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文档简介
1、石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编第二章石油及其产品的组成与性质1、&馆程:初谓点到终镭终点这一温度范围称油品沸程。2、&初馅点:蒸镭中流出第一滴油品时的气相温度。3、终馆点:蒸镭终了时的最高气相温度(干点)。4、馆分:在某一温度范围内蒸出的憎出物。5、憎分组成:蒸镭温度与谓出量(体)之间的关系6、蒸汽压:在某温度下,液体与其液面上的蒸汽呈平衡状态,蒸汽所产生的压力称为饱与蒸汽压,简称蒸汽压7、&相对密度:油品的密度与标准温度下水的密度之比。(4°C,15、6°C);或:油品的质量与标准温度下同体积水的质量之比。8、&特性因数:特性因数就是
2、表示桂类与石油镭分化学性质的一个重要参数。特性因数反映了石油憎分化学组成的特性,特性因数的顺序:烷桂环烷坯芳香桂烷桂(P):$12 ;环烷S(N):U 2 ;芳桂(A): 10119、平均分子量:油品的分子量就是油品各组分分子量的平均值。10、粘度:流体流动时,由于分子相对运动产生内摩擦而产生内部阻力,这种特性称为 粘性,衡量粘性大小的物理量称为粘度。11、动力粘度:两液体层相距1cm,其面积各为lcm2,相对移动速度为lcm/s,这时产 生的阻力称为动力粘度。12、运动粘度:流体的动力粘度与同温同压下该流体的密度之比。13、恩氏粘度:在某温度下,在恩氏粘度计中流出200ml油品所需的时间与在
3、20°C流出 同体积蒸镭水所需时间之比。14、&粘温特性:油品粘度随温度变化的性质称为粘温特性。13、临界温度:当温度高至某一温度时,无论加多大压力,也不能把气体变为液体;这个温 度称为临界温度;16、临界压力:临界温度相应的蒸汽压称为临界压力。17、比热(C):单位物质(kg或kmol)温度升高1°C时所需要的热量称为比热。18、蒸发潜热:单位物质(呛或kmol) III液体汽化为汽体所需要的热量称为蒸发潜热。也 称汽化潜热。19、&热焙(H):将lKg油品由某基准温度(常以-17、8°C,即OF为基准)加热到某温度 时,所需的热量称为热焙。20
4、、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。石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编21、凝固点:试样在规定条件下冷却至液面停止移动时的最高温度。22、冷滤点:在规定条件下20毫升试样开始不能通过过滤器时的最高温度。23、闪点:油品在规定条件下加热,蒸发的油蒸气与空气组成的混合物与火焰接触发生瞬 间闪火时的最低温度24、自燃点:将油品隔绝空气加热到一定的温度后与空气接触,无需引火即可自然,发生 自燃的最低温度、25、浊点:试油在规定条件下冷却,开始呈现浑浊时的最高温度称为浊点。26、倾点:在规定条件下被冷却的试样能流动的最低温度。27、冰点:油品被冷却时所形成的蜡结晶消
5、失一瞬间的温度。28、燃点:在规定条件下,当火焰靠近油品表面时即着火,并持续燃烧至规定时间所需的 最低温废,以°C表示。29、自燃点:在规定条件下.油品在没有火焰时,即能自发着火的最低温度,以°C表示。30、苯胺点:油品与等体积苯胺达到临界溶解的温度31、石油:主要就是碳氢化合物组成的复杂化合物、32、简述石油的一般性状。石油从外观瞧来就是一种暗色的,从褐色以至黑色的流动与半流动的粘稠液体。石油的 相对密度大约在0、8至0、98间,一般都小于1、0 o石油组成相当复杂,有分子量 很小的气态桂,也有分子量大1500至2000的炷类。33、简述石油的元素组成、化学组成。(坯类组
6、成、非烧类)(非炷类化合物:分类、危害) 石油主要由C、H、S、N、0等元素组成,其中C占8387%,H占1广14 %。石油中 还含有多种微量元素,其中金属量元素有帆、银、铁、铜、钙等,非金属元素有氯、 硅、磷、神等。石油主要山坯类与非婭类组成,其中绘有:烷绘、环烷炷、芳桂,非坯类 有:含硫、含氮、含氧化合物以及胶质、沥青质。非炷类的危害:影响产品的质量;腐蚀 设备;污染环境;污染催化剂。34、短类组成表达方法:A、单体炷组成 B、族组成 C、结果族组成33、石油酸:石油中酸性含氧化合物。36、要掌握的公式T |4=仃io+Tm+Tso+Tm+Tm) / 5恩氏蒸憎曲线的斜率S二(弘-险)/(
7、90-10)斜率体系了憎分沸程的宽窄,係分越宽斜率越大。37、油品的粘温特性表示方法。石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编油品粘温特性表示方法:(1)粘度比:V50/V100粘度比越小,油品粘度随温度变化越小, 粘温性质越好。(2)粘度指数:粘度指数越高,油品粘度随温度变化越小,粘温性质越好。38、油品失去流动性的原因就是什么?粘温凝固:含蜡很少或不含蜡的油品,温度降低时粘度增加很快,当粘度增加到某个 程度时,油品变成无定型的粘稠的玻璃状物质而失去流动性。构造凝固:含蜡油品,当温度逐渐下降时,蜡逐渐结晶析出形成网状结构,将液体油 品包在其中,使油品失去流动性。39、总结归纳:1)温度对蒸气压、
