石油化工(习题答案)Word格式文档下载.doc
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三大合成材料:
1-塑料2-橡胶3-纤维
原油含盐含水的危害:
1-增加能量消耗2-干扰蒸馏塔的平稳工作3-腐蚀设备4-影响二次加工原料的质量
精馏过程的实质:
就是迫使混合物中的气、液两相在塔中做逆向流动,利用混合液中各组分具有不同的挥发度,在相互接触过程中,液相中的轻组分转入气相,而气相中的重组分则逐渐进入液相,从而实现液体混合物的分离。
热加工工艺:
1-减粘裂化2-延迟焦化3-高温裂解
二次加工是为了改善产品质量。
催化裂解的条件下,原料中的各种烃类进行着错综复杂的反应,不仅有大分子裂化成小分子的分解反应,也有小分子生成大分子的缩合反应,同时还进行着异构化、氢转移、芳构化等反应,在这些反应中,分解反应是最主要的。
石油馏分也进行分解、异构化、氢转移、芳构化等反应。
催化裂解装置一般由1-反应再生系统2-分馏系统3-吸收稳定系统4-再生烟气能量回收系统组成。
再生器的作用是使空气烧去催化剂上面的积炭,是催化剂恢复活性。
分馏系统的作用:
冷却油气、提高分离精度、减小分馏系统的压降,提高富气压缩机的入口压力。
吸收稳定系统的作用:
利用吸收和精馏的方法将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。
催化重整就是一种双功能催化剂,其中铂构成脱氢活性中心,促进脱氢、加氢反应:
而酸性载体提供酸性中心,促进裂化、异构化等正碳离子反应。
催化重整工艺流程:
1-原料处理过程2-重整反应过程3-抽提过程4-分离过程
加氢精制催化剂需要加氢和氢解双功能性。
1石油化学工业由哪几部分组成?
按加工与用途划分,石化工业可分为石油炼制工业体系和石油化工体系。
P1
主要石油炼制、有机化工原料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维和化肥等几个部分组成。
2、简述石油化学工业在国民经济中的作用。
由石油和天然气出发,生产出一系列石油产品及石油化工中间体、塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂、涂料、农药、染料、医药等与国计民生密切相关的重要产品。
P3
3、“三大合成”、“三苯”、“三烯”各指的是什么?
(塑料、纤维、橡胶;
p43;
苯、甲苯、二甲苯;
乙烯、丙烯和丁二烯)
4、石油的一般性质如何?
(颜色:
绝大多数为黑色;
相对密度:
大多数介于0.8~0.98之间;
气味:
特殊气味;
流动性:
流动或半流动的粘稠液体。
)P6
5、组成石油的主要元素有哪些?
(
1)碳和氢:
占96~99%碳:
83~87%氢:
11~14%氢碳比H/C
2)硫、氧、氮:
S,O,N
3)微量元素:
金属元素:
Pb,K,Na,Ca,Fe,Ni,V,…
非金属元素:
Si,P,Cl,I,…)
6、石油中有哪些烃类化合物?
(烷烃:
分子通式为CnH2n+2;
环烷烃:
分子通式为CnH2n;
芳烃:
单环芳烃分子通式为CnH2n-6)P7
7、石油中非烃化合物有哪些?
对石油加工及石油产品有何危害?
P8
(C、H+S/O/N(/+其它)以胶质、沥青质形式存在
含硫化合物含氧化合物含氮化合物微量元素
危害:
① 腐蚀设备②污染环境③影响二次加工过程(如使催化剂中毒)④影响油品质量(安定性差,易生胶))
8、概念:
蒸气压、馏程、密度与相对密度、凝点、闪点、自燃点
?
(蒸气压:
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。
物理意义:
表示液体在一定温度下的汽化能力。
馏程(沸程):
初馏点到终馏点这一温度范围称为油品的沸程。
密度:
单位体积的物质具有的质量。
ρ=m/V (单位:
g/cm3,kg/m3)
凝点:
试样在规定条件下冷却至停止移动时的最高温度。
即油品失去流动性的最高温度称为凝点。
闪点:
在规定条件下,加热油品所逸出的蒸气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,以℃表示。
燃点:
在规定条件下,当火焰靠近油品表面的油气和空气混合物时即会着火并持续燃烧至规定时间所需的最低温废,以℃表示。
自燃点:
在规定条件下,油品在没有火焰时,自发着火的温度,以℃表示。
)
9、石油产品分哪六大类?
