镇海炼化粗芳烃抽提技术问答.doc

此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 保密 4545 万吨 年苯抽提蒸馏装置万吨 年苯抽提蒸馏装置 岗位培训技术问答岗位培训技术问答 中国石化镇海炼化公司炼油五部 2004 年 12 月 10 日 内部资料 不得外传 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 4545 万吨 年苯抽提蒸馏装置万吨 年苯抽提蒸馏装置 岗位培训技术问答岗位培训技术问答 编写人员名单 蒋文钧 郑志云 张洲波 中国石化镇海炼化公司炼油五部 2004 年 12 月 10 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 前前前 言言言 镇海炼油化工股份有限公司现有一套芳烃抽提装置 采用环丁砜液液抽提工艺 设计能力为 40 万吨 年 从重整汽油 C6 馏分和部分 C7 馏分中分离得到苯和甲苯产 品 由于新建甲苯歧化装置需要将 C7 馏分中甲苯全部抽提出来 同时新增异构化轻 烃也需要抽提 届时芳烃抽提单元进料负荷达到 85 万吨 年 需要进行扩能改造 如 果沿用原 UOP 抽提工艺将抽提装置由 40 万吨 年扩能至 85 万吨 年 不仅改造量大 投资高 需要的停工周期长 而且无法降低装置单位能耗 为此镇海炼化股份有限公 司决定采用中国石化集团石油化工科学研究院的抽提蒸馏工艺专利技术 专利授权号 ZL99107785 7 ZL99108038 6 建设一套 45 万吨 年苯抽提蒸馏单元 处理 C6 馏 分 现有的 40 万吨 年液液抽提单元处理 C7 馏分 为此 镇海炼化股份有限公司与 石油化工科学研究院签订技术转让合同以及补充委托协议 合同编号 2004 咨 04 004 并委托石油化工科学研究院提供工艺包及后续技术服务 石油化工科学研究院开发的抽提蒸馏工艺采用主溶剂加专用助溶剂的复合溶剂体 系 一方面提高了原料适应性 可处理高 低芳烃含量的馏分油 另一方面提高了芳 烃收率 芳烃收率水平与液液抽提工艺相当 石油化工科学研究院的抽提蒸馏工艺代 表了国内目前最先进的芳烃抽提蒸馏技术 该工艺应用于镇海炼化股份有限公司进行 芳烃抽提装置扩能改造 具有以下几个特点 抽提蒸馏单元流程短 操作简便 投资省 占地少 能耗低 技术经济指标优 抽提蒸馏溶剂不含水 溶剂损耗小 对设备无腐蚀性 助溶剂价格便宜 产品收率高 质量好 不含碱氮 技术服务便利 抽提蒸馏单元的原料为来自上游重整装置的 C6 馏分油和异构化 C6 轻烃 按年 操作 8000 小时计 年处理量为 45 万吨 抽提蒸馏单元设计操作弹性范围为 60 110 装置设计范围包括抽提蒸馏 溶剂回收 芳烃精制部分以及抽提蒸馏单元内 中间罐区 苯抽提蒸馏技术在我公司尚属首次 而且针对部分操作人员为新人 对炼油化工 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 装置的生产缺乏操作经验的情况 搞好岗位人员的技术培训非常重要 为使操作人员 尽早 更好地了解 45 万吨 年苯抽提蒸馏装置的基本知识 炼油五部根据 RIPP 提 供的工艺包资料和镇海炼化工程公司提供的基础工程设计资料 同时参考国内苯生产 装置的一些实际情况 编写了这本岗位培训技术问答 本 技术问答 仅适用于镇海炼化公司苯抽提蒸馏装置有关生产人员开工培训使 用 待生产正常后 将根据完整的设计资料 施工图资料 和实际生产经验 再着手 编写 45 万吨 年苯抽提蒸馏装置岗位培训题库 特此说明 因编写人员对苯的生 产缺乏经验 而且手头资料缺乏 岗位培训的时间紧 在编写过程中 一定存在不妥 甚至错误的问题 敬请读者谅解 在现场开工及实际操作中 以技术人员的具体方案 为准 特此说明 中国石化镇海炼化公司炼油五部 2004 年 12 月 10 日 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 目目目 录录录 第一部分 基础知识 6 第二部分 苯抽提蒸馏工艺 17 第三部分 仪表自控 50 第四部分 静设备 68 第五部分 动设备 78 第六部分 安全环保 91 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 第一部分第一部分 基础知识基础知识 1 石油的主要成份是什么 它有哪些元素组成 石油的主要成份是什么 它有哪些元素组成 答 石油的主要成分是有机化合物 它是有许多元素组成 其中主要有碳和氢两种元素构成 的 碳 氢两种元素约占石油重量的 96 99 其中碳约占 84 85 氢约占 12 14 此外还有 硫 氧 氮和微量的氯 碘 磷 钾 钠 镍等十几种元素 习惯上把含碳氢化合物叫作有机化 合物或有机物 2 石油有许许多多化合物组成的石油有许许多多化合物组成的 它们是如何分类的 它们是如何分类的 答 碳氢两种元素组成的化合物有许许多多 但按它们的分子结构大体上可分为四类 烷烃 环烷烃 芳香烃和不饱和烃 除此以外还有一些含硫 如硫醇 硫醚 噻吩 含氧 如环烷酸 酚苯 含氮 如吡咯 吡啶 之类化合物 因此石油是有许许多多化合物组成的复杂的混合物 3 什么叫环烷烃 表示方法是怎样的 什么叫环烷烃 表示方法是怎样的 答 环烷烃的单环分子通式是 CnH2n 分子中碳原子相互连接成环状结构 命名法和烷烃相 似 选择碳环为主体 环上取代基的位置可用环上碳原子的位次表示 