Задача для СРС по дисциплине «Процессы окисления в нефтеоргсинтезе» 4 курс, ХТОВ

Задача для СРС
по дисциплине «Процессы окисления в нефтеоргсинтезе»
4 курс, ХТОВ
Задача 1
Одним из способов получения акрилонитрила (мономера для
производства волокна нитрон) является окислительный аммонолиз
пропилена. На окислительный аммонолиз поступило: 1254 кг пропилена;
2360 кг кислорода; 516 кг аммиака и водяной пар. Получено было 1000 кг
акрилонитрила, а также некоторое количество побочных продуктов:
акролеина, синильной кислоты, ацетонитрила, метана и диоксида углерода.
При этом часть пропилена и кислорода не прореагировали — соответственно
161 кг и 903 кг. Рассчитать выход акрилонитрила от теоретически
возможного, конверсию пропилена и кислорода. Написать уравнения целевой
реакции и реакций образования побочных продуктов.
Задача 2
Для получения формальдегида метиловый спирт необходимо окислить
на серебряном катализаторе: СН3ОН + 0,5О2 = СН2О + Н2О. Кроме основных
реакций протекают и побочные. Предположим, что на окисление подается
3,2 кмоль метилового спирта. Их них образовалось 1,8 кмоль формальдегида,
0,8 моль – побочных продуктов (суммарно) и остались неокисленными 0,6
кмоль метилового спирта. Необходимо найти степень превращения
метилового спирта, выход формальдегида и селективность.
Задача 3
При окислительном дегидрировании метилового спирта протекают
одновременно две реакции: дегидрирование и окисление метанола. Выход
формальдегида 90% при степени конверсии метанола 65%. Вычислите расход
метанола на 1т формальдегида.
Задача 4
Алкены широко используют для получения альдегидов методом
оксосинтеза. Сущность этого метода заключается во взаимодействии алкена
с синтез-газом (смесь оксида углерода(II) и водорода) при нагревании и в
присутствии специального катализатора. Напишите уравнения реакций.
Какой объем этилена (н.у.) расходуется на получение 360 кг пропаналя
методом оксосинтеза, если массовая доля выхода альдегида составляет 90%
от теоретически возможного?
Задача 5
Двухосновную адипиновая кислоту НООС-(СН2)4-СООН в больших
количествах используют для получения синтетического волокна найлона. В
пищевой промышленности она может заменять лимонную и винную
кислоты. Сейчас адипиновую кислоту получают окислением циклогексана
кислородом. Напишите уравнения реакций. Рассчитайте массу адипиновой
кислоты, которую можно получить из 336 кг циклогексана, если массовая
доля выхода кислоты составляет 75% от теоретически возможного.
Задача 6
Эпоксидирование пропилена до пропиленоксида проводят в каскаде
реакторов с мешалками. В первый по ходу сырья реактор поступает
этилбензол, в котором массовая доля гидропероксида этилбензола равна 25
%. В результате эпоксидирования пропилена и последующей дегидратации
метилфенилкарбинола образуется 9800 кг стирола в час. Определить
количество стирола, если селективность по стиролу в расчёте на этилбензол
равна 90 %, степень конверсии этилбензола 30 %, выход пропиленоксида по
гидропероксиду этилбензола равен 73 %.
Задача 7
Производительность одной технологической линии производства
фенола и ацетона кумольным методом составляет 930 кг фенола в час.
Окисление изопропилбензола проводят в окислительной колонне кислородом
воздуха. Из колонны отходят абгазы в количестве 1566 м3/ч; объёмная доля
изопропилбензола в них равна 8,7 %. Определить степень конверсии
изопропилбензола на стадии его окисления, если селективность по фенолу в
расчёте на гидропероксид изопропилбензола равна 94 %, количество жидкого
изопропилбензола в реакционной массе в 2,7 раза больше, чем количество
гидропероксида изопропилбензола, а выход его в расчёте на превращённый
изопропилбензол составляет 86,6 %.
Задача 8
Терефталевую кислоту получают жидкофазным окислением n-ксилола
на установке производительностью 360 т/сут по терефталевой кислоте. В
реактор поступает n-ксилол в мольном соотношении с уксусной кислотой
1:1,77. Определить объёмный расход смеси (плотность 1035 кг/м3) на входе в
реактор, если количество поступающего катализатора (с промотором) равно
0,9 % от массового расхода n-ксилола, степень конверсии n-ксилола 95 %, а
селективность по терефталевой кислоте 94 %.