石油炼制工艺学复习资料课后习题答案

石油炼制工艺学

第二章

1、石油的组成中最主要的元素是碳和氢，主要元素是碳、氢、硫、氮、氧

2、常温常压下烷烃有气态、液态、固态三种状态，C1~C4的烷烃是气态C5~C15的烷烃是液态，C15以上的烷烃是固态。

3、C1~C4的烷烃主要存在于石油气中。

4、C5~C11的烷烃存在于汽油馏分中，C11~C20的烷烃存在于煤、柴油馏分中，C20~C36的烷烃存在于润滑油馏分中。

5、石油中的环烷烃主要是环戊烷和环己烷的同系物。

6、烃类结构族组成概念，就是把结构复杂的烃类，例如把化合物看做是烷基、环烷基和芳香烃基这三种结构单元所组成。石油馏分也可以看做由这三种结构单元所组成，把整个馏分当做一个平均分子，结构族组成就是确定复杂分子混合物中这三种结构单元的含量，用石油馏分这个“平均分子”中的总环数（RT）、芳香烃环数（RA)、环烷环环数(RN)以及芳香烃环上的碳原子数占分子总碳原子的百分数（CA%）、环烷环上的碳原子占分子总碳原子的百分数（CN%）和烷基侧链上的碳原子占分子总碳原子数的百分数（CP%）来表示。

7、含硫化合物按性质分时，可分为酸性物寒流化合物、中性寒流化合物、和对热稳定性含硫化合物。

8、炼油厂采用碱精制、催化氧化、加氢精制等方法除去油品中硫化物。

9、石油中的氮化物可分为碱性含氮化合物和非碱性含氮化合物两大类。碱性含氮化合物是指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，不能被高氯酸—冰醋酸滴定的含氮化合物是非碱性含氮化合物。

10、胶质具有很轻的着色能力的，油品的颜色主要由胶质的存在而造成的，只要在无色汽油中加入%（质）的胶质，就可将汽油染成草黄色。

11、研究渣油的化学组成，长将渣油分离成饱和分、芳香分、胶质、沥青质的四组分分析法。

12、我国大多数原油的镍含量明显高于钒含量。

13、从初馏点到终馏点这一温度范围，叫做馏程。而在某一温度范围内蒸馏的馏出物，称为馏分。温度范围窄的馏分称为窄馏分，温度范围宽的馏分叫做宽馏分。高温范围的称为重馏分。

14、油品黏度随温度变化的性质称为黏温。

15、黏度比越小，表示油品的黏度随温度变化越小，黏温性质越好。

16、黏度指数(VI)是目前世界上通用的表征黏温性质越好的指标，是表示油品黏温性质比较好的方法。黏温指数越高，表示油品的黏温性质越好。

17、对于黏温性质差得油品，其黏度指数指数可以是负值

18、正构烷烃的黏温性质最好，少环长烷基侧链的烃类黏温性质良好，多环少侧链的的环状烃类的黏温性质最差。

19、气体的黏度是随着温度的升高而增大的。

20、纯物质处于临界状态时，液态与气态的界面消失，气体和液体无法区别。温度高于临界点时，无论压力多高都不能使液体汽化，因而临界点的温度是实际气体能够液化的最高温度，称为临界温度Tc；在临界温度下能使该实际气体液化的最低压力称为临界压力Pc；实际气体在其临界温度与临界压力下的摩尔体积称为临界体积Vc 。

21、油品在低温下失去流动性的原因有两个。含蜡量少得油品，当温度降低时黏度迅速增加，最后因黏度过高而失去流动性，这种情况称为黏温凝固；对含蜡较多的油品，当温度逐渐降低时，蜡就逐渐结晶析出，蜡晶体互相连接形成网装骨架，将液体的油品包在其中，使油品失去流动性，这种情况称为构造凝固。

