C NG HÒA XÃ H I CH NGHĨA VI T NAMỘ Ộ Ủ Ệ
Đ c l p – T do – H nh phúcộ ậ ự ạ
Đ THI T T NGHI P CAO Đ NG NGH KHÓA I (2009 - 2012)Ề Ố Ệ Ẳ Ề
NGH : V N HÀNH THI T B CH BI N D U KHÍỀ Ậ Ế Ị Ế Ế Ầ
MÔN THI: LÝ THUY T CHUYÊN MÔN NGHẾ Ề
Mã đ s :ề ố 50511005 – LTNHD10
Hình th c thi: ứ Vi t t lu nế ự ậ
Th i gian: 180 phút ờ(Không k th i gian chép/giao đ thiể ờ ề )
Đ BÀIỀ
Câu1: (2,0 đi m)ể
S h i l u là gự ồ ư ì? Ý nghĩa c a s h i l u. Nêu và gi i thích các d ng h iủ ự ồ ư ả ạ ồ
l u.ư
Câu 2: (2,0 đi m)ể
Nêu s đ và gi i thích nguyên lý làm vi c c a công ngh FCC?ơ ồ ả ệ ủ ệ
Câu3: (2,0 đi m)ể
T i sao ph i Izome hóa? Nêu ch t xúc tác cho quá trình, t đó vi t c chạ ả ấ ừ ế ơ ế
ph n ng đ minh h a ng d ng c a ch t xúc tác đ bi n n-pentan thành iso-ả ứ ể ọ ứ ụ ủ ấ ể ế
pentan.
Câu 4: (2,0 đi m)ể
Anh (chị) hãy trình bày các y u t nh h ng đ n quá trình h p th .ế ố ả ưở ế ấ ụ
Câu 5: (2,0 đi m)ể
Đ nh nghĩa và trình bày các s n ph m thu đ c c a quá trình Alkyl hóa.ị ả ẩ ượ ủ
V và thuy t minh quá trình làm vi c c a thi t b ph n ng ng chùm s d ngẽ ế ệ ủ ế ị ả ứ ố ử ụ
đ alkyl hoá các hyđrocacbon th m v i xúc tác AlClể ơ ớ 3.
…………………………..H t………………………ế
Qu ng Ngãi, ngày tháng năm 2012ả
DUY TỆH I Đ NGỘ Ồ
THI T T NGHI PỐ Ệ TI U BAN RA Đ THIỂ Ề
C NG HÒA XÃ H I CH NGHĨA VI T NAMỘ Ộ Ủ Ệ
Đ c l p - T do - H nh ộ ậ ự ạ phúc
ĐÁP ÁN
Đ THI T T NGHI P CAO Đ NG NGH KHÓA I (2009 - 2012)Ề Ố Ệ Ẳ Ề
NGH : V N HÀNH THI T B CH BI N D U KHÍỀ Ậ Ế Ị Ế Ế Ầ
MÔN THI: LÝ THUY T CHUYÊN MÔN NGHẾ Ề
Mã đ s : 50511005 – LTNHD10ề ố
Câu N i dungộĐi mể
1S h i l u là gi? Ý nghĩa c a s h i l uự ồ ư ủ ự ồ ư . Nêu và gi i thích các d ng h iả ạ ồ
l u.ư2,0
S h i l u là gìự ồ ư :
Đ tăng đ phân tách, ng i ta đem m t ph n l ng ch ng c t đ cể ộ ườ ộ ầ ỏ ư ấ ượ
t i tr l i tháp ch ng c t. Quá trình đó đ c g i là s h i l u.ướ ở ạ ư ấ ượ ọ ự ồ ư
Ý nghĩa c a s h i l uủ ự ồ ư :
+ Làm tăng đ phân tách c a các phân đo nộ ủ ạ
+ Cân b ng nhi t c a các vùng trong thápằ ệ ủ
+ Đi u ch nh l u l ng trong tháp ề ỉ ư ượ
Các d ng h i l uạ ồ ư :
a. H i l u đ nhồ ư ỉ : Đ c chia làm 2 d ng là h i l u nóng và h i l uượ ạ ồ ư ồ ư
ngu iộ
+ H i l u nóng đ c th c hi n b ng cách cho ng ng t m t ph nồ ư ượ ự ệ ằ ư ụ ộ ầ
