化学工艺学总复习题（合集版）

化学工艺学总复习题

1、化工生产过程一般可概括哪三大步骤？

P24 化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三大步骤。

2、化学工艺学的目的是什么？

P1 创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。

3、烃类裂解发生的基元反应大部分为自由基反应哪三个阶段？ P61链引发反应、链增长反应、链终止反应三个阶段。链引发反应是自由基的产生过程；链增长反应时自由基的转变过程，在这个过程中一种自由基的消失伴随着另一种自由基的产生，反应前后均保持着自由基的存在；链终止是自由基消亡生产分子的过程。 4、各族烃类的裂解反应难易顺序为？

P61正烷烃>异烷烃>环烷烃(六碳环>五碳环)>芳烃

5、三大合成材料是哪些？ 合成塑料、合成橡胶、合成纤维。

6、氨合成采用什么催化剂？各组分各有什么作用？

P197氨合成催化剂以熔铁为主，还原前主要成分是四氧化三铁，有磁性，另外添加Al2O3、K2O等助催化剂。为了降低温度和压力，在催

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化剂中加入钴和稀土元素。

活性组分Fe3O4经还原后生成α-Fe，活性中心的功能是化学吸附氮分子，使氮氮之间的三键削弱，以利于加氢形成氨。

Al2O3是结构型助催化剂，它均匀地分散在α-Fe晶格内和晶格间，能增加催化剂的比表面，并防止还原后的铁微晶长大，从而提高催化剂的活性和稳定性。

K2O是电子型助催化剂，能促进电子转移过程，有利于氮分子的吸附和活化，也促进生成物氨的脱附。

SiO2的加入虽然有削弱催化剂碱性作用，但起到稳定铁晶粒作用，增加催化剂的抗毒性和耐热性等。

加入MgO能提高耐热性能和耐硫性，加入CaO能起助熔作用，使催化剂各组分易于熔融而形成均匀分布的高活性状态

7、影响化学平衡的因素有哪些？

P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。

8、烯烃裂解反应主要发生反应有哪些？

P56 1.断链反应 2.脱氢反应 3.歧化反应 4.双烯合成反应 5.芳构化反应

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9、影响化学反应速度的因素有哪些？

P30 反应温度、压力、浓度、反应时间、原料的纯度和配比等。 惰性气体的存在，可降低反应物的分压，对反应速率不利，但有利于分子数增加的反应的平衡产率。

10、乙烯直接氧化法生产环氧乙烷，工艺流程包括哪两大部分？ P247 反应部分和环氧乙烷回收、精制两大部分。

11、固定床和流动床反应器各有什么特点？

固定床 优点：返混较小；抑制串联副反应，提高选择性；对催化剂的强度、耐磨性要求较低

流化床 优点：结构简单，催化剂装卸容易，空速大；良好的传热效率，反应器内温度均一且易控制；存在返混，以提高反应物浓度和生产能力。 固定床使用于有串联式深度氧化副反应的反应过程 流化床使用与深度氧化物主要来自于平行副反应，且主副反应活化能相差甚大的反应。

固定床反应器的缺点是：①传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器也可能出现飞温（反应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围）。②操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用，常代之以流化床反应器或移动床反应器。 固定床反应器中的催化剂不限于颗粒状，网状催化剂早已应用于工业上。目前，蜂窝状、纤维状催化剂也已被广泛使用。

与固定床反应器相比，流化床反应器的优点是：①可以实现固体物料的连续输入

和输出；②流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别适用于强放热反应；③便于进行催化剂的连续再生和循环操作，适于催化剂失活速率高的过程的进行，石油馏分催化流化床裂化的迅速发展就是这一方面的典型例子。然而，由于流态化技术的固有特性以及流化过程影响因素的多样性，对于反应器

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来说，流化床又存在粉明显的局限性：①由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈循环和搅动，无论气相或固相都存在着相当广的停留时间分布，导致不适当的产品分布，阵低了目的产物的收率；②反应物以气泡形式通过床层，减少了气-固相之间的接触机会，降低了反应转化率；③由于固体催化剂在流动过程中的剧烈撞击和摩擦，使催化剂加速粉化，加上床层顶部气泡的爆裂和高速运动、大量细粒催化剂的带出，造成明显的催化剂流失；④床层内的复杂流体力学、传递现象，使过程处于非定常条件下，难以揭示其统一的规律，也难以脱离经验放大、经脸操作。

