氧化铝生产工艺复习资料

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铝土矿是目前氧化铝生产中最主要的原料,主要成分为Al 2O 3,SiO 2,Fe 2O 3,TiO 2等,氧化铝主要以三水铝石,一水软铝石,或一水硬铝石状态存在,按氧化铝水合物类型可分为三水铝石型,一水软铝石型,一水硬铝石型或各种混合型

衡量铝土矿质量的标准为:铝硅比、氧化铝含量、矿物类型。铝硅比是指矿石中Al 2O 3含量与SiO 2含量的质量比. 我国铝土矿的主要特点:是高铝、高硅、低铁的一水硬铝石型铝土矿。

生产氧化铝的方法:有碱法、酸法、酸碱联合法、热法。在工业上得到应用的只有 碱法 ,其重要的中间产物是铝酸钠溶液;碱法生产氧化铝主要有拜耳法、碱石灰烧结法和拜耳-烧结联合法,联合法流程有串联、并联和混联。

电解炼铝用的氧化铝必须在氧化铝的纯度和氧化铝的物理性质上符合一定的质量要求。

硅量指数是指铝酸钠溶液中Al 2O 3与SiO 2的质量比,以A/S 表示。

拜耳法的循环效率指一吨Na 2O 在一次拜耳法循环中所产出的Al 2O 3的量(吨),用E 表示,E 的数值越高说明碱的利用率越好。E=1.645×(MR m -MR a )/MR m ·MR a 拜耳法的循环碱量:指生产一吨氧化铝在循环母液中所必须含有的碱量(不包括碱损失),它是循环效率的倒数。 铝酸钠溶液的分子比(苛性比值)是指:铝酸钠溶液中Na 2O 与Al 2O 3的摩尔比,它表示铝酸钠溶液中氧化铝的饱和程度和稳定性。MR=1.645×[Na 2O]/[Al 2O 3] 铝酸钠溶液中的碱分为:苛性碱NaO k 、碳酸碱NaO c 和硫酸碱NaO s :苛性碱NaO k 和碳酸碱NaO c 的和称为全碱NaO T 氧化铝实际溶出率:铝土矿与NaOH 反应实际溶出到溶液中的Al 2O 3量与铝土矿中Al 2O 3总量之比

氧化铝理论溶出率:理论上矿石中可以溶出的Al 2O 3量与矿石中Al 2O 3总量之比。

氧化铝相对溶出率:氧化铝实际溶出率与理论溶出率之比

赤泥的产出率:每处理1t 铝土矿所生成的赤泥量

碱耗:铝土矿溶出过程,每溶出1tAl 2O 3所损失的碱量

铝酸钠溶液的稳定性通常是用从过饱和的铝酸钠溶液开始分解析出氢氧化铝所需时间的长短来衡量的。

配料分子比指:预期矿石中Al 2O 3充分溶出时,溶出液所应达到的分子比

氢氧化铝晶粒附聚:就是在范德华力、自粘力、附着力以及毛细管力和物质之间的紧密接触而形成的表面张力等力的作用下,氢氧化铝晶粒自发和定向的连接在一起的现象。

拜耳法溶出工艺目前分为:压煮器和管道化两大类溶出技术,其中管道化溶出技术是目前比较先进的溶出技术,根据我国一水硬铝石铝土矿的溶出特点,我国形成了具有自主知识产权的管道预热-停留罐溶出技术

一水碳酸钠的苛化是在拜耳法生产过程中,由于苛性碱与矿石中的碳酸盐以及空气中的二氧化碳作用的结果,母液每一次循环都有一部分苛性碱变成了一水碳酸钠。使这部分一水碳酸钠从新变成苛性碱称为一水碳酸钠的苛化。

熟料溶出的副反应指在熟料溶出过程中赤泥中的原硅酸钙2CaO·SiO 2可以与铝酸钠溶液发生一系列的化学反应,使已溶出来的Na 2O 和Al 2O 3又有一部分重新转入赤泥而损失。这些反应称为二次反应或副反应。二次反应所造成的Na 2O 和Al 2O 3的损失称为二次反应损失或副反应损失。 熟料溶出二次反应的主要产物是 水合铝硅酸钠、水化石榴石。

我国碱石灰烧结法采用:低苛性比值、高碳酸钠浓度、二段磨料溶出工艺。 碱比、钙比:碱石灰烧结法生料配方中,[N]/([A]+[F])称为碱比;[C]/[S]称为钙比。

饱和配方是指在烧结法配料过程中采用碱比等于1,钙比等于2的炉料配方称为饱和配方。在碱石灰烧结法生产氧化铝时,我国采用低碱高钙配方,这和我国生料掺煤工艺相符合。

判断熟料质量好坏的标准有:标准溶出率、熟料的密度和粒度、负二价硫含量S 2-。衡量熟料溶出过程好坏的标志是净溶出率

回转窑熟料烧结时,根据物料沿窑长的温度变化分为窑体分为:烘干带、预热带、分解带、烧成带、冷却带五个带。 烘干带:脱附着水干燥。

窑气800→250℃,炉料80 →200℃ 预热带:脱结晶水,Na 2SO 4开始分解 窑气1200→800℃,炉料200 →750℃ 分解带:Na 2CO 3+Al 2O 3→ Na 2O?Al 2O 3+CO 2↑ Na 2CO 3+Fe 2O 3→ Na 2O?Fe 2O 3+CO 2↑

Na 2CO 3+Al 2O 3?2SiO 2→ Na 2O?Al 2O 3?2SiO 2+ CO 2↑

窑气1400→1200℃,炉料750 →1200℃ 烧成带:

2CaO+Na 2O?Al 2O 3?2SiO 2→Na 2O?Al 2O 3+2CaO?SiO 2

窑气1500℃以上 ,炉料1250-1300℃ 冷却带:熟料逐渐冷却到900-1000 ℃ 左右经下料口进入冷却机

碱石灰烧结法生产氧化铝的基本原理

将铝土矿与一定数量的苏打、石灰、循环母液配成炉料,在回转窑内进行高温烧结,炉料中的Al 2O 3与Na 2CO 3反应生成易溶于水或稀碱溶液的铝酸钠 (Na 2O ?Al 2O 3),杂质氧化铁生成易水解的铁酸钠(Na 2O ?Fe 2O 3),二氧化硅和氧化钛分别生成不溶性的原硅酸钙(2CaO ?SiO 2)和钛酸钙(CaO ?TiO 2) 。将烧结产物(熟料)用稀碱溶液溶出时Na 2O·Al 2O 3便进入溶液,Na 2O·Fe 2O 3水解放出碱,原硅酸钙(2CaO ?SiO 2)和钛酸钙(CaO ?TiO 2)不溶进入赤泥,从而实现杂质矿物与有用矿物的分离。

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拜耳法基本原理和方法:

拜耳法生产Al 2O 3的四个组要工序: 1:铝土矿的溶出2:铝酸钠溶液的稀释3:晶种分解4:分解母液蒸发

拜耳法循环从铝土矿的溶出开始,溶出初温为30℃,终温为200℃。在此温度范围内实现溶出、稀释分解、蒸发过程。 A 点:循环母液的组成点 AB 线:溶出线 BC 线:稀释线CD 线:分解线 DA 线:蒸发线 拜耳循环:

ABCDA

拜耳法生产氧化铝的基本原理:用NaOH 溶液溶出铝土矿所得到的铝酸钠溶液在添加晶种,不断搅拌的条件下,溶液中的氧化铝便呈氢氧化铝析出。分解得到的母液,经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的一批铝土矿。 实质:

Al 2O 3(13)H 2O+2NaOH+aq2NaAl(OH)4+aq 拜耳法生产氧化铝的基本流程:原矿浆制备、高压溶出、溶出矿浆的稀释及赤泥的分离洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级及洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化。 碱石灰烧结法生产氧化铝的基本流程及各工序的作用:原料准备、熟料烧结、熟料溶出、脱硅、碳酸化分解、焙烧、分解母液蒸发

我国铝土矿碱石灰烧结法为什么采用低碱高钙配方:低碱配方: 熟料烧结在高温下能满足Na 2O·Al 2O 3和 Na 2O·Fe 2O 3的优先生成,能保证Al 2O 3的溶出;

生料加煤排硫结果使一部分Fe 2O 3转变为FeS;在烧结过程中还生成一种铁的化合物(CaO·Al 2O 3·Fe 2O 3 ),且这一相比较稳定. 高钙配方:能够保证2CaO·SiO 2和CaO·TiO 2的生成;多余的钙能够分解三元化合物Na 2O·Al 2O 3·SiO 2

Na 2O·Al 2O 3·SiO 2+2CaO=Na 2O·Al 2O 3+2CaO·SiO 2

低碱高钙配方优点:1:碱耗低2:赤泥的稳定性能比较好3:能保证碱和氧化铝的溶出率

在碱石灰烧结法生产氧化铝时,我国采用 低碱高钙配方,这和我国 生料掺煤 工艺相符合。

铝土矿主要矿物在拜耳法的溶出行为、主要危害及防治措施

氧化铝及其水合物:氧化铝水合物在溶出条件下与循环母液中的NaOH 作用生成铝酸钠进入溶液中

Al 2O 3(1或3)H 2O+2NaOH+aq2NaAl(OH)4+aq

含硅矿物:含硅矿物与碱反应,首先分解成铝酸钠和硅酸钠进入溶液,然后当硅酸钠浓度达一定值后与铝酸钠溶液反应生成水合铝硅酸钠(钠硅渣)进入赤泥。 Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O+6NaOH+aq→2NaAl(OH)4+2NaH 2SiO 4+aq 溶解反应 2NaAl(OH)4+xNaH 2SiO 4+aq →Na 2O·Al 2O 3·xSi O 2·nH 2O+2xNaOH+aq 脱硅反应 产生的主要危害是造成氧化铝和氧化钠的损失,在加热设备和管道上产生结疤,降低传热系数,阻塞管道。防治措施是在原矿浆进入高压溶出器前的预热阶段进行预脱硅。

含铁矿物:铝土矿中的赤铁矿在拜耳法溶出过

称中不与苛性碱反应,直接进入赤泥,对溶出过程不产生影响;而针铁矿在拜耳法溶出过称中会部分进入溶液,形成高度分散的细微粒子,影响赤泥的沉降和过滤性能。溶出过程可以通过添加CaO 将针铁矿转变为赤铁矿而消除不利影响。

