石油炼制第二章到第六章的总结

化工07-2班石油炼制第二章到第六

章的总结

(请老师帮我们选出考试的范围，用一个符号标出，例如如下的“&”，也恳请老师给我们修正，有遗漏就帮我们添加上去，呵呵，程老师辛苦你啦哦，再发回来，我再发给同学们，

当然也会发给一班的同学一起用。)

第二章 石油及其产品的组成和性质

1、& 馏程:初馏点到终馏终点这一温度范围称油品沸程。 2、& 初馏点: 蒸馏中流出第一滴油品时的气相温度。 3、终馏点: 蒸馏终了时的最高气相温度(干点)。 4、馏分: 在某一温度范围内蒸出的馏出物。 5、馏分组成: 蒸馏温度与馏出量(体)之间的关系

6、蒸汽压: 在某温度下，液体与其液面上的蒸汽呈平衡状态，蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压

7、& 相对密度: 油品的密度与标准温度下水的密度之比。(4℃,15.6℃); 或:油品的质量与标准温度下同体积水的质量之比。

8、& 特性因数：特性因数是表示烃类和石油馏分化学性质的一个重要参数。特性因数反映了石油馏分化学组成的特性,特性因数的顺序：烷烃>环烷烃>芳香烃 烷烃（P）:≥12 ；环烷烃（N）:11～12 ；芳烃（A）: 10～11 9、平均分子量：油品的分子量是油品各组分分子量的平均值。

10、粘度: 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。

11、动力粘度：两液体层相距1cm,其面积各为1cm2, 相对移动速度为1cm/s, 这时产生的阻力称为动力粘度。

12、运动粘度：流体的动力粘度与同温同压下该流体的密度之比。

13、恩氏粘度：在某温度下, 在恩氏粘度计中流出200ml油品所需的时间与在

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20℃流出同体积蒸馏水所需时间之比。

14、& 粘温特性: 油品粘度随温度变化的性质称为粘温特性。

15、临界温度：当温度高至某一温度时,无论加多大压力,也不能把气体变为液体;这个温度称为临界温度;

16、临界压力：临界温度相应的蒸汽压称为临界压力。

17、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。 18、蒸发潜热：单位物质(kg或kmol)由液体汽化为汽体所需要的热量称为蒸发潜热。也称汽化潜热。

19、& 热焓(H)：将1Kg油品由某基准温度(常以-17.8℃, 即0F为基准)加热到某温度时, 所需的热量称为热焓。

20.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。

21.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。 22.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。 23.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

24.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.

25、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。 26、倾点:在规定条件下被冷却的试样能流动的最低温度。 27、冰点：油品被冷却时所形成的蜡结晶消失一瞬间的温度。

28、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。

29、自燃点：在规定条件下．油品在没有火焰时，即能自发着火的最低温度，以℃表示。

30、苯胺点：油品与等体积苯胺达到临界溶解的温度 31.石油：主要是碳氢化合物组成的复杂化合物、 32.简述石油的一般性状。

石油从外观看来是一种暗色的,从褐色以至黑色的流动和半流动的粘稠液体。石

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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。

33.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。

34.烃类组成表达方法：A、单体烃组成 B、族组成 C、结果族组成 35、石油酸：石油中酸性含氧化合物。 36.要掌握的公式

T体=（T10+T30+T50+T70+T90）/5

恩氏蒸馏曲线的斜率S=(T90-T10)/(90-10)

斜率体系了馏分沸程的宽窄，馏分越宽斜率越大。 37.油品的粘温特性表示方法。

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。

38.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。 39.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？

T↑→P↑,d↓,粘度↓，比热↑，热焓↑

2)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、

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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：环烷烃>芳烃>异构烷烃>正构烷烃；凝点：自燃点:烷烃<环烷烃<芳烃；苯胺点、闪点、比热：烷烃>环烷烃>芳烃；蒸发潜热：烷烃与环烷烃相近，芳香烃稍高；热焓：烷烃>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；热焓：轻馏分＞重馏分

40、要掌握的计算题：P28例2-3.

