2025年磺化工艺考试内容及考试题库含答案参考

2025年磺化工艺考试内容及考试题库含答案参考一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个最符合题意的答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在磺化反应中，最常用的磺化剂是（）。A.浓硝酸  B.发烟硫酸  C.氯磺酸  D.三氧化硫答案：B2.下列哪种芳香族化合物最容易发生磺化反应（）。A.硝基苯  B.苯甲酸  C.甲苯  D.氯苯答案：C3.磺化反应属于（）反应类型。A.亲核取代  B.亲电取代  C.自由基取代  D.亲核加成答案：B4.在苯的磺化反应中，若反应温度超过180℃，主要产物是（）。A.苯磺酸  B.对苯二磺酸  C.间苯二磺酸  D.邻苯二磺酸答案：C5.工业上连续磺化装置中，SO₃气体浓度一般控制在（）。A.1%～3%  B.4%～7%  C.8%～12%  D.15%～20%答案：B6.磺化反应放热剧烈，工业上常采用（）方式移热。A.外循环冷却  B.内盘管冷却  C.真空闪蒸  D.惰性气体稀释答案：A7.下列关于磺酸基的描述，错误的是（）。A.强吸电子基  B.水溶性极好  C.可被NaOH熔融水解脱除  D.可被H₂/Pd还原为巯基答案：D8.发烟硫酸的“游离SO₃”含量为20%，其标号应写作（）。A.20%Oleum  B.104.5%H₂SO₄  C.20%SO₃  D.104.5%Oleum答案：B9.在磺化后处理“酸析”工序中，加入NaCl的主要作用是（）。A.盐析降低溶解度  B.中和过量酸  C.催化水解  D.氧化副产物答案：A10.下列哪种设备最适合高黏度磺化物料的瞬时冷却（）。A.刮板薄膜蒸发器  B.螺旋板换热器  C.套管式急冷器  D.列管式冷凝器答案：C11.磺化反应中，若局部过热最易生成的副产物是（）。A.砜  B.磺酰氯  C.焦油  D.硫酸酯答案：C12.测定磺化料中游离SO₃的标准方法是（）。A.碘量法  B.冰点法  C.密度温度查表法  D.电导法答案：C13.在烷基苯磺酸钠（LAS）生产中，脱除未反应烷基苯最常用的溶剂是（）。A.正己烷  B.异丙醇  C.石油醚  D.乙醇水共沸物答案：C14.下列哪种膜技术可用于磺化废酸的在线回收（）。A.反渗透  B.纳滤  C.扩散渗析  D.电渗析答案：C15.磺化反应釜材质优先选用（）。A.304不锈钢  B.316L不锈钢  C.搪玻璃  D.钛材答案：C16.在SO₃膜式磺化工艺中，SO₃与有机物料的摩尔比一般控制在（）。A.0.9:1  B.1.0:1  C.1.03:1  D.1.2:1答案：C17.下列哪项不是磺化反应终点判断的常用指标（）。A.酸值  B.电导率  C.色度  D.折光率答案：D18.磺化产物中“活性物”指的是（）。A.磺酸  B.未反应原料  C.硫酸  D.磺酸钠盐答案：A19.在磺化单元发生火灾时，不能使用的灭火剂是（）。A.干粉  B.CO₂  C.水柱直射  D.泡沫答案：C20.下列哪种分析方法可直接定量磺酸同系物分布（）。A.紫外分光光度法  B.高效液相色谱示差折光检测器  C.气相色谱FID  D.电位滴定答案：B21.磺化尾气中SO₂排放限值（GB315702015）为（）mg/m³。A.50  B.100  C.200  D.400答案：B22.在实验室进行小试磺化时，首选的SO₃来源是（）。A.发烟硫酸蒸馏  B.固体SO₃三聚体  C.65%发烟硫酸  D.硫酸氯磺酸法答案：C23.下列哪种助剂可提高磺化选择性并抑制砜生成（）。A.无水Na₂SO₄  B.硼酸  C.二甲基环丁砜  D.冰醋酸答案：B24.磺化反应中，搅拌雷诺数Re低于多少时易出现局部过磺化（）。A.10³  B.3×10³  C.10⁴  D.10⁵答案：B25.