(1F(燃料),2L(润滑剂),3S(溶剂和化工原料)4B(石油沥青)5W(石油蜡)6C(石油焦))
10、简述四冲程汽油机/柴油机的工作过程。
(略)
汽油机与柴油机最大的区别在与引燃的方式以四冲程的发动机为例:
四冲程发动机的工作过程:
四冲程发动机是活塞往复四个行程完成一个工作循环,包括进气、压缩、作功、排气四个过程。
四行程柴油机和汽油机一样经历进气、压缩、作功、排气的过程。
但与汽油机的不同之处在于:
汽油机是点燃,柴油机是压燃。
所以在汽油车上火花塞这个东西就是用来点燃汽缸中油气混和气的.
11、汽油馏程、蒸气压指标的含义及其使用意义是什么?
p13(
馏程:
指标含义:
t90%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。
使用意义:
用来控制汽油的蒸发完全性及燃烧完全性。
蒸气压
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。
12、什么是汽油的抗爆性?
评定指标有哪些?
P12
抗爆性:
汽油在发动机内燃烧时防止产生爆震的能力。
汽油的抗爆性指标:
辛烷值(ON).辛烷值越高,抗爆性越好。
规定:
异辛烷ON=100正庚烷ON=0)
13、柴油的抗爆性用什么指标来评定?
(柴油抗爆性能的评定指标—CN
.十六烷值,CN):
代表柴油在发动机中发火性能的一个约定量。
14、我国车用汽油、柴油、石蜡商品牌号的划分依据是什么?
(可能是22页)
轻柴油按凝点划分,重柴油按运动粘度。
汽油的牌号按其RON的大小来划分。
15、石油沥青针入度、延度、软化点指标的使用意义是什么?
针入度:
表明石油沥青的硬度,针入度越小表明沥青越稠硬。
延度:
表示在应力作用下的稠性和流动性,也表示拉伸到断裂前的伸展能力。
软化点:
表明石油沥青的耐热性能。
16、简述润滑油的作用。
P30
降低摩擦。
减少磨损。
冷却降温、防止腐蚀
17、原油加工方案有哪几个类型?
()
燃料型
主要产品是用作燃料的石油产品。
除了生产部分重油燃料油外,减压馏分油和减压渣油通过各种轻质化过程转化为各种轻质燃料。
燃料—润滑油型
除了生产用作燃料的石油产品外,部分或大部分减压馏分油和减压渣油还被用于生产各种润滑油产品。
燃料—化工型
除了生产燃料产品外,还生产化工原料及化工产品,例如某些烯烃、芳烃、聚合物的单体等。
这种加工方案体现了充分合理利用石油资源的要求,也是提高炼厂经济效益的重要途径,是石油加工的发展方向。
综合型
18、精馏过程的实质是什么?
(答案来自网上)
精馏过程的实质就是迫使混合物的气、液两相在塔体中作逆向流动,利用混合液中各组分具有不同的挥发度,在相互接触的过程中,液相中的轻组分转入气相,而气相中的重组分则逐渐进入液相,从而实现液体混合物的分离。
19、简述实现精馏的两个必要条件。
实现精馏的必要条件:
①精馏塔内必须要有塔板或填料,它是提供气液充分接触的场所。
②精馏塔内提供气、液相回流,是保证精馏过程传热传质的另一必要条件。
20、原油中含盐含水对石油加工过程有哪些危害?
(为什么要进行预处理?
)P48
①增加能量消耗
②干扰蒸馏塔的平稳操作
③腐蚀设备
④影响二次加工原料的质量
21、简述原油蒸馏(初馏塔、常压蒸馏、减压蒸馏)的作用。
(答案不确定)p55
(1)初馏塔的作用
1)可得到含砷量较低的重整原料
2)分出部分轻馏分,减轻常压系统的负荷
3)原油脱水效果不好时,可避免原油含水对常压系统操作的影响
4)可减轻原油含硫和含盐对常压系统的腐蚀
此外,可减少轻质馏分损失、适应原油性质变动、提高现有装置处理能力。
(2)原油常压蒸馏塔的工艺特征
1)采用复合塔代替多塔系统
2)汽提塔和汽提段
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2~3%(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2~4%(m)。
不可能采用再沸器。
常压塔没有真正的提馏段,故不是完全精馏塔。
3)全塔热平衡
4)恒分子回流的假定完全不适用
(3)减压蒸馏塔的工艺特征
作用:
拔出减压馏分油(350~550℃)作为裂化原料或润滑油料
生产任务不同:
润滑油型和燃料型
操作目的:
避免分解,提高真空度以提高拔出率
22、常减压蒸馏装置设备的腐蚀分几种?
常用的防腐措施有哪些?