22、浊点：试油在规定的试验条件下冷却，开始出现微石蜡结晶或冰晶而使油品变浑浊时的最高温度。

23、结晶点：在油品到达浊点温度后继续冷却，出现肉眼观察到结晶时的最高温度。

24、冰点：石油在规定的试验条件下冷却至出现结晶后，再使其升温至所形成的结晶消失时的最低温度。

25、浊点、结晶点、和冰点是汽油、煤油、喷气燃料等轻质油品的质量指标之一。

26、凝点:油品在规定的试验条件下冷却到液面不移动时的最高温度。

27、倾点：油品在规定的试验条件下冷却，能够流动的最低温度。倾点也称为油品的流动极限。

28、冷滤点：油品在规定的试验条件下冷却，在一分钟内来是不能通过363目过滤网200ml 时的最高温度。

29、凝点和倾点是评定原油、柴油、润滑油、重油等油品低温流动性能的指标。

30、苯胺点：在规定的试验条件下，油品与等体积苯胺达到临界溶液的温度。苯胺点是石油馏分特性数据之一。

31、纯净的油品是非极性介质，成电中性，不带电不导电，电阻很大，是很好的绝缘体。

32、油品中的杂质包含各种氧化物，胶质沥青质、有机酸、碱、盐以及水分等。这些杂质分子都能电离，极性越强越容易电离。这些活性化合物只要极低浓度，就使可以液体介质带电，所以油品一般都有一定的导电性。

第三章

1、汽油机在某种情况下，会发生不正常的燃烧，它发生在不燃烧过程的后期。当火花塞点火后随着最初形成的火焰中心在汽缸中传播，未燃部分混合气受已燃气体的压缩和火焰的辐射使局部温度达到自然点，从而瞬间产生多个燃烧中心，并从这些中心以100~300m／s直到800~1000m／s的速率传播火焰，在这种情况下，混合气燃烧迅速完成，瞬间释放大量的局部压力和温度可分别达到的100MPa和2000~2500℃这样在气缸内便出现剧烈的压力振荡，从而产生速度很高的冲击波，如同重锤敲击活塞和汽缸的各部件发出金属撞击声，此时燃亮燃烧不完全，排除带炭粒的黑烟，此即爆震现象。

2、汽油机对燃料的使用要求

（1）、在所有的工况下具有足够的挥发性已形成可燃混合气。

（2）、燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象。

（3）储存安定性好，生成胶质的倾向小

（4）对发动机没有腐蚀作用。

（5）排除的污染性物少。

3、评定汽油抗爆性的指标，汽油的抗爆震能力称为抗爆性，是汽油最重要的质量指标之一。评价汽油抗爆性的指标为辛烷值，汽油的辛烷值越高抗爆性越好。

4、车用汽油辛烷值的测定方法有两种，即马达法与研究法，所测得的辛烷值分别为马达法辛烷值（MON）和研究法辛烷值（RON）。

5、我国车用汽油的牌号按其RON的大小来划分，例如90号汽油为汽油的RON=90.

6、汽油的安定性

汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力称为汽油的氧化安定性，即汽油的安定性。安定性好的汽油在储存和使用过程中不会发生明显的质量变化。

7、评定汽油安定性德两个重要指标为实际胶质和诱导期。

8、柴油机的内燃料的燃烧过程分为四个阶段：滞燃期、急燃期、缓燃期、后燃期

9、对柴油机燃料使用要求：

（1）、凝点低，粘度适中，以保证不间断的供油和雾化

（2）燃烧性能好，以保证在柴油机中的迅速自行发火，燃烧安全稳定，不产生爆震

（3）在然燃烧过程中不在喷嘴上不生成积碳堵塞喷油孔

（4）柴油机燃烧产物不腐蚀发动机零件

（5）不含有机械杂质，以免加速油泵和喷油嘴磨损，降低寿命和堵塞喷油嘴，不含水分，以免造成柴油机运转不稳定和在低温条件下结冰。

10、凝点是柴油质量中德一个重要指标，轻柴油的牌号是按凝点划分的，油品的凝固过程是一个渐变过程，柴油在凝固之前已出现石蜡晶体，凝点时柴油已失去流动性，柴油的流动极限用倾点表示。