在磺化物料中和时，若出现“过碱”现象，最先产生的杂质是（）。A.磺酸钠  B.硫酸钠  C.磺酸钙  D.磺酸酯答案：B26.下列哪种膜材料耐游离SO₃性能最佳（）。A.PVDF  B.PTFE  C.PES  D.CA答案：B27.磺化反应中，水分含量大于多少时SO₃利用率显著下降（）。A.0.1%  B.0.3%  C.0.5%  D.1.0%答案：C28.在磺化单元HAZOP分析中，引导词“More”最常用于分析（）偏差。A.温度高  B.压力低  C.流量反向  D.液位空答案：A29.下列哪种磺化工艺属于“干法”磺化（）。A.膜式SO₃磺化  B.氯磺酸磺化  C.浓硫酸共沸脱水  D.发烟硫酸搅拌釜答案：A30.磺化废酸采用“裂解再生”工艺时，炉膛温度需保持（）℃以上，以保证有机碳完全燃烧。A.800  B.900  C.1000  D.1100答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列因素中，会促进磺化反应生成砜副产的有（）。A.反应温度过高  B.SO₃过量太多  C.水分含量高  D.停留时间过长答案：A、B、D32.磺化反应釜搅拌设计必须考虑（）。A.高黏度非牛顿流体特性  B.气液分散  C.传热系数  D.固体悬浮答案：A、B、C33.关于磺化产物色度升高的原因，正确的有（）。A.局部过热  B.金属离子污染  C.氧化副反应  D.中和pH过低答案：A、B、C34.磺化装置安全联锁通常包含（）。A.温度高高位联锁停SO₃进料  B.紧急氮气吹扫  C.搅拌电流低报警  D.磺化釜压力高高位泄爆答案：A、B、C、D35.下列属于磺化反应绿色化改进方向的有（）。A.催化SO₃载体化  B.连续微反应器  C.无溶剂磺化  D.生物酶磺化答案：A、B、C36.磺化废酸扩散渗析回收酸的推动力包括（）。A.浓度梯度  B.电位梯度  C.温度梯度  D.阴离子膜选择透过性答案：A、D37.在烷基苯磺酸中和过程中，为抑制反酸现象可采取（）。A.低温中和  B.分段加碱  C.加入螯合剂  D.高剪切混合答案：A、B、D38.磺化尾气洗涤塔设计需考虑（）。A.气液比  B.液气分布器形式  C.塔材质耐酸  D.除雾器效率答案：A、B、C、D39.下列关于氯磺酸磺化的说法，正确的有（）。A.反应温和，易控制  B.副产HCl需吸收  C.适合小吨位高附加值产品  D.原子经济性低于SO₃法答案：B、C、D40.磺化产物进行MES（甲酯磺酸盐）转位时，需加入的催化剂有（）。A.Na₂CO₃  B.Na₂SO₃  C.H₃PO₄  D.CaO答案：B、C三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.磺化反应是可逆反应，高温加水可脱磺酸基。（√）42.磺酸基是间位定位基，再进行硝化时主要得间位产物。（√）43.工业上可用98%浓硫酸对长链α烯烃直接磺化制AOS。（×）44.膜式磺化器管内走SO₃气体，管外走冷却水。（×）45.磺化产物中和后，活性物含量测定采用溴甲酚绿指示剂两相滴定法。（√）46.发烟硫酸的腐蚀性与其中游离SO₃含量呈线性正相关。（√）47.在磺化反应中，加入无水硫酸钠可抑制砜生成，因为它能吸收水分。（×）48.磺化废酸裂解炉中，V₂O₅催化剂的作用是降低SO₂氧化活化能。（√）49.连续磺化DCS控制中，搅拌电流突然下降一定是搅拌桨脱落。（×）50.磺化反应热效应约为150kJ/mol，属于强放热反应。（√）四、填空题（每空1分，共20分）51.苯在40%发烟硫酸中于45℃反应，主要产物为________；若升温至180℃并保温，主要产物为________。答案：苯磺酸；间苯二磺酸52.工业上衡量磺化剂强度的指标常用________，其定义为________。答案：π值；100g磺化剂所能磺化的苯的克数53.