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1、2021 2021学年第2学期?化工工艺与设备?试卷专业班级姓 名学 号开课系室化学工程系测试日期2021.5.16题号一二三四总分得分阅卷人一、填空、选择题(每空1分,共30分)1、原油加工方案根据目的产物不同,可分为以下三类：燃料型、燃料-润滑油型和化工 型.2、原油常减压加工流程中,初储塔塔顶储出液可作为催化重整的原料以生产芳色和高标 号汽油3、原油常压蒸储塔底通入水蒸汽的作用是降低油气分压,使塔底重油中的轻组分气化.提升管催化裂化装置中,提升管下部通入水蒸汽的作用是将原料油雾ft 04、原油常减压加工流程中,减压塔汽提段直径小于主体精储段,其原因是缩短减压渣油 在塔底停留时间,以免在高
2、温下发生分解、缩合而结焦.5、催化裂化反响为 A 反响,催化剂再生反响为 B 反响.(A.吸热；B.放热) 6、催化裂化反响装置通常由三大局部组成：反响-再生系统、分储系统和吸收稳定系统 7、裂解原料的来源主要有两个方面, 一是天然气加工厂的轻姓;, 二是炼油厂的加工产品.8、裂解气净化需除去的三类主要物质为：酸性气体、 水和 烘上.9、将裂解气进行高压法深冷别离,必须首先将裂解气压缩到C个大气压.(A.10-20; B.20-30; C.30-40)10、裂解气的深冷别离有三种别离流程：顺序别离流程、前脱乙烷流程、前脱丙烷流程.11、对纯加热炉,全炉热负荷的计算式为A 0 (A. Q=GeI
3、i+(1-e)I i-I i ； B.Q=GeIv+(1-e)I i-I i ； C. Q=qeI i+(1-e)I v-I i)12、管式加热炉的气体火嘴,按燃料与空气的混合方式不同,可分为 预混式,外 混式 和半预混式 .13、塔板上设置出口安定区的目的是减少液体进入降液管时夹带的泡沫量.14、填料的特性参数包括：比外表积、升隙率、填料因子和堆积密度(单位堆积体积内 的填料数目).15、对于F1型重阀,当阀孔动能因数为A时泄漏量接近10%故取此值作为限制泄漏量的操作负荷下限.(A.5 6; B.7-8; C.9-12)16、板式塔的常见的溢流型式有单溢流、U型溢流 、 双溢流 .二、简做题
4、(每题5分,共25分)1、简述原油预处理过程中脱除盐和水的原因答(1)原油中含水的危害： 给原油的输送和储存增加负担. 增加加工过程能耗.影响蒸储过程的正常操作.(2分)(2)原油中含盐的危害： 水解生成盐酸,腐蚀设备.沉积在管壁形成盐垢,影响换热器效率和增加原油流动压降.影响重油的二次加工.(3分)鉴于以上原因,原油加工前需在预处理过程中进行脱盐脱水.2、管式加热炉辐射室传热速率方程为 Qr =5 67三4 _三4 +40T _Tt,说明方Acp F100100gTp程式中各符号的名称及意义.Qr -辐射室总传热速率 1分小烟气对管排的角系数；是指烟气辐射给管排的能量占烟气总能量的分率1分.
