汽柴油加氢装置技术问答.doc

目目 录录 第一部分 基本概念1 第二部分 反应部分基础知识及操作法28 第三部分 分馏部分基础知识及操作法64 第四部分 设备基础知识87 第五部分 仪表及安全与防护知识183 第六部分 安全与防护知识195 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 1 第一部分第一部分 基本概念基本概念 1.天然石油是什么天然石油是什么? 天然石油又称原油，从外观看，它是从淡黄色、暗褐到黑色的流动或半流 动的粘稠液体；从元素组成上看，它是由极其众多的化合物组成的一种复杂混 合物，其中碳元素和氢元素的总数占 9599%以上。 2.从化学组成上看，原油由哪些元素组成从化学组成上看，原油由哪些元素组成? 原油主要由碳氢两大元素组成，是一种以烃类化合物为主的复杂混合物， 其中碳占 8387%，氢占 1114%，其次是由含硫、氮、氧等元素所组成的 含硫、含氮、含氧化合物和胶状沥青状物质构成的非烃类化合物，硫、氮、氧 合计占 15%；另外，微量的重金属元素，如钒、镍、钠、铜、铁、铅以及微 量的非金属元素，如砷、磷、氯等，其含量都是 ppm 级的。 3.石油中非烃类指什么？石油中非烃类指什么？ 系指石油中的有机化合物中除了含碳和氢两种元素外，还含有少量非金属 元素，如硫、氧、氮、氯等及微量的金属元素如钠、镁、钾、钙、铁等组成的 有机化合物，但一般指含碳化合物，含氧、氮化合物以及胶质、沥青等。 4.什么是不饱和烃？什么是不饱和烃？ 不饱和烃就是分子结构中碳原子间有双键或三键的开链烃和脂环烃。与相 同碳原子数的饱和烃相比，分子中氢原子要少。烯烃（如烯烃、丙烯） 、炔烃 （如乙炔） 、环烯烃（如环戊烯）都属于不饱和烃。不饱和烃几乎不存在于原油 和天然气中，而存在于石油二次加工产品中。 5.石油馏份中烃类分布有何规律石油馏份中烃类分布有何规律? 汽油馏份（低于 180）中含有 C511的正构烷烃和异构烷烃，单环环 烃及单环芳香烃。 煤油、柴油馏份（180350）中，含有 C520的正构烷烃和异构烷 烃，单环环烷烃及双环、三环环烷烃和三环芳香烃。 蜡油馏份（350520）中，含有 C2030的正构烷烃和异构烷烃， 单环、双环、三环环烷烃，以及单环、双环和三环芳香烃。 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 2 6.石油馏分中芳烃有哪些分布特点？石油馏分中芳烃有哪些分布特点？ 多环芳烃主要存在于高沸点馏分（350）中，中间馏分主要含单、双和 三环芳烃；直馏瓦斯油的芳烃含量相对较低，催化轻循环油芳烃含量较高。 7.原油有哪几种分类方法？原油有哪几种分类方法？ 原油的组成极为复杂，对原油的确切分类是很困难的。原油性质的差别， 主要在于化学组成不同，所以一般倾向于化学分类法，但有时为了应用方便， 也采用商品分类法。 原油的化学分类法以它的化学组成为基础，但因为有关原油化学组成的分 析比较复杂，所以通常利用原油的几个与化学组成有直接关联的物理性质作为 分类基础。在原油的化学分类法中，最常用的有特性因数分类法及关键馏分特 性分类法。 8.按特性因数原油如何分类？按特性因数原油如何分类？ 按特性因数（K）大小，原油分为三类 特性因数 K 大于 12.1 石蜡基原油 特性因数 K 为 11.512.1 中间基原油 特性因数 K 为 10.511.5 环烷基原油 石蜡基原油烷烃含量一般超过 50%，其特点是密度小，凝固点高，含硫、 含胶质低。环烷基原油一般密度大，凝固点低。中间基原油的性质则介于上述 二者之间。 9.原油按关键馏分的特性如何分类？原油按关键馏分的特性如何分类？ 原油在实沸点蒸馏装置馏出约 250275作为第一关键馏分，残油用没有 填料柱的蒸馏瓶在 40mmHg 残压下蒸馏，切取 275300馏分（相当于常压 395425）作为第二关键馏分。测定以上两个关键馏分的密度，对照表 1-1 中的密度分类标准，决定两个关键馏分的属性，最后按照表 1-2 确定该原油的 性质。 表表 1-1 关键馏分的分类指标关键馏分的分类指标 关键馏分石蜡基中间基环烷基 第一关键馏分d4200.8210d4200.82100.8562d4200.8562 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 3 （轻油部分）比重指数40 （K11.9） 比重指数 3340 （K=11.511.9） 比重指数33 （K11.5 第二关键馏分 d4200.8723 比重指数30 （K12.2） d420=0.87230.9305 比重指数 2030 （K=11.512.2） d4200.9305 比重指数20 （K11.5 分类及其特点石蜡基原油，含较 多石蜡，凝点高 中间基原油，含有一 定数量的烷烃、环烷 烃与芳香烃 环烷基原油，含有较 多环烷烃，凝点低 表表 1-2 关键馏分特性分析关键馏分特性分析 编号轻油部分的类别重油部分的类别原油的类别 1 2 3 4 5 6 7 石蜡（P） 石蜡（P） 中间（I） 中间（I） 中间（I） 环烷（N） 环烷（N） 石蜡（P） 中间（I） 石蜡（P） 中间（I） 环烷（N） 中间（I） 环烷（N） 石蜡（P） 石蜡中间 （PI） 中间石蜡 （IP） 中间（I） 中间环烷 （IN） 环烷中间 （NI） 环烷（N） 10. 