石油炼制期末复习习题(广石化)PPT课件.ppt

石油炼制工艺练习题 部分 第一至七章 1 填空题 1 三大合成 指的是 2 石油主要是由组成的复杂混合物 大多数是色 相对密度介于之间 3 组成石油的元素主要有 五种 其中约占11 14 4 石油主要由烃类和非烃类组成 其中烃类有 非烃类有 以及 5 纯物质的蒸汽压仅与有关 而油品的蒸汽压不仅与有关 还与有关 6 同碳数各种烃类的相对密度大小顺序为 7 粘度比越油品质量越好 粘度指数越润滑油的质量越好 2 8 石油中的酸性含氧化合物总称 包括 和 9 含硫化合物的主要危害有 和在二次加工时使催化剂中毒 10 油品的蒸汽压不仅与温度有关 还与汽化率有关 汽化率为时油品的蒸汽压最高 称为蒸汽压 汽化率为时的蒸汽压最低 称为蒸汽压 11 油品的粘温特性通常用和表示 油品的粘度随温度的升高而 随压力的升高而 12 在一定的温度范围内蒸馏出的油品称为 蒸馏温度与馏出量 体积百分数 之间的关系称为 13 馏程是油品恩氏蒸馏的到这一温度范围 3 14 油品的沸点越高 则其闪点越 而油品越易汽化 则其闪点越 油品的闪点越高 则其燃点越 自燃点越 15 对馏程相同的馏分来说 馏分中含芳烃越多 则其特性因数越 粘度指数越 苯胺点越 重量发热值越 16 油品越重 其蒸气压 粘度 凝点 闪点 自燃点 17 温度升高 油品的蒸气压 密度 比热 汽化热 填增大或变小 18 对馏程相同的馏分来说 馏分中含烷烃越多 则其密度越 特性因数越 苯胺点越 19 油品的沸点越高 则其闪点越 燃点越 自燃点越 4 20 四冲程汽油机的工作过程可分 四个步骤 21 车用汽油的抗爆性用来表示 90号汽油中的 90 表示 22 车用柴油的抗爆性用来表示 0号柴油中的 0 表示 23 烷烃 环烷烃和芳烃的十六烷值大小为 24 车用汽油的安定性指标有和 25 汽油的抗爆性用表示 柴油的抗爆性用表示 97号车用汽油表示汽油的不小于97 0号轻柴油表示柴油的不高于0 5 26 原油脱盐原理是利用往原油中注入软化水来溶解盐类 然后将水脱除即可达到脱盐目的 27 原油脱盐脱水罐要保持较大的压力 其目的是防止轻组分和水汽化 保证在液相操作 28 有初馏塔的三段汽化蒸馏装置 可以减轻常压塔和常压加热炉的负荷 29 石油精馏塔的塔顶温度是塔顶产品的露点温度 侧线抽出板温度是侧线产品的泡点温度 30 某原油常压蒸馏塔主要产品有汽油 煤油 轻柴油 重柴油和常压重油 其中汽油 煤油 轻柴油 重柴油要在汽化段全部汽化 31 蒸馏设备腐蚀的主要原因有低温部位的盐腐蚀 高温部位的硫腐蚀和高温部位的环烷酸腐蚀 32 一脱三注 是指原油脱盐脱水 塔顶馏出线注氨 塔顶馏出线注缓蚀剂 塔顶馏出线注碱性水 6 33 重油轻质化的途径有二 一是加氢 一是脱碳 34 催化裂化再生器中烧去的 焦炭 包括炭 炭和炭 35 催化裂化过程的主要化学反应是 及缩合反应等 36 催化裂化装置的整个工艺流程一般由四个部分组成 即 37 造成裂化催化剂重金属污染最严重的金属是和 38 催化裂化中催化碳是指 39 催化裂化反应机理是机理 而热裂化反应是机理 40 石油馏分催化裂化反应有两大特点 一个是 另一个是 7 判断题 对的在括号内打 错者打 1 油品的比重指数越大 表示其密度越大 2 纯化合物的泡点 露点 沸点是相等的 3 