2024年石油石化技能考试芳烃抽提操作工笔试考试历年典型考题及考点含答案

2024年石油石化技能考试芳烃抽提操作工笔试考试历年典型考题及考点含答案一、选择题1.芳烃抽提过程中，溶剂对芳烃的溶解能力主要取决于（）。A.溶剂的化学结构B.溶剂的密度C.溶剂的黏度D.溶剂的颜色答案：A考点：芳烃抽提中溶剂的性质。溶剂的化学结构决定了其与芳烃分子间的相互作用，从而影响对芳烃的溶解能力。不同化学结构的溶剂，其极性、电子云分布等不同，对芳烃的溶解选择性和溶解能力也不同。2.以下哪种物质在芳烃抽提中通常不作为溶剂使用（）。A.环丁砜B.二甘醇C.水D.N甲基吡咯烷酮答案：C考点：芳烃抽提溶剂的种类。水一般不能作为芳烃抽提的有效溶剂，因为芳烃在水中的溶解度极低，且水与芳烃难以实现良好的分离。而环丁砜、二甘醇、N甲基吡咯烷酮等是常用的芳烃抽提溶剂，它们对芳烃有较好的溶解能力和选择性。3.在芳烃抽提装置中，提高溶剂比会导致（）。A.芳烃回收率降低B.抽余油中芳烃含量升高C.能耗增加D.溶剂损耗减少答案：C考点：溶剂比在芳烃抽提中的影响。提高溶剂比意味着加入更多的溶剂来溶解芳烃，虽然可以提高芳烃回收率，降低抽余油中芳烃含量，但会增加溶剂的循环量，从而导致能耗增加，同时溶剂损耗也可能会相应增加。4.芳烃抽提塔的操作温度一般控制在（）。A.较低温度B.较高温度C.与环境温度相同D.无特定要求答案：B考点：芳烃抽提塔操作温度的控制。较高的温度有利于提高溶剂对芳烃的溶解能力和传质速率，促进芳烃与非芳烃的分离，但温度过高也会带来溶剂热稳定性下降等问题，所以需要控制在合适的范围。5.下列关于芳烃的说法正确的是（）。A.芳烃都是单环结构B.芳烃都具有特殊的气味C.芳烃都不溶于水D.芳烃都容易发生加成反应答案：C考点：芳烃的基本性质。芳烃包括单环芳烃、多环芳烃等，并非都是单环结构；并非所有芳烃都具有特殊气味；芳烃一般难溶于水；芳烃由于具有共轭π键，主要易发生取代反应，加成反应相对较难。6.在芳烃抽提工艺中，溶剂再生的主要目的是（）。A.除去溶剂中的机械杂质B.提高溶剂的密度C.除去溶剂中的溶解水D.除去溶剂中的高沸点聚合物等杂质答案：D考点：溶剂再生的目的。在芳烃抽提过程中，溶剂长时间使用会产生一些高沸点聚合物等杂质，这些杂质会影响溶剂的性能和抽提效果，溶剂再生主要就是除去这些杂质，恢复溶剂的性能。7.当抽提塔发生液泛时，下列现象不会出现的是（）。A.塔压降急剧上升B.塔顶产品质量恶化C.塔底液位迅速下降D.塔内传质恶化答案：C考点：抽提塔液泛现象。液泛时，气液两相在塔内的流动受阻，塔压降急剧上升，传质恶化，塔顶产品质量会恶化。而塔底液位一般会上升，而不是迅速下降。8.芳烃抽提装置中，溶剂的选择性是指（）。A.溶剂对芳烃和非芳烃的溶解能力差异B.溶剂对不同芳烃的溶解能力差异C.溶剂对不同非芳烃的溶解能力差异D.溶剂对芳烃和水的溶解能力差异答案：A考点：溶剂选择性的概念。溶剂的选择性是指溶剂对芳烃和非芳烃的溶解能力的差异，选择性越高，越有利于芳烃与非芳烃的分离。9.以下哪种操作会使抽余油中芳烃含量升高（）。A.降低溶剂比B.提高抽提塔温度C.增加回流比D.提高溶剂再生效果答案：A考点：影响抽余油中芳烃含量的因素。降低溶剂比，溶剂对芳烃的溶解能力相对减弱，会导致部分芳烃不能被充分溶解，从而使抽余油中芳烃含量升高。10.芳烃抽提装置的原料中，如果烯烃含量过高，会导致（）。A.溶剂的选择性提高B.溶剂的化学稳定性增强C.溶剂的损耗增加D.抽提效果变好答案：C考点：原料中烯烃含量对芳烃抽提的影响。烯烃在抽提过程中可能会与溶剂发生反应，导致溶剂的损耗增加，同时也可能影响抽提效果，降低溶剂的选择性和化学稳定性。二、填空题1.芳烃抽提的基本原理是利用溶剂对芳烃和非芳烃的__________不同，实现芳烃与非芳烃的分离。答案：溶解能力和选择性考点：芳烃抽提的基本原理。这是芳烃抽提的核心依据，通过选择合适的溶剂，利用其对芳烃和非芳烃在溶解能力和选择性上的差异来进行分离操作。2.常用的芳烃抽提溶剂有__________、__________、__________等。答案：环丁砜；二甘醇；N甲基吡咯烷酮考点：芳烃抽提溶剂的种类。