石油煉制工程學(xué)習(xí)總結(jié)

/石油煉制工程學(xué)習(xí)總結(jié)緒論燃料：汽油、煤油、柴油、噴氣燃料化學(xué)工業(yè)的重要原料有:三烯指乙烯、丙烯；丁二烯、三苯指苯、甲苯、二甲苯；一炔指乙炔；一萘指萘三大合成:合成纖維，合成橡膠，合成塑料石油及其產(chǎn)品的組成和性質(zhì)1、簡述石油的元素組成、化學(xué)組成.石油主要由

C、Ｈ

、S

、Ｎ

、O等元素組成，

其中Ｃ占８3～８7％，Ｈ占1１～１4

%。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，石油中各種元素多以化合物的形式存在。石油主要由烴類和非烴類組成,其中烴類有:烷烴、環(huán)烷烴、芳烴，非烴類有.石油中的含硫化合物給石油加工過程和石油產(chǎn)品質(zhì)量帶來的危害有：

腐蝕設(shè)備

、

影響產(chǎn)品質(zhì)量、污染環(huán)境、使催化劑中毒.2、蠟石蠟，分子量３００~4５０,Ｃ17~Ｃ3５，相對密度０.86~０。94，熔點３0～7０℃。主要組成：正構(gòu)烷烴為主，少量的異構(gòu)烷、環(huán)烷烴,芳烴極少。微晶蠟（地蠟)地蠟，又稱天然石蠟（新疆山區(qū)，埃及、伊朗

）

分子量500~80０,

Ｃ30～C6０,滴熔點70～9５℃。主要組成：帶有正構(gòu)或異構(gòu)烷基側(cè)鏈的環(huán)狀烴,尤其是環(huán)烷烴;含少量正構(gòu)烷烴和異構(gòu)烷烴.微晶蠟具有較好的延性、韌性和粘附性。3、石油烴類組成表示方法單體烴組成表明石油餾分中每一種單體烴的含量數(shù)據(jù)。族組成表明石油餾分中各族烴相對含量的組成數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)族組成的表示方法

把石油餾分看成是“平均分子",

芳香環(huán)、環(huán)烷環(huán)、烷基側(cè)鏈等結(jié)構(gòu)單元組成RA─分子中的芳香環(huán)數(shù)RN─分子中的環(huán)烷環(huán)數(shù)ＲＴ─分子中的總環(huán)數(shù)，

ＲT＝RＡ+ＲNCA％─分子中芳香環(huán)上碳原子數(shù)占總碳原子數(shù)的百分數(shù)CN％─分子中環(huán)烷環(huán)上碳原子數(shù)占總碳原子數(shù)的百分數(shù)CR％─分子中總環(huán)上碳原子數(shù)占總碳原子數(shù)的百分數(shù)，

CR%=CA％＋ＣN％CP%─分子中烷基側(cè)鏈上碳原子數(shù)占總碳原子數(shù)的百分數(shù)4、膠狀-瀝青狀物質(zhì)瀝青質(zhì)：指不溶于低分子（

C5～Ｃ7

）正構(gòu)烷烴,但能溶于熱苯的物質(zhì)?？扇苜|(zhì)：指既能溶于熱苯,又能溶于低分子（C5～C7

)正構(gòu)烷烴的物質(zhì)。含飽和分、芳香分和膠質(zhì)。膠質(zhì)膠質(zhì)是一種很粘稠的流動性很差的液體或半固體狀態(tài)的膠狀物,顏色為黃色至暗褐色。受熱熔融,相對密度～1。0，VPO法分子量約8０0~３０00.膠質(zhì)具有很強的著色能力,５0ｐpm的膠質(zhì)就可使無色汽油變?yōu)椴蔹S色。膠質(zhì)能溶于石油醚、苯、乙醚及石油餾分。膠質(zhì)含量隨沸點升高而增多,渣油中含量最大.膠質(zhì)易氧化縮合為瀝青質(zhì),受熱易裂解及縮合。瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)是一種深褐至黑色的、無定型脆性固體。相對密度略大于1。0，VPO法分子量約3000～10０00。加熱不熔,3０0℃以上時會分解及縮合.瀝青質(zhì)能溶于苯、二硫化碳、四氯化碳中,不溶于石油醚。瀝青質(zhì)無揮發(fā)性,全部集中在渣油中.膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的存在使渣油形成一種較穩(wěn)定的膠體分散體系。膠質(zhì)、瀝青質(zhì)能與濃硫酸作用，產(chǎn)物溶于硫酸。5、石油的餾分組成<2０0℃（或1８０℃）：汽油餾分或石腦油餾分200~３５0℃：煤柴油餾分或常壓瓦斯油（AGO）350~500℃:潤滑油餾分或減壓瓦斯油（ＶGO）（減壓下進行蒸餾)>５０0℃:減壓渣油（VR)常壓蒸餾后殘余的〉350℃的油稱為常壓渣油或常壓重油。（AR)我國原油具有汽油含量低，渣油含量高的特點。我國減壓渣油的性質(zhì)特點①Ｃ

8５～87%，H

1１~12%,氫碳原子比～１.6；

②硫含量不高，而氮含量較高，脫氮困難;

③金屬含量不高，且鎳含量遠高于釩含量;④收率偏高,一般占原油的40～50%。組成特點：①芳香分不高,～30％；②庚烷瀝青質(zhì)含量較低,多小于3％;③膠質(zhì)含量高,多在40~50％。第三章石油及油品的物理性質(zhì)1、蒸汽壓概念：在某溫度下，液體與其液面上方的蒸汽呈平衡狀態(tài)時，由此蒸汽所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸汽壓，簡稱蒸汽壓.表示液體在一定溫度下的汽化能力。雷德蒸汽壓測定器2、餾分組成與平均沸點ASTM蒸餾(或稱恩氏蒸餾）

餾程:初餾點到終餾終點這一溫度范圍稱油品沸程.初餾點：

在一定條件下，恩氏蒸餾中流出第一滴油品時的氣相溫度。終餾點：

蒸餾終了時的最高氣相溫度（干點：恩氏蒸餾過程中最后一個液滴汽化時的氣相溫度）.餾分：

在某一溫度范圍內(nèi)蒸出的餾出物。餾分組成：

蒸餾溫度與餾出量(體)之間的關(guān)系

平均沸點:體積平均沸點，質(zhì)量平均沸點，實分子平均沸點，立方平均沸點,中平均沸點3、密度與相對密度相對密度:油品密度與標(biāo)準(zhǔn)溫度下水的密度之比。(標(biāo)準(zhǔn)溫度:常用4℃或15.6℃)

比重指數(shù)°ＡPＩ油品密度的測定：①密度計法②韋氏天平法③密度瓶法4、特性因素K概念：特性因數(shù)是把油品的平均沸點和相對密度關(guān)聯(lián)起來,說明油品化學(xué)組成特性的一個復(fù)合參數(shù)。

烷烴K=12~13；環(huán)烷烴K=11~１2；芳烴K＝９．７~1１5、平均相對分子量

油品的分子量是油品各組分分子量的平均值。6、油品的黏度流體流動時，由于分子相對運動產(chǎn)生內(nèi)摩擦而產(chǎn)生內(nèi)部阻力,這種特性稱為粘性,衡量粘性大小的物理量稱為粘度。動力粘度：1

Ｐａ

·

s

＝

100

P（泊）=

1000

cP運動粘度νt

1

cｍ２/s（斯)

＝100mm２／ｓ（厘斯，cSt)

條件粘度：

恩氏粘度ＯEt

雷氏粘度ＲIS

賽氏粘度分賽氏通用粘度（ＳUS）和賽氏重油粘度(SFS）.mｍ2／ｓ

:

OE

：

SＵＳ

：

RIS=1

：

０.１３２

：

4。62

:

4。05毛細管粘度計(牛頓）旋轉(zhuǎn)粘度計（非牛頓)粘溫特性粘度比：

V50/V10０

粘度比越小，油品粘度隨溫度變化越小,粘溫性質(zhì)越好。粘度指數(shù)：VＩ油品粘度隨溫度變化越小正構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)最好；環(huán)狀烴的粘溫性質(zhì)較差，環(huán)數(shù)越多越差,而側(cè)鏈長的粘溫性質(zhì)也較好。７、熱性性質(zhì)焓(H)：將1kｇ油品由基準(zhǔn)狀態(tài)加熱到某指定狀態(tài)時所需的熱量稱為油品的焓.

石油餾分的熱焓與溫度、壓力、特性因數(shù)和相對密度有關(guān).比熱(C）：單位物質(zhì)（kg或kmol）溫度升高1℃時所需要的熱量稱為比熱。蒸發(fā)潛熱（汽化潛熱):單位物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為相同溫度下氣態(tài)所需要的熱量稱為汽化潛熱.溫度高，分子的能量大,液相變?yōu)闅庀噍^易,故汽化潛熱??；溫度、壓力高至臨界狀態(tài)時,汽化潛熱等于零。8、低溫流動性油品失去流動性的原因粘溫凝固:含蠟很少或不含蠟的油品,溫度降低時粘度增加很快，當(dāng)粘度增加到某個程度時，

油品變成無定型的粘稠的玻璃狀物質(zhì)而失去流動性。構(gòu)造凝固：含蠟油品，當(dāng)溫度逐漸下降時，蠟逐漸結(jié)晶析出形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將液體油品包在其中,使油品失去流動性。結(jié)晶點：在油品到達濁點溫度后繼續(xù)冷卻，出現(xiàn)肉眼觀察到結(jié)晶時的最高溫度。凝固點:試樣在規(guī)定條件下冷卻至液面停止移動時的最高溫度。冷濾點：在規(guī)定條件下20毫升試樣開始不能通過過濾器時的最高溫度.閃點:油品在規(guī)定條件下加熱，蒸發(fā)的油蒸氣與空氣組成的混合物與火焰接觸發(fā)生瞬間閃火時的最低溫度自燃點:將油品隔絕空氣加熱到一定的溫度后與空氣接觸，無需引火即可自然，發(fā)生自燃的最低溫度．濁點：試油在規(guī)定條件下冷卻，

開始呈現(xiàn)渾濁時的最高溫度稱為濁點。傾點:在規(guī)定條件下被冷卻的試樣能流動的最低溫度.冰點：油品被冷卻時所形成的蠟結(jié)晶消失一瞬間的溫度.燃點:在規(guī)定條件下，當(dāng)火焰靠近油品表面時即著火，并持續(xù)燃燒至規(guī)定時間所需的最低溫廢，以℃表示。閃點、燃點與油品的汽化性有關(guān)

自燃點與油品的氧化性有關(guān)自燃點比較：烷烴〈環(huán)烷烴<芳烴

9、燃燒性能發(fā)熱值：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1kg油品完全燃燒時放出的熱量稱為發(fā)熱量，或稱熱值,單位ｋJ/kｇ。高熱值(理論熱值）：燃料燃燒的起始溫度和燃燒產(chǎn)物的最終溫度均為15℃，產(chǎn)物水為液態(tài).低熱值（凈熱值)：產(chǎn)物水為汽態(tài)10、其它物理性質(zhì)苯胺點：油品在規(guī)定條件下和等體積的苯胺完全混溶時的最低溫度，以℃表示.

