Thread - 我对石油炼制工艺学的学习心得
当前位置：
话题：我对石油炼制工艺学的学习心得
回复数：1 &
最后发表： 19:01:09.0
话题状态：
姓名：杨立勇
发文：20 篇
登录：14 次
&石&油&炼&制&工&程
燃料：汽油、煤油、柴油、喷气燃料
化学工业的重要原料有：三烯指乙烯、丙烯；丁二烯、三苯指苯、甲苯、二甲苯；一炔指乙炔；一萘指萘
三大合成:合成纤维,合成橡胶,合成塑料
1、简述石油的元素组成、化学组成。（烃类组成、非烃类）（非烃类化合物：分类、危害）
石油主要由&C、H&、S&、N&、O等元素组成,&其中C占83～87％,H占11～14&％。石油中还含有多种微量元素,&其中金属量元素有&钒、镍、铁、铜、钙等，非金属元素有&氯、硅、磷、砷等，石油中各种元素多以化合物的形式存在。石油主要由烃类和非烃类组成,&其中烃类有：烷烃、环烷烃、芳烃,&非烃类有含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、胶状沥青状物质。石油中的含硫化合物给石油加工过程和石油产品质量带来的危害有：&腐蚀设备&、&影响产品质量、污染环境、使催化剂中毒&&。
石蜡，分子量300～450，C17～C35，相对密度0.86～0.94，熔点30～70℃。
主要组成：正构烷烃为主，少量的异构烷、环烷烃，芳烃极少。
微晶蜡（地蜡）地蜡,又称天然石蜡（新疆山区，埃及、伊朗&）&
分子量500～800，&C30～C60&，滴熔点70～95℃。
主要组成：带有正构或异构烷基侧链的环状烃，尤其是环烷烃；含少量正构烷烃和异构烷烃。微晶蜡具有较好的延性、韧性和粘附性。
3、石油烃类组成表示方法
单体烃组成
&&&&表明石油馏分中每一种单体烃的含量数据。
&&&表明石油馏分中各族烃相对含量的组成数据。
结构族组成的表示方法&&把石油馏分看成是&平均分子&,&芳香环、环烷环、烷基侧链等结构单元组成
RA─分子中的芳香环数
RN─分子中的环烷环数
RT─分子中的总环数,&RT=RA+RN
CA％─分子中芳香环上碳原子数占总碳原子数的百分数
CN％─分子中环烷环上碳原子数占总碳原子数的百分数
CR％─分子中总环上碳原子数占总碳原子数的百分数,&CR％=CA％+CN％
CP％─分子中烷基侧链上碳原子数占总碳原子数的百分数
4、胶状-沥青状物质
沥青质：指不溶于低分子（&C5～C7&）正构烷烃，但能溶于热苯的物质。
可溶质：指既能溶于热苯，又能溶于低分子(C5～C7&)正构烷烃的物质。含饱和分、芳香分和胶质。
胶质是一种很粘稠的流动性很差的液体或半固体状态的胶状物，颜色为黄色至暗褐色。受热熔融，相对密度～1.0，VPO法分子量约800～3000。
胶质具有很强的着色能力，50ppm的胶质就可使无色汽油变为草黄色。
胶质能溶于石油醚、苯、乙醚及石油馏分。
胶质含量随沸点升高而增多，渣油中含量最大。
胶质易氧化缩合为沥青质，受热易裂解及缩合。
沥青质是一种深褐至黑色的、无定型脆性固体。相对密度略大于1.0，VPO法分子量约3000～10000。加热不熔，300℃以上时会分解及缩合。
沥青质能溶于苯、二硫化碳、四氯化碳中，不溶于石油醚。
沥青质无挥发性，全部集中在渣油中。
胶质和沥青质的存在使渣油形成一种较稳定的胶体分散体系。
胶质、沥青质能与浓硫酸作用，产物溶于硫酸。
5、我国减压渣油的性质特点
①C&85～87%，H&11～12%，氢碳原子比～1.6；&②硫含量不高，而氮含量较高，脱氮困难；&③金属含量不高，且镍含量远高于钒含量；④收率偏高，一般占原油的40～50%。
组成特点：①芳香分不高，～30%；②庚烷沥青质含量较低，多小于3%；③胶质含量高，多在40～50%。
6、石油及其产品的物理性质
一、蒸汽压
概念：在某温度下，液体与其液面上方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。表示液体在一定温度下的汽化能力。雷德蒸汽压测定器
二、馏分组成与平均沸点
ASTM蒸馏（或称恩氏蒸馏）&馏程:初馏点到终馏终点这一温度范围称油品沸程。
初馏点:&在一定条件下，恩氏蒸馏中流出第一滴油品时的气相温度。终馏点:&蒸馏终了时的最高气相温度(干点：恩氏蒸馏过程中最后一个液滴汽化时的气相温度)。馏分:&在某一温度范围内蒸出的馏出物。馏分组成:&蒸馏温度与馏出量(体)之间的关系&
平均沸点：体积平均沸点，质量平均沸点，实分子平均沸点，立方平均沸点，中平均沸点
三、密度与相对密度
相对密度：油品密度与标准温度下水的密度之比。(标准温度：常用4℃或15.6℃)&
比重指数&API
油品密度的测定①密度计法②韦氏天平法③密度瓶法
四、特性因素K
概念：特性因数是把油品的平均沸点和相对密度关联起来，说明油品化学组成特性的一个复合参数。&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
烷烃K=12～13；环烷烃K=11～12；芳烃K=9.7～11
五、平均相对分子量
&&&&油品的分子量是油品各组分分子量的平均值。
六、油品的黏度
&&流体流动时,&由于分子相对运动产生内摩擦而产生内部阻力,这种特性称为粘性,衡量粘性大小的物理量称为粘度。
动力粘度&&1&Pa&&&s&=&100&P（泊）=&1000&cP运动粘度&t&&1&㎝&2/s(斯)&=100mm2/s(厘斯，cSt)&条件粘度：&恩氏粘度OEt&&&雷氏粘度RIS&&&赛氏粘度分赛氏通用粘度(SUS)和赛氏重油粘度(SFS)。
mm2/s&：&OE&：&SUS&&：&RIS=1&：&0.132&：&4.62&&&：&4.05