含钛矿物:TiO 2不影响三水铝石的溶出。而在

溶出一水硬铝石型铝土矿时,不添加石灰,氧化钛与碱作用生成致密的钛酸钠保护膜,降低氧化铝的溶出率。通过添加石灰,使TiO 2与CaO 作用生成不溶解的钛酸钙:2CaO +TiO 2=2CaO·TiO 2,消除生成钛酸钠保护膜的影响。

溶出过程添加石灰的作用:消除铝土矿TiO 2的不良影响,避免了钛酸钠的生成、提高氧化铝的溶出速率、促进针铁矿转变为赤铁矿,改善赤泥沉降性能、降低碱耗、清除杂质

影响铝土矿溶出过程的因素并简要说明影响规律:1溶出温度的影响2搅拌强度的影响3循环母液碱浓度的影响4配料分子比的影响5矿石磨细程度影响6溶出时间的影响

熟料溶出过程的主要反应 铝酸钠(Na 2O·Al 2O 3)

Na 2O·Al 2O 3+4H 2O+aq=2NaAl(OH)4+aq 铁酸钠(Na 2O·Fe 2O 3)

Na 2O·Fe 2O 3+4H 2O+aq=2Na(OH)+Fe 2O 3·3H 2Oaq

原硅酸钙(2CaO·SiO 2) 与NaOH 、Na 2CO 3、NaAl(OH)4发生一系列的二次反应,是造成熟料中Na 2O 和Al 2O 3损失的主要原因 钛酸钙(CaO·TiO 2):熟料中的钛酸钙溶出时不发生任何反应,残留于赤泥中 减少二次反应损失的措施:

低分子比(即低岢性比值)溶出后铝酸钠溶液的分子比控制在1.25左右,以减小溶液中游离苛性碱浓度。高碳酸碱浓度。溶液中Na 2Oc 浓度保持不大于30g/L ,是溶液组成位于苛化曲线上部CaCO 3平衡区。低温度溶出。在不显著影响赤泥沉降速度的条件下采取偏低的溶出温度78-82℃。二段磨溶出工艺。采用两段湿磨溶出,快速分离赤泥,缩短赤泥与溶液的接触时间,以减少原硅酸钙的分解。 赤泥分离洗涤的步骤:

赤泥浆液稀释、沉降分离、赤泥反向洗涤、粗液控制过滤

拜耳法赤泥浆液稀释的作用:

降低铝酸钠溶出液的浓度,便于晶种分解、降低铝酸钠溶液的黏度,加速赤泥沉降分离、促使铝酸钠溶液进一步脱硅、有利于稳定沉降槽的操作

生产设备和运输管道产生结疤现象: 结疤部位:溶出工序、分解工序、蒸发工序及各工序间的连接管道或设备 结疤危害:降低传热系数,堵塞管道,增加能耗和清理工作

氧化铝生产中硅的危害:

引起Al2O3和Na2O的损失:水和铝硅酸钠(Na2O?Al2O3?2SiO2?nH2O)水化石榴石(3CaO?Al2O3?xSiO2?yH2O)影响氢氧化铝产品质量,不利于电解铝所用原料的要求:产品中SiO2含量高,与电解质中的AlF3反应生成SiF4,造成电解质损失和环境污染影响赤泥的沉降分离:增大赤泥量,形成极分散的细悬浮体

碱石灰烧结法铝酸钠溶液脱硅的目的:在熟料溶出过程中,粗液中的SiO2主要来源于β-2CaO·SiO2与NaOH、Na2CO3和NaAl(OH)4反应,而使较多的SiO2进入溶液。粗液中Al2O3浓度约120g/L,SiO2为4.5-6g/L(溶液硅量指数为20-30),比SiO2平衡浓度高出许多倍,这些SiO2是极不稳定的,由于在溶液中是过饱和的,分解时大部分析出进入氢氧化铝产品,影响产品质量。因此,铝酸钠分解前必须设置专门的脱硅过程,使溶液中硅尽可能转变为固相从铝酸钠溶液中分离出来。经过脱硅净化处理的铝酸钠溶液的硅量指数一般要求大于400,浮游物不大于0.012克/升。

碱石灰烧结法脱硅流程:“两段脱硅流程” 一段脱硅:不添加石灰,使溶液中SiO2成为水合铝硅酸钠结晶析出,脱硅后溶液A/S为400左右。二段脱硅:添加石灰,使溶液中SiO2成为水化石榴石结晶析出,脱硅后溶液A/S达到1000-1500左。

工业上为了减少CaO和Al2O3的损失,通常在一段脱硅将大部分的SiO2成为水合铝硅酸钠分离后,再添加石灰使剩余的SiO2呈水化石榴石进行深度脱硅。

铝酸钠溶液晶种分解过程的机理:

在工业生产条件下,分解过程就是在添加大量晶种的条件下进行的分解反应。

Al(OH)4-+xAl(OH)3→(x+1)Al(OH)3+OH-但铝酸钠溶液中的种分过程不只是单纯的晶种长大,同时还有一些其它极为复杂的物理化学变化,其中包括:氢氧化铝晶体的长大,氢氧化铝晶种的附聚,次生晶核的形成,氧化铝晶粒的破裂和磨损。分解过程,这些作用往往同时发生,只是不

同的条件下发生的程度不同。氢氧化铝的

粒度分布就是这些作用综合的结果。

晶种分解温度制度:温度直接影响铝酸钠

溶液的稳定性,分解速度,分解率以及氧

化铝粒度。所以温度是晶种分解的重要因

素之一。工业上生产砂状氧化铝,通常采

用将铝酸钠溶液逐渐冷却的变温分解制

度,即分解初期较快地降温,分解后期则

降慢。这有利于在较高的分解率的条件

下,获得质量较好的氢氧化铝。生产砂

状氧化铝的拜耳法厂,分解初温一般控制

在70-85℃,末温为60 ℃。

铝酸钠溶液碳酸化分解的原理:铝酸钠溶

液碳酸化分解是同时存在气、液、固三相

的多相反应过程。CO2为铝酸钠溶液吸收,

使苛性碱中和NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

氢氧化铝的析出NaAl(OH)4=NaOH+Al(OH)3

水合铝硅酸钠的结晶析出

水合碳铝酸钠的生成和破坏,并在碳酸化

分解终了时沉淀析出

2Na2CO3+2Al(OH)3=Na2O·Al2O3·2CO2·2H2O+NaOH

碳酸化分解氢氧化铝结晶形成同晶种分

解一样包括四个过程:次生晶核的生成,

Al(OH)3晶粒的破裂与磨蚀,Al(OH)3晶体

的长大和Al(OH)3晶粒的附聚。

碱石灰烧结法中,为获得粒度较粗、强度

较大和杂质含量低的氢氧化铝,在碳酸化

分解过程应采取的措施:将粗液充分脱

硅,并根据其硅量指数控制适当的分解

率。精液的硅量指数越高,可以达到的分

解率也越高。在较高的温度下进行碳分。

提高分解温度,有利于氢氧化铝晶体的长

大,减少其吸附碱和氧化硅的能力,便于

分离洗涤。采用纯度高、浓度高的CO2

气体进行碳酸化,分解速度快,分解时间

短,分解槽产能高;CO2与Na2O起中和

反应及Al(OH)3结晶析出所放出的热量,

足以维持碳酸化过程在较高温度下进行,

有利于Al(OH)3粒度长大。在碳分前期强

烈搅拌溶液,后期则降低搅拌强度。搅拌

可使溶液成分均匀,避免局部碳酸化,并

有利于晶体长大,得到粒度较粗和碱含量

较低的氢氧化铝。搅拌可以减轻碳分槽内

的结垢和沉淀。添加适量晶种。预先往精

液中添加一定数量的晶种,在碳酸化分解

初期不致生成分散度大,吸附能力强的氢

氧化铝,减少它对SiO2的吸附,所得氢氧

化铝的杂质含量减少而晶体结构和粒度

组成也有改善。

拜耳法和碱石灰烧结法的异同

相同点:均属于碱法生产氧化铝,它们生

产氧化铝的基本过程相同。

不同点:从原料角度、从原理角度、从流

程角度、从能耗角度、从产品质量角度、

从经济成本角度

组成上:拜耳法:铝硅酸盐、铁的化合物、

钠酸盐、烧结法:Fe2O?1H2O、硫化铁、

钠酸钙、水化石榴石、水合铝硅酸钠、

物理性质上:拜耳法:赤泥粒度细、液固

比高、呈高温浆状、烧结法:赤泥液固比

底、呈较低温度乳液状

拜耳法流程简单,能耗低,产品质量好,

处理优质铝土矿时产品成本最低,但随着

矿石铝硅比降低,氧化铝回收率下降,碱

耗上升,成本增加。烧结法流程比较复杂,

能耗大,单位产品的投资和成本较高,产

品质量一般不如拜耳法,但能有效地处理

铝硅比低的高硅铝土矿,对中等品位的铝

土矿来说,采用拜耳法和烧结法的联合生

产流程,可以兼收两种方法的优点,取得

较的拜耳法或烧结法更好的经济效果,同

时使铝土矿资源得到更充分的利用

拜耳法生产氧化铝的配料计算

已知:矿石组成:A%,S矿%,T%,C矿%

循环母液:n k g/L,a g/L 石灰:添加量为

干矿石量的w%,C灰%,S灰% 赤泥中碱

硅比:Na2O:SiO2=b% Al2O3实际溶出率:

ηA 配料分子比:MR

每吨铝土矿需要的循环母液量

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1、我国铝土矿的主要特点是:高铝、高硅、低铁一水硬铝石型铝土矿。

2、电解炼铝对氧化铝的质量要求:一是氧化铝的纯度,二是氧化铝的物理性质.

