石油煉制工程考試題目

1、1.石油煉制工業(yè)生產(chǎn) 汽油 、 煤油 、 柴油 等燃料與 三烯 和 三苯 等化學(xué)工業(yè)原料，是國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一。 2.石油的主要元素組成是 碳 和 氫 。3.石油主要由烴類和非烴類組成, 其中烴有： 烷烴 、 環(huán)烷烴 、 芳烴 ， 非烴類有含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、膠狀瀝青狀物質(zhì)4.石油中的含硫化合物給石油加工過程和石油產(chǎn)品質(zhì)量帶來的危害有： 腐蝕設(shè)備 、 影響產(chǎn)品質(zhì)量 、 污染環(huán)境 、 使催化劑中毒 。5. 初餾點： 在恩氏蒸餾中，流出第一滴油品時的氣相溫度 (1分)。6.同碳數(shù)各種烴類的特性因數(shù)大小順序為 烷烴 > 環(huán)烷烴> 芳烴 。7.油品的物理意義是 20的油品

2、密度與4水的密度之比。（1分）8.同一種原油,隨著沸點的升高，相對密度越來越 大 ；閃點越來越 高 ；燃點越來越 高 ；自燃點越來越 低 。 9.表示油品粘溫特性的指標是 粘度指數(shù) 、 粘度比 ；油品粘溫越好， 粘度指數(shù) 越高。10.石油餾分的熱焓與 溫度 、 壓力 、 特性因數(shù) 、 相對密度有關(guān)。11.汽油餾程的10%點代表 啟動 性能；50%點代表 加速 性能。12. 汽油的理想組分是 異構(gòu)烷烴 ;噴氣燃料較理想組分是 環(huán)烷烴 。13.按關(guān)鍵餾分特性分類,大慶原油屬于低硫石蠟基；勝利原油屬于含硫中間基 。14. 平衡汽化的分離精確度在三種蒸餾中是最低的，但在實際生產(chǎn)中往往被大量采用，這是因

3、為這不但可以減輕加熱設(shè)備的負荷，而且也減輕或避免了油品因過熱分解而引起降質(zhì)和設(shè)備結(jié)焦 。（1分）15. 催化裂化生產(chǎn)流程主要由反應(yīng)再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)、穩(wěn)定吸收系統(tǒng)以及煙氣能量系統(tǒng)等組成。16循環(huán)回流包括. 塔頂循環(huán) 、 中段循環(huán) 及塔底循環(huán)回流。17.催化裂化的主要反應(yīng)有： 裂化 、 異構(gòu)化 、 氫轉(zhuǎn)移 、 生焦 。18.煉油廠設(shè)備腐蝕的主要原因有：低溫部位HCl-H2S-H2O、高溫部位硫腐蝕、高溫部位環(huán)烷酸腐蝕。19.一脫三注是指： 脫鹽脫水 、 塔頂餾出線注胺 、 注堿性水 、 注緩蝕劑 二、概念題(每小題3分,共12分)1.催化碳答：催化反應(yīng)生成的焦炭中的碳。催化碳=總碳-附加碳-可汽

4、提碳2.什么是流態(tài)化 答：細小的固體顆粒被運動著的流體(氣體或液體)所攜帶使之形成象流體一樣能自由流動的狀態(tài)，稱為固體流態(tài)化，簡稱流態(tài)化或流化。3.碳堆積答：在再生器中，當供風(fēng)不足時，使再生劑含碳量升高，從而催化劑選擇性變差，導(dǎo)致焦炭產(chǎn)率增加，燒焦更不完全，形成惡性循環(huán)，使催化劑上的炭越積越多即碳堆積。4.焓值答：人為地規(guī)定某個狀態(tài)下的焓值為零，稱該狀態(tài)為基準狀態(tài)，而將物系從基準狀態(tài)變化到某狀態(tài)時發(fā)生的焓變稱為該物系在該狀態(tài)下的焓值。三、簡答題(共40分)1. 比較汽油機和柴油的工作過程，并從原因及危害闡述二者爆震的異同點。答：都具有進氣、壓縮、做功、排氣四個工作過程。(2分)汽油機產(chǎn)生爆震是