8、相对密度、粘度、比热、蒸发潜热、热焙有何影响?T t -P t , d I ,粘度I ,比热f ,热熔t2)化学组成对相对密度、粘度、凝点、闪点、自燃点、苯胺点、比热、蒸发潜热、热焙 有何影响?同碳数各种烧类一相对密度:芳坯环烷坯烷烧;粘度:环烷桂芳绘异构烷桂正构 烷桂;凝点:自燃点:烷桂环烷桂芳桂;苯胺点、闪点、比热:烷烧环烷桂芳坯;蒸发潜 热:烷桂与环烷桂相近,芳香桂稍高;热焙:烷炷芳桂3)憎分组成对蒸气压、相对密度、粘度、凝点、闪点、自燃点、比热、蒸发潜热、热焙 有何影响?油品越轻蒸气压越大;油品越重,密度越大;懈分越重,粘度越大;轻组分闪点与燃点低, 自燃点高;同一类桂,分子量大则苯胺
9、点高,但变化幅度不大;桂类的质量比热随相对分 子质量升高而增大;油品越重,汽化热越小;热焙:轻憎分重憎分一. 判断对错。1、天然石油主要就是曲烷桂、烯桂、环烷桂与芳香桂组成。X2、我国石油憎分中的环烷桂儿乎都就是六员环。X3、石油中的胶质能溶于正庚烷,而沥青质则不能。V4、石油中的含硫、氮、氧化合物,对所有石油产品均有不利影响,应在加工过程中除去。V5、石油镭分就就是石油产品。X6、对同一种原油,随其憎分沸程升高,桂类、非桂类及微量金属的含量将逐渐升高。X7、各种桂类碳氢原子比大小顺序就是:烷绘环烷绘芳香桂 X8、原油中含有各种桂类化合物。X石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编9从分子结构上来
10、瞧,石蜡与微晶蜡没有本质区别。X二填空题1. 石油中的元素以碳_、_氢_元素为主。根据J弗点_的差别可将原油切割成若干憎 分,2003oO°C®分油称为柴油憎分(中间镭分)_, >500°C镭分油称为_减压渣油_。原 油的直镭镭分就是指石油经过直接蒸镭得到的镭分_,其中主要含有_烷桂、环烷桂、 芳桂桂类与含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物非桂类,原油及其直憎镭分 中一般不含有_不饱与绘_桂。2. 石油中的含硫化合物根据其化学活性可划分为活性硫化物与_非活性硫化 物。3. 常温下为固态的桂类在石油中通常处于 溶解 状态,随温度降低会结晶 并从石油中分离出来,工
11、业上将分离得到的固态桂称为蜡。4. 石油镭分的结构族组成概念中,三个基本的结构单元就是3_、环烷基与芳香基 。5. 石油中的非坯化合物主要有_含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物与胶状沥 青状物质6. 石油中的环烷酸在250-400_°C镭分中的含量最高。7. 石油中的元素以碳_与_氢_元素为主,原油以及直憎憎分油中一般不含不饱与坯8. 原油的相对密度一般介于_0、8-0、98_g/cm3o9做族组成分析时,一般将渣油分成_饱与分_、芳香分_、胶质与_沥 青质_。10.胶质在原油中形成真 溶液,沥青质在原油中形成胶体溶液。三.简答题1. 与国外原油相比较,我国的原油有哪些主要特点?答:
12、相对密度(d204)>0、86,属较重原油; 凝点(CP)高,含蜡量高; 含硫量较低 含氮量偏高,大部分原油0、3%2. 描述石油镭分桂类组成的方法有哪些?各有什么特点?石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编描述石油坯类组成主要有三种表示方法:单体桂组成、族组成与结构族组成,这三种方法 各有其适用对象与局限性。单体桂组成可用于精确的描述石油镭分中的每一种炷类的存在与否及其含量,但其只能 应用于对轻质石油憎分的分析与描述。族组成可用于描述石油镭分中不同族炷类的组成及含量,不能准确的描述不同绘类的含 量及组成,且对于部分结构组成比较复杂的桂类无法进行族的划分。结构族组成就是将整个石油镭分(即各
13、种疑分子的混合物)视为一个平均分子,把该平均 分子瞧作就是山烷基侧链、环烷环与芳香环三种结构单元组成,其平均分子的结构可用 C爲、C昂、C?%. Rt、Rx、Ra六个结构参数表示,但结构族组成表示法仅适于确定高沸点憎 分与渣油中上述三种结构单元的含量,并未考虑其结合方式。因此,石油憎分组成不管有 多么复杂,都可以用结构族组成表示法描述其大致结构。3. 什么叫石油憎分?什么叫分镭?什么叫直镭镭分?将石油进行分镭,获得的一定沸点范围的分憎镭出物称为石油镭分。分憎就就是根据各组分沸点的差别,将石油切割成若干个镭分。石油经过直接蒸谓得到的镭分叫直镭憎分。4. 含硫化合物对石油加工及产品应用有哪些影响?
