1、 自由基连锁反应分为链引发、链传递、______三个阶段。
2、 目前工业上芳烃主要来自______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。
3、 在烃类热裂解生产乙烯中，工业上利用______的影响效应来调节产物中乙烯／丙烯的比
例。
4、 在裂解气分离过程中，加氢脱乙炔工艺分为______、______两种。
5、 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______而成，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。 6、 目前工业上分离对、间二甲苯的方法主要有：______、______和______。 7、 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）
______。
8、 烃类热裂解适宜的操作条件：______、______和______。 9、 石油芳烃分离过程分为：______、______和______。 10、 甲烷水蒸气转化过程应该采用的操作条件：______、______和______。 二、选择题（每题2分，共10分） 1、（ ）产量往往标志着的一个国家基本有机化学工业的发展水平。
A、甲烷 B、乙烯 C、苯 D、丁二烯
2、加氢脱乙炔过程中，设在（ ）前进行加氢脱炔的叫前加氢。
A、脱甲烷塔 B、脱乙烷塔 C、脱丙烷塔 D、脱乙烯塔 3、在裂解分离系统中，能量回收的三个主要途径：（ ）、初馏塔及其附属系统回收的低能位能量、烟道气热量。
A、急冷换热器 B、中间冷凝器 C、中间再沸器 D、原料预热器 4、原料的K值越 ，乙烯的收率越 。（ ）
A、小 不变 B、小 高 C、大 高 D、大 低 5、合成气中H2与（ ）的比值随原料和生产方法的不同而异。
A、CO2 B、CO C、N2 D、CO+CO2 三、判断题（每题1分，共10分）
1、生产强度为设备单位特征几何量的生产能力。即设备的单位体积的生产能力，或单位面积的生产能力。（ ）
2、同碳原子数的烷烃C—H键能小于C—C键能，断链比脱氢难。（ ）
3、生产目的产物的乙烯、丙烯的反应属于一次反应，这是希望发生的。所有的二次反应都是不希望发生的。（ ）
4、裂解汽油加氢，第一段加氢的目的是将使容易生胶的二烯烃加氢转化为单烯烃以及烯基芳烃转化为芳烃。（ ）
5、芳烃的歧化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。（ ）
6、在天然气蒸汽转化流程中一段，二段转化炉都需要外部供热。（ ） 7、涉及C1化学反应的工艺过程和技术称为C1化工。（ ）
8、甲醇合成反应热随温度和压力而变，温度越低，压力越高时，反应热越大。（ ）
9、乙苯脱氢反应是可逆吸热反应，温度升高不利于平衡转化率的提高，但有利于反应速率的提高。（ ）
10、裂解原料相对分子质量越小，所需的裂解温度越低。（ ）
四、简答题（每题5分，共20分）
1、简述工业上采用水蒸气作为稀释剂的优点并分析稀释剂加入量确定的原则是什么？
2、为什么一氧化碳变换过程要分段进行，要用多段反应器？段数选定的依据是什么？有哪些形式的反应器？ （
3、一氧化碳变换的反应是什么？影响该反应的平衡和速率的因素有哪些？如何影响？为什么会存在最佳的反应温度？最佳反应温度和哪些因素有关？
4、芳烃的主要来源及主要生产过程
五、分析计算题（20分）
确定正戊烷在900℃条件下进行裂解反应，已知氢原子与自由基反应的相对速度：伯氢 1、仲氢 1.65、叔氢 5.65。写出自由基反应机理，并预测一次产物分布。
六、流程题（每题10分，共20分）