毛细管粘度计（牛顿）旋转粘度计（非牛顿）
(1)粘度比：&V50/V100
&&&&&粘度比越小，油品粘度随温度变化越小，粘温性质越好。
(2)粘度指数：VI
油品粘度随温度变化越小，粘度指数越高计算掌握图2-19&&&p44页
正构烷烃的粘温性质最好；环状烃的粘温性质较差，环数越多越差，而侧链长的粘温性质也较好。
七、热性性质
焓(H)：将1㎏油品由基准状态加热到某指定状态时所需的热量称为油品的焓。&
石油馏分的热焓与温度、压力、特性因数和相对密度有关。会查图2-34&&p62页
比热（C）：单位物质(kg或kmol)温度升高1℃时所需要的热量称为比热。
蒸发潜热(汽化潜热)：单位物质由液态转化为相同温度下气态所需要的热量称为汽化潜热。温度高，分子的能量大，液相变为气相较易，故汽化潜热小；温度、压力高至临界状态时，汽化潜热等于零。
八、低温流动性
油品失去流动性的原因
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。
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。
①结晶点:在油品到达浊点温度后继续冷却，出现肉眼观察到结晶时的最高温度。
②.凝固点:试样在规定条件下冷却至液面停止移动时的最高温度。
③.冷滤点:在规定条件下20毫升试样开始不能通过过滤器时的最高温度。
④.闪点:油品在规定条件下加热，蒸发的油蒸气与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
⑤.自燃点:将油品隔绝空气加热到一定的温度后与空气接触，无需引火即可自然，发生自燃的最低温度.
⑥、浊点：试油在规定条件下冷却，&开始呈现浑浊时的最高温度称为浊点。
⑦、倾点:在规定条件下被冷却的试样能流动的最低温度。
⑧、冰点：油品被冷却时所形成的蜡结晶消失一瞬间的温度。
⑨、燃点：在规定条件下，当火焰靠近油品表面时即着火，并持续燃烧至规定时间所需的最低温废，以℃表示。
&O&闪点、燃点与油品的汽化性有关&&&&自燃点与油品的氧化性有关
自燃点比较：烷烃&环烷烃&芳烃&
九、燃烧性能
发热值：标准状态下1kg油品完全燃烧时放出的热量称为发热量，或称热值，单位kJ/kg。高热值（理论热值）：燃料燃烧的起始温度和燃烧产物的最终温度均为15℃，产物水为液态。低热值（净热值）：产物水为汽态
十、其它物理性质
苯胺点&&油品在规定条件下和等体积的苯胺完全混溶时的最低温度，以℃表示。&
各类烃苯胺点比较：芳烃&环烷烃&烷烃
烃类的吸水性：芳烃&&烯烃&&环烷烃&&烷烃
1、汽油机对燃料的使用要求
&1）蒸发性：在所有工况下，具有足够的挥发性以形成可燃混合气。
10%馏出温度：反映了汽油中轻组分的多少，用来保证具有良好的启动性
50%馏出温度：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
90%馏出温度（t&90%）&和终馏点（或干点）：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。
蒸气压的大小表明汽油蒸发性的高低,&控制汽油在使用中不易产生气阻
2）抗爆性：燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象。
汽油在发动机中燃烧不正常时，会出现机身强烈震动的情况，并发出金属敲击声，同时发动机功率下降，排气管冒黑烟，严重时导致机件损坏的现象，称爆震燃烧，也叫敲缸。
汽油的抗爆性指标:&辛烷值&&我国车用汽油牌号用研究法辛烷值高低划分
辛烷值：芳烃&异构烯烃&异构烷烃&环烷烃&正构烯烃&正构烷烃
汽油的理想组分：异构烷烃
提高汽油辛烷值的方法:&加入抗爆剂,&调合,加工工艺(如催化重整)
3）安定性：储存安定性好，生成胶质的倾向小。
实际胶质mg/ml&&&&诱导期&min&&&&碘值gI/100g油品
生成胶质的倾向：二烯烃＞环烯烃＞链烯烃&
改善汽油安定性的方法:&精制除去不安定组分&&&&加入抗氧剂和金属钝化剂
4）腐蚀性：对发动机没有腐蚀作用。
评定指标：硫及含硫化合物&有机酸&水溶性酸碱
腐蚀试验（铜片试验&&博士试验）
5）洁净性：排出的污染物少。
车用汽油的发展方向：
高辛烷值&&&低硫乃至无硫&&低芳烃&&&低烯烃&&低蒸汽压
2、.柴油机的主要性能：
①.流动性&其低温流动性与其化学组成有关，其中正构烷烃的含量越高。则低温流动性越差。我国评定柴油流动性能的指标为凝点（或倾点）和冷滤点。
凝点是柴油质量中的一个重要指标，轻柴油的牌号就是按凝点划分的。
②.蒸发性能&&③.抗爆性（十六烷值CN），柴油的理想组分是烷烃、环烷烃
十六烷值：正构烷烃&异构烷烃&
烷烃&烯烃&环烷烃&芳烃
④.安定性、腐蚀性和洁净度
四行程的汽油机与柴油机工作循环基本一样,都有按进气、压缩、作功和排气四个行程
柴油机的燃烧过程：滞燃期（发火延迟期）、急燃期、缓燃期（主燃期）、后燃期
汽油发动机与柴油发动机的区别区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途
轻柴油用于高速柴油机，&1000转/分&&重柴油用于中低速柴油机，&1000转/分
3、喷气燃料的使用要求
重量热值：烷烃&环烷烃&芳烃&&&重量热值高，战斗机
体积热值：烷烃&环烷烃&芳烃&&&体积热值，&民航飞机
重量热值越大，耗油率越低；密度越大，飞机储备的热量越多，航程也越远
