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石油煉制工藝學(xué)期末復(fù)習(xí)資料(沈本賢主編)石油煉制工藝學(xué)期末復(fù)習(xí)資料(沈本賢主編)石油煉制工藝學(xué)期末復(fù)習(xí)資料(沈本賢主編)V:1.0精細(xì)整理,僅供參考石油煉制工藝學(xué)期末復(fù)習(xí)資料(沈本賢主編)日期:20xx年X月第二章石油及其產(chǎn)品的組成和性質(zhì)1、&餾程:初餾點(diǎn)到終餾終點(diǎn)這一溫度范圍稱油品沸程。2、&初餾點(diǎn):蒸餾中流出第一滴油品時(shí)的氣相溫度。3、終餾點(diǎn):蒸餾終了時(shí)的最高氣相溫度(干點(diǎn))。4、餾分:在某一溫度范圍內(nèi)蒸出的餾出物。5、餾分組成:蒸餾溫度與餾出量(體)之間的關(guān)系6、蒸汽壓:在某溫度下,液體與其液面上的蒸汽呈平衡狀態(tài),蒸汽所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸汽壓,簡稱蒸汽壓7、&相對密度:油品的密度與標(biāo)準(zhǔn)溫度下水的密度之比。(4℃,15.6℃);或:油品的質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)溫度下同體積水的質(zhì)量之比。&特性因數(shù):特性因數(shù)是表示烴類和石油餾分化學(xué)性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)。特性因數(shù)反映了石油餾分化學(xué)組成的特性,特性因數(shù)的順序:烷烴>環(huán)烷烴>芳香烴烷烴(P):≥12;環(huán)烷烴(N):11~12;芳烴(A):10~119、平均分子量:油品的分子量是油品各組分分子量的平均值。10、粘度:流體流動(dòng)時(shí),由于分子相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生內(nèi)摩擦而產(chǎn)生內(nèi)部阻力,這種特性稱為粘性,衡量粘性大小的物理量稱為粘度。11、動(dòng)力粘度:兩液體層相距1cm,其面積各為1cm2,相對移動(dòng)速度為1cm/s,這時(shí)產(chǎn)生的阻力稱為動(dòng)力粘度。12、運(yùn)動(dòng)粘度:流體的動(dòng)力粘度與同溫同壓下該流體的密度之比。13、恩氏粘度:在某溫度下,在恩氏粘度計(jì)中流出200ml油品所需的時(shí)間與在20℃流出同體積蒸餾水所需時(shí)間之比。14、&粘溫特性:油品粘度隨溫度變化的性質(zhì)稱為粘溫特性。15、臨界溫度:當(dāng)溫度高至某一溫度時(shí),無論加多大壓力,也不能把氣體變?yōu)橐后w;這個(gè)溫度稱為臨界溫度;16、臨界壓力:臨界溫度相應(yīng)的蒸汽壓稱為臨界壓力。17、比熱(C):單位物質(zhì)(kg或kmol)溫度升高1℃時(shí)所需要的熱量稱為比熱。18、蒸發(fā)潛熱:單位物質(zhì)(kg或kmol)由液體汽化為汽體所需要的熱量稱為蒸發(fā)潛熱。也稱汽化潛熱。19、&熱焓(H):將1Kg油品由某基準(zhǔn)溫度(常以-17.8℃,即0F為基準(zhǔn))加熱到某溫度時(shí),所需的熱量稱為熱焓。20.結(jié)晶點(diǎn):在油品到達(dá)濁點(diǎn)溫度后繼續(xù)冷卻,出現(xiàn)肉眼觀察到結(jié)晶時(shí)的最高溫度。21.凝固點(diǎn):試樣在規(guī)定條件下冷卻至液面停止移動(dòng)時(shí)的最高溫度。22.冷濾點(diǎn):在規(guī)定條件下20毫升試樣開始不能通過過濾器時(shí)的最高溫度。23.閃點(diǎn):油品在規(guī)定條件下加熱,蒸發(fā)的油蒸氣與空氣組成的混合物與火焰接觸發(fā)生瞬間閃火時(shí)的最低溫度24.自燃點(diǎn):將油品隔絕空氣加熱到一定的溫度后與空氣接觸,無需引火即可自然,發(fā)生自燃的最低溫度.25、濁點(diǎn):試油在規(guī)定條件下冷卻,開始呈現(xiàn)渾濁時(shí)的最高溫度稱為濁點(diǎn)。26、傾點(diǎn):在規(guī)定條件下被冷卻的試樣能流動(dòng)的最低溫度。27、冰點(diǎn):油品被冷卻時(shí)所形成的蠟結(jié)晶消失一瞬間的溫度。28、燃點(diǎn):在規(guī)定條件下,當(dāng)火焰靠近油品表面時(shí)即著火,并持續(xù)燃燒至規(guī)定時(shí)間所需的最低溫廢,以℃表示。29、自燃點(diǎn):在規(guī)定條件下.油品在沒有火焰時(shí),即能自發(fā)著火的最低溫度,以℃表示。30、苯胺點(diǎn):油品與等體積苯胺達(dá)到臨界溶解的溫度31.石油:主要是碳?xì)浠衔锝M成的復(fù)雜化合物、32.簡述石油的一般性狀。石油從外觀看來是一種暗色的,從褐色以至黑色的流動(dòng)和半流動(dòng)的粘稠液體。石油的相對密度大約在0.8至0.98間,一般都小于1.0。石油組成相當(dāng)復(fù)雜,有分子量很小的氣態(tài)烴,也有分子量大1500至2000的烴類。33.簡述石油的元素組成、化學(xué)組成。(烴類組成、非烴類)(非烴類化合物:分類、危害)石油主要由C、H、S、N、O等元素組成,其中C占83~87%,H占11~14%。石油中還含有多種微量元素,其中金屬量元素有釩、鎳、鐵、銅、鈣等,非金屬元素有氯、硅、磷、砷等。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、含氮、含氧化合物以及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)。非烴類的危害:影響產(chǎn)品的質(zhì)量;腐蝕設(shè)備;污染環(huán)境;污染催化劑。34.烴類組成表達(dá)方法:A、單體烴組成B、族組成C、結(jié)果族組成35、石油酸:石油中酸性含氧化合物。36.要掌握的公式T體=(T10+T30+T50+T70+T90)/5恩氏蒸餾曲線的斜率S=(T90-T10)/(90-10)斜率體系了餾分沸程的寬窄,餾分越寬斜率越大。37.油品的粘溫特性表示方法。油品粘溫特性表示方法:(1)粘度比:V50/V100粘度比越小,油品粘度隨溫度變化越小,粘溫性質(zhì)越好。(2)粘度指數(shù):粘度指數(shù)越高,油品粘度隨溫度變化越小,粘溫性質(zhì)越好。38.油品失去流動(dòng)性的原因是什么?
粘溫凝固:含蠟很少或不含蠟的油品,溫度降低時(shí)粘度增加很快,當(dāng)粘度增加到某個(gè)程度時(shí),油品變成無定型的粘稠的玻璃狀物質(zhì)而失去流動(dòng)性。構(gòu)造凝固:含蠟油品,當(dāng)溫度逐漸下降時(shí),蠟逐漸結(jié)晶析出形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將液體油品包在其中,使油品失去流動(dòng)性。39.總結(jié)歸納:1)溫度對蒸氣壓、相對密度、粘度、比熱、蒸發(fā)潛熱、熱焓有何影響?T↑→P↑,d↓,粘度↓,比熱↑,熱焓↑化學(xué)組成對相對密度、粘度、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、苯胺點(diǎn)、比熱、蒸發(fā)潛熱、熱焓有何影響?
