有机化工课程习题答案

课程习题答案第一章概述1、可以通过哪些方法获得乙烯？目前哪些工业过程生产乙烯？（查资料）2、目前生产乙烯的主要原料有哪几种？答：乙烷、丙烷、轻烃、石脑油、AGO等。3、液体原料的哪些物性指标可以反映该原料的裂解特性？答：H/C比、密度、平均沸点、PONA值、BMCI、特性因数K。4、裂解原料的分子结构与裂解产物有什么关系？答：直链烷烃有利于产生乙烯；异构烷烃有利于产生丙烯；环烷烃有利于产生丁二烯；原料中的芳环结构保持稳定，是芳烃的主要来源。第二章乙烯生产的原料5、何谓裂解的“一次反应”和“二次反应”？答：“一次反应”指裂解过程中生成目的产物（烯烃）的反应；“二次反应”指以烯烃为原料的反应（消耗烯烃的反应）。6、用反应的吉布斯函数变化说明“脱氢反应”和“断链反应”的热力学差异。答：“脱氢反应”的吉布斯函数变化的绝对值小于40kJ/mol,在热力学上被认为是可逆的；“断链反应”的吉布斯函数变化的绝对值大于40kJ/mol,在热力学上被认为是不可逆的。7、试根据自由基链反应机理，预测正丁烷在1000℃的一次裂解产物分布。答：总反应式：或8、写出由转化率表示的裂解一次反应动力学的积分式。答：9、简述高温短停留时间的含义。答：裂解反应温度愈高，乙烯收率最高点所对应的最佳反应时间愈短。第三章烃类裂解反应10、烃类裂解过程有哪些特点？答：1）高温下进行反应；2）大量供热；3）反应物料迅速升温、迅速降温（急冷）；4）在原料烃中配入水蒸气作为稀释剂。11、裂解气离开急冷锅炉的温度是根据什么因素而确定的?答：裂解气离开急冷锅炉的温度应高于裂解气的露点。12、什么是“最佳停留时间”？答：在一定温度下，乙烯收率达到最高点所对应的停留时间被称为“最佳停留时间”。13、裂解深度有几种表示方法？答：1）原料转化率α2）甲烷收率3）乙烯收率4）裂解汽油中的H/C比5）裂解深度函数（S）6）动力学裂解深度函数（KSF）等。14、指出提高裂解炉热效率的途径，目前先进裂解炉的热效率是多少？答:提高燃料、助燃空气、雾化蒸汽的温度可以提高热效率；降低烟气温度、改善炉墙保温、在保证燃烧完全的情况下尽量降低空气过剩系数，均可以提高热效率。目前裂解炉的热效率为92％－94％。第四章乙烯生产装置15、裂解气压缩过程为什么采用多级压缩，其分级原则是什么？答：根据裂解气的热力学性质，精馏分离系统的压力确定为3.7MPa左右，而裂解气的化学性质则要求压缩机出口温度不能过高，以防止烯烃、主要是二烯烃在高温下聚合，一般出口温度应低于100oC。因压缩机出口温度随压缩比的增大而升高，所以控制压缩比就可以控制压缩机出口温度。这一因素决定了压缩比约为2，所以，要将裂解气的压力从0.1MPa提高到3.7MPa，必须采用多级压缩。16、写出NaOH法脱酸性气的反应式，画出碱洗的原理流程图。答：化学反应分两种情况：NaOH过量和NaOH消耗完。1）当NaOH过量时：2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O2NaOH+H2S→Na2S+2H2O2）当NaOH消耗完后：2Na2S+CO2+H2O→Na2CO3+2NaHSNa2S+H2S→2NaHS3）当Na2S消耗完后：Na2CO3+CO2+H2O→2NaHCO3Na2CO3+H2S→NaHCO3+NaHS（终态）碱洗的原理流程图:17、写出乙醇胺脱酸性气的反应式。答：乙醇胺脱酸性气的反应式：1）脱H2S：2）脱CO2：以上反应均可逆，当温度为25~40oC时，反应向右进行，发生吸收，当温度大于105oC时，反应向左进行，进行解吸。18、裂解气为什么需要干燥脱水，干燥的原理什么？答：裂解气的分离是在低温和深冷条件下进行的，如果裂解气中含有水分，就会导致结冰、生成烃水合物，如CH4?6H2O、C2H6?7H2O等。冰或水合物凝结在管壁，增加动力消耗，堵塞管道和设备。干燥的原理是采用分子筛对水分的选择吸附。19、画出顺序分离流程。