3、生产氧化铝的方法有碱法、酸法、酸碱联合法、热法。在工业上得到应用的只有碱法,其重要的中间产物是铝酸钠溶液;碱法生产氧化铝主要有拜耳法、碱石灰烧结法和拜耳-烧结联合法,联合法流程有串联、并联和混联。

4、铝土矿是目前氧化铝生产中最主要的原料,主要成分为Al2O3,SiO2,Fe2O3,TiO2等,氧化铝主要以三水铝石,一水软铝石,或一水硬铝石状态存在,按氧化铝水合物类型可分为三水铝石型,一水软铝石型,一水硬铝石型或各种混合型。

5、衡量铝土矿质量的标准为:铝硅比、铝土矿氧化铝含量、铝土矿矿物类型。铝硅比是指矿石中Al2O3含量与SiO2含量的质量比。

6、清理结巴的方法:机械清理,火焰清理,高压水清洗和酸洗等方法。

7、氢氧化铝煅烧是在高温下脱去氢氧化铝含有的附着水(100~110℃)和结晶水(130~190℃),转变晶型(1200℃),制取符合要求的氧化铝的工艺过程。

8、根据物料在回转窑焙烧发生的物理化学变化:烘干,脱水预热,焙烧,冷却带。

9、根据物料沿窑长的温度变化可以将窑划分为:蒸发带,预热带,分解带,烧成带,冷却带。

10、熟料质量是用其中有用成分的:标准溶出率,密度,块度,和S2- 含量来表示。

11、铝土矿熟料的最后矿物组成主要是:铝酸钠,铁酸钠,硅酸二钙和钛酸钙。12、我过采用低碱高钙配方,即碱比<1,钙比>2。

14、配料包含:碱比,钙比,铁铝比,铝硅比,水分含量,固定碳含量,生料浆细度。

15、拜耳法的基本流程:原矿桨制备,高压溶出,溶出矿浆的稀释及赤泥的分离和洗涤,晶种分解,氢氧化铝分级与洗涤,氢氧化铝焙烧,母液蒸发及苏打苛化等。16、赤泥沉降主要指标,沉降性能和压缩

性能。

17、工业生产上采用将溶液逐渐冷却的变

温分解制度,分解初期较快的降温,分解

后期则缓慢。

18、烧结法的基本流程: 原料制备,熟料

烧结,熟料溶出,脱硅,碳酸化分解,

焙烧,分解蒸发母液。

名词解释

1、铝硅比:矿石中Al2O3与SiO2的质量

比,以A/S表示。

2、铝酸钠溶液的分子比(苛性比值)是

指铝酸钠溶液中Na2O与Al2O3的摩尔比,

它表示铝酸钠溶液中氧化铝的饱和程度

和稳定性。 MR=1.645×[Na2O]/[Al2O3]

3、铝酸钠溶液的稳定性:通常是用从过饱

和的铝酸钠溶液开始分解析出氢氧化铝

所需时间的长短来衡量的。铝酸钠溶液

过饱和程度越大,其稳定性也越低,

4、硅量指数:指铝酸钠溶液中Al2O3与

SiO2的质量比,以A/S表示。

5、拜耳法的循环碱量:指生产一吨氧化铝

在循环母液中所必须含有的碱量(不包括

碱损失),它是循环效率的倒数。

6、拜耳法的循环效率:指一吨Na2O在一

次拜耳法循环中所产出的Al2O3的量

(吨),用E表示,E的数值越高说明碱的

利用率越好。

7、溶出率:实际反应后进入到铝酸钠溶

液中的Al2O3与原料铝土矿中Al2O3总量

之比。

8、附聚:就是在范德华力,自粘力,附

着力,以及毛细管力和物质之间的紧密接

触而形成的表面张力等力的作用下,微粒

物质自发和定向的连接在一起的现象。

9、晶种系数定义是:添加晶种中Al2O3

含量与溶液中Al2O3含量的比值,也有用

晶种的绝对数量(g/L)来表示的。

10、氧化铝煅烧:是在高温下脱去氢氧化

铝所含有的附着水和结晶水发生分解反

应,生成氧化铝,转变晶型,制取符合要

求的氧化铝的工艺

11、饱和配方:生产上把化学反应所需理

论量计算出的配方,叫饱和配方,或正碱,

正钙比,即碱比=1,钙比=2.

12、烧成温度:在得到正烧结熟料和过烧

结熟料之间的温度范围。

13、二次反应:在熟料溶出过程中,赤泥

中原硅酸钙(2CaO·SiO2),可以与铝酸

钠溶液中的NaOH,Na2CO3等发生一系列

的反应而使已经溶出的Al2O3和Na2O又

有一部分重新进入赤泥而损失,这些反应

叫二次反应。

14、所谓介稳状态:是指溶液中的SiO2

在热力学上虽属于不稳定,但在不加含水

铝硅酸钠作为晶种时,经长时间搅拌仍不

至于结晶析出的状态。

15、配料分子比:预期矿石中的氧化铝充

分溶出后,溶出液所达到的分子比。

16、碳分分解率:碳分分解率:在碳分分

解过程中,分解析出的Al2O3量与原始溶

液中Al2O3量之比。

17、铝酸钠的稳定性:是指从过饱和的铝

酸钠溶液中开始析出氢氧化铝所需时间

的长短。

18、分子比:预估矿石中氧化铝充分溶出

后溶出液所能达到的分子比。

简答

1、溶出矿浆稀释的作用(目的)和分离

洗涤的步骤:

作用:①降低溶出矿浆的稳定性,促进铝

酸钠溶液发生分解。

②溶出后的矿浆要进行赤泥沉降分离,对

溶出矿浆进行稀释,可降低铝酸钠溶液的

黏度,以便于赤泥的沉降分离。

③促使铝酸钠溶液进一步脱硅,由于铝酸

钠溶液中氧化硅的平衡浓度随氧化铝浓

度的升高而增大,为了保证AH的质量,

必须要求精液中氧化硅的硅量指数在3·0

以上,对铝酸钠溶液的稀释会降低SiO2

的平衡浓度,加上大量赤泥作种子,使溶

液发生脱硅反应。

步骤:①赤泥浆液稀释;②沉降分离;③

赤泥反向洗涤;④粗液控制过滤。

2、影响铝土矿溶出过程的因素:

①溶出温度的影响;②搅拌强度的影响;

③循环母液碱浓度的影响;④配料分子

比的影响;⑥矿石磨细程度影响;⑦溶

出时间的影响;⑧铝土矿的预处理⑨其他添加剂。

3、溶出过程中添加CaO的作用:①消除了铝土矿中TiO2的不良影响,避免了钛酸钠的生成;②提高Al2O3的溶出速度;

③促进针铁矿转变为赤铁矿,改善赤泥沉降性能;④降低碱耗;⑤清除杂质。

4、在铝酸钠溶液中,氢氧化铝析出结晶的过程包括:①次生晶核的形成;②氧化铝晶体的破裂与磨蚀;③氧化铝晶体长大;④氧化铝晶体的附聚。

5、影响铝酸钠溶液分解的因素中温度制度的影响:工业生产上采取溶液逐步冷却的变温分解制度,这样有利于在保证较高分解率的条件下,获得质量较高的氢氧化铝。实践证明,合理的降温制度应该是,分解初期较快地降温,分解后期则放慢,这样既能提高分解率,又不致明显影响产品粒度。

6、拜耳法基本原理和实质:基本原理:

①以NaOH溶液溶出铝土矿,所得到的铝酸钠溶液再添加晶种,不断搅拌的条件下,溶液中的氧化铝便可以呈氢氧化铝析出,即种分过程。②分解得到的母液,经蒸发浓缩后,在高温下可用来重新溶出新的铝土矿,即溶出过程。实质:拜耳法的实质就是下面反应在不同条件下的交替进行

Al2O3.(1或3)H2O+2NaOH+aq=2NaAl(OH)4

+aq

7、铝土矿主要矿物在拜耳法的溶出行为、主要危害及防治措施:

氧化铝及其水合物:氧化铝水合物在溶出条件下与循环母液中的NaOH作用生成铝酸钠进入溶液中。

含硅矿物:含硅矿物与碱反应,首先分解成铝酸钠和硅酸钠进入溶液,然后当硅酸钠浓度达一定值后与铝酸钠溶液反应生成水合铝硅酸钠(钠硅渣)进入赤泥。产生的主要危害是造成氧化铝和氧化钠的损失,在加热设备和管道上产生结疤,降低传热系数,阻塞管道。防治措施是在原矿浆进入高压溶出器前的预热阶段进行预脱硅。含铁矿物:铝土矿中的赤铁矿在拜耳法溶

出过称中不与苛性碱反应,直接进入赤

泥,对溶出过程不产生影响;而针铁矿在

拜耳法溶出过称中会部分进入溶液,形成

高度分散的细微粒子,影响赤泥的沉降和

过滤性能。溶出过程,可以通过添加CaO

将针铁矿转变为赤铁矿而消除不利影响

含钛矿物:TiO2不影响三水铝石的溶出。

而在溶出一水硬铝石型铝土矿时,不添加

石灰,氧化钛与碱作用生成致密的钛酸钠

保护膜,降低氧化铝的溶出率。通过添加

石灰,使TiO2与CaO作用生成不溶解的

钛酸钙:2CaO+TiO2=2CaO·TiO2,消除

生成钛酸钠保护膜的影响。

含硫矿物:硫化物与碱反应生成Na2S最

后生产硫酸钠,不仅造成碱的损失,而且

是蒸发过程中有大量的结晶析出,引起蒸

发器结垢、堵管,降低了蒸发能力;FeS

为胶状造成过滤沉降的困难;生成的羟基

硫代铁酸钠溶解在铝酸钠中,在稀释和冷

凝时铁盐析出,影响Al(OH)3的质量;

再次对设备有腐蚀作用。措施:要求

S<0.7%;在铝酸钠中脱S,鼓入空气加入

BaO生成BaSO4,或者加入ZnO生成ZnS.

8、减少二次反应损失的措施:

①低分子比(即低岢性比值)。溶出后铝

酸钠溶液的分子比控制在1.25左右,以

减小溶高碳酸碱浓度;②高碳酸碱浓度.

溶液中Na2Oc浓度保持不大于30g/L,是

溶液组成位于苛化曲线上部CaCO3平衡

区;③低温度溶出。在不显著影响赤泥沉

降速度的条件下采取偏低的溶出温度

78-82℃;④二段磨溶出工艺。采用两段

湿磨溶出,快速分离赤泥,缩短赤泥与溶

液的接触时间,以减少原硅酸钙的分解。

9、碱石灰烧结法脱硅流程:“两段脱硅流

程”

一段脱硅:不添加石灰,使溶液中SiO2

成为水合铝硅酸钠结晶析出,脱硅后溶液

A/S为400左右;

二段脱硅:添加石灰,使溶液中SiO2成

为水化石榴石结晶析出,脱硅后溶液A/S

达到1000-1500左右。工业上为了减少CaO

和Al2O3的损失,通常在一段脱硅将大部

分的SiO2成为水合铝硅酸钠分离后,再

添加石灰使剩余的SiO2呈水化石榴石进

行深度脱硅。

10、为什么种子的分解率比碳分分解率

低?

