中国石油大学石油加工工程复习题及答案

《石油加工工程》复习题及答案一、填空题.石油主要由、两种元素组成，此外还有及微量元素。.原油中碳的质量分数一般为,氢的质量分数为,碳、氢两种元素的总和一般为。.石油中含有相当数量的非烃化合物，主要包括、、及胶状沥青状物质。.四冲程汽油发动机的四个工作过程 、、和。.汽油的使用要求主要有、、和腐蚀性。.按照烃类结构族组成概念，不论石油烃类的结构多么复杂，它们都是由—、和这三种结构单元所组成。.柴油机内燃料的燃烧过程包括、.根据目的产品的不同，原油加工方案大体分为—和三种基本类型。.根据特性因数的大小，可把原油分为、和三类。.轻质油品的蒸气压，其燃点,自燃点。.粘度是评价原油及其产品流动性能的指标，其表示方法主要采用、和。.原油在蒸馏时能得到沸点范围不同的馏分，初馏点-180℃是,180-350℃是,350-500℃是,500℃以上的馏分是 。.重质油的来源包括、和。.根据硫含量的大小，可把原油分为、和三类。.炼厂中的蒸馏操作可以归纳为、和三种基本类型。.石油烃类热反应遵循机理，催化裂化反应遵循机理。.烯烃在催化裂化过程中发生的反应主要包括、―、和芳构化反应。.石油馏分的催化裂化反应特点是和。.润滑油老三套生产工艺包括、和。.重质油轻质化的途径包括和两大类。.油品密度的三种测试方法有,和.密度计法测定油品密度时，读数是按弯月面读数，并准确到. g/cm3。.测定运动粘度时，试样不能，测试时不能，试管必须。.测定运动粘度时，试油如果含水，会使结果，如果含气泡，会使结果。.做馏程时，加热速度过快，会使测定温度。.做柴油馏程时，实验要求蒸到毫升时，应调节电流加热，使其到终点的时间不大于。.测定凝点时，同一操作者，要求同一操作者测定的两个结果之差不应超过一.测定凝点时，冷浴温度与试油预计凝点的温差是℃,如果偏大，试油冷却速度，使凝点测定结果偏。.闭口闪点一般测试的样品如柴油等油品，开口闪点一般测试的样品如渣油等油品。.测定闭口闪点低于104c的油品时，升温速度是℃/min,比预期的闪点低℃开始点火，每间隔℃点一次火，点火火球的大小是毫米，停留时间是秒。.油品的酸值单位是，酸值一般用来表示重油的酸性：酸度的单位是，一般是用来表示轻油的酸性。.残炭测定的方法有、和。.实沸点蒸馏仪，蒸馏塔是填料塔，理论塔板数是，一般回流比常压蒸馏是，一段减压蒸馏是。.实沸点蒸馏时，常压蒸馏结束后，要使温度降到℃以下，才开始抽真空，加热，其原因是。二、判断是非题（对者打“，”错者打“X”）在石油中，烷烃、环烷烃及芳烃随沸点升高，含量都增加。天然石油主要由烷烃、烯烃、环烷烃及芳烃组成。石油汽油馏分中的环状烃几乎都是六员环。低硫高氮是我国原油的特点之一，指的是我国大部分原油的硫含量低于氮含量。对减压渣油进行四组分分离可以得到饱和分、芳香分、胶质和沥青质。石油中的胶质能够溶于正庚烷，而沥青质则不能。石油馏分的比重指数（API）大，表示其密度（P20）小。石油馏分的沸程就是其平均沸点。蒸气压反映了油品蒸发和气化的能力，蒸气压越高的油品越易于气化。同碳数纯烃特性因数的大小顺序为：烷烃的＞环烷烃的＞芳香烃的。石油馏分的粘度指数大，表示其粘度大。轻质油品的蒸气压大，故其燃点低，自燃点也低。对于同一系列的烃类，化合物的分子量越大，粘度越小。不同原油相同沸程馏分的粘温性质顺序是石蜡基＞中间基＞环烷基。