石油煉制工藝習題集0.0.0.0

中國石油大學（華東）現(xiàn)代遠程教育PAGE51．石油中的元素以碳、氫元素為主。根據(jù)沸點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)，隨溫度降低會結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．石油餾分的結構族組成概念中，三個基本的結構單元是烷基、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。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，一般將渣油分成飽和分、芳香分、膠質和瀝青質。10．膠質在原油中形成真溶液，瀝青質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？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的方法有哪些？各有什么特點？描述石油烴類組成主要有三種表示方法：單體烴組成、族組成和結構族組成，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，但其只能應用于對輕質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，不能準確的描述不同烴類的含量及組成，且對于部分結構組成比較復雜的烴類無法進行族的劃分。結構族組成是將整個石油餾分（即各種烴分子的混合物）視為一個平均分子，把該平均分子看作是由烷基側鏈、環(huán)烷環(huán)和芳香環(huán)三種結構單元組成，其平均分子的結構可用CA%、CN%、CP%、RT、RN、RA六個結構參數(shù)表示，但結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構單元的含量，并未考慮其結合方式。因此，石油餾分組成不管有多么復雜，都可以用結構族組成表示法描述其大致結構。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，獲得的一定沸點范圍的分餾餾出物稱為石油餾分。分餾就是根據(jù)各組分沸點的差別，將石油切割成若干個餾分。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的升高，含量增加，絕大多數(shù)集中在減壓渣油中。二．填空題1．一般隨著沸點的升高，石油餾分的密度增大，粘度增大，蒸氣壓減小，凝點增大，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性的原因主要有粘溫凝固和構造凝固兩種情況。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，相對密度大小順序為芳香烴〉環(huán)烷烴〉烷烴，據(jù)此，不同基屬原油相對密度大小順序為環(huán)烷基〉中間基〉石蠟基。6．油品的粘溫性質是指油品粘度隨溫度變化的性質，油品的粘度指數(shù)高，其粘溫性質好。7．反映油品安全性能的指標是閃點。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，其閃點增大，燃點增大，自燃點降低。三．名詞解釋1．油品的粘溫性質：油品的粘溫性質是指油品粘度隨溫度變化的性質，油品的粘度指數(shù)高，其粘溫性質好。特性因數(shù)：自燃點：在規(guī)定條件下油品在沒有火焰時，自發(fā)著火的溫度，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)：第四章石油產(chǎn)品的質量要求二．填空題1．汽油以質量指標辛烷值劃分牌號，它表示汽油的抗爆性能，柴油以質量指標凝點劃分牌號，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烷烴，柴油的理想組分是帶烷基或二烷基的異構烷烴，航空煤油的理想組分是帶側鏈的環(huán)烷烴和異構烷烴。3．測定汽油辛烷值用到的兩種標準物質是異辛烷(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，因此，柴油機要求其燃料的自燃點要低。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．汽油機和柴油機工作的四個沖程分別是：進氣沖程、壓縮沖程、燃燒做功沖程、排氣沖程。7．汽油的蒸發(fā)性能用餾程和蒸汽壓兩個指標來表征。8．衡量柴油燃燒性能的指標有霧化性能，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時期。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．汽油機和柴油機的一個工作過程有哪幾個沖程組成？汽油機和柴油機的工作過程有哪些不同？答：汽油機和柴油機都有四個沖程：進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣沖程。不同之處有兩點：①柴油機壓縮的只是空氣，壓縮比可以更大；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．規(guī)定汽油的10%、50%、90%點的餾出溫度，是為了保證汽油哪些方面的性質？(3分)答：①規(guī)定汽油的10%點的餾出溫度是為了保證汽油具有良好的啟動性；②規(guī)定汽油50%點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)動機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和柴油機產(chǎn)生爆震的原因。二者的本質區(qū)別是什么？答：汽油機的爆震是由于汽油自燃點低，在火焰未到達前發(fā)生區(qū)域自燃，同時形成多個燃燒中心；柴油機的爆震是由于柴油自燃點過高，使得滯燃期長，燃料積累過多造成的。二者的本質區(qū)別是由于汽油機和柴油機的工作原理不同而造成的對自燃點要求不同造成的。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；采用先進的加工工藝；合理調(diào)合；摻入高辛烷值組分第五章原油評價二．填空題1．我國原油分類采用關鍵餾分特性分類法和含硫量相結合的方法，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分類法。答：原油的分類方法主要有特性因數(shù)分類法和關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)對原油進行分類。其分類標準是：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(相當于常壓395～425℃)作為第二關鍵餾分。分別測定上述兩個關鍵餾分的相對密度，對照標準決定兩個關鍵餾分的屬性，然后按照分類標準確定原油的類型。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：化學組成分類法，商品分類法；化學分類法又包括特性因數(shù)分類法和關鍵餾分特性分類法；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鍵餾分特性分類法和硫含量相結合的原油分類法。3．大慶原油和勝利原油的主要特點有哪些？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：含蠟量高，凝點高，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、瀝青質含量低，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。原油評價數(shù)據(jù)表明，大慶原油是生產(chǎn)優(yōu)質潤滑油和各種蠟的良好原料。勝利原油特點：膠質含量高(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。在加工勝利原油時應充分考慮含S的問題，如腐蝕、環(huán)保、產(chǎn)品質量、催化劑中毒等。4．原油評價的目的是什么？評價的類型有哪些答：原油評價的主要目的是對原油進行性質分析，以制定合理的加工方案，對原油進行綜合利用。原油評價按其目的不同可分為四種類型：性質分析；簡單評價；基本評價；綜合評價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，且以輕質燃料油為主，還生產(chǎn)部分重質燃料油。生產(chǎn)裝置除原油蒸餾外，還兼有重油輕質化裝置，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