《石油化工工艺》习题.docx
《《石油化工工艺》习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《石油化工工艺》习题.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
《石油化工工艺》习题
石油化工工艺习题
一、填空题：
基本有机化学工业是化学工业中的重要部门之一，它的任务是：
利用自然界存在的煤、石油（天1.
然气）和生物质等资源，通过各种化学加工的方法，制成一系列重要的基本有机化工产品。
2、（乙烯）的产量往往标志着一个国家基本有机化学工业的发展。
2.
天然气主要由（甲烷）、乙烷、丙烷和丁烷组成。
3.
天然气中的甲烷的化工利用主要有三个途径之一：
在镍催化剂作用下经高温水蒸气转化或经部分4.
氧化法制（合成气），然后进一步合成甲醇、高级醇、氨、尿素以及一碳化学产品。
石油主要由（碳）氢两元素组成的各种烃类组成。
5.
石油中所含烃类有烷烃、（环烷烃6.）和芳香烃。
自由基连锁反应分为链引发、链传递（链终止）三个阶段。
7.
芳烃指数是用于表征（柴油等重质油）重烃组分的结构特性。
8.
环烷烃热裂解时，侧链烷基较烃环（易于）裂解，长侧链先在侧链中央断裂；环烷脱氢生成芳9.
烃较开环生成烯烃容易。
五碳环较六碳环难于裂解。
芳香烃的热稳定性很高，在一般的裂解温度下不易发生芳环开裂的反应，但可发生两类反应一类10.
芳烃缩合），另一类烷基芳烃的侧链发生断链生成苯、甲苯、二甲苯等反应和脱氢反应。
是（
）、断侧链反应和脱氢反应。
脱氢缩合反应11.芳香烃热裂解的主要反应有：
（
）芳烃。
各类烃热裂解的难易顺序为：
正构烷烃（大于）异构烷烃，环烷烃（大于12.）烯烃的聚合、环化和缩合、烯烃的加氢和脱氢、烃分13.烃类热裂解中二次反应有（烯烃的裂解
解生成碳。
芳烃缩合）而成，生14.结焦与生碳过程二者机理不同，结焦是在较低温度下（＜1200Ｋ＝通过（1200Ｋ）通过生成乙炔的中间阶段，脱氢为稠合的碳原子。
碳是在较高温度下（＞
。
烷烃的Ｋ值最（高，芳烃则反之。
烃原料的ＢＭＣＩ值越）15.正构烷烃的ＢＭＣＩ值最（小）高）。
小，乙烯收率越（轻石脑油、轻柴油）等油品的化学组成特性的一种因素。
特性因素是用作反映（16.
）影响一次产物分布；17.烃类管式裂解生产乙烯裂解温度对产物分布的影响主要有两方面：
（1
（2）影响一次反应对二次反应的竞争）。
（18.烃类热裂解法是将石油系烃类经高温作用，使烃类分子发生（碳链断裂或脱氢）反应，生成分
子量较小的烯烃、烷烃和其它分子量不同的轻质和重质烃。
1．
19.烃类热裂解制乙烯的工艺主要有两个重要部分：
（原料烃的热裂解）和裂解产物的分离。
）和丙烯的反应。
一次反应，即由原料烃类经热裂解生成（乙烯20.