这些是工业上广泛应用的芳烃抽提溶剂，它们各有特点，在不同的工艺条件下发挥作用。3.芳烃抽提塔的主要操作参数有__________、__________、__________等。答案：温度；压力；溶剂比考点：抽提塔的操作参数。温度影响溶剂的溶解能力和传质速率，压力影响物系的相态和传质，溶剂比直接关系到芳烃的回收率和抽提效果。4.溶剂再生的方法主要有__________和__________。答案：减压蒸馏；汽提考点：溶剂再生的方法。减压蒸馏可以在较低温度下除去溶剂中的高沸点杂质，汽提可以利用蒸汽将溶剂中的低沸点杂质和溶解气等带出。5.抽提塔的塔顶一般设置__________，其作用是__________。答案：回流；提高塔顶产品的纯度考点：抽提塔塔顶回流的作用。回流可以使上升的气相中轻组分得到进一步提纯，提高塔顶产品的纯度。6.芳烃抽提装置的原料预处理一般包括__________、__________等步骤。答案：脱除水分；脱除固体杂质考点：原料预处理的内容。原料中的水分和固体杂质会影响抽提过程的正常进行，需要进行预处理脱除。7.当抽提塔进料组成发生变化时，需要相应调整__________、__________等操作参数。答案：溶剂比；温度考点：进料组成变化对操作参数的影响。进料组成变化会影响芳烃与非芳烃的分离难度，需要调整溶剂比和温度等参数来保证抽提效果。8.芳烃抽提过程中，溶剂的黏度会影响__________，黏度越高，传质效果越__________。答案：传质速率；差考点：溶剂黏度对传质的影响。溶剂黏度大，会使流体的流动阻力增大，传质速率降低，传质效果变差。9.抽提塔内的传质主要是通过__________和__________来实现的。答案：气液接触；液液接触考点：抽提塔内的传质方式。在抽提塔内，气液和液液的接触为传质提供了条件，实现芳烃在溶剂与原料相之间的转移。10.芳烃抽提装置中，溶剂与原料的接触方式一般为__________。答案：逆流接触考点：溶剂与原料的接触方式。逆流接触可以使溶剂与原料在塔内有最大的浓度差，有利于传质，提高抽提效率。三、简答题1.简述芳烃抽提的工艺流程。答：芳烃抽提的工艺流程一般如下：原料首先经过预处理，脱除其中的水分和固体杂质等。预处理后的原料进入抽提塔，与从塔底进入的溶剂逆流接触，在塔内，溶剂利用其对芳烃和非芳烃的溶解能力和选择性差异，将芳烃溶解在溶剂中。含有芳烃的富溶剂从塔底流出，进入溶剂回收系统。在溶剂回收系统中，通过蒸馏等方法将芳烃从富溶剂中分离出来，得到产品芳烃，而再生后的溶剂循环回到抽提塔使用。抽提塔塔顶排出的是抽余油，即非芳烃。整个过程还包括溶剂再生等辅助系统，以保证溶剂的性能。考点：芳烃抽提工艺流程的掌握。需要清楚原料的预处理、抽提塔内的传质过程、溶剂回收以及溶剂再生等各个环节的顺序和作用。2.分析溶剂比在芳烃抽提中的重要性及对操作的影响。答：溶剂比在芳烃抽提中非常重要，它是指溶剂与原料的质量比或体积比。其重要性在于：影响芳烃回收率：溶剂比增加，溶剂对芳烃的溶解能力增强，能够溶解更多的芳烃，从而提高芳烃回收率。影响抽余油质量：合适的溶剂比可以保证将原料中的芳烃充分溶解，降低抽余油中芳烃含量，提高抽余油质量。影响能耗：溶剂比增大，溶剂的循环量增加，会导致加热、冷却等能耗增加。影响设备投资：较大的溶剂比需要更大的设备来处理更多的溶剂和物料，增加设备投资。对操作的影响：当溶剂比过低时，溶剂对芳烃的溶解能力不足，抽余油中芳烃含量会升高，芳烃回收率降低。当溶剂比过高时，虽然芳烃回收率提高，但能耗大幅增加，同时可能会导致塔内气液流动状况变差，甚至出现液泛等问题。考点：溶剂比的重要性及影响。要从对芳烃回收率、抽余油质量、能耗、设备投资等方面阐述其重要性，以及从操作过程中溶剂比高低变化对抽提效果和塔内操作状况的影响进行分析。3.简述抽提塔发生液泛的原因及处理方法。答：液泛的原因：气液负荷过大：当进料量、溶剂循环量或气相负荷过大时，气液两相在塔内的流动阻力增大，可能导致液泛。塔板或填料堵塞：塔内的塔板或填料被固体杂质、聚合物等堵塞，使气液流通不畅，引发液泛。操作参数波动：如温度、压力等操作参数突然变化，可能破坏塔内的气液平衡，导致液泛。