11、冷滤点

冷启动时表明其最低极限使用温度是冷滤点

柴油抗爆性（或称为着火质）通常用十六烷值表示，一般十六烷值高的柴油抗爆性能好，但是柴油的十六烷值也不是越高越好。

12、评定柴油的安定性的指标有总得不溶物和百分之十的蒸余物残炭，总不溶物表示柴油热氧化安定性的指标，它反应了柴油在受热和有溶解氧的作用下发生氧化变质的倾向。百分之十的蒸余物残炭值反应柴油在使用中在气缸内形成积炭倾向，残炭值大，说明柴油容易在喷油嘴和汽缸零件上形成积碳，导致散热不良，几件磨损加剧，缩短发动机使用寿命。

13、喷气发动机对燃料的要求

（1）良好的燃烧性（2）适当的蒸发性（3）较高的热值和密度（4）良好的安定性（5）良好的低温性（6）无腐蚀性（7）良好的洁净性（8）较小得起电性着火的危险性（9）适当的润滑性

14、烟点

又称无烟火焰高度，是指规定条件下，试样在标准灯具中燃烧时产生无烟火焰的最大高度，单位为毫米。

15、喷气燃料的低温性能是用结晶点或者冰点来表示的。

16、喷气燃料的理想组分是环烷烃，这是因为虽然正构烷烃质量热值大，积碳生成倾向小，但体积热值小，并且低温性能差，所以不甚理想；芳烃虽然有较高的体积热值但质量热值低且燃烧不完全容易生成积碳，吸水性大，随意更不是理想的烃类，规格中限定的芳烃含量不能大于20%，烯烃虽然具有较好的燃烧性能，但安定性差，生成胶质的倾向大，也被限制使用，因此综合考虑各方面的因素，环烷烃是喷气燃料的理想组分。

17、通用基础的油的代号由由表示黏度指数高低的英文字母组成。VI为黏度指数英文字母头，L、M、H、VH分别为低、中、高、很高的英文字母。W为winter的字头其表示低凝特性，S为super的字头，表示其深度精制特性。

18、商品牌号综合内燃机油的使用场合、黏度等级和质量等级等信息。如CD10W／30中CD —质量等级表示为D级柴油机油；10W／30——多级油的黏度等级，表示冬夏季的通用油；10W——W黏度等级为10级；30——100℃黏度等级为30几。

19、微晶蜡不像石蜡那样容易脆裂，具有较好的延性、韧性和黏附性，其密度、黏度与折光率均明显高于石蜡，而化学安定性较石蜡差。由于其耐水防潮绝缘性能好，因而广泛用于绝缘材料、密封材料和高级凡士林生产等。

20、半精炼石蜡适用于蜡烛、蜡笔、蜡纸、一般的电讯器材及轻工化工材料。

21、石油焦通常有三种分类方法

（1）按加工深度，可分为生焦和熟焦。

（2）按硫含量的高低，可分为高硫焦(含量大于4%)/中馏焦（2%~4%）和低硫焦（小于2%）（3）按其显微结构的形态的不同可分为海绵胶和针状焦。

第四章原有评价原油加工方案

1.采用特性因数对石油分类：石蜡基原油------特因系数K>；中间基原油------特因系数K=；环烷基原油------特因系数K=。

按原油的硫含量分类：低硫原油------硫含量＜%；含硫原油-----硫含量%%；高硫原油＞%。原油加工方案大体可以分为三种基本类型：1.燃料型 2.燃料-润滑油型（大庆原油宜采用）3.燃料-化工型

第五章原油蒸馏

原油的一次加工能力及原油蒸馏装置的处理能力，常视为一个国家炼油工业发展水平的标志。

为了使精馏过程能够进行，必须具备以下两个条件；1.精馏塔内必须有塔板和填料，它是提供气液充分接触的场所。2.精馏塔内提供气、液相回流，是保证精馏过程传热传质的另一个必要条件。

原油精馏工艺流程：原油的常减压蒸馏是石油加工的第一道工序，是依次使用常压和减压的方法，将原油按照沸程范围切割成汽油、柴油、煤油、润滑油原料、裂化原料和渣油。在进行常减压蒸馏时，必须进行原油预处理。

