工业上目前使用两种方法制取乙醛:(1)乙炔水化法;(2)乙烯氧化法.下列两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率、产量等有关的信息情况:
表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量
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乙炔水化法 |
乙烯氧化法 |
原料 |
乙炔、水 |
乙烯、空气 |
反应条件 |
HgSO4、100~125℃ |
PdCl2-CuCl2、100~125℃ |
平衡转化率 |
乙炔平衡转化率90%左右 |
乙烯平衡转化率80%左右 |
日产量 |
2.5吨(某设备条件下) |
3.6吨(相同设备条件下) |
表二:原料来源生产工艺
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原料生产工艺过程 |
乙炔 |
CaCO3CaOCaC2C2H2 |
乙烯 |
来源于石油裂解气 |
根据上述两表,回答下列问题:
(1)从两表中分析,现代工业上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法(从环境、原料来源、产率和产量、能耗等角度),分析可能的原因.
从表一看:
乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,毒性大,且日产量不高
乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,毒性大,且日产量不高
从表二看:
乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能,较难获得
乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能,较难获得
(2)若乙烯由石油裂化(裂化气混合气体的平均化学式C
nH
m、m>2n),进一步完全催化裂解而来,得到体积百分含量分别为:甲烷:5%、乙烯:40%、丙烯:10%、其余为丁二烯和氢气(气体体积均在同温同压下测定).若得到40mol乙烯,求:能够得到丁二烯和氢气的物质的量各为多少?