石油加工工程

石油加工工程課程綜合復(fù)習(xí)資料一、填空：1石油主要有 、 、 、 、 等五種元素組成，原油中主要包括 、 和 等烴類，而不包括 。2經(jīng)過常減壓蒸餾，石油可按沸點范圍依次切割為 餾分， 餾分， 餾分和 。3一般來說，隨著沸程的升高，石油餾分的蒸汽壓 ，密度 ，平均相對分子質(zhì)量 ，粘度 ，閃點 ，自燃點 。(填升高或降低)4我國采用 和 相結(jié)合的方法對原油進(jìn)行分類，按此分類法，大慶原油屬于 原油，勝利原油屬于 原油。5我國車用汽油以 來劃分其商品牌號，它表示汽油的 性能，汽油的理想組分是 ；輕柴油以 來劃分其商品牌號的，它表示輕柴油的 ，輕柴油的理想組分是 ；航空煤油的理想組分是 。6根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的不同，減壓塔可分為 型和 型減壓塔。7為了得到相同的氣相產(chǎn)品量，平衡汽化所采用的液相溫度比恩氏蒸餾 ，比實沸點蒸餾 (高或低)。8石油餾分的分餾精確度主要是由 、 、 決定的。9油品在低溫下失去流動性的原因分 和 兩種情況。10隨著經(jīng)濟(jì)、煉油技術(shù)的發(fā)展和人們對環(huán)保要求的提高，世界對石油產(chǎn)品的需求量 ，汽油、柴油產(chǎn)品的質(zhì)量將向 方向發(fā)展。11常溫下為固態(tài)的烴類在石油中通常處于 狀態(tài)，隨著溫度降低會 并從石油中分離出來，工業(yè)上將分離得到的固態(tài)烴稱為 。12石油中的含硫化合物根據(jù)其化學(xué)活性可劃分為 硫化物和 硫化物。13石油餾分的蒸汽壓與 和 有關(guān)。14一般隨著石油餾分沸程的增加，其密度 ，密度指數(shù)(API) ，閃點 ，燃點 ，自燃點 ，凝點 。(填增加或降低)15從工作原理上劃分，汽油機(jī)屬于 內(nèi)燃機(jī)，而柴油機(jī)屬于 內(nèi)燃機(jī)，因此，柴油機(jī)要求其燃料的自燃點要 。16特征化參數(shù)可以反映渣油的二次加工性能，渣油的特征化參數(shù)越大，二次加工性能 。17恩氏蒸餾、平衡汽化和實沸點蒸餾三種分離方法分離效果的好壞順序是： 。18在精餾段，沿著石油精餾塔由上而下，各層塔板上油品的平均相對分子質(zhì)量逐板 ，溫度逐板 ，摩爾汽化潛熱逐板 (增大或減小)。19減壓塔頂采用 設(shè)備的抽真空系統(tǒng)，可使塔頂真空度擺脫水溫（或水的飽和蒸汽壓）的限制，從而獲得更高的真空度。20石油中的元素以 和 元素為主，原油以及直餾餾分油中一般不含 。21不同基屬原油的相對密度的大小順序是： 。22汽油以 表示其牌號，93號汽油表示 ，柴油以 表示其牌號，0號柴油表示 。23我國原油的特點是密度 ，凝點 ，輕組分含量 ，硫含量 。24目前國內(nèi)在設(shè)計蒸餾裝置換熱流程時，應(yīng)盡可能提高原油的 溫度，充分回收余熱，提高裝置的熱回收率。二、判斷題：1對同一種原油，隨其餾分沸程升高，烴類、非烴類及微量金屬的含量將逐漸升高。 ( )2粘度大的油品，其粘溫性能好。 ( )3常壓塔底通入過熱水蒸氣是為了降低塔底油溫，減少裂化結(jié)焦。 ( )4規(guī)定汽油的50% 餾出溫度是為了保證汽油使用過程中的平均蒸發(fā)性能。 （ ）5石油餾分的蒸氣壓與溫度和氣化率有關(guān)。 ( )6特性因數(shù)大的油品，芳香烴類的含量較高。 ( )7石油精餾塔塔頂至塔底的溫度是逐漸升高的。 ( )8石油中的環(huán)烷酸在250400 餾分中的含量最高。 ( )9不同原油所得的相同沸點范圍的石油餾分，特性因數(shù)的大小可反映其組成差別。 ( )10油水混合物共同加熱時，油先氣化而水后氣化。 ( )11中間餾分是指沸點范圍介于350500 的石油餾分。 ( )12航空煤油的理想組分是體積熱值較大的芳香烴。 ( )13為了保證一定的分餾精確度，石油精餾塔的塔板上都必須有內(nèi)回流。 ( )14按照我國的原油分類方法分類，大慶原油屬于低硫石蠟基原油。 ( )15分子量大小相近的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，粘度最高的是烷烴。 ( )16規(guī)定汽油的10% 餾出溫度是為了保證汽油使用過程中的平均蒸發(fā)性能。 ( )17石油中的環(huán)烷酸在 500 餾分中的含量最高。 ( )18油品的蒸氣壓越低，則其燃點低。 ( )三、名詞解釋：1直餾餾分：2凝點：3特性因數(shù)：4閃點：5油品的粘溫性質(zhì)：6原油評價：四、簡答題：1石油常壓精餾塔為何設(shè)汽提塔，而燃料型減壓塔卻不需要？2描述石油餾分烴類組成的方法有哪些？各有什么特點？3通過本課程的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為我國原油與國外原油相比較有哪些特點？4規(guī)定汽油的10%、50%、90% 點的餾出溫度，是為了保證汽油哪些方面的性質(zhì)？5大慶原油和勝利原油的主要特點有哪些？從加工利用角度，分析兩種原油合理的加工方向有什么不同？6試從燃料燃燒角度，分析汽油機(jī)、柴油機(jī)產(chǎn)生爆震的原因。要提高發(fā)動機(jī)抗爆震性能，對燃料的組成各有什么要求？7精餾過程的必要條件是什么？一個完整的精餾塔應(yīng)有幾部分組成？8原油評價的目的是什么？評價的類型有哪些？9汽油機(jī)和柴油機(jī)的一個工作過程有哪幾個沖程組成？汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程有哪些不同？10除了塔頂冷回流外，石油精餾塔還可采用那些回流方式？在什么情況下設(shè)塔頂循環(huán)回流？11在哪幾種情況下，常減壓裝置需要設(shè)初餾塔？五、計算題：1已知某原油(d420=0.8604)，常壓汽化數(shù)據(jù)如下： 汽化率，%(v) 10 30 50 70 90 溫度， 210 260 330 391 450其它性質(zhì)：焦點溫度=500，焦點壓力=4.0MPa（1）請做出P-T-e相圖；（2）將此原油送入常壓精餾塔，塔內(nèi)汽化段的壓力為0.16 MPa (絕)，塔底通入過熱水蒸氣的量為進(jìn)塔原油量的1.5 % (W)，若要求原油在汽化段的汽化率為60 % (體)，問汽化段溫度為多少？已知汽化部分：M=200，d420=0.82602已知某原油切割得到 500 渣油的100 粘度為150 cSt， 400500 蠟油的100 粘度為8.0 cSt?，F(xiàn)將這兩種油調(diào)合成符合200號燃料油規(guī)格要求的產(chǎn)品，已知200號燃料油100 恩氏粘度范圍在5.59.5 oE之間，試預(yù)測應(yīng)以什么比例進(jìn)行調(diào)配？石油加工工程課程綜合復(fù)習(xí)資料參考答案一、填空題：1碳，氫，硫，氧，氮，烷烴，環(huán)烷烴，芳香烴2汽油，煤柴油，減壓蠟油，減壓渣油3降低，升高，增大，增大，升高，降低4硫含量，關(guān)鍵餾分特性分類法，低硫石蠟基，含硫中間基5研究法辛烷值，抗爆性能，高度分支的異構(gòu)烷烴，凝點，低溫流動性，帶一到兩個烷基側(cè)鏈的異構(gòu)烷烴，異構(gòu)烷烴或環(huán)烷烴6燃料型，潤滑油型7低，低8回流比，塔板數(shù)，組分之間分離的難易程度9粘溫凝固，構(gòu)造凝固10增加，清潔化11溶解，結(jié)晶，蠟12活性，非活性13溫度，氣化率14增大，減小，增大，增大，減小，降低15點燃式，壓燃式，低16好17實沸點蒸餾 恩氏蒸餾 平衡氣化18增大，升高，增大19增壓噴射器20碳，氫，不飽和烴21環(huán)烷基中間基石蠟基22研究法辛烷值，其研究法辛烷值不低于93，凝點，其凝點不高于023大，高，少，低24換熱終了二、判斷題：123456789101112131415161718三、名詞解釋：1直餾餾分：原油經(jīng)過直接蒸餾以后得到的餾分，它一般保留了石油的本來組成面目。2凝點：凝點就是指油品在一定條件下剛剛失去流動性時的溫度。