烟点&&燃料含芳烃量越多无烟火焰高度越小
腐蚀性&&不良成分：含硫化合物&&含氧化合物&&水分&&&特别指标：银片腐蚀
航煤的最理想组分：环烷烃
具有较高的重量热值和体积热值，燃速快，不易积炭，安定性好，润滑性能好，结晶点低
4.汽油机产生爆震的原因。
v&爆震原因:&①与发动机的结构和工作条件有关
压缩比与汽油质量不相适应，压缩比太大，压力和温度必然过高，形成很多过氧化物。&
②与燃料质量有关
&&&燃料易氧化，过氧化物不易分解，自燃点低。在压缩过程中，温度接近、达到或超过汽油的自燃点。
v&烃类易氧化顺序:&正构烷烃&环烷烃&烯烃&异构烷烃&芳烃;&&
v&&同类烃中,&大分子烃比小分子烃易氧化。&
5.为什么要限制喷气燃料（航空煤油）中的芳烃含量？
芳烃燃速慢、易生炭、安定性不好、水溶解度高(易吸水)，不是航煤的理想组分，应加以限制。6、汽油、柴油蒸发性要求的原因
汽油对蒸发性要求的原因：如果蒸发性太差，就不能全部汽化，启动与加速困难，燃烧不完全；蒸发性太好，则易在输油管中气化而造成气阻，供油不足甚至中断。
柴油对蒸发性要求的原因：馏分过轻，蒸发太快，不易氧化,自燃点高；馏分过重，蒸发太慢，太易氧化,自燃点低。
7、柴油的十六烷值是否越高越好？&P94
十六烷值不是越高越好!&使用十六烷值过高（如大于65）的柴油同样会形成黑烟，燃料消耗反而增加，这是因为燃料的着火滞燃期太短，自燃时还未与空气混合均匀，致使燃料燃烧不完全，部分烃类因热分解而形成带碳粒的黑烟；另外，太高还会减少燃料的来源。用十六烷值适当的柴油才合理。十六烷值在40~55之间最合适，&35滞燃期太长，&65滞燃期太短。
8、为何不能将柴油兑入汽油中作车用汽油使用？同时也不能将汽油兑在轻柴油中使用？
绝对不能。因为汽油和柴油发动机燃烧原理不同，汽油机为点火式，而柴油机为压燃式。前者所用汽油，馏份轻，易挥发，自燃点高，辛烷值高；而车用柴油馏份重，自燃点低，辛烷值低，十六烷值高，因而混合的汽、柴油既不能在汽油发动机中使用，也不能在柴油机中使用。若在汽油发动机中使用，辛烷值太低，极易产生爆震。馏份重，燃烧的沉积物和积炭太重。若在柴油机中用，自燃点高，十六烷值太低，不易压燃，易产生爆震，损坏发动机。
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。
都具有进气、压缩、做功、排气四个工作过程。(2分)
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。压燃式发动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。
&&&汽油机和柴油机虽然产生的爆震原因不一样，但产生的危害是一样的。即爆震会损坏气缸部件，缩短发动机寿命，燃料燃烧不完全，增加油耗量，发动机效率降低。
汽油理想组分：异构烷烃&&&&&&&&&柴油理想组分：烷烃、环烷烃。
10、为什么汽油机的压缩比不能设计太高，而柴油机的压缩比可以设计很高？
汽油机压缩的是可燃混合气，因为压缩比与汽油质量不相适应，压缩比太大，压力与温度过高。形成很多过氧化物，在压缩过程中，温度接近、达到或超过汽油的自燃点，可能会引起爆震。而柴油机压缩的是空气，压缩比设计不受燃料油性质的影响，可比汽油机高出许多。
11、汽油、轻柴油的商品牌号分别依据什么划分？
我国车用汽油的牌号按研究法辛烷值（RON）的大小划分。
柴油牌号以凝点和粘度高低来划分。
1）&轻柴油用于高速柴油机。按凝点分为10号、0&号、-10号、-20号、-35号、-50号六个牌号。
2）&重柴油用于中低速柴油机。按50&℃运动粘度(mm2/s&)分为10号、20号、30号三个牌号。
12、试简述车用汽油规格指标中为什么要控制蒸汽压及10%、50%、90%和干点温度。
v&蒸气压的大小表明汽油蒸发性的高低。
v&用来控制车用汽油不至于产生气阻。
v&汽油的蒸发性由其馏程和饱和蒸汽压来评定。
10%馏出温度。（t10）
1）&其高低反映了汽油中轻组分的多少。2）用来保证具有良好的启动性。
2）&发动机易于启动的最低大气温度的关系
&&&3）10%的馏出温度值越低，则表明汽油中低沸点组分越多、蒸发性越强、起动性越好，在低温下也具有足够的挥发性以形式可燃混合气而易于起动。若过低，则易于在输油管道汽化形成气泡而影响油品的正常输送，即产生气阻。
&&&4）汽油的饱和蒸汽压越大，蒸发性越强，发动机就容易冷起动，但产生气阻的倾向增大，蒸发损耗以及火灾危险性也越大。
50%馏出温度
1)大小反映汽油的平均汽化性；2)用来保证汽车的发动机加速性能、最大功率及爬坡能力。&
90%馏出温度
1)反映了汽油中重组分含量的多少。
干点（终馏点）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。
第四章&原油评价与原油加工方案
1.原油的分类：我国目前通常采用关键馏分特性，补充以硫含量的分类。
其分类通常为化学分类（特性因数K分类、关键馏分特性分类）和工业分类（硫含量、相对密度、氮含量、蜡含量、胶质含量）
2.特性因数K的分类方法：
石蜡基原油（K&12.1）；中间基原油（11.5&K&12.1）；环烷基原油（10.5&K&11.5）。
3.关键馏分特性分类标准:以原油的两个关键馏分的相对密度为分类标准。
第一关健馏分:&250~275℃(常压)。
第二关健馏分:&275~300℃(减压,40mmHg,&5.3kPa;&相当于常压395~425℃)&。
4.&熟悉大庆、胜利、大港、孤岛的分类
5、原油分类的目的是什么?