各類烴苯胺點比較：芳烴〈環(huán)烷烴〈烷烴烴類的吸水性：芳烴

>烯烴

〉環(huán)烷烴

>烷烴石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求燃料燃料包括汽油、柴油及噴氣燃料(航空煤油）等發(fā)動機燃料以及燈用煤油、燃料油等。我國的石油產(chǎn)品中燃料約占80％,而其中約6０%為各種發(fā)動機燃料，所產(chǎn)柴油和汽油的比例約為1。3:1。潤滑劑其中包括潤滑油和潤滑脂，主要用于降低機件之間的摩擦和防止磨損，以減少能耗和延長機械壽命。其產(chǎn)量不多,僅占石油產(chǎn)品總量的2％左右，但品種達數(shù)百種之多.石油瀝青石油瀝青用于道路、建筑及防水等方面,其產(chǎn)量約占石油產(chǎn)品總量3％.石油蠟石油蠟屬于石油中的固態(tài)烴類，是輕工、化工和食品等工業(yè)部門的原料,其產(chǎn)量約占石油產(chǎn)品總量的1％.石油焦石油焦可用以制作煉鋁及煉鋼用電極等,其產(chǎn)量約為石油產(chǎn)品總量的2%。溶劑和化工原料約有10%的石油產(chǎn)品是用作石油化工原料和溶劑,其中包括制取乙烯的原料（輕油)，以及石油芳烴和各種溶劑油。1、汽油機對燃料的使用要求eq\o\aｃ(○，1)蒸發(fā)性:在所有工況下，具有足夠的揮發(fā)性以形成可燃混合氣。餾程10％餾出溫度：反映了汽油中輕組分的多少,用來保證具有良好的啟動性50％餾出溫度:反映汽油的平均汽化性,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%餾出溫度(t

90％)

和終餾點（或干點）: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;

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,

控制汽油在使用中不易產(chǎn)生氣阻eｑ\ｏ\ａｃ(○，2）抗爆性：燃燒平穩(wěn)，不產(chǎn)生爆震燃燒現(xiàn)象。汽油在發(fā)動機中燃燒不正常時，會出現(xiàn)機身強烈震動的情況，并發(fā)出金屬敲擊聲，同時發(fā)動機功率下降，排氣管冒黑煙，嚴(yán)重時導(dǎo)致機件損壞的現(xiàn)象，稱爆震燃燒，也叫敲缸。汽油的抗爆性指標(biāo):

辛烷值

我國車用汽油牌號用研究法辛烷值高低劃分辛烷值:芳烴>異構(gòu)烯烴〉異構(gòu)烷烴>環(huán)烷烴＞正構(gòu)烯烴＞正構(gòu)烷烴汽油的理想組分:異構(gòu)烷烴提高汽油辛烷值的方法：

加入抗爆劑,

調(diào)合,加工工藝（如催化重整）eq\o\ac(○,3）安定性：儲存安定性好,生成膠質(zhì)的傾向小。實際膠質(zhì)mg/ml

誘導(dǎo)期

ｍiｎ

碘值gＩ/1００g油品生成膠質(zhì)的傾向：二烯烴〉環(huán)烯烴＞鏈烯烴

改善汽油安定性的方法：

精制除去不安定組分

加入抗氧劑和金屬鈍化劑eq\o\aｃ（○,4）腐蝕性:對發(fā)動機沒有腐蝕作用。評定指標(biāo):硫及含硫化合物

有機酸

水溶性酸堿腐蝕試驗（銅片試驗

博士試驗)eq\o＼ac(○，5）潔凈性：排出的污染物少。車用汽油的發(fā)展方向：高辛烷值

低硫乃至無硫

低芳烴

低烯烴

低蒸汽壓２、柴油機的主要性能：①流動性

四行程的汽油機與柴油機工作循環(huán)基本一樣，都有按進氣、壓縮、作功和排氣四個行程柴油機的燃燒過程:滯燃期(發(fā)火延遲期）、急燃期、緩燃期(主燃期）、后燃期汽油發(fā)動機與柴油發(fā)動機的區(qū)別區(qū)別主要在于壓縮比、點火方式、所用燃料及用途輕柴油用于高速柴油機，＞１000轉(zhuǎn)/分

重柴油用于中低速柴油機,<1000轉(zhuǎn)/分3、噴氣燃料的使用要求燃燒性能重量熱值:烷烴〉環(huán)烷烴〉芳烴

重量熱值高,戰(zhàn)斗機體積熱值：烷烴〈環(huán)烷烴＜芳烴

體積熱值，

民航飛機重量熱值越大，耗油率越低；密度越大，飛機儲備的熱量越多，航程也越遠煙點

燃料含芳烴量越多無煙火焰高度越小腐蝕性

不良成分:含硫化合物

含氧化合物

水分

特別指標(biāo):銀片腐蝕航煤的最理想組分:環(huán)烷烴具有較高的重量熱值和體積熱值,燃速快，不易積炭，安定性好，潤滑性能好，結(jié)晶點低4、汽油機產(chǎn)生爆震的原因。

爆震原因：①與發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和工作條件有關(guān)壓縮比與汽油質(zhì)量不相適應(yīng)，壓縮比太大,壓力和溫度必然過高，形成很多過氧化物.

②與燃料質(zhì)量有關(guān)燃料易氧化，過氧化物不易分解,自燃點低.在壓縮過程中，溫度接近、達到或超過汽油的自燃點。烴類易氧化順序：

正構(gòu)烷烴〉環(huán)烷烴〉烯烴〉異構(gòu)烷烴>芳烴;

同類烴中,

大分子烴比小分子烴易氧化。

5、為什么要限制噴氣燃料（航空煤油）中的芳烴含量？芳烴燃速慢、易生炭、安定性不好、水溶解度高(易吸水），不是航煤的理想組分，應(yīng)加以限制。6、汽油、柴油蒸發(fā)性要求的原因汽油對蒸發(fā)性要求的原因:如果蒸發(fā)性太差,就不能全部汽化,啟動與加速困難，燃燒不完全；蒸發(fā)性太好，則易在輸油管中氣化而造成氣阻，供油不足甚至中斷。柴油對蒸發(fā)性要求的原因：餾分過輕，蒸發(fā)太快，不易氧化,自燃點高;餾分過重，蒸發(fā)太慢,太易氧化，自燃點低。7、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(dāng)?shù)牟裼筒藕侠怼Ｊ橹翟?0～5５之間最合適,<3５滯燃期太長,＞65滯燃期太短.8、為何不能將柴油兌入汽油中作車用汽油使用?同時也不能將汽油兌在輕柴油中使用?絕對不能.因為汽油和柴油發(fā)動機燃燒原理不同，汽油機為點火式,而柴油機為壓燃式.前者所用汽油，餾份輕,易揮發(fā)，自燃點高，辛烷值高；而車用柴油餾份重,自燃點低，辛烷值低，十六烷值高，因而混合的汽、柴油既不能在汽油發(fā)動機中使用,也不能在柴油機中使用.若在汽油發(fā)動機中使用，辛烷值太低,極易產(chǎn)生爆震。餾份重，燃燒的沉積物和積炭太重。若在柴油機中用，自燃點高，十六烷值太低，不易壓燃，易產(chǎn)生爆震，損壞發(fā)動機.9、試比較汽油機和柴油機工作原理的相同點和不同點,并從燃料的角度說明其產(chǎn)生爆震的原因及理想組分是什么.汽油理想組分:異構(gòu)烷烴

柴油理想組分：烷烴、環(huán)烷烴。10、為什么汽油機的壓縮比不能設(shè)計太高，而柴油機的壓縮比可以設(shè)計很高？汽油機壓縮的是可燃混合氣，因為壓縮比與汽油質(zhì)量不相適應(yīng)，壓縮比太大,壓力與溫度過高。形成很多過氧化物，在壓縮過程中，溫度接近、達到或超過汽油的自燃點，可能會引起爆震.而柴油機壓縮的是空氣，壓縮比設(shè)計不受燃料油性質(zhì)的影響，可比汽油機高出許多。１1、汽油、輕柴油的商品牌號分別依據(jù)什么劃分?我國車用汽油的牌號按研究法辛烷值（RＯN)的大小劃分.柴油牌號以凝點和粘度高低來劃分。eq\o\ac（○，1）輕柴油用于高速柴油機。按凝點分為10號、0

號、—10號、-20號、-35號、—50號六個牌號.eq＼ｏ\ac（○，2)重柴油用于中低速柴油機.按50

℃運動粘度(mｍ2/s

）分為10號、20號、3０號三個牌號。12、試簡述車用汽油規(guī)格指標(biāo)中為什么要控制蒸汽壓及10％、50％、90%和干點溫度。蒸氣壓的大小表明汽油蒸發(fā)性的高低.用來控制車用汽油不至于產(chǎn)生氣阻。汽油的蒸發(fā)性由其餾程和飽和蒸汽壓來評定。1０%餾出溫度（ｔ10）eq\o＼ac（○，1)其高低反映了汽油中輕組分的多少。eq\o＼aｃ(○，2）用來保證具有良好的啟動性。發(fā)動機易于啟動的最低大氣溫度的關(guān)系ｅq\o\ac(○，１）１0%的餾出溫度值越低，則表明汽油中低沸點組分越多、蒸發(fā)性越強、起動性越好，在低溫下也具有足夠的揮發(fā)性以形式可燃混合氣而易于起動。若過低,則易于在輸油管道汽化形成氣泡而影響油品的正常輸送，即產(chǎn)生氣阻。eq\o\ac(○,2）汽油的飽和蒸汽壓越大,蒸發(fā)性越強，發(fā)動機就容易冷起動，但產(chǎn)生氣阻的傾向增大,蒸發(fā)損耗以及火災(zāi)危險性也越大。５０%餾出溫度eq＼o＼ac(○，1）大小反映汽油的平均汽化性；eq\o＼ａc(○,2)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％餾出溫度反映了汽油中重組分含量的多少。干點（終餾點)反映了汽油中最重組分的程度,用來控制汽油的蒸發(fā)完全性及燃燒完全性。第四章

原油評價與原油加工方案1、原油的分類：我國目前通常采用關(guān)鍵餾分特性，補充以硫含量的分類。其分類通常為化學(xué)分類（特性因數(shù)K分類、關(guān)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(zhì)含量）２、特性因數(shù)Ｋ的分類方法：石蠟基原油（Ｋ〉1２。1）；中間基原油（1１.5<K〈12。1）；環(huán)烷基原油(１0．5<K〈11．5）。3、關(guān)鍵餾分特性分類標(biāo)準(zhǔn):以原油的兩個關(guān)鍵餾分的相對密度為分類標(biāo)準(zhǔn).第一關(guān)健餾分:

２50~275℃（常壓）。第二關(guān)健餾分:

275～3０0℃（減壓，40ｍmHg,５．3ｋPa;相當(dāng)于常壓395~４25℃）

。4、原油分類的目的是什么?①常規(guī)評價：為一般煉油廠設(shè)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(nèi)容。②綜合評價:為石油化工型的綜合性煉廠提供生產(chǎn)方案參數(shù)，內(nèi)容較全面。5、實沸點蒸餾

