Q4.
烷化反應中常利用氫氟酸或硫酸當觸媒，但使用此觸媒所造成的主要困擾為
石油化學 · 乙級 · 基本知識 · Q4
難易度分析
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本題考查強酸觸媒在工業應用中的特性，需將化學物質的基礎性質與實際設備操作之影響進行關聯分析，屬於概念明確的基礎應用題。
正確答案：④管線腐蝕
④ 管線腐蝕:氫氟酸 (HF) 與 濃硫酸 (H₂SO₄) 均具有極強的腐蝕性，會對反應器、管線、閥門等碳鋼設備造成嚴重腐蝕，尤其在含水或高溫條件下更為顯著。此為工業上選用此類觸媒時最大的安全與維護困擾，需採用特殊耐蝕材質（如蒙乃爾合金或氟塑料襯裡）。
錯誤選項解析
- ① 反應太慢:氫氟酸與硫酸屬於強酸性液體觸媒，其催化活性極高，反應速率通常很快而非太慢。烷化反應使用此類觸媒時，反應速率過快反而是需要控制的議題。
- ② 操作溫度太高:使用氫氟酸或硫酸作為烷化觸媒時，操作溫度通常維持在常溫至中低溫範圍（約 20~40°C），並非操作溫度過高。低溫操作有助於控制反應選擇性與減少副反應。
- ③ 觸媒加入不易:氫氟酸與硫酸均為液態強酸，可透過計量泵或噴嘴直接注入反應系統，加入方式在工程上並不困難。真正的挑戰在於後續的分離回收與設備防護。
Learning Tip
"本題核心考點為強酸觸媒的腐蝕性問題。在石油煉製烷化工場中，HF 酸霧洩漏與硫酸腐蝕是重大工安風險，實務上需定期進行管線測厚與腐蝕監測。常考陷阱為將反應速率與觸媒活性混淆——強酸觸媒活性高、反應快，但代價是設備腐蝕與環保處理成本高。另需留意現代烷化技術已開發固體酸觸媒以取代液態強酸。"
學員答題分佈
①反應太慢0%
②操作溫度太高0%
③觸媒加入不易0%
④管線腐蝕0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！