3特性因數(shù)：特性因數(shù)K是表征石油餾分烴類組成的一種特性數(shù)據(jù)。其定義式為：4閃點：油品在常壓下油氣混合氣相當(dāng)于爆炸下限或上限時的油品溫度，是表征油品使用安全性能的指標(biāo)。5油品的粘溫性質(zhì)：油品的粘度隨溫度變化的性質(zhì)，油品的粘度隨溫度的變化幅度小，則稱為油品的粘溫性質(zhì)好。6原油評價：就是通過各種實驗、分析，取得對原油性質(zhì)的全面的認(rèn)識。原油評價按其目的不用，大體可分為三個層次，即原油的一般性質(zhì)、常規(guī)評價和綜合評價。四、簡答題：1石油常壓精餾塔為何設(shè)汽提塔，而燃料型減壓塔卻不需要？答：常壓精餾塔是一個復(fù)合塔，各產(chǎn)品之間只有精餾段而沒有提餾段，各側(cè)線產(chǎn)品之中必然會含有相當(dāng)數(shù)量的輕組分，這樣不僅影響本側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量，而且降低了較輕餾分的產(chǎn)率。因此，通常在常壓精餾塔的外部設(shè)汽提塔，向汽提塔內(nèi)通入少量的過熱水蒸氣以降低塔內(nèi)油氣分壓，使混入產(chǎn)品中的較輕餾分汽化而返回常壓塔。燃料型減壓塔的側(cè)線產(chǎn)品對閃點沒有要求，因而可以不設(shè)側(cè)線汽提塔。2描述石油餾分烴類組成的方法有哪些？各有什么特點？答：描述石油烴類組成主要有三種表示方法：單體烴組成、族組成和結(jié)構(gòu)族組成，這三種方法各有其適用對象和局限性。單體烴組成可用于精確的描述石油餾分中的每一種烴類的存在與否及其含量，但其只能應(yīng)用于對輕質(zhì)石油餾分的分析與描述；族組成可用于描述石油餾分中不同族烴類的組成及含量，但不能準(zhǔn)確地描述不同烴類的含量及組成，且對于部分結(jié)構(gòu)組成比較復(fù)雜的烴類無法進(jìn)行族的劃分；結(jié)構(gòu)族組成是將整個石油餾分（即各種烴分子的混合物）視為一個平均分子，把該平均分子看作是由烷基側(cè)鏈、環(huán)烷環(huán)和芳香環(huán)三種結(jié)構(gòu)單元組成，其平均分子的結(jié)構(gòu)可用CA%、CN%、CP%、RT、RN、RA六個結(jié)構(gòu)參數(shù)表示，但結(jié)構(gòu)族組成表示法僅適于確定高沸點餾分和渣油中上述三種結(jié)構(gòu)單元的含量，并未考慮其結(jié)合方式。因此，石油餾分組成不管有多么復(fù)雜，都可以用結(jié)構(gòu)族組成表示法描述其大致結(jié)構(gòu)。3通過本課程的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為我國原油與國外原油相比較有哪些特點？答： 相對密度（d420） 0.86，屬較重原油； 凝點 (CP) 高，含蠟量高； 含硫量較低 含氮量偏高，大部分原油N 0.3%。4規(guī)定汽油的10%、50%、90% 點的餾出溫度，是為了保證汽油哪些方面的性質(zhì)？答： 規(guī)定汽油的10% 點的餾出溫度是為了保證汽油具有良好的啟動性； 規(guī)定汽油50% 點的餾出溫度是為了保證汽油餾分的組成分布均勻性，使發(fā)動機(jī)具有良好的加速性和平穩(wěn)性，保證其最大功率和爬坡能力； 90% 點的餾出溫度表示汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程度。5大慶原油和勝利原油的主要特點有哪些？從加工利用角度，分析兩種原油合理的加工方向有什么不同？答：大慶原油的特點：含蠟量高，凝點高，硫含量低，特性因數(shù)12.512.6，屬于低硫石蠟基原油。大慶減壓渣油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量低，不能直接生產(chǎn)瀝青產(chǎn)品。大慶原油的加工方案采用燃料-潤滑油型加工方案最為理想，或者采用燃料-潤滑油-化工型方案。