四冲程汽油发动机的四个工作过程是进气、压缩、燃烧膨胀作功和排气。柴油机内燃料的燃烧过程包括滞燃期、急燃期、缓燃期和后燃期。同碳数异构烷烃的辛烷值比正构烷烃的低。自燃点低的柴油抗爆性好，而自燃点低的汽油抗爆性较差。航空燃料在喷气发动机中燃烧时，容易生成积炭的成分是芳香烃，尤其是双环芳香烃。润滑油的作用仅仅是润滑。合成润滑油基础油的性能往往优于矿物润滑油基础油，因此在实际使用时首先合成润滑油基础油。汽油牌号以辛烷值表示，柴油牌号以十六烷值表示。根据原油硫含量的大小可以将原油分成低硫原油、含硫原油和高硫原油。根据原油特性因数的大小可以将原油分成石蜡基、中间基和环烷基。大多数原油的物理性质没有加成性。环烷基原油汽油馏分的辛烷值比石蜡基原油汽油馏分的辛烷值低。炼厂中的蒸馏操作可以归纳为闪蒸、简单蒸馏和精馏三种基本类型。恩氏蒸馏是一种闪蒸，本质上是渐次气化。常压塔和减压塔是复合塔，因此分离精确度很高。原油预处理的目的是脱除原油中的机械杂质。石油烃类的热反应的产品分布与催化反应的产品分布相同。烃类的热反应和催化裂化反应都遵循正碳离子反应机理。热裂化的气体产物主要是C1和C2烃类。芳香烃在热加工过程中发生断侧链和开环反应。渣油热反应比单体烃更明显地表现出平行－顺序反应的特征。焦化汽油和焦化柴油的安定性较差。焦化可加工各种渣油，且工艺简单，是最理想的渣油轻质化过程。流化焦化的生焦率比延迟焦化的高。烃类在催化裂化过程中会发生分解反应、异构化反应、氢转移、芳构化反应和缩合生焦反应，其中分解反应是催化裂化的特有反应。烷烃在催化裂化过程中主要发生氢转移反应。芳香烃在催化裂化过程中主要发生开环反应和缩合生焦反应。催化裂化的气体产物主要是C3和C4烃类。稠环芳香烃最容易在裂化催化剂上吸附。烷烃在裂化催化剂上不易吸附，因此不是良好的裂化组分。催化裂化汽油及柴油的抗爆性均比相应的直馏产品的抗爆性好。烃类催化裂化产物中异构物较多。重油催化裂化是一个气－液－固三相催化反应。裂化催化剂再生时，烧碳速率比烧氢速率大。传热速率高、返混适度和床层温度分布均匀是流化床反应器的特点。催化加氢过程主要分为三类，分别是加氢精制、加氢裂化和加氢处理。油品中含硫、含氮、含氧化合物同时存在，脱硫最容易。油品脱氮不需要芳环饱和，反应速率大，氢耗低。加氢裂化催化剂是由金属加氢组分和酸性担体组成的双功能催化剂。加氢裂化的工艺流程包括一段加氢裂化、两段加氢裂化及串联加氢裂化。渣油加氢的反应器包括固定床、移动床、沸腾床和悬浮床。五员环脱氢反应是重整过程中最快的反应。重整过程中的烷烃异构化反应不能生成芳烃，不是理想的反应。工业重整反应器（4个）中催化剂装量的比例大体上是1:1.5:2.5:5。贫气是指C5+含量按液态计＜10ml/m3的炼厂气。湿气是指C5+含量按液态计＞10ml/m3的炼厂气。烯烃叠合遵循自由基反应机理。烷基化汽油主要为异构烷烃，几乎不含烯烃、芳烃，硫含量很低，辛烷值高，是理想的清洁汽油调和组分。对于1-丁烯和异丁烷的烷基化，用浓硫酸作催化剂得到产品的辛烷值高于用氢氟酸作为催化剂得到产品的辛烷值。轻烃异构化属于微吸热反应，较高的反应温度有利于平衡转化。合成甲基叔丁基醚的主反应是可逆的吸热反应，高温有利于平衡转化率。润滑油老三套生产工艺包括溶剂脱沥青、溶剂精制和溶剂脱蜡。润滑油溶剂精制的目的是脱除大部分的多环短侧链芳烃和胶质。