石油加工工程

1、石油加工工程2課程綜合復(fù)習(xí)資料一、填空題：1在熱反應(yīng)條件下，石油重餾分及重殘油在高溫下主要發(fā)生兩類反應(yīng)，即 和 。2與熱裂化相比，催化裂化反應(yīng)的氣體產(chǎn)物中的c1、c2含量 。3催化裂化裝置的吸收-穩(wěn)定系統(tǒng)主要由 、 、 和 四個塔組成。4 反應(yīng)是造成催化裂化汽油飽和度較高的主要原因。5目前公認(rèn)的解釋催化裂化反應(yīng)的機(jī)理是 。6在我國，常用的催化裂化反應(yīng)溫度范圍是 。7催化劑只能改變反應(yīng)的 ，而不能改變反應(yīng)的 。8氣-固輸送可以根據(jù)密度不同而分為稀相和密相輸送，通常以 為劃分界限，根據(jù)這一原則，提升管內(nèi)屬 輸送范圍。9重油催化裂化再生器的取熱方式主要有 和 。10加氫過程按生產(chǎn)目的不同可劃分為 、

2、 、 和 等過程。11加氫裂化采用具有 和 兩種作用的雙功能催化劑。12加氫精制催化劑的擔(dān)體主要有 和 兩種。13加氫精制工藝流程主要包括 ， 和 三部分。14催化重整的主要生產(chǎn)目的是 或 。15重整催化劑的酸性功能主要通過 來調(diào)節(jié)。16氮、硫、氧三種雜原子化合物的加氫反應(yīng)速度大小依次為： 。17加氫精制助劑按作用機(jī)理不同可分為 和 。18屬于重質(zhì)油輕質(zhì)化的加工工藝有 、 和 等。19烴類熱裂化發(fā)生的主要反應(yīng)有 和 ，普遍認(rèn)為其反應(yīng)機(jī)理是 。20在催化裂化反應(yīng)中，對提高辛烷值有利的化學(xué)反應(yīng)有 和 等，對改善汽油安定性有重要影響的反應(yīng)是 。21焦化氣體中的烴類主要以 為主，而催化裂化氣體中的烴類

3、則以 為主；催化重整氣體中占?xì)怏w體積80 % 以上的組分為 。 22汽油以 質(zhì)量指標(biāo)劃分其牌號，由同一原油的減壓蠟油經(jīng)催化裂化生產(chǎn)得到的催化汽油的抗爆性 (優(yōu)于或差于) 其直餾汽油的抗爆性。23催化裂化操作過程中，因原料性質(zhì)變化使再生劑的含碳量從0.05 % 上升到0.10 %，若不調(diào)整其他操作參數(shù)，則催化劑的活性 ，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率 ，催化反應(yīng)的比率 ，汽油的辛烷值 。(填增大或減小)24石油產(chǎn)品進(jìn)行加氫精制的目的是 。25在催化裂化反應(yīng)過程中，由于縮合等反應(yīng)生成的積炭，叫 炭。 26催化重整的主要原料為 。重整催化劑是具有 功能和 功能的雙功能催化劑。27重整催化劑的再生過程可分為 ， 和 三步

4、。28以石油氣體為原料生產(chǎn)高辛烷值汽油組分的主要生產(chǎn)過程有 ， 和 。29烯烴在催化裂化催化劑上可發(fā)生 ， ， 和 等反應(yīng)。30催化重整過程中最基本的反應(yīng)是 ，對重整芳烴轉(zhuǎn)化率有重要影響的反應(yīng)是 。31加氫精制反應(yīng)過程中，含氮化合物的反應(yīng)比含硫化合物的反應(yīng) 。(快或慢)二、判斷題 ( 對者畫，錯者畫 ) ：1催化劑的顆粒密度小于堆積密度。 ( )2烴類分子中的c-c鍵能大于c-h鍵能。 ( )3催化裂化分餾塔與常規(guī)分餾塔沒有很大區(qū)別。 ( )4在熱裂化條件下，大分子的裂解速度比小分子慢。 ( )5正碳離子的穩(wěn)定性為：甲基 叔碳 仲碳 伯碳。 ( )6催化劑的活性取決于它的結(jié)構(gòu)和組成。 ( )7

