石油煉制基本工藝習題集

石油煉制基本工藝習題集×9．從分子結(jié)構上來看，石蠟和微晶蠟沒有本質(zhì)區(qū)分?！炼羁疹}1．石油中元素以碳、氫元素為主。依據(jù)沸點差異可將原油切割成若干餾分，20__～350℃餾分油稱為柴油餾分(中間餾分)，>500℃餾分油稱為減壓渣油。原油直餾餾分是指石油經(jīng)過直接蒸餾得到餾分，其中關鍵含有烷烴、環(huán)烷烴、芳烴烴類和含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物非烴類，原油及其直餾餾分中通常不含有不飽和烴烴。2．石油中含硫化合物依據(jù)其化學活性可劃分為活性硫化物和非活性硫化物。3．常溫下為固態(tài)烴類在石油中通常處于溶解狀態(tài)，隨溫度降低會結(jié)晶并從石油中分離出來，工業(yè)上將分離得到固態(tài)烴稱為蠟。4．石油餾分結(jié)構族組成概念中，三個基礎結(jié)構單元是烷基、環(huán)烷基和芳香基。5．石油中非烴化合物關鍵有含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物和膠狀瀝青狀物質(zhì)。6．石油中環(huán)烷酸在250-400℃餾分中含量最高。7．石油中元素以碳和氫元素為主，原油和直餾餾分油中通常不含不飽和烴。8．原油相對密度通常介于0.8-0.98g/cm3。9．做族組成份析時，通常將渣油分成飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。10．膠質(zhì)在原油中形成真溶液，瀝青質(zhì)在原油中形成膠體溶液。三．簡答題1．和國外原油相比較，中國原油有哪些關鍵特點？答：①相對密度（d204）>0.86，屬較重原油；②凝點(CP)高，含蠟量高；③含硫量較低④含氮量偏高，大部分原油N>0.3描述石油餾分烴類組成方法有哪些？各有什么特點？描述石油烴類組成關鍵有三種表示方法：單體烴組成、族組成和結(jié)構族組成，這三種方法各有其適用對象和不足。單體烴組成可用于正確描述石油餾分中每一個烴類存在是否及其含量，但其只能應用于對輕質(zhì)石油餾分分析^p和描述。族組成可用于描述石油餾分中不一樣族烴類組成及含量，不能正確描述不一樣烴類含量及組成，且對于部分結(jié)構組成比較復雜烴類無法進行族劃分。結(jié)構族組成是將整個石油餾分（即多種烴分子混合物）視為一個平均分子，把該平均分子看作是由烷基側(cè)鏈、環(huán)烷環(huán)和芳香環(huán)三種結(jié)構單元組成，其平均分子結(jié)構可用CA、CN、CP、RT、RN、RA六個結(jié)構參數(shù)表示，但結(jié)構族組成表示法僅適于確定高沸點餾分和渣油中上述三種結(jié)構單元含量，并未考慮其結(jié)合方法。所以，石油餾分組成不管有多么復雜，全部能夠用結(jié)構族組成表示法描述其大致結(jié)構。什么叫石油餾分？什么叫分餾？什么叫直餾餾分？將石油進行分餾，取得一定沸點范圍分餾餾出物稱為石油餾分。分餾就是依據(jù)各組分沸點差異，將石油切割成若干個餾分。石油經(jīng)過直接蒸餾得到餾分叫直餾餾分。含硫化合物對石油加工及產(chǎn)品應用有哪些影響？答：含硫化合物含有腐蝕性，在加工使用過程中可腐蝕設備；含硫化合物排放到環(huán)境中可環(huán)境污染；含硫化合物存在可影響產(chǎn)品儲存安定性；含硫化合物影響燃料燃燒性能；二次加工過程中，硫可使催化劑中毒簡述多種非烴化合物在石油中分布規(guī)律。答：石油中環(huán)烷酸關鍵分布在250～400℃餾分中，其它非烴化合物通常伴隨石油餾分沸點升高，含量增加，絕大多數(shù)集中在減壓渣油中。第三章石油及油品物理性質(zhì)一．判定對錯。1．