分解率的不同实质就是拜耳法和烧

结法在精液分解得到氢氧化铝的区别。

拜耳法精液分解:NaAl(OH)4—降温加晶

种—Al(OH)3 + NaOH,随着反应进行,氢

氧化钠的浓度上升,导致ak增大,溶液

稳定性上升,分解率因此下降。

碳分:碳分时首先通入的CO2与溶液中的

NaOH反应,(方程式略)使得溶液ak降低,

铝酸钠溶液过饱和度增大,溶液变得不稳

定,从而提高了分解率。

石油炼制工程复习资料

石油炼制工程复习资料 考试题型:名词解释18分,填空题12分,判断题10分,作图题10分,简答题50分——由刘铉东整理 第一章绪论 1、石油天然气的成因学说有哪些? 石油天然气的成因学说主要有两大类:无机成因说(由水、二氧化碳与金属氧化物发生地球化学反应而生成)和有机成因说(由分散在沉积岩中的动植物有机体转化而生成)。 第二章石油的化学组成 1、石油的化学组成和元素组成 石油由烃类(烷烃、环烷烃和芳香烃)和非烃类化合物组成,包含的的元素主要有:C、H、O、S、N 2、石油的一般性质和我国原油的特点 石油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动黏稠液体。我国原油主要有4个特点:1)、蜡含量和凝固点偏高,流动性差2)、属于偏重的常规原油3)、低硫高氮4)、低钒高镍,钙含量高 3、氢碳原子比的概念 表征石油中H含量和C含量的比值。其中氢碳比:烷烃>环烷烃>芳香烃 4、馏分组成是什么、分类、直馏馏分定义及产品特点 馏分:用分馏的方法,可把石油馏分分成不同温度段,每一个温度段杯称为石油的一个馏分。直馏馏分:用分馏的方法直接得到的馏分称为直馏馏分。特点是基本不含不饱和烃 馏分分为以下4种:1)、200℃以下,汽油2)、200-350℃,煤柴油3)、350-500℃,润滑油4)、大于500℃,减压渣油 5、二次加工产品特点 含有不饱和烃,与直馏馏分差异很大 6、石油馏分的烃类组成 结构族表示法,注意这几个概念

7、非烃化合物种类及危害 非烃化合物即含S 、含O 、含N 化合物和胶状沥青状物质,且随着石油馏分沸程的升高而增加 主要危害有以下5点:1)、腐蚀性2)、环境污染3)、影响产品储存的安定性4)、影响产品的燃烧性能5)、可使催化剂中毒 8、我国原油微量元素特点及分布规律 低钒高镍,钙含量高且随着石油馏分沸程的升高而增加 第三章 石油及油品的物理性质 1、原油及油品蒸发性能衡定指标 三个指标:蒸汽压、沸程和平均沸点 2、蒸汽压、馏程、沸程、初馏点、终馏点、干点和恩氏蒸馏曲线斜率 蒸汽压:某一温度下某物质的液相与其上方的气相呈平衡状态时的压力又称饱和蒸汽压 沸程:因石油不具有恒定的沸点,故用沸点的范围来表征其蒸发及汽化性能 馏程:一般将用某种标准试验方法所得到的沸程数据称为馏程 初馏点:馏程馏出第一滴冷凝液是的气相温度称为初馏点 终馏点:当气相温度达到最高并开始出现下降时的温度称为终馏点 干点:烧瓶中最后一滴液体汽化时的温度 恩氏蒸馏曲线斜率:每馏出1%的物质沸点的平均上升值 3、密度ρ,比重指数API ?大小顺序 密度:我国油品规定20℃时的密度为标准密度20ρ 比重指数API ?与相对密度呈反比,相对密度越大比重指数越小。烷烃>烯烃>环烷烃>芳香烃 4、相对密度的定义及其与化学组成及相对分子质量的关系 相对密度即油品t ℃时的密度与4℃时水的密度比,即t 4d t 4d 对相同C 原子数而言,芳香烃>环烷烃>烯烃>烷烃,随馏程升高t 4d 升高, 一方面由于相对分子质量升高,更重要的是重组分芳烃含量高。不同原油相同馏 程的t 4d 差别大,主要是由于原油基属不同,环烷基原油>中间基原油>石蜡基原

氧化铝生产流程

氧化铝生产流程控制概述(1) 铝是世界上第二大常用金属,其产量和消费量仅次于钢铁,是国民经济中具有支撑作用和战略地位的金属原材料。氧化铝是铝冶炼的主要原料,每生产1吨原铝需要消耗近2吨氧化铝。此外,各种特殊性能的氧化铝也广泛应用于电子、石油、化工、耐火材料、陶瓷、造纸、制药等行业,因此,氧化铝生产在我国经济建设中占有十分重要的地位。 我国具有较丰富的铝土矿资源(保有储量约26亿吨),居世界第四位,具备发展铝工业的资源条件。我国的氧化铝是在建国后伴随着电解铝的生产和发展建立起来的,八十年代以来得到了较快发展。近年来,氧化铝价格的暴涨,激励投资者和氧化铝厂持续加速生产和扩张。国内目前已有中铝公司所属的山东、山西、河南、中州、贵州、平果、重庆与遵义(拟建)八大铝厂,广西华银(160万吨)、阳煤集团(120万吨)、鲁能晋北、山东信发(100万吨)、三门峡开曼、东方希望(80万吨)铝业等数十个大小氧化铝厂建成或在建。据专家估计,2006年我国的氧化铝产量将年增29-33%,达到1200-1300万吨。 氧化铝生产工艺类型 氧化铝是用不同的生产方法是从铝土矿中提取出来的白色粉末。氧化铝是典型的大型复杂流程性工业,全世界90%以上的氧化铝直接采用的是经济的拜耳法生产流程,而我国氧化铝企业因矿质的不同,而分别选用不同的生产工艺。 烧结法:适于矿石品位含硅高、难溶的、中等资源品位的一水硬铝石,流程长、工艺复杂。我国绝大部分老的氧化铝企业多采用这一方法进行氧化铝冶炼。山东铝厂、中州铝厂Ⅰ期、山西铝厂Ⅰ期

烧结法氧化铝生产过程主要包括熟料烧成、熟料溶出、精液制备、分解和蒸发等主要的生产工序。 来自原料磨的生料浆通过回转窑烧制成易于溶出的铝酸钠熟料,再经碳分母液和一次洗液浸泡后进行溶出;此后通过赤泥分离洗涤、粗液脱硅、硅渣分离等工序生成的精液分别送至碳分和种分工序进行分解反应,析出氢氧化铝;种分母液经蒸发形成的种蒸母液送拜尔法碱液调配后给原矿浆配料;碳蒸母液则返回至原料磨配料。析出的氢氧化铝送焙烧工序进行焙烧。与拜耳法相比,烧结法主要在熟料烧成和碳分分解的控制部分是完全不同的两个过程 拜尔法:拜尔法是Karl Joseph Bayer于1887年发明,他发现加入精种的铝酸钠溶液中可以分解出AL(OH)3,分解母液蒸发后可以在高温高压下溶出铝土矿中的AL(OH)3。该发现后来在实验中得到证实并应用于工业实践,是国外氧化铝最广泛采用的生产工艺。适于生产易溶的三水铝石和一水软铝石,处理中等品位铝土矿碱耗高、矿耗大是常规拜耳法生产氧化铝的缺点。贵州铝厂Ⅰ期、平果铝厂 拜尔法氧化铝生产过程主要包括预脱硅、溶出过程,赤泥洗涤、过滤过程,种分分解过程和氢氧化铝过滤、焙烧等主要的生产工序。 选矿拜尔法:可将A/S为4以上的铝土矿通过浮选成A/S为11.2的矿浆,可提高单管溶出系统的溶出率,工艺管道和罐内不易结巴。中州铝厂Ⅱ期 串联法:处理中低晶位铝土矿的适宜方法。先以较简单的拜尔法处理矿石,最大限度地提取矿石中的氧化铝,然后再用烧结法回收拜尔法赤泥中的 Al2O3和 Na2O,可降低氧化铝生产的综合能耗,Al2O3的总回收率高,

完整word版,《石油炼制工程》练习题-2

《石油炼制工程》练习题-2 一、填空题: 1.石油馏分在高温下主要发生两类反应,即和。 2.从热效应上来看,催化裂化是反应,加氢过程是反应,催化重整是反应。(吸热或放热) 3.催化裂化吸收-稳定系统利用和的原理将富气和粗汽油分离成干气、液化气和稳定汽油。 4.正癸烷发生分解反应的速度比正十三烷,而比2,3-二甲基辛烷的分解速度。(快或慢) 5.在所有二次加工工艺中,焦炭能作为产品的工艺是。 6.热加工过程遵循反应机理,催化裂化遵循反应机理,加氢裂化遵循反应机理。 7.提高催化裂化反应温度,提升管反应器中反应的速度提高得较快,将导致催化裂化汽油的安定性,汽油的辛烷值。 8.裂化催化剂的活性主要来源于催化剂表面的。 9.裂化催化剂的再生过程决定着整个催化裂化装置的和。 10.催化裂化中,通常以kg/m3为界限将气-固输送分为密相输送和稀相输送,提升管中处于状态,待生斜管处于状态。 11.催化裂化汽油、直馏汽油和重整汽油辛烷值的大小顺序依次是:。12.现代工业中使用的裂化催化剂主要有和组成。 13.某催化裂化装置为了提高柴油收率,采用较缓和的反应条件,则装置的单程转化率,回炼比,装置的处理量(增大或降低)。 14.含硫、氧、氮的非烃化合物在加氢精制过程中的反应速度排列顺序由高到低依次是、、。 15.与催化裂化催化剂不同,加氢裂化催化剂是双功能催化剂,由催化剂的功能提供反应活性中心,催化剂的功能提供反应活性中心。

16.催化重整过程的主要生产目的是和,另外还副产部分。17.以石油气体为原料生产高辛烷值汽油组分的主要生产过程有和等。 二、判断题: 1.正碳离子的稳定性为:叔碳>仲碳>伯碳>甲基。( ) 2.加氢精制过程的主要目的是为后续的加工过程提供原料。( ) 3.在催化裂化反应中,使催化汽油饱和度明显提高的主要化学反应为加氢饱和反应。( ) 4.热裂化的主要生产目的是低粘度燃料油。( ) 5.焦化气体中的C3、C4含量比催化裂化气体低。( ) 6.催化裂化中反应油气在提升管反应器中的停留时间一般小于1秒。( ) 7.烃类分子中的C-H键能大于C-C键能。( ) 8.催化裂化反应是化学平衡控制。( ) 9.催化重整的主要原料是焦化汽油。( ) 10.辛烷值助剂最常用的活性组分是ZSM-5分子筛。( ) 三、名词解释: 1.回炼比: 2.假反应时间: 四、简答题: 1.对重整原料提出的三个主要质量要求是什么?为什么要满足这些要求? 2.催化裂化是以哪些油品作原料,生产哪些主要石油产品的工艺过程?其主要影响因素有哪些?3.列举炼油厂中常见的加氢工艺名称。 4.加氢催化剂和重整催化剂在使用之前预硫化的目的有什么不同?

