石油煉制工藝學

1、第一章 石油元素組成 主要由C、H、S、N、O等元素組成，其中C占8387% ,H占1114 %。石 油中還含有多種微量元素 , 其中金屬量元素有 釩、鎳、鐵、銅、鈣等，非金屬元素有 氯、 硅、磷、砷等。石油化學組成 主要由烴類和非烴類組成 ， 其中烴有： 烷烴、 環(huán)烷烴、 芳烴 ， 非烴類有 : 含硫、 含氮、 含氧化合物以及膠質、 瀝青質。 非烴類的危害 : 影響產品的質量 ;腐蝕設備 ; 污染環(huán)境 ; 污染催化劑。渣油族組成 的四組分指的是(飽和分) 、 (芳香分) 、 (膠質)和(瀝青質. 油品的粘溫特性表示方法 。油品粘溫特性表示方法 :(1) 粘度比 : V50/V100 粘度比越

2、小 ， 油品粘度隨溫度變化越小 ， 粘 溫性質越好。 (2) 粘度指數(shù) : 粘度指數(shù)越高 ， 油品粘度隨溫度變化越小 ， 粘溫性質越好。1) 溫度對蒸氣壓、相對密度、粘度、比熱、蒸發(fā)潛熱、熱焓有何影響？Pf ,d J ,粘度J,比熱f,熱焓f2) 化學組成對相對密度、粘度、凝點、閃點、自燃點、苯胺點、比熱、蒸發(fā)潛熱、熱焓有 何影響？同碳數(shù)各種烴類 相對密度 : 芳烴環(huán)烷烴 烷烴 ；粘度：環(huán)烷烴 芳烴異構烷烴 正構烷烴； 凝點：自燃點 :烷烴 環(huán)烷烴 芳烴； 苯胺點、閃點、比熱 ：烷烴 環(huán)烷烴 芳烴； 蒸發(fā)潛熱 ： 烷烴與環(huán)烷烴相近,芳香烴稍高； 熱焓 ：烷烴 芳烴3) 餾分組成對蒸氣壓、相對密

3、度、粘度、凝點、閃點、自燃點、比熱、蒸發(fā)潛熱、熱焓有 何影響？油品越輕蒸氣壓越大； 油品越重, 密度越大； 餾分越重, 粘度越大； 輕組分閃點和燃點低 , 自 燃點高；同一類烴, 分子量大則苯胺點高,但變化幅度不大； 烴類的質量比熱隨相對分子質 量升高而增大；油品越重，汽化熱越小；熱焓：輕餾分重餾分濁點 是在規(guī)定試驗條件下下, 清澈、 潔凈的液體石油產品在降溫過程中, 由于出現(xiàn)蠟結晶 而呈霧狀或渾濁時的最高溫度。冰點 是在規(guī)定試驗條件下, 輕質石油產品在降溫過程中出現(xiàn)結晶后, 再使其升溫, 原來形 成的烴類結晶消失的最低溫度。凝點 是指試樣在規(guī)定條件下冷卻至停止移動時的最高溫度。傾點 是指在規(guī)

4、定條件下能流動的最低溫度。結晶點 是在規(guī)定試驗條件下, 輕質石油產品在降溫過程中。 由于出現(xiàn)蠟結晶而先呈霧狀或 渾濁,當用肉眼可以看出試樣中有結晶時的最高溫度。簡述石油的一般性狀,并談談我國原油的主要特點第三章石油產品抗爆性：汽油在發(fā)動機內燃燒時防止產生爆震的能力稱為抗爆性，是汽油最重要的質量指標之一。評價汽油抗爆性的指標稱為辛烷值（稱ON,汽油的辛烷值越高，抗爆性愈好。汽油抗爆性與化學組成的關系：在相同碳數(shù)下，各種烴類氧化順序為正構烷烴 環(huán)烷烴 異構 烷烴芳烴;同類烴中，大分子烴比小分子烴易氧化。 總趨勢是：鏈越長越氧化，抗爆性越差； 支鏈越短越多、異構程度越高氧化性差，抗爆性越好。汽油的理