原油評價數(shù)據(jù)表明，大慶原油是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潤滑油和各種蠟的良好原料。勝利原油的特點：膠質(zhì)含量高 (23%)，密度較大 (0.9005)，含蠟量較高的含硫原油，屬于含硫中間基原油。勝利混合原油的加工方案一般采用燃料型加工方案或者燃料-化工型加工方案比較理想。在加工勝利原油時應(yīng)充分考慮含硫的問題，如腐蝕、環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量、催化劑中毒等。6試從燃料燃燒角度，分析汽油機(jī)、柴油機(jī)產(chǎn)生爆震的原因。要提高發(fā)動機(jī)抗爆震性能，對燃料的組成各有什么要求？答：由于汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作原理不同，造成兩者產(chǎn)生爆震的原因亦有所不同。汽油機(jī)的爆震是由于汽油自燃點低，在火焰未到達(dá)前發(fā)生區(qū)域自燃，同時形成多個燃燒中心；柴油機(jī)的爆震是由于柴油自燃點過高，使得滯燃期長，燃料積累過多造成的。因此，汽油機(jī)要求使用自燃點高的燃料，如高度分支的異構(gòu)烷烴、芳香烴等；而柴油機(jī)要求使用自燃點較低的燃料，如正構(gòu)烷烴、少分支的異構(gòu)烷烴等。7精餾過程的必要條件是什么？一個完整的精餾塔應(yīng)由幾部分組成？答：精餾塔內(nèi)沿塔高的溫度梯度和濃度梯度的建立及接觸設(shè)施的存在是精餾過程得以進(jìn)行的必要條件。一個完整的精餾塔通常包括精餾段、提餾段和進(jìn)料段。8原油評價的目的是什么？評價的類型有哪些？答：原油評價的主要目的是對原油進(jìn)行性質(zhì)分析，以制定合理的加工方案，對原油進(jìn)行綜合利用。原油評價按其目的不同可分為四種類型：性質(zhì)分析，簡單評價，基本評價，綜合評價。9汽油機(jī)和柴油機(jī)的一個工作過程由哪幾個沖程組成？汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程有哪些不同？答：汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程都有四個沖程：進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣沖程。不同之處有兩點： 柴油機(jī)壓縮的只是空氣，壓縮比可以更大； 汽油機(jī)由電火花點燃點燃式發(fā)動機(jī)，柴油機(jī)是自燃壓燃式發(fā)動機(jī)。10除了塔頂冷回流外，石油精餾塔還可采用哪些回流方式？在什么情況下設(shè)塔頂循環(huán)回流？答：(1) 除了塔頂冷回流，石油精餾塔還有塔頂油氣的二級冷凝冷卻、塔頂循環(huán)回流和中段循環(huán)回流等回流方式。(2) 石油精餾塔在以下情況時常設(shè)有塔頂循環(huán)回流： 塔頂回流熱較大，考慮回收這部分熱量以降低能耗； 塔頂餾出物含有較多的不凝氣； 要求盡量降低塔頂餾出物線及冷凝冷卻系統(tǒng)的流動壓降，以保證塔頂壓力不致過高 (如催化裂化分餾塔)，或保證塔內(nèi)有盡可能高的真空度(如減壓蒸餾塔)。11在哪幾種情況下，常減壓裝置需要設(shè)初餾塔？答：常減壓裝置是否采用初餾塔，應(yīng)根據(jù)具體條件對有關(guān)因素進(jìn)行綜合分析后決定，其中原油性質(zhì)是主要因素?？赡軐?dǎo)致采用初餾塔的因素有： 原油的含砷量過高； 原油的輕餾分含量較多； 原油的脫水效果較差； 原油的含硫量和含鹽量較高等。五、計算題：1解：（1）P-T-e相圖見坐標(biāo)圖中的標(biāo)注（參見第四版教材P201圖6-21）。 （2）NS/NO = PS/PO = (P-PO)/PO NS/NO = (0.8604V1.5%/18) / (0.8260V60%/200) =