石油加工工程.doc

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1、石油加工工程2课程综合复习资料一、填空题：1在热反应条件下，石油重馏分及重残油在高温下主要发生两类反应，即 和 。2与热裂化相比，催化裂化反应的气体产物中的C1、C2含量 。3催化裂化装置的吸收-稳定系统主要由 、 、 和 四个塔组成。4 反应是造成催化裂化汽油饱和度较高的主要原因。5目前公认的解释催化裂化反应的机理是 。6在我国，常用的催化裂化反应温度范围是 。7催化剂只能改变反应的 ，而不能改变反应的 。8气-固输送可以根据密度不同而分为稀相和密相输送，通常以 为划分界限，根据这一原则，提升管内属 输送范围。9重油催化裂化再生器的取热方式主要有 和 。10加氢过程按生产目的不同可划分为 、

2、 、 和 等过程。11加氢裂化采用具有 和 两种作用的双功能催化剂。12加氢精制催化剂的担体主要有 和 两种。13加氢精制工艺流程主要包括 ， 和 三部分。14催化重整的主要生产目的是 或 。15重整催化剂的酸性功能主要通过 来调节。16氮、硫、氧三种杂原子化合物的加氢反应速度大小依次为： 。17加氢精制助剂按作用机理不同可分为 和 。18属于重质油轻质化的加工工艺有 、 和 等。19烃类热裂化发生的主要反应有 和 ，普遍认为其反应机理是 。20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 。21焦化气体中的烃类主要以 为主，而催化裂化气体中的烃类

3、则以 为主；催化重整气体中占气体体积80 % 以上的组分为 。 22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。23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 ，汽油的辛烷值 。(填增大或减小)24石油产品进行加氢精制的目的是 。25在催化裂化反应过程中，由于缩合等反应生成的积炭，叫 炭。 26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。27重整催化剂的再生过程可分为 ， 和 三步

4、。28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 。29烯烃在催化裂化催化剂上可发生 ， ， 和 等反应。30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 。31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)二、判断题 ( 对者画，错者画 ) ：1催化剂的颗粒密度小于堆积密度。 ( )2烃类分子中的C-C键能大于C-H键能。 ( )3催化裂化分馏塔与常规分馏塔没有很大区别。 ( )4在热裂化条件下，大分子的裂解速度比小分子慢。 ( )5正碳离子的稳定性为：甲基 叔碳 仲碳 伯碳。 ( )6催化剂的活性取决于它的结构和组成。 ( )7

5、催化裂化再生烧焦过程中碳和氢的燃烧速度相同。 ( )8加氢精制过程主要为后续的加工过程生产原料。 ( )9各种烃类在裂化催化剂上的吸附能力与反应速度是一致的。 ( )10重整过程中六员环的脱氢反应比五员环的异构脱氢反应速度快。 ( )11正构烷烃在催化裂化中的反应速度比异构烷烃快。 ( )12FCC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。 （ )13加氢反应过程中，多环芳香烃的各个环是同时加氢的。 ( )14所有涉及裂化的反应过程都遵循正碳离子机理。 ( )15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。 ( )16催化裂化与催化重整是吸热反应，而加氢裂化是放热反应。

6、 ( )17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。 ( )18催化剂的活性越高，则其稳定性和选择性也越高。 ( )三、名词解释：1延迟焦化2剂油比(C/O)3催化剂的选择性4可汽提碳5回炼比6假反应时间7催化剂的滑落8芳烃潜含量四、简答题：1简述催化裂化催化剂担体的作用。2影响催化裂化再生过程烧焦速度的主要因素有哪些？3我国以常压重油为裂化原料具有哪些有利条件？ 4一段加氢裂化和二段加氢裂化选择催化剂的原则是什么？5简要比较焦化、催化裂化、加氢裂化工艺的优缺点及所得汽油的质量特点。6试分析催化裂化反应中停留时间对产品分布的影响。7催化裂化催化剂失活的原因有哪些？五、计算题：1

