【文章內(nèi)容簡介】 組合成約 60％水和 40％ HF的恒沸點(diǎn)混合物，在大氣壓下沸點(diǎn)約為 109℃。 (5)無水氫氟酸可以任何比例溶解于水中。 (6)HF作烷基化反應(yīng)催化劑具有較高的選擇性和活性。 第 48題： D72型陽離子交換樹脂具有什么特性 ? 答： D72型陽離子交換樹脂是大孔型酸性催化劑，具有比表面積大，空隙率高，平均孔徑 200～ 300A。 ，交換容量 ／ g，活性基因?yàn)?SO3H，最高使用溫度 100℃，熱容量適中，抗熱性能適中，熱穩(wěn)定性能好，抗毒性能較強(qiáng)等特性。 第 49題：催化劑的中毒是什么原因引起的 ? 答：引起催化劑中毒即活性降低的原因是多種多樣的。大致有下列幾方面： (1)由于催化毒素使催化劑中毒， (2)在反應(yīng)條件的影響下，發(fā)生有結(jié)晶 ，分散、松馳、結(jié)塊等使催化劑的結(jié)構(gòu)改變； (3)由于氧化還原及某些組分被帶走而發(fā)生催化劑化學(xué)組成的改變， (4)可溶性物質(zhì)的積累，使得催化劑的活性中心被復(fù)蓋等。 第 50題： D72型離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)怎樣 ? 答： D72型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂通常是在苯乙烯，二乙烯苯共聚樹脂母體中，引入 SO3H基團(tuán)，可用 RSO3H表示。式中 R表示樹脂母體，而 SO3H基中 SO3離子一端是固定在樹脂母體上，因此稱固定離子，另一端與 H+離子連接， H+離子可以與外界其它陽離子進(jìn)行交換，因此稱可交換離子。 第 51題：引起 D72型陽離子交換樹脂催化劑中毒的原因是什么 ? 答：是金屬離子的沉積中毒引起的。一些金屬離子如 Fe2+、 Fe3+、 Na、 Ca2+、 NH+、 Mg2+等復(fù)蓋在催化劑的活性中心上，有部分堵塞了催化劑的小孔使催化劑的表面積減小和活性降低。 第 52題：引起氫氟酸催化劑中毒的原因是什么 ? 答：主要是一些新鮮原料中的所謂雜質(zhì)，如含氧化合物類的 H2O、 MeOH、 ROH、 ROR以及 S、二烯烴之類。這些雜質(zhì)在烷基化反應(yīng)過程中，會(huì)生成一些高沸點(diǎn)化合物，這些化合物森具有溶解予氫氟 酸的特性，通常稱之謂酸溶性油 (即 ASO) 由于酸溶性油較多地占據(jù)了 HF的空間，使得一些不希望的反應(yīng)得到催化作用，又生成了更多的 ASO或重烷基化油，因而降低了催化劑的選擇性。 第 53題：什么叫催化劑的再生 ? 答：用物理的或化學(xué)的方法使中毒了的催化劑重新復(fù)原的 變化過程叫催化劑的再生。 第 54題： D72型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂失活后，可用什么方法進(jìn)行再生？ 答：可用溶劑抽提的方法進(jìn)行再生。用乙醇溶液浸泡樹脂，將樹脂吸附的有害物質(zhì)溶解于乙醇之中，從而達(dá)到再生的目的。 第 55題：氫氟酸作為烷基化催化劑時(shí)，在什么情況下 就應(yīng)再生 ?等到中毒后再生行不行 ? 答：氫氟酸作為烷基化反應(yīng)催化劑時(shí)，不能等到中毒以后開始再生，應(yīng)在催化活性和選擇性低于最佳時(shí)就應(yīng)開始再生。一般在 HF純度低于 85％時(shí)開始再生。 第 56題：氫氟酸可以用什么方法進(jìn)行再生 ? 答：可以用異丁烷汽提的方法對氫氟酸進(jìn)行再生。 第 57題：氫氟酸用異丁烷汽提再生的原理是什么 ? 答：氟酸用異丁烷汽提再生的原理是氫氟酸與異丁烷能形成共沸物，而氫氟酸中的毒害物質(zhì) ASO與異丁烷較少形成共沸物。則經(jīng)汽提以后， ASO從氫氟酸中脫離出來，氫氟酸又復(fù)原到原來的活性。 第四節(jié)烷基化、 MTBE化學(xué)反應(yīng)知識(shí) 第 58題：化學(xué)反應(yīng)有哪些類別 ? 答：化學(xué)反應(yīng)可以用幾種方法分類，按照反應(yīng)機(jī)理可分 為： (1)不可逆反應(yīng)； (2)可逆反應(yīng)； (3)聯(lián)立反應(yīng)； 。 (4)連串 (鎖 )反應(yīng)； 從機(jī)理觀點(diǎn)出發(fā)還有一種以實(shí)際參與反應(yīng)的摩爾數(shù)即所謂。摩爾數(shù)來分類。 (5)單摩爾反應(yīng)； (6)雙摩爾反應(yīng)； 按反應(yīng)級(jí)數(shù)分類法有。 (7r)整數(shù)級(jí)，如一級(jí)、二級(jí)等反應(yīng)。 (8)分?jǐn)?shù)級(jí)或零級(jí)。 ’ 從操作情況分，主要有； (9)在恒容積時(shí)的等溫反應(yīng)， (10)在恒壓強(qiáng)下的等溫反應(yīng)， (11)絕熱反應(yīng)； (12)非絕熱和非等溫反應(yīng) (溫度程序反應(yīng)或調(diào)熱反應(yīng) ) 按反應(yīng)時(shí)相態(tài)分類： (13)均相、氣相、液相或液固相，氣固相等 (14)非均相： a、質(zhì)量傳遞擴(kuò)散控制， b、化學(xué)反應(yīng)阻力控制， 按有無催化劑分類： (15)非催化反應(yīng)， (16)催化反應(yīng)； 按設(shè)備型式分類： (19)床器式：固定床式、移動(dòng)床式、臌脹床式、流化床式反應(yīng)等 從廣義的分類有： (27)間歇式反應(yīng) 39。 (21)連續(xù)式反應(yīng)， (22)半間歇或半連續(xù)式反應(yīng)。 第 59題：何謂可逆反應(yīng) ? 答：在反應(yīng)過程中，反應(yīng)的產(chǎn)物能夠重新化合或分解成原來的反應(yīng)物，當(dāng)起始反應(yīng)物的分解和從反應(yīng)產(chǎn)物的再合成的速率相等而處于動(dòng)平衡。此過程叫可逆反應(yīng)。從理論上分析，所有化學(xué)反應(yīng)都能被認(rèn)為是可逆的、但是大多數(shù)的逆反應(yīng)都很小甚至測量不出。故有的被稱為不可逆反應(yīng)。 第 60題：何謂催化反應(yīng) ? 答：在有催化劑參與下完成的某一反應(yīng)稱催化反應(yīng) a 催化劑僅是影響反應(yīng)速率的一 種物，在反應(yīng)過程中它可能發(fā)生變化或不發(fā)生變化。即使它本身發(fā)生變化，但當(dāng)其變化時(shí)，被認(rèn)為是和一些反應(yīng)物化合形成中間化合物，然后中間化合物再反應(yīng)而成為整個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物，同時(shí)釋放出催化劑，因此催化劑沒有被反應(yīng)掉能繼續(xù)作用。 第 61題：催化反應(yīng)可分幾類 ? 答：催化反應(yīng)被認(rèn)有均相和非均相兩大類。 第 62題。氫氟酸烷基化屬于哪類催化反應(yīng) ? 答：氫氟酸烷基化屬于均相催化反應(yīng)。 第 63題：膨脹床法 MTBE屬于哪類催化反應(yīng) ? 答：臌脹床法 MTBE屬于非均相催化反應(yīng)。 第 64題：何謂化學(xué)反應(yīng)速率 ? 答：定 量地講，反應(yīng)速率是以某個(gè)參與反應(yīng)的物料每單位討間單位系統(tǒng)體積內(nèi)形成或轉(zhuǎn)變的物質(zhì)的數(shù)量來表示的。當(dāng)系統(tǒng)的體積維持不變時(shí)，對應(yīng)速率便成為單位時(shí)間內(nèi)的濃度變化的函數(shù)。用數(shù)學(xué)式表示為 r=k f(na nb?? ) r=反應(yīng)速率， k反應(yīng)速率常數(shù)’ na、 nb?? 反應(yīng)物濃度， 或 r=1/V dn/dt 篇 65題：何謂活化能 ? 答：在化學(xué)反應(yīng)中，使普通分子變成活化分子所須提供的最小能量，反應(yīng)物的分子要發(fā)生反應(yīng)，必須先處于活化狀態(tài)，即須具有一個(gè)最小能量。這個(gè)能量一般遠(yuǎn)較分子的平均能量為高，兩者之間的差值就是活化能。活化能是決定反應(yīng)速度的一個(gè)重要因素。在一定溫度下活化能愈大，反應(yīng)愈慢，活化能愈小，反應(yīng)愈快。在通常情況下，活化能小于 10千卡／ mol,反應(yīng)較快，大于 30千卡／ mol，反應(yīng)較慢。催化劑所以能使化學(xué)反應(yīng)加快，就是由于它能降低反應(yīng)活化能的緣故。 第 66題：催化反應(yīng)的基本原理是什么 ? 答：關(guān)于催化反應(yīng)的理論很多，人們提出了活性集團(tuán)理論，多位理論、電子、自由基理論和絡(luò)合物理論。