含硫化合物对油品质量的影响主要在于使汽油对添加剂感受性下降 燃烧性能变坏 气缸积碳增多 发动机腐蚀和磨损加剧 4 同族烃类虽然碳原子数不同 但其特性因数很接近 5 油品在低温下完全形成固体结晶是油品失去流动性的原因之一 6 油品的蒸发潜热随着温度的升高而增大 7 汽油的蒸汽压高 汽油机易启动 所以汽油的蒸汽压越高越好 8 特性因数分类比关键馏分特性分类更符合原油的实际情况 8 判断题 对的在括号内打 错者打 9 蒸馏塔的温度梯度是实现精馏的必要条件之一 10 将塔内液体抽出后再打入塔内称为回流 11 蒸馏塔自下而上 每经过一侧线抽出板 液相负荷有一突增值 12 根据能量守恒定律 进入蒸馏塔的热量应等于出塔的热量 13 石油主要由碳 氢 硫 氮 氧等元素组成 14 油品相对密度d420是油品20 时的质量与4 水的质量之比 15 温度高于纯化合物的临界温度时 无论压力多高 均是气态 16 润滑油粘温特性用粘度比和粘度指数来表示 9 判断题 对的在括号内打 错者打 17 油气与空气混合物发生闪火的必要条件是油气浓度达到一定范围 太高太低都不会发生闪火 18 汽油的组分易氧化生成过氧化物时 容易使汽油机发生爆震 19 柴油机发生爆震的原因是柴油机压缩比过大 20 原油蒸馏初馏塔是为了对原油进行预处理脱去盐和水 21 蒸馏的理论根据是混合物中各组分的沸点不同 22 中段循环回流的主要作用是使蒸馏塔汽液负荷均匀 23 有初馏塔的三段汽化蒸馏装置 可以减轻减压加热炉负荷 24 塔顶温度是用于控制塔顶产品的终馏点 10 部分概念 1 蒸汽压 2 馏程 3 特性因数 4 粘温特性 5 凝固点 6 冷滤点 7 闪点 8 自燃点 9 结晶点10 压缩比11 辛烷值12 十六烷值 13 汽油的抗爆性14 汽油的安定性15 柴油的滞燃期16 烟点 辉光值17 熔点 滴点18 软化点 针入度 延伸度19 催化裂化20 催化碳21 固体流态化22 沟流 腾涌23 临界流化速度 11 1 简述石油炼制工业在国民经济中的重要作用 石油可制取汽油 煤油 柴油等燃料 是主要的动力资源 石油可制取各种润滑油和润滑脂 是优质的润滑材料 石油可制取乙烯 丙烯 丁烯 苯 甲苯 二甲苯 乙炔等有机化工基础原料 进而制取合成纤维 合成橡胶 合成塑料 化肥 农药 医药等产品 石油还可以制取沥青 焦炭等产品 12 2 石油产品可以分为哪几大类 分六大类 石油燃料润滑剂及相关产品溶剂及化工原料石油蜡石油沥青石油焦 13 3 什么叫压缩比 压缩比对油品质量有什么要求 对汽油机的技术性能有什么影响 活塞到下死点时气缸体积 最大体积 与活塞到上死点时气缸体积 最小体积 之比称压缩比 压缩比要与汽油质量相适应 压缩比越大 要求汽油质量 辛烷值 越高 压缩比是汽油机的重要技术指标 压缩比越大 汽油机发出的功率越大 耗油量越少 14 4 为什么汽油机的压缩比不能设计得太高 而柴油机的压缩比可以设计得很高 汽油机压缩的是汽油和空气的混合物 是可燃性气体 压缩比受汽油质量的限制不能设计得太高 否则由于压缩比高 温度高 氧化剧烈 汽油可能自燃而形成多个燃烧中心 燃速过快 产生爆震 柴油机压缩的只是空气 是不可燃气体 压缩比不受柴油性质的影响可以设计得很高 15 5 说明车用汽油蒸汽压指标与馏程指标中t10 t50 t90 终馏点的含义及其使用意义 蒸汽压 