12、属于对石油的一次加工和二次加工的过程分别有哪些？ P14-18 一次加工：常压蒸馏、减压蒸馏；二次加工：催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解、烷基化、异构化、焦化。 13、评价裂解原料性质的指标主要有哪些？

P64族组成(PONA值)；氢含量；特性因数；关联指数(BMCI值)。

14、对于天然气水蒸汽转化反应有什么特点？影响天然气水蒸汽转化反应的因素有哪些？

P160-169 蒸汽转化法是在催化剂存在下及高温条件下，使甲烷等烃类与水蒸气反应，生产H2、CO等混合气，该反应是强吸热反应的，需要外界供热（仅供参考）。因素：温度、压力、水碳比、组分、气流速度。

15、影响催化剂使用寿命的主要因素有？

P35 化学稳定性、热稳定性、力学性能稳定性、耐毒性。

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16、为什么要进行CO变换反应？

P174 通过变换反应可产生更多氢气，同时降低CO含量，用于调节H2/CO的比例，满足不同生产需要。

17、乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂组成及性能 P243 由活性组分银，载体，和助催化剂组成。

载体：提高活性银的分散度，防止银的微小晶粒在高温下烧结 助催化剂：使载体表面酸性中心中毒，减少副反应进行。 18、二氧化碳脱除方法各有哪些？P183

溶液吸收剂吸收，分物理、化学、物理化学吸收，变压吸附，膜分离等固体脱出法

19、丙烯氨氧化制丙烯腈工艺流程回收部分设置急冷器的理由？P256

.防止丙烯腈, HCN 等副产物聚合，生产聚合物堵塞管道

20、烃类氧化反应基本特征有哪些？P222

反应放热量大，反应不可逆，氧化途径多种多样，过程易燃易爆 21、对烃类的裂解过程，对温度、压力和停留时间的要求？P72-73 一定温度内，提高裂解温度，有利于提高一次反应所得乙烯和丙烯的收率，有利于提高裂解选择性；高温短停留时间可抑制二次反应，提高烯烃收率，减少结焦。低压可促进乙烯一次反应，抑制发生聚合的二次反应减轻结焦程度。

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22、合成氨反应的热力学特点及影响因素？

①可逆反应 ③正反应气态物质系数减小 ④正反应是放热反应 ②熵减小的反应 因素：温度和压力；氮氢比；惰性气体

23、乙烯氧氯化单组分催化剂体系组成及作用P305 24、几种基本反应的原子经济性？P411-414

1、重排反应 2、加成反应 3、取代反应 4、消除反应 5、氧化反应

25、氨合成的熔铁催化剂组成、使用前后的注意事项？P197-198 26、什么是爆炸极限？爆炸极限的影响因素？P260-261 27、常采用哪些方法对合成气精制？ 铜氨液吸收法，甲烷化法，液氯洗涤法三种 28、请写出乙烯氧氯化的反应机理。

第一步是吸附的乙烯与氯化铜起反应，生成l,2-二氯乙烷，使二价铜还原为一价铜的形式。

第二步是一价铜被氧化为二价铜，并形成含有CuO的络合物。

第三步是生成的络合物遇到氯化氢时，使络合物发生分解反应，形成有催化作用的二价铜和水

29、合成氨反应历程包括几个步骤？P200

合成氨反应历程包括下列七个步骤：

①原料混合气中的H2和N2从气相主流体中扩散到铁催化剂的外表面，属外扩散过程；

②H2和N2从催化剂外表面向内孔扩散，到达催化剂微孔，属内扩散过程； ③扩散到内孔的H2和N2气被吸附在催化剂表面上，并被活化，属吸附过程； ④吸附态的H2和N2在催化剂表面上进行反应，经过一系列的中间化合，最后形成吸附态的产物，属表面反应过程；