5、想組分是異構烷烴。汽油餾程、蒸氣壓指標的含義及其使用意義是什么？答：餾程：10%:反映了汽油中輕組分的多少。 使用意義：用來保證具有良好的啟動性50%反映汽油的平均汽化性。意義：用來保證汽車的發(fā)動機加速性能、最大功率及爬坡能力90%反映了汽油中重組分含量的多少，終餾點（干點）反映了汽油中最重組分的程度。使用意義：用來 控制汽油的蒸發(fā)完全性及燃燒完全性。蒸氣壓：蒸氣壓的大小表明汽油蒸發(fā)性的高低。使用意義：控制汽油在使用中不易產生氣阻.柴油的十六烷值是否越高越好？十六烷值不是越高越好！使用十六烷值過高（如大于 65）的柴油同樣會形成黑煙，燃料消耗反而 增加，這是因為燃料的著火滯燃期太短，自燃時還未

6、與空氣混合均勻，致使燃料燃燒不完全，部 分烴類因熱分解而形成帶碳粒的黑煙；另外，太高還會減少燃料的來源。用十六烷值適當?shù)牟裼?才合理。十六烷值在 4055之間最合適，35滯燃期太長，65滯燃期太短。汽油的抗爆性 是用辛烷值來評價的,柴油的抗爆性 是由十六烷值來表示的。23.比較汽油機和柴油機的工作過程，并從原因及危害闡述二者爆震的異同點。答：二者都具有進氣、壓縮、做功、排氣四個工作過程。汽油機產生爆震是由于汽油機壓縮比與燃料質量不相適應，壓縮比過大，燃料太易氧化，生成過多的過氧化物，過氧化物又不易分解，使燃料自燃點過低， 燃料自燃而形成多個燃燒中心，產生爆炸性燃燒，瞬間釋放出巨大的能量而產生爆

7、震現(xiàn)象。壓燃式發(fā)動機產生爆震是由于燃料自燃點過高，燃料不易氧化，過氧化物生成量不足，遲遲不能自然（滯燃期太長），以至噴入的燃料積聚過多， 自燃一開始，這些燃料同時燃燒， 巨大能量瞬間釋放出來，大大超過正常燃燒壓力，弓I起爆震。汽油機和柴油機雖然產生的爆震原因不一樣，但產生的危害是一樣的。即爆震會損壞氣缸部件，縮短發(fā)動機壽命，燃料燃燒方式不完全，增加油耗量，發(fā)動機效率降低。25.汽油機和柴油機的異同點？相同點：都是內燃機；一個工作循環(huán)都要經歷四個沖程，即二者都具有進氣、壓縮、做功、 排氣四個工作過程。不同點：A. 點燃方式不同， 燃燒方式是自燃 ，柴油機汽缸內柴油燃燒不須點火， 靠壓縮空氣升溫達

8、到自燃； 而汽油機是靠火花塞打火達到燃燒的。B. 進氣和壓縮過程不同，汽油機進氣是混合氣（空氣和汽油），壓縮也是混合氣，而柴油機進氣是新鮮的空氣，壓縮的也是新鮮空氣。C. 理想組分不同：汽油理想組分：異構烷烴柴油理想組分：烷烴、環(huán)烷烴。D. 抗暴的表示方法不同：汽油用辛烷值，而柴油用十六烷值。E. 構造方面不同：柴油機沒有火花塞，而在相應位置上安裝的是噴油嘴。F. 壓縮情況不同：柴油機壓縮沖程末，氣體體積要小得多，所以壓強更大，溫度更高，這個溫度早已超過了柴油的燃點。即柴油機壓縮的壓強與溫度比汽油機的都高。G用途方面不同：柴油機比汽油機便宜，但汽油機一般比柴油機輕巧，所以汽油機通常用在飛機、

