的主要原因是积炭，失活催化剂在550～580 ℃ 经过0.5 h的烧炭即可恢复性能。

关键词：丙烷脱氢催化剂反应温度空速载气产物分布再生性能丙烯是重要的有机化工原料，其用量仅次于乙烯，是生产聚丙烯、环氧丙烷等产品的主要原料。

随着丙烯下游衍生物需求的迅猛增长，对丙烯的需求量逐年增加。

尽管近几年国内丙烯产能快速增加，但仍然难以满足要求[1]。

与此同时，随着重油轻质化的发展，炼油厂副产的丙烷也日渐增多，主要作为液化石油气使用的丙烷资源将越来越难以高效利用，这部分资源的利用亟待解决[2]。

可将这些丙烷转变成丙烯，并副产H2，实现资源的高效利用，促进企业从燃料向化工-材料方向转型。

目前，全球大部分丙烯来自于乙烯蒸汽裂解和炼油厂催化裂化的副产品。

丙烷脱氢制丙烯技术(PDH)与其他烯烃生产技术相比，具有产品收率高、路线简单的优势，并可副产高附加值氢气[3]。

国内丙烷脱氢制丙烯装置大多采用进口丙烷为原料，下文采用炼油厂副产丙烷气进行丙烷脱氢制丙烯的工艺研究，考察反应温度、空速、载气、再生温度等对丙烷脱氢反应和再生性能的影响，获得适宜的丙烷脱氢工艺条件。

丙烷脱氢介绍

丙烷脱氢介绍

Catofin 固定床
4 连续
8 循环操作
Φ3.2m~4.2m
Φ7.9m×17.2m
639~650
590~600
0.23
-0.05
670
400（外壳）
0.65/F.V.
0.28/F.V.
304S.S
C.S&耐火材料衬里
加热炉加热反应原料
热空气加热催化剂+加热 炉适度加热反应原料
UOP提供的Pt系催化剂
南方化学公司提供的Cr 系催化剂
连续再生（CCR)
间歇切换再生
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（一）
(Catofin PDH) • 工艺参数跨度大：
温度：高温704℃；低温-104℃。
压力：负压：0.05MPa(绝)；正压：2.39MPag。
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（二）
目的：通过深冷方式回收碳三，同时分离氢气、甲烷等轻 烃； 工艺介质从常温逐级冷凝冷却到-98 ℃，丙烯制冷、乙烯 制冷提供不同级别冷源： 丙烯压缩提供：13℃， -1℃ ， -23℃， -35℃ 乙烯制冷提供：-63℃， -100℃
丙烷脱氢
PROPANE DEHYDROGENATION
2012年6月
提纲
一、丙烷脱氢反应机理 二、轻烃催化脱氢历史变迁 三、丙烷脱氢催化剂 四、丙烷脱氢主要工艺技术 五、丙烷脱氢的工程特点
丙烯生产技术
FCC
MTO
PDH
乙烯裂解
DCC/CPP
一、丙烷脱氢反应机理
从丙烷脱氢到丙烯
• 反应表观方程式：
C3H8
• 热裂解脱氢：
C3H6+ H2
传统的蒸汽热裂解装置（乙烯装置），C-C和C-H打断， 生产乙烯和丙烯。温度800~920℃，转化率~93%，乙烯 收率~42%，丙烯~17%。

2021届高考化学临考押题训练：反应原理综合运用(解析版)

2021届高考化学临考押题训练：反应原理综合运用(解析版)

反应原理综合运用【原卷】1．(2021届浙江省宁波市北仑中学高三12月适应性考试)丙烯(C 3H 6)是重要的有机化工原料。

丙烷直接脱氢制丙烯发生的反应有：反应Ⅰ：C 3H 8(g)C 3H 6(g)+H 2(g) △H 1 反应Ⅰ：2C 3H 8(g) 3C 2H 4(g)+2H 2(g) △H 2已知：①反应Ⅰ活化能Ea(Ⅰ)小于反应Ⅰ活化能Ea(Ⅰ)；②3种物质的燃烧热如下表：(1)△H 1=_______kJ·mol -1(2)恒温恒容条件下，向密闭容器中充入1molC 3H 8(g)，下列情况能说明丙烷脱氢制丙烯反应达到平衡状态的是______________。