碳原子编号时 应使取代 基采用最小数字为原则 如 1 2 二甲基环己烷 C C CH2 CH2 H2C H2C CH3 CH3 4 什么叫烷烃 表示方法是怎么样的 什么叫烷烃 表示方法是怎么样的 答 分子中各个碳原子用单键连接成链状 而每个碳原子余下的化学键都与氢原子相连接 这些化合物叫烷烃 烷烃包括一系列性质相近的化合物 随着烷烃分子中含碳原子数目增加 它们的性质呈规律 性变化 相邻的烷烃分子组成上仅相差一个 CH2 原子团 因此这一类的通式可以用 CnH2n 2 n 1 2 3 4 来表示 分子结构式中没有支链的习惯上叫做正构烷烃 带有支链 的叫做异构烷烃 对于正构烷烃 凡分子中碳原子数在 10 个以下的用甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸表示碳原子数 在 10 个以上的 则用数字来表示 5 什么叫烯烃 它的表示方法如何 什么叫烯烃 它的表示方法如何 答 分子结构式中含有一个双链的叫烯烃 分子通式为 CnH2n 含有二个双链的叫二烯烃 分子通式为 CnH2n 2 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 烯烃的命名法和烷烃相似 是以含双链的最长碳链当成取代基 从靠近双链的一端起 将主 链中碳原子依此编号 取代基的位置 个数 名称等写在烯烃名称前面 双链的位置写在烯烃名 称后面 6 芳香烃的表示方法是怎样的 芳香烃的表示方法是怎样的 答 芳香烃的分子结构式类似环烷烃 不同的是碳原子间有双链连接 根据分子中环数可分 为单环芳香烃和稠环芳香烃 单环芳香烃分子通式是 CnH2n 6 最简单的化合物是苯 C6H6分子结构式为 CH CH CH HC HC CH 稠环芳香烃如萘 C C HC HC CH CH CH CH CH CH 芳香烃的命名和环烃相似 选择苯或萘等作为主体 如乙基苯 CH CH C CH HC HC C2H5 7 什么叫不饱和烃 什么叫不饱和烃 答 分子结构中碳原子间有双键或三键链和脂环烃 与相同碳原子数底饱和烃相比 分子中 氢原子要少 烯烃 如乙烯 丙烯 炔烃 环烯烃都属不饱和烃 8 什么是拉乌尔定律和道尔顿定律 它们有何用途 什么是拉乌尔定律和道尔顿定律 它们有何用途 答 拉乌尔定律就是 在定温定压下的稀溶液中 溶剂在汽相的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压 乘以溶剂在溶液中的摩尔分率 其数学表达式如下 PA P0A XA PA 溶剂 A 在汽相中的蒸汽压 P0A 在定温条件下纯溶剂 A 的蒸汽压 XA 溶液中 A 的摩尔分率 道尔顿定律就是 系统中的总压等于该系统中各组分分压之和 道尔顿定律有如下两种数学 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 表达式 P P1 P2 Pn Pi P yi 式中 P1 P2 Pn 代表下标组分的分压 Pa yi 任一组分 I 在气相中的摩尔分率 把两个定律联解时 很容易得到 yi P0A P Xi 根据此式可由某一相的组成 求取与其相平衡的另一相的组成 9 什么是饱和蒸汽压 饱和蒸汽压的大小与哪些因素有关 什么是饱和蒸汽压 饱和蒸汽压的大小与哪些因素有关 答 在某一温度下 液体与在它液面上的蒸汽呈平衡状态时 由此蒸汽所产生的压力称为饱 和蒸汽压 简称蒸汽压 蒸汽压的高低表明了液体中的分子离开液体汽化或蒸发的能力 蒸汽压 越高 就说明液体越容易汽化 在炼油工艺中 经常要用到蒸汽压的数据 例如 当计算平衡状态下烃类汽相和液相组成 以及在不同压力下烃类及其混合物的沸点换算或计算烃类液化条件等都以烃类蒸汽压数据为基础 蒸汽压的大小首先与物质的本性 分子量大小 化学结构等有关 同时也和体系的温度有关 在低于 0 3MPA 的压力条件下 对于有机化合物常采用安托因 Antoine 方程来求取蒸汽压 其算式如下 lnP0i Ai Bi T Ci 式中 P0I i 组分的蒸汽压 Pa Ai Bi Ci 安托因常数 T 系统温度 K 安托因常数 Ai Bi Ci可由有关的热力学手册中查到 对于同一物质其饱和蒸汽压的大小 主要与系统的温度有关 温度越高 饱和蒸汽压也越大 10 什么叫泡点 泡点压力 露点和露点压力 什么叫泡点 泡点压力 露点和露点压力 答 泡点温度是在恒压条件下加热液体混合物 当液体混合物开始汽化出现第一个气泡的温 度 泡点压力是在恒温条件下逐步降低系统压力 当气体混合物开始汽化出现第一个气泡的压力 露点温度是在恒压条件下冷却气体混合物 当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴的温度 露点压力在恒温条件下压缩气体混合物 当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴的压力 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 11 泡点和露点之间有何关系 压力对泡点和露点有何影响 泡点和露点之间有何关系 压力对泡点和露点有何影响 答 在一定的压力下 对于单一纯物质来讲 泡点等于露点 而对于混合物泡点温度总是低 于露点温度 压力增高 物质的泡点温度相对升高 而露点温度相对降低 压力降低 则泡点相应降低 而露点相应增高 二者之间距离拉开 更有利于分离效果的提高 12 什么叫灵敏板 什么叫灵敏板 