中百分比曲線的使用６、原油含水量超過0。５％的情況下先脫水，再進行一般性質(zhì)分析。原油實沸點蒸餾時考察原油餾分組成的重要試驗方法。７、原油加工方向：

燃料型；燃料-潤滑型；

燃料-化工型；

燃－潤—化。

大慶原油宜采用燃料－潤滑型加工方案，勝利原油采用燃料型加工方案。8、傳統(tǒng)的“一脫四注”防腐措施主要針對低溫操作，對高溫效果不明顯，在較高溫度下的腐蝕應(yīng)用抑制腐蝕添加劑。９、將大慶原油和勝利原油分類,并初步評價這兩種原油所產(chǎn)汽油、柴油和潤滑油的性質(zhì)。

1）大慶原油的歸類

低硫石蠟基原油

其產(chǎn)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；

(３)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(chǎn)品的特點：(１)汽油、煤油、柴油的性質(zhì)不如大慶原油需精制；（２)油品的儲存安定性差；(3)潤滑油的粘溫性能差，所以一般不用勝利原油生產(chǎn)潤滑油。第六章煉廠的構(gòu)成和工藝流程煉廠設(shè)施一、煉油生產(chǎn)裝置1、原油分離裝置原油加工的第一步是把原油分離為多個餾分油和殘渣油,因此，每個正規(guī)的煉廠都應(yīng)有原油常壓蒸餾裝置或原油常減壓蒸餾裝置。在此裝置中，還應(yīng)設(shè)有原油脫鹽脫水設(shè)施。2、重質(zhì)油輕質(zhì)化裝置為了提高輕質(zhì)油品收率，須將部分或全部減壓餾分油及渣油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油，此任務(wù)由裂化反應(yīng)過程來完成，如催化裂化、加氫裂化、焦炭化等.3、油品改質(zhì)及油品精制裝置此類裝置的作用是提高油品的質(zhì)量以達到產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的要求,如催化裂化、加氫精制、電化學(xué)精制、溶劑精制、氧化瀝青等。加氫處理，減粘裂化也可歸入此類。４、油品調(diào)和裝置為了達到產(chǎn)品質(zhì)量要求，通常需要進行餾分油之間的調(diào)和(有時也包括渣油）,并且加入各種提高油品性能的添加劑。油品調(diào)和方案的優(yōu)化對提高現(xiàn)代煉廠的效益也能起重要作用。5、氣體加工裝置如氣體分離、氣體脫硫、烷基化、C５/C６異構(gòu)化、合成甲基叔丁基醚（MTBＥ)等。6、制氫裝置在現(xiàn)代煉廠,由于加氫過程的耗氫量大，催化重整裝置的副產(chǎn)氫氣不敷使用,有必要建立專門的制氫裝置。７、化工產(chǎn)品生產(chǎn)裝置如芳烴分離、含硫化氫氣體制硫、某些聚合物單體的合成等.二、輔助設(shè)施1、供電系統(tǒng)２、供水系統(tǒng)3、供水蒸氣系統(tǒng)4、供氣系統(tǒng)5、原油和產(chǎn)品儲運系統(tǒng)6、三廢處理系統(tǒng)煉油過程的結(jié)構(gòu)分析重質(zhì)油輕質(zhì)化的能力生產(chǎn)汽油的能力加工含硫原油的能力4、潤滑油生產(chǎn)能力第六章石油蒸餾1、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（一次汽化）。平衡汽化的逆過程平衡冷凝2、簡單蒸餾(又叫漸次汽化,包括恩氏蒸餾）:在一定的壓力條件,給混合液加熱,當(dāng)溫度升到泡點時，液體開始汽化，生成的蒸汽被引出并經(jīng)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。常用于濃縮物或粗油料分割３、精餾過程兩個前提：eｑ\ｏ\ac(○,1)

氣、液相間的濃度差,是傳質(zhì)的推動力;ｅq\o\aｃ（○,２）合理的溫度梯度,是傳熱推動力。精餾過程能夠進行的必須具備以下兩個條件：eq\o＼ac(○,1)是精餾塔內(nèi)必須有塔板或填料，它是是提供氣液充分接觸的場所；eq＼o＼aｃ(○，2）是精餾塔內(nèi)必須提供氣、液相回流，是保證精餾過程傳熱傳質(zhì)的另一必要條件.4、回流的作用是什么？ｅq\ｏ\ａc（○,1)提供塔板上的液相回流,創(chuàng)造汽液兩相充分接觸的條件,達到傳質(zhì)、

傳熱的目的eq\o\aｃ（○,2)取出塔內(nèi)多余的熱量,維持全塔熱平衡,利于控制產(chǎn)品質(zhì)量。５、回流的分類：塔頂回流(冷回流、熱回流)，循環(huán)回流(塔頂、中段、塔底）6、三種精餾曲線：平衡蒸發(fā)、恩氏蒸餾、實沸點蒸餾曲線的比較P1４2

圖5－4、５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(biāo)，累計餾出質(zhì)量分數(shù)為橫坐標(biāo)的曲線。平衡汽化曲線:以汽化溫度和對應(yīng)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，故廣泛使用。平衡汽化數(shù)據(jù)最難得到，恩氏蒸餾數(shù)據(jù)最易得到.平衡汽化在實際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用對分離精確度沒有嚴(yán)格要求的情況下，采用平衡汽化可以用較低的溫度而得到較高的汽化率，從而不但可以減輕加熱設(shè)備的負荷，而且也減輕或避免了油品因過熱分解而引起降質(zhì)和設(shè)備結(jié)焦。故這就是為什么平衡汽化的分離效果雖然最差卻被大量采用的根本原因。７、汽液負荷分布的結(jié)論①沿塔高自下而上，

每經(jīng)過一個側(cè)線抽出板，

液相負荷除由塔板溫降所造成的少量增加外,

另有一突然增加量,

突增量約等于抽出量。②側(cè)線產(chǎn)品冷凝為液相的同時，需要同量的液相回流汽化帶走冷凝熱，汽化量與冷凝量相等,所以側(cè)線餾分的抽出不影響汽相負荷，在流經(jīng)抽出板時,汽相負荷只是由于塔板溫降所造成的少量增加,沒有突增量。

③側(cè)線產(chǎn)品冷凝后需要同量的液相回流汽化帶走冷凝熱，所以側(cè)線產(chǎn)品的抽出不影響汽相負荷，在流經(jīng)產(chǎn)品抽出板時,汽相負荷只是由于塔板溫降所造成的少量增加,沒有突增量。④在塔頂?shù)谝?、二板之間，原油精餾塔的汽液負荷達到最高值，越過塔頂?shù)谝话搴?，汽液負荷均大幅度下降。⑤中段循環(huán)回流取走大量回流熱，在中段循環(huán)回流的上一塊塔板,回流熱大為減少，汽液負荷（回流）將大大減小。

⑥在汽提段，由上而下，汽液相負荷愈來愈小。

8、原油含鹽含水的危害:①增加能量消耗：水與油的汽化熱分別為：水（100℃）：

540kCａl/kg,油:70kCａl/ｋｇ

；依其的汽化熱可知，原油含水量多時，會增加加熱爐負荷和塔頂冷凝冷卻負荷,增加體積輸送量，使管路阻力增加,泵送能耗大。鹽溶于水不溶于油，水汽化后,鹽沉積下來形成積垢，使得管路阻力增大和換熱器和加熱爐爐管傳熱效率降低,嚴(yán)重時堵塞管路而被迫停工。②干擾蒸餾塔的平衡操作：水的相對分子量相對比較小，當(dāng)?shù)荣|(zhì)量時，依理想氣體方程式可知,水蒸氣占有的氣體體積對于原油的成分而言就大很多，故原油含水量大，塔內(nèi)汽相負荷過大，有可能造成沖塔,破壞蒸餾過程。③腐蝕設(shè)備：鹽類水解生成腐蝕性很強的物質(zhì)，造成管路腐蝕、穿孔、漏油、火災(zāi)。比如氯化鹽、硫化鹽的水解生成HCl

、H2S,其與Fe

、FeS發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而金屬不斷被腐蝕.④影響二次加工原料的質(zhì)量:鹽類留在油品中會影響油品質(zhì)量，二次加工時污染催化劑9、脫水方法（沉降公式，加破乳劑,加熱，加高壓電場）①化學(xué)方法（加破乳劑)水和原油在乳化劑(表面活性物質(zhì))作用下形成乳狀液，水在原油中處于高度分散的乳化狀態(tài)，水滴直徑極(d）小，不易沉降。加入破乳化劑,破壞或減弱乳化劑分子形成的保護膜,使水滴能聚集,水滴直徑增大，加快水滴的沉降速度。(d↑→μ↑↑)。②加熱法加原油加熱，可以減小油的粘度（η↓）；使重度差增大（ρw-ρ）↑即Ｔ↑→ρw↓,ρ↓↓─→（ρw—ρ)↑；還可以增加原油對乳化劑的溶解力，減弱或破壞乳化劑分子形成的保護膜.

③電化學(xué)法即加高壓電場.乳化劑分子形成的保護膜牢固,單靠加破乳化劑和加熱,往往不能達到脫水要求，為此，需采用電場破乳.加電場前極性分子(水滴)雜亂，

加電場后極性分子定向排列;在直流電場作用下，帶電負電何(極性）的小水滴會移動、碰撞或電場力將水滴拉長、破壞，最后許多小水滴聚集成大水滴,加速沉降。

或是在交流電場作用下，水滴不斷被吸引、排斥和振動，使保護膜被破壞，小水滴聚集成大水滴，加速沉降。在實際的原油脫鹽脫水工藝中，上述幾種方法是同時進行的；加破乳化劑，加熱，然后到電脫鹽罐加高壓電場.10、三段汽化的常減壓蒸餾工藝流程：三段汽化流程包括三個部分:原油初餾、常壓蒸餾和減壓蒸餾。常壓蒸餾和減壓蒸餾都屬物理過程，經(jīng)脫鹽、脫水的混合原料油加熱后在蒸餾塔里，根據(jù)其沸點的不同,從塔頂?shù)剿追殖煞悬c不同的油品，即為餾分,這些餾分油有的經(jīng)調(diào)和、加添加劑后以產(chǎn)品形式出廠，絕大多是作為二次加工裝臵的原料，因此，常減壓蒸餾又稱為原油的一次加工。１1、腐蝕的機理：第一，低溫部位HCｌ—H2Ｓ-H2Ｏ型腐蝕第二,高溫部位硫腐蝕第三,高溫部位環(huán)烷酸腐蝕12、消除ＨＣｌ－H2S-Ｈ2O型腐蝕的措施：一脫三注（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。高溫部位硫腐蝕的防腐措施材料升級

系統(tǒng)腐蝕檢測高溫部位環(huán)烷酸腐蝕的防腐措施摻煉

堿中和

材料升級

緩蝕劑技術(shù)

腐蝕檢測和預(yù)測技術(shù)13、初餾塔作用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,使主—常塔免收水的影響；D、使腐蝕轉(zhuǎn)移到初餾塔系統(tǒng)，減輕常壓塔腐蝕，經(jīng)濟上合理；E、可獲取含砷量低的重整原料.１４、常壓塔有何特點?A、常壓塔為一復(fù)合塔;Ｂ、設(shè)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。15、減壓塔有何特征?A、降低從汽化段到塔頂?shù)牧鲃訅航担籅、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(zhuǎn)油線的壓降;Ｅ、縮短渣油在減壓塔內(nèi)的停留時間。1６、減壓塔與常壓塔比較有以下工藝特點.(1)分離精確度要求不高，

組分間相對揮發(fā)度大（易分離);

塔板數(shù)少：常（6～8），減(3～４）；塔板壓降?。撼?3～5mｍHｇ)，減（1~2mｍＨg)。汽化段壓力低，

水蒸汽多，

汽體流量大，

塔徑大;壓力：

減(

10０mmHg)

常（1500mmHg）

;

塔徑（250萬噸/年）：

減壓塔（6。4ｍ）

，常壓塔(3.

