2025年氧化工艺证考试题(附答案)

2025年氧化工艺证考试题(附答案)1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1在乙烯直接氧化制环氧乙烷的银催化剂体系中，工业上最常添加的助催化剂是A.Cs₂O B.CaO C.K₂O D.BaO答案：A1.2对于甲醇氧化制甲醛的铁钼催化剂，下列描述正确的是A.活性相为Fe₂(MoO₄)₃ B.反应温度控制在650℃以上 C.原料气中甲醇摩尔分数通常高于60% D.催化剂失活主因是MoO₃升华答案：A1.3在甲苯液相空气氧化制苯甲酸工艺中，最常用的可溶性钴催化剂形式为A.CoCO₃ B.Co(Ac)₂·4H₂O C.Co₃O₄ D.CoCl₂答案：B1.4关于环己烷无催化空气氧化的“硼酸法”工艺，下列说法错误的是A.硼酸酯抑制了环己基过氧化物的分解 B.反应温度一般低于160℃ C.产物中环己醇比例高于环己酮 D.硼酸可回收并循环使用答案：B1.5对二甲苯高温空气氧化制对苯二甲酸，下列哪种杂质会在氧化反应器顶部冷凝并堵塞分布板A.对甲基苯甲酸 B.对羧基苯甲醛 C.苯甲酸 D.4CBA答案：B1.6在丙烯腈流化床氨氧化装置中，工业催化剂载体最常选用A.αAl₂O₃ B.SiC C.TiO₂ D.ZrO₂答案：A1.7对于苯酚羟基化制苯二酚的TS1分子筛催化剂，其活性中心钛物种的最佳配位状态为A.四配位骨架Ti B.六配位锐钛矿TiO₂ C.五配位Ti³⁺ D.八配位Ti⁴⁺答案：A1.8在乙二醇空气氧化制乙二醛的铜基催化剂中，添加Pd的主要作用是A.提高选择性 B.抑制深度氧化 C.促进氧活化 D.降低起活温度答案：C1.9下列哪种氧化工艺必须采用钛材高压釜以抵抗有机酸腐蚀A.乙烯氧化制乙醛 B.对二甲苯氧化制TA C.环己烷氧化制KA油 D.丙烯氧化制丙烯酸答案：B1.10在废水湿式空气氧化（WAO）中，COD去除率与下列哪项参数呈指数正相关A.氧分压 B.停留时间 C.温度 D.pH答案：C1.11对于异丁烷氧化制叔丁基过氧化氢，工业上采用A.均相钴催化 B.无催化液相自氧化 C.酶催化 D.光催化答案：B1.12在苯氧化制顺酐的V₂O₅MoO₃催化剂中，MoO₃的主要功能是A.降低V=O键强度 B.提高晶格氧迁移率 C.抑制深度氧化 D.增加比表面积答案：A1.13下列哪种氧化反应器类型最适合快速强放热反应且可实现催化剂在线再生A.固定床 B.管壳式 C.流化床 D.鼓泡塔答案：C1.14在丙烯氧化制丙烯酸的MoVTeNbO催化剂中，Te的主要作用是A.提供晶格氧 B.稳定M1相 C.抑制丙烯醛过度氧化 D.降低酸强度答案：B1.15对于过氧化氢异丙苯（CHP）分解制苯酚丙酮，工业上最常用的酸催化剂为A.H₂SO₄ B.磺酸树脂 C.HZSM5 D.磷酸答案：B1.16在乙烯环氧化反应中，提高反应压力会导致A.选择性上升 B.热点温度下降 C.副产CO₂增加 D.催化剂寿命延长答案：C1.17下列哪种氧化工艺采用“尾气循环+吸收塔”组合以控制氧含量低于爆炸极限A.丙烯氨氧化 B.乙烯氧氯化 C.甲醇氧化制甲醛 D.对二甲苯氧化答案：D1.18对于邻二甲苯氧化制邻苯二甲酸酐，工业催化剂活性组分的最佳V⁴⁺/V⁵⁺比约为A.0.1 B.0.5 C.1.0 D.2.0答案：B1.19在废水Fenton氧化中，H₂O₂与Fe²⁺最佳摩尔比（理论）为A.1:1 B.5:1 C.10:1 D.20:1答案：C1.20对于生物柴油副产甘油氧化制二羟基丙酮，下列哪种催化剂体系选择性最高A.Au/C B.Pt/C C.Pd/C D.Ag/C答案：A2.多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列属于液相空气氧化共同特点的有A.自由基链式机理 B.需引发剂或催化剂 C.反应温度高于300℃ D.通常伴随副产有机酸 E.需防爆膜安全设施答案：A、B、D、E2.2在苯酚羟基化制苯二酚工艺中，影响对苯二酚/邻苯二酚比例的因素包括A.