答 在精馏塔的逐板计算中 可以发现某一塔板和相邻的塔板相比组成变化较大 表现在温 度变化大 在操作发生变化时 该板的温度变化最灵敏 所以叫灵敏板 13 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 答 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 的比重以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晶的标准比重 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底比重换算成 20 的标准 比重 换算公式 d420 d4t t 20 式中 为温度校正值 所以需将任意温度下测定的比重换 欧美各国 油品的比重通常以比重指数或称 API 度表示 可利用专用换算表 将 API 度换 自成 d15 615 6 再换算成 d420 也可反过来查 将 d420换算成 API 度比重指数 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 14 什么是油品的蒸汽压 有何意义 什么是油品的蒸汽压 有何意义 答 在某一温度下 液体与在它液面上的蒸汽呈平衡状态时 由此蒸汽而产生的压力称为饱 和蒸汽压 简称蒸汽压 单位为毫米汞柱 mmHg 通常用雷德饱和蒸汽压来表明汽油蒸发能力的大小和形成气阻的可能性以及损失轻质组分的 倾向 作为汽油规格中的主要质量指标 蒸汽压愈高 表明油品越容易汽化蒸发损失 在发动机 的输油管道中愈易气阻 15 什么是油品的粘度 有何意义 什么是油品的粘度 有何意义 答 当液体受外力而作层流动时 在液体分子间存在内摩擦阻力 因而产生一定的粘滞性 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 分子间的内摩擦阻力越大 则粘度也越大 油品的粘度是指油品在层流状态下反映油品流动性能 的指标 常用表示方法有 动力粘度 一一内摩擦系数 单位是达因 秒 厘米 3常称 泊 但在实际应用中 常用 1 100 泊为单位 称 厘泊 运动粘度 一 为动力粘度与同温度压力的密度之比 单位是厘米 3 秒 称 沲 沲的 1 100 称位 厘沲 在石油商品规格中还采用各种的条件粘度 如恩氏粘度 赛氏粘度 雷氏粘度等 它们都是 用特定仪器 在规定条件下测定 油品在流动和输运过程中 粘度对流量和阻力降有报大的影响 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 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 的油品我们就说它的粘温性能好 特别要说明的是 油品混合物的粘度是没有可加性的 16 什么是油品的馏程什么是油品的馏程 有何意义有何意义 答 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 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 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 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 点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 点馏出温度的高低将影响发动机的加速性能 90 点和干点馏出温度表示油品不易蒸发和不完全燃烧的重质馏分含量多少 17 什么是油品的闪点 有何意义 什么是油品的闪点 有何意义 答 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 着火的危险性很大 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 18 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 答 反映油品热性质的物理量主要是指热焓 比热 汽化潜热 19 什么叫热焓 它与油品的哪些因素有关 什么叫热焓 它与油品的哪些因素有关 答 油品的热焓是指 1 公斤油品在基准状态 1 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 20 什么叫比热 什么叫比热 答 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 油汽的比热也低于水蒸汽 的比热 21 什么叫汽化潜热 什么叫汽化潜热 答 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汽态所需的热量 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 22 什么是油品的酸值和酸度 有何意义 什么是油品的酸值和酸度 有何意义 答 中和 1 克油品所需的氢氧化钾 KOH 毫克数 称为酸值 单位是 mg KOH g 中和 100 毫升油品所需的氢氧化钾 KOH 毫克数 称为酸度 单位是 mg KOH 100ml 酸值和酸度分别表示原油和油品中所含有机酸的总量 油晶品中的有机酸主要是环烷酸和酚 等酸性化合物 在有水份存在的情况下 