9、小汽車、 摩托車及一些小型農用機械上。 而柴油機一般用在艦船、 載重汽車、 拖拉機、 坦克以及發(fā)電機等大型設備上。H. 制作材料有所不同：柴油機的壓縮比是汽油機的 2倍多，其主要零件受到高溫高壓沖擊要比汽油機大得多，因而有些零部件的制作材料有所不同I. 燃料不同：柴油機以柴油為燃料，汽油機以汽油為燃料。原油的分類：我國目前通常采用關鍵餾分特性，補充以硫含量的分類。其分類通常為化學分類（特性因數(shù)K分類、關鍵餾分特性分類）和工業(yè)分類（硫含量、相對密度、氮含量、蠟含量、膠質含量） 石蠟與微晶蠟的概念第四章 原油評價與加工方案特性因數(shù)K的分類方法：石蠟基原油（K12.1）；中間基原油（11.5K12.

10、1）；環(huán)烷基原油（10.5K11.5 ）。 關鍵餾分特性分類標準 : 以原油的兩個關鍵餾分的相對密度為分類標準 。第一關健餾分：250275 C （常壓）。第二關健餾分：275300 C （減壓,40mmHg, 5.3kPa; 相當于常壓 395425C ）。 熟悉大慶、勝利、大港、孤島的分類特+*啊第-關： 餐飾處第二關汕介憑皮4LM615oi 12.5 0.814 BC=1XO鯊=1X5任璉石UL914411.HK=1UK=12.O&0.1411.80加 K=ll-4K=12M環(huán)握：.低冬環(huán)X島IL9S7411.6+ 阿基l 4kH91K=1Jl7O.93A令庫環(huán)將大慶原油和勝利原油分類，

11、并初步評價這兩種原油所產汽油、柴油和潤滑油的性質。1） 大慶原油的歸類低硫石蠟基原油其產品的特點：（1）汽油的辛烷值低,抗爆性差；（2）柴油的十六烷值高,凝點較高，低溫流動性差 潤滑油的粘溫性能好2） 勝利原油的歸類含硫中間基原油其產品的特點：（1）汽油、煤油、柴油的性質不如大慶原油需精制；（2）油品的儲存安定性差；潤滑油的粘溫性能差，所以一般不用勝利原油生產潤滑油原油加工方案 可分為燃料型、燃料-潤滑油型、燃料-化工型P172大慶原油和勝利原油分別屬于什么類型的原油？請比較這兩種原油的組成和加工特點。答：大慶原油是低硫石蠟基（1）原油，主要特點是含蠟量高（0.5 ）。凝點高、瀝青質含量低、重

12、金屬含量低（0.5 ）、硫含量低（0.5 ），直餾汽油餾分辛烷值低（0.5 ），航 煤冰點高、柴油十六烷值高（0.5 ）、減壓餾分可做催化和潤滑油料（0.5 ），減渣可以做重 油催化裂化料（0.5 ），屬于燃料一潤滑油加工方案（0.5 ）。勝利原油是含硫中間基（1）原油，硫含量高（0.5 ）。直餾汽油辛烷值稍高（0.5 ）, 芳烴潛含量高是重整的良好原料（0.5 ）、柴油餾分十六烷值較低（0.5 ），減壓餾分油不適 合生產潤滑油（0.5 ）,可做催化裂化原料（0.5 ）,減渣可做延遲焦化或減粘裂化原料（0.5 ）等，屬于燃料型加工方案（0.5 ）。原油分類的目的是什么 ？常規(guī)評價：為一般煉油廠