41.要掌握的图：A、P29的图2-9 B、P62的图2-34.

第三章 石油产品

1.简述汽油发动机/柴油发动机的工作过程。 四个工作过程: 进气→压缩→燃烧膨胀→排气。

2.压缩比 : 它是指气缸发动机总容积与燃烧室容积之比。进气中包含了空气与可燃性气体（汽油）。

3.车用汽油的主要性能：蒸发性、抗爆性、安定性、腐蚀性。

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。

4.抗爆性：汽油在发动机内燃烧时防止产生爆震的能力称为抗爆性，是汽油最重要的质量指标之一。评价汽油抗爆性的指标称为辛烷值（称ON），汽油的辛烷值越高，抗爆性愈好。

5.汽油抗爆性与化学组成的关系：在相同碳数下，各种烃类氧化顺序为正构烷烃>环烷烃>异构烷烃>芳烃;同类烃中，大分子烃比小分子烃易氧化。总趋势是：链越长越氧化，抗爆性越差;支链越短越多、异构程度越高氧化性差，抗爆性越好。

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汽油的理想组分是异构烷烃。 6.辛烷值

车用汽油辛烷值的测定方法主要有两种，即马达法与研究法。所测得的辛烷值分别称为马达法辛烷值（MON）和研究法辛烷值（RON）。我国车用汽油的牌号一般按其RON的大小来划分，例如90号汽油即汽油的RON=90。

& 辛烷值：常以标准异辛烷值规定为

100，正庚烷的辛烷值规定为零，这两种

标准燃料以不同的体积比混合起来，可得到各种不同的抗震性等级的混合液，在发动机工作相同条件下，与待测燃料进行对比。抗震性与样品相等的混合液中所含异辛烷百分数，即为该样品的辛烷值。

提高ON的方法：A.加入抗暴挤 B.调合 C.催化重整工艺 7.汽油的安定性影响因素：面的催化作用、照、与空气接触程度。

8.柴油机的点燃方式：柴油机不是利用点火式使气体燃烧，而是自燃做功，推动活塞下行而产生动力。

9.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。 10.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。 ④.安定性、腐蚀性和洁净度

以上的四点也是柴油的质量指标，其意义为：其为柴油的分类与炼制提供依据，为柴油的选用提供了数据理论基础，也为对柴油的评价提供标准尺寸。 11.喷漆燃料（航空煤油）

1）涡轮发动机的工作过程：进气、压缩、燃烧、排气（注意做功在排气）。 2）喷漆发动机对燃料的要求：

A.良好的燃烧性能 B.适当的蒸发性 C.较高的热值和密度 D.良好的安定性 E.良好的低温性 F.无腐蚀性 G.良好的洁净性 I.较小的起电性和着火危险性 J.适当的润滑性

燃料结论如下：环烷烃具有较高的重量热值和体积热值，燃速快，不易生炭，安

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定性好，润滑性能好，结晶点低，是航煤的理想组分。高度分支的异构烷烃也是良好的航煤组分。正构烷烃结晶点高，不是航煤的理想组分。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。 3)喷漆燃料的主要性能：

A.燃烧性能：其指标有热值、密度、烟点、辉光值、萘系芳烃含量等。 烟点：又称无烟火焰高度，是指在规定条件下，试样在标准灯具中燃烧时，产生无烟火焰的最大高度，单位为毫米。

喷漆燃料的烟点高低与生成积炭的大小有密切相关，烟点越高，积炭越小。所以，烟点与油品组成的关系，就是积炭与油品组成的关系。烃类的H/C越小，生成积炭的倾向越大。各种烃类生成积炭的倾向为双环芳烃>单环芳烃>带侧链芳烃>环烷烃>烯烃>烷烃。 B.启动性能：黏度、蒸发性。 C.安定性：储存安定性、热安定性