原油含盐含水的危害：1.增加能量消耗2.干扰蒸馏塔的平稳操作3.腐蚀设备4.影响二次加工原料的质量。

原油蒸馏流程的讨论与分析

（一）初馏塔的作用：1.原油的轻馏分含量2.原油脱水效果3.原油的含砷量4.原油的硫含量和盐含量。

原油中的盐分则可能水解而析出HCl，造成蒸馏塔顶部、气相馏出管线与冷凝冷却系统等低温部位的严重腐蚀。

（二）原油常压蒸馏塔的工艺特征

（三）减压蒸馏塔的工艺特征

防腐蚀措施：

（一）消除HCl-H2S-H2O型腐蚀的措施。目前普遍采取的工艺防腐措施是：“一脱三注”。

1.原油电脱盐脱水

2.塔顶馏出线注氨

3. 塔顶馏出线注缓蚀剂

4. 塔顶馏出线注碱性

水。

（二）高温部位硫腐蚀的防腐措施

（三）高温部位环烷酸腐蚀的防腐措施

第六章催化裂化

P204表6-5

烃类的催化裂化同热裂化的比较

1.催化裂化剂失活的原因主要有三种：高温或高温与水蒸汽的作用；裂化反应生焦；毒物的毒害。水热失活、结焦失活、毒物引起的失活。

2.催化裂化装置一般由反应-再生系统、分馏系统和吸收-稳定系统三部分组成。

第七章催化加氢

1.催化加氢是在是在氢气存在下对石油馏分进行催化加工过程的通称。催化加氢技术包括加氢处理和加氢裂化两类。

2.加氢精制的目的在于脱除油品中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质，同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，从而改善油品的使用性能。

3.加氢处理的化学反应（一）加氢脱硫反应（二）加氢脱氮反应（三）加氢脱氧反应（四）加氢脱金属反应（五）烯烃加氢饱和（六）芳烃加氢饱和

4.加氢精制催化剂是由活性组分、助剂和载体组成的。

其作用是加氢脱除硫、氮、氧、重金属以及多环芳烃加氢饱和。

第八章催化重整

1.催化重整是以石脑油为原料生产高辛烷值汽油轻芳烃，同时副产氢气的重要炼油过程。重整是指对烃类结构的重新排列，使之转变为另一种分子结构烃类的过程。

第九章延迟焦化

1.焦化（严格称焦炭化）工艺是一种重要的渣油热加工过程。它以渣油为原料，在高温（500-505℃）下进行深度热裂化反应，属于热加工过程。主要产物有气体、汽油、柴油、蜡油（重馏分油）和焦炭。

它包括延迟焦化、釜式焦化、平炉焦化、流化焦化、灵活焦化等五种工艺过程。

2.延迟焦化是渣油在炉管内高温裂解并迅速通过，将焦化反应“延迟”到焦炭塔内进行的工艺过程。

3.烃类的热化学反应机理，目前一般都认为主要是自由基反应机理。烃分子热裂化是在高温下键能较弱的化学键断裂生成自由基。

第十章

1.汽油的辛烷值越高，则抗爆性能越好。

2.烷基化油异构化汽油和醚类含氧化合物不含硫烯烃和芳烃，并且具有更高的辛烷值，因而是清洁汽油最理想的高辛烷值组分。

3.工业异构化过程主要采用C5／C6烷烃为原料生产高辛烷值汽油组分，是炼油厂提高轻质

馏分辛烷值的重要方法。

第十一章

1.为了产品能达到润滑油基础油的要求，必须除去这些非理想组分。常用的精制方法有：酸碱精制、溶剂精制、吸附精制、加氢精制等。目前，我国主要采用溶剂精制法。目前工业使用的溶剂主要有糠醛、酚和N-甲基吡咯烷酮（NMP）三种，每个溶剂均有自己的优点和不足之处，还没有一个全面性质均佳的溶剂。