原油商品分类有几种？各按什么原则进行？原油商品分类有几种？各按什么原则进行？ 原油的商品分类法可以作为化学分类法的补充，在工业上也有一定的参考 价值，分类的根据包括：按密度分类、按含硫量分类、按含蜡量分类、按含胶 质量分类等。 美国石油学会(简称 API)制订的用以表示石油及石油产品密度的一种量度。 美国和中国以 API 度作为原油分类的基准(见原油评价)。其标准温度为 15.6 (60F)，它和 15.6时的相对密度（与水比）的关系 API 度为液体的比重指数， 用来表示液体的相对密度。API=141.5/d15.615.6-131.5。由上式可知,API 度愈大， 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 4 相对密度愈小。目前，国际上把 API 度作为决定原油价格的主要标准之一。它 的数值愈大，表示原油愈轻，价格愈高。 按原油的密度分类： 轻质原油 34API； 852kg/m3（20） 中质原油 3420API； 852930 kg/m3（20） 重质原油 2010API； 931998 kg/m3（20） 特稠原油 10API； 998 kg/m3（20） 按原油的含硫量分类： 低硫原油 硫含量0.5% 含硫原油 硫含量 0.5%2.0% 高硫原油 硫含量2.0% 但世界各国都按本国所使用原油性质规定，互不相同，以上所列的数据可 看作分类的参考标准。 按含蜡量分类：一般是在石油中取出一馏分,其粘度值为 53mm2/s(50), 然后测其凝点。当凝点低于-6时,称为低蜡原油;当凝点在-1520时,称为 含蜡原油；当凝点大于 21时,称为多蜡原油。按含蜡量分类： 低蜡原油 蜡含量 0.5%2.5% 含蜡原油 蜡含量 2.5%10% 高蜡原油 蜡含量10% 按含胶质分类：以重油(沸点高于 300的馏分)中胶质含量来分。含胶质 量小于 17%,称为低胶质原油；贪胶质量在 18%35%,称为含胶质原油；含胶质 量大于 35%,称为多胶质原油。 11. 原油中硫以什么形态存在？各形态的含硫化合物的分布有何特点？原油中硫以什么形态存在？各形态的含硫化合物的分布有何特点？ 硫在原油馏份中的分布一般是随着馏份沸程的升高而增加、大部分集中在 重馏分中，硫在原油中的存在形态已经确定的有：元素硫（S） 、硫化氢（H2S） 、 硫醇类（RHS） 、硫醚（RSR） 、硫醚类（RSR） 、二硫化物（RSSR） 、杂环化 合物（噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩、萘苯并噻吩及其烷基衍生物） 。含硫化合 物按性质划分，可分为活性硫化物和非活性硫化物。活性硫化物主要包括元素 硫、硫化氢和硫醇等，它们的共同特点是对金属设备有较强的腐蚀作用；非活 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 5 性硫化物主要包括硫醚、二硫化物和噻吩等对金属设备无腐蚀作用的硫化物， 一些非活性硫化物经受热分解可以转化为活性硫化物。 硫的浓度一般随着馏分沸点的升高而增加。硫醇通常集中在低沸点馏分中， 随着沸点的上升，硫醇含量显著下降，300的馏分几乎不含硫醇。硫醚主要 分布在中沸点馏分中，300350馏分中的硫醚含量可占到该馏分硫含量的 50%， 重质馏分硫醚含量一般下降。二硫化物一般分布在沸点 110以上的馏分中， 300以上馏分则含量极少。杂环硫化物主要分布在中沸点以上馏分，裂化馏分 中杂环硫化物所占总硫的比例（接近 100%）高于直馏馏分（6070%） 。 12. 原油中氮以什么形态存在？分布规律是什么？原油中氮以什么形态存在？分布规律是什么？ 原油中氮含量均低于万分之几至千分之几。我国大多数原油含氮量均低于 千分之五。氮在原油中的存在形态已经确定的有：杂环芳烃，如吡咯、吲哚、 吡啶、喹啉等单、双环杂环氮化物及咔唑、吖啶及其衍生物等稠环氮化物； 非杂环化合物苯胺类。氮含量一般随馏分沸点的升高而增加，较轻的馏分氮化 物主要是单、双环杂环氮化物，较重馏分主要含稠环氮化物。 原油中氮的分布随着馏分沸点的升高，其氮含量迅速升高，约有 80%的氮 集中在 400以上的重油中。我国原油中氮含量偏高，且大多数原油的渣油中 浓集了约 90%的氮。大部分氮也是以胶状、沥青状物质形态存在于渣油中。原 油中的氮化物可分为碱性和非碱性两类。所谓碱性氮化物是指能用高氯酸 （HClO4）在醋酸溶液中滴定的氮化物。非碱性氮化物则不能。原油馏分中碱 性含氮化合物主要有吡啶系、喹啉系、异喹啉系和吖啶系；弱碱性和非碱性含 氮化合物主要有吡咯系、吲哚系和咔唑系。 13. 原油中氧及其馏分以什么形态存在？原油中氧及其馏分以什么形态存在？ 原油中的氧大部分集中在胶状、沥青状物质中，除此之外，原油中氧均以 有机化合物状态存在，这些含氧化合物可分为酸性氧化物和中性氧化物两类。 酸性氧化物中有环烷酸、脂肪酸以及酚类，总称为石油酸。中性氧化物有醛、 酮等，它们在原油中含量极少。 在原油的酸性氧化物中，以环烷酸最为重要，它约占原油酸性氧化物的 90%左 右。环烷酸的含量。因原油产地不同而异，一般多在 1%以下。