⑤吸附态的产物NH3从催化剂表面脱附下来，属脱附过程；

⑥脱附的产物从催化剂内孔向催化剂外表面扩散，属内扩散过程；

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⑦产物从催化剂的外表面向主流体中扩散，属外扩散过程。

30、烃类裂解为何采用水蒸汽作稀释剂？

①裂解反应后通过急冷即可实现稀释剂与裂解气的分离，不会增加裂解气的分离负荷和困难。使用其他惰性气体为稀释剂时反应后均与裂解气混为一体，增加了分离困难。

②水蒸气热容量大，使系统有较大热惯性，当操作供热不平稳时，可以起到稳定温度的作用，保护炉管防止过热。

③抑制裂解原料所含硫对镍铬合金炉管的腐蚀。

④脱除结碳，炉管的铁和镍能催化烃类气体的生碳反应。水蒸气对铁和镍有氧化作用，抑制它们对生碳反应的催化作用。而且水蒸气对已生成的碳有～定的脱除作用。

31、裂解气中酸性气体主要有哪些？脱除方法有哪些？

裂解气中的酸性气体主要是CO2，HS和其他气态硫化物。对裂解气分离装置而言，CO2会在低温下结成千冰，造成深冷分离系统设备和管道堵塞，HS将造成加氢脱炔催化剂和甲烷化催化剂中毒。对于下游加工装置而言，当氢气、乙烯、丙烯产品中的酸性气体含量不合格时，可使下游加工装置的聚合过程或催化反应过程的催化剂中毒，也可能严重影响产品质量。因此，在裂解气精馏分离之前，需将裂解气中的酸性气体脱除干净。脱除方法主要有：碱洗法脱除酸性气体；乙醇胺法脱除酸性气。

32、在裂解气的深冷分离流程中，乙烯损失的主要部位有哪几处 冷箱尾气中带出损失、乙烯塔釜液乙完中带出损失、脱乙烷塔釜液C3馏分中带出损失，压缩段间凝液带出损失 33、工业上采用的羰基合成催化剂有哪些？

迄今为止，工业上采用的羰基合成催化剂，其中心原子只有钴和铑。未经改性的羰基钴作催化剂，需要苛刻的反应条件，工业上采用的反应压力高达30MPa。经配体改性后，反应压力可以降低，但催化剂活性下降很多，反应生成醛的选择性亦发生变化，故限制了其应用范围。未改性的羰基铑同样需要高的反应压力，并且产物的区域选择性很差，未能在工业上采用。经配体改性的羰基铑催化剂，反应条件缓和，在催化剂浓度很低的情况下，即有满意的反应速度，产物的化学选择性和区域选择性都大大优越于钴。

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34、选择性氧化反应中致稳气的作用？P247

致稳气是惰性的，能减小混合气的爆炸限，增加体系安全性；具有较高的比热容，能有效地移出部分反应热，增加体系稳定性。

35、烃类裂解为何采用水蒸汽作稀释剂？ P75 36、绿色化学定义？

环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，在化学产品的设计、制造和应用中避免和减少对人类健康和生态环境有毒有害物质的使用和产生。

37、绿色化学工艺的途径和手段？

指在绿色化学基础上开发的从源头上阻止环境污染的化学工艺。该工艺的建立和开发的指导思想是采用“原子经济”反应，即原料中每一个原子都转化成产品，不产生任何废物和副产品，实现废物的“零排放”，也不采用有毒有害的原料，催化剂和溶剂，并生产环境友好的产品。 。过程绿色化。产品绿色化 38、裂解气出口急冷操作的目的？

裂解炉出口的高温裂解气在出口高温条件下将继续进行裂解反应，由于停留时间的增长，二次反应增加，烯烃损失随之增多。为此，需要将裂解炉出口高温裂解气尽快冷却，通过急冷以终止其裂解反应。当裂解气温度降至650℃以下时，裂解反应基本终止。急冷有间接急冷和直接急冷之分。

39、参考有关工艺流程图，简要回答问题

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1）为何采用二段压缩？

2）13#合成塔是何种形式的合成塔？ 3）惰性气体含量对平衡氨浓度有何影响？ 4）温度对合成氨有何影响？

5）简述此工艺中能量是如何充分合理利用的。

40、下图为氧气法生产环氧乙烷的工艺流程，请回答下列问题：

1）该流程可分为哪几个工序?

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2）该法安全生产的关键部分是什么? 采取了哪些安全措施? 3）5, 6设备各起何作用? 何者操作压力高，何者操作温度高? 4）氧气法和空气法为何均不采用流化床反应器

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41、原子经济性和原子利用率的定义是什么？请根据定义计算丙烯与过氧化氢环氧化合成环氧丙烷的原子经济性。P411

42、几类化学反应的原子经济性？P411-414

重排反应。加成反应，取代反应，消除反应，氧化反应，

43、生物技术生产大宗化学品的典型产品有哪些?并简述其生产工艺。P383-384 燃料乙醇，丙烯酰胺，聚乙酸，1-3丙二醇等。

44、如何认识生物技术生产大宗化学品的优势与不足。 45、生物技术生产大宗化学品过程中涉及哪些方面的技术，如何认识各项技术的作用与地位?