石油餾分沸程就是平均沸點?！?．石油餾分比重指數(shù)（API0）大，表示其密度小?！?．石油餾分特征因數(shù)大，表示其烷烴含量高?！?．石油餾分粘度指數(shù)大，表示其粘度大?！?．餾分油及油蒸汽粘度均隨溫度升高而減小?！?．輕質(zhì)油品蒸汽壓大，故其閃點、燃點低，自燃點也低?！?．石油餾分蒸汽壓不僅和溫度相關，還和汽化率相關。√8．石油餾分分子質(zhì)量是指其中各組分分子質(zhì)量之和?！?．對同一輕質(zhì)油品，其濁點、結(jié)晶點和冰點關系為濁點>結(jié)晶點>冰點?！?0．分子量大小相近烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，粘度最高是烷烴?！?1．粘度大油品其粘溫性能好。×12．同一油品雷德蒸汽壓通常比真實蒸汽壓要大?！?3．特征因數(shù)、粘重常數(shù)、相關指數(shù)、特征參數(shù)全部能夠表征油品化學組成。√二．填空題1．通常伴隨沸點升高，石油餾分密度增大，粘度增大，蒸氣壓減小，凝點增大，非烴化合物含量增大。(填增大或減小)2．表示油品蒸發(fā)性能指標有餾程和蒸氣壓。3．分子量大小相近烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，苯胺點最高是烷烴，粘溫性能最好是烷烴。4．油品在低溫下失去流動性原因關鍵有粘溫凝固和結(jié)構凝固兩種情況。5．碳原子數(shù)相同不一樣烴類，它們相對密度大小是有差異，相對密度大小次序為芳香烴〉環(huán)烷烴〉烷烴，據(jù)此，不一樣基屬原油相對密度大小次序為環(huán)烷基〉中間基〉石蠟基。6．油品粘溫性質(zhì)是指油品粘度隨溫度改變性質(zhì)，油品粘度指數(shù)高，其粘溫性質(zhì)好。7．反應油品安全性能指標是閃點。8．溫度升高，粘度降低；壓力升高，粘度增大。9．伴隨油品沸程增加，其閃點增大，燃點增大，自燃點降低。三．名詞解釋1．油品粘溫性質(zhì)：油品粘溫性質(zhì)是指油品粘度隨溫度改變性質(zhì)，油品粘度指數(shù)高，其粘溫性質(zhì)好。特征因數(shù)：自燃點：在要求條件下油品在沒有火焰時，自發(fā)著火溫度，用℃表示。餾程：初餾點到終餾點這一溫度范圍稱為餾程或沸程。5．對比狀態(tài)：四．計算題1．已知A、B兩種潤滑油基礎油恩氏粘度分別為2.50E、9.00E，現(xiàn)將A、B兩油品按體積百分數(shù)55和45混合，求混合粘度。若欲得到混合粘度為6.00E潤滑油餾分油，則A、B兩種潤滑油基礎油應按什么百分比混合？1．混合油品粘度約為3.70E。A油混合百分比約為25。2．已知：大慶原油145～330℃餾分d420=0.8043，恩氏蒸餾數(shù)據(jù)以下：餾出體積01030507090100餾出溫度℃174.5197.5221.0249.5274.5299.0313.0請計算該餾分比重指數(shù)、體積平均沸點、分子平均沸點、特征因數(shù)、平均分子量和在50℃常壓下粘度（注意：當試驗提供恩氏蒸餾餾出溫度>246℃時，要作裂化校正，用校正后溫度進行計算）。2．解法見書本中各概念定義第四章石油產(chǎn)品質(zhì)量要求一．判定對錯。1．自燃點低柴油抗爆性好，而自燃點低汽油抗爆性較差?！?．異構烷烴是汽油理想組分，同時也是航空煤油理想組分?！?．直餾汽油、柴油抗爆性優(yōu)于催化裂化汽油及柴油抗爆性?！?．柴油中正構烷烴越多，其十六烷值越低，凝點越高?！?．汽油和柴油全部以表示其抗爆性能指標為牌號?！?．航空煤油理想組分是體積熱值較大芳香烴?！?．發(fā)動機壓縮比越大，其熱功效率越高。√8．汽油機爆震發(fā)生于燃燒做功沖程前期，而柴油機爆震發(fā)生于燃燒做功沖程后期?！?．