①常规评价：为一般炼油厂设计提供参数，或者作为各炼油厂进厂原油每半年或一季度原油评价的基本内容。
②综合评价：为石油化工型的综合性炼厂提供生产方案参数，内容较全面。
6.实沸点蒸馏&中百分比曲线的使用P126图4-1
7.原油含水量超过0.5%的情况下先脱水，再进行一般性质分析。
原油实沸点蒸馏时考察原油馏分组成的重要试验方法。
8.原油加工方向:&燃料型；燃料-润滑型；&燃料-化工型；&燃-润-化。&
大庆原油宜采用燃料-润滑型加工方案，胜利原油采用燃料型加工方案。
9.传统的&一脱四注&防腐措施主要针对低温操作，对高温效果不明显，
在较高温度下的腐蚀应用抑制腐蚀添加剂。
10.将大庆原油和胜利原油分类,并初步评价这两种原油所产汽油、柴油和润滑油的性质。
&1）大庆原油的归类&&&&&低硫石蜡基原油
&其产品的特点：(1)汽油的辛烷值低,抗爆性差;(2)柴油的十六烷值高,凝点较高,低温流动性差;&&&&&&&&&&&&&&&&(3)润滑油的粘温性能好.
2）胜利原油的归类&&&&&含硫中间基原油
其产品的特点：(1)汽油、煤油、柴油的性质不如大庆原油需精制;(2)油品的储存安定性差;
(3)润滑油的粘温性能差,所以一般不用胜利原油生产润滑油.
1、平衡汽化：混合液体加热并部分汽化后，汽液两相一直接触，达到一定程度时，两相才一次分离，此过程称为平衡汽化（一次汽化）。平衡汽化的逆过程平衡冷凝
2、简单蒸馏（又叫渐次汽化，包括恩氏蒸馏）：在一定的压力条件，给混合液加热，当温度升到泡点时，液体开始汽化，生成的蒸汽被引出并经冷凝冷却后收集起来，同时液体继续加热，继续生成蒸汽并被引出，这种蒸馏方式称为简单蒸馏。常用于浓缩物或粗油料分割
3、精馏过程两个前提：一&气、液相间的浓度差，是传质的推动力；二合理的温度梯度，是传热推动力。精馏过程能够进行的必须具备以下两个条件：一是精馏塔内必须有塔板或填料，它是是提供气液充分接触的场所；二是精馏塔内必须提供气、液相回流，是保证精馏过程传热传质的另一必要条件。
4、回流的作用是什么？
①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;
②取出塔内多余的热量,&维持全塔热平衡,&利于控制产品质量。
5、回流的分类：塔顶回流（冷回流、热回流），循环回流（塔顶、中段、塔底）
6、三种精馏曲线：平衡蒸发、恩氏蒸馏、实沸点蒸馏曲线的比较P142&图5-4、5
&&&恩氏蒸馏曲线：将馏出温度（气相温度）对馏出量（体积百分率）作图就得到恩氏蒸馏曲线；
实沸点蒸馏曲线：是以馏出温度为纵坐标，累计馏出质量分数为横坐标的曲线。
平衡汽化曲线：以汽化温度和对应的气化率作图就得到该曲线。
分离精确度：是相邻两个馏分中,&重馏分的初馏点减去轻馏分的终馏点。
三种蒸馏曲线比较：
曲线斜率：实&恩&平;&馏程(终馏点-初馏点)：实&恩&平;&分离精确度：实&恩&平。&
实沸点蒸馏分离精确度最好,&但在同一温度下汽化率最小。平衡汽化分离精确度最差,&但在同一温度下汽化率最大,&故广泛使用。平衡汽化数据最难得到,&恩氏蒸馏数据最易得到。
平衡汽化在实际生产中得到广泛的应用
对分离精确度没有严格要求的情况下，采用平衡汽化可以用较低的温度而得到较高的汽化率，从而不但可以减轻加热设备的负荷，而且也减轻或避免了油品因过热分解而引起降质和设备结焦。故这就是为什么平衡汽化的分离效果虽然最差却被大量采用的根本原因
7、汽液负荷分布的结论
①沿塔高自下而上,&每经过一个侧线抽出板,&液相负荷除由塔板温降所造成的少量增加外,&另有一突然增加量,&突增量约等于抽出量。
②侧线产品冷凝为液相的同时，需要同量的液相回流汽化带走冷凝热,&汽化量与冷凝量相等，所以侧线馏分的抽出不影响汽相负荷,&在流经抽出板时,&汽相负荷只是由于塔板温降所造成的少量增加，没有突增量。&
③侧线产品冷凝后需要同量的液相回流汽化带走冷凝热,&所以侧线产品的抽出不影响汽相负荷,&在流经产品抽出板时,&汽相负荷只是由于塔板温降所造成的少量增加,&没有突增量。
&④在塔顶第一、二板之间,&原油精馏塔的汽液负荷达到最高值,&越过塔顶第一板后,&汽液负荷均大幅度下降。
&⑤中段循环回流取走大量回流热,&在中段循环回流的上一块塔板,&回流热大为减少,&汽液负荷(回流)将大大减小。&
⑥在汽提段，由上而下，汽液相负荷愈来愈小。&
8、原油含盐含水的危害：
