câu hỏi và đáp án hóa dầu

Để tách phân đoạn olefin C4 thu được từ các quá trình chế biến dầu mỏmột cáchhiệu quả nhất người ta thường dùng pp nao?vì sao?- Sử dụng pp chưng cất chiết tách với dung môi sau đó kết hợ

Đề 1

1 Parafin thấp phân tử định nghĩa, nguồn thu các phương pháp tách? Phương pháptách parafin thấp phân tử hiệu quả nhất là pp nào? Giải thích

- parafin thấp phân tử là từ C1-C4,C5 dang riêng lẻ

- nguồn thu: khí tự nhiên và khí đồng hành

- pp tách: chưng cất, hấp phụ

- pp hiệu quả nhất: chưng cất vì pp chưng cất dựa vào nhiệt độ sôi khác nhau

có thể tách được 7 cấu tử khác nhau từ C1-C5

2 Hãy nêu vài ứng dụng của Olefin dùng làm nguyên lệu trong CNHD? Liệt kê cácOlefinm được dùng nhiều làm nguyên liệu cho CNHD

- Polime như PVC, PE, PS…

- C1, C2(etylen), C3(probylen) , C4 (iso buten, n-butylen),C5

3 Nguồn thu, các phương pháp sản xuất Olefin thu được từ các quá trình chế biếndầu khí chứa các tạp chất nào? Làm sạch chúng như thế nào?

- Nguồn thu: từ các phân đoạn dầu mỏ nặng

- PP SX: nhiệt phân, carking

- Các tạp chất:

H2O, HC cao phân tử: bằng cách sấy, nén khí nhiều bậc cho qua vật liệu rây phân tử

H2S, CO2 : loại bằng kềm

Axetylen: Hydro hóa chọn lọc

4 Tách cấu tử olefin ra khỏi hh olefin(thu được từ các quá trình chế biến dầu mỏ)như thế nào?

- C2 Etylen :chưng cất nhiệt độ thấp

5 Để tách phân đoạn olefin C4 (thu được từ các quá trình chế biến dầu mỏ)một cáchhiệu quả nhất người ta thường dùng pp nao?vì sao?

- Sử dụng pp chưng cất chiết tách với dung môi sau đó kết hợp với H2SO4 đậm đặc vì các cấu tử có nhiệt độ sôi không khác nhau nhiều nên bình thường không tách đc, nên người ta cho dung môi vào và dựa vào cấu tạo tách bằng H2SO4

2 Hãy nêu vài ứng dụng của HC thơm dùng làm nguyên liệu trong CNHD? Liệt kêcác HC thơm được dùng nhiều làm nguyên liệu cho CNHD

- Benzen + etylen etylbenzen đedro hóa  styren

P-xylen  axit tơ lapxan

- Benzen, etylbenzeen, p-xylen

3 Nguồn thu, các phương pháp sản xuất HC thơm thu được từ các quá trình chế biếndầu khí chứa các tạp chất nào? Làm sạch chúng như thế nào?

- Nguồn thu : từ các phân đoạn dầu mỏ

- PPSX : nhiệt phân và reforming các phân đoạn dầu mỏ

- Các tạp chất:

• Hợp chất chứa oxi( phenol, cumol)bazo piridin, hợp chất vòng đồng nhất của S… loai phenol bằng cách xử lý kiềm

• Parafin và napten chiết tách bằng dung môi chon lọc

• Olefin: hydro hóa chọn lọc sản phẩm.

4 Để làm sạch hổn hợp sản phẩm HC thơm ( thu được từ các quá trình chế biến dầukhí) khỏi parafin một cách hiệu quả nhất người ta dùng phương pháp nào? Giảithích?

- Để làm sạch người ta dùng pp chiết tách bằng dung môi chọn lọc vì HC thơm và parafin có nhiệt độ sôi gần bằng nhau nên bình thường không tách đc, nên người ta cho dung môi.