反映汽油汽化能力的大小 用来控制车用汽油在使用时不易产生气阻 也是安全性的指标 汽油在储存 运输及使用中的蒸发损耗与蒸汽压的大小有关 馏程 1 t10 反映了汽油中轻组分的多少 用来保证具有良好的启动性 2 t50 的大小反映汽油的平均汽化性 用来保证汽车的发动机加速性能 最大功率及爬坡能力 3 t90 反映了汽油中重组分含量的多少 终馏点 干点 反映了汽油中最重组分的程度 用来控制汽油的蒸发完全性及燃烧完全性 16 6 柴油的十六烷值是否越高越好 为什么 不是 柴油十六烷值太高 则表明柴油易氧化 着火落后期太短 柴油喷入汽缸后还未与空气混合完全就开始着火燃烧 导至燃料燃烧不完全 发动机效率和功率下降 耗油量增加 17 7 汽油机产生爆震原因是什么 汽油机产生爆震是由于汽油机压缩比与燃料质量不相适应 压缩比过大 燃料太易氧化 生成过多的过氧化物 过氧化物又不易分解 使燃料自燃点过低 燃料自燃而形成多个燃烧中心 产生爆炸性燃烧 瞬间释放出巨大的能量而产生爆震现象 对燃料要求 含异构烷烃多 芳烃较多 馏分相对较轻 205 18 8 柴油机产生爆震原因是什么 压燃式寻机产生爆震是由于燃料自燃点高 燃料不易氧化 过氧化物生成量不足 迟迟不能自燃 滞燃期太长 以至喷入的燃料积聚过多 自燃一开始 这些燃料同时燃烧 巨大能量瞬间释放出来 大大超过正常燃烧压力 引起爆震 对燃料要求 含烷烃和带侧链的环烷烃较多 19 9 试比较汽油机和柴油机工作原理的相同点和不同点 并从燃料的角度说明其产生爆震的原因及理想组分是什么 1 相同点 都经历进气 压缩 燃烧膨胀做功和排气四个冲程 2 不同点 汽油机为点燃式 由电火花点火 柴油机为压燃式 柴油因压缩后产生的高温自燃 柴油机压缩的仅仅是空气 故压缩比可设计得比较高 产生爆震的原因不同 汽油机是因为燃料的自燃点太低 而柴油机是因为燃料的自燃点太高 3 汽油的理想组分 异构烷烃 柴油的理想组分 异构烷烃 烷烃和环烷烃 20 10 为何不能将汽油兑在轻柴油中使用 1 汽油兑在轻柴油中 蒸发速度太快而使发动机气缸压力急剧上升 从而导致柴油机工作不稳定 蒸发性过强 闪点过低 储存运输中蒸发损失大 而且也不安全 2 使柴油的粘度过小 易从高压油泵的柱塞和泵筒之间的间隙漏出 而使供油量减少 造成发动机功率下降 喷油射程短 喷射角大 不能与气缸中空气均匀混合而使燃烧不完全 粘度过小还会影响油泵的润滑 3 汽油组分的自燃点较高 十六烷值低 混进柴油中使其着火性变差或易产生爆震现象 21 11 为何不能将轻柴油兑在汽油中使用 22 12 为什么要控制航煤中芳烃的含量 1 油品中芳烃特别是双环芳烃含量增高 喷气燃料燃烧不完全 生成的炭粒增多 火燃的明亮度显著增大 使燃料室接受辐射而超温 故生成积炭的倾向显著增大 2 某些芳香烃的结晶点较高 燃料中含有的水分在低温下形成冰晶 也会造成过滤器堵塞 供油不畅等问题 在相同温度下 芳香烃特别是苯对水的溶解度最高 因而从降低燃料对水的溶解度的角度来看 也需要限制芳香烃的含量 23 13 简述油品失去流动性的原因 1 粘温凝固 含蜡很少或不含蜡的油品 温度降低时粘度增加很快 当粘度增加到某个程度时 油品变成无定型的粘稠的玻璃状物质而失去流动性 2 构造凝固 含蜡油品 当温度逐渐下降时 蜡逐渐结晶析出形成网状结构 将液体油品包在其中 使油品失去流动性 