溶剂脱沥青的目的就是除去渣油中的沥青质和部分胶质。重质油轻质化的途径包括脱碳和加氢。就世界范围内来看，重质油加工的主要途径是催化裂化。减粘裂化过程既不脱碳又不加氢，H/C比基本不变。重质油加工类型中加氢裂化和催化裂化的转化率最高。对于沸程相近的石油馏分，其特性因数K值大，表示其烷基含量高。石油馏分的结构族组成表示该馏分中的烷烃、环烷烃和芳烃的重量百分数。馏分油及其蒸汽的粘度均随温度升高而减小。三、选择题（请从以下选项中选出一个正确答案）.主要的石油产品包括—、润滑油、有机化工原料、工艺用油、石油沥青、石油蜡和石油焦。A燃料B汽油C煤油D柴油.石油主要由—、—两种元素组成，此外还有硫、氮、氧及微量元素。A碳、氯B碳、氢 C碳、砷 D氢、氯.按照烃类结构族组成概念，不论石油烃类的结构多么复杂，它们都是由—、—和—这三种结构单元所组成。A烷基、环烷基、芳香基B烷烃、环烷烃、芳香烃C烷基、环烷基、芳香烃D碳基、氢基、硫基.原油在蒸馏时能得到沸点范围不同的馏分，初馏点〜180℃是—馏分。A汽油B煤油C柴油D减压.原油中的微量元素主要存在于—馏分中。A常压瓦斯油 B减压蜡油C减压渣油D常压渣油.—不是我国原油的特点。A低硫高氮B镍高钒低C汽油馏分含量低 D减压渣油含量低.初馏点指的是馏出第一滴冷凝液时的—温度。A液滴B气相C液相.各种烃类中以—的粘温性质最差。A烷烃B环烷烃C烯烃D芳香烃.各种烃类中以—的粘温性质最好。A正构烷烃B异构烷烃C环烷烃 D烯烃.重质油油品的蒸气压低，其燃点—，自燃点―。A低、低 B高、高 C高、低 D低、高.某种油品的特性因数K为10.5,可以判断该油品富含—。A烷烃B环烷烃C烯烃D芳香烃.―表示汽油中所含低沸点馏分的多少，决定汽油机的起动难易程度。A10%馏出温度 B50%馏出温度 C90%馏出温度 D千点.汽油组分中—最容易发生氧化和叠合反应生成胶质。A链烯烃 B二烯烃 C芳香烃 D环烯烃.若烃类分子的碳数相同，下列—的辛烷值最低。A正构烷烃 B异构烷烃 C芳香烃 D烯烃.若烃类分子的碳数相同，下列—的辛烷值最高。A正构烷烃 B异构烷烃 C芳香烃 D烯烃.若烃类分子的碳数相同，那么下列烃类中以—的十六烷值最低。A正构烷烃B异构烷烃C芳香烃 D烯烃.若烃类分子的碳数相同，那么下列烃类中以—的十六烷值最高。A正构烷烃B异构烷烃C芳香烃 D烯烃.汽油在汽油机中的燃烧是一点火，柴油在柴油机中的燃烧是一点火。A电火花、电火花 B自燃、自燃C电火花、自燃D自燃、电火花.以下—润滑油的需用量和产量最大。A齿轮油B内燃机润滑油C液压油 D工艺设备用油.原油可以按照关键馏分进行分类，第一关键馏分指的是一。A常压250-275℃B减压250-275℃C减压275-300℃D常压395-425℃.某种原油的特性因数K为11.0,可以判断该原油属于—。A石蜡基B中间基C环烷基.以下炼油厂的蒸馏操作中，以—的分离效果最好。A闪蒸B简单蒸馏C精馏D平衡气化.以下—的分离精确度最高。A实沸点蒸馏 B平衡气化C恩氏蒸馏.以下—的气液相温差最大。A实沸点蒸馏 B平衡气化C恩氏蒸馏.为了得到相同的馏出百分率，平衡气化所采用的加热温度―。A比恩氏蒸馏低，比实沸点蒸馏高B比实沸点蒸馏低，比恩氏蒸馏高C比恩氏蒸馏和实沸点蒸馏低.采用中段循环回流后，可以—。