石油炼制工程习题集

？问题集？问题集？化学工程与技术部？2005年？2006年3月1日前，材料与化学工程学院和化学工程与化学工程学院？文字？石油加工技术是化学工程与技术专业的主要课程之一。为了让学生在有限的时间内学好这门课程，他们应该对石油及其产品的成分和性质有很好的了解。掌握石油加工的基本原理和方法、工艺流程、操作影响因素、工艺计算方法、特殊工艺设备等专业知识。这本石油 加工工艺学习题集的书是为了弥补教科书中练习的不足而编写的。我希望学生能够通过练习和思考本练习集中的练习来复习、巩固和加深对所学知识的理解。同时，希望通过专业课程的学习和训练，培养学生的工程概念，提高学生对基础理论和基本操作的实际应用能力。培养学生综合分析和解决问题的能力，使他们逐步具备解决复杂工程问题的综合素质；培养学生将各学科的理论应用于实践，从多层次、多角度分析和解决实际问题的意识，最终将所学的理论知识应用于实践。石油加工工艺学习题集主要是根据石油炼制工程的教学内容、编者的教学经验和我校本课程的实际教学情况编写的。这套练习集于1996年6月汇编和使用，并于1999年修订一次。经过多年的教学测试，这套习题对学生的学习起到了很好的辅助作用。我希望它能发挥更好的作用。由于编辑水平有限，本练习集不可避免地存在一些不恰当的地方。我敦促老师和学生指出，我们将尽最大努力改善它。？编辑？高劲松的王红？2005年？1993年3月2日第一章石油的化学组成第一章石油的化学组成？1.为什么石油是一种极其复杂的混合物？2.天然石油由哪些种类的碳氢化合物组成，它们的分布规律如何？天然石油含有烯烃吗？3.有多少种方法可以用来表示石油馏分的烃组成？每个分数适用于什么？4.馏分油的结构基团组成代表是什么？尝试计算下列碳氢化合物的结构基团组成(图1-1)。C12H25 C2H5？C10H21？(a) (b) (c)？图1-1 5。尝试分析石蜡和地蜡(微晶蜡)在物理和化学性质上的差异。6.在石油馏分的烃类组成分析中，什么是虚拟组分法和烃类集总组分法？7.判断下列问题的结论是否正确。天然石油主要由烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃组成。(2)直馏汽油馏分中的环烃几乎都是六元环。(3)石油中的胶体溶于正庚烷，而沥青质不能。原油中含硫、氧和氮的非烃化合物对所有石油产品的使用性能和加工有不利影响，应在加工过程中去除。(5)石油馏分的结构基团组成表示馏分油中烷烃、环烷烃和芳烃的重量百分比。第二章石油及其产品的物理性质。胜利原油中间馏分的性质如下。尝试计算各馏分的结构基团组成，分析计算结果3，并与大庆原油相应馏分的结构基团组成进行比较。沸点范围相对密度折射率凝点平均分子量？200250？0.8225？1.4589 -10？195？250 300 0.8332 1.4647-10 205 300 350 0.8462 1.4718-11？235 2，大庆原油145 330馏分油的相对密度是d4 20？=0.8043，恩格尔蒸馏数据为：蒸馏，%?0？10 30 50 70 90 100？温度， 174 198 221 249.5 275 299 313？试着计算空气污染指数O，T体，T-粘度和温度指数有什么区别？4.柴油加氢车间的处理能力为100吨/小时。柴油和氢气混合后，热量被加到加热炉管中。氢气与柴油的比例为20:1(摩尔比)，加热炉出口压力为100？大气压，温度350，柴油气化。柴油的已知相对密度是d4 20？=0.8550，恩格尔蒸馏数据如下：蒸馏，%?0 10 50 90 100温度，？197 228 273 317 331？试试：(1)未经压力校正的炉膛出口处混合物的体积流量。高压下炉膛出口实际气体的体积流量。5.原油蒸馏得到的小于350的残油粘度为15910 -6 m2/s (100)，蜡油在400-500的粘度为7.810 -6 m2/s。今天，这两种油将被掺入符合200号燃料规格的产品中。试着计算一下应分配的比例。6.判断下列陈述是否正确。(1)石油馏分的沸点是平均沸点。(2)石油馏分的API O大，相对密度小。(3)石油馏分的特征因子K大，表明其烷烃含量高。(4)石油馏分的粘度指数大，意味着其粘度大。石油馏分的粘度指数和粘度随着温度的升高而降低。轻油的蒸汽压高，因此其燃点低，自燃点高。4 7.原油蒸馏装置的生产能力为400吨/小时，加热炉的入口温度为t=250？c，p=5atm，气化率e=3 wt%，炉膛出口温度t=375？，P=2atm，e=25%？试计算加热炉热负荷。原油的相对密度D420=0.8670，k=12.2，请考虑你的计算方法是否有不合理之处，会造成什么误差？8.常压塔顶汽油的相对密度为D420=0.7216。恩格尔蒸馏的数据如下：蒸馏% 0 10 30 50 70 90 100？温度？42 54 84 108 135 182 195？如果10吨汽油从0.1兆帕和20加热到0.2？兆帕，550，完全汽化需要多少热量？气体的体积是多少？第三章石油产品的性能。点火发动机爆震的原因是什么？如何衡量汽油的抗爆性能？2.压燃式发动机爆震的原因是什么？如何衡量柴油的抗爆性能？3.简述汽油辛烷值、柴油十六烷值与油品化学组成(烃类组成)的关系。喷气发动机的优点是什么？它和活塞式发动机有什么区别？