Question

煤制油是一項新興的、科技含量較高的煤化工技術(shù)，發(fā)展煤制油對我國而言具有重大意義．下列是煤通過間接液化技術(shù)制汽油和丙烯的主要工藝流程圖．

已知甲醇制烴的反應(yīng)原理為：
（1）為了提高原料利用率，上述工藝中應(yīng)控制合成氣中V（CO）：V（H₂）=

 

．
（2）由二甲醚在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為丙烯的化學(xué)方程式為：

 

．
（3）每生產(chǎn)1t甲醇約耗煤1.5t，每生產(chǎn)1t汽油約需耗2.4t甲醇，2015年我國煤制油將達(dá)到1000萬噸，則2015年當(dāng)年需消耗原煤約

 

萬噸．
（4）采用MTG法生產(chǎn)的汽油中，均四甲苯（1，2，4，5-四甲基苯）質(zhì)量分?jǐn)?shù)約占4%～7%，均四甲苯的結(jié)構(gòu)簡式為：

 

．
（5）采用DMTO技術(shù)，若獲得乙烯和丙烯及丁烯3種烴，生成丁烯的選擇性（轉(zhuǎn)化丁烯的甲醇的物質(zhì)的量與甲醇總物質(zhì)的量之比）為20%，其余生成乙烯和丙烯，設(shè)丙烯的選擇性為x，今有403.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）合成氣，且完全轉(zhuǎn)化為甲醇，甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴的總轉(zhuǎn)化率亦為100%，請作出丙烯的物質(zhì)的量隨x變化的曲線．

Answer 1

分析：（1）寫出反應(yīng)的方程式，根據(jù)方程式計算；
（2）已知反應(yīng)物和生成物，可從質(zhì)量守恒定律的角度配平，進(jìn)而寫出方程式；
（3）根據(jù)反應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系計算：1t甲醇約耗煤1.5t，每生產(chǎn)1t汽油約需耗2.4t甲醇，則生成1t汽油需要2.4×1.5t=3.6t原煤；
（4）根據(jù)名稱可寫出結(jié)構(gòu)簡式；
（5）合成氣的物質(zhì)的量為

403.2L

22.4L/mol

=18mol，其中CO為18mol×

1

3

=6mol，丙烯的選擇性最大值為0.8，則最多生成丙烯為6mol×0.8×

1

3

=1.6mol．

解答：解：（1）合成甲醇的方程式為CO+2H₂→CH₃OH，由方程式可知上述工藝中應(yīng)控制合成氣中V（CO）：V（H₂）=1：2，
故答案為：1：2；
（2）二甲醚在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為丙烯的化學(xué)方程式為3CH₃OCH₃ 

催化劑

2CH₃-CH=CH₂+3H₂O，
故答案為：3CH₃OCH₃ 

催化劑

2CH₃-CH=CH₂+3H₂O；
（3）1t甲醇約耗煤1.5t，每生產(chǎn)1t汽油約需耗2.4t甲醇，則生成1t汽油需要2.4×1.5t=3.6t原煤，則2015年我國煤制油將達(dá)到1000萬噸，需要原煤的質(zhì)量為3.6t×1000萬=3600萬t，
故答案為：3600；
（4）根據(jù)名稱可知均四甲苯的結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：；
（5）合成氣的物質(zhì)的量為

403.2L

22.4L/mol

=18mol，其中CO為18mol×

1

3

=6mol，丙烯的選擇性最大值為0.8，則最多生成丙烯為6mol×0.8×

1

3

=1.6mol，則圖象為，
故答案為：．

點(diǎn)評：本題考查有機(jī)物的合成，題目難度較大，題目中的化學(xué)方程式可根據(jù)反應(yīng)物和生成物從質(zhì)量守恒的角度書寫，注意把握有機(jī)物的名稱，易錯點(diǎn)為（5），注意縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的關(guān)系．