5、催化裂化再生燒焦過程中碳和氫的燃燒速度相同。 ( )8加氫精制過程主要為后續(xù)的加工過程生產(chǎn)原料。 ( )9各種烴類在裂化催化劑上的吸附能力與反應(yīng)速度是一致的。 ( )10重整過程中六員環(huán)的脫氫反應(yīng)比五員環(huán)的異構(gòu)脫氫反應(yīng)速度快。 ( )11正構(gòu)烷烴在催化裂化中的反應(yīng)速度比異構(gòu)烷烴快。 ( )12fcc是一個復(fù)雜的平行-順序反應(yīng)，反應(yīng)深度對產(chǎn)品分布有重要影響。 （ )13加氫反應(yīng)過程中，多環(huán)芳香烴的各個環(huán)是同時加氫的。 ( )14所有涉及裂化的反應(yīng)過程都遵循正碳離子機(jī)理。 ( )15加氫催化劑的預(yù)硫化是為了抑制催化劑的深度加氫和脫氫。 ( )16催化裂化與催化重整是吸熱反應(yīng)，而加氫裂化是放熱反應(yīng)。

6、 ( )17為了達(dá)到預(yù)定的進(jìn)料溫度，催化裂化原料都需要經(jīng)加熱爐預(yù)熱。 ( )18催化劑的活性越高，則其穩(wěn)定性和選擇性也越高。 ( )三、名詞解釋：1延遲焦化2劑油比(c/o)3催化劑的選擇性4可汽提碳5回?zé)挶?假反應(yīng)時間7催化劑的滑落8芳烴潛含量四、簡答題：1簡述催化裂化催化劑擔(dān)體的作用。2影響催化裂化再生過程燒焦速度的主要因素有哪些？3我國以常壓重油為裂化原料具有哪些有利條件？ 4一段加氫裂化和二段加氫裂化選擇催化劑的原則是什么？5簡要比較焦化、催化裂化、加氫裂化工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及所得汽油的質(zhì)量特點(diǎn)。6試分析催化裂化反應(yīng)中停留時間對產(chǎn)品分布的影響。7催化裂化催化劑失活的原因有哪些？五、計算題：1

7、已知：干煙氣體積組成為co2 = 15.0 %，co = 0，o2 = 1.5 %，干空氣流量為44800 nm3/h，新鮮原料量為73 t/h，干空氣中體積比o2/n2 = 21/79。求： 燒焦產(chǎn)生的水量； 理論需氧量； 焦炭產(chǎn)率。2某鉑錸重整裝置的處理量為60 t/h，經(jīng)重整后得脫戊烷油56 t/h，其進(jìn)料組成和重整后的脫戊烷油的組成如下表：進(jìn)料組成(m%)脫戊烷油組成(m%)c6環(huán)烷烴12.30c7環(huán)烷烴18.60c8環(huán)烷烴14.75苯1.3515.65甲苯4.5024.45c8芳香烴4.6017.85重芳烴（c9）2.36(1) 求原料中的芳烴潛含量。(2) 計算該裝置的芳烴轉(zhuǎn)化率。

8、石油加工工程2課程綜合復(fù)習(xí)資料參考答案一、填空題：1分解反應(yīng)，縮合反應(yīng) 2少3吸收塔，再吸收塔，解析塔，穩(wěn)定塔 4氫轉(zhuǎn)移 5正碳離子機(jī)理 6470-5107反應(yīng)速度，熱平衡 8100kg/m3，稀相 9內(nèi)取熱式，外取熱式10加氫精制、加氫裂化、臨氫降凝，潤滑油加氫 11加氫，裂化 12中性擔(dān)體，酸性擔(dān)體13反應(yīng)系統(tǒng)；生成油換熱、冷卻、分離系統(tǒng)；循環(huán)氫系統(tǒng) 14高辛烷值汽油，輕芳烴15鹵素的含量 16含硫化合物含氧化合物含氮化合物17結(jié)構(gòu)性助劑，調(diào)變性助劑 18焦化，催化裂化，加氫裂化19分解，縮合，自由基機(jī)理 2 0異構(gòu)化，裂化，氫轉(zhuǎn)移21c1、c2，c3、c4，h2 22研究法辛烷值，優(yōu)于