D.低温性能：燃料中含水分在低分下形成冰晶，会造成过滤器赌堵塞、供油不畅

等问题。

E.腐蚀性 F.洁净度 G.起电性及着火危险性

12.辉光值：燃料燃烧时火焰辐射强度用辉光值表示。喷气燃料辉光值是在规定条件下异辛烷与四氢萘进行比较所得的相对值。辉光值越高表示燃烧燃烧性能越好，燃烧越完全。 13.重量热值和体积热值

重量热值越大，耗油率越低； 密度越大，储备的热量越多，航程也越远。 重量热值与燃料的H/C有关，体积热值与燃料的密度和空间分子结构有关。 烃类的密度:芳烃>环烷烃>烷烃 烃类重量热值:烷烃>环烷烃>芳烃 烃类体积热值:烷烃<环烷烃<芳烃

同族烃类, 异构化程度增加时, 重量热值一般变化甚小, 而密度却增加较多,也即体积热值增加较多。

重量热值与密度及体积热值之间是相互矛盾的。

芳烃重量热值低、完全燃烧程度差、易生成积炭、吸水性强，是非理想组分。 14.汽油机产生爆震的原因。

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?

& 爆震:在点燃式发动机中，混合气被点燃后尚未燃烧的那部分混合气出现自

燃，发出可闻的爆响现象。

? 爆震原因:

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。

? 烃类易氧化顺序: 正构烷烃>环烷烃>烯烃>异构烷烃>芳烃; ? 同类烃中, 大分子烃比小分子烃易氧化。

15.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。 ? 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。

? 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。

16.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

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分，应加以限制。航煤的理想组分：带支链的环烷烃。

17.评定汽油安定性的指标有哪些？

评定汽油安定性的两个重要指标为实际胶质和诱导期。 18.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（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。

19.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。

20.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。

相同点：二者都具有进气、压缩、做功、排气四个工作过程。

不同点：燃烧方式不同，燃烧方式是自燃 ，柴油机汽缸内柴油燃烧不须点火，靠压缩空气升温达到自燃；而汽油机是靠火花塞打火达到燃烧的。

进气和压缩过程不同，汽油机进气是混合气（空气和汽油），压缩也是混合气，而柴油机进气是新鲜的空气，压缩的也是新鲜空气。

柴油机爆震原因:燃料不易氧化，过氧化物不足，自燃点过高，致使着火落后期过长，燃料积存量过多，燃烧时大量能量瞬间释放出来，压力突增，产生爆震。 汽油理想组分：异构烷烃 柴油理想组分：烷烃、环烷烃。

21.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？

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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。

22.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。

23.比较汽油机和柴油机的工作过程，并从原因及危害阐述二者爆震的异同点。 答： 二者都具有进气、压缩、做功、排气四个工作过程。

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过高，燃料不易氧化，过氧化物生成量不足，迟迟不能自然（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，燃料燃烧方式不完全，增加油耗量，发动机效率降低。

24.为什么喷气燃料的理想组分是环烷烃？

答： 环烷烃具有较高的重量热值和体积热值，燃速快，不易生炭，安定性好，润滑性能好，结晶点低，是航煤的理想组分。正构烷烃结晶点高，不是航空煤油的理想组分。芳烃燃速慢，易生炭，安定性不好，水解溶解度高（易吸水），不

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是航空煤油的理想组分，应加以限制。 25.汽油机和柴油机的异同点？

相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程，即二者都具有进气、压缩、做功、排气四个工作过程。 不同点：

A.点燃方式不同，燃烧方式是自燃 ，柴油机汽缸内柴油燃烧不须点火，靠压缩空气升温达到自燃；而汽油机是靠火花塞打火达到燃烧的。

B.进气和压缩过程不同，汽油机进气是混合气（空气和汽油），压缩也是混合气，而柴油机进气是新鲜的空气，压缩的也是新鲜空气。

C.理想组分不同：汽油理想组分：异构烷烃 柴油理想组分：烷烃、环烷烃。 D.抗暴的表示方法不同：汽油用辛烷值，而柴油用十六烷值。

E.构造方面不同：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴。 F. 压缩情况不同：柴油机压缩冲程末，气体体积要小得多，所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点。即柴油机压缩的压强与温度比汽油机的都高。