14、答:含硫化合物具有腐蚀性,在加工使用过程中可腐蚀设备;含硫化合物排放到环境中可 环境污染;含硫化合物的存在可影响产品的储存安定性;含硫化合物影响燃料的燃烧性 能;二次加工过程中,硫可使催化剂中毒5. 简述各种非桂化合物在石油中的分布规律。答:石油中的环烷酸主要分布在250400°C的镭分中,其她非烧化合物一般随着石油镭 分沸点的升高,含量增加,绝大多数集中在减压渣油中。一.判断对错。1石油镭分的沸程就就是平均沸点。X2. 石油镭分的比重指数(API。)大,表示其密度小。V3. 石油憎分的特性因数大,表示其烷桂含量高。V4. 石油憎分的粘度指数大,表示其粘度大。X5. 镭分油及油蒸汽的
15、粘度均随温度的升高而减小。X石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编6. 轻质油品的蒸汽压大,故其闪点、燃点低,自燃点也低。X7. 石油憎分的蒸汽压不仅与温度有关,还与汽化率有关。J8. 石油镭分的分子质量就是指其中各组分的分子质量之与。X9对同一轻质油品,其浊点、结晶点与冰点的关系为浊点结晶点冰点。X10分子量大小相近的烷桂、环烷桂与芳香桂,粘度最高的就是烷桂。X11粘度大的油品其粘温性能好。X12. 同一油品的雷德蒸汽压一般比真实蒸汽压要大。X13. 特性因数、粘重常数、相关指数、特征参数都可以表征油品的化学组成。V二. 填空题1. 一般随着沸点的升高,石油憎分的密度增大,粘度增大_,蒸气压减
16、小_,凝点增大_,非绘化合物的含量增大o (填增大或减小)2. 表示油品蒸发性能的指标有懈程_与_蒸气压。3. 分子量大小相近的烷桂、环烷绘与芳香绘,苯胺点最高的就是_烷桂_,粘温性能最好 的就是_烷桂o4. 油品在低温下失去流动性的原因主要有粘温凝固_与_构造凝固两种情况。5. 碳原子数相同的不同烧类,它们的相对密度大小就是有差别的,相对密度大小顺序为 芳香桂环烷炷烷桂,据此,不同基属原油相对密度大小顺序为环烷基中间基 石蜡基6. 油品的粘温性质就是指油品粘度随温度变化的性质_,油品的粘度指数高,其粘 温性质好。7. 反映油品安全性能的指标就是闪点。8. 温度升高,粘度_降低;压力升高,粘度
17、_增大。9. 随着油品沸程的增加,其闪点_增大_,燃点增大,自燃点_降低。三. 名词解释1油品的粘温性质:油品的粘温性质就是指J由品粘度随温度变化的性质油品的 粘度指数高,其粘温性质好。2. 特性因数:石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编11 > 椽念=牛寺仕国宴女:e:迴浊总的平吗濟点和#目e磴 姦沁畋理乘. 说明油虚化学组应铸仕s厂受合 定乂戎k - K2 居二3. 自燃点:在规定条件下油品在没有火焰时,自发着火的温度,用。C表示。4. 係程:初係点到终镭点这一温度范圉称为镭程或沸程。第三章石油产品1、简述汽油发动机/柴油发动机的工作过程。四个工作过程:进气一压缩"燃烧膨胀
18、一排气。2. 压缩比:它就是指气缸发动机总容积与燃烧室容积之比。进气中包含了空气与 可燃性气体(汽油)。3. 车用汽油的主要性能:蒸发性、抗爆性、安定性、腐蚀性。汽油对蒸发性要求的原因:如果蒸发性太差,就不能全部汽化,启动与加速困难,燃烧不完全; 蒸发性太好,则易在输油管中气化而造成气阻,供油不足甚至中断。柴油对蒸发性要求的原因:懈分过轻,蒸发太快,不易氧化,自燃点高;镭分过重,蒸发太慢,太 易氧化,自燃点低。4. 抗爆性:汽油在发动机内燃烧时防止产生爆震的能力称为抗爆性,就是汽油最重要 的质量指标之一。评价汽油抗爆性的指标称为辛烷值(称0),汽油的辛烷值越高,抗 爆性愈好。5、汽油抗爆性与化
19、学组成的关系:在相同碳数下,各种炷类氧化顺序为正构烷桂环烷 坯异构烷桂芳桂;同类绘中,大分子桂比小分子烧易氧化。总趋势就是:链越长越氧化, 抗爆性越差;支链越短越多、异构程度越高氧化性差,抗爆性越好。汽油的理想组分就是 异构烷桂。6、辛烷值车用汽油辛烷值的测定方法主要有两种,即马达法与研究法。所测得的辛烷值分别称为马达 法辛烷值(MON)与研究法辛烷值(RON)。我国车用汽油的牌号一般按其RON的大小来划分,例 如90号汽油即汽油的R0N=90o&辛烷值:常以标准异辛烷值规定为100,正庚烷的辛烷值规定为零,这两种标准燃料以 不同的体积比混合起来,可得到各种不同的抗震性等级的混合液,在
20、发动机工作相同条 石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编件下,与待测燃料进行对比。抗震性与样品相等的混合液中所含异辛烷百分数,即为该 样品的辛烷值。提高ON的方法:A、加入抗暴挤B、调合C、催化重整工艺7、汽油的安定性影响因素:面的催化作用、照、与空气接触程度。8、柴油机的点燃方式:柴油机不就是利用点火式使气体燃烧,而就是自燃做功,推动活塞下行 而产生动力。9、柴油机的燃烧过程:滞燃期(发火延迟期)、急燃期、缓燃期(主燃期)、后燃期。10、柴油机的主要性能:、流动性,其低温流动性与其化学组成有关,其中正构烷烧的含量越高。则低温流动性 越差。我国评定柴油流动性能的指标为凝点(或倾点)与冷滤点。凝点
