石油炼制工艺学

石油炼制工艺学考试考点

1、延迟焦化:延迟焦化是一种热裂化工艺。其主要目的是将高残碳的残油转化为轻质油。所用装置可进行循环操作，即将重油的焦化馏出油中较重的馏分作为循环油，且在装置中停留时间较长。

2、流态化：细小的固体颗粒被运动者的流体(气体或液体)所携带使之形成像流体一样能自由流动的状态，称为固体流态化，简称流态化

3、催化重整：以汽油馏分为原料，在催化剂的作用和氢气存在下，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，同时副产高纯度氢气

4、加氢裂化：在较高的压力（10-15MP）和温度（400°C左右），氢气经过催化剂的作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应转化为轻质油的加工过程。

5、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。

6、加氢精制：是指在脱除油品中的硫、氮、氧等杂原子及金属杂质的同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，从而改善油品性能的加工过程。

7、烷基化：烷基化是烷基由一个分子转移到另一个分子的过程。是化合物分子中引入烷基（甲基、乙基等）的反应

的条件下，某些含硫化合物会分解而释放出H2S，原油中的盐分则可能水解而析出HCl，造成蒸馏塔顶部、汽相馏出管线与冷凝冷却系统等低温部位的严重腐蚀，设置初馏塔可使大部分腐蚀转移到初馏塔系统，从而减轻了主塔-常压塔顶系统的腐蚀。

10、催化裂化分馏塔为什么设脱过热段？

答：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°C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得过剩热量使油气由过热状态变为饱和状态以进行分馏。

12、催化裂化催化剂失活的原因有哪些？

（1）水热失活：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。（2）结焦失活：催化裂化反应生成的焦炭沉积在催化剂的表面上，覆盖催化剂表面的活性中心，使催化剂的活性和选择性下降（3）毒物引起的失活：裂化催化剂的毒物主要是某些金属(铁、镍、铜、钒等重金属及钠)和碱性氮化合物。13、石油蒸馏塔底吹过热水蒸汽的目的是什么？8、分子筛：具网状结构的天然或人工合成的化学物质。如交联葡聚糖、沸石等，当作为层析介质时，可按分子大小对混合物进行分级分离。9、粘温性:指温度变化时，粘度的变化幅度。

14、过气化率：当原油从汽液混合相进入塔内时，要求进料的汽化量除包括塔顶和各侧线的产品外，还应以有一部分过剩的汽化量，其量与进料量的比值为过气化率。15、催化剂的选择性：表示催化剂增加目的产品和减少副产品的选择反应能力。裂化催化剂的选择性以“汽油产率/转化率”来表示

16、原油评价；不同性质的原油，应该采用不同加工方法，以生产适当产品，使原油得到合理利用。对于新开采的原油，必须先在实验室进行一系列的分析、试验，习惯上称之为“原油评价”。

18、单程转化率：是指总进料（包括新鲜原料和回炼油）一次通过反应器的转换率。

4、催化裂化的主要化学反应有哪些？并说明对汽油质量有利的反应？答：主要化学反应：裂化反应、氢转移反应、芳构化反应、异构化反应、缩合反应。对汽油质量有利的反应：裂化反应、氢转移反应、芳构化反应、异构化反应

6、为什么催化裂化过程中C1、C2少，C3、C4多？为什么催化裂化产物中的异构烃？（P232）

答：在催化裂化中伯正碳离子的异构化、大正碳离子在β位置上断裂，烯烃分子生成正碳离子等反应可以继续下去，（即CC++

直至不能再断裂的小正碳离子

3H7、C4H9等）为止。由于正碳离子分解时不生成比3、C4更小的正碳离子，因此裂化气中含CCC1、CC2少（催化裂化条件下总会伴随有热裂化反应发生，因此总有部分1、2产生），因此在催化裂化产品中化成叔正碳离子，因此裂化产物中含异构烷烃多。1、C2少，C3、C4多。由于伯、仲正碳离子趋向于转8、流化床反应器的特点？（P258）

答：其优点有：①由于返混和传热效率高，床层各部分温度较均匀，避免了局部高温现象，对强放热反应(再生)，可采用较高的反应温度以提高反应速度；②气-固运动很激烈，且固体颗粒的直径很小，因此气固之间的传质效率高，提高了传质步骤的速率，对于扩散控制的化学反应特别有利；③固体处于流化态，具有流体一样的流动性，装卸、输送都很方便；④催化剂在反应器和再生器之间大量循环，简化了设备，又传送了大量的热量，可以进行自动控制

流化床的不足之处主要表现在：①气固接触不充分，因此一般鼓泡床很难达到很高的转化率；②气固流化床由于返混造成催化剂在床层内停留时间不均一；③催化剂在床层中剧烈搅动，造成催化剂颗粒和设备磨损；④在生产负荷太低的情况下，流化床操作难以平稳，操作波动大9、设置初馏塔的好处有哪些？（P174）答：（1）原油的轻馏分含量分离出来，降低装置能耗；含轻馏分较多的原油在经过换热器被加热时，随温度的升高，轻馏分汽化，从而增大了原油通过换热器和管路的阻力，如果将轻组分及时分离出来，让部分馏分不必再进入常压炉去加热，这样一则能减少原油管路阻力，降低原油泵出口压力；二则能减少常压炉的热负荷，二者均有利于降低装置能耗。