G.用途方面不同：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。

H.制作材料有所不同：柴油机的压缩比是汽油机的2倍多，其主要零件受到高温高压冲击要比汽油机大得多，因而有些零部件的制作材料有所不同. I.燃料不同：柴油机以柴油为燃料，汽油机以汽油为燃料。

26.为什么对喷气燃料要同时提出相对密度和发热值的要求? 要做到相对密度大、发热值高是否有矛盾? 为什么?

答：因为不同的航机对燃料不同，远程的要求体积热值大点，短程的要求质量热值大点，而体积热值和相对密度有关，质量热值与H/C有关，故要同时提出相对密度和发热值的要求；相对密度大与发热值高之间是相互矛盾的，重量热值与密度及体积热值之间是相互矛盾的。 27.为什么对航空煤油的芳烃含量要加以限制?

因芳烃燃速慢，易生炭，安定性不好，水解溶解度高（易吸水），不是航空煤油

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的理想组分，应加以限制。

28.战斗机与运输机要求燃料热值有什么不同？

战斗机一般是短程的，故要求燃料的质量热值大点，这样重量负荷就少点，战斗时动作灵活点；而运输机一般是远程的，故一般用体积热值较大的，这样在一定的体积中可装更多质量的燃料，储藏更多热量，可供飞行的时间更长和距离更远。

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

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.原油的硫含量：

低硫原油(<0.5％); 含硫原油(0.5~2.0%)； 高硫原油(>2.0%)； 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。

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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.

第五章原油蒸馏

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。

2、简单蒸馏（又叫渐次汽化，包括恩氏蒸馏和实沸点蒸馏）：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。

3、& 精馏：精馏过程的俩个前提为气液相间的浓度差（传质的推动力）和温度梯度(传热推动力)。精馏过程能够进行的必须具备以下俩个条件为：一是塔内必须有塔板或填料，二是塔内必须提供气液相回流。 总之，为了使精馏过程能够进行，必须具备什么条件？

(1)温度梯度;(2)浓度梯度;(3)塔板──汽液相充分接触、实现物质交换的场所 4、三种蒸馏曲线: 平衡蒸发、恩氏蒸馏、实沸点蒸馏曲线。

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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。 5.物料衡算方法:

(1)作隔离体系图 (2)标出进入体系和流出体系的各种物料名称; (3)选计算基准, 要以质量为基准(Kg/h); 若用体积或分子数为基准, 则进出体系的物料不平衡。 (4)列出物料平衡。 6、为什么平衡汽化在实际生产中得到广泛的应用？

答：因为在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、原油分馏塔内汽液负荷随塔高度增加而增大（即从塔底到塔顶，塔内汽液负荷渐渐增大，但要注意在侧线的塔板有突然增大）。 原因：

(1)温度梯度: 沿塔高上行, 温度逐板降低, 塔板回流热逐板增大。

(2)浓度梯度: 沿塔高上行, 油品密度逐板变小, 分子量逐板变小, 分子汽化潜热逐板减小;(分子量越小分子汽化潜热越小, 温度越低分子汽化潜热越小) (3)回流量(负荷)=回流热/油品汽化潜热; 依公式 L=Q/H Vn=D+M+G+S+Ln-1 Q↑,H↓─→L↑

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结论: 自进料段以上, 沿塔高上行, 从塔板上取走的回流热逐板增大, 分子汽化潜热又逐板减小, 所以汽液负荷逐板增大, 到塔顶第一、二板之间时达到最大。

8、原油精馏塔内汽液相负荷分布规律

①自进料段以上, 沿塔高上行, 从塔板上取走的回流热逐板增大, 分子汽化潜热又逐板减小, 所以汽液负荷逐板增大, 到塔顶第一、二板之间时达到最大。 ②沿塔高自下而上, 每经过一个侧线产品抽出板, 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。

