2025年有機化工工藝試題和答案一、單項選擇題（每題1分，共20分）1.在乙烯直接水合制乙醇工藝中，工業(yè)上最常選用的催化劑活性組分為A.H?PO?/硅藻土??B.ZnO/Cr?O???C.Cu/ZnO/Al?O???D.H?SO?/活性炭答案：A2.苯烷基化制乙苯時，若原料苯中含500ppm水，對分子篩催化劑的主要毒害機理是A.骨架脫鋁??B.強酸中心被水分子可逆吸附??C.微孔堵塞??D.形成Bronnsted酸流失答案：B3.丙烯腈裝置中，反應(yīng)器出口氣體丙烯腈濃度快速下降，同時CO?生成量升高，最可能的原因是A.催化劑MoBi系晶格氧流失??B.原料丙烯硫含量超標??C.反應(yīng)溫度過低??D.氨比偏低答案：A4.對于正丁烷氧化制順酐的VPO催化劑，其晶相前驅(qū)體主要化學式為A.(VO)?P?O???B.VOPO?·2H?O??C.V?O???D.(VO)HPO?·0.5H?O答案：D5.環(huán)氧丙烷氯醇法工藝中，次氯酸化反應(yīng)溫度一般控制在A.0–5℃??B.25–35℃??C.50–60℃??D.80–90℃答案：B6.對苯二甲酸（PTA）加氫精制段，雜質(zhì)4CBA的去除屬于A.加氫脫羧??B.加氫脫羰??C.加氫飽和??D.加氫脫氯答案：A7.甲醇低壓羰基化制醋酸，反應(yīng)液中HI質(zhì)量分數(shù)一般維持在A.<0.1%??B.0.3–0.5%??C.2–3%??D.5–7%答案：B8.丁二烯抽提裝置中，加入DMF含水升高會導致A.溶劑選擇性上升??B.回收塔頂壓升高??C.丁二烯收率下降??D.萃取相密度下降答案：C9.在乙二醇反應(yīng)精餾工藝中，加入微量NaHCO?的主要目的是A.抑制草酸生成??B.提高水合比??C.降低副產(chǎn)乙二醛??D.抑制設(shè)備應(yīng)力腐蝕答案：A10.苯酚丙酮裝置異丙苯氧化塔尾氣中O?含量突然升高，應(yīng)優(yōu)先檢查A.氧化塔冷卻器內(nèi)漏??B.空氣分布器堵塞??C.氧化酸濃度??D.異丙苯進料量答案：B11.己內(nèi)酰胺氨肟化工藝，TS1分子篩失活后可用哪種溶液再生A.30%H?O???B.5%NaOH??C.15%H?O?+0.5%NH???D.濃HNO?答案：C12.下列哪條不是環(huán)氧乙烷反應(yīng)器采用“殼程沸水撤熱”的優(yōu)點A.床層徑向溫差小??B.副產(chǎn)蒸汽品位高??C.催化劑壽命延長??D.反應(yīng)器壁厚減薄答案：D13.對二甲苯氧化制PTA，若反應(yīng)尾氣CO/CO?比值升高，說明A.催化劑CoMnBr活性下降??B.反應(yīng)溫度偏低??C.溶劑比過大??D.空氣量不足答案：A14.丙烯氨氧化反應(yīng)器采用流化床而非固定床的主要原因是A.反應(yīng)熱大，撤熱均勻??B.催化劑強度更高??C.丙烯轉(zhuǎn)化率高??D.產(chǎn)物選擇性高答案：A15.在乙苯脫氫制苯乙烯中，通入高溫水蒸氣的主要作用不包括A.提供熱量??B.降低烴分壓??C.抑制結(jié)焦??D.作為氧化劑答案：D16.下列哪種分離技術(shù)最適合從混合C?中脫除微量丁二烯至<10ppmA.普通精餾??B.萃取精餾??C.吸附分離??D.膜分離答案：C17.甲醇制烯烴（MTO）反應(yīng)中，若P/E比（丙烯/乙烯）要求>1.2，應(yīng)優(yōu)先調(diào)節(jié)A.反應(yīng)溫度??B.催化劑Si/Al比??C.