（2）原油脱水效果当原油因脱水效果波动而引起含水量高时，水能从初馏塔顶分离，使得主塔-常压塔操作免受水的影响，保证产品质量合格。（3）原油的含砷量对含砷量高的原油，为了生产重整原料油，必须设置初馏塔、重整催化剂极易被砷中毒而永久失活，重整原料油的砷含量要求小于200ng/g。

（4）原油的含硫量和含盐量当加工含硫原油时，在温度超过160-180°C

答：常压塔汽化段中未气化的油料流向塔底，这部分油料中还含有相当多的<350oC轻馏分。因此，在进料段以下也要有汽提段，在塔底吹入过热水蒸气以降低油气分压，有利于轻组分的汽化，使其中的轻馏分汽化后返回精馏段，以达到提高常压塔拔出率和减轻减压塔负荷的目的。15、常压精馏塔为什么是一个复合塔？

答：由于在石油精馏中，各种产品本身依然是一种复杂混合物，它们之间的分馏精确度并不要求很高，而且可以采取一些弥补的措施，因此，可以把几个简单精馏塔重叠起来，它的精馏段相当于原来四个简单的四个精馏段组成，而其下段相当于塔的提馏段，因而常压塔实际上是一个复合塔。在复合塔内，汽油、煤油、柴油等产品之间只有精馏段而没有提馏段，侧线产品中必然会含有相当数量的轻馏分，这样不仅影响本侧线产品的质量，而且降低了轻馏分的产率，为些在常压塔的外侧，为侧线产品设汽提塔。由上述可见，常压塔不是一个完全精馏塔，它不具备真正的提馏段。16、我国大庆原油及其直馏产品的特点？

答：大庆原油的特点：含蜡量高，凝点高，硫含量低，金属含量低，正庚烷沥青质含量低，属于典型的低硫石蜡基原油。

直馏产品的特点：（1）直馏汽油的ON低，应通过催化重整提高ON。（2）航煤密度较小、结晶点高，只能符合2号航煤规格。（3）直馏柴油的CN高，但凝点也高。（4）煤、柴油馏分含烷烃多，是制取乙烯的良好裂解原料。（5）润滑油馏分的粘温性能好，适合生产润滑油。（6）减压渣油可以参入减压馏分油作为催化裂化原料，也可以经丙烷脱沥青及精制生产残渣润滑油，但难以生产高质量的沥青产品。17、分子筛催化剂的载体是什么？它的作用是什么？

工业上应用的载体有天然活性白土、合成低铝硅酸铝和合成高铝硅酸铝载体的作用：

（1）起稀释作用；（2）担体可以容纳分子筛中未除去的Na+；（3）适当的担体可以增强催化剂的耐磨程度；（4）起着储存和传递热量的作用；（5）分子筛的价格高，采用担体可以降低催化剂的成本；（6）在重油催化裂化中，担体可以起到预裂化的作用。

19、为什么要对催化剂重整原料进行预处理？

答：重整原料的预处理由预分馏、预加氢、预脱砷和脱水等单元组成。其作用是切取符合重整要求的馏分和脱除对重整催化剂有害的杂质及水分。（1）预分馏的作用是切取适宜馏程的重整原料。

（2）预加氢的作用是脱除原料油中对催化剂有害的杂质，使杂质含量达到限制要求，同时也使烯烃饱和以减少催化剂的积炭，从而延长运转周期。（3）砷不仅是重整催化剂最严重的毒物，也是各种预加氢精制催化剂的毒物。因此，必须在加氢预精制前把砷降至较低程度。重整原料含砷量限制在1-2ug/kg以下。如果原料油的含砷量<100ug/kg，可以不经过脱砷，只需预加氢精制后即符合要求。

六、论述题（第1题9分，第2题10分，共19分）1．循环氢的作用是什么？为什么说压缩机是重整装置的心脏?(重整装置)2、阐述重油催化存在的技术困难，如何加以改进？

①焦炭产率高②金属污染催化剂③产品质量差安定性和腐蚀性④减压渣油的沸点高，有相当大的一部分难于汽化⑤催化剂孔径为0.8～1.0nm,渣油大分子难于进入催化剂的微孔⑥污染环境

重油催化裂化(RFCC)操作的主要技术措施:①快速终止二次反应的技术；②原料高度雾化技术；③提升管反应器采用高温短停留时间操作；④采用新型高效的旋风分离器；⑤气体预提升技术；⑥采用小回炼比、外甩油浆操作，降低焦炭产率；⑦强化再生过程。比如用带预混管的烧焦罐式再生器；⑧采用金属钝化剂，拟制重金属对催化剂的污染

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