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。 9、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。 10、塔顶第一、二层塔板之间的汽液负荷

流入塔顶第一块塔板的液相回流是过冷液体, 流入第二块塔板的液相回流是饱和液体, 温度相差很大(相差60℃左右), 流入第一板的液相负荷比流入第二板的小得多, 因为汽相负荷等于汽油流量加液相负荷, 所以第一板的汽相负荷也比第二板小得多。

结论: 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。

11、设置中段循环回流处原油分馏塔内汽液相负荷

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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。

12、为什么有侧线塔板的突增量等于侧线的抽出量？

经过抽出板（m-1层板）时，除了因为塔板温度下降而引起的回流热的少量增加

V以外，还有一个突增值，就算K(hK,tm?1?hK,tm?1)其中K为产品D、M、G、S。它相

L当于抽出产品的冷凝潜热，与回流热相对应，回流量除了塔板下降引起有增加外，还有一个突增量，它就是抽出量，故Lm-2 比Lm-1多一个突增量K。即要使侧线产物由汽相冷凝为液相, 需要额外的内回流将其冷凝热带走, 回流量的增加值恰好等于侧线产物量。

在某块抽出板，回流量增加的同时，塔内油蒸汽流率正好减少了一个侧线产物量，所以汽相负荷增量，与没有侧线抽出时相同。

13、原油含盐含水的危害(突沸, 积垢, 腐蚀, 影响产品性质, 能耗;) ① 突沸(冲塔)

由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。 ②能耗增加

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。 ③形成积垢

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。 ④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。 ⑤影响产品质量

盐类留在油品中会影响油品质量, 二次加工时污染催化剂。

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14、脱盐脱水原理(盐溶于水, 水油静置分层;)

脱盐: 盐溶于水中, 原油中注入软化水, 盐溶于水中而随水脱去(脱水即可脱盐)。

脱水: 水重于油且不互溶, 静置时水向下沉降, 最后分成两相(两层) 而将水除去。

脱盐脱水实质就是脱水

15、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↑→μ↑↑)。 ②加热法

加原油加热, 可以减小油的粘度(η↓);使重度差增大(ρw-ρ)↑即T↑─→ρw↓, ρ↓↓─→(ρw-ρ)↑；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

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。

16、影响原油电脱盐脱水的因素(温度, 压力, 注水量, 破乳剂量, 电场梯度, 停留时间;) (1)电场强度

电场强度高脱水效率高效果好。但电场梯度太大时, 水滴会串联在一起, 电流

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短路。

(2)原油在电场内的停留时间

停留时间短将影响水滴凝结, 停留时间长脱水效果好, 但停留时间过长则设备利用率低, 处理量下降, 耗电大。停留时间2分钟左右。

(3)注水量 含盐量↑, 则注水量↑, 有利于盐的溶解; 但注量大电流也增大。 (4)温度

T↑→η↓, (ρw-ρ)↑, 保护膜强度↓→μ↑; 但: T↑─→电流↑↑(↑↑, 电流短路), T=90~120℃。

(5)压力 P=0.5~1.5MPa, 防止水和轻组分气化。 (6)破乳剂 注入量一般<10PPM 。 17、原油二级电脱盐工艺流程

18、大家还要知道怎么样计算塔顶回流量L0、第一二板之间回流量L1和塔底回流量Ln（Ln=0或者过汽化量），总之，这三个位置的汽液相负荷都是重点，大家自己看书来掌握它们，它们太繁了，这里说不方便。 19、何为“三段汽化”蒸馏工艺？

所谓“三段汽化”是指将试油进行初馏－常压－减压三次蒸馏汽化。即原油先通过初馏塔预热进行一次汽化，之后注入常压蒸馏塔进行常压蒸馏（二次汽化），最后将常压重油通过减压蒸馏（三次汽化）处理的过程。 20、初馏塔有何作用？