21、就是柴油质量中的一个重要指标,轻柴油的牌号就就是按凝 点划分的。、蒸发性能 、抗爆性(十六烷值CN),柴油的理想组分就是 烷绘、环烷绘。、安定性、腐蚀性与洁净度以上的四点也就是柴油的质量指标,其意义为:其为柴油的分类与炼制提供依据,为柴油的选用提供了数据理论基础,也为对柴油的评价提供标准尺寸。14、汽油机产生爆震的原因。 &爆震:在点燃式发动机中,混合气被点燃后尚未燃烧的那部分混合气出现自燃, 发出可闻的爆响现象。爆震原因:压缩比与汽油质量不相适应,压缩比太大,压力与温度过高,形成很多过氧化物;燃料易氧化,过氧化物不易分解,自燃点低。在压缩过程中,温度接近、达到或超过汽油的自燃点。 炷
22、类易氧化顺序:正构烷炷环烷炷烯炷异构烷炷芳烧; 同类炷中,大分子炷比小分子炷易氧化。13、试简述车用汽油规格指标中为什么要控制蒸汽压及10%、50%、90%与干点温度。 蒸气压的大小表明汽油蒸发性的高低。 用来控制车用汽油不至于产生气阻。 汽油的蒸发性山其镭程与饱与蒸汽压来评定。10%憎出温度。(tio)石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编1)其高低反映了汽油中轻组分的多少。2)用来保证具有良好的启动性。2)发动机易于启动的最低大气温度的关系3)10%的憎出温度值越低,则表明汽油中低沸点组分越多、蒸发性越强、起动性越好, 在低温下也具有足够的挥发性以形式可燃混合气而易于起动。若过低,则易于在输
23、油管 道汽化形成气泡而影响油品的正常输送,即产生气阻。4)汽油的饱与蒸汽压越大,蒸发性越强,发动机就容易冷起动,但产生气阻的倾向增大,蒸发损耗以及火灾危险性也越大。50%懈出温度1)大小反映汽油的平均汽化性;2)用来保证汽车的发动机加速性能、最大功率及爬坡能力。90%镭出温度1)反映了汽油中重组分含量的多少。干点(终镭点)反映了汽油中最重组分的程度。用来控制汽油的蒸发完全性及燃烧完全性。17、评定汽油安定性的指标有哪些?评定汽油安定性的两个重要指标为实际胶质与诱导期。18、柴油的十六烷值就是否越高越好?十六烷值不就是越拓越好!使用十六烷值过高(如大于65)的柴油同样会形成黑烟,燃料消耗 反而增
24、加,这就是因为燃料的着火滞燃期太短,自燃时还未与空气混合均匀,致使燃料燃烧不 完全,部分炷类因热分解而形成带碳粒的黑烟;另外,太高还会减少燃料的来源。用十六烷值 适当的柴油才合理。十六烷值在4055之间最合适,<35滞燃期太长,65滞燃期太短。19、为何不能将柴油兑入汽油中作车用汽油使用?同时也不能将汽油兑在轻柴油中使用? 绝对不能。因为汽油与柴油发动机燃烧原理不同,汽油机为点火式,而柴油机为压燃式。前者 所用汽油,係份轻,易挥发,自燃点高,辛烷值高;而车用柴油镭份重,自燃点低,辛烷值低,十 六烷值高,因而混合的汽、柴油既不能在汽油发动机中使用,也不能在柴油机中使用。若在汽 油发动机中使
25、用,辛烷值太低,极易产生爆震。谓份重,燃烧的沉积物与积炭太重。若在柴油 机中用,自燃点高,十六烷值太低,不易压燃,易产生爆震,损坏发动机。20、试比较汽油机与柴油机工作原理的相同点与不同点,并从燃料的角度说明其产生爆震的 原因及理想组分就是什么。相同点:二者都具有进气、压缩、做功、排气四个工作过程。不同点:燃烧方式不同,燃烧方式就是自燃,柴油机汽缸内柴油燃烧不须点火,靠压缩空气升 温达到自燃;而汽油机就是靠火花塞打火达到燃烧的。石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编进气与压缩过程不同,汽油机进气就是混合气(空气与汽油),压缩也就是混合气,而 柴油机进气就是新鲜的空气,压缩的也就是新鲜空气。柴油机
26、爆震原因:燃料不易氧化,过氧化物不足,自燃点过高,致使着火落后期过长,燃料积存 量过多,燃烧时大量能量瞬间释放出来,压力突增,产生爆震。汽油理想组分:异构烷坯柴油理想组分:烷桂、环烷桂。21、为什么汽油机的压缩比不能设计太高,而柴油机的压缩比可以设计很高?汽油机压缩的就是可燃混合气,因为压缩比与汽油质量不相适应,压缩比太大,压力与温度 过高。形成很多过氧化物,在圧缩过程中,温度接近、达到或超过汽油的自燃点,可能会引 起爆震。而柴油机压缩的就是空气,压缩比设计不受燃料油性质的影响,可比汽油机高出许 多。22、汽油、轻柴油的商品牌号分别依据什么划分?我国车用汽油的牌号按研究法辛烷值(RON)的大小
27、划分。柴油牌号以凝点与粘度高低来划分。 、轻柴油用于高速柴油机。按凝点分为10号、0号、-10号、-20号、-35号、-50号六 个牌号。 、重柴油用于中低速柴油机。按50 °C运动粘度(mm2/s )分为10号、20号、30号三个牌 号。23、比较汽油机与柴油机的工作过程,并从原因及危害阐述二者爆震的异同点。答:二者都具有进气、压缩、做功、排气四个工作过程。汽油机产生爆震就是山于汽油机压缩比与燃料质量不相适应,压缩比过大,燃料太 易氧化,主成过多的过氧化物,过氧化物乂不易分解,使燃料自燃点过低,燃料自燃而形 成多个燃烧中心,产生爆炸性燃烧,瞬间释放出巨大的能量而产生爆震现象。压燃式