环烷酸在原油 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 6 馏分中的分布规律很特殊，在中间馏分中（沸程约为 250350左右）环烷酸 含量最高，而在低沸分以及高沸重分中环烷酸含量比较低。 14. 原油中的微量金属元素的存在形态有哪些？原油中的微量金属元素的存在形态有哪些？ 在原油中，一部分微量金属以无机的水溶性盐类形式存在。如钾、钠的氯 化物盐类，这些金属盐类主要存在于原油乳化的水相里，在脱盐过程中可以通 过水洗除去。另一些金属是以油溶性的有机化合物或络合物形式存在，这类金 属经原油蒸馏后，大部分浓集在渣油中。此外一些金属还可能以极细的矿物质 微粒悬浮于原油中。 15. 什么是油品的比重和密度？有何意义？什么是油品的比重和密度？有何意义？ 物质的密度是该物质单位体积的质量，以符号 表示，单位为千克/米 3。 液体油品的比重为其密度与规定温度下水的密度之比，无因次单位，常以 d 表示。我国以油品在 20时的单位体积重量与同体积的水在 4时的重量之 比作为油品的标准比重，以 d420表示。 由于油品的实际温度并不正好是 20，所以需将任意温度下测定的比重换 算成 20的标准比重。 换算公式：d420d4t+r（t-20） 式中：r 为温度校正值 欧美各国，油品的比重通常用比重指数或称 API 度表示。可利用专用换算 表，将 API 度换算成引 d15.615.6，再换算成 d420，也可反过来查，将 d420换算成 API 比重指数。 油品的比重取决于组成它的烃类分子大小和分子结构，油品比重反映了油 品的轻重。馏分组成相同，比重大，环烷烃、芳烃含量多；比重小，烷烃含量 较多。同一种原油的馏分，密度大，说明该馏分沸点高和分子量大。 16. 什么叫油品的初馏点，干点，馏程？有何意义？什么叫油品的初馏点，干点，馏程？有何意义？ 对于一种纯的化合物，在一定的外压条件下，都有它自己的沸点，例如纯 水在 1 个标准大气压力下，它的沸点是 100。油品与纯化合物不同，它是复 杂的混合物，因而其沸点表现为一段连续的沸点范围，简称沸程。 初馏点和干点是表示油品馏分组成的两个重要指标，其中初馏点是表示油 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 7 品在馏程实验测定时馏出第一滴凝液时的温度；干点是表示馏出最后一滴凝液 时的温度；在规定的条件下蒸馏切割出来的油品，是以初馏点到终馏点（或干 点）的温度范围，称为馏程（即“沸程”）来表示其规格的。 （注：一般使用终馏 点而不使用干点，对于特殊用途的石脑油，如涂料工业用石脑油，可以报告干 点。当某些样品的终馏点的精密度总是不能符合精密度规定时也可以用干点代 替终馏点。 ） 我们可以从馏程数据来判断油品轻重馏分所占的比例及蒸发性能的好坏。 初馏点和 10%馏出温度的高低将影响发动机的起动性能。过高则冷车不易 起动，过低则易形成“气阻”而中断油路（特别是夏季） 。50%馏出温度的高低将 影响发动机的加速性能。90%馏出温度和干点表示油品不易蒸发和不完全燃烧 的重质馏分含量。 17. 原料油特性因数原料油特性因数 K 值的含义？值的含义？K 值的高低说明什么？值的高低说明什么？ 特性因数 K 常用以划分石油和石油馏分的化学组成，在评价原料的质量上 被普遍使用。它是由密度和平均沸点计算得到，也可以从计算特性因数的诺谟 图求出。K 值有 UOP K 值和 Watson K 值两种。特性因数是一种说明原料石蜡 烃含量的指标。K 值高，原料的石蜡烃含量高；K 值低，原料的石蜡烃含量低。 但它在芳香烃和环烷烃之间则不能区分开。K 的平均值，烷烃约为 13，环烷烃 约为 11.5，芳烃约为 10.5。特性因数 K 大于 12.1 为石蜡基原油，K 为 11.512.1 为中间基原油，K 为 10.511.5 为环烷基原油。另外非通用的分类法 还有沥青基原油，K 小于 11.5；含芳香烃较多的芳香烃基原油。后两种原油在 通用方法中均属于环烷基原油。 原料特性因素 K 值的高低，最能说明该原料的生焦倾向和裂化性能。原料 的 K 值越高，它就越易于进行裂化反应，而且生焦倾向也越小；反之，原料的 K 值越低，它就难以进行裂化反应，而且生焦倾向也越大。 18. 什么叫做石油产品的灰分什么叫做石油产品的灰分? 油品在规定条件下灼烧后，所剩的不燃物质，称为灰分。以百分数表示。 此种不燃物质是油品中的矿物质，主要是环烷酸的钙盐、镁盐、钠盐等形成的。 重油中此种碱金属的含量占灰分总量的 2O3O。 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 8 19. 什么是原料油的残炭？它是由什么组成？什么是原料油的残炭？它是由什么组成？ 残炭是实验室破坏蒸馏（油样在不充足的空气中燃烧）后剩留的物质，是 用来衡量裂化原料的非催化焦生成倾向的一种特性指标，得到非常普遍的使用。 作为加氢裂化原料的馏分油的残炭值很低，一般不超过 0.2%（质） ，其胶质、 沥青质含量也很少。渣油的残炭值较高，在 5%27%（质）之间，胶质、沥青 质含量也很高。 残炭一般由多环芳烃缩合而成，而渣油中不仅含有大量芳烃，而且含有大 量的胶质和沥青质，而胶质和沥青质也含有大量多环芳烃和杂环芳烃，因而实 验室中分析出来的残炭，也是一些加工过程中生焦的前身物质。 20. 油品的残炭如何测定（康氏残炭法）油品的残炭如何测定（康氏残炭法）? 