同碳數(shù)各種烴類—相對密度:芳烴>環(huán)烷烴>烷烴;粘度:環(huán)烷烴>芳烴>異構(gòu)烷烴>正構(gòu)烷烴;凝點(diǎn):自燃點(diǎn):烷烴<環(huán)烷烴<芳烴;苯胺點(diǎn)、閃點(diǎn)、比熱:烷烴>環(huán)烷烴>芳烴;蒸發(fā)潛熱:烷烴與環(huán)烷烴相近,芳香烴稍高;熱焓:烷烴>芳烴3)餾分組成對蒸氣壓、相對密度、粘度、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、比熱、蒸發(fā)潛熱、熱焓有何影響
油品越輕蒸氣壓越大;油品越重,密度越大;餾分越重,粘度越大;輕組分閃點(diǎn)和燃點(diǎn)低,自燃點(diǎn)高;同一類烴,分子量大則苯胺點(diǎn)高,但變化幅度不大;烴類的質(zhì)量比熱隨相對分子質(zhì)量升高而增大;油品越重,汽化熱越??;熱焓:輕餾分>重餾分一.判斷對錯(cuò)。1.天然石油主要是由烷烴、烯烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成?!?.我國石油餾分中的環(huán)烷烴幾乎都是六員環(huán)?!?.石油中的膠質(zhì)能溶于正庚烷,而瀝青質(zhì)則不能?!?.石油中的含硫、氮、氧化合物,對所有石油產(chǎn)品均有不利影響,應(yīng)在加工過程中除去。√5.石油餾分就是石油產(chǎn)品。×6.對同一種原油,隨其餾分沸程升高,烴類、非烴類及微量金屬的含量將逐漸升高?!?.各種烴類碳?xì)湓颖却笮№樞蚴牵和闊N≈環(huán)烷烴<芳香烴×8.原油中含有各種烴類化合物?!?.從分子結(jié)構(gòu)上來看,石蠟和微晶蠟沒有本質(zhì)區(qū)別?!炼羁疹}1.石油中的元素以碳、氫元素為主。根據(jù)沸點(diǎn)的差別可將原油切割成若干餾分,200~350℃餾分油稱為柴油餾分(中間餾分),>500℃餾分油稱為減壓渣油。原油的直餾餾分是指石油經(jīng)過直接蒸餾得到的餾分,其中主要含有烷烴、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一般不含有不飽和烴烴。2.石油中的含硫化合物根據(jù)其化學(xué)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)的烴類在石油中通常處于溶解狀態(tài),隨溫度降低會(huì)結(jié)晶并從石油中分離出來,工業(yè)上將分離得到的固態(tài)烴稱為蠟。4.石油餾分的結(jié)構(gòu)族組成概念中,三個(gè)基本的結(jié)構(gòu)單元是烷基、環(huán)烷基和芳香基。5.石油中的非烴化合物主要有含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物和膠狀瀝青狀物質(zhì)。6.石油中的環(huán)烷酸在250-400℃餾分中的含量最高。7.石油中的元素以碳和氫元素為主,原油以及直餾餾分油中一般不含不飽和烴。8.原油的相對密度一般介于0.8-0.98g/cm3。9.做族組成分析時(shí),一般將渣油分成飽和分、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.與國外原油相比較,我國的原油有哪些主要特點(diǎn)?答:①相對密度(d204)>0.86,屬較重原油;②凝點(diǎn)(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的方法有哪些各有什么特點(diǎn)
描述石油烴類組成主要有三種表示方法:單體烴組成、族組成和結(jié)構(gòu)族組成,這三種方法各有其適用對象和局限性。單體烴組成可用于精確的描述石油餾分中的每一種烴類的存在與否及其含量,但其只能應(yīng)用于對輕質(zhì)石油餾分的分析與描述。族組成可用于描述石油餾分中不同族烴類的組成及含量,不能準(zhǔn)確的描述不同烴類的含量及組成,且對于部分結(jié)構(gòu)組成比較復(fù)雜的烴類無法進(jìn)行族的劃分。結(jié)構(gòu)族組成是將整個(gè)石油餾分(即各種烴分子的混合物)視為一個(gè)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(gòu)單元組成,其平均分子的結(jié)構(gòu)可用CA%、CN%、CP%、RT、RN、RA六個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)表示,但結(jié)構(gòu)族組成表示法僅適于確定高沸點(diǎn)餾分和渣油中上述三種結(jié)構(gòu)單元的含量,并未考慮其結(jié)合方式。因此,石油餾分組成不管有多么復(fù)雜,都可以用結(jié)構(gòu)族組成表示法描述其大致結(jié)構(gòu)。什么叫石油餾分什么叫分餾什么叫直餾餾分?
將石油進(jìn)行分餾,獲得的一定沸點(diǎn)范圍的分餾餾出物稱為石油餾分。分餾就是根據(jù)各組分沸點(diǎn)的差別,將石油切割成若干個(gè)餾分。石油經(jīng)過直接蒸餾得到的餾分叫直餾餾分。含硫化合物對石油加工及產(chǎn)品應(yīng)用有哪些影響?答:含硫化合物具有腐蝕性,在加工使用過程中可腐蝕設(shè)備;含硫化合物排放到環(huán)境中可環(huán)境污染;含硫化合物的存在可影響產(chǎn)品的儲(chǔ)存安定性;含硫化合物影響燃料的燃燒性能;二次加工過程中,硫可使催化劑中毒簡述各種非烴化合物在石油中的分布規(guī)律。答:石油中的環(huán)烷酸主要分布在250~400℃的餾分中,其他非烴化合物一般隨著石油餾分沸點(diǎn)的升高,含量增加,絕大多數(shù)集中在減壓渣油中。一.判斷對錯(cuò)。1.石油餾分的沸程就是平均沸點(diǎn)?!?.石油餾分的比重指數(shù)(API0)大,表示其密度小?!?.石油餾分的特性因數(shù)大,表示其烷烴含量高。√4.石油餾分的粘度指數(shù)大,表示其粘度大?!?.餾分油及油蒸汽的粘度均隨溫度的升高而減小?!?.輕質(zhì)油品的蒸汽壓大,故其閃點(diǎn)、燃點(diǎn)低,自燃點(diǎn)也低?!?.石油餾分的蒸汽壓不僅與溫度有關(guān),還與汽化率有關(guān)。√8.石油餾分的分子質(zhì)量是指其中各組分的分子質(zhì)量之和?!?.對同一輕質(zhì)油品,其濁點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)和冰點(diǎn)的關(guān)系為濁點(diǎn)>結(jié)晶點(diǎn)>冰點(diǎn)?!?0.分子量大小相近的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴,粘度最高的是烷烴?!?1.粘度大的油品其粘溫性能好?!?2.同一油品的雷德蒸汽壓一般比真實(shí)蒸汽壓要大。×13.特性因數(shù)、粘重常數(shù)、相關(guān)指數(shù)、特征參數(shù)都可以表征油品的化學(xué)組成?!潭羁疹}1.一般隨著沸點(diǎn)的升高,石油餾分的密度增大,粘度增大,蒸氣壓減小,凝點(diǎn)增大,非烴化合物的含量增大。(填增大或減小)2.表示油品蒸發(fā)性能的指標(biāo)有餾程和蒸氣壓。3.分子量大小相近的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴,苯胺點(diǎn)最高的是烷烴,粘溫性能最好的是烷烴。4.油品在低溫下失去流動(dòng)性的原因主要有粘溫凝固和構(gòu)造凝固兩種情況。5.碳原子數(shù)相同的不同烴類,它們的相對密度大小是有差別的,相對密度大小順序?yàn)榉枷銦N〉環(huán)烷烴〉烷烴,據(jù)此,不同基屬原油相對密度大小順序?yàn)榄h(huán)烷基〉中間基〉石蠟基。6.油品的粘溫性質(zhì)是指油品粘度隨溫度變化的性質(zhì),油品的粘度指數(shù)高,其粘溫性質(zhì)好。7.反映油品安全性能的指標(biāo)是閃點(diǎn)。8.溫度升高,粘度降低;壓力升高,粘度增大。9.隨著油品沸程的增加,其閃點(diǎn)增大,燃點(diǎn)增大,自燃點(diǎn)降低。三.名詞解釋1.油品的粘溫性質(zhì):油品的粘溫性質(zhì)是指油品粘度隨溫度變化的性質(zhì),油品的粘度指數(shù)高,其粘溫性質(zhì)好。特性因數(shù):自燃點(diǎn):在規(guī)定條件下油品在沒有火焰時(shí),自發(fā)著火的溫度,用℃表示。餾程:初餾點(diǎn)到終餾點(diǎn)這一溫度范圍稱為餾程或沸程。第三章石油產(chǎn)品1.簡述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)/柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程。