24 14 汽油 柴油 喷气燃料 润滑油的理想组分各是什么 汽油的理想组分 异构烷烃为什么芳烃不是车用汽油的理想组分 柴油的理想组成 异构烷烃喷气燃料理想组分 环烷烃润滑油的理想组分 少环长侧链 少分支 的环状烃 尤其是环烷烃 25 15 为什么要对原油进行评价 原油评价的主要内容是什么 26 16 简述实现精馏的必要条件 1 混合物中各组分挥发度存在差异 沸点不同 2 塔板 汽液接触的场所 3 塔顶提供液相回流 4 塔底提供汽相回流 27 17 精馏过程的实质是什么 精馏过程就是不平衡的汽液两相 多次逆流接触 经过热交换 汽相多次部分冷凝 液相多次部分汽化 轻重组分进行多次交换 最后得到分离的过程 28 18 石油蒸馏过程有何特点 1 原料组成复杂 2 处理量大 3 分离精确度要求不高 产品也是复杂的混合物 29 19 简述原油精馏塔的工艺特点 1 用复合塔代替多塔系统 2 采用过热水蒸气代替搭底再沸器 侧线设汽提塔 3 原料入塔要有适当的过汽化度 4 恒分子回流的假定完全不适用 30 20 蒸馏操作中回流有何作用 常用的回流方式有哪些 回流的作用 提供塔板上的液相回流 创造汽液两相充分接触的条件 达到传质 传热的目的 取出塔内多余的热量 维持全塔热平衡 利于控制产品质量 回流方式 1 塔顶冷回流与热回流 2 塔顶油汽二级冷凝冷却 3 循环回流 1 塔顶循环回流2 中段循环回流3 塔底循环回流 31 21 原油在进行蒸馏之前为什么要先脱盐脱水 1 原油含水的危害 水汽化使塔内汽相速度过高 使操作不稳定 严重时冲塔 增加加热及冷凝冷却的负荷 增加能耗 2 原油含盐的危害 水解可生成HCl 腐蚀设备 盐类可在加热炉管及换热器的内壁沉积 影响传热效果 严重时可形成盐堵 影响二次加工过程 催化剂性能 产品质量 32 22 简述原油含盐含水的危害 增加能量消耗 水的汽化潜热很大 若水与原油一起发生相变时 必然要消耗大量的燃料和冷却水 干扰蒸馏塔的平稳操作 水的分子量比油小得多 水汽化后使塔内气相负荷增大 含水量的波动必然会打乱塔内的正常操作 轻则影响产品分离质量 重则因水的 爆沸 而造成冲塔事故 腐蚀设备 氯化物 尤其是氯化钙和氯化镁 在加热并有水存在时 可发生水解反应放出HCl 后者在有液相水存在时即成盐酸 造成蒸馏塔项部低温部位的腐蚀 影响二次加工原料的质量 原油中所含的盐类在蒸馏之后会集中于减压渣油中 会使二次加工的催化剂中毒 33 23 简述原油脱盐脱水的原理和方法 原油脱盐原理 注入软化水溶解盐类 脱水即可脱盐 脱水原理 油与水有重度差且不互溶 静置分层即可将水分离 脱盐脱水方法 加热使原油粘度降低 油与水重度差增大 削弱乳化剂保护膜 加破乳剂破坏乳化剂保护膜 加高压电场破坏乳化剂保护膜 使微小水滴凝聚成大水滴 三种方法齐用可加快油水沉降分离 34 24 简述环烷基原油及其产品特点 环烷基原油含环烷烃多 一般密度较大 凝点低 所产汽油含环烷烃多 辛烷值较高 柴油十六烷值较低 喷气燃料结晶点低 质量好 润滑油粘温性能差 减压渣油含沥青质多 可生产高质量的沥青 35 25 原油蒸馏塔设中段循环回流的利弊是什么 优点 中段循环回流温度高 采用中段循环回流可回收高温热源 提高热量回收率 同时还可以使蒸馏塔汽液负荷沿塔高均匀分布 可减小塔径或提高处理能力 缺点 中段循环回流的流出板 