钛硅分子筛孔径 B.溶剂极性 C.H₂O₂滴加速率 D.反应温度 E.苯酚初始浓度答案：A、B、C、D2.3关于丙烯腈装置尾气催化燃烧系统，下列说法正确的有A.催化剂为蜂窝PtPd B.入口温度需高于350℃ C.需补加甲烷作为辅助燃料 D.出口NOx可低于50mg/m³ E.燃烧后尾气可直接排放答案：A、B、D2.4下列措施可延长对苯二甲酸装置钛材反应器寿命的有A.控制Br⁻浓度低于50ppm B.采用阳极保护 C.定期碱洗除垢 D.降低氧分压 E.选用Ti0.2Pd合金答案：A、B、C、E2.5在环己烷氧化单元，造成“酸值”超标的原因有A.反应温度过高 B.催化剂钴浓度偏低 C.停留时间过长 D.碱洗水量不足 E.环己酮精馏塔回流量过大答案：A、C、D2.6下列属于绿色氧化剂的有A.O₂ B.H₂O₂ C.tBuOOH D.NaClO E.O₃答案：A、B、C、E2.7对于TS1催化丙烯环氧化制环氧丙烷，下列说法正确的有A.溶剂为甲醇 B.丙烯/双氧水摩尔比>3 C.反应温度0–5℃ D.催化剂可原位再生 E.副产少量丙二醇单甲醚答案：A、B、D、E2.8在乙醛氧化制乙酸工艺中，为了抑制甲酸生成，工业上采用A.锰催化剂 B.低氧分压 C.低温45–50℃ D.加入少量水 E.塔顶通氮气答案：B、C、D2.9下列属于氧化反应器安全联锁的有A.氧含量在线分析 B.反应器进出口压差 C.冷却水流量低报警 D.尾气氧含量与进氧阀联锁 E.反应器壁温多点监测答案：A、B、C、D、E2.10对于过氧化氢直接氧化丙烯制环氧丙烷（HPPO），下列说法正确的有A.催化剂为钛硅分子筛 B.反应压力2.5MPa C.副产少量丙二醇 D.需甲醇作溶剂 E.废水COD低于100mg/L答案：A、B、C、D3.填空题（每空1分，共30分）3.1乙烯环氧化反应主反应方程式：C₂H₄+½O₂→______，副产CO₂的反应热是主反应的______倍。答案：C₂H₄O；12.63.2对二甲苯氧化制对苯二甲酸，工业上采用______溶剂，催化剂体系为CoMnBr，其中Br以______形式加入。答案：乙酸；HBr3.3丙烯氨氧化制丙烯腈，原料摩尔比丙烯:氨:空气≈1:1.1:______，反应器类型为______床。答案：10；流化3.4环己烷无催化氧化第一步引发产物为______，其结构简式为______。答案：环己基过氧化氢；C₆H₁₁OOH3.5苯氧化制顺酐，工业催化剂活性相为______，最佳反应温度区间______℃。答案：V₂O₅MoO₃；350–4003.6在废水湿式空气氧化中，当温度高于______℃时，水成为“______溶剂”，有机物溶解度剧增。答案：374；超临界3.7过氧化氢异丙苯分解制苯酚丙酮，反应为______热反应，工业上采用______反应器。答案：放；管式绝热3.8丙烯酸装置尾气中丙烯醛去除采用______催化燃烧，催化剂活性组分为______。答案：蜂窝陶瓷；PtPd3.9在生物酶氧化中，葡萄糖氧化酶催化反应需辅酶______，产物为______酸。答案：FAD；葡萄糖3.10对于甲醇氧化制甲醛，铁钼催化剂失活主因是______流失，再生方法为______温度空气烧炭。答案：MoO₃；450℃3.11对苯二甲酸加氢精制目的是将______还原为对甲基苯甲酸，催化剂为______炭。答案：4CBA；Pd/C3.12环氧乙烷吸收塔采用______水溶液，塔底温度控制在______℃以防水解。答案：贫环氧乙烷；30–353.13在邻二甲苯氧化制苯酐中，工业上采用______反应器，管程走______气体。答案：列管固定；热熔盐3.14过氧化氢浓度高于______wt%时，需添加______作稳定剂。答案：60；磷酸3.15对于丙烯环氧化HPPO工艺，吨产品消耗双氧水（100%计）约为______t，废水排放低于______t。答案：0.85；14.判断改错题（每题2分，共10分；先判对错，后改正）4.1乙烯环氧化反应中，提高乙烯浓度会降低选择性，因此工业上保持乙烯浓度低于5%。