h i s n ph m đ nh nhi t đ sôi c a nó, sau đó cho t i l i đ nh tháp.ơ ả ẩ ỉ ở ệ ộ ủ ướ ạ ỉ
+ H i l u ngu i đ c th c hi n b ng cách làm ngu i và ng ng tồ ư ộ ượ ự ệ ằ ộ ư ụ
s n ph m đ nh r i t i tr l i đ nh tháp.ả ẩ ỉ ồ ướ ở ạ ỉ
b. H i l u h iồ ư ơ : Đ c th c hi n b ng cách đun sôi đ bay h i m tượ ự ệ ằ ể ơ ộ
ph n s n ph m đáy (AR) r i đ a v vùng đáy tháp.ầ ả ẩ ồ ư ề
c. H i l u vòngồ ư : Đ phân b l u l ng l ng và h i đ c đ ng đ uể ố ư ượ ỏ ơ ượ ồ ề
h n cũng nh vi c đi u ch nh nhi t đ c a các vùng trong tháp, ng i taơ ư ệ ề ỉ ệ ộ ủ ườ
rút b t m t l ng l ng m t đ cao thích h p nào đó, làm l nh nó r i l iớ ộ ượ ỏ ở ộ ộ ợ ạ ồ ạ
đ a vào tháp vài ba đĩa cao h n.ư ở ơ
0,5
0,5
1,0
2Nêu s đ và gi i thích nguyên lý làm vi c c a công nghơ ồ ả ệ ủ ệ FCC. 2.0
Gi i thích nguyên lýả:
Nguyên li u đã đ c đun nóng đ n kho ng 200ệ ượ ế ả oC và b t ch t xúc tácộ ấ
có nhi t đ kho ng 700ệ ộ ả oC t lò tái sinh đ c d n vào đáy ng nâng, t i đóừ ượ ẫ ố ạ
1,0
nguyên li u bay h i l p t c và hoàn toàn. C h n h p đó d c th i lên trênệ ơ ậ ứ ả ỗ ợ ượ ổ
trong lòng ng nâng b i m t dòng khí nâng (CHố ở ộ 4 ho c h i n c quá nóng).ặ ơ ướ
Thành ph n h n h p có nhi t đ chung là 500ầ ỗ ợ ệ ộ oC. H n h p bay lên v i t cỗ ợ ớ ố
đ khá l n kho ng 2 đ n 5 giây, kho ng th i gian này, các ph n ngộ ớ ả ế ả ờ ả ứ
cracking x y ra.ả
Ra kh i ng nâng, vào b ng lò ph n ng có ti t di n l n h n, các h tỏ ố ụ ả ứ ế ệ ớ ơ ạ
b t ch t xúc tác m t t c đ và r i xu ng đáy b ng lò ph n ng. Lúc nàyộ ấ ấ ố ộ ơ ố ụ ả ứ
ch t xúc tác đã b ng đ c nên c n đ c tái sinh.ấ ị ộ ộ ầ ượ
Ch t xúc tác b ng đ c đ c d n theo đ ng ng sang phân d i c aấ ị ộ ộ ượ ẫ ườ ố ướ ủ
lò tái sinh(3). T i đây, c c d u m bám trên các h t b t xúc tác b đ t cháyạ ố ầ ỏ ạ ộ ị ố
b i dòng không khí nghèo oxy. Ch t xúc tác đã đ c tái sinh theo đ ngở ấ ượ ườ
ng đ vào đáy ng nâng.ố ể ố
H n h p h i ra t ng nâng, bay ra đ nh (2), đ c làm l nh ng ng tỗ ợ ơ ừ ố ở ỉ ượ ạ ư ụ
m t ph n thi t b (4) r i vào tháp ch ng c t (5), t đó ta có Crackat và cácộ ầ ở ế ị ồ ư ấ ừ
phân đo n nh hình v .ạ ư ẽ
S đ công ngh FCCơ ồ ệ : 1,0
3T i sao ph i Izome hóa? Nêu ch t xúc tác cho quá trình, t đó vi t c chạ ả ấ ừ ế ơ ế
ph n ng đ minh h a ng d ng c a ch t xúc tác đ biả ứ ể ọ ứ ụ ủ ấ ể ến n-pentan thành
iso-pentan.