再生器燒焦強度??D.水醇比答案：B18.苯胺加氫制環(huán)己胺，若Pd/C催化劑硫中毒，活性恢復可采用A.高溫H?還原??B.稀Na?S洗滌??C.空氣燒炭??D.甲醇萃取答案：A19.在順酐加氫制1,4丁二醇的CuZnAl催化劑上，順酐濃度過高會導致A.銅晶粒長大??B.酸中心增強??C.副產(chǎn)四氫呋喃減少??D.丁二酸酐增多答案：A20.對羥基苯甲酸與甲醇酯化合成對羥基苯甲酸甲酯，工業(yè)上最常用的催化劑是A.濃H?SO???B.固體酸樹脂??C.NaOH??D.對甲苯磺酸答案：B二、多項選擇題（每題2分，共20分；每題至少有兩個正確答案，多選少選均不得分）21.關(guān)于丙烯腈裝置急冷塔操作，下列說法正確的有A.塔頂噴淋液pH需保持5–6??B.塔底溫度升高會導致丙烯腈聚合損失C.加入對苯二酚可抑制聚合??D.塔頂氣相含少量HCN需送焚燒答案：B、C、D22.下列因素會導致乙二醇裝置環(huán)氧乙烷水合反應(yīng)選擇性下降的有A.反應(yīng)溫度>220℃??B.水比<15:1??C.催化劑含0.5%Na?CO???D.反應(yīng)壓力>2.5MPa答案：A、B23.在苯乙烯精餾塔中，加入阻聚劑TBC（對叔丁基鄰苯二酚）的正確做法有A.配成10%甲苯溶液連續(xù)注入塔頂??B.控制塔釜溫度<110℃C.與空氣同時加入保持氧化態(tài)??D.停車前加大劑量沖洗答案：A、B、C24.關(guān)于對二甲苯結(jié)晶分離工藝，下列說法正確的有A.采用多級懸浮結(jié)晶??B.晶體洗滌用純PX母液C.離心分離溫度需低于20℃??D.濾液循環(huán)可提高PX收率答案：A、C、D25.下列屬于綠色氧化劑的有A.H?O???B.N?O??C.O?/空氣??D.NaClO答案：A、B、C26.在丁二烯橡膠聚合中，若引發(fā)劑nBuLi濃度偏高，會導致A.分子量分布變窄??B.聚合速率加快??C.凝膠含量升高??D.順式1,4含量下降答案：A、B27.下列措施可降低PTA裝置氧化單元尾氣VOC的有A.提高反應(yīng)溫度??B.增設(shè)催化燃燒??C.溶劑回收塔頂冷凝器用10℃鹽水D.采用密閉采樣器答案：B、C、D28.環(huán)氧丙烷HPPO工藝中，過氧化氫轉(zhuǎn)化率偏低的原因有A.鈦硅分子篩孔道堵塞??B.甲醇溶劑含水>0.3%C.反應(yīng)溫度<40℃??D.丙烯分壓過高答案：A、B、C29.關(guān)于苯酚丙酮裝置異丙苯過氧化反應(yīng)，下列說法正確的有A.反應(yīng)液pH需保持弱堿性??B.氧化深度一般控制25–30%C.加入Na?CO?可中和有機酸??D.尾氣氧含量需<5%答案：B、C、D30.下列屬于C?餾分醚化制MTBE的副反應(yīng)有A.異丁烯二聚??B.甲醇脫水生成DMEC.正丁烯與甲醇醚化??D.叔丁醇生成答案：A、B、D三、判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯誤打“×”）31.在乙苯脫氫反應(yīng)中，水烴摩爾比越高，苯乙烯選擇性一定越高。答案：×32.丙烯腈裝置中，反應(yīng)器出口氨含量升高會導致后續(xù)吸收塔pH升高，易生成NH?CN堵塞塔盤。答案：√33.對苯二甲酸加氫精制時，鈀碳催化劑失活后可用NaOH溶液煮沸再生。答案：×34.環(huán)氧乙烷水合反應(yīng)中，加入少量Na?SO?可提高乙二醇選擇性。答案：√35.