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、N2、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 4dt 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>石蜡基原油5、特性因数K及其概念、分类、分类缘由、产品特点特性因数K为平均沸点与相对密度的函数，沸点相近时与相对密度密切相关进而可反映原油组成的情况。

按特性因数分类：1）、石蜡基原油K>12.1 2）、中间基原油11.5<K<12.1 3）、环烷基原油10.5<K<11.56、油品的粘度和表示方法及其与组成的关系粘度是指油品流动性的指标，反映流体流动时分子间摩擦阻力的大小。

其表示方法有三种分别为：绝对粘度，运动粘度、条件粘度与组成的关系：1）、同一系列烃，除少数情况随相对分子质量升高而增大2）、相对分子质量相近时具有环状结构的粘度大于链状结构且环越多越大3）、环数相同时，侧链越长粘度越大7、粘温性质定义、表示方法及其与组成的关系粘温性质用粘度指数（越大说明粘温性质越好）、粘度比（50℃的运动粘度与100℃时的比值，越小越好）与组成的关系:1)、正构烷烃粘温性质最好2）、环烷烃粘温性比链烷烃差，环越多越差3）、环数相同时，侧链越长粘温性越好4）、石蜡基>中间基>环烷基原油8、低温流动性、失去低温流动性的原因低温流动性是指油品在低温状态下，流动性能逐渐变差的情况失去低温流动性的原因有两个：粘温凝固和结构凝固9、浊点、结晶点、冰点和凝点、倾点、冷滤点的概念浊点：在规定实验条件下，清澈、洁净的液体石油产品在降温过程中，由于出现蜡结晶而呈雾状或浑浊时的最高温度结晶点：在规定实验条件下，轻质石油产品在降温过程中，由于出现蜡结晶而先呈现雾状或浑浊，当用肉眼可以看出试样中有结晶时的最高温度冰点：在规定实验条件下，轻质石油产品在降温过程中出现结晶后，再使其升温，原来形成的烃类结晶消失的最低温度凝点：在规定实验条件下，冷却至停止移动时的最高温度倾点：在规定实验条件下，能流动的最低温度冷滤点：在规定实验条件下，当油品通过过滤器的流量每分钟不足20mL时的最高温度10、闪点、燃点、自燃点的概念及其与组成的关系闪点：在规定实验条件下，加热油品所溢出的蒸气和空气组成的混合物与火焰接触时发出瞬间闪火时的最低温度。