2,0
T i sao ph i Izome hóaạ ả : 0,5
Phân đo n xăng nh Cạ ẹ 5, C6 ch a ch y u là n-parafin nên tr s ONứ ủ ế ị ố
th p h n 70 khó đáp ng tiêu chu n đ pha tr n thành xăng th ng ph m.ấ ơ ứ ẩ ể ộ ươ ẩ
Vì th , ng i ta c n ch bi n chúng đ nâng cao tr s ON. Tuy nhiên,ế ườ ầ ế ế ể ị ố
không th reforming Cể5, C6 không nên reforming vì t o benzen. Do đó,ạ
ng i ta bi n các Cườ ế 5, C6 d ng m ch th ng thành m ch nhánh đ t oở ạ ạ ẳ ạ ể ạ
isoparafin vì isoparafin có tr s ON cao h n nhi u, đáp ng đ c yêu c uị ố ơ ề ứ ượ ầ
cao c a xăng th ng ph m.ủ ươ ẩ
Nêu ch t xúc tác cho quá trìnhấ:
Ch t xúc tác cho quá trình Izome hóa đ c t o thành t 2 ph n:ấ ượ ạ ừ ầ
+ Kim lo i đ c tr ng thúc đ y ph n ng hydro hóa là Ptạ ặ ư ẩ ả ứ
+ Ch t xúc tác axit th ng dùng là Alấ ườ 2O3 đ c clo hóa. ượ Ng i taườ
dùng CCl4 đ clo hóa Alể2O3 (8 ÷ 15% Cl)
Nh v y, ch t xúc tác cho quá trình th ng là alu-platin đ c ho tư ậ ấ ườ ượ ạ
hóa b ng clo h u c . (cũng có th dùng zeolit HZ ch a Pt)ằ ữ ơ ể ứ
Vi t c ch ph n ng đ minh h a ng d ng c a ch t xúc tácế ơ ế ả ứ ể ọ ứ ụ ủ ấ ?
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH=CH-CH3
CH3-CH2-CH=CH-CH3 CH3-CH2-CH+-CH2-CH3
CH3-CH2-CH+-CH2-CH3
0,5
1,0
4Hãy trình bày các y u t nh h ng đ n quá trình h p thế ố ả ưở ế ấ ụ.2,0
Dung môi:
Quá trình h p th đ c th c hi n t t hay x u ph n l n là do tínhấ ụ ượ ự ệ ố ấ ầ ớ
ch t dung môi quy t đ nh. M t dung môi t t c n có nh ng tính ch t sau:ấ ế ị ộ ố ầ ữ ấ
- Có tính ch t hòa tan ch n l c, nghĩa là ch hòa tan t t c u t c nấ ọ ọ ỉ ố ấ ử ầ
tách ra và không hòa tan các c u t còn l i ho c ch hòa tan không đáng k .ấ ử ạ ặ ỉ ể
Đây là tính ch t ch y u c a dung môi.ấ ủ ế ủ
1,0
-H2 , Pt
Đ ng phân ồ
hóa
CH3
CH3-CH2-C+
-CH3
CH3
CH3-CH2-C+
-CH3-H+
, Al2O3
CH3
CH3-CH2-C=CH2
CH3
CH3-CH2-C=CH2
+H2 ,
Pt CH3
CH3-CH2-CH-CH3
+H+
, Al2O3
- Đ nh t dung môi bé, đ nh t càng bé ch t l ng chuy n đ ng càngộ ớ ộ ớ ấ ỏ ể ộ
d , tr l c s nh h n và h s chuy n kh i s tăng lên.ễ ở ự ẽ ỏ ơ ệ ố ể ố ẽ
- Nhi t dung riêng bé, ít t n nhi t khi hoàn nguyên dung môi.ệ ố ệ
- Nhi t đ sôi khác xa v i nhi t đ sôi c a ch t hòa tan nh v y dệ ộ ớ ệ ộ ủ ấ ư ậ ễ
th c hi n quá trình nh h p th . Nhi t đ đóng r n th p, tránh đ c hi nự ệ ả ấ ụ ệ ộ ắ ấ ượ ệ