）的等低级烯烃进一步发生反应生成多种产物，二次反应，主要是指一次反应生成乙烯、（丙烯甚至最后生成焦或碳。
）和断链反应。
脱氢反应21.烷烃热裂解的一次反应主要有：
（
分子结构中键能数值的大小）来判断不同烷烃脱氢和断键的难易。
22.从（
容易）；烷烃的相对稳定性随碳烷烃脱氢和断链难易的规律：
同碳原子数的烷烃，断链比脱氢（
。
链的增长降低23.烷烃脱氢和断链难易的规律：
烷烃的相对稳定性随碳链的增长降低；烷烃的脱氢能力与烷烃的分
）断裂。
子结构有关；带支链的烃较直链烃（容易
）热反应。
不论是脱氢反应或是断链反应，都是热效应很大的（吸24.）次反）次反应，减短停留时间有利于（一25.在烃类热裂解生产乙烯中，提高温度有利于（一应。
（次反应对次反应的相对反应速率。
26.在烃类热裂解生产乙烯中，降低烃分压有利于增大
）一，二
温度—停留时间）的影响效应来调节产物中乙烯／丙27.在烃类热裂解生产乙烯中，工业上利用（
烯的比例。
深冷分离法）和油吸收精馏分离法两种。
28.工业生产上采用的裂解气分离方法，主要有（
离系、压缩和冷冻系统）精馏分29.裂解气的深冷分离过程可以概括为三大部分：
气体净化系统、（
统。
）两种。
后加氢30.在裂解气分离过程中，加氢脱乙炔工艺分为前加氢和（
）塔前进行加氢脱炔的叫前加氢。
加氢脱乙炔过程中，设在脱（甲烷31.在深冷分离裂解气流程中，乙烯损失有四处：
冷箱尾气、乙烯塔釜液乙烷中带出损失、脱乙烷塔32.
）。
釜液C3馏分中带出的损失、（压缩段凝液带出的损失
）回收高能位能量、初馏塔及其33.在裂解分离系统中，能量回收的三个主要途径：
（急冷换热器
附属系统回收的低能位能量、烟道气热量。
急冷换热器）能量回收能产生高能位的能量。
（34.在裂解分离系统中，）为原料裂解制乙烯是目前工业上的主要方法。
35.用（石油烃36.目前，用石油烃为原料裂解制乙烯是主要的工业生产方法，但是生产乙烯的还有其它方法其中有：
由甲烷制乙烯、由（合成气）。
2．
37.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。
裂解气预处理、裂解气分离工业上烃类热裂解制乙烯的主要生产过程是：
原料、热裂解、38.
、产品及联产品。
目前生产乙烯较成熟的工艺技术是管式炉裂解工艺，管式裂解炉的结构包括
三个主要部分，燃烧器对流段和辐射段组成的炉体，炉体内由耐高温合金钢制成的炉管
烃类热裂解制乙烯的生产工艺主要由【裂解】和【分离】两部组成。
裂解气的深冷分离流程主要39.
【前脱丙烷分离流程】三种，典型的分离流程是【前分为【顺序分离流程】【前脱乙烷分离流程】脱丙烷分离流程】
40.生产能力是指【一个设备】【一套装置】或【一个工厂】在单位时间内生产的【产品量】或在单位时间内处理的【原料量】；生产强度是指设备的单位特征【几何量】的生产能力，即设备的【单位体积或面积】的生产能力。
41..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
烃类裂解反应机理研究表明裂解时发生的基元反应大部分为自由基反应。
大部分烃类裂解过程包42.
链引发反应是自由基的产生过程；链增长括链引发反应、链增长反应和链终止反应三个阶段。
反应是自由基的转变过程，
二、选择题
）反应，生成分子量较小的烯43.烃类热裂解法是将石油系烃类经高温作用，使烃类分子发生（A烃、烷烃和其它分子量不同的轻质和重质烃。
、叠合、脱氢缩合CD、聚合反应44.A、碳链断裂或脱氢反应B、烷烃脱氢芳构化。
A）烃类热裂解制乙烯的工艺主要有两个重要部分：
原料烃的热裂解和（45.