对金属设备的腐蚀更为严重 23 何谓溴指数 何谓溴指数 答 溴指数反映出样品中烯烃及羰基含量大小 一般是指一定条件下 100 克分析样品所消 耗溴的毫克数 24 什么叫什么叫 相相 答 所谓 相 就量指系统 体系 中的物质具有相同物理和化学性质完全均匀的部分 呈汽 态的相称汽相 呈液态的相称液相 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 25 什么是蒸馏 什么是蒸馏 答 蒸馏是将一种混合物反复地使用加热汽化和去热冷凝相结合的手段使其部分或完全分离 的过程 它是利用液体混合物中各组分沸点和蒸汽压 即相对挥发度 的不同 在精馏塔内 轻 组分不断汽化上升而提浓 重组分不断冷凝下降而提浓 相互间不断地进行传热传质 在塔顶得 到纯度较高的轻组分产物 在塔底得到纯度较高的重组分产物 它是实现分离目的的一种最基本 也是最重要手段 26 什么是实沸点蒸馏 什么是实沸点蒸馏 答 实沸点蒸馏是一种间歇精馏过程 塔釜加入油样加热汽化 上部冷凝器提供回流 塔内 装有填料供汽 液相接触进行传热 传质 塔顶按沸点高低依次切割出轻 重不同的馏分 实沸 点蒸馏主要用于原油评价试验 27 什么是恩氏蒸馏 什么是恩氏蒸馏 答 恩氏蒸馏也叫微分蒸馏 油样放在标准的蒸馏烧瓶中 严格控制加热速度 蒸发出来的 油汽经专门的冷凝器冷凝后在量筒中收集 以确定不同馏出体积所对应的馏出温度 恩氏蒸馏的 试验简单 速度快 主要用于石油产品质量的考核及控制上 28 什么是平衡汽化 什么是平衡汽化 答 平衡汽化也称一次汽化 在加热过程中油品紧密接触处于相平衡状态 加热终了使汽 液相分离 如加热炉出口 以及应用 塔板理论 概念进行精馏过程设计的理论塔板 都可以视 为平衡汽化过程 在石油蒸馏过程设计时还用它来求取进料段 抽出侧线以及塔顶的温差 29 什么叫真空度 什么叫真空度 答 真空度代表设备在真空情况下 其压力低于当地气压的状况 真空度 本地区大气压 系统压力 mmHg 30 什么叫初馏点 什么叫终馏点 干点 什么叫初馏点 什么叫终馏点 干点 答 蒸馏开始后 第一滴馏出物从冷凝管末端落下是蒸馏温度 叫初馏点 终馏点 干点 蒸馏的试样在蒸馏末期 即将蒸干蒸馏温度计的水银柱停止上升 并开始 下降时温度计所指示的最高温度 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 31 气液相平衡及相平衡常数的物理意义是什么 气液相平衡及相平衡常数的物理意义是什么 答 气液相平衡是指气 液两种不同状态的混合物存在于一个系统中 在两相之中进行物质 传递 最终系统的温度 压力保持恒定 各相的组成保持不变 这样的状态称之为气液平衡 在 石油蒸馏过程中气液相平衡主要研究温度 压力等操作参数与汽 液组成之间的联系 相平衡参数 Ki是指汽 液两相达到平衡时 在系统温度 压力条件下 系统中某一组分 i 在汽相中的摩尔分率 yi与液相中的摩尔分率 xi的比值 即 KI yi xi 32 什么叫挥发度和相对挥发度 什么叫挥发度和相对挥发度 答 在溶液中各组分的平衡蒸汽分压与其液相摩尔浓度的比值叫做该组分的挥发度 混合溶液中两组分挥发度之比称为相对挥发度 33 什么是精馏塔的负荷上限 下限 什么是精馏塔的负荷上限 下限 答 精馏塔的负荷上限是从上升蒸汽以雾沫夹带不超过蒸汽量的 10 为限制 下限是以塔板 上液体的泄漏量不超过液体流量的 10 为限制 34 什么是精馏塔操作特性 什么是精馏塔操作特性 答 上升气体速度的最小允许值 负荷下限 到最大允许值 负荷上限 之间的范围 35 什么是关键组分 什么是关键组分 答 分离多无组分混合物的精馏塔 必须规定该塔的分离任务 即挥发度相邻的两个组分的 分离度 该分离度是指挥发度相邻的两个组分中 轻组分在塔釜排出液中的浓度及重组分在塔顶 馏出物中的浓度 这时相邻两组分中的轻组分为轻关键组分 重组分为重组分关键组分 36 一个完整的精馏塔由几段组成 进料在哪一段 一个完整的精馏塔由几段组成 进料在哪一段 答 一个完整的精馏塔由提馏段 进料段 精馏段构成 进料在进料段 37 精馏是怎样分类的 精馏是怎样分类的 答 精馏分类如下 1 按精馏操作方式不同 可分为间歇精馏和连续精馏 2 按精馏操作的条件 如压力 不同 可分为加压精馏 常压精馏 减压精馏等 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 38 什么是塔板效率及影响因素 什么是塔板效率及影响因素 答 塔板效率是理论塔板效与实际塔板数之比 影响塔板效率的因素有 1 气相与液相中质量交换的快慢 2 塔板上气液相混合的程度 3 上升蒸汽夹带液体雾滴进入上层塔板的数量和塔板的液体泄漏量 39 精馏操作上常用哪几种回流方法 精馏操作上常用哪几种回流方法 答 回流方法可以从不同的角度去分 按回流方式的不同 可分为自然回流和强制回流 按 塔顶冷凝器安装位置不同 可分为内回流和外回流 按回流液的温度可分为热回流和冷回流 40 塔的进料状态有几种 一般精馏塔选用哪种 塔的进料状态有几种 一般精馏塔选用哪种 答 塔的进料状态有五种 1 冷进料 2 泡点进料 3 汽液混合进料 4 饱和 蒸汽进料 5 过热蒸汽进料 精馏塔一般采用泡点进料 41 什么是全回流什么是全回流 答 在精馏操作中 把停止塔进料 塔釜出料和塔顶出料 将塔顶冷凝液全部作为回流液的 操作 称为全回流 42 什么叫理论塔板 什么叫理论塔板 答 所谓理论板是一个汽 