13、設計提供參數(shù),或者作為各煉油廠進廠原油每半年或一季度原油評價的基本內容。綜合評價：確定原油加工方案的依據(jù)。為石油化工型的綜合性煉廠提供生產方案參數(shù),容較全面第五章 原油蒸餾平衡汽化： 混合液體加熱并部分汽化后，汽液兩相一直接觸，達到一定程度時， 兩相才一次 分離，此過程稱為平衡汽化。簡單蒸餾 （又叫漸次汽化，包括恩氏蒸餾和實沸點蒸餾） ：在一定的壓力條件，給混合液加 熱，當溫度升到泡點時， 液體開始汽化， 生成的蒸汽被引出并經冷凝冷卻后收集起來， 同時 液體繼續(xù)加熱，繼續(xù)生成蒸汽并被引出，這種蒸餾方式稱為簡單蒸餾。18、精餾過程的實質是什么？ 答：不平衡的氣液兩相，經過熱交換，氣相多次部分冷凝

14、與液相多次部分氣化 相結合的過程， 從而使氣相中輕組分和液相中的重組分都得到了提濃， 最后達到 預期的分離效果精餾過程的倆個前提 為氣液相間的濃度差（傳質的推動力）和溫度梯度 （ 傳熱推動力 ）。簡 述實現(xiàn)精餾的兩個必要條件 ：一是塔內必須有塔板或填料，二是塔內必須提供氣液相回 流。為了使精餾過程能夠進行 ， 必須具備什么條件？（1）溫度梯度 ;（2） 濃度梯度 ;（3） 汽液相充分接觸4、三種蒸餾曲線 : 平衡蒸發(fā)、恩氏蒸餾、實沸點蒸餾曲線 。恩氏蒸餾曲線： 將餾出溫度 （氣相溫度） 對餾出量 （體積百分率） 作圖就得到恩氏蒸餾曲線； 實沸點蒸餾曲線：是以餾出溫度為縱坐標，累計餾出質量分數(shù)為

15、橫坐標的曲線。平衡汽化曲線：以汽化溫度和對應的氣化率作圖就得到該曲線。 分離精確度：是相鄰兩個餾分中 , 重餾分的初餾點減去輕餾分的終餾點。三種蒸餾曲線比較 ：曲線斜率 : 實恩平;餾程 （ 終餾點 - 初餾點 ）: 實恩平;分離精確度 : 實恩平。實沸點蒸餾分離精確度最好 , 但在同一溫度下汽化率最小。 平衡汽化分離精確度最差 , 但在 同一溫度下汽化率最大 , 平衡汽化數(shù)據(jù)最難得到 , 恩氏蒸餾數(shù)據(jù)最易得 平衡汽化廣泛使用的原因： 不但可以減輕加熱設備的負荷， 也減輕或避免油品因過熱分解而 引起降質和設備結焦。何為“三段汽化”蒸餾工藝 ？ 所謂“三段汽化” 是指將試油進行初餾常壓減壓三次蒸

16、餾汽化。 即原油先通過初餾塔預 熱進行一次汽化，之后注入常壓蒸餾塔進行常壓蒸餾（二次汽化） ，最后將常壓重油通過減壓蒸餾(三次汽化)處理的過程。初餾塔有何作用？答：A、減少原油管路阻力， 降低原油泵出口壓力；B、減少常壓爐的熱負荷， 降低裝置能耗； C平穩(wěn)主常壓塔的操作；D減輕主常壓塔設備的腐蝕；E、可獲取含砷量低的重整原料。常壓塔有何特點？答：A、常壓塔為一復合塔；B、設有汽提塔和汽提段；C、全塔熱平衡；D恒分子回流的假 定完全不適用。減壓塔有何特征？答A、降低從汽化段到塔頂?shù)牧鲃訅航?；B降低塔頂油氣餾出管線的流動壓降；C減壓塔塔底汽蒸汽用量比常壓塔大；D降低轉油線的壓降； E、縮短渣油在減