返回板之间的塔板只起换热作用 分离能力差 中段循环回流上部塔板内回流量大大减少 影响塔板效率 另外 采用中段循环回流好使工艺流程复杂 36 26 对润滑油型的减压塔 其侧线产品为什么要采用水蒸汽汽提 对润滑油型的减压塔 其侧线产品作为生产润滑油基础油的原料 要求闪点合格 粘度合适 残炭值低 色度好 馏程较窄 要求较高的分馏精确度 所以要采用水蒸汽汽提 相当于侧线产品的提馏段 37 27 常压蒸馏塔顶最低操作压力受什么因素制约 原油常压蒸馏塔塔顶的最低操作压力最终是受制于塔顶产品接受罐的温度下塔顶产品的泡点压力 塔顶操作压力的大小由塔顶产品接受罐的操作压力和塔顶馏出线的压力降来决定 38 28 我国主要原油的轻组分含量并不高 为什么有的常减压蒸馏装置还要设置初馏塔 1 将原油经换热过程中已汽化的轻组分及时分离出来 让这部分馏分不必再进入常压炉去加热 这样一则能减少原油管路阻力 降低原油泵出口压力 二则能减少常压炉的热负荷 二者均有利于降低装置能耗 2 当原油因脱水效果波动而引起含水量高时 水能从初馏塔塔顶分出 使得主塔 常压塔操作免受水的影响 保证产品质量合格 3 由初馏塔顶可得到含砷量较低的重整原料 4 设置初馏塔可使大部分腐蚀转移到初馏塔系统 从而减轻了主塔常压塔顶系统的腐蚀 这在经济上是合理的 39 29 流化床的形成和转化分为哪几个阶段 床层的压力降 P如何变化 流化床形成和转化为三个阶段 当流体速度较低时为固定床阶段 此时床层压力降与流速成正比 当流体速度大于临界流化速度而小于带出速度时 固体微粒便流化起来 此为流化阶段 床层压力降与流体速度无关而基本保持不变 当流体速度大于带出速度时 固体微粒便被流体带出床层 此为带出阶段 床层压力降随流体速度增大而下降 40 30 与常规的馏分油催化裂化相比 掺炼减压渣油的重油催化裂化在原料性质上有何特点 这些特点可能导致什么后果 胶质沥青质含量高 导致催化裂化过程中焦炭产率大幅增加 使烧焦负荷增大 同时为维持热平衡 取热负荷也相应增大 渣油中金属含量及含硫 含氮化合物等杂质的含量远高于馏分油 这些杂质会会使催化剂失活或中毒 41 31 催化裂化装置由哪几系统组成 各个系统的作用是什么 催化裂化装置一般由反应 再生系统 分馏系统 吸收稳定系统及烟气能量回收系统四大部分组成 反应 再生系统的任务是进行原料的反应转化及催化剂的烧焦再生过程 分馏系统是将反应产物分离得到富气 粗汽油 轻柴油 重柴油 回炼油及油浆 吸收稳定系统的作用是利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油进一步分离得到干气 液化气和稳定汽油 烟气能量回收系统的任务是回收再生烟气的动能 压力能及化学能 42 32 催化裂化装置中双动滑阀起什么作用 再生器的分布板 管 起什么作用 催化裂化装置中双动滑阀的作用是控制反应器与再生器的压差 维持两器压力平衡 再生器分布板 管 的作用是使烧焦用主风沿再生器床层分布均匀 保证良好的流化状态 43 33 为什么催化裂化装置的实际操作线速度超过最大流化速度仍能保持密相流化床 催化裂化密相流化是聚式流化 虽然实际操作气速高 但气体是成团穿过床层而不是单个分子穿过床层 实际上催化剂微粒中的气流速度并不高 不会超过带出速度 而少量被带出的催化剂经过沉降段沉降和旋风分离器分离后又回到密相床