处理方法：降低负荷：减少进料量、溶剂循环量或气相负荷，使气液两相的流动恢复正常。清理塔板或填料：如果是堵塞引起的液泛，需要停车清理塔板或填料上的杂质。稳定操作参数：调整温度、压力等操作参数，使其恢复到正常范围，稳定塔内的气液平衡。考点：抽提塔液泛的原因和处理。要分别从气液负荷、塔内堵塞和操作参数等方面分析原因，从降低负荷、清理塔内部件和稳定操作参数等方面阐述处理方法。4.说明芳烃抽提装置中溶剂再生的必要性及再生方法。答：必要性：在芳烃抽提过程中，溶剂长时间使用会发生一些变化。一方面，溶剂会吸收原料中的一些杂质，如烯烃等可能发生聚合反应生成高沸点聚合物；另一方面，溶剂自身也可能发生一些分解等化学反应产生杂质。这些杂质会降低溶剂的溶解能力和选择性，影响抽提效果，所以需要进行溶剂再生，恢复溶剂的性能。再生方法：减压蒸馏：利用减压条件下溶剂和杂质的沸点差异，将溶剂与高沸点杂质分离。在减压下，溶剂的沸点降低，可以在较低温度下蒸馏出溶剂，避免溶剂在高温下发生分解等反应，同时将高沸点杂质留在蒸馏釜中。汽提：向溶剂中通入蒸汽，利用蒸汽将溶剂中的低沸点杂质和溶解气等带出，从而达到再生溶剂的目的。考点：溶剂再生的必要性和方法。要从溶剂在使用过程中性能变化的角度说明必要性，从减压蒸馏和汽提的原理和作用阐述再生方法。5.分析影响芳烃抽提效果的因素有哪些。答：影响芳烃抽提效果的因素主要有：溶剂性质：包括溶剂的选择性和溶解能力。溶剂的选择性越高，对芳烃和非芳烃的溶解能力差异越大，越有利于分离；溶解能力强，则能更充分地溶解芳烃。操作条件：温度：适当提高温度有利于提高溶剂对芳烃的溶解能力和传质速率，但温度过高会影响溶剂的稳定性。压力：压力影响物系的相态和传质，需要维持在合适的范围以保证抽提效果。溶剂比：溶剂比增大，芳烃回收率提高，但能耗增加，需要选择合适的溶剂比。原料组成：原料中芳烃和非芳烃的比例、原料中烯烃等杂质的含量等都会影响抽提效果。烯烃含量过高可能与溶剂发生反应，影响溶剂性能和抽提效果。设备因素：塔板或填料的性能、塔的结构等设备因素也会影响气液两相的传质和分离效果。考点：影响芳烃抽提效果的因素。要从溶剂本身性质、操作条件、原料组成和设备等多个方面进行分析。四、计算题1.某芳烃抽提装置，原料流量为100t/h，其中芳烃含量为40%（质量分数），溶剂流量为300t/h。经过抽提后，抽余油中芳烃含量为5%（质量分数），计算芳烃回收率。解：原料中芳烃的质量=原料流量×芳烃含量=100×40%=40t/h抽余油中芳烃的质量=抽余油流量×抽余油中芳烃含量抽余油流量=原料流量芳烃被溶剂溶解的质量芳烃被溶剂溶解的质量=原料中芳烃的质量抽余油中芳烃的质量设芳烃回收率为η。抽余油流量=10040+抽余油中芳烃的质量抽余油中芳烃的质量=(10040+抽余油中芳烃的质量)×5%设抽余油中芳烃的质量为x，则x=(60+x)×5%x=3+0.05x0.95x=3x=3/0.95≈3.16t/h芳烃被溶剂溶解的质量=403.16=36.84t/hη=(芳烃被溶剂溶解的质量/原料中芳烃的质量)×100%=(36.84/40)×100%=92.1%考点：芳烃回收率的计算。要根据原料流量、芳烃含量、抽余油中芳烃含量等数据，通过物料衡算计算芳烃被溶剂溶解的质量，进而计算芳烃回收率。2.已知某抽提塔的塔径为2m，塔内液体的空塔线速度为0.1m/s，求塔内液体的体积流量（m³/h）。解：首先计算塔的横截面积S=π×(D/2)²，其中D=2mS=3.14×(2/2)²=3.14m²液体的体积流量V=S×u×3600，其中u=0.1m/sV=3.14×0.1×3600=1130.4m³/h考点：根据塔径和空塔线速度计算液体体积流量。要掌握圆面积公式和流量计算公式，注意单位的换算。3.某芳烃抽提装置的溶剂循环量为500m³/h，溶剂的密度为1050kg/m³，计算溶剂的质量流量（t/h）。解：溶剂的质量流量m=溶剂循环量×溶剂密度m=500×1050=525000kg/h=525t/h考点：根据体积流量和密度计算质量流量。要注意单位的换算，将千克每小时换算为吨每小时。4.某芳烃抽提塔的塔底温度为150℃，塔顶温度为80℃，塔的有效高度为20m，沿