将油品放入残炭测定器中，在不通入空气的条件下加热，油中的多环芳烃、 胶质和沥青质等受热蒸发，分解并缩合，排出燃烧气体后所剩的鳞片状黑色残 余物，称为残炭，以质量百分数表示，残炭的多少主要决定于油品的化学组成， 残炭多还说明油品容易氧化生胶或生成积炭。残炭它不完全是炭而是一种会进 一步热解变化的焦炭。 试样或10蒸余物的康氏残炭值X()质量/质量按照下式计算： 100 0 1 m m X 式中：m1残炭的质量 m0试样的质量 21. 什么叫残留百分数？什么叫残留百分数？ 待经过干点的测定后，待烧瓶冷却后，将其内容物倒入 5ml 量筒中，并且 将烧瓶悬垂在 5ml 量筒上，让蒸馏烧瓶排油，直至观察到 5ml 量筒的体积没有 增加为止。该测得的体积为残留体积，以百分数表示或者以毫升表示。 22. 什么是油品的粘度？有何意义？什么是油品的粘度？有何意义？与温度压力的关系如何？什么是油品的粘与温度压力的关系如何？什么是油品的粘 温性质？温性质？ 液体受外力作用时，分子间产生的内摩擦力。分子间的内摩擦阻力越大， 则粘度也越大。粘度是评定油品流动性的指标，是油品尤其是润滑油的重要质 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 9 量指标。润滑油必须具有适当的粘度，若粘度过大，则流动性差，不能在机器 启动时迅速流到各摩擦点去，使之得不到润滑；粘度过小，则不能保证润滑效 果，容易造成机件干摩擦，对于柴油来说，粘度合适，则喷射的油滴小而均匀， 燃烧完全。粘度的表示方法很多，可归纳分为绝对粘度和条件粘度两类。绝对 粘度分动力粘度和运动粘度两种。 动力粘度的单位为 Pas，其物理意义为：面积各为 1m2并相距 1m 的两层 液体，以 1m/s 的速度作相对运动时所产生的内摩擦力，旧用单位是 P（泊）和 cP（厘泊） ，换算关系为 1Pas=10P=1000cP。 运动粘度是液体的动力粘度 与同温度下密度 之比，在温度 t时，运动 粘度以符号 v1表示。运动粘度的单位是 m2/s，旧用 mm2/s 和 cSt（厘沲） ，换算 关系为 1mm2/s=1cSt。石油产品的规格中，大都采用运动粘度，润滑油的牌号 很多是根据其运动粘度的大小来规定的。 条件粘度有恩氏粘度、赛氏通用粘度、赛氏重油粘度、雷氏 1 号粘度、雷 氏 2 号粘度等几种，在欧美各国比较通用。 油品在流动和输送过程中、粘度对流量和阻力降有很大的影响。粘度是一 种随温度而变化的物理参数，温度升高则粘度变小。温度升高时，油品的粘度 减小，而温度降低时，粘度则增大，油品这种粘度随温度变化的性质称为粘温 性质。有的油品的粘度随温度变化小，有的则变化大，受温度变化小的油品粘 温性能就好。油品的粘温性质常用的有两种表示法：一种是粘度比，即油品在 两个不同温度下的运动粘度的比值；另一种是粘度指数。通常压力小于 40 大气 压时，压力对粘度影响可忽略，但在高压下，粘度随压力升高而急剧增大。特 别要说明的是，油品混合物的粘度是没有可加性的。 23. 什么是油品的闪点？有何意义？什么是油品的闪点？有何意义？ 闪点是在规定试验条件下，加热油品时逸出的蒸汽和空气组成的混合物与 火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度，用表示。 根据测定方法和仪器的不同，分开口（杯）和闭口（杯）两种测定方法， 前者用以测定重质油品，后者用以测定轻质油品。 闪点常用来划定油品的危险等级，例如闪点在 45以上称为可燃品，45 以下称为易燃品。汽油的闪点相当爆炸上限温度，煤柴油等相当于下限浓度的 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 10 油温。闪点与油品蒸发性有关，与油品的 10%馏出点温度关联极好。 24. 什么是油品的燃点？什么是油品的燃点？什么是油品的自燃点？什么是油品的自燃点？ 燃点是油品在规定条件下加热到能被外部火源引燃并迟续燃烧不少于 5 秒 钟时的最低温度。 油品在加热时，不需外部火源引燃，而自身能发生剧烈的氧化产生自行燃 烧，能发生自燃的最低油温称为自燃点。 油品愈轻，其闪点和燃点愈低，而自燃点愈高。烷烃比芳香烃易自燃。 25. 什么叫油品的浊点、冰点、倾点和凝点？什么叫油品的浊点、冰点、倾点和凝点？ 浊点是指油品在试验条件下，开始出现烃类的微晶粒或水雾而使油品呈现 浑浊时的最高温度。油品出现浊点后，继续冷却，直到油中呈现出肉眼能看得 见的晶体，此时的温度就是油品的结晶点，俗称冰点。倾点是指石油产品在冷 却过程中能从标准型式的容器中流出的最低温度。凝点是指油品在规定的仪器 中，按一定的试验条件测得油品失去流动性（试管倾斜 45角，经一分钟后， 肉眼看不到油面有所移动）时的温度。凝点的实质是油品低温下粘度增大，形 成无定形的玻璃状物质而失去流动性或含蜡的油品蜡大量结晶，连接成网状结 构，结晶骨架把液态的油包在其中，使其失去流动性。同一油品的浊点要高于 冰点，冰点高于凝点。 26. 什么是油品的冷滤点？什么是油品的冷滤点？ 冷滤点是按照 SH/T0248 规定的测定条件，当试油通过过滤器的流量每分钟 不足 20mL 时的最高温度。由于冷凝点的测定条件近似于使用条件，所以可以 用来粗略地判断柴油可能使用的最低温度。