t ng đóng r n làm t t ngh n thi t b .ượ ắ ắ ẽ ế ị
- Ít bay h i, m t mát ít. Không đ c v i ng i, không ăn mòn thi t b . ơ ấ ộ ớ ườ ế ị
Nhi t đ và áp su tệ ộ ấ :
Nhi t đ và áp su t là nh ng y u t có nh h ng quan tr ng đ nệ ộ ấ ữ ế ố ả ưở ọ ế
quá trình. C th là chúng có nh h ng lên tr ng thái cân b ng và đ ngụ ể ả ưở ạ ằ ộ
l c h c c a quá trình.ự ọ ủ
N u nhi t đ cao đ nh t dung môi gi m, v n t c khí tăng, c ng đế ệ ộ ộ ớ ả ậ ố ườ ộ
chuy n kh i tăng. Có nh h ng t tể ố ả ưở ố
M t khác nhi t đ tăng đ ng l c trung bình s gi m, c ng đặ ệ ộ ộ ự ẽ ả ườ ộ
chuy n kh i s gi m. N u tăng lên đ n m t gi i h n thì không th đ tể ố ẽ ả ế ế ộ ớ ạ ể ạ
đ c n ng đ cu i Xượ ồ ộ ố c. Có nh h ng x u.ả ưở ấ
N u tăng P, quá trình chuy n kh i tăng vì đ ng l c trung bình tăng.ế ể ố ộ ự
Tuy nhiên s tăng áp su t luôn kèm theo s tăng nhi t đ , cho nên nóự ấ ự ệ ộ
cũng có nh h ng x u cho quá trình. M t khác s tăng áp xu t gây khóả ưở ấ ặ ự ấ
khăn cho vi c ch t o thi t b . Th ng ta ch th c hi n quá trình áp su tệ ế ạ ế ị ườ ỉ ự ệ ở ấ
cao đ i v i nh ng khí khó hòa tan.ố ớ ữ
1,0
5 Đ nh nghĩa và trình bày các s n ph m thu đ c c a quá trình Alkyl hóa?ị ả ẩ ượ ủ
V và thuy t minh quá trình làm vi c c a thi t b ph n ng ng chùm sẽ ế ệ ủ ế ị ả ứ ố ử
d ng đ alkyl hoá các hyđrocacbon th m v i xúc tác AlClụ ể ơ ớ 3?
2,0
Đ nh nghĩa quá trình alkyl hoáị:
Alkyl hoá là quá trình đ a các nhóm alkyl vào phân t các ch t h u cư ử ấ ữ ơ
ho c vô c . Các ph n ng alkyl hoá có giá tr th c t cao trong vi c đ a cácặ ơ ả ứ ị ự ế ệ ư
nhóm alkyl vào h p ch t th m, izo – parafin, mecaptan, sunfit, amin, ete,…ợ ấ ơ
Trình bày các s n ph m thu đ c c a quá trình Alkyl hoáả ẩ ượ ủ :
- Alkyl hoá vào Benzen t o ra alkyl benzen làm nguyên li u t ng h pạ ệ ổ ợ
hoá d u.ầ
- Alkyl hoá vào izo – C4H10 t o ra izo – octan có ON = 100.ạ
- Đ a nhóm alkyl vào nguyên t oxy đ c các ete. Đ a vào metanolư ử ượ ư
đ c MTBE ph gia cho xăng.ượ ụ
- Đ a nhóm alkyl vào nit đ c các amin.ư ơ ượ
- Đ a nhóm alkyl vào kim lo i làm ph gia ch ng kích n cho xăng.ư ạ ụ ố ổ
- Đ a nhóm alkyl vào l u huỳnh đ c các sunfua.ư ư ượ
- Đ a nhóm alkyl vào oxyt etylen t o ra các ch t ho t đ ng b m t.ư ạ ấ ạ ộ ề ặ
0,5
0,5