但他們提出的共同點(diǎn)是：催化劑和反應(yīng)物中的一個(gè)或一個(gè)以上的反應(yīng)劑生成中間絡(luò)合物，這個(gè)中間絡(luò)合 物是一個(gè)鍵的連接比較松散，而且不穩(wěn)定的化合物。在極大多數(shù)的情況下，由于生成中間絡(luò)合物，改變了反應(yīng)的機(jī)理和途徑，因而降低了反應(yīng)的活化能，所以加快了反應(yīng)速度 . 第 67題：什么叫化學(xué)反應(yīng)平衡 ? 答：化學(xué)反應(yīng)平衡是指在一定的條件下，可逆反應(yīng)里正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率達(dá)到相等的狀態(tài)。是一種動(dòng)態(tài)平衡。 第 68題：影響化學(xué)平衡的因素有哪些 ? 答： (1)反應(yīng)壓力：對于反應(yīng)產(chǎn)物體積縮小的反應(yīng)有正的影響，對于反應(yīng)產(chǎn)物體積增大的反應(yīng)有負(fù)的影響。 (2)反應(yīng)溫度：對于反應(yīng)是放熱的溫度的增加產(chǎn)生 負(fù)的影響；對于反應(yīng)是吸熱的溫度增加會(huì)產(chǎn)生正的影響。 (3)惰性氣體的影響：惰性氣體的存在將降低生成物的平衡組成。對于很多工業(yè)過程當(dāng)原料中含有惰性氣體時(shí)，在多次循環(huán)后將在系統(tǒng)中逐漸累積，以致影響產(chǎn)率，故系統(tǒng)要定期釋放。 (例如，烷基化裝置中的正丁烷和丙烷 ) (4)反應(yīng)物比例的影響：要獲得最大的平衡濃度，起始物質(zhì)就必須是按化學(xué)反應(yīng)比例的混合物，但要使得某一個(gè)起始物質(zhì)達(dá)到最大的轉(zhuǎn)化率則必須使起始混合物中的其它物質(zhì)過剩。例如：在 MTBE裝置甲醇與異丁烯的化合反應(yīng)過程中，希望甲醇轉(zhuǎn)化率最大，異丁烯轉(zhuǎn)化率 90%時(shí) ，則就要求控制醇烯不能太高，應(yīng)小與 。 第 69題：氫氟酸烷基化反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的？ 答：烷基化反映是通過下列過程進(jìn)行的： (1)引發(fā)反應(yīng) F ∣ ○ + A. C— C = C + HF→ C— C— C → C— C— C ∣ ∣ ∣ C C C 異丁烯 叔鍛離子 F ∣ ○ + ○ + B． C— C = C— C + HF→ C— C— C— C → C— C— C— C→ C— C— C 異丁烷 ∣ C 丁烯 2 叔鍛離子 F ∣ ○ + 異丁烷 ○ + = C— C— C + HF→ C— C— C— C → C— C— C— C → C— C— C ∣ C 丁烯 1 碳離子 叔碳離子 F ∣ ○ + 異丁烷 ○ + = C— C + HF→ C— C— C→ C— C— C→ C— C— C ∣ C 丙烯 碳離子 叔碳離子 引發(fā)步驟生成叔丁基陽離子 (叔鍛離子 )，它接著使烷基化反應(yīng)進(jìn)行下去。 (2)增殖反應(yīng) C ○ + ∣ ○ + 異丁烷 ○ + = C— C— C + C— C— C→ C— C— C— C— C— C→ 二甲基已烷 +CC—C ∣ ∣ ∣ C C C C C ○ + ∣ ∣ ○ + 異丁烷 ○ + — C = C==C + C— C— C→ C— C— C— C— C→ 三甲基戊烷 +CC—C ∣ ∣ ∣ C C C C C ○ + ∣ ∣ 異丁烷 ○ + — C = C + C— C— C→ C— C— C— C— C→ 三甲基戊烷 +CCC ∣ ∣ ∣ ○ + ∣ C C C C 增殖步驟包括叔丁基陽離子和某個(gè)烯烴生成一更大碳離子的反應(yīng)，該碳離子再從一個(gè)異丁烷中獲得一個(gè)負(fù)氫離子，負(fù)氫離子的獲得生成了異構(gòu)烷烴和一個(gè)新的叔丁基陽離子，使反應(yīng)鏈繼續(xù)進(jìn)行下去。 (3)異構(gòu)化反應(yīng) = CCC→ C—C = C—C 丁烯 1 丁烯 2 C C C C C C ○ + ∣∣ ∣ ○ + ∣ ∣ ∣ 異丁烷 — C— C— C— C— → C— C— C— C— C→ C— C— C— C— C→ 2， 2， 4三甲基戊烷 ∣ ∣ ○ + ∣ C C C C C C C C ∣ ○ + ∣ ∣ ∣ ∣ 異丁烷 —C→ CCCC—C→ 2， 3， 4三甲基戊烷 ∣