汽油機壓縮比比柴油機大?！炼羁疹}1．汽油以質(zhì)量指標辛烷值劃分牌號，它表示汽油抗爆性能，柴油以質(zhì)量指標凝點劃分牌號，它表示柴油低溫性能。2．汽油理想組分是高度分支異構烷烴，柴油理想組分是帶烷基或二烷基異構烷烴，航空煤油理想組分是帶側(cè)鏈環(huán)烷烴和異構烷烴。3．測定汽油辛烷值用到兩種標準物質(zhì)是異辛烷(2,3,4-三甲基戊烷)和正庚烷。4．從工作原理上劃分，汽油機屬于點燃式內(nèi)燃機，而柴油機屬于壓燃式內(nèi)燃機，所以，柴油機要求其燃料自燃點要低。5．汽油餾程10餾出溫度偏低，則汽油在使用中易產(chǎn)生氣阻。6．汽油機和柴油機工作四個沖程分別是：進氣沖程、壓縮沖程、燃燒做功沖程、排氣沖程。7．汽油蒸發(fā)性能用餾程和蒸汽壓兩個指標來表征。8．衡量柴油燃燒性能指標有霧化性能，蒸發(fā)性能和抗爆性能。9．柴油燃燒過程包含滯燃期，急燃期，緩燃期和后燃期四個時期。10．各類烴辛烷值隨分子量增大而減小，各類烴十六烷值隨分子量增大而增大。11．烷烴，環(huán)烷烴和芳烴中，質(zhì)量熱值最大是烷烴，體積熱值增大是芳香烴。三．簡答題1．汽油機和柴油機一個工作過程有哪多個沖程組成？汽油機和柴油機工作過程有哪些不一樣？答：汽油機和柴油機全部有四個沖程：進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣沖程。不一樣之處有兩點：①柴油機壓縮只是空氣，壓縮比能夠更大；②汽油機電火花點燃→點燃式發(fā)動機；柴油機自燃→壓燃式發(fā)動機2．要求汽油10、50、90點餾出溫度，是為了確保汽油哪些方面性質(zhì)？(3分)答：①要求汽油10點餾出溫度是為了確保汽油含有良好開啟性；②要求汽油50點餾出溫度是為了確保汽油餾分組成份布均勻性，使發(fā)動機含有良好加速性和平穩(wěn)性，確保其最大功率和爬坡能力；③90點餾出溫度表示汽油在氣缸中蒸發(fā)完全程度。3．從燃料燃燒角度分析^p汽油機和柴油機產(chǎn)生爆震原因。二者本質(zhì)區(qū)分是什么？答：汽油機爆震是因為汽油自燃點低，在火焰未抵達前發(fā)生區(qū)域自燃，同時形成多個燃燒中心；柴油機爆震是因為柴油自燃點過高，使得滯燃期長，燃料積累過多造成。二者本質(zhì)區(qū)分是因為汽油機和柴油機工作原理不一樣而造成對自燃點要求不一樣造成。4．辛烷值測定方法有多個？提升辛烷值方法有哪些？答：馬達法辛烷值和研究法辛烷值、道路法提升辛烷值方法有：加辛烷值添加劑；采取優(yōu)異加工工藝；合理調(diào)合；摻入高辛烷值組分第五章原油評價一．判定對錯。1．根據(jù)中國原油分類方法分類，大慶原油屬于含硫中間基原油?！?．特征因數(shù)大油品，芳香烴類含量較高?！?．中比曲線可適適用于全部石油餾分。×4．伴隨渣油KH增大，其殘?zhí)亢拷档停柡头趾吭龃?，膠質(zhì)含量降低。√二．填空題1．中國原油分類采取關鍵餾分特征分類法和含硫量相結(jié)合方法，按此法分類大慶原油屬于低硫石蠟基原油，勝利原油屬于含硫中間基原油。2．特征化參數(shù)能夠反應渣油二次加工性能，渣油特征化參數(shù)越大，二次加工性能越好。三．簡答題1．簡述原油關鍵化學分類法。答：原油分類方法關鍵有特征因數(shù)分類法和關鍵餾分特征分類法兩種。特征因數(shù)分類法是以特征因數(shù)K為依據(jù)對原油進行分類。其分類標準是：K>12.1為石蠟基原油；11.5恩氏蒸餾>平衡汽化。8．經(jīng)過常減壓蒸餾，石油可按沸點范圍依次切割為汽油餾分，煤柴油餾分，減壓渣油餾分和減壓蠟油。9．在一定溫度和壓力下，欲提升原油在汽化段汽化率，則汽提蒸汽用量應提升；在一樣操作條件下，要想提升油品氣化率，水蒸汽用量需提升。10．