A ．该反应的∆H 保持不变B ．混合气体的平均摩尔质量保持不变C ．36238c(C H )c(H )c(C H ) 保持不变 D ．C 3H 8分解速率与C 3H 6消耗速率相等(3)一定温度下，向恒容密闭容器中充入总物质的量为4mol 的丙烷和氢气混合气体(氢气的作用是活化催化剂)。

反应相同时间，丙烯产率与进料气的关系如图1所示。

图中曲线升高的原因是______________。

(4)①反应温度600Ⅰ，将10molC3H8(g)充入2L的刚性容器中，丙烷平衡转化率与丙烯的选择性均为40%，则反应Ⅰ的平衡常数K=______________。

(保留2位小数)(丙烯的选择性=n(n(转化为丙烯的丙烷）转化的丙烷）×100%)②600Ⅰ，丙烷脱氢反应在t1时达平衡，请在图2中画出该条件下c(C3H6)随时间t的变化图。

______________(5)含一氯丙烷(C3H7Cl)的废水可通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池除去，其原理如图3所示。

写出N电极的电极反应式______________。

2．(2021届浙江省强基联盟高三12月统测)苯的结构特点决定了苯容易发生取代反应，因此研究苯的取代产物及反应机理具有重要意义。

丙烷脱氢介绍

• 高温管道，低温管道应力计算，反应框架的结构设计，诸多机组采购技术服务，大型设备的专门设 计。
五、丙烷脱氢的工程特点 Catofin反应器衬里
谢谢
2020/11/26
37
技术
工艺仍在改进，殊途同归，任重道远
谢谢！
Catofin 流程简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术 Catofin反应五步骤示意
四、丙烷脱氢主要工艺技术 Catofin反应器简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术 Star流程简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术 Star反应器简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术 脱乙烷塔
湿火炬（WF） ，干火炬（DF）， 冷火炬（CF），液体倒空系统（LD） 其它： 燃料气，循环水，仪表空气，工厂空气…..
丙烷脱氢的工程特点（四）
• 设备大型化，管道“设备化”。 • 设备管道材料复杂，高温钢（304H），普通碳钢，低温碳钢或低温合金钢（A33GR6，09MnNiDR
，3.5Ni），不锈钢。 • 反应器衬耐火材料。
1、反应原料加热、进出料换热、余热回收（废锅）互相交错； 2、再生空气加热、再生空气换热、余热回收（废锅）互相交错。 （二）压缩： 三段压缩，闭环的调温水系统回收低温热能，用于产品塔塔釜加热热源。
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（二） （三）产品回收（低温回收）：
目的：通过深冷方式回收碳三，同时分离氢气、甲烷等轻烃； 工艺介质从常温逐级冷凝冷却到-98 ℃，丙烯制冷、乙烯制冷提供不同级别冷源：
丙烷脱氢介绍
2020/11/26
1
丙烷脱氢
PROPANE DEHYDROGENATION 一、丙烷脱氢反应机理 二、丙烷脱氢主要工艺技术及特点 三、工艺命脉，谁主沉浮

丙烷脱氢(PDH)介绍(格式整齐)