5、由于汽油機壓縮比與燃料質(zhì)量不相適應(yīng)，壓縮比過大 , 燃料太易氧化，生成過多的過氧化物，過氧化物又不易分解，使燃料自燃點過低，燃料自燃而形成多個燃燒中心，產(chǎn)生爆炸性燃燒，瞬間釋放出巨大的能量而產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。壓燃式發(fā)動機產(chǎn)生爆震是由于燃料自燃點高, 燃料不易氧化, 過氧化物生成量不足, 遲遲不能自燃(滯燃期太長), 以至噴入的燃料積聚過多, 自燃一開始, 這些燃料同時燃燒, 巨大能量瞬間釋放出來, 大大超過正常燃燒壓力, 引起爆震。(4分) 汽油機和柴油機雖然產(chǎn)生的爆震原因不一樣，但產(chǎn)生的危害是一樣的。即爆震會損壞氣缸部件，縮短發(fā)動機壽命，燃料燃燒不完全，增加油耗量，發(fā)動機效率降低。(2分)2.

6、為什么要對原油進行脫鹽脫水？答：增加能量消耗 水的汽化潛熱很大(2255kJ/kg)，若水與原油一起發(fā)生相變時，必然要消耗大量的燃料和冷卻水；干擾蒸餾塔的平穩(wěn)操作 水的分子量比油小得多，水汽化后使塔內(nèi)氣相負荷增大，含水量的波動必然會打亂塔內(nèi)的正常操作，輕則影響產(chǎn)品分離質(zhì)量，重則因水的“爆沸”而造成沖塔事故；腐蝕設(shè)備 氯化物，尤其是氯化鈣和氯化鎂，在加熱并有水存在時，可發(fā)生水解反應(yīng)放出HCl，后者在有液相水存在時即成鹽酸，造成蒸餾塔項部低溫部位的腐蝕；影響二次加工原料的質(zhì)量 原油中所含的鹽類在蒸餾之后會集中于減壓渣油中，會使二次加工的催化劑中毒。3. 根據(jù)石油餾分的催化裂化反應(yīng)特點，說明催化裂化

7、為什么有選擇性裂化和循環(huán)裂化。答：石油餾分的催化裂化反應(yīng)有兩方面的特點。（一）各種烴類之間的競爭吸附和對反應(yīng)的阻滯作用(4分)各種烴類在催化劑表面的吸附能力大致為：稠環(huán)芳烴>稠環(huán)環(huán)烷烴>烯烴>單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>環(huán)烷烴>烷烴。在同一族烴類中，大分子的吸附能力比小分子的強。而各種烴類的化學(xué)反應(yīng)速率快慢順序大致為：烯烴>大分子單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>異構(gòu)烷烴及環(huán)烷烴>小分子單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>正構(gòu)烷烴>稠環(huán)芳烴。稠環(huán)芳烴，它的吸附能力強而化學(xué)反應(yīng)速率卻最低。催化裂化回煉油和油漿，其中含有較多的稠環(huán)芳烴不僅難裂化還易生焦，所以須選擇合適的

8、反應(yīng)條件，如縮短反應(yīng)時間以減少生焦，或溫度低、反應(yīng)時間長一些以提高裂化深度，這就是選擇性催化裂化的原理。（二）復(fù)雜的平行-順序反應(yīng)(4分)實際生產(chǎn)中應(yīng)適當控制二次反應(yīng)。當生產(chǎn)中要求更多的原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，以獲取較高的輕質(zhì)油收率時，則應(yīng)限制原料轉(zhuǎn)化率不要太高，使原料在一次反應(yīng)后即將反應(yīng)產(chǎn)物分餾。然后把反應(yīng)產(chǎn)物中與原料餾程相近的中間餾分(回煉油)再送回反應(yīng)器重新進行裂化。這種操作方式稱為循環(huán)裂化。4. 催化裂化裝置的分餾塔有什么特點？答：催化裂化裝置的分餾塔的特點是：進料是帶有催化劑粉塵的過熱油氣，因此，分餾塔底設(shè)有脫過熱段，用經(jīng)過冷卻到280左右的循環(huán)油漿與反應(yīng)油氣經(jīng)過人字擋板逆流接觸，它的作用一