液两相皆充分混合而且传质与传热过程的阻力皆为零的理论板 因此 不论进入理论塔板的汽液组成如何 在塔板上充分混合并进行传质与传热的最终结果总是 使离开塔板的汽 液两相在传质与传热两个方面都达到平衡状态 两相温度相同 组成互成平衡 43 影响精馏塔操作的因素有哪些 影响精馏塔操作的因素有哪些 答 影响精馏塔操作的因素有 塔顶温度 塔底温度 进料组成 进料流量 回流量以及仪 表故障 设备等 44 什么是芳烃 什么是芳烃 答 含有苯环的烃类物质称为芳烃 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 45 什么是同分异构体 什么是同分异构体 答 同分异构体是分子量相同 结构不同的同类型物质 46 什么叫化学平衡什么叫化学平衡 答 在可逆反应中 存在着反应物向生成物转化的正反应 同时又存在着生成物重新变为反 应物的逆反应 当正反应和逆反应的速度相等时 就达到了动态平衡 此时的平衡称为化学平衡 47 轻质芳烃的主要物性数据 轻质芳烃的主要物性数据 轻质芳烃主要物性数据 化 合 物 名 称苯甲苯乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯异丙苯正丙苯 分子式C6H6C7H8C8H10C8H10C8H10C8H10C9H12C9H12 分子量78 1292 14106 17106 17106 17106 17120 20120 20 常压沸点 80 10110 62136 19138 35139 10144 41152 39159 22 结晶点 5 53 94 91 94 9813 26 47 87 25 18 96 04 99 50 临界温度 288 94318 57343 94343 0343 82357 07357 8365 15 临界压力 kPa48984109360935113541373332093200 临界密度 kg m3 302292284280282288280273 临界压缩因子0 2710 2640 2630 2600 2600 2630 2630 265 偏心因子0 2120 25660 30110 32430 33110 31360 33530 3444 蒸汽压 kPa 20 10 022 91 40 24 377 892 862 652 522 041 47 60 52 1918 52 3 12 80 101 038 8216 7715 6215 1012 669 677 63 100 180 074 17 20 67 120 300 3131 364 2160 3758 9450 6440 2632 94 140 473 6218 1 72 6460 30 160 712 8345 0184 4174 9172 1150 5122 9103 4 摩尔热容 J mol 20 134 1154 9184 5180 3180 4183 3 211 0 60 142 4169 0197 3193 3198 0202 0220 5228 4 100 152 6181 5213 2208 3212 9216 2229 6245 6 140 167 4196 9229 0224 2227 9230 6260 0262 8 160 175 1205 4237 0232 2235 6237 9270 8271 3 汽化潜热 kJ mol 60 31 8436 0340 3840 6741 2441 6143 5644 80 80 30 7834 9639 2839 5740 1240 5442 4243 67 120 28 3732 6336 9437 2037 5938 2439 8941 13 160 25 4729 9934 3134 5434 6635 6836 9638 20 液体密度 kg m3 20 877 4867 0867 7864 2869 0884 7862 1861 3 60 836 6829 3831 8828 9833 7850 3828 6827 0 100 792 5790 3795 2791 6796 2814 0793 2792 1 140 744 1748 8756 7751 6756 1775 3755 4755 9 表面张力 N m 20 0 03010 02850 02930 02810 02910 03030 02830 0290 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 60 0 02370 02390 02500 02400 02480 02610 02430 0249 100 0 01880 01950 02080 02000 02060 02190 02040 0210 140 0 01420 01520 01680 01610 01650 01790 01670 0172 粘度 mPa s 20 0 6380 5800 6660 6420 6150 8090 7800 857 60 0 3810 3730 4260 4100 4040 5010 4790 521 100 0 2550 2640 3000 2880 2890 3450 3260 353 140 0 1840 2000 2260 2320 2170 2540 2400 257 导热系数 w m K 20 0 1460 1430 1350 1360 1360 1370 1340 132 60 0 1320 