①增加能量消耗：水与油的汽化热分别为：水(100℃):&540kCal/kg，油:&70kCal/kg&；依其的汽化热可知，原油含水量多时,&会增加加热炉负荷和塔顶冷凝冷却负荷,&增加体积输送量,&使管路阻力增加,&泵送能耗大。盐溶于水不溶于油,&水汽化后,&盐沉积下来形成积垢,&使得管路阻力增大和换热器和加热炉炉管传热效率降低，严重时堵塞管路而被迫停工。
②干扰蒸馏塔的平衡操作：水的相对分子量相对比较小，当等质量时，依理想气体方程式可知，水蒸气占有的气体体积对于原油的成分而言就大很多，故原油含水量大,&塔内汽相负荷过大,&有可能造成冲塔,&破坏蒸馏过程。
③腐蚀设备：盐类水解生成腐蚀性很强的物质,&造成管路腐蚀、穿孔、漏油、火灾。比如氯化盐、硫化盐的水解生成HCl&、H2S，其与Fe&、FeS发生化学反应，从而金属不断被腐蚀。
④影响二次加工原料的质量：盐类留在油品中会影响油品质量,&二次加工时污染催化剂
9、脱水方法(沉降公式,&加破乳剂,&加热,&加高压电场;)
①化学方法(加破乳剂)
水和原油在乳化剂(表面活性物质)作用下形成乳状液,&水在原油中处于高度分散的乳化状态,水滴直径极(d)小,&不易沉降。加入破乳化剂,&破坏或减弱乳化剂分子形成的保护膜,&使水滴能聚集&,&水滴直径增大，加快水滴的沉降速度。(d&&&&&)。
加原油加热,&可以减小油的粘度(&&);使重度差增大(&w-&)&即T&─&&w&,&&&&─&(&w-&)&；还可以增加原油对乳化剂的溶解力,减弱或破坏乳化剂分子形成的保护膜。&
③电化学法即加高压电场。乳化剂分子形成的保护膜牢固,&单靠加破乳化剂和加热,&往往不能达到脱水要求,&为此,&需采用电场破乳。加电场前极性分子(水滴)杂乱,&加电场后极性分子定向排列;&在直流电场作用下,&带电负电何(极性)的小水滴会移动、碰撞或电场力将水滴拉长、破坏,&最后许多小水滴聚集成大水滴,&加速沉降。&或是在交流电场作用下,&水滴不断被吸引、排斥和振动,&使保护膜被破坏,&小水滴聚集成大水滴,&加速沉降。
在实际的原油脱盐脱水工艺中,&上述几种方法是同时进行的:&加破乳化剂,&加热,&然后到电脱盐罐加高压电场。
10、三段汽化的常减压蒸馏工艺流程：
9、腐蚀的机理：
第一，低温部位Hcl-H2S-H2O型腐蚀
第二，高温部位硫腐蚀
第三，高温部位环烷酸腐蚀
10、消除Hcl-H2S-H2O型腐蚀的措施：一脱三注
(1)原油电脱盐;&
(2)塔顶馏出线注氨,&
(3)塔顶馏出线注缓蚀剂,&
(4)塔顶馏出线注碱性水。
高温部位硫腐蚀的防腐措施
材料升级&系统腐蚀检测
高温部位环烷酸腐蚀的防腐措施
掺炼&碱中和&&材料升级&&缓蚀剂技术&&&腐蚀检测和预测技术
11、初馏塔作用
A、减少原油管路阻力，降低原油泵出口压力；B、减少常压炉的热负荷，降低装置能耗；C、平稳主常压塔的操作，使主-常塔免收水的影响；D、使腐蚀转移到初馏塔系统，减轻常压塔腐蚀，经济上合理；E、可获取含砷量低的重整原料。
12、常压塔有何特点？
答：A、常压塔为一复合塔；B、设有汽提塔和汽提段；C、全塔热平衡；D、恒分子回流的假定完全不适用。
13、、减压塔有何特征？
答：A、降低从汽化段到塔顶的流动压降；B、降低塔顶油气馏出管线的流动压降；C、减压塔塔底汽蒸汽用量比常压塔大；D、降低转油线的压降；E、缩短渣油在减压塔内的停留时间。
14、减压塔与常压塔比较有以下工艺特点。
(1)分离精确度要求不高,&组分间相对挥发度大(易分离);
&塔板数少：常(6~8),&减(3~4);&塔板压降小：常(3~5mmHg),&减(1~2mmHg)。
(2)汽化段压力低,&水蒸汽多,&汽体流量大,&塔径大;
压力:&减(&100mmHg)&&常(1500mmHg)&；&塔径(250万吨/年)：&减压塔(6.4m)&，常压塔(3.&8m)
(3)减压渣油温度高,&相对密度大,易结焦;
(4)减压下蒸馏,&液体表面易起泡沫;
(5)塔顶不出产品；
(6)&回流热大部分由中段回流取出
15、为什么减压塔上大下小？
因为温度高，减小塔径，可以提高流速，可以防止产品结焦。
16、实现减压的方法？
①注入大量的水蒸汽&&&&②用真空泵
17、试简述开设中段循环回流的优缺点。
循环回流如果设在精馏塔的中部，就称为中段循环回流。