第十二章

1.所谓添加剂是指在油品中加入数量很少的一种物质，一般只占产品量的百分之几，甚至

百万分之几，就可以大幅度的改进油品的某方面的性能，得到符合质量要求的产品，这种添加的物质称为“添加剂”。

习题

第二章：

3、什么叫馏分什么叫分馏他们的区别是什么

分馏就是根据各组分沸点差别，将石油切割成若干个馏分。

馏分是一定沸点范围的分馏馏出物。

馏分常冠以石油产品的名称，但馏分并不是石油产品。因为馏分并没有满足石油产品的质量要求，还需将馏分进一步加工才能成为石油产品。

5、烷烃在石油中有几种形态什么叫湿气什么叫干气

气、固、液三种

湿气是液态烃含量高于100g ／M3的石油气。

干气室液态烃含量低于100g ／M3

24、什么叫浊点、凝点、倾点、冰点、冷滤点

25、什么叫闪点、燃点、自然点、油品的组成与他们有什么关系

闪点：是石油产品等可燃性物质的与空气形成混合物，在有火焰接近时能发生顺时闪火的最低温度

燃点：油品发生持续燃烧的最低定温度。

自然点：如果将油品隔绝空气加热到定的温度，然后使之与空气接触，则无需引火，油品即可自行燃烧，这就是油品的自然，发生自然的最低油温成为自然点。

闪点、燃点与油品的汽化性有关，自然点与油品的氧化性有关。

第三章

4、汽油、柴油机产生爆震的原因

答案：汽油机、柴油机爆震是由于燃料自燃引起的，汽油机爆震出现在火焰传播过程中，由于燃料的自燃点过低造成的。柴油机爆震出现在燃料燃烧阶段初期，由于自燃点太低引起的。爆震与工作原理有关，汽油机是点燃式发动机，不需要燃料自燃，而柴油机是压燃式发动机，通过燃料自燃达到燃烧目的的。

5、什么是辛烷值其测定方法有几种提高辛烷值的方法有哪些

答案：把给定汽油与异辛烷和正庚烷组成的混合物用标准试验方法进行比较，如果它们在压缩比等条件相同下，有相同的爆震程度，则混合物中，异辛烷的体积百分比就是这种汽油的辛烷值。

测定方法有两种即马达法与研究法。

优化催化裂化进料及操作，可以提高汽油的辛烷值。商业运行装置的经验表明，通过优化原料和操作，汽油的研究法辛烷值(RON)约可提高3个单位，马达法辛烷值(MON)约可提高1

个单位，效益十分明显。

8、什么叫十六烷值提高十六烷值的方法是什么轻柴油的十六烷值是否越高越好

答案：它是在规定操作条件下得标准发动机试验中，将柴油试样与标准燃料进行比较测定，当两者具有相同的着火滞燃期时，标准燃料的正十六烷值即为试样的十六烷值。

芳烃属高密度成分，是柴油机车颗粒物形成的主要成分。降低柴油中的芳烃可有效提高柴油十六烷值。经过加氢精制的柴油，由于其中的烯烃转变为烷烃，芳烃转变环烷烃，故十六烷值明显提高。

9、什么是熔点，软化点、滴点、针入度、延伸度

熔点：所谓石蜡熔点是指在规定条件下冷却熔化了的石蜡试样，当冷却曲线上第一次出现停滞期的温度。

软化点：指在试验规定的条件下试样受热软化到使两个放在沥青上的钢球下落25毫米距离时的温度平均值，以摄氏度表示。

滴点：是指润滑脂在规定条件下加热时，从标准仪器脂杯中滴下第一滴液体的温度。

针入度：在25℃±℃和5S的时间内，荷重±的标准针下垂直传入沥青试样的深度，以十分之一毫米表示的。

延伸度：以规定的蜂腰形试件，在一定温度下以一定速度拉伸试样至断裂时的长度，以毫米表示。

16、简述石蜡和微晶蜡的原料来源、烃类组成特点和主要性能指标

答案：石蜡是从柴油机石油解压馏分中经脱蜡和脱油精制而得到的固态烃类其烃类分子的碳原子数在17~35，商品石蜡的碳原子数一般为22~36，沸点范围一般为300~500℃，其平均相对分子质量为360~500它的主要性能指标是熔点、含油量和安定性。微晶蜡是石油减压渣油经丙烷脱沥青以后进一步精制脱蜡得到的产品，它的碳原子数是35~60，平均相对分子质量为500~800，它的性能指标滴点或低熔点表示。