四個(gè)工作過程:進(jìn)氣→壓縮→燃燒膨脹→排氣。壓縮比:它是指氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)總?cè)莘e與燃燒室容積之比。進(jìn)氣中包含了空氣與可燃性氣體(汽油)。車用汽油的主要性能:蒸發(fā)性、抗爆性、安定性、腐蝕性。汽油對蒸發(fā)性要求的原因:如果蒸發(fā)性太差,就不能全部汽化,啟動(dòng)與加速困難,燃燒不完全;蒸發(fā)性太好,則易在輸油管中氣化而造成氣阻,供油不足甚至中斷。柴油對蒸發(fā)性要求的原因:餾分過輕,蒸發(fā)太快,不易氧化,自燃點(diǎn)高;餾分過重,蒸發(fā)太慢,太易氧化,自燃點(diǎn)低??贡裕浩驮诎l(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒時(shí)防止產(chǎn)生爆震的能力稱為抗爆性,是汽油最重要的質(zhì)量指標(biāo)之一。評價(jià)汽油抗爆性的指標(biāo)稱為辛烷值(稱ON),汽油的辛烷值越高,抗爆性愈好。5.汽油抗爆性與化學(xué)組成的關(guān)系:在相同碳數(shù)下,各種烴類氧化順序?yàn)檎龢?gòu)烷烴>環(huán)烷烴>異構(gòu)烷烴>芳烴;同類烴中,大分子烴比小分子烴易氧化。總趨勢是:鏈越長越氧化,抗爆性越差;支鏈越短越多、異構(gòu)程度越高氧化性差,抗爆性越好。汽油的理想組分是異構(gòu)烷烴。6.辛烷值車用汽油辛烷值的測定方法主要有兩種,即馬達(dá)法與研究法。所測得的辛烷值分別稱為馬達(dá)法辛烷值(MON)和研究法辛烷值(RON)。我國車用汽油的牌號一般按其RON的大小來劃分,例如90號汽油即汽油的RON=90。&辛烷值:常以標(biāo)準(zhǔn)異辛烷值規(guī)定為100,正庚烷的辛烷值規(guī)定為零,這兩種標(biāo)準(zhǔn)燃料以不同的體積比混合起來,可得到各種不同的抗震性等級的混合液,在發(fā)動(dòng)機(jī)工作相同條件下,與待測燃料進(jìn)行對比??拐鹦耘c樣品相等的混合液中所含異辛烷百分?jǐn)?shù),即為該樣品的辛烷值。提高ON的方法:A.加入抗暴擠B.調(diào)合C.催化重整工藝7.汽油的安定性影響因素:面的催化作用、照、與空氣接觸程度。8.柴油機(jī)的點(diǎn)燃方式:柴油機(jī)不是利用點(diǎn)火式使氣體燃燒,而是自燃做功,推動(dòng)活塞下行而產(chǎn)生動(dòng)力。9.柴油機(jī)的燃燒過程:滯燃期(發(fā)火延遲期)、急燃期、緩燃期(主燃期)、后燃期。10.柴油機(jī)的主要性能:①.流動(dòng)性,其低溫流動(dòng)性與其化學(xué)組成有關(guān),其中正構(gòu)烷烴的含量越高。則低溫流動(dòng)性越差。我國評定柴油流動(dòng)性能的指標(biāo)為凝點(diǎn)(或傾點(diǎn))和冷濾點(diǎn)。凝點(diǎn)是柴油質(zhì)量中的一個(gè)重要指標(biāo),輕柴油的牌號就是按凝點(diǎn)劃分的。②.蒸發(fā)性能③.抗爆性(十六烷值CN),柴油的理想組分是烷烴、環(huán)烷烴。④.安定性、腐蝕性和潔凈度以上的四點(diǎn)也是柴油的質(zhì)量指標(biāo),其意義為:其為柴油的分類與煉制提供依據(jù),為柴油的選用提供了數(shù)據(jù)理論基礎(chǔ),也為對柴油的評價(jià)提供標(biāo)準(zhǔn)尺寸。14.汽油機(jī)產(chǎn)生爆震的原因。&爆震:在點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)中,混合氣被點(diǎn)燃后尚未燃燒的那部分混合氣出現(xiàn)自燃,發(fā)出可聞的爆響現(xiàn)象。爆震原因:壓縮比與汽油質(zhì)量不相適應(yīng),壓縮比太大,壓力和溫度過高,形成很多過氧化物;燃料易氧化,過氧化物不易分解,自燃點(diǎn)低。在壓縮過程中,溫度接近、達(dá)到或超過汽油的自燃點(diǎn)。烴類易氧化順序:正構(gòu)烷烴>環(huán)烷烴>烯烴>異構(gòu)烷烴>芳烴;同類烴中,大分子烴比小分子烴易氧化。15.試簡述車用汽油規(guī)格指標(biāo)中為什么要控制蒸汽壓及10%、50%、90%和干點(diǎn)溫度。蒸氣壓的大小表明汽油蒸發(fā)性的高低。用來控制車用汽油不至于產(chǎn)生氣阻。汽油的蒸發(fā)性由其餾程和飽和蒸汽壓來評定。10%餾出溫度。(t10)其高低反映了汽油中輕組分的多少。2)用來保證具有良好的啟動(dòng)性。發(fā)動(dòng)機(jī)易于啟動(dòng)的最低大氣溫度的關(guān)系3)10%的餾出溫度值越低,則表明汽油中低沸點(diǎn)組分越多、蒸發(fā)性越強(qiáng)、起動(dòng)性越好,在低溫下也具有足夠的揮發(fā)性以形式可燃混合氣而易于起動(dòng)。若過低,則易于在輸油管道汽化形成氣泡而影響油品的正常輸送,即產(chǎn)生氣阻。4)汽油的飽和蒸汽壓越大,蒸發(fā)性越強(qiáng),發(fā)動(dòng)機(jī)就容易冷起動(dòng),但產(chǎn)生氣阻的傾向增大,蒸發(fā)損耗以及火災(zāi)危險(xiǎn)性也越大。50%餾出溫度1)大小反映汽油的平均汽化性;2)用來保證汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)加速性能、最大功率及爬坡能力。90%餾出溫度1)反映了汽油中重組分含量的多少。干點(diǎn)(終餾點(diǎn))反映了汽油中最重組分的程度。用來控制汽油的蒸發(fā)完全性及燃燒完全性。17.評定汽油安定性的指標(biāo)有哪些?評定汽油安定性的兩個(gè)重要指標(biāo)為實(shí)際膠質(zhì)和誘導(dǎo)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!使用十六烷值過高(如大于65)的柴油同樣會(huì)形成黑煙,燃料消耗反而增加,這是因?yàn)槿剂系闹饻计谔?,自燃時(shí)還未與空氣混合均勻,致使燃料燃燒不完全,部分烴類因熱分解而形成帶碳粒的黑煙;另外,太高還會(huì)減少燃料的來源。用十六烷值適當(dāng)?shù)牟裼筒藕侠?。十六烷值?0~55之間最合適,<35滯燃期太長,>65滯燃期太短。19.為何不能將柴油兌入汽油中作車用汽油使用同時(shí)也不能將汽油兌在輕柴油中使用
絕對不能。因?yàn)槠秃筒裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒原理不同,汽油機(jī)為點(diǎn)火式,而柴油機(jī)為壓燃式。前者所用汽油,餾份輕,易揮發(fā),自燃點(diǎn)高,辛烷值高;而車用柴油餾份重,自燃點(diǎn)低,辛烷值低,十六烷值高,因而混合的汽、柴油既不能在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中使用,也不能在柴油機(jī)中使用。若在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中使用,辛烷值太低,極易產(chǎn)生爆震。餾份重,燃燒的沉積物和積炭太重。若在柴油機(jī)中用,自燃點(diǎn)高,十六烷值太低,不易壓燃,易產(chǎn)生爆震,損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。20.試比較汽油機(jī)和柴油機(jī)工作原理的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),并從燃料的角度說明其產(chǎn)生爆震的原因及理想組分是什么。相同點(diǎn):二者都具有進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)工作過程。不同點(diǎn):燃燒方式不同,燃燒方式是自燃,柴油機(jī)汽缸內(nèi)柴油燃燒不須點(diǎn)火,靠壓縮空氣升溫達(dá)到自燃;而汽油機(jī)是靠火花塞打火達(dá)到燃燒的。進(jìn)氣和壓縮過程不同,汽油機(jī)進(jìn)氣是混合氣(空氣和汽油),壓縮也是混合氣,而柴油機(jī)進(jìn)氣是新鮮的空氣,壓縮的也是新鮮空氣。柴油機(jī)爆震原因:燃料不易氧化,過氧化物不足,自燃點(diǎn)過高,致使著火落后期過長,燃料積存量過多,燃燒時(shí)大量能量瞬間釋放出來,壓力突增,產(chǎn)生爆震。汽油理想組分:異構(gòu)烷烴柴油理想組分:烷烴、環(huán)烷烴。21.為什么汽油機(jī)的壓縮比不能設(shè)計(jì)太高,而柴油機(jī)的壓縮比可以設(shè)計(jì)很高?