28、发动机产生爆震就是山于燃料自燃点过高,燃料不易氧化,过氧化物生成量 不足,迟迟不能自然(滞燃期太长),以至喷入的燃料积聚过多,自燃一开始,这些燃料同 时燃烧,巨大能量瞬间释放出来,大大超过正常燃烧压力,引起爆震。汽油机与柴油机虽然产生的爆震原因不一样,但产生的危害就是一样的。即爆震会 损坏气缸部件,缩短发动机寿命,燃料燃烧方式不完全,增加油耗量,发动机效率降低。25、汽油机与柴油机的异同点?相同点:都就是内燃机;一个工作循环都要经历四个冲程,即二者都具有进气、压缩、做 功、排气四个工作过程。不同点:A、点燃方式不同,燃烧方式就是自燃,柴油机汽缸内柴油燃烧不须点火,靠压缩空气升温达 到自燃;而汽
29、油机就是靠火花塞打火达到燃烧的。B、进气与压缩过程不同,汽油机进气就是混合气(空气与汽油),压缩也就是混合气,而柴 油机进气就是新鲜的空气,压缩的也就是新鲜空气。C、理想组分不同:汽油理想组分:异构烷桂柴油理想组分:烷桂、环烷桂。D、抗暴的表示方法不同:汽油用辛烷值,而柴油用十六烷值。E、构造方面不同:柴油机没有火花塞,而在相应位置上安装的就是喷油嘴。F、压缩情况不同:柴油机压缩冲程末,气体体积要小得多,所以压强更大,温度更高,这 个温度早已超过了柴油的燃点。即柴油机压缩的压强与温度比汽油机的都高。G、用途方面不同:柴油机比汽油机便宜,但汽油机一般比柴油机轻巧,所以汽油机通常用 在飞机、小汽车
30、、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、 拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。H、制作材料有所不同:柴油机的压缩比就是汽油机的2倍多,其主要零件受到高温高压冲击要比汽油机大得多,因而有些零部件的制作材料有所不同、I、燃料不同:柴油机以柴油为燃料,汽油机以汽油为燃料。一. 判断对错。1. 自燃点低的柴油抗爆性好,而自燃点低的汽油抗爆性较差。V2. 异构烷桂就是汽油的理想组分,同时也就是航空煤油的理想组分。V3. 直镭汽油、柴油的抗爆性优于催化裂化汽油及柴油的抗爆性。X4. 柴油中的正构烷桂越多,其十六烷值越低,凝点越高。X3. 汽油与柴油都以表示其抗爆性能的指标为的牌号。X
31、6. 航空煤油的理想组分就是体积热值较大的芳香桂。X7. 发动机的压缩比越大,其热功效率越高。J8. 汽油机的爆震发生于燃烧做功冲程的前期,而柴油机的爆震发生于燃烧做功冲程的后 期。X9汽油机的压缩比比柴油机大。X二. 填空题1. 汽油以质量指标辛烷值划分牌号,它表示汽油的抗爆性能,柴油以质量指标凝点划分牌号,它表示柴油的低温_性能。2. 汽油的理想组分就是高度分支的异构烷炷,柴油的理想组分就是 带烷石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编基或二烷基的异构烷炷,航空煤油的理想组分就是带侧链的环烷绘与异构烷桂O3. 测定汽油辛烷值用到的两种标准物质就是异辛烷3, 4-三甲基戊烷) 与 正庚烷4. 从
32、工作原理上划分,汽油机属于点燃式内燃机,而柴油机属于压燃式内 燃机,因此,柴油机要求其燃料的自燃点要 低 。.汽油憎程的10%懈出温度偏低,则汽油在使用中_易产生气阻_。6汽油机与柴油机工作的四个冲程分别就是:_进气冲程_、压缩冲程、燃烧做功冲程、排气冲程。7. 汽油的蒸发性能用_憎程_与_蒸汽压两个指标来表征。8. 衡量柴油燃烧性能的指标有_雾化性能,蒸发性能与抗爆性能O9. 柴油的燃烧过程包括_滞燃期,_急燃期, _缓燃期与_后燃期四个时期。10. 各类绘的辛烷值随分子量的增大而减小,各类炷的十六烷值随分子量的增大而 增大 。11. 烷桂,环烷炷与芳炷中,质量热值最大的就是烷桂 ,体积热值
33、增大的就是芳香桂 。三. 简答题1. 汽油机与柴油机的一个工作过程有哪儿个冲程组成?汽油机与柴油机的工作过程有 哪些不同?答:汽油机与柴油机都有四个冲程:进气、压缩、燃烧膨胀、排气冲程。不同之处有两点:柴油机压缩的只就是空气,压缩比可以更大;汽油机电火花点燃 一点燃式发动机;柴油机自燃一压燃式发动机2. 规定汽油的10%、50%、90%点的镉出温度,就是为了保证汽油哪些方面的性质? (3分)答:规定汽油的10%点的镭出温度就是为了保证汽油具有良好的启动性;规定 汽油50%点的憾出温度就是为了保证汽油係分的组成分布均匀性,使发动机具有良石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编好的加速性与平稳性,保证
34、其最大功率与爬坡能力;90%点的镭出温度表示汽油 在气缸中蒸发的完全程度。3. 从燃料燃烧的角度分析汽油机与柴油机产生爆震的原因。二者的本质区别就是 什么?答:汽油机的爆震就是山于汽油自燃点低,在火焰未到达前发生区域自燃,同时形 成多个燃烧中心;柴油机的爆震就是山于柴油自燃点过高,使得滞燃期长,燃料积 累过多造成的。二者的本质区别就是由于汽油机与柴油机的工作原理不同而造成的对自燃点要求 不同造成的。4. 辛烷值的测定方法有儿种?提高辛烷值的方法有哪些?答:马达法辛烷值与研究法辛烷值、道路法提高辛烷值的方法有:加辛烷值添加剂;采用先进的加工工艺;合理调合;掺入高辛 烷值组分第四章原油评价与原油加
35、工方案1. 原油的分类:我国L1前通常采用关键谓分特性,补充以硫含量的分类。其分类通常为化学分类(特性因数K分类、关键係分特性分类)与工业分类(硫含量、相对密度、氮含量、蜡含量、胶质含量)2. 特性因数K的分类方法:石蜡基原油(K>12、1);中间基原油(11、5<K<12> 1);环烷基原油(10、5<K<11、5)。3. 关键憎分特性分类标准:以原油的两个关键僻分的相对密度为分类标准。第一关健憎分:250、275°C(常压)。第二关健憎分:27齐300°C(减压,40mmHg, 5、3kPa;相当于常压395425°C)。4