在SO₃气相膜式磺化中，有机物料在管内呈________流态，雷诺数需大于________以确保表面更新。答案：降膜湍流；10⁴54.磺化反应釜紧急冷却水阀联锁打开时间应≤________秒，冷却水压力需高于________MPa。答案：3；0.455.烷基苯磺酸钠（LAS）平均分子量按________计算，其生物降解性测试方法为________。答案：342；OECD301D56.磺化尾气中未反应的SO₃先用________吸收，再用________溶液中和至pH6～9。答案：浓硫酸；NaOH57.发烟硫酸中游离SO₃含量测定，采用________冷却取样，________滴定。答案：冰盐浴；冰水水解后标准碱58.磺化产物色度测定依据国家标准________，比色皿光程________cm。答案：GB/T3143；559.在α烯烃磺化制AOS时，________反应生成磺内酯，________反应生成烯基磺酸。答案：1,2；1,360.磺化废酸裂解炉中，为防止硫酸雾腐蚀下游设备，需设置________冷却器，控制出口温度≤________℃。答案：空气预热器；350五、简答题（每题6分，共30分）61.简述SO₃膜式磺化工艺中，如何防止“热点”产生并造成管壁碳化。答案：①严格控制SO₃/有机物摩尔比1.03:1，避免过量；②有机物料预先脱气脱水，水分<0.1%；③采用多段SO₃进料，段间设冷却；④管内降膜厚度<0.5mm，雷诺数>10⁴，保证湍动；⑤管外冷却水强制循环，温差<5℃；⑥在线红外测温，>5℃温升立即联锁切断SO₃并注入急冷烷基苯；⑦定期碱洗清除管壁微量碳渣，保持传热系数。62.试分析磺化反应突然“飞温”的三种典型原因，并给出对应的DCS联锁方案。答案：原因A：冷却水泵失电，循环量归零；联锁：泵电流<下限→停SO₃→开紧急冷却水罐氮气加压→注入急冷。原因B：SO₃进料阀阀芯脱落全开；联锁：流量>高高位→气动阀立即切断→旁路氮气吹扫。原因C：搅拌桨断裂，局部滞留；联锁：搅拌电流<低低位→停SO₃→启动釜顶急冷烷基苯喷淋→开启备用磁力搅拌。63.说明磺化废酸扩散渗析回收酸的机理，并给出提高回收率的两种工程措施。答案：机理：利用阴离子交换膜对H⁺和HSO₄⁻的选择透过性，在浓度梯度驱动下，废酸侧H₂SO₄向水侧扩散，而有机杂质及金属阳离子被膜排斥。措施1：采用三级逆流渗析，每级膜面积递增20%，降低渗透压差极化；措施2：在废酸侧脉冲鼓入N₂，形成湍动，减薄边界层，酸回收率可由78%提至90%。64.列举两种工业脱除磺化产物中“无机盐”杂质的方法，并比较优缺点。答案：方法A：醇沉法——利用磺酸钠在醇中溶解度低而Na₂SO₄几乎不溶，过滤除去；优点设备简单，缺点醇损耗大、VOC高。方法B：电渗析——利用离子膜选择迁移Na₂SO₄；优点连续封闭、无有机溶剂，缺点一次性投资高、膜需定期酸洗。65.结合反应机理，说明为何长链α烯烃磺化需控制40～50℃，而苯磺化可高达120℃。答案：α烯烃双键电子云密度低于苯环，且磺化初产物磺内酯对温度敏感，>60℃易开环聚合生成深色聚合物；苯环π电子富集，活化能低，需较高温度克服磺酸基位阻，使反应速率匹配传质，同时避免多磺化。故前者低温抑制副反应，后者高温保证单磺酸收率。六、计算题（每题10分，共20分）66.某装置以1t/h十二烷基苯（M=246）为原料，采用1.03:1摩尔比SO₃膜式磺化。已知SO₃气体浓度6%（体积），求每分钟需供给的SO₃气体体积（标准状态）。答案：n(烷基苯)=1000÷246=4.065kmol/hn(SO₃)=4.065×1.03=4.187kmol/hV(SO₃)=4.187×22.4=93.8Nm³/h=1.56Nm³/min设6%浓度，则总气量=1.56÷0.06=26.0Nm³/min67.将上述磺化料用25%NaOH中和至pH7.5，求每小时需NaOH溶液质量及生成的Na₂SO₄量。答案：