汽油機(jī)壓縮的是可燃混合氣,因?yàn)閴嚎s比與汽油質(zhì)量不相適應(yīng),壓縮比太大,壓力與溫度過高。形成很多過氧化物,在壓縮過程中,溫度接近、達(dá)到或超過汽油的自燃點(diǎn),可能會(huì)引起爆震。而柴油機(jī)壓縮的是空氣,壓縮比設(shè)計(jì)不受燃料油性質(zhì)的影響,可比汽油機(jī)高出許多。22.汽油、輕柴油的商品牌號分別依據(jù)什么劃分
我國車用汽油的牌號按研究法辛烷值(RON)的大小劃分。柴油牌號以凝點(diǎn)和粘度高低來劃分。①.輕柴油用于高速柴油機(jī)。按凝點(diǎn)分為10號、0號、-10號、-20號、-35號、-50號六個(gè)牌號。②.重柴油用于中低速柴油機(jī)。按50℃運(yùn)動(dòng)粘度(mm2/s)分為10號、20號、30號三個(gè)牌號。23.比較汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程,并從原因及危害闡述二者爆震的異同點(diǎn)。答:二者都具有進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)工作過程。汽油機(jī)產(chǎn)生爆震是由于汽油機(jī)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(diǎn)過低,燃料自燃而形成多個(gè)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(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震是由于燃料自燃點(diǎn)過高,燃料不易氧化,過氧化物生成量不足,遲遲不能自然(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(shí)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。汽油機(jī)和柴油機(jī)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(huì)損壞氣缸部件,縮短發(fā)動(dòng)機(jī)壽命,燃料燃燒方式不完全,增加油耗量,發(fā)動(dòng)機(jī)效率降低。25.汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點(diǎn)?相同點(diǎn):都是內(nèi)燃機(jī);一個(gè)工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個(gè)沖程,即二者都具有進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)工作過程。不同點(diǎn):A.點(diǎn)燃方式不同,燃燒方式是自燃,柴油機(jī)汽缸內(nèi)柴油燃燒不須點(diǎn)火,靠壓縮空氣升溫達(dá)到自燃;而汽油機(jī)是靠火花塞打火達(dá)到燃燒的。B.進(jìn)氣和壓縮過程不同,汽油機(jī)進(jìn)氣是混合氣(空氣和汽油),壓縮也是混合氣,而柴油機(jī)進(jìn)氣是新鮮的空氣,壓縮的也是新鮮空氣。C.理想組分不同:汽油理想組分:異構(gòu)烷烴柴油理想組分:烷烴、環(huán)烷烴。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.構(gòu)造方面不同:柴油機(jī)沒有火花塞,而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴。F.壓縮情況不同:柴油機(jī)壓縮沖程末,氣體體積要小得多,所以壓強(qiáng)更大,溫度更高,這個(gè)溫度早已超過了柴油的燃點(diǎn)。即柴油機(jī)壓縮的壓強(qiáng)與溫度比汽油機(jī)的都高。G.用途方面不同:柴油機(jī)比汽油機(jī)便宜,但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧,所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上。而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。H.制作材料有所不同:柴油機(jī)的壓縮比是汽油機(jī)的2倍多,其主要零件受到高溫高壓沖擊要比汽油機(jī)大得多,因而有些零部件的制作材料有所不同.I.燃料不同:柴油機(jī)以柴油為燃料,汽油機(jī)以汽油為燃料。一.判斷對錯(cuò)。1.自燃點(diǎn)低的柴油抗爆性好,而自燃點(diǎn)低的汽油抗爆性較差。√2.異構(gòu)烷烴是汽油的理想組分,同時(shí)也是航空煤油的理想組分。√3.直餾汽油、柴油的抗爆性優(yōu)于催化裂化汽油及柴油的抗爆性。×4.柴油中的正構(gòu)烷烴越多,其十六烷值越低,凝點(diǎn)越高?!?.汽油和柴油都以表示其抗爆性能的指標(biāo)為的牌號?!?.航空煤油的理想組分是體積熱值較大的芳香烴?!?.發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比越大,其熱功效率越高?!?.汽油機(jī)的爆震發(fā)生于燃燒做功沖程的前期,而柴油機(jī)的爆震發(fā)生于燃燒做功沖程的后期?!?.汽油機(jī)的壓縮比比柴油機(jī)大。×二.填空題1.汽油以質(zhì)量指標(biāo)辛烷值劃分牌號,它表示汽油的抗爆性能,柴油以質(zhì)量指標(biāo)凝點(diǎn)劃分牌號,它表示柴油的低溫性能。2.汽油的理想組分是高度分支的異構(gòu)烷烴,柴油的理想組分是帶烷基或二烷基的異構(gòu)烷烴,航空煤油的理想組分是帶側(cè)鏈的環(huán)烷烴和異構(gòu)烷烴。3.測定汽油辛烷值用到的兩種標(biāo)準(zhǔn)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(jī)屬于點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī),而柴油機(jī)屬于壓燃式內(nèi)燃機(jī),因此,柴油機(jī)要求其燃料的自燃點(diǎn)要低。5.汽油餾程的10%餾出溫度偏低,則汽油在使用中易產(chǎn)生氣阻。6.汽油機(jī)和柴油機(jī)工作的四個(gè)沖程分別是:進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、燃燒做功沖程、排氣沖程。7.汽油的蒸發(fā)性能用餾程和蒸汽壓兩個(gè)指標(biāo)來表征。8.衡量柴油燃燒性能的指標(biāo)有霧化性能,蒸發(fā)性能和抗爆性能。9.柴油的燃燒過程包括滯燃期,急燃期,緩燃期和后燃期四個(gè)時(shí)期。10.各類烴的辛烷值隨分子量的增大而減小,各類烴的十六烷值隨分子量的增大而增大。11.烷烴,環(huán)烷烴和芳烴中,質(zhì)量熱值最大的是烷烴,體積熱值增大的是芳香烴。三.簡答題1.汽油機(jī)和柴油機(jī)的一個(gè)工作過程有哪幾個(gè)沖程組成汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程有哪些不同答:汽油機(jī)和柴油機(jī)都有四個(gè)沖程:進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣沖程。不同之處有兩點(diǎn):①柴油機(jī)壓縮的只是空氣,壓縮比可以更大;②汽油機(jī)電火花點(diǎn)燃→點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī);柴油機(jī)自燃→壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)2.規(guī)定汽油的10%、50%、90%點(diǎn)的餾出溫度,是為了保證汽油哪些方面的性質(zhì)?(3分)答:①規(guī)定汽油的10%點(diǎn)的餾出溫度是為了保證汽油具有良好的啟動(dòng)性;②規(guī)定汽油50%點(diǎn)的餾出溫度是為了保證汽油餾分的組成分布均勻性,使發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的加速性和平穩(wěn)性,保證其最大功率和爬坡能力;③90%點(diǎn)的餾出溫度表示汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程度。3.從燃料燃燒的角度分析汽油機(jī)和柴油機(jī)產(chǎn)生爆震的原因。二者的本質(zhì)區(qū)別是什么?