D、裂解产物的吸附C46.A、裂解产物的分离B、裂解产物的净化、裂解产物的提纯
）和丙烯的反应。
47.一次反应，即由原料烃类经热裂解生成（B
48.A、甲烷B、乙烯D、丁二烯C、丁烯
D）的反应。
49.一次反应，即由原料烃类经热裂解生成乙烯和（、丙烯C、乙烯、丁烯D50.A、甲烷B）的等低级烯烃进一步发生反应生成多种产物，甚D51.二次反应，主要是指一次反应生成乙烯、（至最后生成焦或碳。
52.A、甲烷B、乙烯D、丙烯C、丁烯
）来判断不同烷烃脱氢和断键的难易。
53.从（A
C、支链多少A54.、分子结构中键能数值大小B、碳原子数D、分子结构
烷烃脱氢和断链难易的规律：
同碳原子数的烷烃，断链比脱氢55.；烷烃的相对稳定性随碳链的
3．
增长。
（A）
降低、困难降低增大C、困难56.A、容易D降低B、容易57.烷烃脱氢和断链难易的规律：
烷烃的相对稳定性随碳链的增长；烷烃的脱氢能力与烷烃的
分子结构有关，叔氢最易脱去；带支链的烃较直链烃断裂。
（A）
容易B、降低困难C、增强容易58.A、降低D、增强困难
59.烷烃脱氢和断链难易的规律：
烷烃的相对稳定性随碳链的增长降低；烷烃的脱氢能力与烷烃的分
子结构有关；叔氢最脱去；带支链的烃较直链烃断裂。
（A）
容易DC、难、难难于A、容易容易B、容易难于60.61.环烷烃热裂解时，侧链烷基较烃环裂解，长侧链先在侧链断裂；环烷脱氢生成芳烃较开
环生成烯烃容易。
五碳环较六碳环难于裂解。
（B）
中央D、难于、难于中央末端B、容易中央CA62.、容易63.环烷烃热裂解时，侧链烷基较烃环容易裂解，长侧链先在侧链中央断裂；环烷脱氢生成芳烃较开
环生成烯烃。
五碳环较六碳环裂解。
（B）
容易、困难难于DB、容易难于C64.A、容易、困难容易65.芳香烃的热稳定性很高，在一般的裂解温度下不易发生芳环开裂的反应，但可发生两类反应一类
是（A），另一类烷基芳烃的侧链发生断链生成苯、甲苯、二甲苯等反应和脱氢反应。
66.A、芳烃脱氢缩合B、芳构化反应C、烷基化反应D、脱烷基反应
67.各类烃热裂解的难易顺序为：
正构烷烃异构烷烃，环烷烃芳烃。
（A）
小于DC、小于、小于大于68.A、大于大于B、大于小于69.烃类热裂解中二次反应有（D）、烯烃环化和缩合、烯烃的加氢和脱氢、烃分解生成碳。
70.A、芳烃缩合B、芳构化反应C、烷基化反应D、烯烃的裂解
71.烃类热裂解中二次反应有烯烃的裂解烯烃的聚合、（C）、烯烃的加氢和脱氢、烃分解生成碳。
72.A、芳烃缩合B、芳构化反应C、烯烃环化和缩合D、烯烃的裂解
73.结焦是在温度下（＜1200k）通过而成。
（A）
乙炔脱氢稠合D、较低乙炔脱氢稠合C、较高74.A、较低B芳烃缩合、较高芳烃缩合
75.生碳是在温度下（＞1200k）通过生成的中间阶段，脱氢为稠合的碳原子。
（C）
乙炔D、较低芳烃C、较高乙炔、较高76.A、较低芳烃B
77.自由基连锁反应分为链引发、链传递（B）三个阶段。
78.A、链缩合B、链终止C、链增长D、链裂解
79.（B）是用于表征柴油等重质油馏分油中烃组分的结构特性。
4．
80.A、PONAB、芳烃指数C、特性因数D、原料含烃量
81.正构烷烃的BMCI值最，芳烃最。
（A）
小、大大、小小C、大D82.A、小大B83.烃原料的BMCI值越，乙烯收率。
（A）
低、低高不变C、高D84.A、低高B、高85.烷烃的K值最，芳烃最。
（D）
小DC、大、大大86.A、小大B、小小
87.原料的K值越，乙烯的收率越。
（C）
低DC、大、大高A、小不变B、小高88.
