# Egzamin zawodowy — zadanie PE

> Źródło: matura.lol — https://matura.lol/question/a56-2019-styczen-egzamin-zawodowy-praktyczny/zad/PE
> Wersja Markdown strony zadania (dla asystentów AI). Przy cytowaniu podaj matura.lol i link powyżej.

- arkusz: Egzamin zawodowy A56 · styczeń 2019
- rok: 2019
- typ: open

## Treść

Zadanie egzaminacyjne
Opracuj Kartę Technologiczną, Zapotrzebowanie na surowce niezbędne do wyprodukowania 1 tony aniliny
oraz Schemat blokowy planowanych procesów przetwórczych przebiegających podczas otrzymywania
aniliny metodą katalitycznej redukcji nitrobenzenu wodorem.
W celu zaplanowania procesu produkcji wykorzystaj Skrócony opis procesu technologicznego oraz Wykaz
danych wyjściowych do obliczenia ilości surowców niezbędnych do wyprodukowania 1 tony aniliny
z nitrobenzenu.
Czas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 180 minut.
Ocenie podlegać będą 3 rezultaty:
 Karta technologiczna
 Zapotrzebowanie na surowce niezbędne do wyprodukowania 1 tony aniliny z nitrobenzenu
 Schemat blokowy
Skrócony opis procesu technologicznego otrzymywania aniliny
Anilinę otrzymuje się przez redukcję nitrobenzenu. Redukcja nitrobenzenu wodorem jest reakcją silnie
egzotermiczną i przebiega w obecności katalizatorów wg równania:
Proces może być prowadzony w fazie ciekłej lub gazowej. Parametry dobiera się tak, aby praktycznie cały
nitrobenzen uległ redukcji. Najczęściej stosuje się katalizator miedziowy na żelu krzemionkowym. Używa się
wodoru w dużym nadmiarze w stosunku do nitrobenzenu.
Przebieg i parametry katalitycznej redukcji nitrobenzenu wodorem:
Na rysunku przedstawiono uproszczony schemat instalacji do produkcji aniliny metodą katalitycznej redukcji
nitrobenzenu wodorem.
NO2
NH2
+ 3 H2
+ 2 H2O
Schemat produkcji aniliny z nitrobenzenu: 1 - sprężarka wodoru obiegowego, 2 - wymiennik ciepła,
3 - odparowywacz, 4 - zbiornik naporowy, 5 - reaktor rurowy, 6 - kocił parowy, 7 - pompy, 8 - chłodnice,
9 - separator, 10 - odstojnik
Strumień sprężonego wodoru (35 MPa) tłoczony dmuchawą (1) jest ogrzewany w wymienniku ciepła (2)
i wprowadzany do odparowywacza rurowego (3), do którego dozuje się jednocześnie ze zbiornika (4)
nitrobenzen zawierający do 20% surowej aniliny, tłoczonej ze zbiornika (10) (przerywana linia). Dodatek
aniliny zapobiega zbyt gwałtownemu przebiegowi redukcji nitrobenzenu i wzrostowi temperatury powyżej
350°C, co groziłoby jego wybuchowym rozkładem.
Natężenia dopływu strumieni zasilających odparowywacz (3) dobiera się w taki sposób, aby wodór był
w znaczącym nadmiarze w stosunku do ilości teoretycznie potrzebnej w reakcji redukcji. Ponadto strumień
wodoru powinien być uprzednio ogrzany do temperatury, która zapewni całkowite odparowanie
nitrobenzenu. Mieszaninę wodoru i par nitrobenzenu kieruje się do przestrzeni rurowej reaktora (5). W tych
rurach znajduje się katalizator miedziowy na żelu krzemionkowym. Jego aktywność maleje podczas
eksploatacji instalacji. Zależnie od niej utrzymuje się odpowiednią temperaturę mieszaniny wprowadzonej do
reaktora (170-250°C) oraz ciśnienie 0,1-0,2 MPa. Podczas egzotermicznej reakcji redukcji reagująca
mieszanina silnie ogrzewa się. Reaktor jest chłodzony cyrkulującym nośnikiem ciepła (np. dowthermem -
mieszanina 26,5% difenylu i 72,5% eteru difenylowgo) odparowującym w przestrzeni międzyrurowej.
Chłodzenie musi być takie, aby temperatura gazów opuszczających reaktor nie przekroczyła 350°C. Ich
dalsze chłodzenie w chłodnicach (8) przebiega z wkraplaniem się par aniliny i wody. Skropliny z tych