答:汽油機(jī)的爆震是由于汽油自燃點(diǎn)低,在火焰未到達(dá)前發(fā)生區(qū)域自燃,同時(shí)形成多個(gè)燃燒中心;柴油機(jī)的爆震是由于柴油自燃點(diǎn)過高,使得滯燃期長,燃料積累過多造成的。二者的本質(zhì)區(qū)別是由于汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作原理不同而造成的對自燃點(diǎn)要求不同造成的。4.辛烷值的測定方法有幾種提高辛烷值的方法有哪些
答:馬達(dá)法辛烷值和研究法辛烷值、道路法提高辛烷值的方法有:加辛烷值添加劑;采用先進(jìn)的加工工藝;合理調(diào)合;摻入高辛烷值組分第四章原油評價(jià)與原油加工方案1.原油的分類:我國目前通常采用關(guān)鍵餾分特性,補(bǔ)充以硫含量的分類。其分類通常為化學(xué)分類(特性因數(shù)K分類、關(guān)鍵餾分特性分類)和工業(yè)分類(硫含量、相對密度、氮含量、蠟含量、膠質(zhì)含量)特性因數(shù)K的分類方法:石蠟基原油(K>12.1);中間基原油(11.5<K<12.1);環(huán)烷基原油(10.5<K<11.5)。關(guān)鍵餾分特性分類標(biāo)準(zhǔn):以原油的兩個(gè)關(guān)鍵餾分的相對密度為分類標(biāo)準(zhǔn)。第一關(guān)健餾分:250~275℃(常壓)。第二關(guān)健餾分:275~300℃(減壓,40mmHg,5.3kPa;相當(dāng)于常壓395~425℃)。熟悉大慶、勝利、大港、孤島的分類原油分類的目的是什么
①常規(guī)評價(jià):為一般煉油廠設(shè)計(jì)提供參數(shù),或者作為各煉油廠進(jìn)廠原油每半年或一季度原油評價(jià)的基本內(nèi)容。②綜合評價(jià):為石油化工型的綜合性煉廠提供生產(chǎn)方案參數(shù),內(nèi)容較全面。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%);原油含水量超過0.5%的情況下先脫水,再進(jìn)行一般性質(zhì)分析。原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾時(shí)考察原油餾分組成的重要試驗(yàn)方法。原油加工方向:燃料型;燃料-潤滑型;燃料-化工型;燃-潤-化。大慶原油宜采用燃料-潤滑型加工方案,勝利原油采用燃料型加工方案。傳統(tǒng)的“一脫四注”防腐措施主要針對低溫操作,對高溫效果不明顯,在較高溫度下的腐蝕應(yīng)用抑制腐蝕添加劑。10.將大慶原油和勝利原油分類,并初步評價(jià)這兩種原油所產(chǎn)汽油、柴油和潤滑油的性質(zhì)。1)大慶原油的歸類低硫石蠟基原油其產(chǎn)品的特點(diǎn):(1)汽油的辛烷值低,抗爆性差;(2)柴油的十六烷值高,凝點(diǎn)較高,低溫流動(dòng)性差;(3)潤滑油的粘溫性能好.2)勝利原油的歸類含硫中間基原油其產(chǎn)品的特點(diǎn):(1)汽油、煤油、柴油的性質(zhì)不如大慶原油需精制;(2)油品的儲(chǔ)存安定性差;(3)潤滑油的粘溫性能差,所以一般不用勝利原油生產(chǎn)潤滑油.一.判斷對錯(cuò)。1.按照我國的原油分類方法分類,大慶原油屬于含硫中間基原油?!?.特性因數(shù)大的油品,芳香烴類的含量較高?!?.中比曲線可適用于所有石油餾分?!?.隨著渣油KH的增大,其殘?zhí)亢拷档?,飽和分含量增大,膠質(zhì)含量降低?!潭羁疹}1.我國原油分類采用關(guān)鍵餾分特性分類法和含硫量相結(jié)合的方法,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)可以反映渣油的二次加工性能,渣油的特征化參數(shù)越大,二次加工性能越好。三.簡答題1.簡述原油的主要化學(xué)分類法。答:原油的分類方法主要有特性因數(shù)分類法和關(guān)鍵餾分特性分類法兩種。特性因數(shù)分類法是以特性因數(shù)K為依據(jù)對原油進(jìn)行分類。其分類標(biāo)準(zhǔn)是:K>12.1為石蠟基原油;11.5<K<12.1為中間基原油;10.5<K<11.5為環(huán)烷基原油。關(guān)鍵餾分特性分類法是用原油簡易蒸餾裝置在常壓下蒸得250~275℃的餾分作為第一關(guān)鍵餾分,殘油用沒有填料的蒸餾瓶在40mm汞柱殘壓下蒸餾,切取275~300℃餾分(相當(dāng)于常壓395~425℃)作為第二關(guān)鍵餾分。分別測定上述兩個(gè)關(guān)鍵餾分的相對密度,對照標(biāo)準(zhǔn)決定兩個(gè)關(guān)鍵餾分的屬性,然后按照分類標(biāo)準(zhǔn)確定原油的類型。2.原油分類的目的是什么分類的方法有哪些我國現(xiàn)采用哪種分類方法答:原油分類主要是為了根據(jù)原油的不同類屬有針對性地制定合理的加工方案。原油的分類主要有:化學(xué)組成分類法,商品分類法;化學(xué)分類法又包括特性因數(shù)分類法和關(guān)鍵餾分特性分類法;商品分類法又包括按密度、硫含量、蠟含量等不同的分類法。目前我國主要采用關(guān)鍵餾分特性分類法和硫含量相結(jié)合的原油分類法。3.大慶原油和勝利原油的主要特點(diǎn)有哪些從加工利用角度,分析兩種原油合理的加工方向有什么不同
答:大慶原油特點(diǎn):含蠟量高,凝點(diǎn)高,硫含量低,特性因數(shù)12.5~12.6,屬于低硫石蠟基原油。大慶減壓渣油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量低,不能直接生產(chǎn)瀝青產(chǎn)品。大慶原油的加工方案采用燃料-潤滑油型加工方案最為理想,或者采用燃料-潤滑油-化工型方案。原油評價(jià)數(shù)據(jù)表明,大慶原油是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潤滑油和各種蠟的良好原料。勝利原油特點(diǎn):膠質(zhì)含量高(23%),密度較大(0.9005),含蠟量較高的含硫原油,屬于含硫中間基原油。勝利混合原油的加工方案一般采用燃料型加工方案或者燃料-化工型加工方案比較理想。在加工勝利原油時(shí)應(yīng)充分考慮含S的問題,如腐蝕、環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量、催化劑中毒等。4.原油評價(jià)的目的是什么?評價(jià)的類型有哪些答:原油評價(jià)的主要目的是對原油進(jìn)行性質(zhì)分析,以制定合理的加工方案,對原油進(jìn)行綜合利用。原油評價(jià)按其目的不同可分為四種類型:性質(zhì)分析;簡單評價(jià);基本評價(jià);綜合評價(jià)5.原油常見的加工方案有哪些?