答：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；D、减轻主常压塔设备的腐蚀；E、可获

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取含砷量低的重整原料。 21、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。 22、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。 23、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。例如，A为液体，B为气体，B溶于A中达到气液平衡，气相中以B气相为主，加入气相汽提介质C时，气相中A、B的分均均降低从而破坏了气液平衡，A、B物质均向气相扩散，但因气相中以B为主，趋于建立一种新的平衡关系，故大量B介质向气相中扩散，从而达到气液相分离目的。通过控制气提介质的量可以控制气提程度。

汽提塔还可以调整产品的闪点与馏程。

24、常减压蒸馏装置工艺流程图

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25.减压分馏塔

26、什么是“一脱三注”？画出“一脱三注”的位置图。 (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。

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27、什么情况下用初馏塔？

含S、N、O、盐类等腐蚀性强的杂质较多时, 原油中汽油含量较高时(20％）, 可考虑设置初馏塔。

28、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。 29、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。 30、实现减压的方法？

①注入大量的水蒸汽 ②用真空泵 31、精馏过程的实质是什么？

精馏是一种微分蒸馏, 是一种汽液相平衡分离过程、一种传质过程。 是双向传质：液相→汽相, 汽相→液相, 汽液两相平衡。 32、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。 33、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

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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。

34、节能技术自己看（可能有2分P168） 35、腐蚀的部位与防腐的措施（必考，P171-P175）

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、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。

3、& 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。

4、& 空间速度：空间速度(简称空速)是指每小时通过单位质量(或单位体积)催化剂的原料油质量(或体积)。以质量为单位的称质量空速，以20℃液体体积为单位的称体积空速。

5、& 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。6、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。 7、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。

8、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。

9、& 催化碳：烃类在催化剂活性中心上反应时生成的焦炭。催化碳随反应转化率的增大而增加。

10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→

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烧焦更不完全. 形成恶性循环, 炭越积越多—“炭堆积”.

11、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).

12、230页图6-19，232页图6-20；

13、根据石油馏份催化裂化的反应特点说明催化裂化为什么有选择性裂化和循环裂化？

①、各种烃类之间的竞争吸附和对反应的阻滞作用。

环状吸附比较强，同一族烃类，大分子的吸附能力比较强。如稠环芳烃，他的吸附能力强而化学反应速率最低。催化回炼油和油浆，其中的稠环芳烃不仅难裂化还易生成焦，所以必须选择合适的反应条件，如缩时减焦，低温，时长提高裂化深度。这就是选择性~的原理。

②、复杂的平行-顺序反应。

实际生产中应控制二次反应，要求轻质油高收率，则原料转化率不要过高，以便分馏。然后把中间馏分送回反应器重新裂化。这种操作方式是循环裂化。 14. 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。

15.催化裂化的原料和产品有什么特点?

答：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。

主要产品有液化气、汽油、柴油、油浆等。液化气烯烃含量高，分离后可作为化式原料；汽油辛烷值高、质量好；柴油芳烃含量高，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，好可作焦化原料生产高质量石油焦。

16.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。 15、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

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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。

16、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：

错误！未找到引用源。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。

错误！未找到引用源。载体自身提供一定活性，使大分子能进行一次裂化。 错误！未找到引用源。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。

错误！未找到引用源。在再生和反应时，载体起到热量贮存和传递的作用。 错误！未找到引用源。适宜的载体可增强催化剂的机械强度。

错误！未找到引用源。分子筛的价格较高，使用载体可降低催化剂的生产成本。

17、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。 18、裂化的理想组分？ 烷烃和环烷烃是裂化的理想组分

19、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。 20、裂化的气体为什么含有C3、C4的气体多？

依据正离子反应机理可知，仲正碳离子和伯正碳离子比较稳定，且烃类气体为C1——C4 ，故裂化的气体中含有C3、C4的气体较多。

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21、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 22、催化裂化的化学反应包括哪里反应？

包括分解反应、异构化反应、氢转移反应、芳构化反应、叠合反应和烷基化反应。 23、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。 24、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 25、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。 26、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。

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27、实现渣油催化裂化的措施？在课本的P236

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