氧化铝生产工艺流程

氧化铝生产工艺流程及在线设备描述 我厂氧化铝生产工艺流程采用拜耳法工艺。其用的矿石、石灰用汽车运入卸矿站,通过板式输送机,胶带输送机及卸料车进入矿仓和石灰仓。磨头仓底部出料设有电子皮带计量装置。按规定的配料比与经过计量的循环母液加入磨机。磨矿过程采用一段球磨与水力旋流器分级闭路的一段磨矿流程,磨制合格的原矿浆送往原矿浆槽,再用泵送至溶出工序的矿浆槽。 矿浆槽内矿浆送入溶出系统,管道化溶出采用Φ159Φ×8/2 ∣Φ480×10×1150000管道化溶出器,三套管四层间接加热连续溶出设备(Φ159管走料,Φ480管供汽),通过四段预热和三段加热,使物料出口温度达145℃,送入保温罐保温一小时以上,经过三级闪蒸和稀释,完成溶出过程。 稀释矿浆在Φ16M高效沉降槽内进行液固分离,底流进入洗涤沉降槽,进行5~6次赤泥反向洗涤,末次洗涤沉降槽底流经泵送往赤泥堆场进行堆存。 将合成絮凝剂制备成合格的溶液,按添加量加入赤泥分离沉降槽,将制备好的合成絮凝剂按添加量加入赤泥洗涤沉降槽,以强化赤泥沉降、分离和洗涤效果。 分离沉降槽溢流用泵送入粗液槽,再送226m2立式叶滤机进行控制过滤,过滤时加入助滤剂(石灰乳或苛化渣),滤饼送二次洗涤槽,精液送板式热交换器。 精液经板式热交换器与分解母液和冷却水进行热交换,冷却至设定温度后,再与种子过滤滤饼(晶种)混合,然后用晶种泵送至种分分解槽首槽(1#或2#槽),经连续种分分解后,从11#槽(或12#槽)顶用立式泵抽取分解浆液进行旋流分级。分级溢流进13#(或12#)分解槽,底流再用部分分解母液稀释后自压或用泵至产品过滤机,分解11#槽的分解浆液,从槽上部出料自流或下部用泵至120m2种子过滤机,滤饼用精液冲入晶种槽,滤液入锥形母液槽。 AH浆液经泵送入80 m2平盘过滤机,进行成品过滤、洗涤、氢氧化铝滤饼经皮带送至氢氧化铝储仓或直接送至焙烧炉前小仓。母液送种子过滤机的锥形母槽。氢氧化铝洗液(白泥洗液)送溶出稀释槽。锥形母液槽的溢流进母液槽,底流送立盘过滤机过滤,滤液进母液槽,滤饼混合后作种分种子。母液槽内母液部分送氢氧化铝旋流分级底流作稀释液,其余经板式热交换器与精液进行热交换提温送至蒸发原液槽。 蒸发原液除少部分不经蒸发直接送母液调配槽外,大部分送六效管式降膜蒸发器内进行浓缩,经三次闪蒸后的蒸发母液送调配槽。在流程中Na2CO3高于规定指标时,需排盐,此时,蒸发二级闪蒸出部分母液送强制循环蒸发器内进行结晶蒸发,并加入部分盐晶种,作为蒸发结晶的诱导结晶,然后在析盐沉降槽进行分离,底流用排盐过滤机进行过滤分离,滤饼用热水溶解后,送入苛化槽内,添加石灰乳进行苛化,苛化渣送赤泥洗涤系统。排盐过滤机滤液和盐分离沉降槽溢流进强碱液槽,其一部分送入蒸发出料第三次闪蒸槽与蒸发母液混合,还有一部分送各化学清洗用点和种分槽化学清洗槽。新蒸汽含碱冷凝水和二次蒸汽冷凝水用作氢氧化铝洗水或送沉降热水站。生产补碱用NaOH浓度大于30%的液体苛性碱,循环母液储槽区域设有补碱设施。 焙烧炉前小仓料位与仓下皮带计量给料机连锁,控制焙烧炉进料量。含水6~8%的氢氧化铝经皮带、螺旋喂料机送入文丘里干燥器内,干燥后的氢氧化铝被汽流带入一级旋风预热器中,一级旋风出来的氢氧化铝进入第二级旋风预热器,并与从热分离器来的温度约1000℃的烟气混合后进行热交换,氢氧化铝的温度达320~360℃,结晶水基本脱除,预焙烧过的氧化铝在第二级旋风预热器与烟气分离卸入焙烧炉的锥体内,焙烧炉所用的燃烧空气经预热至600~800℃从焙烧炉底部进入,燃料、预焙烧的氧化铝及热空气在炉底充分混合并燃烧,氧化铝的焙烧在炉内约1.4秒钟时间完成。

氧化铝生产工艺学习情境4.3

教学过程设计: 一、资讯 教师: 布置任务2.3熟料溶出的操作与控制 提出问题 1.写出熟料溶出过程的两个主要反应式。 2.什么叫做熟料溶出的二次反应和二次反应损失? 3.二次反应的实质是什么? 4.什么叫熟料溶出过程的净溶出率?影响净溶出率的因素有哪些? 5.进入溶出湿磨的物料有哪些?调整液由哪些溶液所组成? 知识准备 2.3.1 衡量熟料溶出效果的指标 熟料溶出作业的效果通常是由熟料的A1203净溶出率和Na20净溶出率等两个指标来衡量。 Al203净溶出率的计算公式如下: Na20净溶出率的计算公式如下: 式中: A熟、A赤——熟料和弃赤泥中所含A1203的质量分数,%; N补N赤『一熟料和弃赤泥中所含Na20的质量分数,%; C熟、C赤-一熟料和弃赤泥中所含Ca0的质量分数,%; 上式的计算基础是熟料中的钙盐不溶于铝酸钠溶液,熟料中所含氧化钙的质量(t)与赤泥所含氧化钙的质量(t)相等。 当熟料的标准溶出率基本固定时,Al203和Na20净溶出率越高,就表示溶出过程中Al203的损失和Na20的损失就越少,也就是表示溶出效果越好。 在工业生产中,通常把熟料中的Al。0。和Na。0的标准溶率和净溶出率的差值称做溶出过程的二次化学反应损失。而把在烧结过程中没有生成相应的铝酸钠和铁酸钠所造成的A1203损失(100%-A1203的标准溶出率)和Na20损失(100% - Naz0的标准溶出率)称作一次化学损失。 2.3.2熟料溶出过程的反应

生产中把熟料中的A1203和Na20进入溶液的反应称作主反应,也叫一次反应。把原硅酸 钙与铝酸钠溶液的反应称作副反应,也叫二次反应。 熟料溶出过程的主反应 (l) 铝酸钠固体的溶解反应 熟料中固体铝酸钠(Na20.Al203)很容易溶于水和稀碱溶液。磨细的熟料在90℃下,其 中的Na20.A1203在3~5分钟内便能完全溶出来,以NaAl (OH)。的形态进入溶液,得到Al203 浓度为120g/L的铝酸钠溶液。化学反应式如下: Na20.Al203+4H20= 2NaAl (OH)4 (2) 铁酸钠固体的溶解反应 固体铁酸钠在水中是极不稳定的,遇水接触立即发生水解,生成NaOH和Fe203.H2O。 反应式如下: Na20.Fe203+4H20=2NaOH+Fe203·3H20 0 生成的NaOH进入溶液,提高了溶液的苛性比值,从而提高了铝酸钠溶液的稳定性和Na20溶出率,生成的Fe203.3HzO沉淀组成了赤泥的一部分。 (3) 硫酸钠和硫化钠、硫化铁 硫酸钠和硫化钠在溶出时会全部溶解进入溶液,其中硫化钠最终会被氧化为硫酸钠;硫化铁不溶解进入赤泥排掉。 熟料溶出过程的副反应 在溶出过程中原硅酸钙会与铝酸钠溶液的各组分发生相互反应,生成含有A1203或同时含有A1203和Na20的不溶性物质而进入赤泥,造成Al203和Na20的损失,这就是二次化学反应损失。 化学反应过程如下: 2Ca0.Si02+2NaOH+aq =Na2Si03+2Ca (OH) 2+aq 3Ca (OH) 2+2NaAl (OH) 4+aq=3Ca0.A1203·6H20+2NaOH+aq 3Ca0.A1203·6H20+xNa2Si03+aq=3Ca0.A1203.xSi02.(6- 2x) H20+2xNaOH+aq 通过上述副反应,溶液中的Al203和Na20就会以铝酸钙和水化石榴石的形式进入赤泥而损失掉,使熟料中的Al203和Na20在实际溶出时的净溶出率要小于标准溶出率。 2.3.3影响溶出过程的因素 熟料配方的影响 (1) 铝硅比 熟料铝硅比低,说明熟料中原硅酸钙含量高,因而在溶出时二次反应也比较强烈,使二次反应损失增大,氧化铝和氧化钠的净溶出率降低。 (2) 碱比和钙比 高碱配方的熟料,氧化钠溶出率低,并且还会引起溶出液苛性比值升高,增加二次反应损失。 高钙配方的熟料,生成铝酸钙的可能性大,造成氧化铝损失也大;同时苛化反应增加,会使溶出液的苛性比值升高,增加二次反应损失;熟料中游离氧化钙多,会使赤泥溶剂化,造成沉降性能恶化,造成熟料溶出率降低。 低碱、低钙配方的熟料,使生料中的氧化钠不足以使全部氧化铝和氧化铁变成

