1、石油的相对密度大约在 0.8至0.98间, 一般都小于 1.0 。石油组成相当复杂,有分子量很小的气态烃,也有分子量大1500至 2000的烃类。3.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8387,H占1114 。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。石油主要由烃类和非烃类组成, 其中烃有：烷烃、环烷烃、芳烃,非烃类有: 含硫、含氮、含氧化合物以及胶质、沥青质。非烃类的危害:影响产品的质量;腐蚀设备;污染环境;污染催化剂。4.油品的粘温
2、特性及其表示方法。油品粘温特性表示方法:（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: 粘度指数越高,油品粘度随温度变化越小,粘温性质越好。5.油品失去流动性的原因是什么？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。9.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。10%馏出温度其高低反映了汽油中轻组分的多少
3、,用来保证具有良好的启动性。50%馏出温度大小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。蒸气压的大小表明汽油蒸发性的高低。用来控制车用汽油不至于产生气阻。7.简述汽油发动机/柴油发动机的工作过程。进气压缩燃烧膨胀排气。8.汽油机产生爆震的原因。压缩比与汽油质量不相适应, 压缩比太大, 压力和温度过高, 形成很多过氧化物; 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。10.为什么要限制喷气燃料（
4、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。6.请总结归纳：1）温度对蒸气压、相对密度、粘度、比热、蒸发潜热、热焓有何影响？TP,d,粘度，比热，热焓化学组成对相对密度、粘度、凝点、闪点、自燃点、苯胺点、比热、蒸发潜热、热焓有何影响？同碳数各种烃类相对密度: 芳烃环烷烃烷烃 ；粘度：芳烃异构烷烃正构烷烃；凝点：烷烃环烷烃蒸发潜热：烷烃与环烷烃相近，芳香烃稍高；热焓：芳烃3）馏分组成对蒸气压、相对密度、粘度、凝点、闪点、自燃点、比热、蒸发潜热、热焓有何影响？油品越轻蒸气压越大；油品越重，密度越大；馏分越重，粘度越大；轻组分闪点和燃点低, 自燃
5、点高；同一类烃，分子量大则苯胺点高，但变化幅度不大；烃类的质量比热随相对分子质量升高而增大；油品越重，汽化热越小；轻馏分重馏分11.评定汽油安定性的指标有哪些？诱导期：在规定的加速氧化条件下，油品处于稳定状态所经历的时间周期。实际胶质：在规定条件下测得的发动机燃料的蒸发残留物。12.柴油的十六烷值是否越高越好？十六烷值不是越高越好.使用十六烷值过高的柴油会形成黑烟，燃料消耗增加，因为燃料的着火滞燃期太短自燃时未与空气混合均匀，使燃料燃烧不完全，部分烃类热分解成带碳粒黑烟，十六烷值过高还会减少燃料的来源。15.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？汽油机的压缩比功率,
6、能耗 。压缩比发生爆震,功率,能耗.柴油机的压缩比高,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。16.汽油、轻柴油的商品牌号分别依据什么划分？我国车用汽油牌号用研究法辛烷值高低划分。轻柴油牌号以凝点高低来划分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）大庆原油属低硫石蜡基原油.主要特点是含蜡量高、凝点高、沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低。直馏汽油馏分含量较少，辛烷值低:;直馏柴油的十六烷值高。350500馏分是生产润滑油的良好原料。减压渣油沥青质和胶质少而蜡含量较高，难以生产高质量沥青产品，可生产残渣润滑油。（2）胜利原油