chłodnic i separatora (9) spływają do odstojnika (10). Odbieraną z niego surową anilinę oczyszcza się przez
destylację pod zmniejszonym ciśnieniem.
Wykaz danych wyjściowych do obliczenia ilości surowców niezbędnych do wyprodukowania 1 tony
aniliny z nitrobenzenu.
Wydajność przemiany nitrobenzenu do aniliny wynosi 98%, a praktyczne zużycie wodoru na 1 kmol
nitrobenzenu wynosi 10 kmoli. Mnitrobeznzen = 123 g / mol, Manilina = 93 g / mol, MH₂ = 2 g / mol
Postępowanie z substancją i jej magazynowanie:
Wyciąg z Karty Charakterystyki Substancji wg zarządzenia REACh 1907/2006/WE i 453/2010/UE
( ) 7. POSTĘPOWANIE Z SUBSTANCJĄ I JEJ MAGAZYNOWANIE
KARTA CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI
Data utworzenia/ data aktualizacji
15.10.2002/06.11.2010
Nazwa:
ANILINA
Zapobieganie
pożarom/wybuchom:
Wyeliminować źródła zapłonu - nie wykonywać prac z otwartym ogniem, nie palić, chronić
zbiorniki przed nagrzaniem.
Magazynowanie:
W oryginalnych, właściwie oznakowanych opakowaniach w magazynie cieczy trujących,
palnych, wyposażonym w instalację wentylacyjną i elektryczną w wykonaniu
przeciwwybuchowym, na twardym podłożu, w możliwie niskiej temperaturze. Opakowania
napełniać do 90% ich objętości. Na terenie magazynu przestrzegać zakazu palenia,
spożywania posiłków, używania otwartego ognia i narzędzi iskrzących. Zasady
magazynowania określa norma PN-89/C-81400.
Zapobieganie zatruciom:
Podczas stosowania aniliny nie jeść, nie pić, unikać kontaktów z aniliną, unikać wdychania
par i aerozoli, przestrzegać zasad higieny osobistej, stosować odzież i sprzęt ochrony
osobistej, pracować w wentylowanym pomieszczeniu. Przechowywać w zamknięciu,
w warunkach jak dla materiałów łatwopalnych, trzymać poza zasięgiem dzieci.
Karta Technologiczna
Równanie zachodzącej reakcji chemicznej
Rodzaj katalizatora i jego umiejscowienie
w instalacji przemysłowej
Temperatura i ciśnienie mieszaniny
wprowadzonej do reaktora
Sposób zapobiegania zbyt gwałtownemu
przebiegowi redukcji
Sposób chłodzenia reaktora
Temperatura gazów opuszczających reaktor
Wykaz punktów kontroli podstawowych
parametrów procesowych wraz z ich
wartościami liczbowymi i mianami
Wykaz urządzeń stosowanych w procesie
technologicznym
Metoda oczyszczania surowej aniliny
Zasady magazynowania aniliny
Zapotrzebowanie na surowce niezbędne do wyprodukowania 1 tony aniliny z nitrobenzenu
Redukcję nitrobenzenu wodorem obrazuje równanie, z którego wynika proporcja dotycząca obliczeń - zapisz tę
proporcję:
Miejsce na notatki/obliczenia:
Masa nitrobenzenu potrzebna do wyprodukowania 1 tony aniliny przy wydajności 98% wynosi: kg
(liczba całkowita, po zaokrągleniu)
Miejsce na obliczenia:
Obliczenie liczby kmoli nitrobenzenu: kmol nitrobenzenu (liczba całkowita)
Miejsce na obliczenia:
Obliczenie zużycia wodoru w kmolach: kmoli wodoru (liczba całkowita)
Miejsce na obliczenia:
Obliczenie zużycia wodoru w kg: kg (liczba całkowita)
Miejsce na obliczenia:
Schemat blokowy
Schemat blokowy dotyczy planowanych procesów przetwórczych przebiegających podczas otrzymywania aniliny
metodą katalitycznej redukcji nitrobenzenu wodorem. Powinien zawierać informacje o substratach i produktach.

## Linki

- [oryginalny arkusz — PDF](https://matura.lol/pdf/a56-2019-styczen-egzamin-zawodowy-praktyczny#page=2)
- [dane JSON](https://matura.lol/api/question/a56-2019-styczen-egzamin-zawodowy-praktyczny/zad/PE)
- [otwórz w wyszukiwarce](https://matura.lol/?problem=a56-2019-styczen-egzamin-zawodowy-praktyczny%2Fzad%2FPE)

_Ostatnia aktualizacja danych: 2026-10-03_