A提高塔的生产能力B增大此循环回流上方各塔板的液相负荷C增加此循环回流下方各塔板的液相负荷.提高常减压蒸馏装置的热回收率，一般可以—。A减少操作费用B减少设备投资C减少操作费用和设备投资.石油烃类热反应遵循—机理，催化裂化反应遵循—机理。A自由基、自由基B正碳离子、正碳离子C自由基、正碳离子D正碳离子、自由基.下面—不是烷烃热反应的规律。AC-C键比C-H键更容易断裂 B长链烷烃容易从中间断裂C随分子量增大裂解易进行 D正构烷烃比异构烷烃更易于断裂.下面—不属于渣油焦化的优点。A可加工各种劣质渣油 B工艺简单C投资低 D液体产品质量高.催化裂化装置一般由三个部分组成,即：反应－再生系统、分馏系统、吸收－稳定系统，其中—是催化裂化装置的核心。A反应一再生系统 B分馏系统C吸收一稳定系统.工业催化裂化过程中，—产品不能得到。A液化气B汽油C柴油D焦炭.催化裂化过程中—属于强吸热反应。A异构化B氢转移C分解D缩合.下列—最容易在催化裂化催化剂上吸附。A烯烃B稠环芳香烃C稠环环烷烃D烷烃.下列—最不易在催化裂化催化剂上吸附。A烯烃B稠环芳香烃C稠环环烷烃D烷烃.在催化裂化过程中反应速率最快的是—。A烯烃B稠环芳香烃C稠环环烷烃D烷烃.下面的生焦速率最大。A烯烃B稠环芳香烃C稠环环烷烃 D单环芳香烃.下面—不属于烷烃催化裂化的特点。A产物中异构物多 B产物中a-烯烃多C气体产物以C3、C4为主D异构烷烃反应速度比正构烷快很多.下面—不属于重油催化裂化的特点。A轻质油收率低B生焦多C产品质量差 D催化剂寿命长.导致裂化催化剂中毒的金属主要是—和—。A镍、铁 B镍、钒 C铁、钒 D铁、铜.裂化催化剂因—失活可以通过再生回复活性。A水热B结焦C中毒.达到相同的再生效果，两段流化床再生器所需的体积—一段流化床再生器的体积。A等于B大于C小于.加氢精制是指在催化剂和氢气存在下，脱除石油馏分中的—及金属杂质，有时还对部分芳烃加氢，改善油品的使用性能。A胶质B硫氮氧杂原子C烯烃D烯烃.加氢裂化是在—的条件下，使重质馏分发生裂化反应，转化为气体、汽油、喷气燃料、柴油等的过程。A高温B高氢压C催化剂存在 D以上三个条件.若原料的硫、氮和重金属含量以及残炭值很低，那么在加氢裂化时首选—反应器。A固定床B移动床C沸腾床D悬浮床.在加氢脱硫过程中，最难脱除的是—中的硫。A硫醇B噻吩C硫醚D苯并噻吩.加氢脱硫属于—反应。A吸热B放热.加氢裂化催化剂的酸性载体具有—和—的作用。A裂化、氢转移B裂化、芳构化C裂化、异构化D裂化、脱氢49.—灵活性最大，航空煤油收率高。A一段加氢裂化B两段加氢裂化C串联加氢裂化.催化重整过程如果以生产芳烃为目的，则原料的馏分范围为—。A80〜180℃B60〜145℃ C180〜350℃ D没有限制.催化重整过程如果以生产高辛烷值汽油为目的，则原料的馏分范围为—。A80〜180℃B60〜145℃ C180〜350℃ D没有限制.不适合作为催化重整原料的馏分是—。A直馏石脑油 B焦化汽油C加氢裂化石脑油 D加氢精制石脑油.催化重整过程中—的反应速率最快。A六员环烷烃的脱氢反应B五员环烷烃的异构脱氢C烷烃的环化脱氢反应 D加氢裂化反应.下列―是重整催化剂的永久性毒物。A硫B氮C砷D积炭.炼厂气精制的主要目的是—。A脱硫B脱氮C脱碳D脱水.脱沥青油作为润滑油料时，宜采用—作为溶剂。A戊烷B丁烷C丙烷D混合烷烃.