36、. 熟悉大庆、胜利、大港、孤岛的分类石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编金咬特桂因 或S奏彼伽分笫二关 徒饰分关健饰建iS令令0.86150.1112.50.814K=12.OO.S5OK=12H石 *8基令0.914411.8O.«32K=11.S0.881 K=12.O河基O.X8960.1411.8中问墓0.860K=11.4O.«»7 K=12.O环:-饥疏环 境中 间基0.95742.0311.6中问基O.«91 K=1O.7K=ll-4环5. 原油分类的目的就是什么? 常规评价:为一般炼油厂设计提供参数,或者作为各炼油厂进厂原油每半年或一季度
37、 原油评价的基本内容。 综合评价:为石油化工型的综合性炼厂提供生产方案参数,内容较全面。6. 原油的硫含量:低硫原油(0、5%);含硫原油(0、52、0%);高硫原油(2、0%);7. 原油含水量超过0、5%的悄况下先脱水,再进行一般性质分析。原油实沸点蒸镭时考察原油镭分组成的重要试验方法。8. 原油加工方向:燃料型;燃料-润滑型;燃料-化工型;燃-润-化。大庆原油宜采用燃料-润滑型加工方案,胜利原油采用燃料型加工方案。9传统的"一脱四注”防腐措施主要针对低温操作,对高温效果不明显,在较高温度下的腐蚀应用抑制腐蚀添加剂。10、将大庆原油与胜利原油分类,并初步评价这两种原油所产汽油、柴
38、油与润滑油的性质。1)大庆原油的归类低硫石蜡基原油其产品的特点:(1)汽油的辛烷值低,抗爆性差;(2)柴油的十六烷值高,凝点较高,低温流动性差;(3)润滑油的粘温性能好、2)胜利原油的归类含硫中间基原油其产品的特点:(1)汽油、煤油、柴油的性质不如大庆原油需精制;(2)油品的储存安定性差;润滑油的粘温性能差,所以一般不用胜利原油生产润滑油、一. 判断对错。1. 按照我国的原油分类方法分类,大庆原油属于含硫中间基原油。X2. 特性因数大的油品,芳香桂类的含量较高。X3. 中比曲线可适用于所有石油憎分。X石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编4. 随着渣油2:的增大,其残炭含量降低,饱与分含量增大,
39、胶质含量降低。J二. 填空题1我国原油分类采用 关键镭分特性分类法 与含硫量 相结合的方 法,按此法分类大庆原油属于低硫石蜡基原油,胜利原油属于 含硫中间 基原油。2.特征化参数可以反映渣油的二次加工性能,渣油的特征化参数越大,二次加工性能越好 。三. 简答题1简述原油的主要化学分类法。答:原油的分类方法主要有特性因数分类法与关键镭分特性分类法两种。特性因数分类法就是以特性因数K为依据对原油进行分类。其分类标准就是:K>12、 1为石蜡基原油;11、5<K<12. 1为中间基原油;10、5K11、5为环烷基原油。关键镭分特性分类法就是用原油简易蒸傑装置在常压下蒸得250275
40、°C的镭分作 为第一关键憾分,残油用没有填料的蒸憎瓶在40mm汞柱残压下蒸镭,切取275 300°C分(相当于常压395425°C)作为第二关键谓分。分别测定上述两个关键谓 分的相对密度,对照标准决定两个关键憎分的属性,然后按照分类标准确定原油的 类型。2. 原油分类的LI的就是什么?分类的方法有哪些?我国现釆用哪种分类方法? 答:原油分类主要就是为了根据原油的不同类属有针对性地制定合理的加工方案。原油的分类主要有:化学组成分类法,商品分类法;化学分类法乂包括特性因数分类法与 关键憎分特性分类法;商品分类法乂包括按密度、硫含量、蜡含量等不同的分类法。LI前我国主要
41、采用关键镭分特性分类法与硫含量相结合的原油分类法。3. 大庆原油与胜利原油的主要特点有哪些?从加工利用角度,分析两种原油合理的加工 方向有什么不同?答:大庆原油特点:含蜡量高,凝点高,硫含量低,特性因数12、512、6,属于低硫石蜡 基原油。大庆减压渣油中胶质、沥青质含量低,不能直接生产沥青产品。大庆原油的加 丄方案采用燃料-润滑油型加工方案最为理想,或者采用燃料-润滑油-化工型方案。原油 评价数据表明,大庆原油就是生产优质润滑油与各种蜡的良好原料。石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编胜利原油特点:胶质含量高(23%),密度较大(0>9005),含蜡量较高的含硫原油,属于含硫 中间基原油
42、。胜利混合原油的加工方案一般采用燃料型加工方案或者燃料-化工型加工 方案比较理想。在加丄胜利原油时应充分考虑含S的问题,如腐蚀、环保、产品质量、 催化剂中毒等。4. 原油评价的U的就是什么?评价的类型有哪些答:原油评价的主要LI的就是对原油进行性质分析,以制定合理的加工方案,对原油进行 综合利用。原油评价按其LI的不同可分为四种类型:性质分析;简单评价;基本评价;综合评价5. 原油常见的加工方案有哪些?答:要充分合理的利用石油资源,应根据原油特性制定合理的加工方案。依原油特性与LI 的产品不同,常见的加工方案主要有:燃料型:主要产品就是燃料,且以轻质燃料油为主,还生产部分重质燃料油。生产装置除