冷滤点高低与柴油的低温粘度和含 蜡量有关。低温下粘度大或出现的蜡结晶多，都会使柴油的冷凝点升高。 27. 油品苯胺点表示什么？油品苯胺点表示什么？ 所谓苯胺点是指以苯为溶剂与油品按体积 1：1 混合时的临界溶解温度。苯 胺点是表示油品中芳烃含量的指标，苯胺点越低，说明油品烃类结构与苯胺越 相似，油品中芳烃含量越高。 28. 什么叫烟点？什么叫辉光值？什么叫烟点？什么叫辉光值？ 烟点是指在特制的灯中测定燃料火焰不冒烟时的最大高度，烟点又称无烟 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 11 火焰高度。无烟火焰的最大高度，以毫米表示。是煤油的重要质量指标之一。 烟点越高，燃料生成积炭倾向越小。油品含芳烃量越低，烟点越高。辉光值表 示燃料燃烧时火焰的辐射强度。辉光值低，表示燃料芳烃含量高，火焰中的炭 微粒数量多，火焰辐射强度大。 29. 什么是油品的酸度和酸值？什么是油品的酸度和酸值？ 酸度是指中和 100mL 试油所需的氢氧化钾毫克数mg（KOH）/100mL， 该值一般适用于轻质油品；酸值是指中和 1g 试油所需的氢氧化钾毫克数 mg（KOH）/g，该值一般适用于重质油品。测试方法是用沸腾的乙醇抽出试 油中的酸性成分，然后再用氢氧化钾乙醇溶液进行滴定。根据氢氧化钾乙醇溶 液的消耗量，算出油品的酸度或酸值。 30. 什么叫做石油产品碘值什么叫做石油产品碘值?其数值的大小说明什么问题其数值的大小说明什么问题? 1OO 克试油所能吸收碘的克数，称为石油产品的碘值。碘值是表示油品安 定性的指标之一。从测得碘值的大小可以说明油品中的不饱和烃含量的多少。 石油产品中的不饱和烃愈多，碘值就愈高，油品安定性也愈差。 31. 什么是溴价？油品的溴价代表什么？什么是溴价？油品的溴价代表什么？ 将一定量的油品度样用溴酸钾-溴化钾标准滴定溶液滴定，滴定完成时每 100 克油品所消耗的溴的克数表示溴价。溴价越高，代表油品中不饱和烃含量 越高。 32. 什么是什么是 BMCI 值？值？ BMCI 值也称芳烃指数，是依据油品的馏程和密度两个基本性质建立起来 的关联指标，数值表示油品芳烃含量的多少，数值高表示芳烃含量高。它的基 础是以正己烷的 BMCI 值为 0，苯的 BMCI 值为 100。 要求加氢裂化尾油 BMCI 值不能超过 20，一般以小于 10 为佳。反应深度 越大，BMCI 值越低，乙烯收率越高。 33. 什么是石脑油的什么是石脑油的“芳烃潜含量芳烃潜含量”？ 芳烃潜含量(重)苯潜含量甲苯潜含量8 芳烃潜含量 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 12 苯潜含量(重)6 环烷(重)78/84苯(重) 甲苯潜含量(重)7 环烷(重)92/98甲苯(重) 8 潜含量(重)8 环烷(重)106/1128 芳烃(重) 上面的计算式中，78、84、92、98、106、112 分别为苯、六碳环烷烃、甲 苯、七碳环烷烃、八碳环烷烃和八碳芳烃的分子量。石脑油的芳烃潜含量表示 在生产中把石脑油中6-8 的环烷烃全部转化为芳烃时所能生产的芳烃量。 34. 什么叫结晶点？如何测定什么叫结晶点？如何测定? 轻质油品在试验条件下冷却，开始呈现浑浊时的最高温度称成为浊点，继 续将试油冷却，直到油中出现用肉眼看得见的结晶时，称为结晶点，俗称冰点。 浊点和结晶点都是表示燃料低温性能的指标。浊点和结晶点高，说明燃料的低 温性较差，在较高温度下就会析出结晶，堵塞过滤器，妨碍甚至中断供油。因 此，航空汽油和航空煤油规格对浊点和结晶点均有严格规定。 35. 什么是油品的凝点？凝点的测定方法什么是油品的凝点？凝点的测定方法? 凝点就是按照 GB/T510 规定的测定条件，试油开始失去流动性的最高温度。 凝点和冷凝点是评定柴油的低温流动性能的指标。 试验方法就是将试样装在规定的试管内，并冷却到预期的温度时，将试管 倾斜 45 度时经过 1min，观察液面是否移动。直至确定某温度能使试样的液面 停留不动而提高 2又能够使液面移动时，该点就可以视为该试样的凝点。 36. 反映油品热性质的物理量有哪些？反映油品热性质的物理量有哪些？ 反映油品热性质的物理量主要是指热焓、比热、汽化潜热。 油品的热焓是指 1 公斤油品在基准状态（1 个大气压下的基准温度）下加热 到某一温度、某一压力时所需的热量（其中包括发生相变的热量） 。压力变化对 液相油品的焓值的影响很小，可以忽略；而压力对汽相油品的焓值却影响很大， 必须考虑压力变化影响因素，同一温度下，比重小及特性因数大的油品则焓值 相对也高。焓值单位以千卡/公斤表示。 比热又称热容，它是指单位物质（按重量或分子计）温度升高 1所需的热 量，单位是千卡/公斤或千卡/公斤分子。液体油品的比热低于水的比热， 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 13 油汽的比热也低于水蒸汽的比热。 汽化潜热又称蒸发潜热，它是指单位物质在一定温度下由液态转化为气态 所需的热量，单位以千卡/公斤表示。当温度和压力升高时，汽化潜热逐渐减少， 到临界点时，汽化潜热等于零。 37. 什么是油品的平均沸点？平均沸点有几种表示方法？什么是油品的平均沸点？平均沸点有几种表示方法？ 石油及其产品是复杂的混合物，在某一定压力下，其沸点不是一个温度， 而是一个温度范围。