答:要充分合理的利用石油資源,應(yīng)根據(jù)原油特性制定合理的加工方案。依原油特性和目的產(chǎn)品不同,常見的加工方案主要有:燃料型:主要產(chǎn)品是燃料,且以輕質(zhì)燃料油為主,還生產(chǎn)部分重質(zhì)燃料油。生產(chǎn)裝置除原油蒸餾外,還兼有重油輕質(zhì)化裝置,如催化裂化、焦炭化或加氫裂化等。燃料-潤滑油型:主要產(chǎn)品是燃料和潤滑油,除上述燃料型生產(chǎn)裝置外,還兼有潤滑油生產(chǎn)裝置,如溶劑精制、溶劑脫蠟、白土精制和加氫補(bǔ)充精制等。燃料-化工:主要產(chǎn)品除燃料外,還生產(chǎn)化工原料和化工產(chǎn)品,除燃料型生產(chǎn)裝置外,還兼有化工生產(chǎn)裝置,如氣分裝置、芳烴分離、含H2S氣體制硫等。燃料-潤滑油-化工型:屬于生產(chǎn)裝置齊全、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理的大型綜合類煉化企業(yè),規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益好。6.原油加工方案的確定原則和基本內(nèi)容有哪些?答:原油加工方案確定的原則:根據(jù)原油特性制定合理的加工方案;根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和市場需求,對產(chǎn)品品種、質(zhì)量、數(shù)量等提出要求;盡量采用先進(jìn)技術(shù)和加工方法。原油切割方案確定的基本內(nèi)容包括:確定產(chǎn)品品種、產(chǎn)率及質(zhì)量;確定切割溫度;基本方法是:將原油TBP曲線和各餾分產(chǎn)率曲線與各油品主要規(guī)格進(jìn)行比較,從而確定各產(chǎn)品的切割溫度,由此了解各產(chǎn)品的產(chǎn)率和主要性質(zhì)。第五章原油蒸餾1、平衡汽化:混合液體加熱并部分汽化后,汽液兩相一直接觸,達(dá)到一定程度時(shí),兩相才一次分離,此過程稱為平衡汽化。2、簡單蒸餾(又叫漸次汽化,包括恩氏蒸餾和實(shí)沸點(diǎn)蒸餾):在一定的壓力條件,給混合液加熱,當(dāng)溫度升到泡點(diǎn)時(shí),液體開始汽化,生成的蒸汽被引出并經(jīng)冷凝冷卻后收集起來,同時(shí)液體繼續(xù)加熱,繼續(xù)生成蒸汽并被引出,這種蒸餾方式稱為簡單蒸餾。3、&精餾:精餾過程的倆個(gè)前提為氣液相間的濃度差(傳質(zhì)的推動(dòng)力)和溫度梯度(傳熱推動(dòng)力)。精餾過程能夠進(jìn)行的必須具備以下倆個(gè)條件為:一是塔內(nèi)必須有塔板或填料,二是塔內(nèi)必須提供氣液相回流??傊瑸榱耸咕s過程能夠進(jìn)行,必須具備什么條件?(1)溫度梯度;(2)濃度梯度;(3)塔板──汽液相充分接觸、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)交換的場所4、三種蒸餾曲線:平衡蒸發(fā)、恩氏蒸餾、實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線。恩氏蒸餾曲線:將餾出溫度(氣相溫度)對餾出量(體積百分率)作圖就得到恩氏蒸餾曲線;實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線:是以餾出溫度為縱坐標(biāo),累計(jì)餾出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)的曲線。平衡汽化曲線:以汽化溫度和對應(yīng)的氣化率作圖就得到該曲線。分離精確度:是相鄰兩個(gè)餾分中,重餾分的初餾點(diǎn)減去輕餾分的終餾點(diǎn)。三種蒸餾曲線比較:曲線斜率:實(shí)>恩>平;餾程(終餾點(diǎn)-初餾點(diǎn)):實(shí)>恩>平;分離精確度:實(shí)>恩>平。實(shí)沸點(diǎn)蒸餾分離精確度最好,但在同一溫度下汽化率最小。平衡汽化分離精確度最差,但在同一溫度下汽化率最大,故廣泛使用。平衡汽化數(shù)據(jù)最難得到,恩氏蒸餾數(shù)據(jù)最易得到。6、為什么平衡汽化在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用?答:因?yàn)樵趯Ψ蛛x精確度沒有嚴(yán)格要求的情況下,采用平衡汽化可以用較低的溫度而得到較高的汽化率,從而不但可以減輕加熱設(shè)備的負(fù)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。故這就是為什么平衡汽化的分離效果雖然最差卻被大量采用的根本原因。原油分餾塔內(nèi)汽液負(fù)荷隨塔高度增加而增大(即從塔底到塔頂,塔內(nèi)汽液負(fù)荷漸漸增大,但要注意在側(cè)線的塔板有突然增大)。原因:(1)溫度梯度:沿塔高上行,溫度逐板降低,塔板回流熱逐板增大。(2)濃度梯度:沿塔高上行,油品密度逐板變小,分子量逐板變小,分子汽化潛熱逐板減小;(分子量越小分子汽化潛熱越小,溫度越低分子汽化潛熱越小)(3)回流量(負(fù)荷)=回流熱/油品汽化潛熱;依公式L=Q/HVn=D+M+G+S+Ln-1Q↑,H↓─→L↑結(jié)論:自進(jìn)料段以上,沿塔高上行,從塔板上取走的回流熱逐板增大,分子汽化潛熱又逐板減小,所以汽液負(fù)荷逐板增大,到塔頂?shù)谝?、二板之間時(shí)達(dá)到最大。原油精餾塔內(nèi)汽液相負(fù)荷分布規(guī)律①自進(jìn)料段以上,沿塔高上行,從塔板上取走的回流熱逐板增大,分子汽化潛熱又逐板減小,所以汽液負(fù)荷逐板增大,到塔頂?shù)谝弧⒍逯g時(shí)達(dá)到最大。②沿塔高自下而上,每經(jīng)過一個(gè)側(cè)線產(chǎn)品抽出板,液相負(fù)荷除由塔板溫降所造成的少量增加外,另有一突然增加量,突增量約等于抽出量。③側(cè)線產(chǎn)品冷凝后需要同量的液相回流汽化帶走冷凝熱,所以側(cè)線產(chǎn)品的抽出不影響汽相負(fù)荷,在流經(jīng)產(chǎn)品抽出板時(shí),汽相負(fù)荷只是由于塔板溫降所造成的少量增加,沒有突增量。④在塔頂?shù)谝?、二板之間,原油精餾塔的汽液負(fù)荷達(dá)到最高值,越過塔頂?shù)谝话搴?汽液負(fù)荷均大幅度下降。⑤中段循環(huán)回流取走大量回流熱,在中段循環(huán)回流的上一塊塔板,回流熱大為減少,汽液負(fù)荷(回流)將大大減小。9、汽液負(fù)荷分布的結(jié)論①沿塔高自下而上,每經(jīng)過一個(gè)側(cè)線抽出板,液相負(fù)荷除由塔板溫降所造成的少量增加外,另有一突然增加量,突增量約等于抽出量。②側(cè)線產(chǎn)品冷凝為液相的同時(shí),需要同量的液相回流汽化帶走冷凝熱,汽化量與冷凝量相等,所以側(cè)線餾分的抽出不影響汽相負(fù)荷,在流經(jīng)抽出板時(shí),汽相負(fù)荷只是由于塔板溫降所造成的少量增加,沒有突增量。