5.判断下列陈述是否正确。(1)催化裂化汽油和柴油的抗爆性能优于直馏汽油和直馏柴油。(2)低自燃点柴油抗爆性能好，而低自燃点汽油抗爆性能差。异烷烃是汽油和航空煤油的理想组分。6.汽油质量标准为什么要重视10%的馏程？50%？90%？还是干燥温度？7.解释以下概念：闪点、燃点、自燃点、苯胺点、热值、辛烷值、十六烷值8和油固化的本质是什么？第5章原油评估和炼油厂的组成第5章原油评估和炼油厂的组成第1章。什么是原油评估？解释它的功能和意义。2.原油评价的等级是什么(即几种类型)？分别说出它们的评价指标。3.原油有多少种分类方法？它们的分类方法和指标是什么？4.关键分数的特征因子分类是什么？这种分类方法有哪些优点？5.如何制定原油加工计划，制定原油加工计划应注意哪些问题。6.从原油加工的角度分析了大庆原油和胜利原油的主要特点。7.从原材料和产品入手，解释炼油厂分为哪几种典型的加工类型，它们各自的特点是什么？第6章原油蒸馏过程第6章原油蒸馏过程1。简介3.原油预处理有几种基本方法。电化学脱盐和脱水的原理是什么？4.分析二次脱盐脱水过程中影响脱盐脱水效果的操作因素。5.什么是闪蒸、简单蒸馏和精馏，它们各自的分馏效应是什么？6.当油的蒸馏温度分别用以下两种方式表示时，请画出美国材料试验学会、TBP和EFV的三条蒸馏曲线，并进行对比分析：(1)气相温度馏出物；(2)、液体温度馏出物%。7.常压塔常压四线馏分的恩格尔蒸馏数据如下：(首先需要裂解校正)？蒸馏/%0 10 30 50 70 90 100？温度/?258 335 349 359 370 385 397？算：(1)转换成实际沸点蒸馏数据。(2)转换成平衡汽化数据。8.对于350以上的重油，相对密度为D420=0.9130，10兆欧压力下的平衡汽化数据如下：温度/?243 284 332 355 382？蒸馏/%?？7.7 20.0 44.6 52.3 57.2？馏分油/D420？0.8412 0.8492 0.8797 0.8807 0.8840？这种油将在50毫微克的工作压力下使用？闪蒸罐中的闪蒸需要25？%(v)，这种油应该加热到什么温度？9.原油的相对密度为D420=0.8670，但沸点蒸发数据如下：蒸馏/%(v) 10 30 50 70？温度/?113 221 328 440？该原油进入常压塔进行精馏，汽化段的压力为1.5atm(绝对压力)？吹入塔底的过热蒸汽量为进料速度的1.5%(W)，汽化段的汽化率要求为50%，汽化段的温度是多少？已知原油的临界温度为506，临界压力为44.0大气压，汽化部分的平均分子量为150，相对密度为D420=0.8550。10.45 t/h汽油蒸汽和4 t/h水蒸气一起进入空气冷凝器。今天，空气冷凝器出口的压力是101atm(绝对压力)?温度为85时，试计算空气冷凝器出口汽油蒸汽和水蒸汽的冷凝量？如果汽油蒸汽要完全冷凝，空气冷凝器的出口温度至少应该降低到什么温度？众所周知，汽油的相对密度为D420=0.7440，K=12.0。恩格尔蒸馏数据如下：蒸馏/%0 10 30 50 70 90 100？温度/?61 90 110 127 143 161 177 11是一种含有0.36% (w)水的原油，通过一组换热器进行热交换后进入一级蒸馏塔。进入换热系统的原油实测温度为100，1？大气压(绝对)，初馏塔汽化段温度为250，压力为1.8大气压(绝对)。请计算？换热系统入口处原油和水的汽化部分。(2)初馏塔汽化段原油和水的汽化部分。已知条件如下：(1)常压下原油的平衡汽化数据：汽化/%(v) 0 10 20 30 40 50温度/？160 230 300 350 380 460？7 原油的焦温为500，焦压为50大气压，原油汽化部分的平均分子量为100。为了简化计算，假设原油的(V)和(W)相等。水的饱和蒸汽压数据：t=0？，Ps？=1atm。t。=？250，Ps？=40.5atm？12.选择正确答案：(1)石油馏分的蒸汽压随()而变化。a)温度？b)汽化率？c)温度和蒸发速率？对于相同的石油馏分，初始沸点蒸馏点实际上高于平衡汽化泡点()，最终沸点蒸馏点高于平衡汽化露点()。(a)低；高；(b)高；高；(c)低；低d)高；低。(3)为了获得相同百分比的馏出物，用于平衡蒸发的加热温度应低于卞氏蒸馏的加热温度；高于实际沸点的蒸馏。(b)豆的蒸馏度高；它低于真正的沸点蒸馏。c)豆类蒸馏和固体沸点蒸馏都很高。机器人8 13.一位同学以大庆油为固体沸点蒸馏物，将收集到的204以下窄馏分合成汽油馏分，206 306合成柴油馏分。然后，将两种馏分分别进行恩格尔蒸馏实验，结果显示在图2-1的两条曲线中。看到实验结果后。同学问：“收集馏分时我没有漏掉任何部分，为什么203 208馏分不见了？请帮助他解释这个问题。14.柴油馏分的相对密度为D420=0.8193。恩格尔蒸馏的数据如下：蒸馏，%?0 10 30 50 70 90 100？温度， 201 218 237 255 276 298 314柴油在炉管中加热。炉膛出口温度为330，压力为4个大气压(绝对压力)。柴油在炉子出口处的蒸发速度是多少？15.在原油常减压蒸馏的“三级蒸发”中使用初级蒸馏塔有什么好处？16.原油分馏塔的主要工艺特点是什么？17.原油蒸馏中如何表达分馏精度？当用美国材料试验学会和TBP蒸馏