9、23降低，減小，下降，增大24脫除油品中所包含的雜原子，改善油品的安定性 25催化炭26直餾汽油，金屬功能，酸性功能 27燒焦，氯化更新，干燥28疊合，烷基化，醚化 29分解，異構(gòu)化，環(huán)化，氫轉(zhuǎn)移30六員環(huán)脫氫，烷烴環(huán)化脫氫 31慢二、判斷題 ( 對者畫，錯者畫 )：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18三、名詞解釋：1延遲焦化：所謂延遲焦化，是指控制原料油在焦化加熱爐管內(nèi)的反應(yīng)深度、盡量減少爐管內(nèi)的結(jié)焦，使反應(yīng)主要在焦炭塔內(nèi)進(jìn)行。2劑油比(c/o)：劑油比是催化劑循環(huán)量 (t/h) 與總進(jìn)料量 (t/h) 之比。3催化劑的選擇性：催化劑將原料

10、轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)品的能力稱為選擇性，一般用“汽油產(chǎn)率/轉(zhuǎn)化率”或“焦炭產(chǎn)率/轉(zhuǎn)化率”來表示。4可汽提碳：可汽提碳是指吸附在催化劑上的油氣在在進(jìn)入再生器以前沒有汽提干凈的那部分，實(shí)際上并不是焦炭。與汽提程度和催化劑循環(huán)量有關(guān)。5回?zé)挶龋捍呋鸦磻?yīng)過程中，回?zé)捰?回?zé)捰?回?zé)捰蜐{)的量與新鮮進(jìn)料量的比值。6假反應(yīng)時間：催化裂化反應(yīng)過程中，通常用空速的倒數(shù)來代表反應(yīng)時間的長短，但空速的倒數(shù)并不是真正的反應(yīng)時間，它只是相對地反映了反應(yīng)時間的長短，故稱為假反應(yīng)時間。7催化劑的滑落：催化裂化反應(yīng)中，催化劑顆粒在提升管反應(yīng)器中是被油氣攜帶著向上運(yùn)動的，催化劑的上升速度總是要比氣體的速度低些，這種現(xiàn)象稱作催化劑

11、的滑落。8芳烴潛含量：重整過程中當(dāng)原料中的環(huán)烷烴全部轉(zhuǎn)化成芳烴時所能得到的芳烴量，用來表征重整原料的反應(yīng)性能。四、簡答題：1簡述催化裂化催化劑擔(dān)體的作用。答：擔(dān)體的作用包括 起稀釋作用 擔(dān)體可以容納分子篩中未除去的na+ 適當(dāng)?shù)膿?dān)體可以增強(qiáng)催化劑的耐磨程度 起著儲存和傳遞熱量的作用 分子篩的價格高，采用擔(dān)體可以降低催化劑的成本 在重油催化裂化中，擔(dān)體可以起到預(yù)裂化的作用 2影響催化裂化再生過程燒焦速度的主要因素有哪些？答： 再生溫度： 溫度提高10，燒炭速度可提高1520%。但提高溫度受催化劑穩(wěn)定性和設(shè)備材料的限制； 氧分壓再生壓力：碳的燃燒速度與氧分壓成正比，a. 提高再生器壓力就可以提高氧