石油炼制工程测验题及答案

一、填空题(每空1分,共45分): 1.组成石油的最主要的五种化学元素是:、、、、。 2.天然石油中的烃类主要包括、 和。 3.石油中的含氮化合物按性质可划分为和。4.当分子量相近时,烷烃的粘度芳烃的粘度,密度芳香烃(填大于或小于)。 5.我国采用和相结合的方法对原油进行分类,按此法分类,大庆原油属于 原油,胜利原油属于原油。 6.经过常减压蒸馏,石油可按沸点范围依次切割为馏分(其沸程范围为),馏分(其沸程范围为),馏分(其沸程范围 为)和馏分(其沸程范围 为)。 7.从工作原理上来说,汽油机是式发动机,柴油机是式发动机,汽油机要求汽油的自燃点 应,柴油机要求柴油的自燃点应。8.反映汽油的(氧化)安定性的主要指标有,和。 9.国产汽油以作为其商品牌号,它表示汽油的性

能,国产轻柴油是以作为其商品牌号,它表示柴油的性能。 10.汽油的理想组分是,轻柴油的理想组分是,航空煤油的理想组分是。11.原油的一次加工是指工艺,二次加工工艺包括(请列举出三种):,,,三次加工工艺包括(请列举出三种):,,。 二、选择题(每题只有一个正确答案,每题1分,共10分): 1.原油的相对密度一般介于。 A.0.50~0.80 B.0.80~0.98 C.0.85~1.2 2.催化重整的主要原料为。 A. 催化汽油 B. 催化柴油 C.直馏汽油 D. 直馏柴油3.下列哪组指标的大小可以反映汽油的蒸发性能。 A.特性因数和苯胺点B.酸度和酸值 C.馏程和蒸汽压 D. 凝点和冷滤点 4.下列哪种指标被作为油品着火危险等级的分级标准。 A. 闪点 B. 燃点 C. 自燃点 D. 爆炸上限5.我国车用汽油质量指标中规定汽油的恩氏蒸馏50%馏出温度不高于120℃是为了保证汽油使用过程中的性能。 A.启动性能B.平均蒸发性能C.蒸发完全程度 6.石油中的环烷酸在馏分中的含量最高。

氧化铝的生产方法

氧化铝的生产工艺流程 氧化铝的生产工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法,例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法,其产量约占全世界氧化铝总产量的95%左右。70年代以来,对酸法的研究已有较大进展,但尚未在工业上应用。 拜耳法 系奥地利拜耳(K.J.Bayer)于1888年发明。其原理是用苛性钠(NaOH)溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝,得到铝酸钠溶液。溶液与残渣(赤泥)分离后,降低温度,加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝,洗净,并在950~1200℃温度下煅烧,便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液,蒸发浓缩后循环使用。拜耳法的简要化学反应如下: 由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件,主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125~140℃下溶出,一水硬铝石型铝土矿则要在240~260℃并添加石灰(3~7%)的条件下溶出。现代拜耳法的主要进展在于:①设备的大型化和连续操作;②生产过程的自动化;③节省能量,例如高压强化溶出和流态化焙烧;④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。 拜耳法的工艺流程见图1。

拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低,最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右,碱耗一般为100公斤左右(以Na2CO3计)。拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量,主要是矿石中的SiO2含量,通常以矿石的铝硅比,即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中,SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O),随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低,拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期,拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7~8。由于高品位三水铝石型铝土矿资源逐渐减少,如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新工艺等问题,已是研究、开发的重要方向。 碱石灰烧结法 适用于处理高硅的铝土矿,将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料,在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙(2CaO·SiO2)和钛酸钠(CaO·TiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当,原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应,而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程,SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6-2x)H2O 沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液,和加入晶种搅拌,得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴

氧化铝工艺流程简介

氧化铝工艺流程简介 一、生产工艺简介 公司采用国际先进的拜耳法生产工艺,主要设备从德国、法国、荷兰、澳大利亚等国进口;生产指挥系统采用美国Rockwell公司的DCS控制系统。公司还建有庞大的生产ERP系统及信息管理系统,集生产调度、控制、信息采集、管理于一体。 二、生产工艺流程图

三、工艺流程简述 1、原料工序原料矿石堆场在建厂初期,为方便装卸矿石及避免大量杂质在倒运过程进入生产流程,堆场使用原矿石将地基提升50cm压实后用于储存铝土矿。原矿石由汽车运进厂的铝土矿经地磅站称重后和原矿堆场的铝土矿经破碎后一起倒入卸矿站,经胶带输送机送往均化堆场堆存,为避免斗轮取料机将杂质当做矿石取走,取料机斗轮离地面30cm,其间用矿石进行填充,再由胶带输送机将铝土矿送往原料磨的磨头仓。外购石灰由汽车运进厂,卸入石灰卸矿站,经胶带输送机送往石灰仓,一部分石灰通过胶带输送机送往原料磨磨头仓,另一部分石灰送往石灰消化工段。在石灰消化工段,石灰与热水一同加入化灰机中,制备的石灰乳流进石灰乳槽,石灰乳用泵送往蒸发车间苛化工序和沉降车间控制过滤工序。在原料磨工段,铝土矿、石灰及循环母液按比例加入原料磨中磨制原矿浆,原矿浆用水力漩流器进行分级,分级机溢流为合格的原矿浆,送入原矿浆槽,分级机底流返回原料磨。为应对磨机突发故障及流程稳定,矿浆槽必须保持一定液位。 2、溶出工序来自原料磨已研磨好的原矿浆首先进入溶出预脱硅槽,矿浆通过预脱硅槽的压差进行自溢流至末槽,同时为消除矿浆中的SiO2对溶出过程的影响,根据车间操作规程,矿浆在预脱硅槽首槽加热至100℃,且原矿浆在脱硅槽中停留8h以上,以达到预脱硅的目

辽宁石油化工大学石油炼制工程复习题

《石油炼制工程》复习题 一、名词解释 1、压缩比 气缸总体积与燃烧室体积之比。 2、沥青质 把石油中不溶于低分子正构烷烃,但能溶于热苯的物质称为沥青质。 3、含硫原油 硫含量在0.5~2%之间的原油。 4、加氢裂化双功能催化剂 由金属加氢组分和酸性担体组成的双功能催化剂。 5、剂油比 催化剂循环量与总进料量之比。 6碱性氮化物 在冰醋酸和苯的样品溶液中能够被高氯酸-冰醋酸滴定的含氮化合物。 7、水一氯平衡 在重整催化剂中,为使催化剂保持合适的氯含量而采用注水注氯措施,使水氯处于适宜的含量称为水-氯平衡。 8、催化裂化总转化率 以新鲜原料为基准计算的转化率。总转化率=气体新汽进料焦炭X100%。 新鲜进料 9、汽油的安定性 汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力。 10、空速 每小时进入反应器的原料量与反应器内催化剂藏量之比称为空间速度(简称空速)。 11、氢油比 氢气与原料的体积比或重量比。 12、自燃点 油品在一定条件下,不需引火能自行燃烧的最低温度。

13、催化重整 催化重整是一个以汽油(主要是直馏汽油)为原料生产高辛烷值汽油及轻芳烃 的炼油过程。 14、辛烷值两种标准燃料混合物中的异辛烷的体积分数值为其辛烷值,其中人为规定标准燃料异辛烷的辛烷值为100,标准燃料正庚烷的辛烷值为0。 15、汽油抗爆性衡量汽油是否易于发生爆震的性质,用辛烷值表示。 16、二级冷凝冷却 二级冷凝冷却是首先将塔顶油气(例如105C)基本上全部冷凝(一般冷却到55? 90C),将回流部分泵送回塔顶,然后将出装置的产品部分进一步冷却到安全温度(例如40C)以下。 17 、加氢裂化在较高压力下,烃分子与氢气在催化剂表面进行裂解和加氢反应生成较小分子的转化过程。 18 、催化碳 催化裂化过程中所产生的碳,主要来源于烯烃和芳烃。催化碳= 总炭量-可汽提炭-附加炭。 19、馏程 从馏分初馏点到终馏点的沸点范围。 20、汽化段数 原油经历的加热汽化蒸馏的次数称为汽化段数。 二、填空 1、油品含烷烃越多,则其粘度(越小),特性因数(越大),折光率(越小),粘度指数(越大)。 2、催化裂化反应生成(气体)、(汽油)、(柴油)、(重质油)(焦炭) 3、加氢精制的主要反应有(加氢脱硫)、(脱氮)、(脱 氧)、(脱金属) 4、原油蒸馏塔的分离(精确度)要求不太高, 相邻产品间允许有

氧化铝生产工艺

氧化铝生产工艺 在氧化铝生产行业,氧化铝的生产方法大约分四类:碱法、酸法、酸碱联合法、和热法,但目前用于工业生产的基本全部属于碱法。 用碱法生产氧化铝,是用碱(NaOH或Na2CO3)来处理铝矿石,使矿石中的氧化铝转变为铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物,将不溶解的残渣(由于含氧化铁而成红色,故称赤泥)与溶液分离,经洗涤后弃去或综合利用,已回收利用其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝,经与母液分离、洗涤后焙烧,得到氧化铝产品。 用碱法生产氧化铝又可分为:①拜尔法②烧结法③联合法,因我国的铝土矿资源的特殊性,主要为一水硬铝石,因此在早期建厂的生产氧化铝的方法均采用烧结法、混联法,后期建厂和扩建工程多采用拜尔法较多,拜尔法具有工艺流程简单,投入成本少,产品质量好等特点。 具体情况如下: 中国铝业山东分公司:1954年建厂,采用烧结法,后经四次扩建,主要采用拜尔法,2006年的总产量已达128万吨 中国铝业河南分公司:1965年建厂投产,主要采用混联法,1999年完成4次扩建,年产达80万吨,2005年新建年产70万吨的拜尔法生产线,2006年的年生产量已达到232万吨。 中国铝业贵州分公司:1978年完成一期拜尔法生产线,年产15万吨,后经扩建,采用混联法,2006年已达到年产120万吨。 中国铝业山西分公司:1987年一期烧结法投产,后经扩建,1992年完成二期混联法,年产达70万吨,2005年投产的拜尔法80万吨项目,到2006年已经达到年产219万吨目标。 中国铝业中州分公司:1992年一期投产烧结法,后经两次扩建选矿拜尔法生产线,2006年年产量达172万吨。 中国铝业广西分公司:1995年拜尔法投产使用,2006年总产量达94万吨。 中国铝业集团还有重庆、遵义准备建造氧化铝厂。 除中国铝业公司外,现已建或拟建的氧化铝项目29个,山东荏平氧化铝、山东魏桥氧化铝氧化铝、山西鲁能晋北氧化铝、山东龙口东海氧化铝、山东信发(100万吨)、河南开曼铝、东方希望铝业(三门峡)有限公司、广西华银(160万吨)、阳煤集团(120万吨)等众多氧化铝企业。据专家估计,2006年我国的氧化铝产量将年增29-33%,达到1200-1300万吨。