P66-70
(三)蒸馏设备的腐蚀及其防腐措施
1)低温部位HCl-H2S-H2O型腐蚀
工艺防腐措施是:
“一脱三注”。
1)原油电脱盐脱水
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
2)高温部位硫腐蚀
防腐措施:
主要是材质升级和系统腐蚀检测
3)高温部位环烷酸腐蚀
防腐措施1)掺炼2)碱中和3)材质升级
4)缓蚀剂技术5)腐蚀监测及预测技术
23、为什么要对石油进行二次加工?
目的:
1)重油、渣油轻质化生产汽油、煤油、柴油等燃料油品,2)改善直馏油品的质量
24、简述减粘裂化主要目的。
降低渣油粘度,减少调和用稀释油并产生合适的重质燃料油。
25、延迟焦化的主要目的及其产物是什么?
(不确定的答案)
含盐量高的渣油作为延迟焦化的原料时,加热炉管内因盐垢而结焦,产物石油焦也会因灰分含量高而降低等级。
26、试写出催化裂化的主要原料和产品?
催化裂化装置的原料:
重质馏分油,主要是直馏减压馏分油,焦化重馏分油;
还有减压渣油、脱沥青的减压渣油、加氢处理重油等
催化裂化的产品特点:
气体、汽油、柴油、焦炭
27、简述催化裂化过程的主要化学反应的种类。
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
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。
28、催化裂化装置由哪几系统组成?
各个系统的作用是什么?
P77-83
催化裂化装置一般由三或四个部分组成
反应再生系统分馏系统吸收稳定系统再生烟气的能量回收系统
29、简述石油产品加氢精制的目的。
加氢处理的目的在于脱除油品中的硫、氮、氧及金属等杂质,同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和,从而改善原料的品质和产品的使用性能。
加氢裂化的目的在于将大分子裂化为小分子以提高轻质油收率,同时还除去一些杂质。
其特点是轻质油收率高,产品饱和度高,杂质含量少。
30、加氢裂化催化剂的双功能指的是什么?
...加氢裂化催化剂是由金属加氢组分和酸性担体组成的双功能催化剂
31、简述催化重整的生产目的。
目的:
催化重整是生产高辛烷值汽油及轻芳烃(苯、甲苯、二甲苯,简称BTX)的重要石油加工过程,同时也生产相当数量的副产氢气
32、催化重整过程中的主要化学反应类型有哪些?
p90
1.六员环的脱氢反应
2.五员环烷烃的异构脱氢反应
3.直链烷烃的异构化反应
4.烷烃的环化脱氢反应
5.加氢裂化反应
6.芳烃脱烷基反应
7.烯烃的饱和反应
8.积炭反应
33、重整催化剂的双功能由什么组分来实现?
P96-97
重整催化剂必须具有两种催化功能。
即:
金属催化功能,酸性功能
重整催化剂是由金属组分、酸性组分和担体三部分组成的
34、重整原料预处理的目的是什么?
馏分合格及杂质含量合乎原料要求
35、以生产芳烃为目的的重整装置由哪四部分构成?
原料预处理重整反应芳烃抽提和分离部分
36、固定床重整过程中为什么要采用多个反应器串联、中间加热的形式?
为得到较高的重整平衡转化率和保持较快的反应速率,就必须维持合适的反应温度。
在反应过程中不断补充能量。
37、简述乙烯生产在石油化工中的地位。
乙烯是用途最广泛的基本有机原料,可以生产出成千上万种化学品。
以乙烯的生产为核心带动了基本有机化工原料的生产。
乙烯装置在炼化一体化中已经成为关系全局的龙头和核心,世界各国均以乙烯产量作为衡量各国石油化工生产水平的标志。
38、乙烯生产装置由哪些基本单元构成?
P152
管式裂解炉为石油烃进行热裂解反应提供场所,是乙烯装置的核心。
急冷+预分馏系统1)将裂解气迅速急冷,以中止化学反应,产生高温过热蒸汽,并回收巨大热量。
2)通过预分馏将反应后的裂解气与裂解汽油等较重液体烃分离。
压缩-净化-干燥系统1)对裂解气进行净化,采用吸收、吸附或化学反应的方法脱除裂解气中水分、酸性气(CO2、H2S)、一氧化碳、炔烃等杂质。
2)通过裂解气干燥器,除去其中的水分,干燥后的净化裂解气送往气体分离系统。
压缩制冷系统为裂解气净化、干燥和分离等系统的制冷提供合理的工作环境,即为除去杂质和达到分离创造必要的低温条件。
气体分离系统实现净化裂解气的分离,以获取最终产物乙烯、丙烯及副产物。
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