5、Acp -冷平面面积,是指管排所占据的全部面积Acp =n&Lef.1分F -总辐射交换因素,用于修正模型偏差而引入的修正系数.它与管壁及烟气的黑度 和有效反射面积等有关.1分Tg -烟气温度.Tt -管壁温度.1分3、简述管式加热炉辐射室传热计算的罗伯-伊万斯假定的主要内容.答：1炉膛内烟气充分混合,各处烟气组成与温度均相同且温度等于出辐射室烟气平均温度,将炽热的烟气看成一发热面.2分2将排管看成是一吸热面,管壁温度为管内介质平均温度加上50C.1分3对流给未敷设炉管炉墙的热量等于其散热损失,从辐射角度将炉墙看成一全反射面.2分4、在姓类的热裂解过程种,一般应参加过热水蒸气作为稀释剂,简述其
6、作用.答：1可有效降低姓的分压,利于裂解反响进行,增加乙烯收率.2水蒸气热容较大,能对炉管温度起稳定作用,在一定程度上保护了炉管.3与产物容易别离,对裂解气质量无影响,水蒸气廉价易得.4可以抑制原料中的硫对合金钢的反响管的腐蚀作用.5水蒸气通过以下反响去除裂解管中的焦碳,实际上起了炉管清焦的作用.6水蒸汽对金属管外表起一定氧化作用,使金属外表的铁、铝成为氧化物薄膜、减少 了铁和铝对姓类气体分解生碳的催化作用每个1分,答对以上任意5个均得总分值5、简述板式塔的不正常操作现象中漏液的原因及危害漏液：局部液体不是横向流过塔板后经降液管流下,而是从阀孔直接漏下.1分原因：气速较小时,气体通过阀孔的速度
7、压头小,缺乏以抵消塔板上液层的重力；气体在塔板上的不均匀分布也是造成漏液的重要原因.2分后果：导致气液两相在塔板上的接触时间减少,塔板效率下降,严重的漏液使塔板上不能形成液层,气液无法进行传热、传质,塔板将失去其根本功能.2分三、画图题共20分1、画出燃料型原油常减压装置流程图,并标明主要设备的名称14分画出图10分,标出主要设备名称4分2、画出塔板负荷性能图并标明各线的名称6分1、过量液沫夹带线2、过量漏液线3、液泛线淹塔线线 5、液相流量上限线降液管中液体停留时间缺乏线 画出图给4分,标明各线名称给2分4、液相流量下限OP线：操作线四、分析题共25分1、以下图是裂解气顺序深冷别离原那么流程
8、, 请说明各设备的名称及作用,17分并简述流程.共碱洗塔 枯燥器 脱甲烷塔 脱乙烷塔 乙烯塔 脱丙烷塔 脱丁烷塔 丙烯塔 冷箱用碱洗去裂解气中的酸性气体1分 用枯燥剂脱去裂解气中的水1分 将甲烷和C1以上组分分开1分 将G和G以上组分分开1分 将乙烯与乙烷分开1分将G和G以上组分分开1分将G和G以上组分分开1分将丙烯与丙烷分开1分将低温设备集中在一起预防散冷1分10111213加氢脱快反响器将裂解气中的快通过加氢方法脱去1分绿油塔除去裂解气中的绿油1分I、H、田段压缩压缩裂解气1分IV、V段压缩继续压缩裂解气1分流程表达：裂解气经过三段压缩后,进入碱洗塔碱洗脱去酸性气体,然后再经两段压缩 进枯
9、燥塔脱水,之后进脱甲烷塔并在冷箱的作用下将甲烷、氢气和碳二以上组分分开, 塔底储分进脱乙烷塔,塔顶出碳二,塔底出碳三及以上储分,碳二加氢脱快及脱绿油后 进入乙烯塔得到乙烯和乙烷,塔底储分进入脱丙烷塔,塔顶出碳三储分,塔底出碳四及以上储分,碳三储分加氢脱烘及脱绿油后进入丙烯塔得到丙烯和丙烷,碳四及以上微分 进入脱丁烷塔将碳四和碳五组分分开.4分2、试由加热炉全炉热效率的定义式出发,分析影响全炉热效率的主要因素,并提出提升 全炉热效率的方法.8分答：全炉热效率的定义式为对没有预热的加热炉,空气与燃料带进的显热很小,一般可以忽略qi/Q取为0.散热损失qJQ 一般由经验选定：对立式炉和圆筒炉约为 0.020.05,烟气带出的热量 q2/Q与过剩空气系数和烟气出对流室温度有关,由上式可以看出,在保证燃料完全燃烧 和炉墙保温正常的情况下,加热炉热效率的上下,关键取决于排出烟气的温度和流量.3 分排烟温度越低,“越高.但排烟温度不能任意降低,一般设计时,将排烟温度限制 在400c左右.烟气流量 W=B1 + a L0+W ,由此式可知,减少烟气流量,通常只能通过 降低a才能到达,降低a必须选用适宜的火嘴,以保证燃料能充分燃烧.2分由全炉热效率的定义及影响因素可知,提升加热炉热效率的方法有以下几种方法：降低烟气带走的热量、尽可能降低散热损失、提升空气入炉温度.3分