5 Tách các cấu tử HC thơn ra khỏi hổn hợp sản phẩm HC thơm (thu được từ các quátrình chế biến dầu khí) như thế nào?

- Từ cacbua kim loại: có độ tinh khiết cao

- Từ dầu mỏ: độ tinh khiết không cao

2 Kể tên các phương pháp sản xuất axetylen từ khác phân đoạn dầu mỏ? Phươngpháp nào sản xuất axetylen tiêu tốn nhiệt năng thấp nhất? Giải thích?

- PPSX

• Nhiệt phân cracking điện

• Nhiệt phân tái sinh

• Nhiệt phân đồng thể

• Nhiệt phân oxi hóa

- Nhiệt phân ít tốn năng lượng nhất là nhiệt phân oxi hóa vì trong quá trình nhiệt phân thì nhiệt phản ứng cũng là nhiệt phân hủy vậy nên nhiệt độ chuyển hóa không thể cao, và cũng luôn dư 1 lượng nguyên liệu, nguyên liệu sẽ oxi hóa tỏa nhiệt lấy nhiệt tỏa ra bù cho phản ứng thu nhiệt nên lượng nhiệt tiêu tốn ít nhất.

3 Trình bày đặc điểm chính của các quá trình sản xuất khí tổng hợp từ các phânđoạn dầu mỏ theo hướng dùng nhiệt và dùng xúc tác?

- Hướng dùng nhiệt thì sản phẩm: nguyên liệu sử dụng là nguyên liệu nặng cho nên thành phần ko cần điều chỉnh mà nó phụ thuộc vào nguyên liệu

- Hướng dùng xúc tác: co thể thay đổi tỉ lệ H và CO bằng cách đổi nguyên liệu là hydrocacbon lỏng, nếu là khi phải cho thêm lượng CO2 vào

4 Công nghệ của quá trình sản xuất khí tổng hợp từ các phân đoạn dầu mỏ theohướng dùng nhiệt và dùng xúc tác gồm mấy giai đoạn? chúng khác nhau ở giaiđoạn nào? Vì sao?

- Gồm 3 giai đoạn:

• Chuẩn bị nguyên liệu

• Chuyển hóa tái sinh nhiệt

• Làm sạch, tách và thu hồi sản phẩm

- Khác nhau giai đoạn cuối: bên hướng dùng nhiệt ở thiết bị số 6 có thêm

chuyển hóa oxit cacbon

- Chương 2

Đề 1:

1 Trình bày sự phân loại phản ứng akyl theo liên kết mới hình thành cua nhóm akyl

và nguyên liệu.viết phản ứng minh họa cho mỗi kiểu phản ứng

- Theo liên kết thì chia thành 2 loại:

3 Trình bày đặc điểm nhiệt động của QT ankyl hóa

- Đa số các phản ứng ankyl hóa là phản ứng tỏa nhiệt và giảm thể tích nên thích hợp ở nhiệt độ thấp và áp suất cao

4 Để tăng quá trình chọn lọc cho quá trình ankyl hóa iso-butan và buten thì nguyênliệu iso-butan và tác nhân buten phải được dùng như thê nào

- Để tránh phản ứng phụ oligome hóa thì iso- butan sẽ dư so với olefin và buten từ 5 đến 10 lần

- Vì iso-butan khó hòa tan trong xúc tác axit cho nên để đạt được độ hòa tan cao thì cần khuấy lên

- Iso-butylen thì nhập liệu thiếu và thể tích tăng tức thời và chia nhỏ dòng nhập liệu

5 Nêu 1 vài ứng dụng của MTBE Viết phản ứng SX MTBE từ metanol và iso-butentheo hướng O-ankyl hóa MTBE thu đc chứa những tạp chất j?công nghệ đã khắcphục ntn

- Các tác nhân :

• Tác nhân không no

• Dẫn xuất clo

• Các rượu polieste

- Hay dùng nhất là olefin và ít dùng nhất là rượu vì olefin thì thứ nhất là rất

là nhiều thứ 2 là dễ tạo ra ion còn rượu nó đắt và có thể tạo ra phản ứng

- Phản ứng giảm thể tích thích hợp ở áp suất cao.