第五章

原油中含盐含水对石油加工过程的危害

答案：第一，增加能量消耗，第二，干扰蒸馏塔的平稳操作，第三，腐蚀设备，第四，影响二次加工原料的质量。

第六章

2、简述催化裂化加氢原理催化裂化的主要反应类型有哪些

答案：

3、催化裂化的催化剂的活性组分是什么催化剂有几种类型

答案：（1）无定型硅酸铝催化剂。它的活性组分是三氧化二铝和二氧化硅和少量的水。（2）分子筛催化剂它的活性组分是多价阳离子置换后的Y型分子筛。

5、催化裂化产物焦炭的来源，作为产物的焦炭，在催化裂化过程中起何作用

答案;缩合反应生成焦炭，另一个主要来源胶质。

催化反应生成的焦炭沉积在催化剂的表面上，覆盖在催化剂上的活性中心，是催化剂的活性和选择性下降，随着反应进行，催化剂上沉积的焦炭增多，失活程度加大。

第七章

1、何为加氢精制加氢精制的主要化学反应

答案：加氢精制在于脱出油品中的氮、氧、硫及金属杂质同时还使烯烃二烯烃、芳烃和稠环芳烃加氢饱和，从而改善油品的使用性能。

加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、加氢脱金属反应、烯烃加氢饱和。

2、加氢精制常用的催化剂有哪几分组成石脑油加氢、喷气燃料、临氢脱硫醇、柴油加氢对产品各有何要求

答案:加氢精制催化剂主要由活性组分、助剂、载体组成。

4、加氢裂化的主要反应类型有哪些各类反应对产品有何影响

答案：主要由烷烃加氢裂化，环烷烃的加氢裂化、芳香烃的加氢裂化

5、加氢裂化的催化剂组成及种类有哪些我国加氢裂化装置所用的催化剂有哪些

答案：主要是由加氢组分，载体，助剂。

加氢组分的种类：MoS2 WS2 Pt Pd。载体的种类：Al2O3,无定形SiO2—Al2O3晶形沸石。助剂的种类：金属Ni Co Ti Zr Sn Ga Ru Re 非金属P B F。

第八章

1、什么叫催化重整催化重整的目的是什么

答案：催化重整是以石脑油为原料生产高辛烷值的汽油，轻芳烃同时副产氢气的重要的炼油过程。

目的：重整是指原料油中的正构烷烃和环烷烃，在催化剂存在下转化为异构烷烃和芳烃

3、何为水氯平衡它对催化剂性能有何影响

答案

4、简述芳烃潜含量的定义为何会出现催化重整芳烃转化率超过百分之百

答案：是当原料中的环烷烃全部为芳烃时所得到的芳烃含量。

由于铂，铼重整及其他双金属或多金属重整，因此促进了烷烃环化脱氢反应，使得重整转化率超过百分之百。

9、重整原料的预处理的目的它包括哪几部分

答案：切去复合重整的要求的馏分和脱出对重整催化剂有害的杂质及水分。

包括预分馏、预加氢、预脱砷、脱氯和脱水。

第十章

1、烷基化工艺的原料与产品是什么

答案：原料是异丁烷和丁烯、C3和C5烯烃

产物中有多种C8的异构烷烃生成，同时含有异辛烷与其他烃类组成的混合物。

第十一章

1、何为丙烷脱沥青丙烷脱沥青的基本原理是什么

以液态的丙烷等小分子烃类为抽提溶剂，将渣油分离成残炭、重金属、硫和氮含量均较低的脱沥青油和含油分较少脱油沥青的工艺过程。因为多以丙烷作为溶剂，故称为丙烷脱沥青。原理：丙烷对渣油中的饱和烃和单环芳烃溶解能力很强，对多环和稠环芳烃溶解能力较弱，而对胶质和沥青质很难溶解甚至不容，利用这一特性调节适应的温度，将渣油分离成满足质量要求的脱油和脱沥青。

6、简述溶剂精制工艺中的溶剂回收方法及原理

方法：酸碱精制、溶剂精制、吸附精制、加氢精制。

原理：液-液抽提（或者萃取抽提）