10、塔頂?shù)谝弧⒍铀逯g的汽液負(fù)荷流入塔頂?shù)谝粔K塔板的液相回流是過冷液體,流入第二塊塔板的液相回流是飽和液體,溫度相差很大(相差60℃左右),流入第一板的液相負(fù)荷比流入第二板的小得多,因?yàn)槠嘭?fù)荷等于汽油流量加液相負(fù)荷,所以第一板的汽相負(fù)荷也比第二板小得多。結(jié)論:在塔頂?shù)谝?、二板之間,原油精餾塔的汽液負(fù)荷達(dá)到最高值,越過塔頂?shù)谝话搴?汽液負(fù)荷均大幅度下降。設(shè)置中段循環(huán)回流處原油分餾塔內(nèi)汽液相負(fù)荷中段循環(huán)回流取走大量回流熱,在中段循環(huán)回流的上一塊塔板,回流熱大為減少,汽液負(fù)荷(回流)將大大減小。12、為什么有側(cè)線塔板的突增量等于側(cè)線的抽出量?經(jīng)過抽出板(m-1層板)時(shí),除了因?yàn)樗鍦囟认陆刀鸬幕亓鳠岬纳倭吭黾右酝?,還有一個(gè)突增值,就算。它相當(dāng)于抽出產(chǎn)品的冷凝潛熱,與回流熱相對應(yīng),回流量除了塔板下降引起有增加外,還有一個(gè)突增量,它就是抽出量,故Lm-2比Lm-1多一個(gè)突增量K。即要使側(cè)線產(chǎn)物由汽相冷凝為液相,需要額外的內(nèi)回流將其冷凝熱帶走,回流量的增加值恰好等于側(cè)線產(chǎn)物量。在某塊抽出板,回流量增加的同時(shí),塔內(nèi)油蒸汽流率正好減少了一個(gè)側(cè)線產(chǎn)物量,所以汽相負(fù)荷增量,與沒有側(cè)線抽出時(shí)相同。原油含鹽含水的危害(突沸,積垢,腐蝕,影響產(chǎn)品性質(zhì),能耗;)①突沸(沖塔)由水的相對分子量相對比較小,當(dāng)?shù)荣|(zhì)量時(shí),依理想氣體方程式可知,水蒸氣占有的氣體體積對于原油的成分而言就大很多,故原油含水量大,塔內(nèi)汽相負(fù)荷過大,有可能造成沖塔,破壞蒸餾過程。②能耗增加水與油的汽化熱分別為:水(100℃):540kCal/kg,油:70kCal/kg;依其的汽化熱可知,原油含水量多時(shí),會(huì)增加加熱爐負(fù)荷和塔頂冷凝冷卻負(fù)荷,增加體積輸送量,使管路阻力增加,泵送能耗大。③形成積垢鹽溶于水不溶于油,水汽化后,鹽沉積下來形成積垢,使得管路阻力增大和換熱器和加熱爐爐管傳熱效率降低,嚴(yán)重時(shí)堵塞管路而被迫停工。④腐蝕設(shè)備鹽類水解生成腐蝕性很強(qiáng)的物質(zhì),造成管路腐蝕、穿孔、漏油、火災(zāi)。比如氯化鹽、硫化鹽的水解生成HCl、H2S,其與Fe、FeS發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而金屬不斷被腐蝕。⑤影響產(chǎn)品質(zhì)量鹽類留在油品中會(huì)影響油品質(zhì)量,二次加工時(shí)污染催化劑。14、脫鹽脫水原理(鹽溶于水,水油靜置分層;)脫鹽:鹽溶于水中,原油中注入軟化水,鹽溶于水中而隨水脫去(脫水即可脫鹽)。脫水:水重于油且不互溶,靜置時(shí)水向下沉降,最后分成兩相(兩層)而將水除去。脫鹽脫水實(shí)質(zhì)就是脫水脫水方法(沉降公式,加破乳劑,加熱,加高壓電場;)①化學(xué)方法(加破乳劑)水和原油在乳化劑(表面活性物質(zhì))作用下形成乳狀液,水在原油中處于高度分散的乳化狀態(tài),水滴直徑極(d)小,不易沉降。加入破乳化劑,破壞或減弱乳化劑分子形成的保護(hù)膜,使水滴能聚集,水滴直徑增大,加快水滴的沉降速度。(d↑→μ↑↑)。②加熱法加原油加熱,可以減小油的粘度(η↓);使重度差增大(ρw-ρ)↑即T↑─→ρw↓,ρ↓↓─→(ρw-ρ)↑;還可以增加原油對乳化劑的溶解力,減弱或破壞乳化劑分子形成的保護(hù)膜。③電化學(xué)法電化學(xué)法即加高壓電場。乳化劑分子形成的保護(hù)膜牢固,單靠加破乳化劑和加熱,往往不能達(dá)到脫水要求,為此,需采用電場破乳。加電場前極性分子(水滴)雜亂,加電場后極性分子定向排列;在直流電場作用下,帶電負(fù)電何(極性)的小水滴會(huì)移動(dòng)、碰撞或電場力將水滴拉長、破壞,最后許多小水滴聚集成大水滴,加速沉降。或是在交流電場作用下,水滴不斷被吸引、排斥和振動(dòng),使保護(hù)膜被破壞,小水滴聚集成大水滴,加速沉降。在實(shí)際的原油脫鹽脫水工藝中,上述幾種方法是同時(shí)進(jìn)行的:加破乳化劑,加熱,然后到電脫鹽罐加高壓電場。19、何為“三段汽化”蒸餾工藝?所謂“三段汽化”是指將試油進(jìn)行初餾-常壓-減壓三次蒸餾汽化。即原油先通過初餾塔預(yù)熱進(jìn)行一次汽化,之后注入常壓蒸餾塔進(jìn)行常壓蒸餾(二次汽化),最后將常壓重油通過減壓蒸餾(三次汽化)處理的過程。20、初餾塔有何作用?答:A、減少原油管路阻力,降低原油泵出口壓力;B、減少常壓爐的熱負(fù)荷,降低裝置能耗;C、平穩(wěn)主常壓塔的操作;D、減輕主常壓塔設(shè)備的腐蝕;E、可獲取含砷量低的重整原料。21、常壓塔有何特點(diǎn)?答:A、常壓塔為一復(fù)合塔;B、設(shè)有汽提塔和汽提段;C、全塔熱平衡;D、恒分子回流的假定完全不適用。22、減壓塔有何特征?答A、降低從汽化段到塔頂?shù)牧鲃?dòng)壓降;B、降低塔頂油氣餾出管線的流動(dòng)壓降;C、減壓塔塔底汽蒸汽用量比常壓塔大;D、降低轉(zhuǎn)油線的壓降;E、縮短渣油在減壓塔內(nèi)的停留時(shí)間。23、汽提塔有何作用?答:汽提塔是利用氣體通過液體時(shí)把液體中要提走的成分帶走的裝置。氣提是一個(gè)物理過程,它采用一個(gè)氣體介質(zhì)破壞原氣液兩相平衡而建立一種新的氣液平衡狀態(tài),使溶液中的某一組分由于分壓降低而解吸出來,從而達(dá)到分離物質(zhì)的目的。例如,A為液體,B為氣體,B溶于A中達(dá)到氣液平衡,氣相中以B氣相為主,加入氣相汽提介質(zhì)C時(shí),氣相中A、B的分均均降低從而破壞了氣液平衡,A、B物質(zhì)均向氣相擴(kuò)散,但因氣相中以B為主,趨于建立一種新的平衡關(guān)系,故大量B介質(zhì)向氣相中擴(kuò)散,從而達(dá)到氣液相分離目的。通過控制氣提介質(zhì)的量可以控制氣提程度。汽提塔還可以調(diào)整產(chǎn)品的閃點(diǎn)與餾程。29、為什么減壓塔上大下?。恳?yàn)闇囟雀?,減小塔徑,可以提高流速,可以防止產(chǎn)品結(jié)焦。30、實(shí)現(xiàn)減壓的方法?①注入大量的水蒸汽②用真空泵31、精餾過程的實(shí)質(zhì)是什么?
精餾是一種微分蒸餾,是一種汽液相平衡分離過程、一種傳質(zhì)過程。是雙向傳質(zhì):液相→汽相,汽相→液相,汽液兩相平衡。32、回流的作用是什么?