順酐加氫制1,4丁二醇，Cu基催化劑對硫非常敏感，0.1ppmH?S即可造成永久失活。答案：√36.丁二烯抽提溶劑DMF在循環(huán)過程中遇水會水解生成甲酸和二甲胺，造成設(shè)備腐蝕。答案：√37.在甲醇制烯烴MTO反應(yīng)中，催化劑積碳量增加，乙烯選擇性一定下降。答案：×38.苯胺加氫制環(huán)己胺，采用Ni/Al?O?催化劑時，反應(yīng)溫度超過200℃會顯著增加副產(chǎn)二環(huán)己胺。答案：√39.對羥基苯甲酸甲酯合成中，采用固體酸樹脂催化劑可實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，且產(chǎn)物不含硫酸灰分。答案：√40.丙烯氨氧化流化床反應(yīng)器中，催化劑磨損產(chǎn)生的細粉可通過旋風分離器完全回收，因此無需補加催化劑。答案：×四、填空題（每空1分，共20分）41.乙烯直接水合制乙醇反應(yīng)溫度通常為________℃，壓力________MPa。答案：280–300，6.9–7.242.苯乙烯精餾塔頂壓力設(shè)計為________kPa（絕壓），目的是________。答案：6–8，降低沸點防止聚合43.丙烯腈裝置中，反應(yīng)器出口氣體冷卻至________℃后進入急冷塔，以________方式移除聚合物。答案：180–200，急冷液噴淋44.對二甲苯氧化制PTA，催化劑Co/Mn/Br質(zhì)量比通常為________/________/________。答案：1/2/0.245.環(huán)氧丙烷HPPO工藝中，過氧化氫與丙烯摩爾比為________，反應(yīng)停留時間約________min。答案：1.1–1.2，30–4046.丁二烯抽提裝置中，DMF溶劑含水控制在________ppm，回收塔頂溫度________℃。答案：<300，120–12547.甲醇制烯烴MTO反應(yīng)再生器燒焦溫度________℃，催化劑循環(huán)量通過________閥調(diào)節(jié)。答案：680–720，滑閥48.苯酚丙酮裝置中，異丙苯過氧化液酸度（以硫酸計）需<________ppm，分解反應(yīng)溫度________℃。答案：50，65–7049.順酐加氫制1,4丁二醇，第一段反應(yīng)壓力________MPa，第二段________MPa。答案：3.0–4.0，8.0–10.050.對羥基苯甲酸甲酯酯化反應(yīng)，采用固體酸樹脂時，空速LHSV=________h?1，酯化率可達________%。答案：1.5–2.0，96–98五、簡答題（每題6分，共30分）51.簡述乙烯直接水合制乙醇工藝中，磷酸/硅藻土催化劑失活的主要原因及工業(yè)再生措施。答案：失活原因：①高溫水蒸氣沖刷導致磷酸流失；②原料乙烯中微量硫化物與磷酸反應(yīng)生成硫酸鹽覆蓋活性中心；③聚合物及重質(zhì)副產(chǎn)物堵塞孔道。再生措施：①降低水比至0.4–0.5，通入含2%空氣的高溫（350℃）氮氣燒除積碳；②在線補磷酸，通過浸漬噴淋85%H?PO?，控制磷酸負載量恢復至62–65%；③定期切換反應(yīng)器，采用5%NH?水溶液洗滌去除硫酸鹽，再干燥回裝。52.分析丙烯腈裝置中，反應(yīng)器出口O?含量突然降至0.5%（設(shè)計1.5%）對系統(tǒng)的影響及應(yīng)急處理。答案：影響：①缺氧導致催化劑晶格氧過度流失，Mo??→Mo??