6 Nêu một vài ứng dụng của metylamin và viết phản ứng SX metylamin vàoamoniac the hướng N-ankyl hóa Metylamin thu dc chứa tạp chất j?trong côngnghệ đã khắc phục như thế nào?

CHƯƠNG 3

Đề 1

Câu 1 các phản ưng sau đây thuôc loại phản ứng nào?

1 C6H5-C2H5 –H2  C6H5- CH=CH2 : phản ứng dehydro hóa không làm thay đổi vị trí các nguyên tử trong mạch carbon ban đầu

2 RCH2OH –H2  RCHO: phản ứng dehydro làm thay đổi vị trí các nguyên

tử trong mạch ban đầu

3 RCH2NH2 – 2H2  RCN: phản ứng dehydro hóa làm thay đổi vị trí các nguyên tử trong mạch ban đầu

Câu 2: các phản ứng sao đây thuộc loại phản ứng nào

Ar + H2  xyclohexan : phản ứng hydro hóa theo các liên kết không no

Câu 3: trình bày đặt điểm nhiệt động của quá trình dehydro hóa

- Phản ứng dehydro hóa là phản ứng thu nhiệt

Câu 4: nêu 1 vài ứng dụng của styren Styren thu được quá trình dehydro hóa etylbenzen

có lẫn tạp chất j?tạp chất này sinh ra từ đâu?

- ƯD : Nguyên liệu để SX cao su tổng hợp, Dùng để SX PS dùng để SX vật liệu cách điện, chất dẻo, nhựa, cốc, xốp.

- Thường có lẫn tạp chất như toluen, etylbenzen, metyl toluen, etyltoluen, oxit carbon….

- Nguyên nhân sinh ra :

• Dehydro hóa etylbenzen thì tạo ra toluen, benzen,.

• Dehydro hóa iso-proylbezen thì tạo ra toluen, benzen,

• Dehydro hóa dietylbenzen tạo ra etylbenzenstyren, etyltoluen, metyl styren

• Do các nguyên nhân này nên sau phản ứng ngoài nhận được hydro còn nhận được metan, etan, etylen, và oxit cacbon

Câu 5; phân tích đặt điểm cấu tạo, để từ đó nêu ra ưu nhược điểm của từng thiết bịdehydroo akyl hóa etylbenzen sau đó hãy chon loại thiết bị theo hướng độ chon lọc củaquá trình cao nhât

-Đề 2

1 Các loại phản ứng sau đây thuộc loại phản ứng nào

nC6H14 -4H2  C6H6 : phản ứng dehydro hóa không làm thay đổi vi trí các nguyên tử ban đâu

2C6H6 –H2  C6H5-C6H5: phản ứng dehydro hóa không làm thay đổi vi trí các nguyên tử ban đâu

2 Các phản ứng sau đây thuộc loại phản ứng nào?

RCOOH + 2H2  RCH2OH + H2O : phản ứng hydro hóa kèm theo sự tách nước

RCOCl + H2  RCHO + HCl: phản ứng hidro hóa kèm theo sự tách các hợp chất không chứa C

3 Kể tên một vài xúc tác được dùng nhiều trong quá trình hydro hóa

- Các kim loại thuộc nhóm VIII cũng như hh của chúng

- Các xúc tác dang phức CuO.Cr2O3, ZnO.Cr2O3, NiO.WO3, CoO.WO3)

- Các oxit kim loại như MgO, ZnO

4 Nêu một vài ứng dụng của formandehit Fomandehit thu được từ quá trìnhdehydro hóa hoặc oxi hóa metanol có lẫn tạp chất j? các tạp chất này sinh ra từđâu?