7、已知：干烟气体积组成为CO2 = 15.0 %，CO = 0，O2 = 1.5 %，干空气流量为44800 Nm3/h，新鲜原料量为73 t/h，干空气中体积比O2/N2 = 21/79。求： 烧焦产生的水量； 理论需氧量； 焦炭产率。2某铂铼重整装置的处理量为60 t/h，经重整后得脱戊烷油56 t/h，其进料组成和重整后的脱戊烷油的组成如下表：进料组成(m%)脱戊烷油组成(m%)C6环烷烃12.30C7环烷烃18.60C8环烷烃14.75苯1.3515.65甲苯4.5024.45C8芳香烃4.6017.85重芳烃（C9）2.36(1) 求原料中的芳烃潜含量。(2) 计算该装置的芳烃转化率。

8、石油加工工程2课程综合复习资料参考答案一、填空题：1分解反应，缩合反应 2少3吸收塔，再吸收塔，解析塔，稳定塔 4氢转移 5正碳离子机理 6470-5107反应速度，热平衡 8100kg/m3，稀相 9内取热式，外取热式10加氢精制、加氢裂化、临氢降凝，润滑油加氢 11加氢，裂化 12中性担体，酸性担体13反应系统；生成油换热、冷却、分离系统；循环氢系统 14高辛烷值汽油，轻芳烃15卤素的含量 16含硫化合物含氧化合物含氮化合物17结构性助剂，调变性助剂 18焦化，催化裂化，加氢裂化19分解，缩合，自由基机理 2 0异构化，裂化，氢转移21C1、C2，C3、C4，H2 22研究法辛烷值，优于

9、23降低，减小，下降，增大24脱除油品中所包含的杂原子，改善油品的安定性 25催化炭26直馏汽油，金属功能，酸性功能 27烧焦，氯化更新，干燥28叠合，烷基化，醚化 29分解，异构化，环化，氢转移30六员环脱氢，烷烃环化脱氢 31慢二、判断题 ( 对者画，错者画 )：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18三、名词解释：1延迟焦化：所谓延迟焦化，是指控制原料油在焦化加热炉管内的反应深度、尽量减少炉管内的结焦，使反应主要在焦炭塔内进行。2剂油比(C/O)：剂油比是催化剂循环量 (t/h) 与总进料量 (t/h) 之比。3催化剂的选择性：催化剂将原料

10、转化成目的产品的能力称为选择性，一般用“汽油产率/转化率”或“焦炭产率/转化率”来表示。4可汽提碳：可汽提碳是指吸附在催化剂上的油气在在进入再生器以前没有汽提干净的那部分，实际上并不是焦炭。与汽提程度和催化剂循环量有关。5回炼比：催化裂化反应过程中，回炼油(回炼油+回炼油浆)的量与新鲜进料量的比值。6假反应时间：催化裂化反应过程中，通常用空速的倒数来代表反应时间的长短，但空速的倒数并不是真正的反应时间，它只是相对地反映了反应时间的长短，故称为假反应时间。7催化剂的滑落：催化裂化反应中，催化剂颗粒在提升管反应器中是被油气携带着向上运动的，催化剂的上升速度总是要比气体的速度低些，这种现象称作催化剂

11、的滑落。8芳烃潜含量：重整过程中当原料中的环烷烃全部转化成芳烃时所能得到的芳烃量，用来表征重整原料的反应性能。四、简答题：1简述催化裂化催化剂担体的作用。答：担体的作用包括 起稀释作用 担体可以容纳分子筛中未除去的Na+ 适当的担体可以增强催化剂的耐磨程度 起着储存和传递热量的作用 分子筛的价格高，采用担体可以降低催化剂的成本 在重油催化裂化中，担体可以起到预裂化的作用 2影响催化裂化再生过程烧焦速度的主要因素有哪些？答： 再生温度： 温度提高10，烧炭速度可提高1520%。但提高温度受催化剂稳定性和设备材料的限制； 氧分压再生压力：碳的燃烧速度与氧分压成正比，a. 提高再生器压力就可以提高氧