８m）（3)減壓渣油溫度高，

相對密度大,易結(jié)焦；(4）減壓下蒸餾，

液體表面易起泡沫；(５）塔頂不出產(chǎn)品；（6）

回流熱大部分由中段回流取出17、為什么減壓塔上大下??？因為溫度高，減小塔徑，可以提高流速，可以防止產(chǎn)品結(jié)焦。1８、實現(xiàn)減壓的方法？①注入大量的水蒸汽

②用真空泵19、試簡述開設(shè)中段循環(huán)回流的優(yōu)缺點.循環(huán)回流如果設(shè)在精餾塔的中部，就稱為中段循環(huán)回流。優(yōu)點：使塔內(nèi)的汽、液相負荷沿塔高分布比較均勻；石油精餾塔沿塔高的溫度梯度較大，從塔的中部取走的回流熱的溫位顯然要比從塔頂取走的回流熱溫位高出許多，因而是價值更高的可利用熱源。缺點：中段循環(huán)回流上方塔板的回流比相應(yīng)降低,塔板效率有所下降;中段循環(huán)回流的出入口之間要增設(shè)換熱塔板，使塔板和塔高增大；相應(yīng)地增設(shè)泵和換熱器,工藝流程變得復(fù)雜些。２0、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(zhì)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(zhì)的目的。側(cè)線產(chǎn)品汽提的目的:脫除其中的低沸點組分,提高產(chǎn)品的閃點，改善分餾精確度.常壓塔塔底汽提的目的:降低塔底重油中35０℃以前組分的含量，提高輕質(zhì)油品的收率,同時也減輕了減壓塔的負荷。減壓塔塔底汽提的目的：降低汽化段的油氣分壓，以盡可能提高減壓塔的拔出率.汽提塔還可以調(diào)整產(chǎn)品的閃點與餾程.第七章熱加工過程石油烴類的熱反應(yīng)渣油熱加工過程的反應(yīng)溫度一般在4０0—550℃之間，主要有兩類反應(yīng)：裂解反應(yīng)（吸熱），縮合反應(yīng)（放熱反應(yīng)).1、烷烴熱裂解反應(yīng)類型:(1）C－Ｃ鍵斷裂生成較小分子的烷烴和烯烴;(2）C—H鍵斷裂生成碳原子數(shù)保持不變的烯烴和氫.渣油熱反應(yīng)的特點渣油熱反應(yīng)比單體烴更能反映出平行－順序反應(yīng)的特征.渣油熱反應(yīng)時容易生焦，除了由于渣油自身含有較多的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)外，還因為不同族的烴類之間的相互作用促進了生焦反應(yīng).渣油在熱分解過程中的相分離問題。熱反應(yīng)通常表現(xiàn)為吸熱。（分解反應(yīng)占主導(dǎo)）反應(yīng)深度小時，為一級反應(yīng)，反應(yīng)深度較大時，不再符合一級反應(yīng)規(guī)律。焦炭化過程焦炭化過程是以渣油為原料，在高溫（５00－5５0℃)下進行深度熱裂化反應(yīng)的一種熱加工過程。反應(yīng)產(chǎn)物有,氣體、汽油、柴油、蠟油和焦炭。產(chǎn)品特點減壓渣油經(jīng)焦化過程可以得到７0％-80%的餾分油，焦化汽油和焦化柴油中不飽和烴含量高，而且含硫、含氮等非烴類化合物的含量也高，因此，安定性差，必須經(jīng)過加氫精制才能作為發(fā)動機燃料。焦化蠟油主要是作為加氫裂化或催化裂化的原料,有時也用于調(diào)合燃料油，焦炭除作為燃料外，還可用作高爐煉鋼用。焦化氣體作燃料或石油化工原料.工藝特點是渣油輕質(zhì)化過程，可以加工殘?zhí)恐导爸亟饘俸亢芨叩母鞣N劣質(zhì)渣油,過程簡單、投資和操作費用低。但焦炭產(chǎn)率高、液體產(chǎn)物的質(zhì)量差。有延遲焦化和流化焦化減粘裂化是一種以渣油為原料的淺度熱裂化過程,把重質(zhì)高粘度渣油通過淺度熱裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為較低粘度和較低傾點的燃料油。減粘裂化流程圖第八章催化裂化催化裂化的幾種工藝形式催化裂化:反應(yīng)—再生系統(tǒng)和分餾系統(tǒng)新鮮原料油經(jīng)換熱后與回?zé)捰突旌?，?jīng)加熱爐加熱至20０～４０0℃后至提升管反應(yīng)器下部的噴嘴,原料油由蒸汽霧化并噴入提升管內(nèi)，在其中與來自再生器的高溫催化劑（6０0~７50℃）接觸，隨即汽化并進行反應(yīng)。油氣在提升管內(nèi)的停留時間很短,一般只有幾秒鐘。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出夾帶的催化劑后離開反應(yīng)器去分餾塔.積有焦炭的催化劑（稱待生催化劑)由沉降器落入下面的氣提段。氣提段內(nèi)裝有多層人字形擋板并在底部通入過熱水蒸氣.待生催化劑上吸附的油氣和顆粒之間的空間的油氣被水蒸氣置換出而返回上部。經(jīng)氣提后的待生劑通過再生斜管進入再生器。再生器的主要作用是燒去催化劑上因反應(yīng)而生成的積炭,使催化劑的活性得以恢復(fù)。再生用空氣由主風(fēng)機供給,空氣通過再生器下面的輔助燃燒室及分布管進入流化床層.對于熱平衡式裝置，輔助燃燒室只是在開工升溫時才使用，正常運轉(zhuǎn)時并不燒燃燒油。再生后的催化劑(稱再生催化劑)落入淹流管，再經(jīng)再生斜管送回反應(yīng)器循環(huán)使用。再生煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出夾帶的催化劑后,經(jīng)雙動滑閥排入大氣。分餾系統(tǒng)由反應(yīng)器來的反應(yīng)產(chǎn)物油氣從底部進入分餾塔,經(jīng)底部的脫過熱段后在分餾段分割成幾個中間產(chǎn)品：塔頂為汽油及富氣，側(cè)線有輕柴油、重柴油和回?zé)捰停桩a(chǎn)品是油漿。輕柴油和重柴油分別經(jīng)氣提后，再經(jīng)換熱、冷卻后出裝置。催化裂化裝置的分餾塔有幾個特點:eq＼o＼ａｃ（○，1)進料是帶有催化劑粉塵的過熱油氣。ｅq\ｏ＼ac(○，2)一般設(shè)有多個循環(huán)回流:塔頂循環(huán)回流、一至兩個中段循環(huán)回流、油漿循環(huán)回流。eq\o＼ac（○,３)塔頂回流采用循環(huán)回流而不用冷回流吸收—穩(wěn)定系統(tǒng)吸收-穩(wěn)定系統(tǒng)主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔及穩(wěn)定塔組成。從分餾塔頂油氣分離器出來的富氣中帶有汽油組分,而粗汽油中則溶解有Ｃ3、Ｃ４組分。吸收-穩(wěn)定系統(tǒng)的作用就是利用吸收和精餾的方法將富氣和粗汽油分離成干氣（≤Ｃ2)、液化氣（C3、C４)和蒸汽壓合格的穩(wěn)定汽油。1、催化裂化：催化裂化是在０.１~0．3MPa、5０0℃左右的溫度及酸性催化劑作用下，重質(zhì)原料油發(fā)生以裂解為主的一系列化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氣體、汽油、柴油、油漿及焦炭的工藝過程。2、催化裂化的原料和產(chǎn)品

烷烴、環(huán)烷烴易裂化,是理想原料主要原料有：減壓餾分油、蠟下油、焦化蠟油、常壓重油等。減壓餾分油和蠟下油含金屬、殘?zhí)?、瀝青質(zhì)、芳烴等較少，容易裂化,輕油收率高。焦化蠟油烯烴和芳烴較多,裂化轉(zhuǎn)化率較低，生焦率較高。常壓重油含大量膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和稠環(huán)芳烴，重金屬、殘?zhí)考捌渌s質(zhì)含量高，難裂化，生焦率高。衡量原料性質(zhì)的指標(biāo)餾分范圍窄比寬好,

但實際原料餾分都較寬烷烴、環(huán)烷烴易裂化，是理想原料。芳烴難裂化，易生焦.烯類易裂化，也易生焦。殘?zhí)?/p>

硫、氮含量硫含量會影響裂化的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品選擇性和產(chǎn)品質(zhì)量。硫含量增加，轉(zhuǎn)化率下降,汽油產(chǎn)率下降,氣體產(chǎn)率增加.氮：原料中的氮化合物,特別是堿性氮化合物能強烈地吸附在催化劑表面,中和酸性中心，使催化劑活性降低。重金屬含量(Ni、V、Ｃｕ、Na、Fｅ）鈉除了本身具有堿性使催化劑酸性中心減活外，更主要的是它與釩在高溫下生成低熔點釩酸鋁鈉將破壞催化劑的晶格結(jié)構(gòu)，使釩對催化劑的危害比鎳還大.重金屬沉積在催化劑上，具有脫氫作用，使產(chǎn)品中氫氣和焦炭產(chǎn)率增加。鎳和釩毒害作用最大。主要產(chǎn)品有：液化氣、汽油、柴油、油漿等。液化氣烯烴含量高,分離后可作為化工原料；汽油產(chǎn)率高,辛烷值高、質(zhì)量好;柴油十六烷值低,安定性差,芳烴含量高，分離后可作化工原料;油漿稠環(huán)芳烴含量高，分離后可作橡膠溶劑油，可作焦化原料生產(chǎn)高質(zhì)量石油焦.3、催化裂化的化學(xué)反應(yīng)分解反應(yīng)

.異構(gòu)化反應(yīng)

氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)

芳構(gòu)化反應(yīng)

生焦反應(yīng)

烷基化反應(yīng)汽油

ON

提高主要靠裂化和異構(gòu)化反應(yīng)烷烴:主要發(fā)生分解反應(yīng)分解成較小分子的烷烴和烯烴。多從中間的C-C鍵處斷裂,分子越大越易斷裂

β位斷裂.烯烴：主要反應(yīng)也是分解反應(yīng)，同時還有異構(gòu)化，氫轉(zhuǎn)移和芳構(gòu)化反應(yīng)

。環(huán)烷烴：主要反應(yīng)有分解、脫氫和異構(gòu)化芳香烴：芳環(huán)十分穩(wěn)定，但芳環(huán)上的烷基側(cè)鏈很容易斷裂生成較小分子的烯烴;多環(huán)芳烴主要發(fā)生縮合反應(yīng)。

氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)：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(yīng)稱為氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。（特征反應(yīng)反應(yīng)速度不快，較低溫、高活性催化劑有利。氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是汽油飽和度較高，催化劑失活的主要原因）正碳離子：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。最初形成正碳離子的條件:有烯烴，有質(zhì)子。原料中有烯烴，催化劑提供質(zhì)子。穩(wěn)定性強弱

叔正碳離子〉仲正碳離子〉伯正碳離子

〉乙基正碳離子>甲基正碳離子。4、石油餾分的催化裂化反應(yīng)有兩方面的特點（一)各種烴類之間的競爭吸附和對反應(yīng)的阻滯作用(4分）反應(yīng)過程7步驟:原料分子自主氣流中向催化劑擴散；接近催化劑的原料分子向微孔內(nèi)表面擴散；靠近催化劑表面的原料分子被催化劑吸附；被吸附的分子在催化劑的作用下進行化學(xué)反應(yīng)；生成的產(chǎn)品分子從催化劑上脫附下來；脫附下來的產(chǎn)品分子從微孔內(nèi)向外擴散；產(chǎn)品分子從催化劑外表面再擴散到主氣流中各種烴類在催化劑表面的吸附能力大致為：稠環(huán)芳烴>稠環(huán)環(huán)烷烴>烯烴>單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>環(huán)烷烴＞烷烴。在同一族烴類中,大分子的吸附能力比小分子的強。而各種烴類的化學(xué)反應(yīng)速率快慢順序大致為：烯烴〉大分子單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>異構(gòu)烷烴及環(huán)烷烴〉小分子單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>正構(gòu)烷烴＞稠環(huán)芳烴。稠環(huán)芳烴,它的吸附能力強而化學(xué)反應(yīng)速率卻最低。催化裂化回?zé)捰秃陀蜐{,其中含有較多的稠環(huán)芳烴不僅難裂化還易生焦,所以須選擇合適的反應(yīng)條件,如縮短反應(yīng)時間以減少生焦,或溫度低、反應(yīng)時間長一些以提高裂化深度，這就是選擇性催化裂化的原理。(二)復(fù)雜的平行—順序反應(yīng)實際生產(chǎn)中應(yīng)適當(dāng)控制二次反應(yīng)。當(dāng)生產(chǎn)中要求更多的原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，以獲取較高的輕質(zhì)油收率時,則應(yīng)限制原料轉(zhuǎn)化率不要太高，使原料在一次反應(yīng)后即將反應(yīng)產(chǎn)物分餾.然后把反應(yīng)產(chǎn)物中與原料餾程相近的中間餾分（回?zé)捰?再送回反應(yīng)器重新進行裂化。這種操作方式稱為循環(huán)裂化.5、催化裂化的幾個基本概念:轉(zhuǎn)化率（質(zhì)％)＝（１0—未轉(zhuǎn)化原料）/100ⅹ100%

或：轉(zhuǎn)化率=氣體％+汽油%+焦炭%（+損失％）

氣體是指干氣、液化氣和損失三者之和。單程轉(zhuǎn)化率:是指總進料（包括新鮮原料和回?zé)捰停┮淮瓮ㄟ^反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率。

總轉(zhuǎn)化率:是指新鮮原料一次通過反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率。

總轉(zhuǎn)化率=（氣體+汽油+焦炭）×10０％/新鮮原料單程轉(zhuǎn)化率=(氣體+汽油+焦炭）×100％/總進料回?zé)挶?回?zé)捰土浚迈r原料量循環(huán)系數(shù)=總進料量／新鮮原料量?

=(新鮮原料量＋回?zé)捰土浚?新鮮原料量?

=1＋回?zé)挶却呋瘎┎亓浚涸诹骰泊呋鸦磻?yīng)裝置中，催化劑不斷地在反應(yīng)器和再生器之間循環(huán)。但是在任何時間，兩器內(nèi)部各自保持有一定的催化劑量。兩器內(nèi)經(jīng)常維持的催化劑量稱為藏量。

催化碳

催化反應(yīng)生成的焦炭中的碳。催化碳＝總碳-附加碳-可汽提碳6、催化裂化反應(yīng)的熱力學(xué)和動力學(xué)分析熱力學(xué)主要研究化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)平衡和熱效應(yīng)分解反應(yīng)—吸熱反應(yīng),氫轉(zhuǎn)移、異構(gòu)化、縮合反應(yīng)--—－放熱反應(yīng)，而催化裂化主要是分解反應(yīng)，所以是吸熱反應(yīng)催化裂化反應(yīng)的動力學(xué)主要研究化學(xué)反應(yīng)的速率催化劑活性

反應(yīng)溫度

反應(yīng)時間

劑油比

反應(yīng)壓力反應(yīng)溫度對反應(yīng)速度、產(chǎn)品分布、產(chǎn)品質(zhì)量有極大影響。劑油比大,單位催化劑上的積碳少，催化劑的活性下降得少,催化劑活性高,反應(yīng)速度大。但劑油比大,可汽提碳多，也會影響焦炭產(chǎn)率油氣分壓的增加意味著反應(yīng)物濃度的提高，因而反應(yīng)速度提高。反應(yīng)壓力提高生焦速度加快,焦炭產(chǎn)率增加。

7、催化裂化催化劑無定型硅酸鋁：天然白土、合成硅酸鋁結(jié)晶型硅酸鹽:分子篩催化劑無定型硅酸鋁催化劑其必要活性組分SiO２、Al2O3、少量水分子篩催化劑:又稱沸石催化劑，指以分子篩為催化活性組分或主要活性組分之一的催化劑,工業(yè)上用量最大的是分子篩裂化催化劑,它屬于固體酸催化劑.８、催化裂化催化劑的物理性質(zhì)(一)密度理解：真實密度、顆粒密度、堆積密度的概念，大小比較(二)空隙率(三)結(jié)構(gòu)特性

孔隙率,孔體積,比表面積,孔徑等（四）篩分組成和機械強度９、裂化催化劑的使用性質(zhì)(一）活性

（二)選擇性

（三)穩(wěn)定性

（四）抗重金屬污染能力10、沸石分子篩的催化活性高于無定形硅酸鋁可能的原因①沸石分子篩的酸中心濃度較高.②沸石分子篩的微孔結(jié)構(gòu)吸附能力強,導(dǎo)致在酸中心附近的反應(yīng)物濃度較高。③沸石分子篩孔穴中的電場會使C-H鍵極化而促使正碳離子的生成和反應(yīng)。11、催化裂化催化劑的失活原因有哪些？裂化催化劑的失活原因主要有三：一是高溫或高溫與水蒸氣的作用，在高溫，特別是有水蒸氣存在條件下，裂化催化劑的表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,比表面積減小、孔容減小，分子篩的晶體結(jié)構(gòu)破壞,導(dǎo)致催化劑的活性和選擇性下降；二是裂化反應(yīng)生焦，催化裂化反應(yīng)生成的焦炭沉積在催化劑的表面上,覆蓋催化劑上的活性中心，使催化劑的活性和選擇性下降;三是毒物的毒害引起的失活。12、分子篩催化劑的使用特性分子篩催化劑對烷烴和環(huán)烷烴具有較高的裂化活性和選擇性；分子篩催化劑對芳烴的裂化速度慢，選擇性差；分子篩催化劑的氫轉(zhuǎn)移活性高；分子篩催化劑的含碳量對催化劑的影響較大。CO助燃劑:其作用是促進CＯ氧化成CＯ2,以減少污染，同時回收大量熱量,可使再生溫度提高，從而提高了燒焦速率并使再生劑的含碳量降低，提高了再生劑的活性和選擇性,有利于提高輕質(zhì)油收率，降低催化劑循環(huán)量。碳堆積：供風(fēng)不足→再生劑含炭升高→催化劑選擇性變差→焦炭產(chǎn)率增加→燒焦更不完全.

形成惡性循環(huán)，

炭越積越多-“炭堆積”．二次燃燒：CO在稀相段、旋風(fēng)分離器、集氣室等處燃燒,

溫度升高至750~90０℃(燒壞設(shè)備）．；再生溫度高,

過剩O２太高時易發(fā)生二次燃燒；使用CＯ2助燃劑，

可徹底消除二次燃燒。固體流態(tài)化：細小的固體顆粒被運動著的流體(氣體或液體）所攜帶使之形成象流體一樣能自由流動的狀態(tài)，稱為固體流態(tài)化,簡稱流態(tài)化或流化。稀相輸送:當(dāng)流速增大至某一數(shù)值后，床層上界面消失,床層空隙率增大，所有顆粒都懸浮在氣流中并被氣流帶走。這時氣流中顆粒濃度降低，由密相轉(zhuǎn)變?yōu)橄∠啵@種狀態(tài)稱為稀相輸送。密相輸送：催化劑顆粒不被氣體加速,而是在少量氣體松動的流化狀態(tài)下考靜壓頭之差產(chǎn)生的推動力，來克服流動時的阻力。13、裂化的過程中，偶爾H2產(chǎn)量多的原因？重金屬在催化劑上具有脫H的作用，故可能是金屬的腐蝕厲害引起。14、裂化的氣體為什么含有C3、Ｃ4的氣體多而含有少量的C1、C２?且裂化產(chǎn)物中含異構(gòu)烴多?依據(jù)正離子反應(yīng)機理可知，由于正碳離子分解時不生成比Ｃ3、C4更小的正碳離子，而伯、仲正碳離子趨向于轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的叔正碳離子，因此裂化產(chǎn)物中含異構(gòu)烴多,裂化氣中含C1、C2少,催化裂化條件下總會伴有熱裂化反應(yīng)，因此總１5、反應(yīng)溫度如何影響催化裂化的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品分布？當(dāng)提高反應(yīng)溫度時,由于分解反應(yīng)（產(chǎn)生烯烴）和芳構(gòu)化反應(yīng)的反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)比氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的大,因而前兩類反應(yīng)的速率提高得快，于是汽油的烯烴和芳烴含量有所增加,烷烴含量降低,汽油的辛烷值提高，柴油的十六烷值降低，殘?zhí)恐岛推⒉裼偷哪z質(zhì)含量增加。

１6、

催化裂化反應(yīng)溫度為什么不宜過高？提高反應(yīng)溫度則反應(yīng)速率增大；活化能越高,反應(yīng)速率增加得越快。當(dāng)反應(yīng)溫度繼續(xù)提高時,熱裂化反應(yīng)的速率提高得比較快；當(dāng)反應(yīng)溫度繼續(xù)提高

（例如到500℃以上)，熱裂化反應(yīng)漸趨重要。于是裂化產(chǎn)品中反映出熱裂化反應(yīng)產(chǎn)物的特征,例如氣體中C1、C2增多，產(chǎn)品的不飽和度增大等。故催化裂化反應(yīng)溫度不宜過高。１7、簡述催化劑汽提目的；經(jīng)反應(yīng)后的催化劑會吸附有許多油氣分子,如果帶到再生器，其一會加重再生器燒焦負荷,其二白白浪費的反應(yīng)生成的油氣，產(chǎn)品收率降低.用蒸汽汽提的目的就是除去催化劑上吸附的油氣。1８、工業(yè)上廣泛采用的分子篩催化劑載體是低鋁硅酸鋁和高鋁硅酸鋁，也有的采用其他類型的載體。載體除了起稀釋作用外,還具有什么作用?載體除了起稀釋作用外，還具有以下重要作用:提供足夠的表面和孔道，使分子篩分散得更好,并利于油氣擴散.載體自身提供一定活性，使大分子能進行一次裂化。③在離子交換時，分子篩中的鈉不可能完全被置換掉，而鈉的存在會影響分子篩的穩(wěn)定性。載體不僅可以容納分子篩中末除去的鈉，從而提高分子篩的穩(wěn)定性，且還能增加催化劑的抗毒性能。在再生和反應(yīng)時，載體起到熱量貯存和傳遞的作用。適宜的載體可增強催化劑的機械強度.⑥分子篩的價格較高，使用載體可降低催化劑的生產(chǎn)成本.１9、倆器、倆閥和三機分別指什么?倆器:反應(yīng)器和再生器

