题目
下列哪一项最适合作为烃类裂解工艺的稀释剂?()A. 氧气B. 水蒸汽C. 氢气D. 氮气。
下列哪一项最适合作为烃类裂解工艺的稀释剂?()
A. 氧气
B. 水蒸汽
C. 氢气
D. 氮气。
题目解答
答案
B. 水蒸汽
解析
考查要点:本题主要考查烃类裂解工艺中稀释剂的选择依据,需结合裂解反应的条件及稀释剂的作用进行判断。
解题核心思路:
- 稀释剂的作用:在烃类裂解过程中,稀释剂需降低烃的浓度,防止结焦,同时带走反应热量,控制温度。
- 关键性质筛选:稀释剂应具有高热容(有效吸热)、化学惰性(不参与反应)、经济性(来源广泛、成本低)。
- 选项对比:
- 氧气会引发燃烧,与裂解条件矛盾;
- 氢气易参与反应且成本高;
- 氮气虽惰性但热容低,需大量使用;
- 水蒸汽热容高、惰性且成本低,最符合要求。
选项分析
A. 氧气
氧气是强氧化剂,若加入裂解炉中会引发烃的燃烧而非裂解,与工艺目标矛盾,排除。
B. 水蒸汽
- 高热容:水蒸汽的比热容是氮气的3倍以上,能高效吸收反应热量,防止局部过热。
- 化学惰性:在裂解温度(约800-1200℃)下,水蒸汽不与烃反应,仅作为稀释介质。
- 经济性:工业用水资源丰富,制备蒸汽成本低。
结论:最适合作为稀释剂。
C. 氢气
氢气易燃,裂解高温下可能与烃发生副反应(如加氢反应),且储存成本高,不适用。
D. 氮气
氮气虽为惰性气体,但热容低,需大量使用才能达到降温效果,且工业制氮成本较高,经济性差。