43、 原油蒸镭外,还兼有重油轻质化装置,如催化裂化、焦炭化或加氢裂化等。燃料-润滑油型:主要产品就是燃料与润滑油,除上述燃料型生产装置外,还兼有润滑油 生产装置,如溶剂精制、溶剂脱蜡、白土精制与加氢补充精制等。燃料-化工:主要产品除燃料外,还生产化工原料与化工产品,除燃料型生产装置外,还兼 有化工生产装置,如气分装置、芳绘分离、含HS气体制硫等。燃料-润滑油-化工型:属于生产装置齐全、产品结构合理的大型综合类炼化企业,规模经 济效益好。6. 原油加工方案的确定原则与基本内容有哪些?答:原油加工方案确定的原则:根据原油特性制定合理的加工方案;根据国民经济发展与 市场需求,对产品品种、质量、数量等提出
44、要求;尽量采用先进技术与加工方法。原油切割方案确定的基本内容包括:确定产品品种、产率及质量;确定切割温度;基本方 法就是:将原油TBP曲线与各镭分产率曲线与各油品主要规格进行比较,从而确定各产 品的切割温度,由此了解各产品的产率与主要性质。第五章原油蒸馅石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编1、平衡汽化:混合液体加热并部分汽化后,汽液两相一直接触,达到一定程度时,两相才 一次分离,此过程称为平衡汽化。2、简单蒸馆(乂叫渐次汽化,包括恩氏蒸憎与实沸点蒸憎):在一定的压力条件,给混合液 加热,当温度升到泡点时,液体开始汽化,生成的蒸汽被引出并经冷凝冷却后收集起来, 同时液体继续加热,继续生成蒸汽并被
45、引出,这种蒸镭方式称为简单蒸镭。3、&精傭:精僻过程的俩个询提为气液相间的浓度差(传质的推动力)与温度梯度(传热 推动力)。精憎过程能够进行的必须具备以下俩个条件为:一就是塔内必须有塔板或填料, 二就是塔内必须提供气液相回流。总之,为了使精镭过程能够进行,必须具备什么条件?(1)温度梯度;(2)浓度梯度;(3)塔板汽液相充分接触、实现物质交换的场所4、三种蒸馆曲线:平衡蒸发、恩氏蒸馆、实沸点蒸馆曲线。恩氏蒸镭曲线:将谓出温度(气相温度)对憎出量(体积白分率)作图就得到恩氏蒸镭曲 线;实沸点蒸憎曲线:就是以憎出温度为纵坐标,累讣憎出质量分数为横坐标的曲线。平衡汽化曲线:以汽化温度与对应的
46、气化率作图就得到该曲线。分离精确度:就是相邻两个镭分中,重憎分的初懈点减去轻憎分的终憎点。三种蒸憎曲线比较:曲线斜率:实恩平;懾程(终憎点-初憎点):实恩平;分离精确度:实恩平。实沸点蒸憎分离精确度最好,但在同一温度下汽化率最小。平衡汽化分离精确度最差, 但在同一温度下汽化率最大,故广泛使用。平衡汽化数据最难得到,恩氏蒸憎数据最易 得到。6、为什么平衡汽化在实际生产中得到广泛的应用?答:因为在对分离精确度没有严格要求的情况下,采用平衡汽化可以用较低的温度而 得到较高的汽化率,从而不但可以减轻加热设备的负荷,而且也减轻或避免了油品因过 热分解而引起降质与设备结焦。故这就就是为什么平衡汽化的分离效
47、果虽然最差却被大 量采用的根本原因。7、原油分憎塔内汽液负荷随塔高度增加而增大(即从塔底到塔顶,塔内汽液负荷渐渐增 大,但要注意在侧线的塔板有突然增大)。原因:(1)温度梯度:沿塔高上行,温度逐板降低,塔板回流热逐板增大。(2)浓度梯度:沿塔高上行,油品密度逐板变小,分子量逐板变小,分子汽化潜热逐板 减小;(分子量越小分子汽化潜热越小,温度越低分子汽化潜热越小)(3)回流量(负荷)二回流热/油品汽化潜热;依公式 L二Q/H VD+M+G+S+L曰Q t ,H I- L t结论:自进料段以上,沿塔高上行,从塔板上取走的回流热逐板增大,分子汽化潜热 乂逐板减小,所以汽液负荷逐板增大,到塔顶第一、二
48、板之间时达到最大。8、原油精馅塔内汽液相负荷分布规律 自进料段以上,沿塔高上行,从塔板上取走的回流热逐板增大,分子汽化潜热乂逐 板减小,所以汽液负荷逐板增大,到塔顶第一、二板之间时达到最大。 沿塔高自下而上,每经过一个侧线产品抽出板,液相负荷除山塔板温降所造成的少 量增加外,另有一突然增加量,突增量约等于抽出量。 侧线产品冷凝后需要同量的液相回流汽化带走冷凝热,所以侧线产品的抽出不影响 汽相负荷,在流经产品抽出板时,汽相负荷只就是由于塔板温降所造成的少量增加, 没有突增量。 在塔顶第一、二板之间,原油精镭塔的汽液负荷达到最高值,越过塔顶笫一板后, 汽液负荷均大幅度下降。 中段循环回流取走大量回
49、流热,在中段循环回流的上一块塔板,回流热大为减少, 汽液负荷(回流)将大大减小。9、汽液负荷分布的结论 沿塔高自下而上,每经过一个侧线抽出板,液相负荷除山塔板温降所造成的少量增 加外,另有一突然增加量,突增量约等于抽出量。 侧线产品冷凝为液相的同时,需要同量的液相回流汽化带走冷凝热,汽化量与冷凝量 相等,所以侧线镭分的抽出不影响汽相负荷,在流经抽出板时,汽相负荷只就是山于塔 板温降所造成的少量增加,没有突增量。10、塔顶第一、二层塔板之间的汽液负荷流入塔顶第一块塔板的液相回流就是过冷液体,流入第二块塔板的液相回流就是饱与 液体,温度相差很大(相差60°C左右),流入笫一板的液相负荷比