46、试比较生物催化剂与化学催化剂的异同。

生物催化剂：游离的或固定的细胞或酶的总称，在反应过程中起催化剂作用。生物催化剂包括生物体和酶类，具有高效性和高选择性，易于催化得到较纯的产品，可减少废物排放。

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质制合成气的装置、气化剂与煤气化过程相似。原料结构、性质、状态相近，采用的加工方法也相似，所采用的设备也相似。

第六章 加氢与脱氢

1、工业合成氨过程和甲醇合成过程都有较大的气体循环量，为什么？理论上，有那些措施可以减少气体循环量？ 答：两个过程都是放热反应，可逆平衡反应，而且在反应温度下平衡转化率较低，大量气体原料未转化，必须循环使用，所以造成气体循环量大。 理论上减少气体循环量的办法：1、两个反应均为气体体积减小的反应，采用加压的方法可以提高转化率，减少未转化气体；2、两反应均为放热反应，采用低温反应有利于提高转化率，降低气体循环量，但必须采用高活性催化剂；3、合理的工艺条件，如：物料比、气速等可以减少气体循环量；4、高效的产物分离，也可降低气体循环量。

2、合成氨塔使用过程中，催化剂失活的可能原因有那些？如何解决？

答：催化剂失活的原因有：1、晶粒长大，2、催化剂中毒。晶粒长大必须更换催化剂，催化剂中毒，暂时中毒可以再生，永久中毒必须更换催化剂。

3、理论上，工业加氢与脱氢可以采用同种催化剂，但实际生产中却使用两种不同类型的催化剂，原因是什么？

答：工业加氢用通常用金属催化剂，脱氢过程用金属氧化物催化剂，金属催化剂活性高，氧化物催化剂活性相对低。但脱氢过程中容易生碳，所以通常采用水蒸气为稀释剂消碳，但金属催化剂通常对水蒸气不耐受，所以脱氢过程一般采用氧化物催化剂。脱氢反应温度高,金属氧化物耐热性能好.

4、合成氨过程中，产品氨分离的方法为冷凝分离。你还有什么分离方法的建议？ 答：1、低温溶剂吸收、2、吸附剂、3、膜分离、4、酸性吸收剂等

5、乙苯催化脱氢制苯乙烯过程，比较采用（1）水蒸汽（2）氢气（3）氮气作为稀释气体的优劣，排序并简单说明原因。

答：1、乙苯催化脱氢制苯乙烯过程，是一个气体体积增大的反应，加入稀释气体，降低气体分压，有利于平衡向产物方向移动；2、乙苯制苯乙烯是在高温下的催化脱氢反应，结焦、生碳严重，采用稀释气体有利于减少上述副反应的发生，提高催化剂使用寿命。 理论上，（1）水蒸汽（2）氢气（3）氮气都可作为乙苯脱氢过程的稀释剂。但氢气是脱氢过程的产物，作为稀释气体，会降低平衡转化率，而且氢气使用有安全问题；氮气为惰性气体，但无消碳作用；水蒸气的热容大，安全，且对焦、碳等具有消除作用，是较好的稀释气体。所以：（1）水蒸汽》（3）氮气》（2）氢气。

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第七章 选择性氧化

1、工业氧化过程，选择性低，难于控制的原因是什么？

答：1、工业氧化过程中多数反应为自由基反应过程，反应中间体活性高，反应机理复杂，可能的反应途径多， 副产物种类多。氧化过程为串联过程，容易形成不同氧化成都的产物。

2、催化氧化过程的机理、历程研究不明确，所以有针对的解决问题的方法较少。

3、氧化过程强放热、过程安全问题突出，所以也导致对工艺条件的诸多限制，不利于反应过程的优化。

2、工业氧化过程中的致稳气的作用是什么？常用的种类有那些？各种致稳气使用的优缺点是什么？

答：工业氧化过程的致稳气有：氮气、二氧化碳、甲烷。氮气成本低，热容相对小；甲烷热容大，可以缩小爆炸范围，减少爆炸强度；二氧化碳，反应中的副产物，无需外加。

第八章 羰基合成

1、结合丙烯氢甲酰化合成丁醛过程，说明催化剂的结构、性能改进是如何推动该工业过程的发展？ 答：氢甲酰化过程采用的催化剂发展了三种类型：1、羰基钴、2、膦配体羰基铑、3、磺基膦配体羰基铑。