在加热过程中，低沸点的轻组分首先汽化，随着温度的升 高，较重组分才依次汽化。因此要用平均沸点的概念说明。 平均沸点有几种不用表示方法：体积平均沸点，是恩氏蒸馏 10%、30%、50%、70%、90%五个馏出温度的算术平均值。用于求定其他物理 常数。分子平均沸点（实分子平均沸点） ，是各组分的分子百分数与各自沸点 的乘积之和。用于求定平均分子量。质量平均沸点，是各组分的质量百分数 与各自馏出温度的乘积之和。立方平均沸点，是各组分体积百分数与各自沸 点立方根乘积之和的立方。用于求定油品的特性因数和运动粘度等。中平均 沸点，是分子平均沸点和立方平均沸点的算术平均值。用于求定油的氢含量、 燃烧热和平均分子量等。除体积平均沸点可直接用恩氏蒸馏数据求得外，其他 平均沸点通常都由体积平均沸点查图求出。 38. 测试油品馏分的方法主要有哪些？测试油品馏分的方法主要有哪些？ 测试油品馏分的方法主要有恩氏蒸馏、实沸点蒸馏和平衡汽化三种方法。 平衡汽化曲线又称一次汽化曲线，指在某一压力下，石油馏分在一系列不 同温度下进行平衡蒸发所得到汽化率和温度的关系曲线。汽化率以馏出百分比 （体积）表示，不同压力可得到不同的平衡汽化曲线。平衡蒸发的初馏点即 0%馏 出温度，为该馏分的泡点；终馏点即 100%馏出温度，为该馏分的露点。平衡 蒸发曲线是炼油工艺的基本数据之一。 实沸点蒸馏是一种实验室间歇精馏过程，主要用于评价原油。实沸点馏程 设备由蒸馏釜和相当于具有一定理论塔板数（一般为 30 块）的精馏柱组成，是 一种规格化蒸馏设备。蒸馏时以较大的回流液来控制馏出速度，使每一馏出温 度比较接近于该馏出物的真实沸点。 恩氏蒸馏是一种测定油品馏分组成的经验性标准方法，属于简单蒸馏。其 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 14 规定的标准方法是取 100mL 油样，在规定的恩氏蒸馏装置中按规定条件进行蒸 馏以收集到第一滴馏出液时的气相温度作为试样的初馏点，然后按每馏出 10%（体积）记录一次气相温度，直到蒸馏终了时的最高气相温度作为终馏点。 恩氏蒸馏由于设有精馏柱，组分分离粗糙，但设备和操作方法简易，试验重复 性较好，故现在仍广泛应用。 1 2 3 0 20 40 60 80 100 馏出或汽化/%（体） 图图 1-1 三种蒸馏曲线的比较三种蒸馏曲线的比较 1-实沸点蒸馏；2-恩氏蒸馏；3-平衡气化 三种蒸馏曲线中实沸点蒸馏曲线斜率最大，表明分离精度最高；平衡汽化 曲线斜率最小，表明分离精度最低。为获得相同汽化率时，实沸点蒸馏温度液 相温度最高，平衡汽化液相温度最低，恩氏蒸馏居中。 39. 什么叫做汽油辛烷值什么叫做汽油辛烷值? 汽油辛烷值是汽油在稀混合气情况下抗爆性的表示单位。在数值上等于在 规定条件下与试样抗爆性相同时的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数。 辛烷值的测定是在专门设计的可变压缩比的单缸试验机中进行。标准燃料 由异辛烷(2，2，4 一三甲基戊烷)和正庚烷的混合物组成。异辛烷用作抗爆性优 良的标准，辛烷值定为 1OO；正庚烷用作抗爆性低劣的标准，辛烷值定为 O。 将这两种烃按不同体积比例混合，可配制成辛烷值由 O 到 1OO 的标准燃料。 气相馏出温度/ 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 15 混合物中异辛烷的体积百分数愈高，它的抗爆性能也愈好。在辛烷值试验机中 测定试样的辛烷值时，提高压缩比到出现标准爆燃强度为止，然后，保持压缩 比不变，选择某一成分的标准燃料在同一试验条件下进行测定，使发动机产生 同样强度的爆燃。当确定所取标准燃料的抗爆性与未知辛烷值试油的抗爆性相 同时，所选择的标准燃料如恰好是由 70异辛烷和 30正庚烷(体积百分数)组 成的，则可评定出此试油的辛烷值等于 70。 40. 什么叫做马达法辛烷值和研究法辛烷值什么叫做马达法辛烷值和研究法辛烷值? 马达法辛烷值是指用马达法测得的辛烷值。代表辛烷值低于或等于 100 的 车用汽油在节气门全开和发动机高速运转时的抗爆性能。测定马达法辛烷值时， 使用发动机汽缸工作容积为 652 毫升或 612 毫升的辛烷值试验机，由压缩比可 改变的单缸发动机、制动设备(同步电动机)及测爆震仪器(包括爆震发讯器和爆 震指示计)所组成。测定条件是在较高的混合气温度(149)和较高的发动机转速 (900 转分)下进行测定。 用马达法辛烷值表示的车用汽油抗爆性，适应汽车在高速公路上行驶和高 功率重载汽车在超车或爬山时的情况。 研究法辛烷值是指用研究法测得的辛烷值。代表辛烷值低于或等于 100 的 车用汽油在发动机由低速至中速运行时燃料的抗爆性能。测定研究法辛烷值所 使用的试验机基本上和马达法相同。试验是在较低的混合气温度(不加热)和比 马达法低的发动机转速(每分钟 600 转)的条件下进行的。 用研究法辛烷值表示的车用汽油抗爆性，适应公共汽车和轻载汽车行驶时 速度较慢但常要加速的情况。 马达法和研究法辛烷值都属于实验室辛烷值。实验室辛烷值用于炼油厂测 定车用汽油的抗爆性，并调和产品，以决定车用汽油的牌号，特别是多缸发动 机运转时燃料的实际抗爆性状况有所不同。 41. 什么是柴油的什么是柴油的“十六烷值十六烷值”？