18
四、丙烷脱氢主要工艺技术
Star反应器简图
高级材料
19
高级材料
20
高级材料
21
高级材料
22
四、丙烷脱氢主要工艺技术
脱乙烷塔
高级材料
23
四、丙烷脱氢主要工艺技术
产品精制
高级材料
24
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烯制冷简图
高级材料
25
高级材料
26
高级材料
27
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（一）
（二）压缩：
三段压缩，闭环的调温水系统回收低温热能，用于产品塔 塔釜加热热源。
高级材料
29
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（二）
（三）产品回收（低温回收）：
目的：通过深冷方式回收碳三，同时分离氢气、甲烷等轻 烃；
工艺介质从常温逐级冷凝冷却到-98 ℃，丙烯制冷、乙烯 制冷提供不同级别冷源：
三、丙烷脱氢主要工艺技术
目前主要几种丙烷脱氢技术
高级材料
6
Ol e f le x工艺
• Ol e f le x工艺是UOP公司所拥有的一种烷 烃脱氢专利技术， 至201 4年已建成投产 1 1套生产装置，总 能力达37 40 k t ／ a
高级材料
7
Oleflex流程简图
反应区、
催化剂连续再生区、 产品分离区
丙烯压缩提供：13℃， -1℃ ， -23℃， -35℃ 乙烯制冷提供：-63℃， -100℃
（四）产品精制：
透平的乏汽作为塔釜热源，塔釜的再沸器便是透平的表面 冷凝器。
调温水系统回收低温热能，也用于塔釜热源的一部分。
高级材料

丙烷脱氢PDH介绍PPT


• 催化脱氢：
所谓的“丙烷脱氢”，温度590~630 ℃ ，单程转化率 33%~44%，选择性~86%。
一、丙烷脱氢反应机理
丙烷脱氢制丙烯反应
• 平衡反应： • 反应产物、副产物： H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, C4+ • 热力学 性质决定： （1）吸热反应； （2）平衡常数随温度的升高而增大；适当适当的高的反 应温度 （3）分子数增加的可逆反应；反应压力越低越有利. 因此，提高反应温度和降低压力有利于反应向正方向 进行；但反应温度过高将造成非催化热裂和深度脱氢反应 加剧，导致选择性降低 。通常催化脱氢反应温度 控制在 590~630 ℃ 。
脱乙烷塔中将C2分离出来。
C2H4, C2H6 C3H6, C3H8, C4+
• 产品精制：
产品塔中将聚合级丙烯分离出来。
C3H6 C3H8, C4+
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烷脱氢主要单元
• 丙烯制冷： 多级压缩，汽-液，液体多压力下蒸发，提供不同 级别冷剂。 13℃， -1℃ ， -23℃， -35℃ • 乙烯制冷： 多级压缩，汽-液，液体多压力下蒸发，提供不同 级别冷剂, -63℃， -100℃ • 其他配套公用工程系统（火炬，燃料气，蒸汽， 仪表空气，氮气。）
5
6 7 8 9 10
操作温度/℃
操作压力/MPag 设计温度/℃ 设计压力/MPag 设备材质 加热（蓄热）方式
639~650
0.23 670 0.65/F.V. 304S.S 加热炉加热反应原料
590~600
-0.05 400（外壳） 0.28/F.V. C.S&耐火材料衬里 热空气加热催化剂+加热 炉适度加热反应原料 南方化学公司提供的Cr 系催化剂

丙烷脱氢(PDH)介绍报告


四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烷脱氢反应单元
四、丙烷脱氢主要工艺技术
脱乙烷塔
四、丙烷脱氢主要工艺技术
产品精制
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烯制冷简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术
乙烯制冷简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术
几种技术各自特点
序号 1 2 3 4 反应器参数 型式 数量/台 操作方式 尺寸 Oleflex 移动床 4 连续 Φ3.2m~4.2m Catofin 固定床 8 循环操作 Φ7.9m×17.2m
四、丙烷脱氢主要工艺技术
Catofin反应器简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术
Catofin反应五步骤示意
四、丙烷脱氢主要工艺技术
UOP反应器简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术
反应器
四、丙烷脱氢主要工艺技术
Star反应器简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烷脱氢主要单元
• 反应：
原料加热，反应，催化剂再生，预热回收（废锅等）。
丙烷脱氢的工程特点（二）
• 系统复杂： （一）反应系统：
1、反应原料加热、进出料换热、余热回收（废锅）互相 交错； 2、再生空气加热、再生空气换热、余热回收（废锅）互 相交错。
（二）压缩：
三段压缩，闭环的调温水系统回收低温热能，用于产品塔 塔釜加热热源。
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（二）
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（二）
• 系统复杂： 蒸汽系统：
4.0MPag，1.0MPag，0.35MPag
火炬：
湿火炬（WF） ，干火炬（DF）， 冷火炬（CF），液体倒空系统（LD）
其它：
燃料气，循环水，仪表空气，工厂空气…..
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丙烷脱氢制丙烯方程式
引言
丙烯是一种重要的化工原料，广泛应用于聚合物合成、塑料制造、橡胶工业和化学纤维等领域。