羰基钴催化剂，活性低，需高温高压条件，催化剂用量大，需回收，对设备有磨损，正/异构比例低；膦配体羰基铑，活性高，低温低压操作，催化剂回收工序多，难度较大，催化剂成本高、流失大，正/异构比例高；磺基膦配体羰基铑，活性高，低温低压，产物分离简单，催化剂回收方便，流失少，正/异构比例高。

2、羰基合成乙酸过程中加入碘化物的作用是什么？常用的碘化物种类有那些？

答：碘化物为羰基化过程的催化剂。常用碘化物有：1、碘化氢，2、碘甲烷，3、碘单质。

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第九章 氯化

1、二氯乙烷热裂解过程副反应较多，请从反应机理入手，提出减少副反应的建议。

答：二氯乙烷热裂解反应中的副反应包括：异构化、芳构化、聚合、C-C键断裂、生碳等。二氯乙烷热解的主反应为自由基反应，可以采用1、适宜的反应温度；2、采用光催化或加入引发剂；3、采用适宜催化剂等方法提高主反应选择性。

2、丙烯用氯气氯化的可能产物有那些？ 若目的产物为α-氯丙烯，你有何措施提高目的产物的选择性？（20分）

答：丙烯氯气氯化的可能产物有：加成氯化产物、热氯化产物、多氯化产物、氯热解产物。 1、α-氯丙烯的生成为热促自由基反应，高温有利于该反应的发生；2、在丙烯氯化的所有产物中，α-氯丙烯的氯含量最低，所以低氯：丙烯比有利于其生成；3、强化混合效果有利于减少多氯产物的生成，并使反应过程稳定、安全；4、减少接触时间有利于降低多氯化串联反应的发生。 提高α-氯丙烯的选择性的方法：1、提高反应温度；2、低氯摩尔比；3、强化丙烯与氯气的混合；4、减少气体接触反应时间。

第十章 生物质转化与利用

1、生物柴油的生产方法有那些并简单介绍这些方法的工艺。

答：生物柴油的生产方法，分为物理法、化学法。物理法包括：直接混合，动植物油脂与石化柴油直接混合，微乳液法，利用乳化剂将动植物油脂与石化柴油混合；化学方法包括：热裂解法，热化学方法将油脂裂解变成小分子化合物，酯交换法，利用甲醇、乙醇与甘油交换得到小分子化合物。

2、简单介绍生物柴油合成的酸催化、碱催化、生物催化和超临界法的基本化学过程，并比较这些方法的优缺点。

答：生物柴油的生产采用动植物油脂与低级醇发生酯交换反应制备。酸催化法：采用质子酸、Lewis酸、固体氧化物等酸性催化剂；碱催化法：采用无机碱、固载无机碱等碱性催化剂；生物催化采用的催化剂是改造后的脂肪酶；超临界法不用催化剂，在低级醇的超临界条件下，直接进行酯交换。

CH3OFatty acidH2COFatty acidH2COH 酯交换HCOFatty acid+CH3OH or CH3CH2OHor+HCOH H2COFatty acidH2COHCH3CH2OFatty acid

分子量大 常温为固态、半固态或粘稠液体分子量将为原来的1/3常温液态、沸点与柴油接近 18

催化剂 超临界法 生物催化法 化学催化法 无 酶 酸、碱 反应条件 30-60℃,常>300℃，>10MPa 压 需有机溶剂：醇 需有机溶5-10 min 剂：醇 1-20 h ≥ 98% 很低 ≥ 88% 一般 40-80℃,常压 需有机溶剂：醇 1-20 h ≥ 95% 酸值不高于1mg KOH/g油；水分含量低于0.005% 有 产率 原料要求 皂化产物 产物分离方法

无 无 静置分层 过滤 中和、离心、水洗 反应器结构

1、可逆放热反应过程中采用的反应器设计中，工业上有什么方法控制反应温度与最优操作温度接近？

答：可逆放热过程：随反应进行温度不断提高，而过程的平衡收率随温度上升而降低。工业上采用分步冷却的方法使反应温度与最优操作温度接近，冷却方式包括：直接冷却和间接冷却。

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一、 简答题

1. 化学工业按生产的产品分类可分为那几大类？ 答：化学工业按产品分类可分为如下几大类： （1） 无机化学工业。 （2） 有机化学工业 （3） 精细化学品工业 （4） 高分子化学工业 （5） 生物化工工业。