7、属于含硫中间基原油。主要特点是密度较大、含硫较多、胶质沥青质含量较多。直馏汽油馏分含量较少，辛烷值高。直馏柴油的柴油指数较高、凝点不高。减压馏分油生产润滑油不够理想。减压渣油不宜生产润滑油，可生产沥青产品18.原油评价的内容有几种类型石油加工原油评价、油田原油评价、商品原油评价。石油加工原油评价分为：原油的一般性质评价；常规评价；综合评价汽提塔侧线汽提塔：相当于侧线产品的提馏段，在汽提塔底部吹入过热水蒸气以降低侧线产品的油气分压，使混入其中的较轻馏分汽化而返回常压塔。过热水蒸气用量为侧线产品的23%（m）。部分情况下采用再沸器。塔底汽提：在塔底吹入过热水蒸气使进料液相中的较轻组分汽化而返回精馏
8、段，达到提高常压塔拔出率和减压塔负荷的目的。过热水蒸气用量为塔底重油的24%（m）。不可能采用再沸器。硅铝催化剂有裂化活性是因为它具有酸性, 能提供质子。酸性是催化剂活性来源。催化剂酸性取决于化学组成和结构。 种类 无定型硅酸铝：天然白土、合成硅酸铝 结晶型硅酸盐：分子筛催化剂催化剂基本单元结构是AlO4（铝氧）四面体和SiO4（硅氧）四面体，四面体连接为大正碳裂化催化剂的失活1、水热失活 高温、水蒸气的作用2、结焦失活 催化焦 附加焦 可汽提焦污染焦 3、毒物引起的失活（中毒）金属：镍、钒、铁、铜、钠等碱性含氮化合物正碳离子：碳原子外围缺少一对电子，形成带正电的离子。烯烃的双键中有一个键被断
9、开同时加上一个质子（H+），加在含氢多的碳原子一边，使含氢少的另一个碳原子缺少一对电子而成为正碳离子。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。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汽提的目的：除去待生催化剂携带的油气。如果不汽提， 则：（1）损失大量油气 （2）增加再生器的负荷2、汽提方法在反应器沉降器下段设汽提段，通入适量的水蒸汽，与催化剂逆流接触，将催化剂携带的油气置换出来。稠油的加工方案稠油的特点是密度和粘度大、胶质及沥青质含量高、凝点低，多数稠油的硫含量较高，其渣油的残炭值高、重金属含量高精馏过程的实质是什么？是不平衡的气液两相，经热交
10、换，气相多次部分冷凝与液相多次部分汽化相结合的过程，使气相中轻组分和液相中重组分都得到提浓，最后达到预期的分离效果。为了使精馏过程能够进行，必须具备什么条件？前提;（1）温度梯度;（2）浓度梯度;条件;（1）塔内必须有塔板或填料，提供汽液相充分接触的场所。（2）塔内提供气、液相回流，保证精馏过程传热、传质。回流回流的作用 ：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；取出塔内多余的热量，维持全塔热平衡，利于控制产品质量。回流方式 ：（1）塔顶冷回流与热回流将塔顶蒸汽冷凝冷却为过冷液体，将其中一部分在塔顶送回塔内作回流，称塔顶冷回流。L0=Q1/（h1-h2） 将塔
11、顶蒸汽冷凝为饱和液体，将其中一部分在塔顶送回塔内作回流，称塔顶热回流。23.24.试简述开设初馏塔的好处。（我国主要原油的轻组分含量并不高，为什么有的常减压蒸馏装置还要设置初馏塔？（1）降低管路阻力, 原油泵出口压降下降; （2）平稳主常压塔操作;（3）减轻主常压塔的设备腐蚀（H2O, H2S, HCl.在初馏塔蒸出）;（4）减轻常压塔、常压炉负荷（减压塔、减压炉负荷没有减轻）。（5）得到含砷量低的重整原料（200PPb） 缺点: 流程复杂, 投资增加, 操作费增加。25.试简述开设中段循环回流的优缺点。优点：使塔内气液相负荷沿塔高分布均匀。缺点：中段循环回流上方塔板上的回流比相应降低，使塔板