塔頂溫度為塔頂油氣分壓下產(chǎn)品露點溫度，各側(cè)線抽出板溫度為側(cè)線板油氣分壓下產(chǎn)品泡點溫度。11．減壓蒸餾關鍵設備是減壓蒸餾塔和抽真空系統(tǒng)。12．柴油側(cè)線抽出部位防腐應關鍵預防環(huán)烷酸引發(fā)腐蝕。四．簡答題1．試述石油餾分之間分餾正確度表示方法。答：對二元或多元物系，分餾正確度能夠用塔頂和塔底產(chǎn)物中某一組分含量來表示，但對于石油精餾塔中相鄰兩個餾分之間分餾正確度，則通常見該兩個餾分餾分組成或蒸餾曲線(通常是恩氏蒸餾曲線)相互關系來表示。倘若較重餾分初餾點高于較輕餾分終餾點，則兩餾分之間有“脫空”，稱兩個餾分之間有一定“間隙”，間隙越大，表示分餾正確度越高；倘若較重餾分初餾點低于較輕餾分終餾點，則稱兩個餾分之間有“重合”，重合越大，表示分餾正確度越差。2．石油常壓精餾塔為何設汽提塔，而燃料型減壓塔卻不需要？答：①常壓精餾塔是一個復合塔，各產(chǎn)品之間只有精餾段而沒有提餾段，各側(cè)線產(chǎn)品之中肯定會含有相當數(shù)量輕組分，這么不僅影響本側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量，而且降低了較輕餾分產(chǎn)率。所以，通常在常壓精餾塔外部設汽提塔，向汽提塔內(nèi)通入少許過熱水蒸氣以降低塔內(nèi)油氣分壓，使混入產(chǎn)品中較輕餾分汽化而返回常壓塔。②燃料型減壓塔側(cè)線產(chǎn)品對閃點沒有要求，所以能夠不設側(cè)線汽提塔。3．在哪多個情況下，常減壓裝置需要設初餾塔？答：常減壓裝置是否采取初餾塔應依據(jù)具體條件對相關原因進行綜合分析^p后決定，其中原油性質(zhì)是關鍵原因?？赡茉斐刹扇〕躔s塔原因有：①原油含砷量過高；②原油輕餾分含量較多；③原油脫水效果較差；④原油含硫量和含鹽量較高。4．除了塔頂冷回流外，石油精餾塔還可采取那些回流方法？在什么情況下設塔頂循環(huán)回流？答：(1).除了塔頂冷回流，石油精餾塔還有塔頂油氣二級冷凝冷卻、塔頂循環(huán)回流和中段循環(huán)回流。(2).石油精餾塔在以下情況時常設有塔頂循環(huán)回流：①塔頂回流熱較大，考慮回收這部分熱量以降低能耗；②塔頂餾出物含有較多不凝氣；③要求盡可能降低塔頂餾出物線及冷凝冷卻系統(tǒng)流動壓降，以確保塔頂壓力不致過高(如催化裂化分餾塔)，或確保塔內(nèi)有盡可能高真空度(如減壓蒸餾塔)。5．簡明敘述三種蒸餾方法不一樣。答：閃蒸—平衡氣化（即一次氣化）。特點：閃蒸能使混合物得到一定程度分離，氣相產(chǎn)物中含較多低沸點輕組分，液相產(chǎn)物中含較多高沸點重組分。但因?qū)倨胶鈿饣^程，在平衡狀態(tài)下，混合物中全部組分全部同時存在于氣、液兩相中，所以閃蒸只是一個粗略分離過程。簡單蒸餾——漸次氣化。特點：從本質(zhì)上看，簡單蒸餾是由無窮數(shù)次平衡氣化所組成，所以其分離效果要優(yōu)于閃蒸，但因簡單蒸餾基礎沒有精餾作用，所以分離精度仍不算高。精餾。精餾依據(jù)：依據(jù)混合物中各組分沸點或蒸汽壓或相對揮發(fā)度不一樣，將混合物加以分離。精餾特點：含有氣液分離必需條件，將數(shù)次氣化和數(shù)次冷凝巧妙地結(jié)合起來，使混合物得以正確分離。6．石油常壓精餾塔工藝特點有哪些？答：歸納為七個方面：原料和產(chǎn)品均為復雜混合物，產(chǎn)品質(zhì)量由質(zhì)量指標控制，而不是純度；產(chǎn)品多于2個，用復雜塔替換多塔系統(tǒng)；設置汽提段和側(cè)線汽提塔（確保側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量），用過熱水蒸氣替換塔底再沸器；蒸餾所需熱量基礎靠進料帶入；塔進料要有適量過氣化率（度）；回流比取決于全塔熱平