①提供塔板上的液相回流,創(chuàng)造汽液兩相充分接觸的條件,達(dá)到傳質(zhì)、傳熱的目的;②取出塔內(nèi)多余的熱量,維持全塔熱平衡,利于控制產(chǎn)品質(zhì)量。試簡述開設(shè)中段循環(huán)回流的優(yōu)缺點(diǎn)。循環(huán)回流如果設(shè)在精餾塔的中部,就稱為中段循環(huán)回流。優(yōu)點(diǎn):使塔內(nèi)的汽、液相負(fù)荷沿塔高分布比較均勻;石油精餾塔沿塔高的溫度梯度較大,從塔的中部取走的回流熱的溫位顯然要比從塔頂取走的回流熱溫位高出許多,因而是價(jià)值更高的可利用熱源。缺點(diǎn):中段循環(huán)回流上方塔板的回流比相應(yīng)降低,塔板效率有所下降;中段循環(huán)回流的出入口之間要增設(shè)換熱塔板,使塔板和塔高增大;相應(yīng)地增設(shè)泵和換熱器,工藝流程變得復(fù)雜些。一.選擇正確答案:1.石油餾分的蒸汽壓隨C而變化。A、溫度B、壓力C、汽化率D、溫度和汽化率2.對同一石油餾分,其實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的初餾點(diǎn)比平衡汽化的泡點(diǎn),實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的終餾點(diǎn)比平衡汽化的露點(diǎn)。CA、高、高B、低、低C、低、高D、高、低3.某含水原油的初餾點(diǎn)為65℃,該原油在加熱汽化時(shí),C。A、水先汽化B、原油先汽化C、原油和水同時(shí)開始汽化4.常壓塔頂餾出物(汽油和水蒸氣的混合物)冷凝冷卻時(shí),一般B。A、水汽先冷凝B、油氣先冷凝C、油氣和水汽同時(shí)開始冷凝5.常壓塔相鄰兩餾分的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線B,表示其分餾精確度越高。A、間隙越大B、重疊越小C、間隙越大或重疊越小6.中段循環(huán)回流量增加后,可以B。A、增加此循環(huán)回流下方各塔板的液相負(fù)荷B、減少此循環(huán)回流下方各塔板的液相負(fù)荷C、提高塔的分離效果7.提高常減壓蒸餾裝置的熱回收率,一般可以C。A、減少操作費(fèi)用B、減少設(shè)備費(fèi)用C、增加操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用8.常減壓蒸餾裝置換熱流程優(yōu)化的目的是C。A、減少操作費(fèi)用B、減少設(shè)備投資C、提高熱回收率D、使操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用的總和最低9.三種蒸餾方式中,分離精確度最高的是C。A、平衡氣化B、簡單蒸餾C、精餾二.判斷對錯(cuò)。1.為了保證一定的分餾精確度,石油精餾塔的塔板上都必須有內(nèi)回流?!?.實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線之間的間隙越大,塔的分離效果越好?!?.石油常壓精餾塔的回流比是由全塔熱平衡決定的?!?.石油精餾塔要求有適量的過氣化率,其目的是為了盡可能提高原油的拔出率?!?.石油精餾塔塔頂至塔底的溫度是逐漸升高的?!?.使用P-T-e相圖可直接由其中的任意二者求出第三個(gè)參數(shù)?!?.原油的脫鹽與脫水是分別進(jìn)行的?!?.減壓蒸餾提高拔出率的關(guān)鍵是提高塔盤的分離效率?!寥羁疹}1.原油自油罐抽出與破乳劑和水按比例混合,經(jīng)換熱后進(jìn)入電脫鹽罐進(jìn)行脫鹽脫水處理。2.沿著石油精餾塔自下而上,各層塔板上油品的平均分子質(zhì)量越來越小,其摩爾汽化潛熱越來越小。3.石油的直餾餾分是指從原油直接分餾得到的餾分,其化學(xué)組成中含有烷烴,環(huán)烷烴和芳香烴類烴類。4.為了得到相同的餾出百分率,平衡汽化所采用的加熱溫度比恩氏蒸餾的溫度低,比實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的溫度低。5.目前國內(nèi)在設(shè)計(jì)蒸餾裝置換熱流程時(shí),應(yīng)盡可能提高原油的換熱終了溫度,充分回收余熱,提高裝置的熱回收率。6.在一定溫度和壓力下,欲提高原油在汽化段的汽化率,則汽提蒸汽的用量應(yīng)增大。7.恩氏蒸餾、平衡汽化和實(shí)沸點(diǎn)蒸餾三種分離方法分離效果的大小順序是:實(shí)沸點(diǎn)蒸餾>恩氏蒸餾>平衡汽化。8.經(jīng)過常減壓蒸餾,石油可按沸點(diǎn)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,欲提高原油在汽化段的汽化率,則汽提蒸汽的用量應(yīng)提高;在同樣的操作條件下,要想提高油品的氣化率,水蒸汽的用量需提高。10.塔頂溫度為塔頂油氣分壓下產(chǎn)品的露點(diǎn)溫度,各側(cè)線抽出板溫度為側(cè)線板油氣分壓下產(chǎn)品的泡點(diǎn)溫度。11.減壓蒸餾的核心設(shè)備是減壓蒸餾塔和抽真空系統(tǒng)。12.柴油側(cè)線抽出部位的防腐應(yīng)重點(diǎn)預(yù)防環(huán)烷酸引起的腐蝕。四.簡答題1.試述石油餾分之間分餾精確度的表示方法。答:對二元或多元物系,分餾精確度可以用塔頂和塔底產(chǎn)物中的某一組分的含量來表示,但對于石油精餾塔中相鄰兩個(gè)餾分之間的分餾精確度,則通常用該兩個(gè)餾分的餾分組成或蒸餾曲線(一般是恩氏蒸餾曲線)的相互關(guān)系來表示。倘若較重的餾分的初餾點(diǎn)高于較輕餾分的終餾點(diǎn),則兩餾分之間有“脫空”,稱兩個(gè)餾分之間有一定的“間隙”,間隙越大,表示分餾精確度越高;倘若較重的餾分的初餾點(diǎn)低于較輕餾分的終餾點(diǎn),則稱兩個(gè)餾分之間有“重疊”,重疊越大,表示分餾精確度越差。2.石油常壓精餾塔為何設(shè)汽提塔,而燃料型減壓塔卻不需要答:①常壓精餾塔是一個(gè)復(fù)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)品之中必然會(huì)含有相當(dāng)數(shù)量的輕組分,這樣不僅影響本側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量,而且降低了較輕餾分的產(chǎn)率。因此,通常在常壓精餾塔的外部設(shè)汽提塔,向汽提塔內(nèi)通入少量的過熱水蒸氣以降低塔內(nèi)油氣分壓,使混入產(chǎn)品中的較輕餾分汽化而返回常壓塔。②燃料型減壓塔的側(cè)線產(chǎn)品對閃點(diǎn)沒有要求,因而可以不設(shè)側(cè)線汽提塔。3.在哪幾種情況下,常減壓裝置需要設(shè)初餾塔答:常減壓裝置是否采用初餾塔應(yīng)根據(jù)具體條件對有關(guān)因素進(jìn)行綜合分析后決定,其中原油性質(zhì)是主要因素??赡軐?dǎo)致采用初餾塔的因素有:①原油的含砷量過高;②原油的輕餾分含量較多;③原油的脫水效果較差;④原油的含硫量和含鹽量較高。4.除了塔頂冷回流外,石油精餾塔還可采用那些回流方式在什么情況下設(shè)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的二級冷凝冷卻、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(shí)常設(shè)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的不凝氣;③要求盡量降低塔頂餾出物線及冷凝冷卻系統(tǒng)的流動(dòng)壓降,以保證塔頂壓力不致過高(如催化裂化分餾塔),或保證塔內(nèi)有盡可能高的真空度(如減壓蒸餾塔)。5.簡要敘述三種蒸餾方式的不同。答:閃蒸—平衡氣化(即一次氣化)。特點(diǎn):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(diǎn)輕組分,液相產(chǎn)物中含較多高沸點(diǎn)重組分。但因?qū)倨胶鈿饣^程,在平衡狀態(tài)下,混合物中的所有組分都同時(shí)存在于氣、液兩相中,所以閃蒸只是一個(gè)粗略的分離過程。簡單蒸餾——漸次氣化。特點(diǎn):從本質(zhì)上看,簡單蒸餾是由無窮多次平衡氣化所組成,因而其分離效果要優(yōu)于閃蒸,但因簡單蒸餾基本沒有精餾作用,所以分離精度仍不算高。精餾。精餾的依據(jù):根據(jù)混合物中各組分的沸點(diǎn)或蒸汽壓或相對揮發(fā)度的不同,將混合物加以分離。精餾的特點(diǎn):具備氣液分離的必要條件,將多次氣化和多次冷凝巧妙地結(jié)合起來,使混合物得以精確的分離。6.石油常壓精餾塔的工藝特點(diǎn)有哪些?答:歸納為七個(gè)方面:原料和產(chǎn)品均為復(fù)雜混合物,產(chǎn)品質(zhì)量由質(zhì)量指標(biāo)控制,而不是純度;產(chǎn)品多于2個(gè),用復(fù)雜塔代替多塔系統(tǒng);設(shè)置汽提段和側(cè)線汽提塔(保證側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量),用過熱水蒸氣代替塔底再沸器;蒸餾所需熱量基本靠進(jìn)料帶入;塔的進(jìn)料要有適量的過氣化率(度);回流比取決于全塔熱平衡,可調(diào)余地?。缓惴肿踊亓鞯募俣ㄍ耆贿m用。7.減壓蒸餾塔的一般工藝特征?答:減壓塔的一般工藝特征表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:塔徑大,采用多個(gè)循環(huán)回流來減小塔徑;提高塔底標(biāo)高,給渣油泵提供足夠的灌注頭;塔頂縮徑,便于抽真空;塔頂采用循環(huán)回流,而不用冷回流;塔底縮徑,減少渣油停留時(shí)間,避免塔底結(jié)焦嚴(yán)重;采用低壓降塔板或填料及較少的塔板數(shù),盡可能提高氣化段的真
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