- Các ứng dụng của formandehit

Để sản xuất các polyme như phenol, ure – melaminformandehit

Dùng làm chất trung gian để tổng hợp iso-pren, pentaethrytrit…

Tổng hợp các chất có giá trị khác

- Formandehit thu được từ quá trình dehydro hóa hoặc oxi hóa metanol thường lẫn tạp chất như oxit carbon, metan, axit formic, các tạp chất này sinh ra do các phản ứng oxi hóa sâu và dehydro hóa sâu…

CH3OH + O2  HCHO + O2  HCOOH + O2  CO2 + H2O

và nếu tỉ lệ càng cao thì ta có thể không cần cung cấp thêm nhiệt từ bên ngoài mà phản ứng vẫn có thể tự cung cấp nhiệt để xảy ra.

 Giai đoạn 1: chuyển hóa khí tự nhiên thành khí tổng hợp.

 Giai đoạn 2: loại bỏ CO và CO2 vì chúng đầu độc xúc tác

 Giai đoạn 3: tổng hợp amoniac

2 Viết phản ứng trong giai đoạn 2

CO+3H2 = CH4+H2O

CO + H2O = CO2 +H2

R3N+H2O+CO2=R3NH+

+HCO3-2R2NH+CO2= R2NH2+ +

R2NCOO-3 Đặc điểm nhiệt động của giai đoạn 2

Quá trình hấp thụ co2 thự hiện ở 45c và 27 bar( pư tỏa nhiệt áp suất cao) Chuyen co thaanh co2 nhiet do cao và áp suất cao dùng xúc tác Cu, Al, Zn

4 Mục đích của giai đoạn 3

 Giai đoạn 2: chuyển hóa khí tổng hợp thành methanol ở áp suất thấp

2 Viết phản ứng chính trong giai đoạn đầu tiên

 Do quá trình tách nước của methanol

2CH3OH= (CH3)2O + H2O

 Quá trình hydro hóa tạo ra CH4 và H2O

5 Vẽ sơ đồ khối sản suất ure từ khí tụ nhiên;

có khả năng gây ngạt thở, đặ biệt nguy hiểm là F2 và HF có khả năng ăn mòn

da và mọ xương

2 Kể tên một vài quá trình halogen hóa theo cơ chế gốc chuỗi Hãy viết phản ứngxảy ra trong giai đoạn khơi mào của từng quá trình vừa nêu

- Halogen hóa gốc chuỗi bao gồm pứ thay thế n.tử hydro trong parafin, olefin

và H.C, cũng như sự kết hợp n.tử halogen theo nối C-C trong anken, anken

- Khi clo hóa quang hóa, quá trình cắt mạch phân tử clo đạt được nhờ quá trình hấp thụ năng lượng lượng tử

2Cl*

Cl2

- Khi clo hóa hóa học, người ta thêm chất khởi đầu, nghĩa là chất có khả năng

bị phân hủy thành gốc tự do ở nhiệt độ vừa phải, thường là peroxit benzoil và 2,2–azo – bis (izobutylronitril).

(C6H5COO)2 2C6H5COO* 2C6H5* + 2CO2

Cl

Cl Cl Cl

Cl

Cl Cl Cl

Cl Cl Cl

• Hóa hơi và gia nhiệt (sấy nếu ẩm) Clo lỏng

• Sấy tác nhân hữu cơ

• Làm sạch kim loại, hợp chất của lưu huỳnh

• Khi thu chất ít bay hơi, người ta thổi HCl vào tháp bằng N2 hoặc kk

• Rửa dd trong tháp chiết tách bằng nước, dd kiềm, nước

• Chưng HCl cùng với lượng dư chất Pư, ngưng tụ ngược dòng và tách HCl trên đường thoát khí

4 Trình bày các đđ cơ bản của QT Clo hóa chuỗi gốc pha lỏng?

 Người ta thực hiện clo hóa pha lỏng, bằng cách làm sủi bọt clo dạng khí qua lớp chất lỏng phản ứng Trong nhiều trường hợp, môi trường lỏng chính là những tác nhân hữu cơ, với lượng dư nhiều dễ tránh quá trình clo hóa sâu.