89.烃类管式裂解生产乙烯裂解温度对产物分布的影响：
温度，乙烯、丙烯收率。
（A
）
提高D、降低、降低不变提高B、提高降低C90.A、提高91.控制短的停留时间。
可以二次反应的发生，乙烯收率。
（D）
提高、降低降低B、提高D降低C92.A、提高、降低提高
93.在烃类热裂解生产乙烯中，工业上利用（A）的影响效应来调节产物中乙烯／丙烯的比例。
94.A、温度—停留时间B、温度—烃分压C、停留时间—烃分压D、原料组成
95.在烃类热裂解生产乙烯中，工业上利用温度—停留时间的影响效应来调节产物中（B）的比例。
96.A、甲烷／乙烷B、乙烯／丙烯C、丙烯／丁烯D、乙烯／甲烷
97.在烃类热裂解生产乙烯中，工业上都是用（A）作为稀释剂。
98.A、水蒸气B、空气C、甲烷D、氮气
99.（C）作为衡量裂解深度的标准。
100.A、PONAB、KC、KSFD、BMCI
101.管式炉裂解的工艺流程实现了高温、停留时间、烃分压的裂解原理。
（A）
低D高C、短、长102.A、短高低B、长103.工业生产上采用的裂解气分离方法，主要有（B）和油吸收精馏分离法两种。
104.A、冷凝法B、深冷分离法C、二次结晶法D、萃取法
105.裂解气的深冷分离过程可以概括为三大部分：
气体净化系统、（A）、精馏分离系统。
106.A、压缩和冷冻系统B、冷凝和汽化系统C、结晶和过滤系统D、溶解和萃取系统
107.在裂解气分离过程中，加氢脱乙炔工艺分为和两种。
（C）
后加氢D、前加氢B、不加氢108.A加氢、不加氢前加氢C后加氢、加氢
5．
109.加氢脱乙炔过程中，设在（A）前进行加氢脱炔的叫前加氢。
110.A、脱甲烷塔B、脱乙烷塔C、脱丙烷塔D、脱乙烯塔
111.加氢脱（A）过程中，设在脱甲烷塔前进行加氢脱炔的叫前加氢。
112.A、乙炔B、乙烷C、丙烷D、乙烯
113.在深冷分离裂解气流程中，乙烯损失有四处：
冷箱尾气、（D）、脱乙烷塔釜液C3馏分中带出的
损失、压缩段凝液带出的损失。
B、乙烷塔釜液C、丙烷塔釜液D、乙烯塔釜液114.A、甲烷塔釜液
115.在裂解分离系统中，能量回收的三个主要途径：
（A）、初馏塔及其附属系统回收的低能位能
量、烟道气热量。
116.A、急冷换热器B、中间冷凝器C、中间再沸器D、原料预热器
117.在裂解分离系统中，（A）能量回收能产生高能位的能量。
118.A、急冷换热器B、中间冷凝器C、中间再沸器D、原料预热器
119.（A）制乙烯是目前工业上的主要方法。
120.A、用石油烃裂解B、甲烷制乙烯C、合成气制乙烯D、乙醇脱水制乙烯
121.醋酸的合成方法主要有（A）和甲醇与一氧化碳低压羰化合成。
122.A、乙醛催化自氧化B、乙烯氧化C、乙烷氧化D、乙炔氧化
123.目前，工业上生产乙醛的主要方法有乙炔在汞盐催化下液相水合法、（A）、丙烷—丁烷直接氧化
法和乙烯在钯盐催化下均相络合催化氧化法四种。
124.A、乙醇氧化脱氢法B、甲醇氧化C、乙烷氧化D、乙炔氧化
125.目前，工业上生产环氧乙烷的主要生产方法是（A）。
126.A、乙烯的环氧化B、乙烃的环氧化C、乙烷的环氧化D、乙醇的环氧化
127.目前，工业上生产环氧乙烷的主要生产方法是乙烯的环氧化，用（C）作为催化剂。
128.A、CuB、ZnC、AgD、Pt
三、简答
129.一碳化学：
就是将含有一个碳原子的化合物（主要是一氧化碳和甲醇）为原料，通过化学加工合
成含有两个或两个以上碳原子的基本有机化工产品的技术。
130.石脑油：
初馏塔塔顶蒸出的轻汽油。
131.合成气：
煤气化的产物，主要成分是一氧化碳和氢。
132.烃类热裂解法：
是将石油系烃类原料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油），经过高温作用，使