优点：使塔内的汽、液相负荷沿塔高分布比较均匀；石油精馏塔沿塔高的温度梯度较大，从塔的中部取走的回流热的温位显然要比从塔顶取走的回流热温位高出许多，因而是价值更高的可利用热源。
缺点：中段循环回流上方塔板的回流比相应降低，塔板效率有所下降；中段循环回流的出入口之间要增设换热塔板，使塔板和塔高增大；相应地增设泵和换热器，工艺流程变得复杂些。
18、汽提塔有何作用？
答：汽提塔是利用气体通过液体时把液体中要提走的成分带走的装置。气提是一个物理过程，它采用一个气体介质破坏原气液两相平衡而建立一种新的气液平衡状态，使溶液中的某一组分由于分压降低而解吸出来，从而达到分离物质的目的。
侧线产品汽提的目的：脱除其中的低沸点组分，提高产品的闪点，改善分馏精确度。
常压塔塔底汽提的目的：降低塔底重油中350℃以前组分的含量，提高轻质油品的收率，同时也减轻了减压塔的负荷。
减压塔塔底汽提的目的：降低汽化段的油气分压，以尽可能提高减压塔的拔出率。
汽提塔还可以调整产品的闪点与馏程。
第六章&&&&催化裂化
1、催化裂化：催化裂化是在0.1～0.3MPa、500℃左右的温度及酸性催化剂作用下，重质原料油发生以裂解为主的一系列化学反应，转化为气体、汽油、柴油、油浆及焦炭的工艺过程。
2、催化裂化的原料和产品&&&烷烃、环烷烃易裂化，是理想原料
主要原料有：减压馏分油、蜡下油、焦化蜡油、常压重油等。减压馏分油和蜡下油含金属、残炭、沥青质、芳烃等较少，容易裂化，轻油收率高。焦化蜡油烯烃和芳烃较多，裂化转化率较低，生焦率较高。常压重油含大量胶质、沥青质和稠环芳烃，重金属、残炭及其它杂质含量高，难裂化，生焦率高。
衡量原料性质的指标
馏分范围窄比宽好,&但实际原料馏分都较宽
烷烃、环烷烃易裂化，是理想原料。芳烃难裂化，易生焦。烯类易裂化，也易生焦。
硫、氮含量
硫含量会影响裂化的转化率、产品选择性和产品质量。硫含量增加，转化率下降，汽油产率下降，气体产率增加。
氮：原料中的氮化合物，特别是碱性氮化合物能强烈地吸附在催化剂表面，中和酸性中心，使催化剂活性降低。
重金属含量（Ni、V、Cu、Na、Fe）
钠除了本身具有碱性使催化剂酸性中心减活外，更主要的是它与钒在高温下生成低熔点钒酸铝钠将破坏催化剂的晶格结构，使钒对催化剂的危害比镍还大。
重金属沉积在催化剂上，具有脱氢作用，使产品中氢气和焦炭产率增加。镍和钒毒害作用最大。
主要产品有：液化气、汽油、柴油、油浆等。液化气烯烃含量高，分离后可作为化工原料；汽油产率高，辛烷值高、质量好；柴油十六烷值低，安定性差，芳烃含量高，分离后可作化工原料；油浆稠环芳烃含量高，分离后可作橡胶溶剂油，可作焦化原料生产高质量石油焦。
3、催化裂化的化学反应
分解反应&&.异构化反应&&氢转移反应&&芳构化反应&&生焦反应&&&烷基化反应
汽油&ON&提高主要靠裂化和异构化反应
烷烃：主要发生分解反应分解成较小分子的烷烃和烯烃。多从中间的C－C键处断裂，分子越大越易断裂&&&位断裂
烯烃：主要反应也是分解反应，同时还有异构化，氢转移和芳构化反应&。
环烷烃：主要反应有分解、脱氢和异构化
芳香烃：芳环十分稳定，但芳环上的烷基侧链很容易断裂生成较小分子的烯烃；多环芳烃主要发生缩合反应。&&&&&&&&
氢转移反应：某烃分子上的氢脱下来后立即加到另一烯烃分子上使之饱和的反应称为氢转移反应。（特征反应反应速度不快，较低温、高活性催化剂有利。氢转移反应是汽油饱和度较高，催化剂失活的主要原因）
正碳离子：指缺少一对价电子的碳所形成的烃离子，或叫带正电荷的碳离子。
最初形成正碳离子的条件：有烯烃，有质子。原料中有烯烃，催化剂提供质子。
稳定性强弱&&叔正碳离子&仲正碳离子&伯正碳离子&&乙基正碳离子&甲基正碳离子&&
4、石油馏分的催化裂化反应有两方面的特点
（一）各种烃类之间的竞争吸附和对反应的阻滞作用(4分)
反应过程7步骤：
&&(1)原料分子自主气流中向催化剂扩散；
&&(2)接近催化剂的原料分子向微孔内表面扩散；
&&(3)靠近催化剂表面的原料分子被催化剂吸附；
&&(4)被吸附的分子在催化剂的作用下进行化学反应；
&&(5)生成的产品分子从催化剂上脱附下来；
&&(6)脱附下来的产品分子从微孔内向外扩散；
&&(7)产品分子从催化剂外表面再扩散到主气流中