 Sản phẩm tạo thành ngày càng tăng, tỷ trọng của hỗn hợp cũng tăng, người ta dùng tỷ trọng để kiểm tra mức độ chuyển hóa

 Trong công nghiệp, người ta sử dụng tác nhân quang hóa hoặc hóa học trong giai đọan khởi đầu

 Ngoài tỷ lệ những chất phản ứng ban đầu, việc chọn nhiệt độ và nồng

độ chất khởi đầu hoặc cường độ chiếu sáng cũng có ý nghĩa quan trọng.

 Khi clo hóa quang hóa, việc chọn nhiệt độ không giới hạn trong khoảng giới hạn nào cả, bởi vì nó hoàn toàn không ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng Hơn nữa, nó thích hợp hơn khi làm lạnh bằng nước Vì vậy, tổng hợp quang hóa hexacloxyclohexan thực hiện ở 40 – 60 0 C

 Khi dùng chất khởi đầu, việc chọn nhiệt độ được quy ước bằng vận tốc lớn nhất có thể, của quá trình phân hóa chúng Nhiệt độ bằng 70 –

100 0C đối với azo-bis izo-butylronitril và 100 – 1200 C đối với peroxit benzoil, khi có sự liên hệ giữa nhiệt độ và nồng độ chất khởi đầu

o Đặc điểm thiết bị :( quan trọng)

 Bộ phận phản ứng có thể thực hiện liên tục và gián đoạn.

 Thiết bị phản ứng phải được cung cấp clo bằng bình khí lội, thiết bị làm lạnh

để thoát nhiệt, thiết bị làm lạnh ngược dòng hoặc bộ tách khí trên đường thoát khí (HCl), đường ống bắt buộc và thiết bị đo kiểm tra.

 Trong phản ứng clo hóa trong lò quang hoá, luôn có dụng cụ để chiếu sáng phần phản ứng

ROH + HCL -> RCL + H2O

- Halogen hóa cộng

Halogen tư do có khả năng liên kết vào nối C = C, C-C trong vòng thơm

Những hyđro halogen được liên kết theo nối đôi và nối ba, còn những olefin thamgia phản ứng clohyđro hóa

Trường hợp đặc biệt của clo hóa cộng hợp, lại là quá trình liên kết clo vào nhữngnguyên tử nằm ở trạng thái hóa trị thấp nhất, ví dụ như tổng hợp phosgen từ oxytcacbon và Clo

- Phản ứng cắt mạch: nó có ý nghĩa quan trọng nhất

C H 2C l - C H 2C l + C l2

C C l3 - C C l3 C C l2 = C C l2 + C l2

C H 2 = C H C l( 1 )

( 2 )

C C l3 - C C l3 + C l2 ( 3 ) C C l 4

C C l3 - C C l2 - C C l3 ( 4 ) C C l2 = C C l2 + C C l4

2 Kể tên một vài quá trình halogen hóa xt theo cơ chế ion Hãy viết phản ứng xảy

ra trong giai đoạn khơi mào của từng quá trình vừa nêu

- Halogen theo nối đôi:

- Clohidro hóa axetylen:

CH CH + HCl CH 2 =CHCl H 0 298 = -112,4Kj/mol

- Clo hóa thế H.C thơm

- Halogen hóa các hợp chất chứa oxy và nitơ

 Khi khó ngưng tụ sản phẩm (như khi tổng hợp metylenclorua trong lượng dư

CH4 lớn) Đầu tiên, người ta làm sạch tất cả hỗn hợp khỏi HCl và thu được HCl– 30%, sau đó nén lại, sấy, tách phần khí hồi lưu và chưng cất sản phẩm lỏng

 Khi có khả năng dễ dàng ngưng tụ sản phẩm, Đầu tiên, người ta tách chúngkhỏi phần hồi lưu và HCl, sau đó chưng cất Hỗn hợp khí được làm sạch khỏiHCl, còn phần hồi lưu cho sấy và cho quay lại phản ứng