17、壓塔內的停留時間。汽提塔有何作用？答：汽提塔是利用氣體通過液體時把液體中要提走的成分帶走的裝置。氣提是一個物理過程，它采用一個氣體介質破壞原氣液兩相平衡而建立一種新的氣液平衡狀態(tài)，使溶液中的某一組分由于分壓降低而解吸出來，從而達到分離物質的目的。常減壓蒸餾裝置設備的腐蝕分幾種？常用的防腐措施有哪些？答：1 )低溫部位HCI-H2S-H2O型腐蝕：原油電脫鹽脫水，塔頂餾出線注氨，塔頂餾出線注緩蝕劑，塔頂餾 出線注堿性水 2)高溫部位硫腐蝕：材質升級和系統(tǒng)腐蝕檢測3)高溫部位環(huán)烷酸腐蝕：摻煉，堿中和，材質升級，緩蝕劑技術，腐蝕監(jiān)測及預測技術疔Fl曲亍茁EJ、什么是“一脫三注”？畫出 脫三注”的位置

18、圖。(1) 原油電脫鹽；(2) 塔頂餾出線注氨，(3) 塔頂餾出線注緩蝕劑，(4) 塔頂餾出線注堿性水。第六章催化裂化試寫出催化裂化的主要原料和產品？答：原料：餾分油(減壓餾分油、焦化蠟油等)；渣油、脫瀝青渣油等產品：氣體，液體，焦炭催化裂化：催化裂化是在 0.10.3MPa、500C左右的溫度及催化劑作用下，重質原料油發(fā)生以裂解為主的一系列化學反應，轉化為氣體、汽油、柴油、油漿及焦炭的工藝過程。氫轉移反應： 某烴分子上的氫脫下來后立即加到另一烯烴分子上使之飽和的反應稱為氫轉移 反應。正離子 ：指缺少一對價電子的碳所形成的烴離子，或叫帶正電荷的碳離子空間速度： 空間速度 （簡稱空速 ）是指每小

19、時通過單位質量 （或單位體積 ）催化劑的原料油質量（或體積）。以質量為單位的稱質量空速，以20C液體體積為單位的稱體積空速。催化碳 ：烴類在催化劑活性中心上反應時生成的焦炭。催化碳隨反應轉化率的增大而增加。催化碳 =總碳-附加碳 -可汽提碳碳堆積：供風不足t再生劑含炭升高t催化劑選擇性變差t焦炭產率增加t燒焦更不完全形成惡性循環(huán) , 炭越積越多“炭堆積”附加碳可汽提碳 P （219）催化劑的流化輸送 ：密相輸送 和 稀相輸送催化裝置各個系統(tǒng)的作用？反應再生系統(tǒng)的作業(yè)：提供反應的場所，使得催化劑的活性得到回復。 分餾系統(tǒng)作用：將反應產物分離為如下，富氣、粗汽油、輕柴油、重柴油、回煉油、油漿。吸收

20、 -穩(wěn)定系統(tǒng)作用：就是利用吸收和精餾的方法富氣和粗汽油分離成干氣、液化氣和蒸汽 壓合格的穩(wěn)定汽油、煙氣能量回收系統(tǒng)： 利用煙氣的熱能和壓力能做功， 驅動主風機以節(jié)約電能， 甚至可以對外輸出剩余的電力。倆器、倆閥和三機分別指什么 ？倆器：反應器和再生器倆閥：單動滑閥和雙動滑閥三機：主風機、氣壓機和煙氣輪機多產低碳的催化裂化新技術 P（273）催化裂化反應 -再生系統(tǒng)中的三大平衡及包括什么P（277）催化裂化的化學反應包括哪里反應 ？包括分解反應、異構化反應、氫轉移反應、芳構化反應、疊合反應和烷基化反應。3、催化裂化催化劑失活的主要原因是什么？ 答：（1）水熱失活：催化劑在高溫，特別是有水蒸氣存在的條件下，裂化催化劑的表面結構 發(fā)生變化， 比表面積減小，孔容減小，分子篩的晶體結構破壞，導致催化劑的活性選擇性下 降。（2）結焦失活：催化裂化反應生成的焦炭沉積在催化劑的表面上，覆蓋催化劑表面的活性 中心，使催化劑的活性和選擇性下降。（3）毒物引起的失活：裂化催