1、画出以苯和乙烯为原料经乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺流程示意图
2、画出以丁烯为原料，经氧化脱氢生产丁二烯的工艺流程示意图
参考答案 一、填空题
1、链终止 2、 煤高温干馏 3、温度—停留时间 4、前加氢、 后加氢 5、 芳烃缩合 6、低温结晶分离法、络合分离法和模拟移动床吸附分离法。7、影响一次产物分布、影响一次反应对二次反应的竞争 8、高温、低压、短停留时间 9、芳烃抽提、芳烃分馏、吸附分离 10、适当的高温、稍低的压力、高水碳比 二、选择题
1、B 2、A 3、A 4、C 5、B 三、判断题
1、对 2、错 3、错 4、对 5、对 6、错 7、对 8、对 9、错 10、错 四、简答题
1、简述工业上采用水蒸气作为稀释剂的优点并分析稀释剂加入量确定的原则是什么？ 答：优点：（1）水蒸气热容较大能对炉管温度起稳定作用，在一定程度上保护了炉管；（2）易于从裂解产物中分离，对裂解气的质量无影响；（3）可以抑制原料中硫对合金钢裂管的腐蚀作用；（4）水蒸气在高温下能与裂管中沉积的焦碳反应，起了对炉管的清焦作用；（5）水蒸气对金属表面起一定的氧化作用，形成氧化膜，起一定的保护作用。
原则：加入稀释剂，一方面降低了烃分压，又能保证装置在正压下操作，抑制烃类化合物在炉管壁结焦；另一方面，由于稀释剂的加入，降低了烃类的浓度，使裂解炉的生产能力下降，增加了冷却和分离的负荷。所以，应综合考虑以上两个方面，选择经济最优的稀释比。 2、为什么一氧化碳变换过程要分段进行，要用多段反应器？段数选定的依据是什么？有哪些形式的反应器？
（1）热力学：一氧化碳变换反应是强放热可逆反应，低温度对反应平衡有利。
动力学：反应初期，转化率低，最佳温度高，考虑动力学为主；反应后期，转化率高，最佳温度低，考虑热力学为主。
为了实现初期反应温度高，末期反应温度低，而又是放热反应。只能采用反应过程分段进行或采用多段反应器，中间取热的方法实现。
（2）分段越多，越接近于最佳反应曲线，理论上分段越多CO的变换率越高，但分段太多，将使流程和设备复杂，操作不方便。
合理的分段应该根据原料中CO含量、CO变换率、变换气中CO含量、催化剂活性和装置规模等确定。
（3）中间间接冷却多段绝热反应器，原料气冷激式多段绝热反应器，水蒸气或冷凝水冷激式多段绝热反应器，径向流反应器等。
3、一氧化碳变换的反应是什么？影响该反应的平衡和速率的因素有哪些？如何影响？为什么会存在最佳的反应温度？最佳反应温度和哪些因素有关？ 答：
（1）CO变换反应
主反应：CO+H2O（汽）=CO2+H2
副反应：2CO=C+CO2; CO+3H2=CH4+H2O; CO2+4H2=CH4+2H2O （2）影响反应的平衡和速率的因素：
压力：压力对反应平衡无影响。3.0MPa以下，反应速率正比于压力的平方根， 压力再高，影响不显著。
温度：CO变换是一个可逆的放热反应，低温对反应平衡有利。
反应初期，提高温度，正反应速度加快；反应末期，高温逆反应速度加快,存在最佳反应温
度。
水蒸气：提高H2O/CO对反应平衡和反应速率均有利。水碳比小于4时，提高 H2O/CO，反应速率增长的较快，大于4之后，反应的速率增长不再明 显，一般选用4左右；
（3）CO的变换是一个可逆的放热反应，此类反应存在最佳反应温度； 最佳反应的温度与气体的原始组成、转化率及催化剂有关
4、芳烃的主要来源及主要生产过程 A、主要来源：
（1）煤焦化芳烃：炼焦副产的粗苯、煤焦油
（2）石油芳烃：石脑油催化重整油，烃裂解副产的裂解汽油
轻烃芳构化与重芳烃的轻质化
（3）芳烃间相互转化 B、主要生产过程
粗芳烃生产轻重组分分馏芳烃与非芳抽提分离 芳烃分离芳烃转化
五、分析计算题（20分）