倆閥：單動滑閥和雙動滑閥三機：主風(fēng)機、氣壓機和煙氣輪機20、催化劑再生的目的?主要是想除去催化劑表面上的催化碳,從而恢復(fù)催化劑的活性。21、當(dāng)實際操作氣速大于帶出速度時，為什么還能維持聚式流化床層呢？這可以從聚式流化床的運動得到說明.第一聚式流化的顆粒不是單個運動,而是成團的運動;第二氣體的大部分是以氣泡形式通過,而在粒子連續(xù)相中氣體并不多,因此氣流在粒子連續(xù)相中的實際氣速并不高,大約仍在臨界流化速度和帶出速度間波動；第三帶出的催化劑通過稀相重力沉降和旋風(fēng)分離器仍可回到密相床層。所以催化裂化在很高的氣流速度下操作，仍然可以維持流化床，只是空隙率很高，膨脹比很大。22、烴類催化裂化是氣—固非均相反應(yīng)，其反應(yīng)過程7步驟:

(1）原料分子自主氣流中向催化劑擴散;（2)接近催化劑的原料分子向微孔內(nèi)表面擴散;(3)靠近催化劑表面的原料分子被催化劑吸附；(４)被吸附的分子在催化劑的作用下進行化學(xué)反應(yīng)；(5）生成的產(chǎn)品分子從催化劑上脫附下來；（６)脫附下來的產(chǎn)品分子從微孔內(nèi)向外擴散；(7）產(chǎn)品分子從催化劑外表面再擴散到主氣流中。反應(yīng)過程可簡化為:吸附→反應(yīng)→脫附23、催化裝置各個系統(tǒng)的作用？反應(yīng)—再生系統(tǒng)的作業(yè)：提供反應(yīng)的場所，使得催化劑的活性得到回復(fù)；分餾系統(tǒng)作用：將反應(yīng)產(chǎn)物分離為如下,富氣、粗汽油、輕柴油、重柴油、回?zé)捰汀⒂蜐{;吸收-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(qū)動主風(fēng)機以節(jié)約電能，甚至可以對外輸出剩余的電力。24、催化分餾塔工藝特點

①分餾塔下部有脫過熱段。

進料是帶有催化劑粉未的46０℃以上的過熱油氣;

塔下部設(shè)脫過熱段，

達到洗滌催化劑粉未和脫過熱的作用；?②產(chǎn)品容易分離；③全塔過剩熱多。第九章催化加氫一、重點概念催化加氫：催化加氫是在氫氣存在下對石油餾分進行催化加工過程的通稱。加氫處理:指在加氫反應(yīng)過程中,只有≤10%的原料油分子變小的加氫技術(shù)。加氫裂化:指在加氫反應(yīng)過程中，原料油分子中有1０％以上變小的加氫技術(shù)。加氫精制:指在氫壓和催化劑存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的硫化氫、水、氨而除去,并使烯烴和二烯烴加氫飽和、芳烴部分加氫飽和,以改善油品的質(zhì)量。有時，加氫精制指輕質(zhì)油品的精制改質(zhì),而加氫處理指重質(zhì)油品的精制脫硫。催化加氫技術(shù)包括加氫處理和加氫裂化兩類。加氫精制催化劑的預(yù)硫化:目前加氫精制催化劑都是以氧化物的形式裝入反應(yīng)器中，然后再在反應(yīng)器將其轉(zhuǎn)化為硫化物。加氫脫硫（HDS）反應(yīng)：石油餾分中的含硫化合物在催化劑和氫氣的作用下，進行氫解反應(yīng),轉(zhuǎn)化為不含硫的相應(yīng)烴類和H2S。加氫脫氮（HＤN)反應(yīng):石油餾分中的含氮化合物在催化劑和氫氣的作用下,進行氫解反應(yīng),轉(zhuǎn)化為不含氮的相應(yīng)烴類和ＮH3。加氫脫氧(HDO）反應(yīng):含氧化合物通過氫解反應(yīng)生成相應(yīng)的烴類及水.空速:指單位時間里通過單位催化劑的原料油的量,有兩種表達形式,一種為體積空速（LＨSV)，另一種為重量空速（WＨＳV).氫油比：單位時間里進入反應(yīng)器的氣體流量與原料油量的比值。設(shè)備漏損量:即管道或高壓設(shè)備法蘭連接處及循環(huán)氫壓縮機運動部位等處的漏損。溶解損失量：指在高壓下溶于生成油中的氣體在生成油減壓時這部分氣體排出時而造成的損失.二、重點簡答題1、加氫精制的目的和優(yōu)點。（1）加氫精制的目的在于脫除油品中的硫、氮、氧雜原子及金屬雜質(zhì)，同時還使烯烴、二烯烴、芳烴和稠環(huán)芳烴選擇加氫飽和，從而改善油品的使用性能。（2）加氫精制的優(yōu)點是，原料油的范圍寬，產(chǎn)品靈活性大，液體產(chǎn)品收率高(＞１0０%（體）)，產(chǎn)品質(zhì)量好.而且與其它生廢渣的化學(xué)精制方法相比還有利于保護環(huán)境和改善工人勞動條件。因此無論加工高硫原油還是加工低硫原油的煉廠，都廣泛采用這種方法來改善油品的質(zhì)量.2、加氫過程的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)有加氫脫硫(ＨＤS）、加氫脫氧（HDO）、加氫脫氮(ＨDＮ）、加氫脫金屬（HＤM）、不飽和烴的加氫飽和其特點:各類硫化物加氫脫硫反應(yīng)很強的放熱反應(yīng)，因而過高的反應(yīng)溫度對硫化物的加氫脫硫反應(yīng)是不利的。反應(yīng)溫度越高，反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率越低。在相同的反應(yīng)溫度下，反應(yīng)壓力越低，平衡轉(zhuǎn)化率越低,在相同的反應(yīng)壓力下，反應(yīng)溫度越高，平衡轉(zhuǎn)化率越低。在較高的溫度下，壓力的影響較顯著，在低壓下,溫度下影響比較明顯。隨著含硫化合物分子中環(huán)烷環(huán)和芳香環(huán)數(shù)目的增加，其加氫反應(yīng)速率是降低的，這主要是由于空間位阻作用所致。反應(yīng)活性因分子結(jié)構(gòu)和分子大小而異,各種硫化物在加氫精制反應(yīng)的活性順序如下：RＳH>RSSＲ’>RＳR’〉噻酚此類反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，但是有時隨著反應(yīng)溫度的升高，總的加氫脫氮速率有一個極大值.含氧化合物的加氫精制條件下分解很快，但是對雜環(huán)氧化物,當(dāng)有較多取代基時，反應(yīng)活性較低。3、與其他石油二次加工產(chǎn)品比較，加氫裂化產(chǎn)品的特點。(1）加氫裂化的液體產(chǎn)率高；（2）加氫裂化的氣體產(chǎn)率很低;（3)加氫裂化產(chǎn)品的飽和度高，烯烴極少，非烴含量也很低，故產(chǎn)品的安定性好。柴油的十六烷值高，膠質(zhì)低；（４)原料中多環(huán)芳烴在進行加氫裂化反應(yīng)時經(jīng)選擇斷環(huán)后，主要集中在石腦油餾分和中間餾分中，使石腦油餾分的芳烴潛含量較高，中間餾分中的環(huán)烷烴也保持較好的燃燒性能和較高的熱值。而尾油則因環(huán)狀烴的減少，BMCＩ值降低，適合作為裂解制乙烯的原料；（5）加氫裂化過程異構(gòu)能力很強，無論加工何種原料，產(chǎn)品中的異構(gòu)烴都較多。（6)通過催化劑和工藝的改變可大幅度調(diào)整加氫裂化產(chǎn)品的產(chǎn)率分布。4、餾分越重,加氫脫氮越困難的原因？①餾分越重,含氮量越多；②餾分越重，其氮化物的分子結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜，空間位阻效應(yīng)越強，環(huán)化合物也增多。5、加氫裂化中的循環(huán)氫的作用有那些?①提供反應(yīng)所需氫氣；②抑制生焦，保護催化劑;③起熱載體作用，帶走反應(yīng)過程放出的熱量,維持反應(yīng)床層溫度；④起稀釋作用,使原料沿反應(yīng)床層分布均勻。6、加氫裂化過程的化學(xué)反應(yīng):反應(yīng)包括烷烴與烯烴的加氫裂化反應(yīng)(C＋離子原理）、環(huán)烷烴的加氫裂化反應(yīng)、芳烴的加氫裂化反應(yīng)。7、加氫精制催化劑（具有加氫和裂化兩種功能)的預(yù)硫化的原因？活性金屬組分的氧化物并不具有加氫活性,只有以硫化物狀態(tài)存在時才具有較高的活性，但是這些金屬的硫化物在運輸過程中容易氧化，所有催化劑要預(yù)硫化.8、催化劑失活的原因？①重質(zhì)原料中的重金屬元素會沉積在催化劑上，堵塞其微孔，促使加氫精制催化劑永久性失活；②加氫精制催化劑在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的積炭,積炭占有活性中心，使其暫時失活；③水蒸氣占有微孔中心，讓催化劑活性降低.9、三種加氫工藝流程對比?①一段流程航煤收率高而汽油收率低；流程結(jié)構(gòu)和投資以一段流程為最優(yōu)。②串聯(lián)流程生產(chǎn)較靈活，但航煤收率偏低.二段流程生產(chǎn)靈活性最大,航煤收率高。一段流程對原料要求較高；二段流程、串聯(lián)流程對原料要求不高，可處理高比重、高干點、高硫、高殘?zhí)俊⒏叩脑嫌?總之,一段加氫裂化流程較簡單,航煤收率高，但汽油收率較低，操作不夠靈活，只能處理較好的原料油;串聯(lián)流程操作較靈活,可最大限度地生產(chǎn)汽油、航煤和柴油，但航煤收率偏低；兩段流程操作最靈活，可處理高比重、高干點、高硫、高殘?zhí)考案叩脑?汽油、煤油、柴油收率較高，但流程較復(fù)雜,操作費用較高.10、三種加氫工藝對比？（1）單段加氫裂化工藝：一個反應(yīng)器,一段加氫裂化的目的是生產(chǎn)中間餾分，對催化劑的要求是具備較高的加氫、脫硫、脫氮活性,在一定場合也要求具備一定的異構(gòu)化活性。特點：催化劑的裂化性能較低;中餾分選擇性好且產(chǎn)品分布穩(wěn)定;流程簡單，設(shè)備投資少且操作容易;床層反應(yīng)溫度較高,末期氣相產(chǎn)率較高;原料適用性差，其干點與含Ｎ量不能過高;運轉(zhuǎn)周期相對較短。優(yōu)點：流程簡單,設(shè)備投資少。（2）兩段加氫裂化工藝：兩個反應(yīng)器,分別裝不同性能催化劑，第一個主要進行加氫精制,第二個主要進行加氫裂化.與單段、但段串聯(lián)工藝比較有以下特點：氣體產(chǎn)率低，液體產(chǎn)率高；產(chǎn)品質(zhì)量好，芳烴含量非常低；氫耗較低；產(chǎn)品方案靈活；原料適應(yīng)性強,可加工更重質(zhì)、更劣質(zhì)原料。優(yōu)點：對原料適應(yīng)性強，可加工各種原料；產(chǎn)品靈活性大。（3）單段串聯(lián)加氫裂化：第一反應(yīng)器裝入脫硫脫氮活性好的催化劑;第二個反應(yīng)器裝入分子篩加氫裂化催化劑。與單段工藝比較具有以下特點：產(chǎn)品方案靈活,僅通過改變操作方式及工藝條件或者更換催化劑，可以根據(jù)市場需求對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在相當(dāng)大范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)；原料適用性強,可以加工更重的原料;可以在相對較短的溫度操作，降低干氣的產(chǎn)率，因而熱裂化被有效抑制，可大大降低干氣產(chǎn)率.三種流程比較:①一段流程航煤收率高而汽油收率低；流程結(jié)構(gòu)和投資以一段流程為最優(yōu).②串聯(lián)流程生產(chǎn)較靈活，但航煤收率偏低。③二段流程生產(chǎn)靈活性最大,航煤收率高。④一段流程對原料要求較高;二段流程、串聯(lián)流程對原料要求不高，可處理高比重、高干點、高硫、高殘?zhí)?、高氮的原料油?？傊?一段加氫裂化流程較簡單，航煤收率高，但汽油收率較低,操作不夠靈活，只能處理較好的原料油；串聯(lián)流程操作較靈活,可最大限度地生產(chǎn)汽油、航煤和柴油，但航煤收率偏低；兩段流程操作最靈活,可處理高比重、高干點、高硫、高殘?zhí)考案叩脑?汽油、煤油、柴油收率較高，但流程較復(fù)雜，操作費用較高。11、加氫裂化采用不同加氫工藝的原因?工藝類型和流程的選擇與原料性質(zhì)、產(chǎn)品要求和催化劑等因素有關(guān).加氫裂化的原料可為輕質(zhì)餾分、中間餾分、減壓餾分減壓渣油等，不同的原料有不同的性質(zhì)，必須以其性質(zhì)來選擇工藝，況且一般的產(chǎn)品要求都不同,催化劑的要求也不同，故其要求要選擇適當(dāng)?shù)墓に噥砩a(chǎn),達到效率的最大化。1２、為什么石腦油加氫精制一般都采用兩段加氫精制工藝過程？石油二次熱加工中的焦化石腦油餾分質(zhì)量較差，一般含有２0％左右的二烯烴，總烯烴含量可高達4０％，同時還含有大量的硫、氮化合物，所以一般都采用兩段加氫精制工藝過程.第一段在低溫下加氫,飽和易結(jié)焦的二烯烴;二段再采用較苛刻的操作條件，進行脫硫、脫氮和烯烴飽和。焦化石腦油采用一段法是可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)石腦油的。但是由于烯烴含量高，床層溫升很大,可達125℃。如此大的溫升不僅不好操作，而且會縮短催化劑使用周期。在兩段加氫精制中,適當(dāng)降低第一反應(yīng)器入口溫度,使部分烯烴飽和轉(zhuǎn)移到第二反應(yīng)器來進行反應(yīng)，總溫升合理的分配在兩個反應(yīng)器的床層中,既易操作，又有利于延長催化劑使用周期，因此焦化石腦油制取合格的乙烯裂解料,應(yīng)采用兩段加氫精制為宜.1３、加氫精制的影響因素？①反應(yīng)壓力，由于加氫是體積縮小的反應(yīng)，從熱力學(xué)的角度而言，提高壓力對化學(xué)平衡是有利的，同時在高壓下,催化劑表面的上反應(yīng)物和氫氣濃度都增大,其反應(yīng)速度也隨之加快.②反應(yīng)溫度，加氫是強放熱反應(yīng)，所以從化學(xué)平衡的角度來看，過高的反應(yīng)溫度對反應(yīng)是不利的,同時過高的反應(yīng)溫度還會由于裂化反應(yīng)加劇而降低液體收率以及催化劑因積炭而過快失活。③空速，降低空速可以使反應(yīng)物與催化劑的接觸時間延長、精制深度加深、有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。但是過低的空速會使反應(yīng)時間過長，由于裂化反應(yīng)顯著而降低液體產(chǎn)物的收率,氫耗也會隨之增大,同時對于大小一定的反應(yīng)器，降低空速意味著降低其處理能力。氫油比,在壓力、空速一定時，氫油比影響反應(yīng)物與生成物的氣化率、氫分壓以及反應(yīng)物與生成物與催化劑的接觸的實際時間.較高的氫油比使原料的氣化率提高，同時也增大了氫分壓，這些都有利于提高加氫反應(yīng)速率。但是從另一方面來看，氫油比增大意味著反應(yīng)物分壓降低和反應(yīng)物與催化劑的實際接觸時間縮短，這又是對加氫反應(yīng)是不利的。13、闡述氫油比是如何影響加氫精制過程的？