润滑油溶剂精制可选用—作溶剂。A轻烃B糠醛C丙酮或丁酮D芳香烃.下列—是润滑油基础油的理想组分。A正构烷烃B少环长侧链的化合物 C多环短侧链的化合物 D胶质.对低硫、低金属和低残炭的渣油，首选—工艺进行加工。A催化裂化B延迟焦化C加氢裂化D溶剂脱沥青.就世界范围内来看，重质油加工的主要途径是—。A热加工B催化裂化C催化加氢D溶剂脱沥青.—过程既不脱碳又不加氢，H/C比基本不变。A催化裂化B延迟焦化C减粘裂化D加氢精制四、问答题1、简述汽油机和柴油机的工作包括哪几个过程，汽油机与柴油机有何主要区别？2、汽油与柴油在汽油机与柴油机内的燃烧有何不同？简述石油烃类化学组成与汽油辛烷值的大小关系？3、请分析说明汽油机与柴油机的主要区别，简述石油烃类化学组成与柴油十六烷值的大小关系。4、汽油、柴油、航空煤油与润滑油是重要的石油产品，请分析说明四类油品的理想组分，并简要说明原因？5、烃类热裂化反应与催化裂化反应有什么区别？6、加氢精制主要发生哪些反应？加氢精制催化剂组成和功能是什么？7、什么是催化重整过程？催化重整主要包括哪些主要反应？8、由减压馏分油或渣油生产轻质燃料的主要加工过程有哪些？这些过程的主要原料与产品分别包括什么？9、常压渣油为什么要采用减压蒸馏？减压蒸馏塔为提高气化段的真空度，除需要有良好的塔顶抽真空系统外，一般还采取哪些措施？一、填空题答案.碳、氢、硫、氮、氧.83.0%〜87.0%、11.0%〜14.0%、95%以上.含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物.进气、压缩、燃烧膨胀作功、排气.蒸发性、安定性、抗暴性.烷基、环烷基、芳香基.滞燃期、急燃期、缓燃期、后燃期.燃料、燃料－润滑油、燃料－化工.石蜡基、中间基、环烷基.高、低、高.动力粘度、运动粘度、条件粘度.汽油馏分、煤柴油馏分、减压馏分、减压渣油.直馏重油、二次加工重油、天然重质原油或沥青.低硫原油、含硫原油、高硫原油.闪蒸、简单蒸馏、精馏.自由基、正碳离子.分解反应、氢转移反应、异构化反应.竞争吸附、平行－顺序反应.溶剂精制、溶剂脱蜡、补充精制.脱碳、加氢.密度计法、比重瓶法、数字密度计法.上边缘、0.0001.含水、有气泡、垂直.偏小、偏大.偏低.95、5分钟.2.7-8、偏大、低.轻质、重质.2-3、10、1、3-4、1.mgKOH/g、mgKOH/ml.电炉法、微量法、康氏法.17、5:1、4:1.130、温度太高，突然抽真空会产生爆沸二、判断是非题答案XxxxNNNx77Xxx777x77xxx777x7xxxxx7x7Nxxx7x77xx77x777x777xx7xNx77xxx77Nx777xx三、选择题答案ABAACDBDACDABACCACBACCAACAACDDADCBDABBDBBCBDADBCBBABACACBBAAC四、问答题答案1、简述汽油机和柴油机的工作包括哪几个过程，汽油机与柴油机有何主要区别？答：汽油机又称点燃式发动机，一般以四冲程循环工作，依此完成进气、压缩、燃烧膨胀做功和排气这四个过程。柴油机又称压燃式发动机，也包括进气、压缩、燃烧膨胀做功和排气这四个过程。(1)压缩比不同：柴油机的压缩比约高于汽油机的一倍，约为16〜20,压缩后气体的温度、压力比较高，可达500〜700℃,压力3〜5MPa。