丙烷脱氢制丙烯是一种主要的工业方法，它通过脱除丙烷分子中的氢原子，从而形成丙烯分子。

本文将详细探讨丙烷脱氢制丙烯的方程式及其反应机理。

丙烷脱氢反应方程式
丙烷脱氢反应的化学方程式如下：丙烷 + 热量→ 丙烯 + 氢气简化为： C₃H₈
→ C₃H₆ + H₂
反应机理
丙烷脱氢制丙烯的反应机理是一个复杂的过程，包括多个步骤和中间产物。

以下是丙烷脱氢反应的主要步骤：
1. 吸附
丙烷分子首先通过物理吸附被吸附在催化剂表面上。

催化剂通常是一种金属氧化物，如氧化铝、硅酸铝等。

2. 脱氢
吸附在催化剂表面上的丙烷分子经过脱氢反应，失去一个氢原子，形成丙烯分子。

这个步骤是整个反应过程的关键步骤。

3. 氢解
脱氢反应生成的丙烯分子进一步发生氢解反应，被还原成丙烷分子。

这个反应是一个平衡反应，可以通过适当的温度和压力控制来促进丙烯的生成。

4. 生成氢气
氢解反应生成的氢原子进一步发生反应，形成氢气。

催化剂的选择与优化
选择合适的催化剂对丙烷脱氢制丙烯反应的效率和选择性有重要影响。

常用的催化剂包括铂、钼、钯等金属以及它们的氧化物或硅酸盐。

催化剂的选择要考虑多个因素，如反应活性、热稳定性和毒性抵抗能力等。

优化催化剂的方法包括改变催化剂的物理性质和化学性质。

例如，调节催化剂的晶体结构、粒径和酸碱性等，可以改善催化剂的活性和选择性。

反应条件的影响
丙烷脱氢制丙烯的反应条件对反应的效果有重要影响。

以下是一些常用的反应条件及其影响：
1. 温度
脱氢反应是一个放热反应，提高温度可以提高反应速率，但过高的温度可能导致反应产物的降解和失活。

2. 压力
适当的压力可以促进反应的进行，但过高的压力会增加设备成本，过低的压力又会降低反应速率。

3. 反应物比例
丙烷和氢气的比例对反应的产物分布有影响，适当的反应物比例可以提高丙烯的选择性。

4. 催化剂用量
适量的催化剂用量可以增加反应速率和产物选择性，但过多的催化剂会增加成本。

工业应用与发展趋势
丙烷脱氢制丙烯是目前最主要的工业方法之一，但仍然存在一些问题和挑战。

例如，反应过程中产生的热量需要有效管理，以避免催化剂失活和设备损坏。

随着科技的发展和催化剂设计的进步，丙烷脱氢制丙烯反应的效率和选择性将进一步提高。

未来可能出现更高效的催化剂和新的反应工艺，以满足对丙烯的不断增长的需求。

结论
丙烷脱氢制丙烯是一个重要而复杂的化学反应过程。

本文详细探讨了丙烷脱氢反应的方程式、反应机理以及影响反应效果的因素。

催化剂的选择与优化、反应条件的影响和工业应用等方面都被涉及。

丙烷脱氢制丙烯在化工领域有着广阔的应用前景，并可能在未来得到进一步的发展和改进。