12、效率下降，中段循环回流的出入口见要增设换热塔板使塔板数和塔高增大；使工艺流程变复杂。26.试写出催化裂化的主要原料和产品?原料：馏分油（直馏减压馏分油，焦化蜡油）和渣油（减压渣油，脱沥青油，常压渣油）产品：气体（H2、H2S和C1C4等组分）、液体（汽油，柴油，重柴油（回炼油） 油浆） 和焦炭27.简述催化裂化的化学反应的种类。A分解反应、B异构化反应：分子量不变只改变分子结构称异构化反应. （1）骨架异构;（2）双键位移异（3）几何异构构;C.氢转移反应：某烃分子上的氢脱下加到另一烯烃分子上使之饱和的反应称为氢转移反应.D芳构化反应E.叠合反应：烯烃与烯烃合成大分子烯烃, 最终生焦炭.F烷基
13、化反应30.说明旋风分离器气固分离的原理。入口线速20m/s左右, 气流高速旋转使所夹带的催化剂颗粒产生离心力, 甩向器壁而与气体分开.31.双动滑阀起什么作用?控制再生器压力或再生器与反应器的压差，以保持两器平衡。32.从馏分油催化裂化平行顺序反应方面简述反应深度对汽油产率的影响。汽油的产率在开始一段时间内增大，但经过一最高点后则下降，因为达到一定的反应深度后，再加深反应，汽油就进一步分解成更轻馏分（气体）的速率高于汽油的生成速率。34.催化剂最大颗粒的带出速度约为0.59m/s, 而某催化裂化再生器密相流化床的气体线速度为1.2m/s, 试解释为什么还能维持正常操作?聚式流化的颗粒不是单个
14、运动，面是成团运动；气体大部分是以气泡形式通过，粒子相中气体速度并不高；带出的粒子在稀相段重力沉降和旋风分离又回到密相床层。 35.与常规的馏分油催化裂化相比，掺炼减压渣油的重油催化裂化在原料性质上有何特点？这些特点可能导致什么后果？应采取哪些相应的措施加以解决？原料油特点: S、O、N化合物含量高，粘度大，密度大,沸点高，残炭值高，重金属含量高渣油催化裂化特点焦炭产率高.再生器烧焦负荷很大；装置热量过剩。金属污染催化剂严重. 干气、氢气产率增大；催化剂耗量大。产品含硫含氮量高措施:选择适合渣油催化裂化的催化剂采用合理的操作条件和相应的技术措施加强原料油的雾化和气化；增加提升管水蒸汽用量；高温
15、短接触时间反应；反应产物与催化剂快速分离；排油浆；再生器取热。一次反应后即将产物分馏。然后把反应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，所以催化裂化有循环裂化。37.操作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。四. 简答题（每小题4分, 共20分）2.简述流化床的形成和转化;流化床形成和转化为三个阶段：当流体速度较低时为固定床阶段，此
16、时床层压力降与流速成正比；当流体速度大于某一数值（临界流化速度）而小于某一数值（带出速度）时，固体微粒便流化起来，此为流化阶段，床层压力降与流体速度无关而基本保持不变。当流体速度大于某一数值（带出速度）时，固体微粒便被流体带出床层，此为带出阶段，床层压力降随流体速度增大而下降。3.简述无定型硅铝催化剂和分子筛催化剂的活性来源.无定型硅铝催化剂具有酸性，能给原料提供氢持子使之成为正碳离子。分子筛催化剂的活性来源是：多价阳离子对水分子的极化加强，提高了持子酸浓度；多价阳离子在分子筛晶格中不对称分布产生很强的静电场，对被只附的烃分子起极化作用使之进行正碳离子反应。4. 再生器的稀相段直径为什么要比密
17、相段大？。因为密相段的气体流速较大，携带较多催化剂颗粒，由于稀相段直径较大，气体流速会减慢，使大部分催化剂沉降下来，回到密相段，维持密相床的正常流化。为什么要对原油进行脱盐脱水2.答：增加能量消耗 干扰蒸馏塔的平稳操作 腐蚀设备 影响二次加工原料的质量 催化裂化装置的分馏塔有什么特点4.答：催化裂化装置的分馏塔的特点是：进料是带有催化剂粉尘的过热油气，因此，分馏塔底设有脱过热段，用经过冷却到280左右的循环油浆与反应油气经过人字挡板逆流接触，它的作用一方面洗掉反应油气中携带的催化剂，避免堵塞塔盘，另一方面回收反应油气的过剩热量，使油气由过热状态变为饱和状态以进行分馏。（2分）全塔的剩余热量大而