1280 1230 1270 1270 1280 1210 124 100 0 1190 1160 1110 1170 1170 1180 1110 115 140 0 1080 1050 1010 1070 1070 1080 1000 106 48 什么叫抽提蒸馏分离芳烃工艺 什么叫抽提蒸馏分离芳烃工艺 答 抽提精馏分离芳烃工艺是利用选择性溶剂从富含芳烃的窄馏分中直接提取某种高纯度芳 烃 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 第二部分第二部分 苯抽提蒸馏工艺苯抽提蒸馏工艺 49 装置的设计生产能力为多少 弹性为多少 收率为多少 装置的设计生产能力为多少 弹性为多少 收率为多少 答 原料处理量 45 万吨 年 苯产品产量 17 51 万吨 年 非芳烃产品产量 27 49 万吨 年 操作弹性为 60 110 收率 98 50 什么叫抽提过程 抽提过程的三个必要条件是什么 什么叫抽提过程 抽提过程的三个必要条件是什么 答 抽提又称萃取 是分离液体混合物的一种方法 就是利用液体混合物各组分在某种 溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种方法 苯抽提就是利用液液抽提的方法从烃类混合物 中分离出苯的一种过程 抽提能进行的三个必要条件是 1 混合液两组分在溶剂中有不同的溶解度 2 溶剂和被溶物质能以简单方法分离 3 抽提液和抽余液比重不同 并分为两个明显的液层 51 抽提的使用场合有哪些 抽提的使用场合有哪些 答 一般来说 下列情况采用抽提的方法将显示出优越性 1 混合液的相对挥发度小或形成恒沸物 用一般精馏方法不能分离或很不经济 2 混合液浓度很低 采用精馏方法必须将大量稀释到汽化 能耗过大 3 混合液含热敏性物质 采用抽提方法可避免物料受到破坏 52 苯抽提蒸馏单元有哪几个部分组成 苯抽提蒸馏单元有哪几个部分组成 答 5 个部分 抽提蒸馏 溶剂回收 溶剂再生 苯精制和辅助设施 53 苯抽提蒸馏和液液抽提工艺比较有哪些优点 苯抽提蒸馏和液液抽提工艺比较有哪些优点 答 SED 抽提蒸馏和液液抽提工艺相比 苯产品均能达到国家优级品标准 溶剂油中芳 烃含量都合格 从苯的收率看 与液液抽提相当 但从公用工程消耗看 SED 工艺蒸汽消耗 低约 25 电耗也低 总操作费用可显著降低 从装置建设投资比较 萃取精馏占据了较大 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 的优势 节省投资约 30 54 原料来源及组成 原料来源及组成 答 镇海炼油化工股份有限公司 45 万吨 年苯抽提蒸馏装置的原料为来自上游重整装置 C6 馏分以及 PX 轻烃切割得到的 C6 馏分 来料温度为 40 C 原料组成见下表 组 分 重整 C6 馏分 组成 w PX 轻烃 C6 组成 w 抽提进料 组成 w 烷烃 C53 502 003 224 C648 301 3339 647 C716 080 0013 118 C80 180 000 147 环烷烃 C50 500 130 432 C63 431 012 984 C71 680 201 407 C80 010 000 008 芳烃 B 26 3095 3239 023 T0 020 010 010 流量 kg h458881036256250 55 苯产品规格 苯产品规格 答 苯产品规格表 项 目单位规 格分析方法 外观 透明液体 无不溶水 及机械杂质 目测 颜色Pt Co 色号 20 GB T 3143 密度 20 C kg m3878 881GB T 2013 馏程范围 C最大 1 包括 80 1 GB T 3146 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 酸洗比色 酸层颜色不深于 1000mL 稀酸中含 0 1g 重铬酸钾的标准 溶液 GB T 2012 总硫含量mg kg 2 SH T 0253 中性试验中性 GB T 1816 结晶点 干基 C 5 40 GB T 3145 蒸发残余物mg 100mL 5 GB T 3209 纯度 99 8ASTM D4492 非芳 mg kg 1000ASTM D4492 甲苯 mg kg 500ASTM D4492 酸度无游离酸GB T 264 56 苯的冰点 苯的冰点 FP 和非芳烃含量 和非芳烃含量 NA 的经验关系式是怎样的 的经验关系式是怎样的 答 根据 UOP 公司的经验 FP 5 531 0 654 NA 例如 NA 400PPm 时 FP 5 531 0 654 0 04 5 505 57 环丁砜抽提蒸馏的原理是什么 环丁砜抽提蒸馏的原理是什么 答 环丁砜抽提蒸馏是以环丁砜 四氢噻吩 为选择性溶剂 利用溶剂对苯馏分中各组 分相对挥发度影响的不同 通过萃取蒸馏实现苯与非芳烃分离的过程 在溶剂环丁砜的作用 下 相同碳数的烷烃 P 环烷烃 N 和芳烃 A 的相对挥发度依次为 Ap An Aa 与液液 抽提相比 抽提蒸馏易于脱除轻质非芳 相对而言难于脱除重质非芳烃 溶剂和苯馏分在抽 提蒸馏塔接触形成气液两相 由于溶剂与芳烃的作用力更强 使非芳烃富集于气相 于塔顶 排出 苯富集于液相于塔底排出 富集苯的液相进入溶剂回收塔 在塔内进行苯与溶剂的分 离 溶剂循环使用 58 苯抽提蒸馏装置的主要工艺操作参数 苯抽提蒸馏装置的主要工艺操作参数 答 SED 抽提蒸馏回收苯主要操作参数 塔 名项 