闪火的本质是爆炸燃点：在规定实验条件下，加热油品，当火焰靠近油品表面的油气和空气组成的混合物时着火，并持续燃烧至规定时间所需的最低温度自燃点：在规定实验条件下，油品在没有火焰时自发着火的最低温度油品的沸程越高，其闪点和燃点越高，自燃点越低，故重质油防自燃，轻质油防明火易燃品指闪点在45℃以下的物品，可燃品指闪点在45℃以上的物品第四章石油产品的质量要求1、汽油发动机原理、四大工序、上下止点、冲程、压缩比的概念汽油发动机原理为：点燃式发动机，分为：吸气过程、压缩过程、做功过程和排气过程上止点：活塞运动至最高位置下止点：活塞运动至最低位置冲程：上下止点的直线距离压缩比：下止点时总的气缸容积与上止点燃烧室容积之比2、汽油的分类汽油分为车用汽油和航空采油各种汽油均按辛烷值划分牌号，其中车用汽油：90、93、97号，航空汽油：75、95、100号3、安定性的概念和影响因素安定性是指汽油在常温液相条件下抵抗氧化的能力影响因素主要有两个：汽油的化学组成（根本原因：含有不饱和烃和含S、O、N的非烃化合物）和外界条件（温度、金属表面作用及与空气的接触面积）4、抗爆性指标有哪几个？评价抗爆性的指标有：辛烷值、抗爆指数和品度5、辛烷值排列顺序同族烃类，分子量越大辛烷值越低；分子量相近时，芳香烃>异构烷烃和异构烯烃>正构烯烃和环烷烃>正构烷烃6、爆震燃烧影响因素影响因素有：燃料组成和发动机结构和工作条件，尤其是汽油机的压缩比7、提高辛烷值的方法1）、向汽油中添加抗爆剂2）、调入其它高辛烷值组分3）、改变汽油化学组成4）、调节工艺操作条件8、汽油的理想组分：芳烃和高度异构化的烷烃9、柴油机与汽油机的区别1）、柴油机压缩比高于汽油机1倍2）、汽油发动机的进气是空气和燃油的混合气，而柴油发动机只吸入空气在上止点喷燃油3）、柴油发动机是自燃式发动机，汽油机是电火花式或点燃式10、汽油机和柴油机爆震燃烧的区别1）、汽油机的爆震是由于燃料太易自燃，柴油机的爆震是由于燃料太不易自燃2）、汽油机的爆震出现在火焰传播的过程中，柴油机的爆震出现在燃烧初期阶段3）、工作原理不同，汽油机是点燃式发动机不需要燃料自燃，柴油机是压燃式发动机，是通过燃料自燃达到燃烧的目的柴油的抗爆性评价指标是：十六烷值11、柴油的理想组分：单烷基T型和二单烷 型异构烷烃12、十六烷值与组成的关系十六烷值取决于组成，其中正构烷烃>正构烯烃>环烷烃>芳香烃13、提高十六烷值的方法主要有三种方法：1）、添加十六烷值改进剂2）、调和3）、深加工（脱蜡）14、汽油和柴油的蒸发性能指标汽油为馏程和饱和蒸汽压，柴油味馏程和闪点15、改变柴油低温流动性的方法主要有三种方法：1）、脱蜡2）、调入二次加工柴油3）、添加低温流动改进剂16、喷气燃料理想组分：环烷烃和煤油型的带侧链的环烷烃和异构烷烃17、燃烧完全度、烟点的概念燃烧完全度：单位质量燃料燃烧时实际放出的热量占燃料净热值的百分率烟点：在规定实验条件下，油料燃烧达到的无烟火焰的最大高度18、喷气燃料为什么限制芳烃含量1）、对烃类而言，芳香烃氢碳比低，其质量热值也低2）、燃料中芳烃含量越高，其燃烧完全度越差3）、正构烷烃和环烷烃的燃烧极限较芳香烃的宽，特别是在低温下更明显4）、在喷气发动机中最容易生成积碳的成分是芳香烃，芳香烃含量越多，燃料烟点越低、辉光值越小，生成的积碳越多5）、在相同温度下，芳香烃特别是苯对水的溶解度最高6）、芳烃结晶点高，低温性能越差19、石油产品的分类石油产品分为六类：燃料、润滑剂和有关产品、石油沥青、石油蜡、石油焦、溶剂和化工原料第五章原油评价及加工方案流程1、原油评价分类：一般评价、常规评价和综合评价2、常用原油加工方案：燃料型、燃料-润滑油型、燃料-化工型3、延迟焦化工艺流程图第六章石油蒸馏1、恩式蒸馏曲线、实沸点蒸馏曲线、平衡汽化曲线3种蒸馏曲线比较1）、恩式蒸馏曲线本质是渐次汽化过程的结果，不能表征油品中各组分的实际沸点，但能反映油品在一定条件下的汽化性能2）、实沸点蒸馏曲线本质上是一种精馏过程，主要用于原油的评价3）、平衡汽化曲线主要用于石油加工过程中汽化率的确定，是连接原油特征与实际工艺的桥梁，属于闪蒸过程实沸点蒸馏精度最高，其次是恩氏蒸馏，最差的是平衡汽化曲线，为获得相同的汽化率实沸点蒸馏液相温度最高其次为恩式，平衡最低采用平衡汽化可用较低的温度得到较高的汽化率2、恩式蒸馏曲线换算为实沸点曲线3、原油三段汽化工艺流程图4、原油分馏塔工艺特征原油分馏塔的工艺特征共五个：一次汽化过程，多侧线精馏段，汽提段，恒分子流假定完全不适用，全塔热平衡5、常减压侧线气体汽提、塔底气提各自的作用侧线汽提塔的作用：在汽提塔底部吹入少量过热水蒸气以降低侧线产品的油气分压，使混入产品中的较轻馏分汽化而返回蒸馏塔内，这样做既可达到分离要求，也很简便塔底汽提：在塔底吹入过热水蒸气以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、减压炉负荷的目的6、为什么常减压塔底不用再沸器而用汽提蒸汽？1）、很难找到合适的热源，再沸器设备庞大2）、使用再沸器会增加重质油热裂化的可能7、为什么原油分馏塔是复合塔不完整塔？1）、采用的不含再沸器及提馏段的一次汽化工艺2）、减少重质油在塔底的停留时间，防止焦化堵塞塔设备8、分馏精度衡量指标：间隙（指恩氏蒸馏重组分初馏点温度减去轻组分终馏点温度）9、减压蒸馏塔工艺特征减压蒸馏的目的是在避免油料分解的前提下，尽可能多地拔出减压馏分油1）、降低汽化段到塔顶的流动压降2）、降低塔顶油气馏出管线的流动压降3）、一般减压塔塔底蒸汽用量比常压塔大4）、减压塔汽化段温度并不是常压重油在减压系统中经受的最高温度5）、缩短渣油在减压塔内的停留时间10、气液相负荷分布分布规律1）、石油精馏塔自下而上温度下降，液相回流量逐渐增大，气相负荷也不断增大2）、塔顶第一层，第二层塔板间，气相负荷达到最大值，经过第一层塔板后，气相负荷明显减少3）、从塔顶冷凝器出来的冷回流，经过第一层塔板后达到热回流，液相负荷达到最大值4）、每经过一个侧线抽出板，均有一个液相负荷突降，这个突降即为侧线抽出量11、打破真空度极限的方法及其产生的原因正空度极限产生的原因是由于水存在饱和蒸汽压，打破的方法为增压喷射泵、蒸汽喷射泵、机械真空泵12、常规常减压蒸馏工艺流程图或原油三段汽化工艺流程图第七章热加工过程1、热加工定义及反应类型热加工：利用热的作用，使油料起化学反应而得到产品的过程反应类型有两种：裂化反应和缩合反应2、根据反应机理分析为什么裂化气中含碳一、碳二较多，碳三、碳四较少？由于热加工过程发生的是自由基反应机理，根据自由基反应机理可知裂化过程会一直不停的反应，故产品中含碳一、碳二较多，碳三、碳四较少3、延迟焦化的定义，为什么要延迟焦化，产品的优缺点定义：控制原料在炉管内的反应深度，尽量减少炉管内的结焦，使反应主要在焦炭塔内进行工艺特点：裂化和缩合反应延迟到焦炭塔进行，焦炭塔是间歇操作第八章催化裂化1、催化裂化产品特点1）、气体产率约10%-20%，主要是碳三和碳四，其中50%以上是烯烃2）、汽油产率约30%-60%，辛烷值85-95，安定性好3）、柴油产率约20%-40%，芳烃含量高，十六烷值低，安定性差4）、焦炭产率约5%-7%，沉积在催化剂表面只能用空气烧去2、催化裂化的几个反应氢转移反应催化裂化特有的反应，是造成催化裂化汽油饱和度较高的主要原因异构化反应是气相中碳三、碳四多，碳一、碳二少的原因3、正碳离子反应机理及特点正碳离子基本来源是由一个烯烃分子获得一个氢离子生成的。