18、且产品的分离精确度要求比较容易满足。因此一般设有多个循环回流：塔顶循环回流、一至两个中段循环回流、油浆循环回流。尽量减小分馏系统压降，提高富气压缩机的入口压力。为减少塔板压降，一般采用舌型塔板。为稳定塔板压降，回流控制产品质量时，采用了固定流量，利用三通阀调节回流油温度的控制方法，避免回流量波动对压降的影响。为减少塔顶油气管线和冷凝冷却器的压降，塔顶回流采用循环回流而不用冷回流。减压塔与常压塔比较有以下工艺特点6. 答：（1）分离精确度要求不高, 组分间相对挥发度大;塔板数少（1分）； （2）汽化段压力低, 水蒸汽多, 汽体流量大, 塔径大（1分）;（3）减压渣油温度高, 相对密度大,易结焦（
19、1分）;（4）减压下蒸馏, 液体表面易起泡沫（1分）;（5）塔顶不出产品（1分）；（6）回流热大部分由中段回流取出（1分）。原油分类的目的是什么？分类的方法有哪些？目的：为了选择合理的原油加工方案，预测产品的种类、产率和质量分类方法：工业分类法，化学分类法：特性因数分类法、关键馏分类法2原油评价的目的是什么？评价的类型有几种？不同性质的 原油应采用不同的加工方法以生产适当产品，使原油得到合理利用类型：原油性质分析 简单分析 常规分析 综合分析3原油综合评价包括哪些内容？（1）原油的一般性质分析 （2）原油馏分组成和窄馏分性质（3）直馏产品的切割与分析（4）汽油、煤油、柴油和重整、裂解、催化裂化
20、原料的组成分析（5）润滑油、石蜡和地蜡含量及其性质分析（6）测定原油的平衡汽化数据，作出平衡汽化产率与湿度关系曲线4什么叫实沸点蒸馏及平衡蒸发？实沸点蒸馏是用来考察石油馏分组成的实验方法；平衡蒸发是平衡汽化产率与温度关系曲线达到稳定时5什么叫原油的性质曲线？它有什么特性？它是如何绘制的？有何用途？原油中化性质曲线表示了窄馏分的性质随温度升高或累计馏出百分数增大的变化趋势通在绘制原油性质曲线时，假定得到的窄馏分性质表示该窄馏分馏出一半时的性质，以馏出温度为纵坐标，以累计馏出质量分数为横坐标坐图6简述目前炼厂对原油有几种加工方案？简述你所了解的炼油厂是属于哪种类型的？画出加工方案的流程框图。燃料型
21、加工方案、燃料-润滑型加工方案、燃料-化工型加工方案7从加工角度分析，大庆和胜利原油有哪些主要特点？分别可采用何种加工方案？大庆原油的主要特点是含蜡量高、凝固点高、沥青质低、重金属含量低、硫含量低，可选择燃料-润滑型加工方案；胜利原油的主要特点是含硫中间基原油，硫含量在1%左右，可选择燃料型加工方案 3何谓“过汽化度”？它有何作用?其数值范围为多少？为什么要尽量降低“过汽化度？ 在实际设计和操作中，为了常压塔精馏段最低一个侧线以下的几层塔板上有足够的液相回流以保证最低侧线产品的质量，原料油进塔后的汽化率应比塔上部各种产品总收率略高一些，高出的部分称为过汽化度作用：侧线产品质量能够得到保证从而提
22、高产品产率范围：2%4% 在精馏塔精馏段中，为何越往塔顶内回流量及蒸汽量均越大？因为原油的精馏段除了采用了塔顶回流还通常设置12个中段循环回流因而越往塔顶回流量和蒸汽量会越大 6中段循环回流有何作用？为什么在油品分馏塔上经常采用，而在一般化工厂精馏塔上并不使用?在保证产品分离效果的前提下，取走精馏塔中多余的热量，这些热量因温位较高，因而是价值很高的可利用热源原油常减压蒸馏的类型有哪几种？ 什么叫原油的汽化段数？ 增加汽化段数的优缺点是什么？润滑油型，燃料型；原油经过加热汽化的次数称为汽化段数；原油常减压蒸馏中采用初馏塔的原因是什么？ 设置初馏塔有什么优缺点？ 初馏塔是否都需要开侧线？ 为什么？