目操作参数 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 助溶剂含量 8 25 溶剂 原料 质量 3 5 4 5 抽回流 产品 质量 0 0 0 5 提贫溶剂入塔温度 100 125 蒸贫溶剂中苯含量 0 01 0 1 馏塔顶压力 MPa0 12 0 2 塔塔顶温度 80 120 塔底温度 160 178 富溶剂入塔温度 160 178 回回流 产品 质量 1 5 2 0 收塔顶压力 绝 MPa0 04 0 05 塔塔底温度 170 178 59 作为苯抽提溶剂的要求有哪些 作为苯抽提溶剂的要求有哪些 答 1 溶剂有良好的选择性 能使待分离组分的活度系数增大 提高其相对挥发度 2 对待分离组分是一种良好的溶剂 在精馏操作条件下不出现液液两相分离 否则萃取精 馏塔易暴沸 操作不稳定 3 待分离组分有足够的沸点差 利于用精馏方法回收溶剂 循环使用 4 剂热稳定性强 无腐蚀性 与组分不发生化学反应 从生产安全考虑是比较安全的 5 从经济上考虑 溶剂应价廉易得 60 环丁砜规格 环丁砜规格 答 项 目单 位规 格 外观 无色透明 纯度 99 0 硫含量 26 7 环丁烯砜含量mg kg 500 密度 30 C kg m31260 水 0 3 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 热稳定性mgSO2 min kg烯烃 环烷烃 烷烃 如果按同一族的 烃类而言 则碳原子数愈少 溶解能力愈大 由此可引出族选择性和轻重选择性两个概念 溶剂对烃类的选择性顺序 芳烃 烯烃 环烷烃 烷烃 而在同一族里 则溶剂对原子数少的烃 的选择性大于碳原子数多的烃类 这就是所谓的轻重选择性 68 为什么能从折光率判断油中的芳烃含量 为什么能从折光率判断油中的芳烃含量 答 因为碳原子数相同的烃类中 芳烃折光率最大 环烷烃次之 烷烃最小 在同类烃 中 结构不同 折光率也不同 折光率越高 芳烃含量也越高 69 重整生成油作为苯抽提原料的特点 重整生成油作为苯抽提原料的特点 答 1 重整生成液苯含量相对低 C6 馏分中苯含量约为 32 属低苯含量原料 原料非 芳含量高 溶剂对非芳烃的溶解性能差 容易在萃取精馏塔内形成两个液相 使操作难以稳定 若采用较大的溶剂比来避免分层 使能耗增加 过程经济性变差 2 由于受到溶剂热分解温度的限制 不得不允许贫溶剂中带有一定量的苯来降低溶剂回 收的温度 使一部分苯于抽提蒸馏塔顶随非芳烃采出 从而降低了苯的回收率 过程的技术经济 指标变差 70 抽提蒸馏对原料中环烷烃含量有何要求 抽提蒸馏对原料中环烷烃含量有何要求 答 原料中的环烷烃增多 说明重整芳烃转化率低 由于溶剂对烷烃的溶解度也很大 这样抽出油中环烷烃与苯生成共沸物 影响苯的产品质量 一般来说 抽提原料中环烷烃含 量在不大于 2 时是比较合适的 产品质量也好 71 抽提蒸馏原料油的馏分组成对抽提有何影响 初馏点高低对抽提有何影响 抽提蒸馏原料油的馏分组成对抽提有何影响 初馏点高低对抽提有何影响 答 除原料烃组成之外 抽提原料的馏分组成对抽提过程也有很大影响 在芳烃抽提过 程中 由于轻质烃具有更高的的选择性 因而原料愈重 芳烃回收率越低 初馏点低 表明 原料油中的轻质烃 如戊烷 含量增加 可以置换重质非芳烃 而轻质非芳烃容易挥发 从 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 而有利于芳烃回收率 并能保证芳烃纯度 初馏点过高的缺点就在于重质非芳烃不易被置换 出来 如要保证芳烃质量 不得不牺牲部分芳烃回收率 但是 原料油初馏点愈低 达到同 样芳烃回收率所需要的溶剂比就愈高 所以原料油初馏点也不宜过低 一般保持在 65 为宜 72 抽提原料中溴价变化对产品有何影响 抽提原料中溴价变化对产品有何影响 答 溴价表示油品不饱和程度 即烯烃含量 烯烃在溶剂中溶解度较大 这样在抽出油 中烯烃含量有集中在苯馏分中 会造成苯产品的酸洗比色不合格 73 苯抽提装置在设计中采用什么方法防止物料的泄漏 苯抽提装置在设计中采用什么方法防止物料的泄漏 答 镇海炼油化工股份有限公司 45 万吨 年苯抽提蒸馏属甲类工业装置 涉及的物质包括环 丁砜 苯及其它烃类化合物 除环丁砜之外 苯及其它烃类物质的蒸汽在空气中的爆炸浓度远 低于 10 具体措施如下 1 严格防止每个单元设备的泄漏 例如 选用无泄漏的磁力泵 屏蔽泵和隔膜泵来输送 含苯 芳烃或价值昂贵的环丁砜物流 因此 环丁砜的损失以及苯类物质对环境的污染减少到 了最低限度 2 尽量采用全密闭取样器取样 减少取样时对环境的污染 3 各回流罐排放的气体进入放空罐 液体回收后 不凝性气体放火炬 4 通过密闭系统 每一台设备的含溶剂液体及苯 抽余油排放液进地下溶剂罐 而后根 据物料组成定期返回湿溶剂罐或原料罐 5 在真空系统 采用了干式真空泵以减少蒸汽的消耗 同时避免了由此产生的含油污 水排放 6 按照设计规范设置必要的安全泄放阀和安全联锁系统 7 储罐采用氮封 并且还采用了内浮顶罐 最大限度减少了罐顶气对环境可能产生的 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 影响 74 本装置把保温防冷措施作为一项特点来说明 为什么 本装置把保温防冷措施作为一项特点来说明 为什么 答 因为本装置所采用的环丁砜溶剂和产品苯的冰点都较高 分别在 28 和 5 5 当外 界温度较低时 非常容易冻结管道及仪表导出管 