氫油比對加氫精制的影響主要有三個方面:一是影響反應(yīng)的過程;二是對加氫催化劑壽命產(chǎn)生影響;三是對裝置操作費用及設(shè)備投資的影響。僅就反應(yīng)而言，當(dāng)氫油比比較低時，產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量減少而使汽化率增加,再有反應(yīng)熱引起的床層溫升，從而導(dǎo)致反應(yīng)器出口的氫分壓與入口相比有相當(dāng)大的降低?？梢?氫油比的增減實際就是反應(yīng)過程的氫分壓增減。氫油比對脫硫率的影響規(guī)律：當(dāng)反應(yīng)溫度較低而空空速較高時,脫硫率隨著氫油比增加而提高，到一定的程度又有所下降；但是當(dāng)反應(yīng)溫度較高、空速較低時，隨著氫油比的增加而脫硫率沒有下降的趨勢.氫油比對脫氮率的影響規(guī)律：無論反應(yīng)溫度與空速的高低，其脫氮率都沒有一個最高點.總之,氫油比低，導(dǎo)致氫分壓下降,造成脫硫率、脫氮率有所下降;氫油比過高時，反應(yīng)床層中的氣流速度相當(dāng),減少了催化劑床層的液體藏量，從而減少了液體反應(yīng)物在催化劑床層的停留時間，以致使脫硫率、脫氮率有所降低。另一方面，硫化氫的濃度增加,有利于提高脫硫率，流率增加使硫化氫濃度降低，也會降低脫氮率效果.１4、加氫裂化催化劑為什么要預(yù)硫化?原料油中含適量的硫會污染催化劑嗎?為什么？原因：因為剛還原后的催化劑,具有很高的氫解活性,如不進行硫化，將在進油初期發(fā)生強烈的氫解反應(yīng)，放出大量的反應(yīng)熱,使催化劑床層溫度迅速升高，出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。上面出現(xiàn)這種現(xiàn)象，往往會造成嚴(yán)重后果，輕則造成催化劑大量積炭，損害催化劑的活性和穩(wěn)定性,重則燒壞催化劑和反應(yīng)器。對催化劑進行硫化，目的在于抑制催化劑過度的氫解反應(yīng)，以保護催化劑的活性和穩(wěn)定性,改善催化劑初期選擇性。不會,因為有限的硫含量可以抵制氫解反應(yīng)和深度脫氫反應(yīng)。第十章催化重整一、概念題催化重整:是以汽油為原料，在催化劑的作用和氫氣存在下，生產(chǎn)高辛烷值汽油或苯、甲苯、二甲苯等石油化工原料的工藝過程，即是指在催化劑的作用下,烴類分子重新排列成新分子結(jié)構(gòu)的工藝過程.重整:烴類分子在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)重新排列成新的分子結(jié)構(gòu).氫解反應(yīng)：含N、S、Ｏ等雜質(zhì)在氫氣存在條件下轉(zhuǎn)化為氨氣、硫化氫和水而除掉的反應(yīng)。芳烴潛含量:原料中C６Ｃ8環(huán)烷烴全部轉(zhuǎn)化為芳烴再加上原料中的芳烴含量。重整轉(zhuǎn)化率（芳烴轉(zhuǎn)化率)：重整生成油中的實際芳烴含量與原料的芳烴潛含量之比。氫油比：氫油比即循環(huán)氫流量與原料油流量之比。水氯-平衡:由生產(chǎn)過程中，催化劑上氯含量會發(fā)生變化，為了保持重整催化劑的脫氫功能和酸性功能應(yīng)有良好的配合，而采取注氯注水等方法來保證最適宜的催化劑含氯量。二、簡答題１、重整生產(chǎn)目的及其構(gòu)成（1）生產(chǎn)高辛烷值汽油組分其包括以下系統(tǒng)：(1）原料預(yù)處理系統(tǒng)；(2）重整反應(yīng)系統(tǒng)；（２)生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴(C6～C８)其包括以下系統(tǒng)：ｅq\o＼ac（○,1)原料預(yù)處理系統(tǒng);ｅｑ\o\ａc（○，２）重整反應(yīng)系統(tǒng);ｅq\o\aｃ（○，3)溶劑抽提系統(tǒng)；eq＼o\ac（○，4)芳烴精餾系統(tǒng).(3)副產(chǎn)大量氫氣2、催化重整的化學(xué)反應(yīng)及其特點芳構(gòu)化反應(yīng)(１）六元環(huán)烷脫氫,反應(yīng)速度最快、強吸熱反應(yīng)、分子越大，平衡轉(zhuǎn)化率越高，體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng);（2）五元環(huán)烷異構(gòu)脫氫，反應(yīng)速度較快、強吸熱反應(yīng)、體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng)；（3）烷烴環(huán)化脫氫，反應(yīng)速度最慢,吸熱反應(yīng)、體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng)。異構(gòu)化反應(yīng),是輕度放熱的可逆反應(yīng)，按正碳離子反應(yīng)機理進行.提高溫度對這一反應(yīng)不利,但實際上是溫度高異構(gòu)物產(chǎn)率高，這是因為溫度高反應(yīng)速度高。加氫裂化反應(yīng)，該反應(yīng)包括裂化、加氫、異構(gòu)化,按正碳離子反應(yīng)機理進行，是中等放熱的不可逆反應(yīng)。不能得到芳烴，是非理想反應(yīng)；裂化使分子變小而提高辛烷值，但生成小分子烴類使汽油產(chǎn)率降低;反應(yīng)速度較慢，提高溫度和氫分壓使反應(yīng)速度加快氫解反應(yīng)———－由金屬中心催化積炭反應(yīng)（疊合和縮合)2、在催化重整反應(yīng)系統(tǒng)中,循環(huán)氫的目的是什么?重整過程中循環(huán)氫的目的是:改善反應(yīng)器內(nèi)溫度分布；起熱載體作用；抑制生焦反應(yīng);稀釋反應(yīng)原料。3、催化重整的化學(xué)反應(yīng)芳構(gòu)化反應(yīng)：eq\o＼ac(○，1）六元環(huán)烷脫氫eｑ\ｏ＼ac(○，２)五元環(huán)烷異構(gòu)脫氫eｑ\o\aｃ（○，3）烷烴環(huán)化脫氫異構(gòu)化反應(yīng)加氫裂化反應(yīng)氫解反應(yīng)積炭反應(yīng)(疊合和縮合）４、重整催化劑的失活的原因催化劑表面積炭長時間處于高溫下引起鉑晶粒聚集使分散度減小中毒一是永久性中毒:砷、鉛、銅、鐵、汞、鈉等；二是暫時性中毒：硫、氮等水氯不平衡，鹵素流失.5、現(xiàn)代重整催化劑是由哪幾部分組成？由基本活性組分(如鉑）、助催化劑（如錸、錫等）和酸性載體（如含鹵素的γ－氧化鋁）所組成。其中貴金屬鉑是重整催化劑的基本活性組分，是催化劑的核心。６、重整的原料的選擇有哪三方面的要求?餾分組成、族組成、毒物及雜質(zhì)的含量.7、重整原料的預(yù)處理由哪幾個單元組成？預(yù)脫砷、預(yù)分餾、預(yù)加氫、脫水和脫硫/氯8、重整催化劑再生的工序？其再生的過程包括燒焦、氯化更新和干燥。9、原料預(yù)處理的目的和作用?目的是切割符合重整要求的餾分和脫除對重整催化劑有害的雜質(zhì)及水分;作用是根據(jù)重整產(chǎn)物的要求切取適宜餾程的餾分作為重整原料.10、催化重整中的芳構(gòu)化反應(yīng)有哪些特點？芳構(gòu)化反應(yīng)一般包括六元環(huán)烷脫氫、五元環(huán)烷異構(gòu)脫氫和烷烴環(huán)化脫氫。其反應(yīng)特點分別為:反應(yīng)速度最快、強吸熱反應(yīng)、體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng)；反應(yīng)速度較快、強吸熱反應(yīng)、體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng);反應(yīng)速度最慢，吸熱反應(yīng)、體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng)。從上面幾個反應(yīng)可以看出,這類反應(yīng)的特點是吸熱、體積增大、生成苯并產(chǎn)生氫氣、反應(yīng)速度快、可逆反應(yīng)，它是重整過程生成芳烴的主要反應(yīng)。