23、（1）原油的轻馏分含量较多 （2）原油脱水效果更好 （3）原油中含有砷量 （4）原油的含硫量和含盐量（2）减压塔有何特征?（1）降低从汽化段到塔顶的流动压降（2）降低塔顶油气流出管线的流动压降（3）减压塔塔底汽提蒸汽用量比常压塔大 为什么说石油馏分的催化裂化反应是平行顺序反应？石油馏分进行催化裂化反应时，原料向几个方向进行反应，中间产物又可继续反应，从反应工程观点看，这种反应属于平行顺序反应。分子筛催化剂的担体是什么？它的作用是什么？担体通常采用无定型硅酸铝、白土等具有裂化活性的物质；担体除了起居性组分稀释作用外，还起到对分子筛的分散作用，增强催化剂强度作用及提高经济效益。什么叫剂油比？它的大
24、小对催化裂化反应有什么影响？剂油比是单位时间内进入反应器的催化剂量（即催化剂循环量与总进料量之比。提高剂油比，则催化剂上积炭少，催化剂活性下降小，转化率增加，但催化剂循环量过高将降低再生效果。 催化裂化反应再生系统的影响因素有哪些？压力、温度、剂油比、原料的性质、空速和反应时间、再生催化剂含碳量、回炼比催化裂化的分馏塔与常压分馏塔相比有何异同点？（1）过热油气进料 （2）由于全塔剩余热量多，催化裂化产品的分馏精确度要求也不高，因此设置4个循环回流分段取热 （3）塔顶采用循环回流，而不用冷回流什么叫回炼油？为什么要使用回炼操作？分子筛催化剂为什么不用大回炼比？沸点范围与原料相当的那一部分称为回炼
25、油；因为使用回炼操作可降低单程转化率，也是增加柴油产量的一项措施硫1、含硫化合物的危害 腐蚀设备 污染环境 影响二次加工过程（如使催化剂中毒） 影响油品质量2、存在形态 硫化氢H2S、硫醇RSH、硫醚RSR 二硫化物RSSR、噻酚类3、分类（活性硫与非活性硫） 酸性含硫化合物：H2S，RSH 中性含硫化合物：RSR ，RSSR 热稳定性较高的含硫化合物：噻酚、四氢噻酚为什么催化裂化产物中少C1、C2，多C3、C4？正碳离子分解时不生成C3、C4的更小正碳离子。思考2：为什么催化裂化产物中多异构烃？伯、仲正碳离子稳定性差，易转化为叔正碳离子。思考3：为什么催化裂化产物中多烯烃？伯正碳离子易转为仲
26、正碳离子，放出H+形成烯烃。催化裂化反应七个步骤：外扩散：反应物分子向Cat.表面扩散；内扩散：反应物分子向Cat.内部扩散；吸附：反应物分子被Cat.内表面吸咐；表面反应：Cat.内表面上发生化学反应；脱附：反应产物分子从Cat.内表面脱附；反应产物分子由孔穴向外扩散；反应产物分子扩散到主气流中。稠环芳烃对催化裂化过程的影响稠环芳烃最易被吸附而反应速度最慢。反应深度对产品产率的分配有重要影响随反应时间，转化深度，最终产物气体和焦炭产率会；而汽柴油等中间产物产率开始时，随后再。思考1：为什么有这些变化规律？因为达到一定反应深度后，再加深反应，中间产物将会进一步分解成更轻馏分，其分解速度生成速度
27、。称初次反应产物再继续反应为二次反应。二次反应对产品的产率和质量的影响？ 有利方面：烯烃再异构化生成辛烷值更高的异构烃，或环烷烃进行氢转移反应而生成稳定的烷烃和芳烃。 不利方面：烯烃裂化为干气，丙烯、丁烯由H转移而饱和，烯烃与高分子芳烃缩合生成焦碳。流化床反应器的优缺点 气固混合搅拌强烈，传质传热快，床层温度较均匀； 具有流动性，便于输送、便于实现连续化和自动化； 气固接触面积大，30005000m2/m3。 气泡长大，产生气节、沟流等，气固接触不充分，转化率只有5070%； 由于返混，增加二次反应，气体和焦炭产率增加，轻质油产率降低； 由于返混，降低了再生反应速度和再生器效率； 催化剂带出量大； 粒子间及粒子与设备间强烈磨擦。在垂直管输送中, 固体颗粒速度总比气体速度低些, 称滑落现象流化床的类型散式流化、聚式流化为什工业流化床线速大大高于最大颗粒带出线速度还能维持流化床？1聚式流化床的颗粒不是单个运动，而是成团运动；2气体大部分是以气泡形式通过，粒子相中气体速度并不高3带出的粒子通过稀段重力沉降和旋风分离又回到密相床层。再生器的稀相段直径为什么要比密相段大？作图题标出下图的设备名称和各物流名称。（10分）1再生器稀相段;2反应器稀相段;3提升管反应器;4加