9、方面洗掉反應(yīng)油氣中攜帶的催化劑，避免堵塞塔盤，另一方面回收反應(yīng)油氣的過剩熱量，使油氣由過熱狀態(tài)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)以進行分餾。（2分）全塔的剩余熱量大而且產(chǎn)品的分離精確度要求比較容易滿足。因此一般設(shè)有多個循環(huán)回流：塔頂循環(huán)回流、一至兩個中段循環(huán)回流、油漿循環(huán)回流。（2分）盡量減小分餾系統(tǒng)壓降，提高富氣壓縮機的入口壓力。（2分）為減少塔板壓降，一般采用舌型塔板。為穩(wěn)定塔板壓降，回流控制產(chǎn)品質(zhì)量時，采用了固定流量，利用三通閥調(diào)節(jié)回流油溫度的控制方法，避免回流量波動對壓降的影響。為減少塔頂油氣管線和冷凝冷卻器的壓降，塔頂回流采用循環(huán)回流而不用冷回流。5. 為什么噴氣燃料中要限制芳烴的含量?答：（1）油品中芳

10、烴特別是雙環(huán)芳烴含量增高，噴氣燃料燃燒不完全，生成的炭粒增多，火燃的明亮度顯著增大，使燃料室接受輻射而超溫，故生成積炭的傾向顯著增大。（3分）（2）不同烴類的結(jié)晶點相差懸殊，相對分子質(zhì)量較大的正構(gòu)烷烴及某些芳香烴的結(jié)晶點較高，而環(huán)烷烴和烯烴的結(jié)晶點則較低；在同族烴中，結(jié)晶點大多隨其相對分子質(zhì)量的增大而升高。燃料中含有的水分在低溫下形成冰晶，也會造成過濾器堵塞、供油不暢等問題。在相同溫度下，芳香烴特別是苯對水的溶解度最高。因而從降低燃料對水的溶解度的角度來看，也需要限制芳香烴的含量。（3分）6. 減壓塔與常壓塔比較有以下工藝特點。答：(1)分離精確度要求不高, 組分間相對揮發(fā)度大;塔板數(shù)少（1分

11、）； (2)汽化段壓力低, 水蒸汽多, 汽體流量大, 塔徑大（1分）;（3）減壓渣油溫度高, 相對密度大,易結(jié)焦（1分）;（4）減壓下蒸餾, 液體表面易起泡沫（1分）;（5）塔頂不出產(chǎn)品（1分）；（6）回流熱大部分由中段回流取出（1分）。四、請繪出高低并列式提升管催化裂化反應(yīng)再生系統(tǒng)的流程圖并標出設(shè)備名稱和物流名稱。（10分）畫出流程5分，標出設(shè)備名稱和物流名稱5分。五、計算題(本題8分)如圖為某原油常壓蒸餾塔。原油處理量為375000kg/h。原油在汽化段汽化率為30%(重)；各線油品重量收率為：汽油5%，煤油7.5%，輕柴油7.5%，重柴油10%；塔底汽提水蒸汽為塔底重油的2%(重)。求：(1)、汽油、煤油、輕柴油、重柴油、塔底重油的流量。(kg/h)（4分）(2)、L1、L3流率(kg/h);V1、V2流率(kg/h)。（4分）第六題圖解:(1) 汽油= 375000×5%=18750 kg/h; （0.5分）煤油= 375000×7.5%=28125 kg/h;（0.5分）輕柴油= 375000×7.5%=28125 kg/h; （1分）重柴油= 375000×10%=37500 kg/h; （1分）塔底重油的流量=375000-18750-28125-28125-37500=262500 kg/h. （1分）(2) L3=3