12、分壓，從而加快燃燒速度； b. 提高過剩氧濃度； 催化劑含碳量： 催化劑的含碳量越高，燒焦速度越快，但再生的目的就是降低再生催化劑的含碳量，所以操作上不可能用提高再生劑含碳量的方法來加快燒焦速度； 再生器催化劑藏量： 再生器催化劑藏量w增加，則停留時間t增加，燒焦程度深，但要求再生器尺寸增大，限制了燒焦能力。3我國以常壓重油為裂化原料具有哪些有利條件？答： 我國常壓重油飽和烴含量高，膠質(zhì)含量較多，而芳烴和瀝青質(zhì)則較少，具體反映在h/c較高，殘?zhí)恐递^低，有利于提高輕質(zhì)油收率，降低焦炭產(chǎn)率； 重金屬如鎳和釩的含量較低，特別是釩含量很少，有利于減輕催化劑的污染； 硫含量較低，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。4一

13、段加氫裂化和二段加氫裂化選擇催化劑的原則是什么？答：一段加氫裂化：目的是生產(chǎn)中間餾分，為催化裂化提供原料，對催化劑的要求主要是對多環(huán)芳烴有較高的加氫活性，對含硫、氮化物具有較高的脫除能力和中等裂解活性； 二段加氫裂化：處理較重的和含硫、氮較多的原料，目的是最大限度地制取汽油、石腦油(乙烯原料)或中間餾分。第一段加氫是為第二段加氫裂化提供原料。要求第一段加氫催化劑具有較好的脫硫、氮活性和中等裂解活性；第二段催化劑為酸性載體的裂解活性和異構(gòu)化活性都較強(qiáng)的催化劑。5簡要比較焦化、催化裂化、加氫裂化工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及所得汽油的質(zhì)量特點(diǎn)。答：催化裂化：原料適應(yīng)性較廣，操作條件緩和，投資較省，轉(zhuǎn)化率（或深度）

14、、輕油收率較高，所產(chǎn)lpg利用價值高，能最大量生產(chǎn)汽油；所得汽油產(chǎn)品的質(zhì)量特點(diǎn)是辛烷值（on）較高，安定性較好。加氫裂化：原料適應(yīng)性廣，轉(zhuǎn)化率（或深度）較高，產(chǎn)品質(zhì)量好（清潔環(huán)保）；所得汽油產(chǎn)品的質(zhì)量特點(diǎn)是辛烷值（on）較高，硫含量低，安定性好。焦化：能加工劣質(zhì)原料，投資較省，能生產(chǎn)石油焦，提供裂化或裂解原料；所得汽油產(chǎn)品的質(zhì)量特點(diǎn)是辛烷值（on）不及催化裂化和加氫裂化汽油，安定性差，一般需精制處理后使用。6試分析催化裂化反應(yīng)中停留時間對產(chǎn)品分布的影響。答：催化裂化反應(yīng)中，停留時間是一個重要的操作參數(shù)，一般隨著停留時間的延長，轉(zhuǎn)化率增加，氣體和焦炭的產(chǎn)率增加，汽油和柴油的產(chǎn)率先增加后減少，但二

15、者的最高產(chǎn)率點(diǎn)不同。7催化裂化催化劑失活的原因有哪些？答： 水熱失活： 表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，比表面積減小、孔容減小、分子篩的晶體結(jié)構(gòu)破壞； 結(jié)焦失活： 催化裂化反應(yīng)生成的焦炭沉積在催化劑的表面上，覆蓋催化劑表面的活性中心，使催化劑的活性和選擇性下降； 毒物引起的失活： 裂化催化劑的毒物主要是某些金屬(鐵、鎳、銅、釩等重金屬及鈉)和堿性氮化物。五、計算題：1. 解：干空氣流量 = 44800 nm3/h = 44800/22.4 = 2000 kmol/h 干空氣中n2量 = 20000.79 = 1580 kmol/h 干空氣中o2量 = 20000.21 = 420 kmol/h 干煙氣中n2的百分率 = 1-0.150-0.015 = 0.835 干煙氣量 = 1580/0.835 = 1892.2 kmol/h 理論需氧量 = 420-1892.20.015 = 391.6 kmol/h 煙氣中co2量 = 1892.20.150 = 283.8 kmol/hc + o2 co2 283.8 283.8 283.8 燒氫耗氧量 = 391.6-283.8 = 107.8 kmol/h 2h2 + o2 2h2o 2107.8 107.8 2107.