十六烷指数和柴油指数？十六烷指数和柴油指数？ 柴油的“十六烷值”是用来表示柴油的抗爆性的一种指数。以容易氧化的正 十六烷的十六烷值为100，a-甲基萘的十六烷值为0。将欲测定十六烷值的柴油 与一定配比的标准燃料在同一发动机、同一条件下进行比较试验，若某一标准 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 16 配比的标准燃料和所试柴油的爆震情况相同，则标准燃料中正十六烷的体积百 分含量即为所测柴油的十六烷值。十六烷指数为计算值，它是通过油样的苯胺 点、密度或馏程参数关联公式计算出来的。柴油指数=（十六烷值-14）3/2。 42. 什么叫抗爆性？什么叫抗爆性？ 发动机燃料在汽缸燃烧时，发生剧烈震动，汽缸中出现敲击声和输出功率 下降，排出黑烟的现象，这种现象称为爆震。抗爆性表示发动机燃料可能产生 的爆震程度。如果不易产生爆震，则认为该燃料的抗爆性好。抗爆性是发动机 燃料的重要指标之一，汽油的抗爆性以辛烷值来表示，轻柴油的抗爆性以十六 烷值或柴油指数来表示。辛烷值或十六烷值越高，表示燃料的抗爆性越好，燃 料的抗爆性与其化学组成有关。 43. 柴油机和汽油机的爆震原因有何不同？柴油机和汽油机的爆震原因有何不同？ 汽油机的爆震是由于未燃烧的混合气中某些烃类太易氧化而造成过氧化物 积聚，在火焰前峰未到达前发生自燃引起，在于燃料太易自燃；柴油机的爆震 在于燃料自燃点过高，造成气缸中燃料积存过多，达到自燃温度时燃烧产生的 压力过高。因此汽油机要求燃料自燃点高，柴油机则相反。 44. 油品的商品牌号是如何划分的？油品的商品牌号是如何划分的？ 汽油的牌号是按马达法辛烷值进行划分，如 90#、93#、97#；柴油牌号按 凝点进行划分，如 0#、-10#、-20#；重质燃料油按粘度进行划分，如 60#、100#、200#；石蜡按熔点进行划分，如 60#、64#、70#；道路和建筑沥青 则以针入度为划分依据。 45. 什么叫柴油的安定性？什么叫柴油的安定性？ 答：是指柴油的化学稳定性，即在贮存过程中抗氧化性能的大小。柴油中 有不饱和烃，特别是二烯烃，发生氧化反应后颜色变深，气味难闻，产生一种 胶状物质及不溶性沉渣，严重时会造成柴油机滤油器堵塞和喷油嘴结焦等故障。 46. 为什么控制石脑油腐蚀？为什么控制石脑油腐蚀？ 产品轻石脑油甚至重石脑油的腐蚀不合格，一般都是由于反应脱硫醇效果 差所致。硫醇是一种氧化引发剂，在油品储运过程中，极易与油品中的不饱和 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 17 烃迭合生成胶状物质，从而使油品的安定性变差，当油品中硫醇含量大于 60PPm 时，就会有腐蚀性，在汽车衬铅的油箱中，产生严重的腐蚀现象，所以 控制轻石脑油腐蚀合格具有重要的意义。 47. 为什么要控制柴油的馏程？其馏程指标是多少？为什么要控制柴油的馏程？其馏程指标是多少？ 柴油馏程是一个重要的质量指标。柴油机的速度性能越高，对燃料的馏程 要求就越严，一般来说，馏分轻的燃料启动性能好，蒸发和燃烧速度快。但是 燃料馏分过轻，自燃点高，燃烧延缓期长，且蒸发程度大，在点火时几乎所有 喷入气缸里的燃料会同时燃烧起来，结果造成缸内压力猛烈上升而引起爆震。 燃料过重也不好，会使喷射雾化不良，蒸发慢，不完全燃烧的部分在高温下受 热分解，生成炭渣而弄脏发动机零件，使排气中有黑烟，增加燃料的单位消耗 量。馏程的主要项目是 50%和 90%馏出温度。轻柴油质量指标要求 50%馏出温 度不高于 300，90%馏出温度不高于 355，95%馏出温度不高于 365。柴 油的馏程和凝固点、闪点也有密切的关系。 48. 评定柴油低温流动性的指标是什么？评定柴油低温流动性的指标是什么？ 我国评定柴油低温流动性的指标是凝点和冷凝点。 凝点也是柴油的重要质量指标。在冬季或空气温度降低到一定程度时，柴 油中的蜡结晶析出会使柴油失去流动性，给使用和储运带来困难。对于高含蜡 原油，在生产过程中往往需要脱蜡，才能得到凝点符合规格要求的柴油，通常 柴油的馏程越轻，则凝点越低。 49. 评定轻柴油安全性的指标是什么？评定轻柴油安全性的指标是什么？ 评定轻柴油安全性的指标是闪点，轻柴油的闪点是根据安全防火的要求而 规定的一个重要指标。柴油的馏程越轻，则其闪点越低。 50. 评定柴油点火性能的指标是什么？评定柴油点火性能的指标是什么？ 评定柴油点火性能的指标是十六烷值。 十六烷值是在规定试验条件下，用标准单缸试验机测定柴油的着火性能， 并与一定组成的标准燃料（由十六烷值定为 100 的十六烷和十六烷值定为 0 的 -甲基萘组成的混合物）的着火性能相比而得到的实测值。当试样的着火性能 和在同一条件下用来作比较的标准燃料的着火性能相同时，则标准燃料中的十 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 18 六烷所占的体积百分数，即为试样的十六烷值。柴油中正构烷烃的含量越大， 十六烷值也越高，燃烧性能和低温启动性也越好，但沸点凝点将升高。十六烷 值=442.8-462.9d420。 51. 燃料油的欧洲标准是怎样的？燃料油的欧洲标准是怎样的？ 燃料油的欧洲标准见表 1-3。 表表 1-3 燃料油的欧洲标准燃料油的欧洲标准 52. 什么叫对流传热？什么叫对流传热？ 