6．
烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其他分子量不同的轻质和重
质烃类。
133.一次反应：
即由原料烃类经热裂解生成乙烯和丙烯的反应。
134.、二次反应：
主要是指一次反应生成的乙烯、丙烯等低级烯烃进一步发生反应生成多种产物，甚
至最后生成焦或碳。
135.结焦：
是在较低温度下（＜1200K）通过芳烃缩合而成。
136.生碳：
是在较高温度下（＞1200K）通过生成乙炔的中间阶段，脱氢为稠合的碳原子。
137.PONA：
也叫族组成（各族烃的质量百分数）P——烷族烃，N——环烷族烃，O——烯烃族，A—芳
香族烃。
138.含氢量：
是指原料中氢质量的百分含量。
139.芳烃指数：
简称BMCI，用于表征柴油等重质馏分油中烃组分的结构特性的关联指数。
140.特性因数：
是用作反映石脑油、轻柴油等油品的化学组成特性的一种因素。
141.转化率：
表示参加反应的原料数量占通入反应器原料数量的百分率。
142.选择性：
表示实际所得目的产物量与按反应掉原料计算应得产物理论量之比。
143.收率：
转化为目的产物原料摩尔数与通入反应器原料摩尔数之比。
144.停留时间：
是指物料从反应开始达到某一转化率时在反应器内经历的反应时间。
145.深冷分离法：
是利用裂解气中各种烃的相对挥发度不同，在低温下除了氢和甲烷以外把其余的烃
都冷凝下来，然后在精馏塔内进行多组分精馏分离，利用不同的精馏塔，把各种烃逐个分离出
来。
146.油吸收精馏分离法：
利用溶剂油对裂解气中各组分的不同吸收能力，将裂解气中除氢气和甲烷以
外的其他烃全部吸收下来。
然后用精馏法将各种烃再逐个分离出来。
147.前加氢：
在加氢脱乙炔过程中，设在脱甲烷塔前进行加氢脱炔的流程。
148.后加氢：
在加氢脱乙炔过程中。
设在脱甲烷塔后进行加氢脱炔的流程。
149.制冷：
利用冷剂压缩和冷凝得到冷剂液体，再在不同压力下蒸发，则获得不同温度级位的冷冻过
程。
150.芳烃的歧化：
一般是指两个相同芳烃分子在酸性催化剂作用下，一个芳烃分子上的侧链烷基转移
到另一个芳烃分子上去的反应。
151.烷基转移反应：
是指两个不同芳烃分子之间发生烷基转移的过程。
基芳烃的152.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反应。
7．
153.烷基化剂：
能为烃的烷基化提供烷基的物质。
154.芳烃的脱烷基化：
烷基芳烃分子中与苯环直接相连的烷基，在一定条件下可以被脱去的反应。
155.选择性加氢：
有些加氢反应被加氢的化合物分子中有两个以上官能团，要求只一个官能团有选择
地进行加氢，而另一个官能团仍旧保留。
156.氢蚀：
在高温高压下，氢原子能侵入钢的晶格中，与钢中碳原子化合，生成甲烷。
此甲烷向外扩
散，在晶格中产生应力，晶格结构发生变形，钢硬化变形。
此过程称为氢蚀。
157.氢的爆炸极限：
在氢氧混合物中，当氢的浓度达到一定范围时才可能爆炸，此浓度范围称爆炸极
限。
158.MTBE：
甲基叔丁基醚。
此物质能提高汽油辛烷值，故常作为汽油辛烷值提高的添加剂。
159.氧化脱氢：
一些物质能夺取烃分子中的氢，使其转变为相应的不饱和烃，则氢被氧化，这种类型
的反应都称为氧化脱氢反应。
160.自氧化反应：
能自动加速的氧化反应。
161.引发剂：
能加速自由基生成的物质。
162.抑制剂：
在催化剂中，能提高催化剂的选择性，但降低催化剂的活性的物质。
163.羰化反应：
在有机化合物分子中引入羰基的反应。
164.氯化：
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。