确定正戊烷在900℃条件下进行裂解反应，已知氢原子与自由基反应的相对速度：伯氢 1、仲氢 1.65、叔氢 5.65。写出自由基反应机理，并预测一次产物分布。 一、链引发
CH3－CH2－CH2－CH2－CH3→·C3H7 +·C2H5 CH3－CH2－CH2－CH2－CH3→·C4H9 +·CH3 ·C3H7 → C2H4 +·CH3 ·C4H9 → C2H4 +·C2H5 ·C2H5 → C2H4 +·H 二、链增长
1、判断反应途径
n =5，为奇数，途径 =（n＋1）/2 = 3，有三个反应途径。 2、甲基自由基·CH3夺取戊烷分子中的伯氢原子。
·CH3 ＋CH3－CH2－CH2－CH2－CH3→CH4 ＋·C5H11 ·C5H11不稳定，发生分解反应
·CH2－CH2－CH2－CH2－CH3→C2H4 ＋·C3H7 ·CH2－CH2－CH3→C2H4 ＋·CH3
反应结果：C5H12 → 2CH2=CH2 ＋CH4 m=1*6=6
6C5H12 →12CH2=CH2 ＋6CH4
3、氢自由基·H夺取戊烷分子中的仲氢原子。
·
·H＋CH3CH2－CH2－CH2CH3→H2＋CH3－CH－CH2－CH2－CH3
·C5H11不稳定，发生分解反应 ·
CH3－CH－CH2－CH2－CH3→·C2H5 ＋CH3CH=CH2 ·CH2－CH3→ C2H4 +·H
反应结果：C5H12 →CH2=CH2 ＋H2＋CH3CH=CH2 m=1.65*4=6.6
6.6C5H12 →6.6CH2=CH2 ＋6.6H2＋6.6CH3CH=CH2 4、甲基自由基·CH3夺取戊烷分子中的仲氢原子。
·
·CH3 ＋CH3CH2－CH2－CH2CH3→CH4 ＋CH3－CH2－CH－CH2－CH3 ·C5H11不稳定，发生分解反应
·
CH3－CH2－CH－CH2－CH3→·CH3＋CH3－CH2－CH=CH2 反应结果：C5H12 →C4H8 ＋CH4 m=2*1.65=3.3
3.3C5H12 →3.3C4H8 ＋3.3CH4
5、总反应结果：
15.9C5H12→9.3CH4+ 18.6CH2=CH2 + 6.6CH3CH=CH2 + 3.3C4H8 + 6.6 H2 三、链终止
·H＋·H→H2 ·CH3 ＋·CH3 →C2H6 ·H＋·CH3 →CH4 产物分布：
表1一次产物分布表
组分（900℃） mi mi% Mi mi*Mi mi*Mi%
六、流程题
C2H4 18.6 41.89 28 520.8 45.49 C3H6 6.6 14.86 42 277.2 24.21 CH4 9.3 20.95 16 148.8 13.00 H2 6.6 14.86 2 13.2 1.15 C4H8 3.3 7.43 56 184.8 16.14 1、画出以苯和乙烯为原料经乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺流程示意图
循环苯乙苯水干燥塔烷基化闪蒸塔水洗涤塔碱洗涤塔碱液苯塔乙苯塔多乙苯塔苯干燥苯AlCl3溶液乙烯催化剂制备槽废碱液乙苯不凝气苯苯乙烯焦油水蒸气蒸汽过热炉乙苯加热炉反应器冷凝器油水分离器乙苯精馏塔 苯，甲苯精馏塔 苯，甲苯分离塔苯乙烯精馏塔水蒸气水乙苯甲苯焦油
2、画出以丁烯为原料，经氧化脱氢生产丁二烯的工艺流程示意图
去燃烧粗丁二烯正丁稀混合烷基化淬冷塔吹脱塔吸收塔解吸塔油再生塔脱重组分塔预热压缩压缩工艺水空气去污水厂燃料去燃烧去燃烧粗丁二烯丁烯,丁烷甲基乙炔成品丁二烯一级蒸出塔二级萃取精馏塔萃取剂再生塔丁二烯精馏塔一级萃取精馏塔二级蒸出塔脱轻组分塔顺2-丁烯去燃烧
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