，丙烯轉(zhuǎn)化率下降，副產(chǎn)CO升高；②氨未完全反應(yīng)，后續(xù)中和塔NH?負荷增加，易生成NH?CN結(jié)晶堵塞；③系統(tǒng)放熱減少，床層溫度下降，可能觸發(fā)聯(lián)鎖停車。應(yīng)急處理：①立即提高空氣流量10–15%，保持氨空比<1.05；②降低丙烯負荷至80%，避免缺氧深度還原；③若5min內(nèi)O?未回升，啟動緊急停車程序，通氮氣保護催化劑；④檢查空氣壓縮機及分布器壓差，排除機械故障。53.說明對苯二甲酸加氫精制段，4CBA加氫脫羧生成對甲基苯甲酸的機理，并給出工藝條件。答案：機理：在Pd/C催化劑表面，4CBA吸附于Pd活性中心，羧基C=O鍵斷裂，C–C鍵斷裂脫去CO?，同時苯環(huán)保持，生成對甲基苯甲酸。工藝條件：溫度280–285℃，壓力7.5–8.0MPa，空速6–8h?1，H?/PTA摩爾比20–25，催化劑Pd含量0.5%，載體椰殼炭，4CBA轉(zhuǎn)化率>98%，PTA損失<0.2%。54.比較環(huán)氧丙烷氯醇法與HPPO法的原子經(jīng)濟性及三廢排放差異。答案：氯醇法：C?H?+Cl?+H?O+Ca(OH)?→C?H?O+CaCl?+H?O，原子經(jīng)濟性31%，副產(chǎn)廢渣CaCl?2.1t/tPO，廢水40t含氯醇800ppm；HPPO法：C?H?+H?O?→C?H?O+H?O，原子經(jīng)濟性76%，副產(chǎn)僅水，廢水<1t，無廢渣，廢氣VOC<50mg/m3，綠色度顯著提高。55.闡述丁二烯抽提裝置中，DMF溶劑水解產(chǎn)生二甲胺的腐蝕機理及防護措施。答案：機理：DMF在120–130℃、含水>500ppm時水解生成HCOOH和(CH?)?NH，二甲胺與CO?反應(yīng)生成(CH?)?NH?HCO?，在塔頂?shù)蜏貐^(qū)結(jié)晶，同時甲酸造成碳鋼均勻腐蝕及不銹鋼應(yīng)力腐蝕。防護：①溶劑含水<300ppm，設(shè)置分子篩干燥器；②塔頂材質(zhì)升級至316L+Mo3%；③注入微量嗎啉中和甲酸，維持pH7.5–8.0；④定期測Fe2?<3ppm，超標時切換溶劑。六、計算題（每題10分，共30分）56.某乙烯直接水合裝置，年操作8000h，年產(chǎn)乙醇30萬噸，原料乙烯純度99.9%，單程轉(zhuǎn)化率5%，乙醇選擇性92%，乙烯循環(huán)比18。求：（1）每小時乙烯進料量（kmol/h）；（2）反應(yīng)器出口乙醇生成量（kmol/h）；（3）若催化劑裝填量50m3，求空速GHSV（h?1）。答案：（1）乙醇產(chǎn)量=30×10?/46=65217kmol/a=8152kmol/h；乙烯理論耗=8152kmol/h；考慮選擇性92%，實際耗=8152/0.92=8861kmol/h；單程轉(zhuǎn)化5%，則總乙烯進=8861/0.05=177222kmol/h；循環(huán)比18，則新鮮乙烯=177222/(18+1)=9322kmol/h。（2）出口乙醇生成=8152kmol/h。（3）乙烯體積流量=177222×22.4=3.97×10?Nm3/h；GHSV=3.97×10?/50=79400h?1。57.某丙烯腈反應(yīng)器，原料丙烯1000kmol/h，氨1100kmol/h，空氣10000kmol/h，丙烯轉(zhuǎn)化率98%，丙烯腈選擇性80%，求：（1）反應(yīng)器出口丙烯腈摩爾流量；（2）出口未反應(yīng)氨量；（3）若尾氣O?設(shè)