氧化铝冶炼工艺流程简介

氧化铝的主要冶炼工艺介绍 氧化铝的冶炼工艺大致可以分为烧结法、拜耳法和烧结-拜耳联合法等。 一、烧结法 1.1烧结法的基本原理 将铝土矿与一定数量的纯碱、石灰(或者石灰石)、配成炉料在高温下进行烧结,使氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸钙,氧化铝与纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠,而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠,将烧结产物(熟料)用稀碱溶液溶出时固体铝酸钠便进入溶液,铁酸钠水解放出碱,氧化铁以水合物与原硅酸钙一道进入赤泥。在用二氧化碳分解铝酸钠溶液便可以析出氢氧化铝,经过焙烧后产出氧化铝。分离氢氧化铝后的母液成为碳分母液经过蒸发后返回配料。 1.2烧结法工艺过程简述 烧结法生产氧化铝有生料浆制备、熟料烧结、熟料溶出、赤泥分离以及洗涤、粗液脱硅、精液碳酸化分解、氢氧化铝的分离以及洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发等主要生产工序。 生料浆制备:将铝土矿、石灰(或石灰石)、碱粉、无烟煤以及碳分母液按一定的比例,送入原料磨中磨制成生料浆,经过料浆槽的三次调配成各项指标合格的生料浆,送熟料窑烧结。 熟料烧结:配合格的生料浆送入熟料窑内,在1200℃-1300℃的高温下发生一系列的物理化学变化,主要生产使氧化硅和石灰化合成不溶于水的熟料。熟料窑烧结过程通常在熟料窑(回转窑)内进行,氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸钙,氧化铝和纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠,而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠,并且烧至部分熔融,冷却后成外观为黑灰色的颗粒状物料即熟料。 熟料溶出:熟料经过破碎达到要求的粒度后,用稀碱溶液(生产上称调整液),在湿磨内进行粉碎性溶出,有用成分氧化铝和氧化钠进入溶液,成为铝酸钠溶液,而杂质铁和硅则进入赤泥。 赤泥分离和洗涤:为了减少溶出过程中的化学损失,赤泥和铝酸钠溶液必须快速分离,为了回收赤泥附液中所带走的有用成分氧化铝和氧化钠,将赤泥进行多次反向洗涤再排入堆场。

石油炼制工程超详解思考题课后题期末复习题库及答案解读

石油炼制思考题 第一章:石油及产品组成与性质 1.什么叫石油?它的一般性质如何? 本书中指液态的原油 石油是气态(天然气)、液态和固态的烃类混合物。 石油分为:气态—天然气,干气——含CH4 ,80%以上,不能凝结成液体 湿气——含CH4 ,80%以下,能凝结成液体 液态—原油 固态—焦油、沥青、石蜡 原油的性质与状态: 颜色:随产地不同,颜色不同。 原油的颜色一般是黑色或暗绿色 气味:原油有浓烈的臭味,主要是硫引起 状态:多数原油是流动或半流动粘稠液体 2.石油中的元素组成有哪些?它们在石油中的含量如何? 3.什么叫分馏、馏分?它们的区别是什么? 分馏:用蒸馏的方法将其按沸点的高低切割 馏分:分馏切割的若干个成分 网上查询: 分馏:分离几种不同沸点的挥发性的互溶有机物 馏分:表示分馏某种液体时在一定范围内蒸馏出来的成分 分馏是一个操作,馏分是蒸馏出来的成分。 4.石油中有哪些烃类化合物?它们在石油中分布情况如何? 原油中主要以烷烃,环烷烃和芳烃等烃类所组成。其的分布情况:气态、液态、固态。

烷烃:存在于石油全部沸点范围,随沸点升高其含量降低。 环烷烃:低沸点馏分中,相对含量随馏分沸点的升高而增多。高沸点馏分中,相对含量减少。 芳烃:相对含量随馏分沸点的升高而增多 5.烷烃在石油中有几种形态?什么叫干气、湿气? 烷烃以气态、液态和固态三种状态存在。 干气:纯气田天然气湿气:凝析气田天然气 干气——含CH4 ,80%以上,不能凝结成液体 湿气——含CH4 ,80%以下,能凝结成液体

6.石油中所含的石蜡、微晶蜡有何区别? 7.与国外原油相比,我国原油性质有哪些主要特点? 我国原油含硫量较低,凝点及蜡含量较高、庚烷沥青质含量较低。 含硫量较低,含氮量偏高,减压渣油含量较高,汽油馏分含量较少 8.石油分别按沸程(馏程)、烃类组成可划分为哪些组分? 按沸程:汽油馏分、煤柴油馏分、润滑油馏分、减压渣油 汽油馏分:初馏点~200℃;AGO常压瓦斯油(煤、柴油馏分):200~350℃;VGO减压瓦斯油(润滑油馏分):350~500℃;VR减压渣油:〉500℃) 按烃成分:烷烃、环烷烃、芳香烃 9.汽、煤、柴油的沸程范围是多少?它们的烃类组成如何? 直馏汽油中主要单体烃有:正构烷烃、C5-C9、异构烷烃、环烷烃、芳烃如苯、甲苯、二甲苯等。 在煤油,柴油馏分中,其沸点范围为200~350℃,该馏分主要为C11~C20烷烃(正构及异构烷烃)、环烷烃、芳烃,还有少量非烃化合物。 汽油:初馏点—200 C5~C11 煤油:180~310℃ C11~C20 柴油:常压柴油一般沸程范围为130~350℃ C11~C20 10.石油中的非烃化合物有哪些类型?这些非烃类主要存在形式和特点?它们的存在对原油加工和产品质量有何影响? (消极影响) 主要为含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、胶状-沥青状物质 S:三大类:酸性含硫化合物,中性含硫化合物、热稳定性较高的含硫化合物 随沸点升高,硫含量增加,集中在重馏分及渣油中 含硫化合物会腐蚀设备、使催化剂中毒、影响产品质量、污染环境 N:两大类:碱性含氮化合物、中性含氮化合物 随沸点升高,含量增加,集中在胶质与沥青质中

氧化铝生产工艺流程图

氧化铝生产工艺流程图 流程仿真技术原理 根据工艺过程所涉及到的基础物性数据,引用或创建特定的物性包,建立生产过程中的单元设备的数学模型和单元设备之间的模型,从而完成完整描述实际生产过程系统的数学模型[6,7]。通过一定的数学方法对过程中所涉及到的模型进行联列求解。通过装置的稳态和动态模型,进行不同方案和工艺条件的分析,为新工艺的规划、研究开发和技术可靠性进行分析,为生产实际提供优化操作指导。在动态模拟中,还可以通过不同控制策 略的比较,对生产过程进行优化控制[5]。 生产过程的数学模型通常为一大型非线性代数方程组,过程模拟实质就是通过求解该非线性方程组来预测在一定工艺条件下生产过程的性能。常用 的求解方法主要有序贯模块法、联立方程法和联立模块法[3]。 氧化铝生产工艺 氧化铝的生产方法有酸法、碱法和热法。目前氧化铝工业生产实际应用的是碱法。碱法又包括拜耳法、烧结法及各种形式的联合法。因拜耳法生产成本低,经济效益好,流程相对简单,应用最广,所以主要介绍一下拜耳法的生产工艺。 所谓拜耳法是因为它是由K.J.bayer在1889-1892年提出而得名的。拜耳法主要包括两个主要过程,一是Na2O与Al2O3摩尔比为1.8的铝酸钠在常温下,只要添加氢氧化铝作为晶种,不断搅拌,溶液种的Al2O3就可以呈氢氧化铝析出,直到其中Na2O:Al2O3的摩尔比提高到6为止,此即为铝酸钠溶液的晶种分解过程。另一过程是已经析出了大部分氢氧化铝的溶液。在加热时,又可以溶出铝土矿中的氧化铝水合物。此即利用种分母液溶出铝土矿的过程。交替使用这两个过程处理铝土矿,得到氢氧化铝产品,构成所谓拜耳法循环[8]。拜耳法的生产工艺流程图如图1 所示。