各种烃类在催化剂表面的吸附能力大致为：稠环芳烃&稠环环烷烃&烯烃&单烷基侧链的单环芳烃&环烷烃&烷烃。在同一族烃类中，大分子的吸附能力比小分子的强。而各种烃类的化学反应速率快慢顺序大致为：烯烃&大分子单烷基侧链的单环芳烃&异构烷烃及环烷烃&小分子单烷基侧链的单环芳烃&正构烷烃&稠环芳烃。稠环芳烃，它的吸附能力强而化学反应速率却最低。催化裂化回炼油和油浆，其中含有较多的稠环芳烃不仅难裂化还易生焦，所以须选择合适的反应条件，如缩短反应时间以减少生焦，或温度低、反应时间长一些以提高裂化深度，这就是选择性催化裂化的原理。
（二）复杂的平行-顺序反应(4分)
实际生产中应适当控制二次反应。当生产中要求更多的原料转化成产品，以获取较高的轻质油收率时，则应限制原料转化率不要太高，使原料在一次反应后即将反应产物分馏。然后把反应产物中与原料馏程相近的中间馏分(回炼油)再送回反应器重新进行裂化。这种操作方式称为循环裂化。
5、催化裂化的几个基本概念：
转化率(质%)＝（100－未转化原料）/100ⅹ100％&
或：转化率=气体%+汽油%+焦炭%(+损失%)&
气体是指干气、液化气和损失三者之和。
单程转化率：是指总进料（包括新鲜原料和回炼油）一次通过反应器的转化率。&
总转化率：是指新鲜原料一次通过反应器的转化率。&
总转化率=(气体+汽油+焦炭)&100%/新鲜原料
单程转化率=(气体+汽油+焦炭)&100%/总进料
回炼比=回炼油量/新鲜原料量
&循环系数=总进料量/新鲜原料量
&=(新鲜原料量+回炼油量)/新鲜原料量
&=1+回炼比
催化剂藏量：在流化床催化裂化反应装置中，催化剂不断地在反应器和再生器之间循环。但是在任何时间，两器内部各自保持有一定的催化剂量。两器内经常维持的催化剂量称为藏量。&
催化碳&&&催化反应生成的焦炭中的碳。催化碳=总碳-附加碳-可汽提碳
6、催化裂化反应的热力学和动力学分析
热力学主要研究化学反应的方向、化学平衡和热效应
分解反应----吸热反应，氢转移、异构化、缩合反应----放热反应，而催化裂化主要是分解反应，所以是吸热反应
催化裂化反应的动力学主要研究化学反应的速率
催化剂活性&&反应温度&&&反应时间&&剂油比&&反应压力
反应温度对反应速度、产品分布、产品质量有极大影响。
剂油比大，单位催化剂上的积碳少，催化剂的活性下降得少，催化剂活性高，反应速度大。但剂油比大，可汽提碳多，也会影响焦炭产率
油气分压的增加意味着反应物浓度的提高，因而反应速度提高。反应压力提高生焦速度加快，焦炭产率增加。&
7、催化裂化催化剂
无定型硅酸铝：天然白土、合成硅酸铝
&&&结晶型硅酸盐：分子筛催化剂
无定型硅酸铝催化剂其必要活性组分SiO2、Al2O3、少量水
分子筛催化剂：又称沸石催化剂，指以分子筛为催化活性组分或主要活性组分之一的催化剂，工业上用量最大的是分子筛裂化催化剂，它属于固体酸催化剂。
8、催化裂化催化剂的物理性质
（一）密度
理解：真实密度、颗粒密度、堆积密度的概念，大小比较
（二）空隙率
（三）结构特性&&&孔隙率，孔体积,比表面积,孔径等
（四）筛分组成和机械强度
9、裂化催化剂的使用性质
（一）活性&&（二）选择性&&（三）稳定性&&（四）抗重金属污染能力
10、沸石分子筛的催化活性高于无定形硅酸铝可能的原因
①沸石分子筛的酸中心浓度较高。②沸石分子筛的微孔结构吸附能力强，导致在酸中心附近的反应物浓度较高。③沸石分子筛孔穴中的电场会使C－H键极化而促使正碳离子的生成和反应。
11、催化裂化催化剂的失活原因有哪些？
答：裂化催化剂的失活原因主要有三：一是高温或高温与水蒸气的作用，在高温，特别是有水蒸气存在条件下，裂化催化剂的表面结构发生变化，比表面积减小、孔容减小，分子筛的晶体结构破坏，导致催化剂的活性和选择性下降；二是裂化反应生焦，催化裂化反应生成的焦炭沉积在催化剂的表面上，覆盖催化剂上的活性中心，使催化剂的活性和选择性下降；三是毒物的毒害引起的失活。
12、分子筛催化剂的使用特性
分子筛催化剂对烷烃和环烷烃具有较高的裂化活性和选择性；分子筛催化剂对芳烃的裂化速度慢，选择性差；分子筛催化剂的氢转移活性高；分子筛催化剂的含碳量对催化剂的影响较大。
CO助燃剂：其作用是促进CO氧化成CO2，以减少污染，同时回收大量热量，可使再生温度提高，从而提高了烧焦速率并使再生剂的含碳量降低，提高了再生剂的活性和选择性，有利于提高轻质油收率，降低催化剂循环量。
碳堆积：供风不足&再生剂含炭升高&催化剂选择性变差&焦炭产率增加&烧焦更不完全.&&形成恶性循环,&炭越积越多&&炭堆积&.