答案：错。改正：工业乙烯浓度通常保持25–30%，以提高选择性并抑制副反应。4.2对二甲苯氧化反应器采用鼓泡塔，气体分布器为单孔板。答案：错。改正：采用多段涡轮搅拌釜串联，气体分布器为环形多孔管。4.3在环己烷氧化中，钴催化剂浓度越高越好，可提高转化率。答案：错。改正：钴浓度过高会加剧深度氧化，一般控制0.5–2ppm。4.4丙烯腈装置氨中和塔底部pH需控制在7–8，以防设备腐蚀。答案：错。改正：pH需控制在2–3，防止丙烯腈聚合及设备腐蚀。4.5过氧化氢直接氧化丙烯制环氧丙烷，反应可在纯水相中进行，无需有机溶剂。答案：错。改正：需甲醇作溶剂，以提高双氧水利用率和分散性。5.简答题（封闭型，每题5分，共20分）5.1简述对苯二甲酸装置“加氢精制”单元的工艺目的、主要反应及催化剂。答案：目的：去除4羧基苯甲醛（4CBA）等杂质，提高PTA光学色度；反应：4CBA+H₂→对甲基苯甲酸+H₂O；催化剂：0.5%Pd/C，载体为椰壳炭，反应温度280℃、压力7.5MPa。5.2写出丙烯氨氧化主反应方程式，并说明流化床反应器采用旋风分离器的作用。答案：C₃H₆+NH₃+1.5O₂→C₃H₃N+3H₂O；旋风分离器回收催化剂细粉，减少损失并防止堵塞后系统。5.3列举三种防止过氧化氢异丙苯（CHP）剧烈分解的技术措施。答案：1.储罐保持0–5℃低温；2.添加Na₂CO₃或NaOH中和酸性杂质；3.设置紧急冷却与泄爆膜，避免局部过热。5.4简述TS1分子筛催化苯酚羟基化反应机理的关键步骤。答案：骨架四配位Ti与H₂O₂形成Tiη²OOH过氧物种，进攻苯酚邻对位，生成邻苯二酚和对苯二酚，水作副产物。6.简答题（开放型，每题10分，共20分）6.1结合“双碳”背景，论述HPPO工艺与传统氯醇法生产环氧丙烷的碳排放差异及改进方向。答案：HPPO以H₂O₂为氧源，副产仅水，吨产品CO₂排放约0.5t；氯醇法需石灰皂化，吨产品CO₂排放1.8t，且产生废CaCl₂溶液。改进：1.开发蒽醌法H₂O₂装置绿氢耦合，降低H₂O₂碳足迹；2.提高TS1催化剂寿命，降低装置能耗；3.采用可再生能源驱动分离单元，进一步削减范围2排放。6.2试分析对二甲苯氧化反应器“飞温”事故的原因、后果及现代DCS联锁策略。答案：原因：氧分布不均、钴锰溴催化剂局部过量、冷却泵故障；后果：TA分解爆燃、钛材反应器熔化、装置停产；联锁：1.氧含量与进氧阀双PID闭环；2.反应器多点壁温>420℃触发紧急停车；3.冷却水流量低低联锁切断氧进料；4.尾气氧含量>8%启动氮气稀释；5.采用预测控制（MPC）提前降温。7.计算题（共30分）7.1乙烯环氧化（10分）已知：进料C₂H₄30kmol/h，O₂15kmol/h，N₂165kmol/h；反应器出口气体中C₂H₄O9kmol/h，CO₂3kmol/h，未反应C₂H₄20.5kmol/h。求：(1)乙烯转化率；(2)环氧乙烷选择性；(3)出口气体流量。答案：(1)转化率=(30–20.5)/30=31.7%(2)选择性=9/(30–20.5)=94.7%(3)氧消耗：9×0.5+3×3=13.5kmol/h，剩余氧1.5kmol/h出口流量：C₂H₄20.5，O₂1.5，N₂165，C₂H₄O9，CO₂3→总计199kmol/h7.2对二甲苯氧化（10分）装置年产100万吨PTA，年运行8000h。反应器出口浆料中TA质量分数28%，固体TA纯度99.5%，母液循环比（质量）为18。求：(1)每小时TA产量；(2)反应器出口浆料总流量；(3)母液循环量。答案：(1)1000000t/8000h=125t/h(2)设浆料流量F，0.28F=125→F=446.4t/h(3)母液=446.4–125=321.4t/h，循环量=321.4×18=5785t/h7.3丙烯氨氧化热量衡算（10分）反应：C₃H₆+NH₃+1.5O₂→C₃H₃N+3H₂O ΔH=–515kJ/mol进料：C₃H₆100kmol/h，NH₃110kmol/