石油炼制复习资料

填空题 1、下止点时的总的汽缸容积与上止点时总的燃烧室容积之比叫压缩比。 2、压缩比是表征发动机性能的重要指标。 3、汽油机对燃料的使用要求:挥发性、抗爆性(辛烷值)、安定性、腐蚀性、环保性 4、汽油抗爆性的表示方法—辛烷值:异辛烷100,正庚烷0.两者混合物则以其中异辛烷的体积百分含量值为辛烷值。 5、评定柴油发火性能的指标—十六烷值:十六烷值高,表示该燃料在柴油机中的发火性能较好,滞燃期短,燃烧均匀且安全,发动机工作平稳。十六烷值过高也会由于局部燃烧不完全而产生少量黑色排烟。正十六烷100,七甲基壬烷15. 6、石油二次加工:焦化、催化裂化、加氢裂化、催化重整等 7、润滑油粘度指数(VI):UHVI超高、VHVI很高、HVI高、MVI中、LVI低 W(winter)低凝:UHVIW VHVIW HVIW MVIW LVIW S(super)深度精制:UHVIS VHVIS HVIS MVIS LVIS 8、内燃机润滑油要求粘度随温度的变化而变化较小,计具有较高的粘度指数 9、润滑油在内燃机中作用:①润滑②冷却发动部件③密封④保持摩擦部件清洁⑤防锈和抗腐蚀 10、内燃机润滑油的主要质量要求与化学组成关系:①粘度②粘温性质③抗氧化安定性④清洁分散性⑤低温流动性⑥抗磨性 11、石油沥青的评价方法:①针入度②延度③软化点④蜡含量⑤抗老化性 12、三种蒸馏方式分离效率差别:实沸点蒸馏的分离精确度最高,恩式蒸馏次之,平衡汽化最差 13、烃类热作用下发生哪些反应:裂化(吸热)、缩合(放热) 14、烯烃催化裂化反应:①分解反应分解为两个小分子烯烃,分解速率比烷烃高得多。大分子烯烃分解反应速率比小分子快,异构烯烃分解反应速率比正构烯烃快。②异构化反应:正构变异构、双键转移*③氢转移:环烷烃或环烷—芳烃使烯烃饱和而自身逐渐变为稠环芳烃;两个烯烃分子之间也可以发生氢转移反应,生成烷和二烯。氢转移反应是造成催化裂化汽油饱和度较高的主要原因。 15、辛烷值测量方法:马达法、研究法、道路法 马达法(MON)辛烷值测定的试验工况规定为:转速900r/min,冷却温度100℃,混合气温度149℃。研究法(RON)辛烷值测定的试验工况为:转速600r/min,冷却温度100℃,混合气温度不控制。研究法条件不如马达法苛刻,所得到的RON比MON高5到10个单位。MON和RON的平均值(MON+RON)/2成为抗暴指数。道路法:用汽车进行实测或者在全功率实验台上模拟汽车在公路上行驶的条件下进行测定的。测量数值介于MON和RON 之间。 16、为何石油蒸馏汽化平衡达不到 简答题 1、原油加工流程 原油——分水分泥——水洗脱盐——常减压——气体、汽油、煤油、柴油;减压蜡油、减压渣油 减压蜡油—(催化裂化)—气体、汽油、柴油、油浆(—重油) —脱蜡精制—润滑油 —焦化—气体、汽油、柴油、焦化蜡油 减压渣油—催化裂化—气体、汽油、柴油、重油 —加氢裂化—气体、汽油、柴油、重油 2、汽油辛烷值:汽油抗爆性的表示方法。人为规定抗爆性极好的异丁烷的辛烷值为100,抗爆性极差的正庚烷的辛烷值为0,两者混合物则以其中异辛烷的体积百分含量值为其辛烷值。 马达法(MON)辛烷值测定的试验工况规定为:转速900r/min,冷却温度100℃,混合气温度149℃。研究法(RON)辛烷值测定的试验工况为:转速600r/min,冷却温度100℃,混合气温度不控制。研究法条件不如马达法苛刻,所得到的RON比MON高5到10个单位。MON和RON的平均值(MON+RON)/2成为抗暴指数。道路法:用汽车进行实测或者在

氧化铝厂简介

氧化铝厂简介 中国铝业广西分公司氧化铝厂(以下简称氧化铝厂)是中国铝业广西分公司下属的一个重要生产分厂,一期工程设计产能30万吨,1 991年9月动工兴建,1995年9月建成投产;二期工程设计产能40万吨,2001年5月动工兴建,2003年6月建成投产;三期工程设计产能88万吨,2005年12月动工兴建,2008年7月建成投产。 氧化铝厂下设4个职能科室(生产控制中心、设备管理科、安全环保科、综合科)和5个车间(生产一区、生产二区、综合车间、电气车间、坝场站),现有员工1003人,其中大中专毕业生615人,中级职称50人、高级职称13人、技师27人、高级技师3人。 氧化铝厂采用纯拜耳法氧化铝生产工艺,主要包括原料、溶出、沉降、分解、蒸发及焙烧六个主体生产工序,主要工艺技术有:两段磨—水力旋流器磨矿分级新工艺;单套管及压煮器预热、机械搅拌间接加热强化溶出工艺;开发了三次沉降和一次过滤的赤泥洗涤工艺;在国内首次开发应用了赤泥的干法输送与堆存技术;开发应用高浓度、高固含、高产出率一段法分解生产砂状氧化铝新工艺和新装备;在国内首次开发应用了多效管式降膜蒸发和强制循环排盐新工艺新 装备;研究开发了工业废水重复利用技术,实现了氧化铝工业废水“零”排放。 自一期工程建成投产以来,氧化铝厂的生产工艺经过不断研究开发与技术改进,技术经济指标持续优化,产能持续提升,目前四条生产线的年生产能力已经达到200万吨。主要技术经济指标不仅居国内领先水平,而且达到或超过世界先进水平。“右江牌”氧化铝为广西名牌产品,全部为冶金级砂状氧化铝,曾经填补国内砂状氧化铝的空白,产品质量符合行业一级品S-AO986的要求。

《石油炼制工程》练习题

《石油炼制工程》练习题-1 一、填空题: 1.属于重质油轻质化的加工工艺有、和 等。 2.烃类热裂化发生的主要反应有和,普遍认为其反应 机理是。 3.在催化裂化反应中,对提高辛烷值有利的化学反应有和 等,对改善汽油安定性有重要影响的反应是。 4.焦化气体中的烃类主要以为主,而催化裂化气体中的 烃类则以为主;催化重整气体中占气体体积80%以上的组分为。 5.汽油以质量指标划分其牌号,由同一原油的减压蜡油经催化裂化生产得到的催化汽油的抗爆性 (优于或差于)其直馏汽油的抗爆性。 6.催化裂化操作过程中,因原料性质变化使再生剂的含碳量从0.05%上升到0.10%,若不调整其他操作参数,则催化剂的活性,反应转化率,催化反应的比率。 (填增大或下 ) 降 7.石油产品进行加氢精制的目的

是。 8.在催化裂化反应过程中,由于缩合等反应生成的积炭,叫 炭。 9.催化重整的主要原料为。重整催化剂是具有功能 和功能的双功能催化剂。 10.重整催化剂的再生过程可分为,和 三步。 11.以石油气体为原料生产高辛烷值汽油组分的主要生产过程有,和。 12.烯烃在催化裂化催化剂上可发生,, 和等反应。 13.催化重整过程中最基本的反应是,对重整芳烃转化率 有重要影响的反应是。 14.加氢精制反应过程中,含氮化合物的反应比含硫化合物的反应。(快或慢) 15.加氢精制工艺流程主要包括,和 三部分。 二、判断题:(对者画√,错者画×) 1.催化裂化分馏塔与常规分馏塔没有很大区别。 ( )

2.正碳离子的稳定性为:甲基>叔碳>仲碳>伯碳。 ( ) 3.正构烷烃在催化裂化中的反应速度比异构烷烃快。 ( ) 4.FCC是一个复杂的平行-顺序反应,反应深度对产品分布有重要影响。( ) 5.加氢反应过程中,多环芳香烃的各个环是同时加氢的。 ( ) 6.所有涉及裂化的反应过程都遵循正碳离子机理。 ( ) 7.加氢催化剂的预硫化是为了抑制催化剂的深度加氢和脱氢。 ( ) 8.催化裂化与催化重整是吸热反应,而加氢裂化是放热反应。 ( ) 9.为了达到预定的进料温度,催化裂化原料都需要经加热炉预热。 ( ) 。高越也性择选和性定稳其则,高越性活的剂化催.10.( ) 三、名词解释: 1.催化剂的选择性: 2.可汽提碳: 四、简答题:

石油炼制工程复习重点

石油的化学组成 1.我国主要原油的主要特点 大多数原油的相对密度(d204)>0.86,属较重原油;凝点(CP)高,含蜡量高,庚烷沥 青质含量低;含硫量较低,含氮量偏高,大部分原油N>0.3%; Ni含量大大高于V含量,Ni/V>10。 2.原油中的主要元素是C、H原油中除C、H外,还有S、N、O及其他微量元素(1?5%)。 原油中主要的微量金属元素有V、Ni、Fe、Cu、Ca等45种 3.石油中的非碳氢原子称为杂原子。与国外原油相比,我国原油的含硫低、含氮量高。 4.馏分:是指用分馏方法把原油分成的不同沸点范围的组分。 石油中含有的馏分,为了统一称呼,一般规定: 小于200 C(或180 C)的轻馏分为汽油馏分(也称为低沸点馏分,轻油或石脑油馏分) 200?350 C的中间馏分为煤柴油馏分(也称常压瓦斯油,AGO) 350?500 C的高沸点馏分为减压馏分(也称润滑油馏分或减压瓦斯油,VGO ) 大于500 C的馏分为减压渣油馏分(VR);大于350 C的馏分为常压渣油或常压重油(AR), 它包含了减压渣油馏分。 5.石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃、芳烃和在分子中兼有这三类烃结构的混合烃构成 6.石油烃类组成表示方法:1.单体烃组成2 .族组成3.结构族组成 7.硫的存在形态: 活性含硫化合物有元素硫、硫化氢、硫醇、 非活性含硫化学物:硫醚、噻吩、二硫化物等 8.硫的分布的总趋势是,随沸点升高,硫含量增加,大部分集中在重馏分及渣油中(70%?80%) 9.石油中的含氮化合物,质量分数通常集中在0.05?0.5%范围内,随沸点的升高,原油中 的氮含量增加,90%以上的氮富集在胶质沥青质中 9.石油中的氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在的。 这些含氧化合物大致有两种类型: 酸性氧化物: 环烷酸、脂肪酸、芳香酸、酚类等,统称石油酸 中性氧化物: 醛、酮、酯等,含量极少 9.渣油是原油中沸点最高、相对分子质量最大、杂原子含量最多和结构最为复杂的部分渣油的四组分分析可以分为饱和分、芳香分、胶质、沥青质。 9.烃类混合物的蒸气压不仅取决于温度和汽化潜热,同时也取决于其组成。 10.石油馏分的沸点表现为一定宽度的温度范围,称为沸程。 分子量相近的不同烃类之间相对密度有明显差别: 芳烃>环烷烃>烷烃 不同烃类K值的大小 同族的烃类K值相近,不同族的烃类K值不同; 烷烃的K值最大,约为12.7 ,环烷烃的次之,为11?12,芳香烃的K值最小,为10 ?11。 所以K值是表征油品化学组成的重要参数,常可用以关联其他物理性质 11.粘温性质:油品的粘度随温度变化的性质 油品的粘度随温度的变化幅度小,则称为油品的粘温性质好粘温性质的表示法:粘度比:U 50 C/u 100C ;比值越小,则粘温性质越好 粘度指数(VI):粘度指数越高,表示油品的粘温性质越好

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