4 Trình bày các đ2 cơ bản của QT Clo hóa chuỗi gốc pha khí?

 Clo hóa trong pha khí luôn được thực hiện ở áp suất không khí và liên tục chohỗn hợp chất phản ứng qua thiết bị clo hóa

 Công đoạn quan trọng là trộn những chất ban đầu, phải đảm bảo có được hỗnhợp đồng nhất ngay tức khắc Do đó, phải có thiết bị trộn đặc biệt ví dụ nhưloại tiếp tuyến, nó có dòng xoáy mạnh và khuấy đều hỗn hợp

 Thời gian lưu trong những quá trình clo hóa khác nhau thay đổi trong khoảng0,1 – 2 giây

Đặc điểm thiết bị:

Các thiết bị phản ứng cho clo hóa ở pha khí có 3 loại chính:

 Thiết bị phản ứng với tác nhân nhiệt rắn

C6H6 + Cl2 C6H5Cl + HCl

 Thiết bị phản ứng với lớp tải nhiệt giả lỏng

 Thiết bị phản ứng với sự đun nóng sơ bộ hỗn hợp

Đặc điểm chung của chúng là lớp bảo vệ vỏ thép khỏi tác dụng của nhiệt độ cao và

ăn mòn bằng lớp lót lò bằng sứ

Hệ thống thiết bị dùng nhiệt của phản ứng để đốt nóng hỗn hợp đến nhiệt độ cầnthiết và tỏa nhiệt vào môi trường xung quanh

5.1 Trong sơ đồ CN tổng hợp allyl clorua Nhiệm vụ xử lí phần Pư và tách SP gồm cácthiết bị cơ bản nào? và theo CN này, người ta đã thực hiện nguyên công đoạn này theo

sơ đồ pp nào?

5.2 Trong sơ đồ CN tổng hợp allyl clorua Trình bày đ2 cấu tạo, ưu nhược điểm của thiết

bị phản ứng

5.3 Nêu một vài ứng dụng của vinylclorua (VC) Trong CN Hóa dầu, người ta tổng hợp

VC bằng các quá trình nào? nêu tên từng quá trình và ưu nhược điểm (nếu có) của từngQT?

11

12 19 13

14

15 16

17

18 Clorit

(l) Mu?i

Chương 6

1 Trình bày sự phân loại các Pư oxy hóa (ko hoàn toàn)

 Oxy hóa không đứt mạch, khi đó số nguyên tử cacbon vẫn không đổi so vớihợp chất ban đầu

- oxy hóa theo nguyên tử cacbon no trong các parafin, naphten, olefin,

ankyl vòng thơm và các dẫn xuất của chúng đặc biệc là rượu và anđehitl

- Oxy hóa theo các liên kết đôi tạo -oxyt (epoxi hóa) các hợp chất

cacbonyl hay glycol

 Oxy hóa phân hủy xảy ra với quá trình phá vỡ liên kết C-C

 Oxy hóa kèm theo quá trình kết hợp với phân tử của tác nhân ban đầu (oxyhóa ngưng tụ hay oxy hóa kết hợp)

2 Các phản ứng oxh sau thuộc sự phân loại pư nào?

O + 2CO2 + H2O+2O2

 Oxy hóa phân hủy xảy ra với quá trình phá vỡ liên kết C-C parafin

 Oxy hóa phân hủy xảy ra với quá trình phá vỡ liên kết C-C naphten

 Oxy hóa phân hủy xảy ra với quá trình phá vỡ liên kết C-C olefin

 Oxy hóa phân hủy xảy ra với quá trình phá vỡ liên kết C-C aromatic

 Kể tên các tác nhân dùng trong quá trình oxh và sắp xếp các tác nhân vừa nêutheo khả năng oxh tăng dần

 Hợp chất peroxyt mà chủ yếu là peroxyt hydro và paraxyt axetic

 Axit nitric hay oxyt nitơ

 Oxy phân tử (dạng không khí, oxy kỹ thuật hay hỗn hợp nitơ-oxy hàmlượng O2 thấp)

2 Các phản ứng oxh sau thuộc sự phân loại pư nào?