165.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的方法
四、问答题
、1我国乙烯工业概况？
答：
乙烯装置在生产乙烯的同时，副产大量的丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯和二甲苯，成为石
油化工基础原料的主要来源。
世界上约70％的丙烯、90％的丁二烯、30％的芳烃均来自乙烯副产。
以
三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）和三苯（苯、甲苯和二甲苯）总量计算，约65％来自乙烯生产装置。
因此，
乙烯生产在石油化工基础原料生产中占据主导地位，乙烯工业的发展水平是衡量一个国家和地区石油
化学工业发展水平的重要标志。
乙烯工业的快速发展是近15年的事。
现在，我国已建成了燕山、上海、扬子、齐鲁、茂名、大庆、
辽阳、吉林、盘锦、抚顺、兰州，独山子，天津，镇海等以乙烯为龙头的大型石油化工基地，根本改
变了乙烯长期完全依靠进口的历史。
到2009年底，我国乙烯产量1200万吨，居世界第二位，已超越
日本成为仅次于美国的全球第二大乙烯生产国。
、2烃类裂解的反应机理？
8．
答：
自由基反应机理，链引发反应是自由基的产生过程，链增长反应是自由基的转变过程链终止
是自由基消亡生成分子的过程。
断裂C---C键产生一对自由基链引发活化能高
被夺走氢的容易顺序：
伯氢>仲氢>叔氢链增长自由基夺氢自由基分解,活化能不大自由基分解反应是生成烯烃的反应
活化能一般较低链终止两个自由基形成稳定分子的过程自由基分解反应的规律：
自由基分解为碳原子数较少的烯烃的反应活化能较小；自由基中带有未
配对电子的碳原子，若所连的氢较少，就主要分解为氢自由基合同碳原子数的烯烃分子；链增长反应
中生成的自由基碳原子数大于3，还可继续发生分解反应；自由基分解反应直到生成氢自由基、甲基自
由基为止。
、3天然气为原料生产合成气过程有哪些主要反应？
从热力学角度考虑，对反应条件有哪
些要求？
从动力学考虑又有哪些要求？
答
CH?
HO?
CO?
3H422
CH?
2HO?
CO?
4H2242
CO?
HO?
CO?
H222
CH?
CO?
2CO?
2H422
3H2CO＋CH4＋H2O：
甲烷蒸汽转化反应
CO2变换反应CO＋H2O＋H2CO
＋2H2析碳反应CH4C2MPa以上，压力左右。
3.5热力学：
温度800℃以上，水碳比
动力学：
温度（高温使反应速率加快，所以出口残余甲烷含量低。
因加压对平衡的不利影响，更要提高温度来弥补）、压力（在反应初期，增加系统压力，相当于增加了反应物分压，反应速率加快；但到反应后期，反应接近平衡，反应物浓度很低，而产物浓度高，加压反而会降低反应速率，所以从、组分。
化学角度看，压力不宜过高）
、4水蒸气转化法制合成气过程有哪些步骤？
为什么天然气要预先脱硫才能进行天然气-
9．
转化？
有哪些脱硫方法？
答：
和催化转化预先脱硫是为了避免蒸汽转化催化剂中毒。
脱硫方法有干法和湿法。
干法分为吸附法法。
湿法分为化学吸收法、物理吸收法、物理-化学吸收法和湿式氧化法。
、5裂解气出口的急冷操作目的是什么？
可采取的方法有几种，
答：
裂解气出口的急冷操作目的：
从裂解管出来的裂解气含有烯烃和大量的水蒸气，温度为727—
927℃，烯烃反应性强．若任它们在高温下长时间停留，会继续发生二次反应，引起结焦和烯烃的损失，
因此必须使裂解气急冷以终止反应。
急冷的方法有两种，一种是直接急冷，一种是间接急冷。
、6裂解气中要严格控制的杂质有哪些？
这些杂质存在的害处？
需严格控制的杂质有H2S，CO2，H2O，C2H2，CO
升级会员 