2. 化学工业的主要资源包括那些？

答：化学工业的主要资源包括：无机化学矿，石油，煤，天然气，生物质，再生资源，空气和水等。

3. 烃类热裂解产物中的有害物质有哪些？存在哪些危害？如何脱除？ 答：

烃类热裂解产物中的有害物质包括：硫化氢等硫化物，二氧化碳，炔烃和水。 硫化氢的危害：硫化氢会腐蚀设备和管道，使干燥的分子筛的寿命缩短，使脱炔用的加氢催化剂中毒并使烯烃聚合催化剂中毒。

二氧化碳的危害：在深冷分离裂解气时，二氧化碳会结成干冰，堵塞管道及设备，影响正常生产；对于烯烃聚合来说，是烯烃聚合过程的惰性组分，在烯烃循环时造成积累，使烯烃的分压下降，从而影响聚合反应速度和聚合物的分子量。

炔烃的危害：炔烃使乙烯和丙烯聚合的催化剂中毒。

水的危害：在深冷分离时，温度可达-100℃，水在此时会结冰，并与甲烷，乙烷等形成结晶化合物（CH4·6H2O，C2H6·7H2O，C4H10·7H2O），这些结晶会堵塞管道和设备。

脱除方法：硫化氢和二氧化碳用氢氧化钠碱液吸收来脱除；炔烃采用选择性加氢法来脱除。水采用分子筛干燥法脱除。 4. 简述芳烃的主要来源。 答：芳烃的主要来源有：

（1） 从煤焦化副产煤气所得粗苯和煤焦油中提取； （2） 从催化重整汽油中提取；

（3） 从烃类热裂解制乙烯所得裂解汽油中提取； （4） 轻烃芳构化和重芳烃轻质化制芳烃。 5. 举例说明芳烃转化催化剂有哪些？ 答：芳烃转化所用催化剂包括：

（1） 酸性卤化物，如：AlCl3、AlBr3、BF3等路易斯酸。

（2） 浸渍在载体上的质子酸，如：载于硅藻土或硅胶等载体上的硫酸、磷酸及

氢氟酸等。

（3） 浸渍在载体上的路易斯酸，如载于γ-Al2O3上的AlCl3、AlBr3、BF3、FeCl3、

ZnCl2、TiCl4等。

（4） 混合氧化物催化剂，如SiO2-Al2O3等。

（5） 贵金属-氧化硅-氧化铝催化剂，如Pt/ SiO2-Al2O3等。

（6） 分子筛催化剂，如经过改性的Y型分子筛、丝光沸石和ZSM系列分子筛

等。

6. 工业上生产合成气的方法有哪些？其中哪种方法投资和成本最低？ 答：工业上生产合成气的方法有：

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答：丙烯低压氢甲酰化法合成正丁醛；正丁醛缩合制辛烯醛；辛烯醛加氢制2-乙基己醇

88.丙烯低压氢甲酰化法生产丁辛醇的工艺有什么优缺点？ 答： 主要优点如下：

(1)由于低压法反应条件缓和，不需要特殊高压设备，也不需要特殊材质，耗电少，操作容易控制，工作人员少，操作和维修费用少。

(2)副反应少，正/异醛比率高达12～15:1，高沸点产物少，而且没有醇生成，产品收率高，原料消耗少。

(3)催化剂容易分离，利用率高，损失少，虽然铑比较昂贵，但仍能在工业上大规模使用。 (4)污染排放物非常少，接近无公害工艺。

低压法的主要不足是：作为催化剂的铑资源稀少，价格十分昂贵。此外，配位体三苯基膦有毒性，对人体有一定的危害性，使用时要注意安全。

89.氢甲酰化反应有哪些进展？

答：低压氢甲酰化法生产(丁)辛醇有许多优越性，但因为铑价格昂贵，催化剂制备和回收复杂等因素，目前正在从开发新催化剂体系和改进工艺两个方面加以改进。

90. 什么叫氯化？烃类的氯化产品用途:

答：在化合物分子中引入氯原子以生产氯的衍生物的反应过程统称为氯化。 烃类的氯化产品用途：P347.348

91. 氯化反应主要有哪几类？ 答：1.加成氯化 例如：

CH2=CH2+Cl2 ---> ClCH2CH2Cl C2H2+HCl ------> CH2=CHCl

CH3CH=CH2+HOCl ----> CH3-CH-CH2 | | OH Cl 2.取代氯化 例如：

CH4+Cl2 -----> CH3Cl + HCl

CH3CH=CH2+Cl2----->CH2CH=CH2+HCl | Cl

C6H6+Cl2 -----> C6H5Cl + HCl 3.氧氯化 例如：

2CH2=CH2+4HCl+O2 2Cl-CH2-CH2-Cl+2H2O 2C6H6+2HCl+O2 -----> 2C6H5Cl+2H2O

氯化反应所用到氯化剂有:

常用：Cl2、HCl、HOCl(即Cl2+H2O)； 不常用：COCl2、SO2Cl2、PCl5、PCl。

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92. 主要的氯化方法有哪几种？

答：按促进氯化反应的手段分，工业上采用的氯化方法，主要有下列三种： (1)热氯化法

定义：以热能来激发氯分子，使其解离成氯自由基，进而与烃类分子发生反应，而生成各种氯衍生物。

例如：甲烷氯化制取甲烷氯衍生物； 丙烯氯化制取２-氯丙烯等。 (2)光氯化法

定义：以光子来激发氯分子，使其解离成氯自由基，进而与烃类分子发生反应，而生成各种氯衍生物，实现氯化反应。

光氯化反应是在液相中进行，反应条件比较缓和。 例如：

二氯甲烷在紫外线照射下，氯化生成三氯甲烷和四氯化碳； 苯在紫外线照射下，氯化生成“六六六”等。_ 光氯化法可用于加成氯化，也可以用于取代氯化。 (3)催化氯化法

定义：催化氯化法是利用催化剂，以降低反应活化能，促使氯化反应的进行。 催化氯化法分为：

均相催化氯化和非均相催化氯化； 催化剂：金属卤化物；例如：

FeCl3、CuCl2、AlCl3、TiCl3、TiCl5、HgCl2等。 初此之外，还有：催化光氯化法等。

有的氯化反应不需要采用上述促进方法。

93. 什么叫均相催化氯化法和非均相催化氯化法？

答：均相催化氯化法是将催化剂溶于溶剂中，然后进行氯化反应。 例如：乙烯与氯加成，制备二氯乙烷；

非均相催化氯化法是将催化剂的催化活性组份载于活性炭、浮石、硅胶、氧化铝等载体上，形成固体催化剂，然后进行氯化反应。 例如：苯氯化制备氯苯；

乙炔与氯化氢加成制备氯乙烯； 乙烯氧氯化制备二氯乙烷等。

94. CH4氯化反应有什么特点？

答： 要使氯化反应能顺利进行，氯与甲烷必须进行充分混合，以避免局部过高，同时温度分布需保持均匀，不使有局部过热现象发生。甲烷热氯化反应温度较高（400摄氏度左右）反应过程中不仅有大量热量放出，且有大量强度腐蚀性氯化氢气体产生。反应器材质必须能耐酸。工业上是采用绝热式反应器，反应释放的热量是由大量过量的甲烷带出。

95. 温度对烯烃的加成氯化反应和取代氯化反应有什么影响？ 答：异构烯烃：一般只发生取代反应；在低温下（<-40℃），才能发生加成氯化反应。 正构烯烃：温度低时：与氯发生加成氯化反应； 温度高时：与氯发生取代氯化反应。

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96. 乙烯与氯液相加成合成1,2-二氯乙烷的方法有那两种？低温法有什么缺点？高温法有什么优点？

答：低温氯化法，高温氯化法。 低温氯化法的缺点： (1)反应热没有利用

(2)反应产物要经过水洗，才能除去带出的催化剂 (3)洗涤水需要经过汽提，以回收带出的产物 (4)能耗比较大

(5)催化剂损失比较大，需要经常补充催化剂 (6)有大量污水产生，需要进行污水处理。 高温氯化法的优点：

(1)产物二氯乙烷收率高；

(2)反应热能得到利用：可以作为精馏塔塔底再沸器的热量； (3)过程中没有污水排出； (4)不需要补加催化剂； (5)能耗低；

(6)原料利用率接近99%；

(7)二氯乙烷纯度超过99.99%。

97. 氯乙烯的生产方法有哪几种？

答：乙炔气相加氯化氢合成氯化氢；平衡氧氯化法生产氯乙烯

98. 乙炔与HCl的摩尔比对催化剂的活性和反应选择性有什么影响？应当控制它们的摩尔比是多少？

答：C2H2/HCl的摩尔比对催化剂的活性和反应选择性的影响：

当C2H2/HCl的用量比大的时候，过量的C2H2会与催化剂的活性组份HgCl2作用，生成1,1-二氯乙烯，并使活性组份HgCl2转化为Hg2Cl2或者析出Hg ： C2H2+2HgCl2 ClCH=CHCl+Hg2Cl2 C2H2+HgCl2 ClCH=CHCl+Hg