(2)点燃方式不同：柴油机是自燃发火，汽油机是电火花点火。(3)热效率不同；柴油机的热效率高于汽油机的热效率，功率相同时柴油机可节省燃料20%〜30%。2、汽油与柴油在汽油机与柴油机内的燃烧有何不同？简述石油烃类化学组成与汽油辛烷值的大小关系？答：(1)汽油机与柴油机内的燃烧区别：①柴油在柴油机中的燃烧是靠自燃发火，汽油在汽油机中的燃烧是靠点火燃烧。②从燃烧角度看，对柴油的要求是自燃点低，容易自燃，而对汽油则要求其自燃点高，难于自燃。③柴油机的爆震发生在燃烧阶段的初期，汽油机的爆震并不发生在燃烧阶段的初期，而是出现在火焰的传播过程中。(2)烃类组成与ON的关系①对同族烃类，碳数小，辛烷值高。②碳数相同的各族烃，辛烷值由大到小的顺序为：芳香烃＞异构烷烃和异构烯烃〉正构烯烃及环烷烃〉正构烷烃。③对同碳数的同族烃类，分支多，辛烷值高。3、请分析说明汽油机与柴油机的主要区别，简述石油烃类化学组成与柴油十六烷值的大小关系。答：(1)汽油机与柴油机的主要区别：①压缩介质不同：柴油机气缸吸入和压缩的是空气，汽油机汽缸吸入和压缩的是空气和燃料混合气。②压缩比不同：柴油机的压缩比约为16〜20,约为汽油机的两倍；柴油机压缩后气体的温度、压力比较高，可达500〜700℃,压力3〜5MPa。③点燃方式不同：柴油机是自燃发火，汽油机是电火花点火。④热效率不同：柴油机的热效率高于汽油机的热效率，功率相同时柴油机可节省燃料20〜30%。(2)烃类组成与CN的关系①对同族烃类，碳数大，十六烷值高。②碳数相同的各族烃，十六烷值由大到小的顺序为：正构烷烃＞正构烯烃＞异构烷烃和异构烯烃〉环烷烃＞芳香烃。③对同碳数的同族烃类，分支多，十六烷值低。4、汽油、柴油、航空煤油与润滑油是重要的石油产品,请分析说明四类油品的理想组分,并简要说明原因？答：(1)汽油的理想组分是多支链的异构烷烃。辛烷值高,抗爆性好,燃烧完全,安定性好,其在汽油质量标准中没有任何限制。(2)柴油的理想组分是少支链的异构烷烃。十六烷值高,抗爆性好,凝点低,低温流动性能好，燃烧完全，安定性好，其在柴油质量标准中没有任何限制。(3)航空煤油的理想组分是环烷烃。易于启动，燃烧极限宽，燃烧稳定，质量热值与体积热值均较大，安定性好。也可以为异构烷烃，易于启动，燃烧极限宽，燃烧稳定，燃烧完全，积炭倾向低，辉光值高，安定性好。(4)润滑油的理想组分是少环长侧链的环状烃和少分支的异构烷烃。粘度指数高，粘温性能好，低温流动性能好，氧化安定性好。5、烃类热裂化反应与催化裂化反应有什么区别？答：(1)反应机理：催化裂化遵循正碳离子机理，热裂化遵循自由基机理；(2)反应速率：烃类发生催化裂化反应，异构烷烃的反应速率比正构烷烃的高得多，烯烃的反应速率比烷烃的快得多，环烷烃的反应速率与异构烷烃的相似，烷基芳烃的反应速率比烷烃的快得多；烃类发生热裂化反应，异构烷烃的反应速率比正构烷烃的快不多，烯烃的反应速率与烷烃的相似，环烷烃的反应速率与正构烷烃的还低，烷基芳烃的反应速率比烷烃的慢。(3)产物分布：烃类发生催化裂化反应，裂化气中C3、C4多，＞C4的分子中含a-烯烃少，异构物多，由于发生氢转移反应，产物中烯烃尤其是二烯烃较少；烃类发生热裂化反应，裂化气中C1、C2多，＞C4的分子中含a-烯烃多，异构物少，氢转移反应很少，产物的不饱和度高。6、加氢精制主要发生哪些反应？加氢精制催