二次燃烧：CO在稀相段、旋风分离器、集气室等处燃烧,&温度升高至750~900℃(烧坏设备).；再生温度高,&过剩O2太高时易发生二次燃烧；使用CO2助燃剂,&可彻底消除二次燃烧。
固体流态化：细小的固体颗粒被运动着的流体(气体或液体)所携带使之形成象流体一样能自由流动的状态，称为固体流态化，简称流态化或流化。
稀相输送：当流速增大至某一数值后，床层上界面消失，床层空隙率增大，所有颗粒都悬浮在气流中并被气流带走。这时气流中颗粒浓度降低，由密相转变为稀相，这种状态称为稀相输送。
密相输送：催化剂颗粒不被气体加速，而是在少量气体松动的流化状态下考静压头之差产生的推动力，来克服流动时的阻力。
13、裂化的过程中，偶尔H2产量多的原因？
重金属在催化剂上具有脱H的作用，故可能是金属的腐蚀厉害引起。
14、裂化的气体为什么含有C3、C4的气体多而含有少量的C1、C2？且裂化产物中含异构烃多？
依据正离子反应机理可知，由于正碳离子分解时不生成比C3、C4更小的正碳离子，而伯、仲正碳离子趋向于转化为更稳定的叔正碳离子，因此裂化产物中含异构烃多，裂化气中含C1、C2少，催化裂化条件下总会伴有热裂化反应，因此总
15、反应温度如何影响催化裂化的产品质量和产品分布？
当提高反应温度时，由于分解反应（产生烯烃）和芳构化反应的反应的反应速率常数比氢转移反应的大，因而前两类反应的速率提高得快，于是汽油的烯烃和芳烃含量有所增加，烷烃含量降低，汽油的辛烷值提高，柴油的十六烷值降低，残炭值和汽、柴油的胶质含量增加。&
16、&催化裂化反应温度为什么不宜过高？
答：提高反应温度则反应速率增大；活化能越高，反应速率增加得越快。当反应温度继续提高时，热裂化反应的速率提高得比较快；当反应温度继续提高&(例如到500℃以上)，热裂化反应渐趋重要。于是裂化产品中反映出热裂化反应产物的特征，例如气体中C1、C2增多，产品的不饱和度增大等。故催化裂化反应温度不宜过高。
17、简述催化剂汽提目的；
答：经反应后的催化剂会吸附有许多油气分子，如果带到再生器，其一会加重再生器烧焦负荷，其二白白浪费的反应生成的油气，产品收率降低。用蒸汽汽提的目的就是除去催化剂上吸附的油气。
18、工业上广泛采用的分子筛催化剂载体是低铝硅酸铝和高铝硅酸铝，也有的采用其他类型的载体。载体除了起稀释作用外，还具有什么作用？
答：载体除了起稀释作用外，还具有以下重要作用：
①提供足够的表面和孔道，使分子筛分散得更好，并利于油气扩散。
②载体自身提供一定活性，使大分子能进行一次裂化。
③在离子交换时，分子筛中的钠不可能完全被置换掉，而钠的存在会影响分子筛的稳定性。载体不仅可以容纳分子筛中末除去的钠，从而提高分子筛的稳定性，且还能增加催化剂的抗毒性能。
④在再生和反应时，载体起到热量贮存和传递的作用。
⑤适宜的载体可增强催化剂的机械强度。
⑥分子筛的价格较高，使用载体可降低催化剂的生产成本。
19、俩器、俩阀和三机分别指什么？
俩器：反应器和再生器&&&&&&&&&俩阀：单动滑阀和双动滑阀
三机：主风机、气压机和烟气轮机
20、催化剂再生的目的？
主要是想除去催化剂表面上的催化碳，从而恢复催化剂的活性。
21、当实际操作气速大于带出速度时，为什么还能维持聚式流化床层呢？
答：这可以从聚式流化床的运动得到说明。第一，聚式流化的颗粒不是单个运动，而是成团的运动，；第二，气体的大部分是以气泡形式通过，而在粒子连续相中气体并不多，因此气流在粒子连续相中的实际气速并不高，大约仍在临界流化速度和带出速度间波动；第三，带出的催化剂通过稀相重力沉降和旋风分离器仍可回到密相床层。所以催化裂化在很高的气流速度下操作，仍然可以维持流化床，只是空隙率很高，膨胀比很大。
22、烃类催化裂化是气&固非均相反应，其反应过程7步骤:
(1)原料分子自主气流中向催化剂扩散;(2)接近催化剂的原料分子向微孔内表面扩散;
(3)靠近催化剂表面的原料分子被催化剂吸附;(4)被吸附的分子在催化剂的作用下进行化学反应;(5)生成的产品分子从催化剂上脱附下来;(6)脱附下来的产品分子从微孔内向外扩散;
(7)产品分子从催化剂外表面再扩散到主气流中。反应过程可简化为：吸附&反应&脱附
23、催化装置各个系统的作用？
反应&再生系统的作业：提供反应的场所，使得催化剂的活性得到回复。
分馏系统作用：将反应产物分离为如下，富气、粗汽油、轻柴油、重柴油、回炼油、油浆。
吸收-稳定系统作用：就是利用吸收和精馏的方法富气和粗汽油分离成干气、液化气和蒸汽压合格的稳定汽油、
烟气能量回收系统：利用烟气的热能和压力能做功，驱动主风机以节约电能，甚至可以对外输出剩余的电力。
24、催化分馏塔工艺特点
①分馏塔下部有脱过热段。
进料是带有催化剂粉未的460℃以上的过热油气;&塔下部设脱过热段,&达到洗涤催化剂粉未和脱过热的作用
②产品容易分离；③全塔过剩热多。
登录IP：210.38.241.*
姓名：王明
发文：44 篇
登录：13 次
总结得还不错!顶顶!
登录IP：210.38.241.*}