50、流入第二板的小得多, 因为汽相负荷等于汽油流量加液相负荷,所以第一板的汽相负荷也比第二板小得多。 结论:在塔顶笫一、二板之间,原油精憎塔的汽液负荷达到最高值,越过塔顶第一板后, 汽液负荷均大幅度下降。11、设置中段循环回流处原油分馅塔内汽液相负荷中段循环回流取走大量回流热,在中段循环回流的上一块塔板,回流热大为减少,汽液 负荷(回流)将大大减小。12、为什么有侧线塔板的突增量等于侧线的抽出量?经过抽出板(m-l层板)时,除了因为塔板温度下降而引起的回流热的少量增加以外,还 有一个突增值,就算K(成也-/心_)其中K为产胡D、M、G、S。它相当于抽出产品的冷 凝潜热,与回流热相对应,回流量除了塔
51、板下降引起有增加外,还有一个突增量,它就就 是抽出量,故L“比Le多一个突增量Ko即要使侧线产物由汽相冷凝为液相,需要额外 的内回流将其冷凝热带走,回流量的增加值恰好等于侧线产物量。在某块抽出板,回流量增加的同时,塔内油蒸汽流率正好减少了一个侧线产物量,所以汽 相负荷增量,与没有侧线抽出时相同。13、原油含盐含水的危害(突沸,积垢,腐蚀,影响产品性质,能耗;) 突沸(冲塔)山水的相对分子量相对比较小,当等质量时,依理想气体方程式可知,水蒸气占有的气体 体积对于原油的成分而言就大很多,故原油含水量大,塔内汽相负荷过大,有可能造成 冲塔,破坏蒸憎过程。 能耗增加水与油的汽化热分别为:水(100
52、176;C): 540kCal/kg,油:70kCal/kg :依其的汽化热可知, 原油含水量多时,会增加加热炉负荷与塔顶冷凝冷却负荷,增加体积输送量,使管路 阻力增加,泵送能耗大。 形成积垢盐溶于水不溶于油,水汽化后,盐沉积下来形成积垢,使得管路阻力增大与换热器与 加热炉炉管传热效率降低,严重时堵塞管路而被迫停工。 腐蚀设备盐类水解生成腐蚀性很强的物质,造成管路腐蚀、穿孔、漏油、火灾。比如氯化盐、硫 化盐的水解生成HC1、比S,其与Fe、FeS发生化学反应,从而金属不断被腐蚀。 影响产品质量盐类留在油品中会影响油品质量,二次加工时污染催化剂。14、脱盐脱水原理(盐溶于水,水油静置分层;)脱盐
53、:盐溶于水中,原油中注入软化水,盐溶于水中而随水脱去(脱水即可脱盐)。石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编脱水:水重于油且不互溶,静置时水向下沉降,最后分成两相(两层)而将水除去。 脱盐脱水实质就就是脱水13、脱水方法(沉降公式,加破乳剂,加热,加高压电场;) 化学方法(加破乳剂)水与原油在乳化剂(表面活性物质)作用下形成乳状液,水在原油中处于高度分散的乳 化状态,水滴直径极(d)小,不易沉降。加入破乳化剂,破坏或减弱乳化剂分子形成的保 护膜,使水滴能聚集,水滴直径增大,加快水滴的沉降速度。(df-u f t)o 加热法加原油加热,可以减小油的粘度(n J);使重度差增大(P W- p) t即
54、Tt- pwl, P I I一- (PW-P) t ;还可以增加原油对乳化剂的溶解力,减弱或破坏乳化剂分子形 成的保护膜。 电化学法电化学法即加高压电场。乳化剂分子形成的保护膜牢固,单靠加破乳化剂与加热,往往 不能达到脱水要求,为此,需采用电场破乳。加电场前极性分子(水滴)杂乱,加电场后 极性分子定向排列;在直流电场作用下,带电负电何(极性)的小水滴会移动、碰撞或电 场力将水滴拉长、破坏,最后许多小水滴聚集成大水滴,加速沉降。或就是在交流电 场作用下,水滴不断被吸引、排斥与振动,使保护膜被破坏,小水滴聚集成大水滴,加 速沉降。在实际的原油脱盐脱水工艺中,上述儿种方法就是同时进行的:加破乳化剂,
55、加热, 然后到电脱盐罐加高压电场。19、何为“三段汽化”蒸馅工艺?所谓“三段汽化”就是指将试油进行初镭一常圧一减压三次蒸镭汽化。即原油先通过初 憎塔预热进行一次汽化,之后注入常压蒸憾塔进行常压蒸憎(二次汽化),最后将常压重 油通过减压蒸憎(三次汽化)处理的过程。20、初憎塔有何作用?答:A、减少原油管路阻力,降低原油泵岀口压力;B、减少常压炉的热负荷,降低装置能 耗;C、平稳主常压塔的操作;D、减轻主常压塔设备的腐蚀;E、可获取含神量低的重整原 料。21、常压塔有何特点?答:A、常压塔为一复合塔;B、设有汽提塔与汽提段;C、全塔热平衡;D、恒分子回流的假石油炼制工艺学期末复习资料沈本贤主编定完
56、全不适用。22、减压塔有何特征?答A、降低从汽化段到塔顶的流动压降;B、降低塔顶油气懈出管线的流动压降;C、减压 塔塔底汽蒸汽用量比常压塔大;D、降低转油线的压降;E、缩短渣油在减压塔内的停留时 间。23、汽提塔有何作用?答:汽提塔就是利用气体通过液体时把液体中要提走的成分带走的装置。气提就是一个 物理过程,它采用一个气体介质破坏原气液两相平衡而建立一种新的气液平衡状态,使 溶液中的某一组分山于分压降低而解吸出来,从而达到分离物质的LI的。例如,A为液 体,B为气体,B溶于A中达到气液平衡,气相中以B气相为主,加入气相汽提介质C时, 气相中A、B的分均均降低从而破坏了气液平衡,A、B物质均向气相扩散,但因气相中以 B为主,趋于建立一种新的平衡关系,故大量B介质向气相中扩散,从而达到气液相分离 LI的。通过控制气提介质的量可以控制气提程度。汽提塔还可以调整产品的闪点与镭程。29、为什么减压塔上大下小?因为温度高,减小塔径,可以提高流速,可以防
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