12、分压，从而加快燃烧速度； b. 提高过剩氧浓度； 催化剂含碳量： 催化剂的含碳量越高，烧焦速度越快，但再生的目的就是降低再生催化剂的含碳量，所以操作上不可能用提高再生剂含碳量的方法来加快烧焦速度； 再生器催化剂藏量： 再生器催化剂藏量W增加，则停留时间t增加，烧焦程度深，但要求再生器尺寸增大，限制了烧焦能力。3我国以常压重油为裂化原料具有哪些有利条件？答： 我国常压重油饱和烃含量高，胶质含量较多，而芳烃和沥青质则较少，具体反映在H/C较高，残炭值较低，有利于提高轻质油收率，降低焦炭产率； 重金属如镍和钒的含量较低，特别是钒含量很少，有利于减轻催化剂的污染； 硫含量较低，有利于提高产品质量。4一

13、段加氢裂化和二段加氢裂化选择催化剂的原则是什么？答：一段加氢裂化：目的是生产中间馏分，为催化裂化提供原料，对催化剂的要求主要是对多环芳烃有较高的加氢活性，对含硫、氮化物具有较高的脱除能力和中等裂解活性； 二段加氢裂化：处理较重的和含硫、氮较多的原料，目的是最大限度地制取汽油、石脑油(乙烯原料)或中间馏分。第一段加氢是为第二段加氢裂化提供原料。要求第一段加氢催化剂具有较好的脱硫、氮活性和中等裂解活性；第二段催化剂为酸性载体的裂解活性和异构化活性都较强的催化剂。5简要比较焦化、催化裂化、加氢裂化工艺的优缺点及所得汽油的质量特点。答：催化裂化：原料适应性较广，操作条件缓和，投资较省，转化率（或深度）

14、、轻油收率较高，所产LPG利用价值高，能最大量生产汽油；所得汽油产品的质量特点是辛烷值（ON）较高，安定性较好。加氢裂化：原料适应性广，转化率（或深度）较高，产品质量好（清洁环保）；所得汽油产品的质量特点是辛烷值（ON）较高，硫含量低，安定性好。焦化：能加工劣质原料，投资较省，能生产石油焦，提供裂化或裂解原料；所得汽油产品的质量特点是辛烷值（ON）不及催化裂化和加氢裂化汽油，安定性差，一般需精制处理后使用。6试分析催化裂化反应中停留时间对产品分布的影响。答：催化裂化反应中，停留时间是一个重要的操作参数，一般随着停留时间的延长，转化率增加，气体和焦炭的产率增加，汽油和柴油的产率先增加后减少，但二

15、者的最高产率点不同。7催化裂化催化剂失活的原因有哪些？答： 水热失活： 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； 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； 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)和碱性氮化物。五、计算题：1. 解：干空气流量 = 44800 Nm3/h = 44800/22.4 = 2000 kmol/h 干空气中N2量 = 20000.79 = 1580 kmol/h 干空气中O2量 = 20000.21 = 420 kmol/h 干烟气中N2

16、的百分率 = 1-0.150-0.015 = 0.835 干烟气量 = 1580/0.835 = 1892.2 kmol/h 理论需氧量 = 420-1892.20.015 = 391.6 kmol/h 烟气中CO2量 = 1892.20.150 = 283.8 kmol/hC + O2 CO2 283.8 283.8 283.8 烧氢耗氧量 = 391.6-283.8 = 107.8 kmol/h 2H2 + O2 2H2O 2107.8 107.8 2107.8 烧焦产生水量 = 107.82 = 215.6 kmol/h焦炭产量 = 283.812+107.8221 = 3836.8 kg/h焦炭产率 = 3836.8/(73103) = 0.0526 = 5.26%2解：(1) (2) 芳烃转化率 = 芳烃产率 / 芳烃潜含量其中，轻芳烃产率（据表格中的脱戊烷油组成计算）= (15.65+24.45+17.85)56 / 60 = 0.5409 = 54.09 %所以，芳烃转化率 = 54.09/53.29 = 1.015 = 101.5 %