11、為什么要對原料進行預(yù)處理?包括哪些內(nèi)容？重整原料的選擇主要有三方面的要求，即餾分組成、族組成和毒物及雜質(zhì)含量。重整原料通常為石腦油(直餾汽油餾分)（主要原料），加氫裂化汽油，處理后的焦化汽油等。重整原料中含有少量的砷、鉛、銅、鐵、硫、氮等雜質(zhì)會使催化劑中毒失活。水和氯的含量控制不當(dāng)也會造成催化劑減活或者失活。為了保證催化劑在長周期運轉(zhuǎn)中具有較高的活性，必須嚴(yán)格控制重整原料中雜質(zhì)含量，所以要對原料進行預(yù)處理。原料預(yù)處理包括原料的預(yù)分餾，預(yù)脫砷,預(yù)加氫三部分，有時還有專門為重整原料脫水和脫硫。其目的是得到餾分范圍，雜質(zhì)含量都合乎要求的重整原料。原料預(yù)處理目的是切割符合重整要求的餾分和脫除對重整催化劑有害的雜質(zhì)及水分。預(yù)分餾的作用是切取合適沸程的重整原料。在預(yù)分餾塔,切去＜8０℃或〈60℃的輕餾分，同時也脫去了原料油的部分水分。預(yù)加氫作用為脫除原料油中對催化劑有害的雜質(zhì),同時也使烯烴飽和以減少催化劑的積碳。當(dāng)原料油的含砷量較高時,則須按催化劑的容砷能力(一般為3~4%）和要求使用的時間來計算催化劑的裝入量，并適當(dāng)降低空速.也可以采用在預(yù)分餾之前預(yù)先進行吸附法或化學(xué)氧化法脫砷。如何利用分子管理的策略顯著提高原料的芳烴潛含量？以前的輕組分不能生產(chǎn)芳烴,對提高汽油辛烷值也無實際意義,相反，它們發(fā)生較多的加氫裂化反應(yīng),導(dǎo)致液體重整汽油收率下降，循環(huán)氫純度降低,為了提高重整汽油芳烴產(chǎn)率，需要將其脫除，重整汽油芳烴潛含量則可提高。原料切割出～餾分去抽提，可有效提高重整進料的芳烴潛含量。１３、影響重整轉(zhuǎn)化率的因素？催化劑的組成與活性；原料的性質(zhì)及組成;反應(yīng)壓力；氫油比；空速；環(huán)境控制與氯水平衡;催化劑積炭程度等等。１4、為什么重整反應(yīng)器采用多個串聯(lián),中間加熱的形式？重整是指烴類分子重新排列成新的分子結(jié)構(gòu),而不改變分子大小的加工過程。催化重整是指原料油中的正構(gòu)烷和環(huán)構(gòu)烷在催化劑存在下轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷和芳烴的過程。其主要包括以下反應(yīng)：芳構(gòu)化反應(yīng)，其為強吸熱反應(yīng);②異構(gòu)化反應(yīng),其為輕度放熱反應(yīng)；加氫裂化反應(yīng),其為中等放熱反應(yīng),總的而言，催化重整反應(yīng)是強吸熱反應(yīng)。所有的重整過程均采用固定床系列反應(yīng)器：第一反應(yīng)器的主要反應(yīng)是環(huán)烷脫氫,第二反應(yīng)器發(fā)生C5環(huán)烷異構(gòu)化生成環(huán)己烷的同系物和脫氫環(huán)化，第三反應(yīng)器發(fā)生輕微的加氫裂化和脫氫環(huán)化。經(jīng)預(yù)處理后的精制油,由泵抽出與循環(huán)氫混合，然后進入換熱器與反應(yīng)產(chǎn)物換熱，再經(jīng)加熱爐加熱后進入反應(yīng)器.由于重整反應(yīng)是吸熱反應(yīng)以及反應(yīng)器又近似于絕熱操作，物料經(jīng)過反應(yīng)以后溫度降低,為了維持足夠高的溫度條件（通常是5０0℃左右）,重整反應(yīng)部分一般設(shè)置3～4個反應(yīng)器串聯(lián)操作,每個反應(yīng)器之前都設(shè)有加熱爐,給反應(yīng)系統(tǒng)補充熱量，從而避免溫降過大.最后一個反應(yīng)器出來的物料,部分與原料換熱，部分作為穩(wěn)定塔底重沸器的熱源,然后再經(jīng)冷卻后進入油氣分離器?？偟膩碚f,因為重整反應(yīng)時多種反應(yīng),其各個反應(yīng)對催化劑的要求要不同，且同一種反應(yīng)在一個反應(yīng)器也不能完成反應(yīng),故重整反應(yīng)器采用多個串聯(lián)；因催化重整反應(yīng)總體而言是吸熱反應(yīng),且去反應(yīng)溫度為4８0-５30℃，為了保證目的產(chǎn)物的產(chǎn)率，故在每一個反應(yīng)器的前面都設(shè)置一個加熱爐,即采用中間加熱的形式。所以，重整反應(yīng)器采用多個串聯(lián),中間加熱的形式.15、為什么芳烴轉(zhuǎn)化率（重整轉(zhuǎn)化率）可超過10０％?芳烴轉(zhuǎn)化率是重整生成油中的實際芳烴含量與原料的芳烴潛含量之比.芳烴潛含量包括原料中C6～C8環(huán)烷烴全部轉(zhuǎn)化為芳烴再加上原料中的芳烴含量。從熱力學(xué)角度看，碳原子數(shù)>6的烷烴都可以轉(zhuǎn)化為芳烴，且平衡轉(zhuǎn)化率較高，因烷烴環(huán)化脫氫是重整反應(yīng)的一種，可見實際芳烴含量除了Ｃ６～C8環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為芳烴和原料中的芳烴含量外,還有烷烴轉(zhuǎn)化為芳烴。所以,依芳烴轉(zhuǎn)化率定義可知，對于原料固定，其的芳烴潛含量也一定，當(dāng)有大量的烷烴轉(zhuǎn)化成芳烴時，際芳烴含量可以大于芳烴潛含量,即重整轉(zhuǎn)化率可超出１０0％.16、重整反應(yīng)的主要影響因素 １）反應(yīng)溫度:４80～5３0℃較高的反應(yīng)溫度：①利：對芳構(gòu)化反應(yīng)速度及反應(yīng)平衡俱有利②弊:加氫裂化反應(yīng)加劇，使液收下降；催化劑積炭加快。2)反應(yīng)壓力,較低的反應(yīng)壓力:①利于芳構(gòu)化反應(yīng),汽油及芳烴收率較高，副產(chǎn)氫氣純度較高②催化劑積炭加快。3）空速：采用適宜的空速。延長反應(yīng)時間對環(huán)烷烴芳構(gòu)化意義不大,而對烷烴的環(huán)化脫氫芳構(gòu)及加氫裂化反應(yīng)影響較大。4）氫油比：氫油比增大有利于保護催化劑，但能耗增加.17、簡述三個重整反應(yīng)器中各進行的主要反應(yīng)及其特點第一反應(yīng)器進行的主要是六元環(huán)烷烴脫氫反應(yīng)，其特點是反應(yīng)速率最快,且是強吸熱反應(yīng)；第二反應(yīng)器進行的是五元環(huán)烷烴異構(gòu)脫氫反應(yīng)，其特點是吸熱反應(yīng)但反應(yīng)速率較第一反應(yīng)器慢；第三反應(yīng)器進行的是以烷烴環(huán)化脫氫為主的吸熱反應(yīng),其反應(yīng)速率較慢，需在較為苛刻的條件下才能進行。18、加氫裂化中的循環(huán)氫油什么作用？重整過程中循環(huán)氫有何作用？加氫裂化中的循環(huán)氫油的作用:氫油比是指進入到反應(yīng)器中標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氫氣與冷態(tài)進料(20℃）的體積之比。使用循環(huán)氫油有助于提高汽油比。在一定的程度上，提高氫油比可以使原料的氣化率提高，增大氫分壓，這不僅有利于加氫反應(yīng),有利于減緩催化劑的積炭速度，延長操作周期，但是卻增加了動力消耗和操作費用.同時，氫油比增大意味著反應(yīng)物分壓降低和反應(yīng)物與催化劑的實際接觸時間縮短，這又是對加氫反應(yīng)是不利的，所以不能超出一定的范圍。此外，循環(huán)氫起著熱載體的作用，加氫過程是放熱反應(yīng)，大量的循環(huán)氫可以提高反應(yīng)系統(tǒng)的熱容量,從而降低因加氫反應(yīng)放熱引起的反應(yīng)溫度上升的幅度。在加氫精制過程中，反應(yīng)的熱效應(yīng)不大，可采用較低的氫油比；在加氫裂化過程中，熱效應(yīng)較大，氫耗量較大,可采用較高的氫油比。重整過程中循環(huán)氫的作用：重整過程中，使用循環(huán)氫是為了抑制催化劑結(jié)焦,它同時還具有熱載體