Hg2Cl2和Hg没有催化作用，从而使催化剂的活性下降。因此C2H2/HCl的摩尔比不宜过大。

但C2H2/HCl的摩尔比太小，也会降低反应选择性，因为过量的HCl会与氯乙烯进一步发生加成反应，而生成1,1-二氯乙烷：

CH2=CHCl + HCl ----> CH3CCl2

一般采用HCl略为过量，C2H2/HCl=1:1.05～1.1。

99. 电石乙炔法生产氯乙烯有什么优缺点？

答：优点：(1)技术成熟；(2)流程简单；(3)副反应少；(4)产品纯度高。 缺点：(1)能消耗大：生产电石，要消耗大量电能； (2)Hg（汞）催化剂有毒，不利于劳动保护。

100. 什么叫氧氯化反应？ 答：P356

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101. 氧氯化反应催化剂有哪三种类型？

答：金属氯化物；双组份催化剂；多组分催化剂

112. 乙烯氧氯化反应过程中的主要副反应有哪三种类型？ 答：1.乙烯的深度氧化

C2H4 + 2O2 ----> 2CO + 2H2O C2H4 + 3O2 ----> 2CO2 + 2H2O

2.生成副产物1,1,2-三氯乙烷和氯乙烷 CH2=CH2 + HCl ----> CH3CH2Cl ClCH2CH2Cl-->CH2=CH-Cl+HCl CH2=CH-Cl+HCl+O2--->ClCH2CHCl2 3.其它氯衍生物副产物的生成 还有少量副产物生成，例如：

三氯甲烷、四氯化碳、氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷、顺式-1,2-二氯乙烯等。 这些副产物的总量仅为1,2-二氯乙烷生成量的1%以下。

113. 影响乙烯氧氯化反应的条件主要有哪几个？

答：反应温度；反应压力；配料比；原料气纯度；停留时间

114. 固定床反应器有什么缺点？有什么改进措施？ 答：原因：氧氯化反应是强放热反应；

固定床传热比较差，容易产生局部温度过高，而出现热点；

结果：使反应选择性下降，催化剂的活性下降，催化剂寿命缩短。 固定床反应器改进措施：

目的：为了使催化剂床层温度分布比较均匀；

措施：采用三台固定床反应器串联，氧化剂空气或氧按一定比例，分别通入３台反应器。 结果：每台反应器中的物料氧的浓度都比较低，使反应不至于太剧烈；可以减少完全氧化副反应的进行；温度分布比较均匀；而且也能保证混合气体中氧浓度在可燃范围以下，有利于安全操作。

115. 与空气氧氯化法相比，氧气氧氯化法有什么优点？

答：(1)催化剂床层温度分布好，热点温度低；催化剂床层温度分布比较好，热点温度比较低或者不显著，有利于保护催化剂的稳定性;

(2)1,2-二氯乙烷的选择性比较高，HCl的转化率也比较高；

(3)排出系统的废气少，只有空气氧化法的1～5%，或者更少，且可以进一步用于氯化。 (4)氧气氧氯化法乙烯浓度高，有利于提高1,2-二氯乙烷的生成速度和催化剂的生产能力。 (5)氧气氧氯化法，不需要采用溶剂吸收、深冷等方法，回收1,2-二氯乙烷，因此流程比较简单，设备投资费用比较少。

116. 写出平衡氧氯化法生产氯乙烯的三步主要反应方程式和总反应方程式？ 答：2CH2=CH2+2Cl2---->2ClCH2CH2Cl

2CH2=CH2+4HCl+O2-->2ClCH2CH2Cl+2H2O 4ClCH2CH2Cl----->4CH2=CHCl+4HCl

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总反应式:4CH2=CH2+2Cl2+O2-->4CH2=CHCl+2H2O

117. 影响1,2-二氯乙烷裂解反应的条件有哪几个？

答：原理纯度；裂解温度；停留时间；结焦；裂解炉本身结构；裂解反应压力；温度和压力补偿

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