在流体中，由于流体质点的移动，将热能由一处传到另一处的传热叫做对 流传热。热对流包括自然对流和强制对流两种形式。自然对流指流体各处温度 标准名称欧洲号欧洲号欧洲号欧洲号（待定） 实施时间1993199820002005 汽油柴油汽油柴油汽油柴油汽油柴油 十六烷值49495151 十六烷指数464646 密度（15） ， kg/m3 860860845845 95%馏出温度，370370360（340） 多环芳烃， %（v/v） -1111 硫含量，ppm100020005005001503505050 苯含量5511 烯烃含量，%-4235 芳烃含量，%-1818 氧含量，%2.52.52.72.3 指 标 铅含量，%13135 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 19 不同而引起密度的差别，轻的上浮，重的下沉，流体质点产生相对位移。强制 对流指因泵、风机或搅拌等外力所致使质点强制运动。 53. 什么叫热传导，实质是什么？什么叫热传导，实质是什么？ 热传导又称导热，物体各部分不发生位移，仅借分子、原子和自由电子等 微观粒子的热运动引起热量传递。在热传导过程中，微观粒子不发生位移，只 发生振动。热传导的实质是物体高温部分分子的剧烈振动而与相邻的分子碰撞， 并将其动能传导后者所致，因此在传导过程中，物体中各分子的相对位置并不 变动。 54. 什么是热辐射？实质是什么？什么是热辐射？实质是什么？ 因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称热辐射。任何物体，只要在绝 对零度以上都能发生辐射能，高温物体发射的能量大于吸收的能量，低温物体 则相反。热辐射实质是在放热处热能转变为辐射能，以电磁波的形式发射而在 空间传播，为此辐射能遇到另一物体时，则部分或全部被吸收而转变为热能。 55. 什么叫导热系数？影响其因素有哪些？什么叫导热系数？影响其因素有哪些？ 导热系数 是在温度梯度为 1K/m、导热面积为 1m2的情况下，单位时间内 传递的热量。即导热系数值越大，说明物质的导热能力强。所以导热系数是物 质导热能力的标志，是物质的一个物理性质。影响导热系数 主要有如下几个 因素： 物质的化学组成：化学组成不同和同样材料含有少量杂质会使 值改变。 内部结构：物质内部结构越紧密，其导热系数越大。 物理状态：化学组成虽相同，但所处物理状态不同， 值也不一样。 湿度：湿材料的导热系数比同样组成的干材料要高。 压强：主要是对气体的影响。气体的导热系数随压强的增加而增加，但 在通常压强范围内导热系数值增加很小，可以忽略。在高真空（绝对压强 2.66 千帕）和高压下，压强的影响较大。 温度：温度对不同材料导热系数的影响各有不同。气体、蒸汽、建筑材 料和绝热材料的 值随温度升高而增大，大部分液体（水和甘油除外）和大部 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 20 分金属的 值随温度升高而降低。 56. 传热系数传热系数 K 的物理意义是什么？强化传热应考虑以下哪些方面？的物理意义是什么？强化传热应考虑以下哪些方面？ 传热系数 K 的定义如下： m tF q K . 式中 传热系数，Wmk； q传热速率，Jh； F传热面积，m； tm温度差，K。 传热系数的物理意义是指流体在单位面积和单位时间内，温度每变化 所传递的热量。传热系数的计算式如下： 2 2 1 1 11 1 RR K 式中 K传热系数，Wm； 1热流体侧的传热分系数，Wm； R1热流体侧的污垢热阻，mW； 2冷流体侧的传热分系数，Wm； R2冷流体侧的污垢热阻，mW； 管壁材料的导热系数，W/mK 管壁厚度，m。 从上述的关系式可以看出： 要提高值，必须设法提高 1、2，降低 值。在提高值时应增加 较 小的一方。但当 值相接近时,应同时提高两个 。对流传热的热阻主要集中在 靠近管壁的滞流层，在滞流层中热量以传导方式进行传递，而流体的导热系数 又很小。所以强化传热应考虑以下几个方面： 增加湍流程度，以减小滞流层内层厚度。方法有：增大流体流速。如 列管换热器的管程可用增加管程数来提高管内流速，壳程可加挡板等来提高传 热速率。改变流动条件，使流体在流动过程中不断改变流动方向，促使其形 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 21 成湍流。例如在板式换热器中，当 Re=200 时，即进入湍流状况。 增大流体的导热系数。如在原子能工业中采用液态金属作载热体，其导 热系数比水大十多倍。 除垢。当换热器使用时间长后，垢层变厚，影响传热，应设法除垢。如 在线清洗技术，可在换热器使用过程中清除垢层。 57. 什么叫对数平均温差？什么叫对数平均温差？ 对数平均温差的计算式如下： c h ch m t t Ln tt tT tT Ln tTtT t 12 21 1221 )()( 式中 T1热流进口温度，； T2热流出口温度，； t1冷流进口温度，； t2冷流出口温度，； th热端温差，； th冷端温差，； tm对数平均温差，即热端温差与冷端温差的对数平均值，。 58. 什么叫沸点？什么是沸程？什么叫沸点？什么是沸程？ 对于纯物质，在一定的外压下，当加热到某一温度时，其饱和蒸汽