所以特别需要提醒操作人员注意这项措施 避免由于在操作中忽视保温工作而引起事故发生 75 抽提蒸馏塔进料缓冲罐抽提蒸馏塔进料缓冲罐 V1101 的作用是什么 的作用是什么 答 缓冲罐的作用主要起到缓冲的作用 减少外部因素对抽提蒸馏塔进料泵 P1101A B 的 影响 起到平稳进料的作用 同时可作为抽提蒸馏操作调整期间不合格产品储罐 避免物料 大循环 另外当外部进料中断的时候 缓冲罐的原料可以为事故处理措施保证一定的时间 76 原料油为什么要采取保护措施 原料油为什么要采取保护措施 答 石油馏分接触空气时会吸氧 加热这些馏分时 氧就和某些烃反应生成聚合物的胶 质 如果馏分在室温下和空气长期接触 聚合物及其原始化合物也会形成 烯烃比饱和烃更 易和氧反应 这些聚合物及其原始化合物 几乎在装置的换热器组的任何位置都能沉积和结 垢 大大降低传热效率 所以原料油要采取隔绝空气的保护措施 本装置采用氮封 77 为什么用于抽提系统的为什么用于抽提系统的 3 5Mpa 蒸汽要经过减温减压处理 如何处理 蒸汽要经过减温减压处理 如何处理 答 因为界区送来的 3 5Mpa 蒸汽的温度在 380 左右 而本装置使用的环丁砜溶剂的分 解温度为 200 如果中压蒸汽不经过减温处理而直接与溶剂接触 会因为管线过热而发生分 解 使设备腐蚀严重 也增加溶剂损耗 因此 本装置抽提系统中使用的 3 5Mpa 蒸汽必须经 过减温处理 是使蒸汽温度降至 250 左右 78 抽提蒸馏塔再沸器抽提蒸馏塔再沸器 E1104 的热源蒸汽如何控制 的热源蒸汽如何控制 答 E1104 采用 2 2Mpa 蒸汽 由 3 5MPa 高压蒸汽减温减压而来 抽提蒸馏塔 T1101 塔 内蒸发量通过控制加热蒸汽量来调节 加热蒸汽分成两股进行控制 主流股 约 80 由定 流量控制 次流股 约 20 由第 65 块灵敏板温度与流量串级控制 调节再沸器蒸汽凝水量 保持蒸汽凝水罐 V1114 的液位稳定 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 79 本装置的抽提塔和回收塔塔底为什么不控制塔底温度而控制加热蒸汽流量 本装置的抽提塔和回收塔塔底为什么不控制塔底温度而控制加热蒸汽流量 答 苯抽提蒸馏装置的两个塔与一般的精馏塔不同 它们要求塔顶 塔底产品同时合格 而塔底组分较复杂 随着组分和压力变化 温度也变化 如果控制塔底温度为某一数值 以 保证产品质量合格将很难 因此采用控制加热介质流量 实际是使通过塔内的气相速率比较 稳定 由于加热量是恒定的 它不随进料组成变化而变化 这样可以保证产品质量合格 80 抽提蒸馏塔的作用 抽提蒸馏塔的作用 答 又叫 ED 塔 该塔是利用溶剂分离和非芳烃的主要设备 分上 中 下三段 上段为 溶剂回收段 中段为抽提蒸馏段 下段为芳烃提浓段 为保证塔板的传质效率和操作弹性 一般分 3 4 段进行设计 溶剂与进料烃类在塔内进行多级抽提蒸馏 塔内为汽液两相操作 塔顶得到非芳烃 塔底得到富含芳烃的富溶剂 81 在正常生产中 减温减压器中为什么要用除氧水而不用除盐水 在正常生产中 减温减压器中为什么要用除氧水而不用除盐水 答 用除氧水是为了避免溶解氧腐蚀 在化学腐蚀诸因素中 以溶解氧腐蚀的危害最大 正常情况下 金属表面上存在着氢膜和氢氧花化亚铁薄膜 它类似电镀层保护金属表面并控 制其进一步离子化 但当水中存在溶解氧时 氧与氢膜作用还原成水 氢氧化亚铁与氧反应 生成氢氧化铁沉淀 因此铁的表面暴露于水中 进一步发生离子化并使处于溶解状态 其反 应如下 O2 2H2 2H2O 4Fe OH 2 O2 H2O 4Fe OH 3 这种反应受温度的影响很大 在 70 以下随着温度上升反应速度加快 超过 70 温度 升高 反应速度反而降低 82 抽提蒸馏塔开工建立回流时应注意什么问题 抽提蒸馏塔开工建立回流时应注意什么问题 答 要注意以下问题 1 回流温度较低时 回流量应尽可能低 以防液击 2 在回流建立时应尽快将回流温度提高到设计值 83 抽提蒸馏塔回流罐上设氮气管线的作用是什么 抽提蒸馏塔回流罐上设氮气管线的作用是什么 答 抽提蒸馏塔回流罐上设氮气管线的作用如下 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 1 正常运转时维持塔压为正压 对回流罐中物料起氮封作用 2 当事故停工或正常停工时保压作用 3 气密试验时向系统提供氮气 84 什么叫抽提蒸馏塔的过孔速率 对速度大小有什么影响 什么叫抽提蒸馏塔的过孔速率 对速度大小有什么影响 答 过孔速率指溶剂在单位时间内通过塔盘孔径的量 过孔速率快慢都影响操作 太慢 连续相在单位时间内和分散相接触量少 太快 使分散相变成了线装线状液滴 减少了分散 相的接触面积 也易造成液泛 85 溶剂回收塔的作用 溶剂回收塔的作用 答 其作用是将贫溶剂与芳烃彻底分离 来自抽提蒸馏塔塔底的富溶剂在此塔内进行减 压蒸馏 分离得到芳烃与贫溶剂 塔底贫溶剂经过换热后 循环回抽提蒸馏塔 86 溶剂回收塔真空度控制在多少 真空度的变化对操作有什么影响 溶剂回收塔真空度控制在多少 真空度的变化对操作有什么影响 答 回收塔 T1102 的塔顶压力控制在 0 04Mpa 当真空度下降时 芳烃不能从溶剂中充分蒸出 造成贫溶剂夹带芳烃 影响芳烃回收率 当真空度增大时 塔顶芳烃夹带溶剂 87 溶剂回收塔回流罐溶剂回收塔回流罐 V1103 的气体管线上为什么要安装联锁 的气体管线上为什么要安装联锁 答 安装联锁是为了防止因塔顶空冷器和水冷器冷却