汽柴油加氢装置技术问答

汽柴油加氢装置技术问答 目 录 第一部分 基本概念 ............................................................................. 1 第二部分 反应部分基础知识及操作法 ........................................... 28 第三部分 分馏部分基础知识及操作法 ........ 错误～未定义书签。64 第四部分 设备基础知识 ................................ 错误～未定义书签。87 第五部分 仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 及安全与防护知识 .............. 错误～未定义书签。183 第六部分 安全与防护知识 .......................... 错误～未定义书签。195 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 第一部分 基本概念 1. 天然石油是什么? 天然石油又称原油，从外观看，它是从淡黄色、暗褐到黑色的流动或半流动的粘稠液体;从元素组成上看，它是由极其众多的化合物组成的一种复杂混合物，其中碳元素和氢元素的总数占95,99%以上。 2. 从化学组成上看，原油由哪些元素组成? 原油主要由碳氢两大元素组成，是一种以烃类化合物为主的复杂混合物，其中碳占83,87%，氢占11,14%，其次是由含硫、氮、氧等元素所组成的含硫、含氮、含氧化合物和胶状沥青状物质构成的非烃类化合物，硫、氮、氧合计占1,5%;另外，微量的重金属元素，如钒、镍、钠、铜、铁、铅以及微量的非金属元素，如砷、磷、氯等，其含量都是ppm级的。 3. 石油中非烃类指什么, 系指石油中的有机化合物中除了含碳和氢两种元素外，还含有少量非金属元素，如硫、氧、氮、氯等及微量的金属元素如钠、镁、钾、钙、铁等组成的有机化合物，但一般指含碳化合物，含氧、氮化合物以及胶质、沥青等。 4. 什么是不饱和烃, 不饱和烃就是分子结构中碳原子间有双键或三键的开链烃和脂环烃。与相同碳原子数的饱和烃相比，分子中氢原子要少。烯烃(如烯烃、丙烯)、炔烃(如乙炔)、环烯烃(如环戊烯)都属于不饱和烃。不饱和烃几乎不存在于原油和天然气中，而存在于石油二次加工产品中。 5. 石油馏份中烃类分布有何规律? 汽油馏份(低于180?)中含有C,,的正构烷烃和异构烷烃，单环环511 烃及单环芳香烃。 煤油、柴油馏份(180?,350?)中，含有C,,的正构烷烃和异构烷520 烃，单环环烷烃及双环、三环环烷烃和三环芳香烃。 蜡油馏份(350?,520?)中，含有C,,的正构烷烃和异构烷烃，单2030 环、双环、三环环烷烃，以及单环、双环和三环芳香烃。 1 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 6. 石油馏分中芳烃有哪些分布特点, 多环芳烃主要存在于高沸点馏分(>350?)中，中间馏分主要含单、双和三环芳烃;直馏瓦斯油的芳烃含量相对较低，催化轻循环油芳烃含量较高。 7. 原油有哪几种分类方法, 原油的组成极为复杂，对原油的确切分类是很困难的。原油性质的差别，主要在于化学组成不同，所以一般倾向于化学分类法，但有时为了应用方便，也采用商品分类法。 原油的化学分类法以它的化学组成为基础，但因为有关原油化学组成的分析比较复杂，所以通常利用原油的几个与化学组成有直接关联的物理性质作为分类基础。在原油的化学分类法中，最常用的有特性因数分类法及关键馏分特性分类法。 8. 按特性因数原油如何分类, 按特性因数(K)大小，原油分为三类 特性因数K大于12.1 石蜡基原油 特性因数K为11.5,12.1 中间基原油 特性因数K为10.5,11.5 环烷基原油 石蜡基原油烷烃含量一般超过50%，其特点是密度小，凝固点高，含硫、含胶质低。环烷基原油一般密度大，凝固点低。中间基原油的性质则介于上述二者之间。 9. 原油按关键馏分的特性如何分类, 原油在实沸点蒸馏装置馏出约250,275?作为第一关键馏分，残油用没有填料柱的蒸馏瓶在40mmHg残压下蒸馏，切取275,300?馏分(相当于常压395,425?)作为第二关键馏分。测定以上两个关键馏分的密度，对照表1-1中的密度分类标准，决定两个关键馏分的属性，最后按照表1-2确定该原油的性质。 表1-1 关键馏分的分类指标 关键馏分 石蜡基 中间基 环烷基 202020第一关键馏分 d,0.8210 d,0.8210,0.8562 d,0.8562 444 (轻油部分) 比重指数,40 比重指数33,40 比重指数,33 2 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 (K,11.9) (K=11.5,11.9) (K,11.5, 202020d,0.8723 d=0.8723,0.9305 d,0.9305 444 第二关键馏分 比重指数,30 比重指数20,30 比重指数,20 (K,12.2) (K=11.5,12.2) (K,11.5, 分类及其特点 石蜡基原油，含较多中间基原油，含有一环烷基原油，含有较 石蜡，凝点高 定数量的烷烃、环烷多环烷烃，凝点低 烃与芳香烃 表1-2 关键馏分特性分析 编号 轻油部分的类别 重油部分的类别 原油的类别 1 石蜡(P) 石蜡(P) 石蜡(P) 2 石蜡(P) 中间(I) 石蜡,中间(P,I) 3 中间(I) 石蜡(P) 中间,石蜡(I,P) 4 中间(I) 中间(I) 中间(I) 5 中间(I) 环烷(N) 中间,环烷(I,N) 6 环烷(N) 中间(I) 环烷,中间(N,I) 7 环烷(N) 环烷(N) 环烷(N) 10. 原油商品分类有几种,各按什么原则进行, 原油的商品分类法可以作为化学分类法的补充，在工业上也有一定的参考价值，分类的根据包括:按密度分类、按含硫量分类、按含蜡量分类、按含胶质量分类等。 美国石油学会(简称 API)制订的用以表示石油及石油产品密度的一种量度。美国和中国以 API度作为原油分类的基准(见原油评价)。其标准温度为15.6?(60?F)，它和15.6?时的相对密度(与水比)的关系API度为液体的比重 15.6指数，用来表示液体的相对密度。API?=141.5/d-131.5。由上式可知,API度15.6 愈大，相对密度愈小。目前，国际上把API度作为决定原油价格的主要标准之一。它的数值愈大，表示原油愈轻，价格愈高。 ?按原油的密度分类: 3轻质原油 ,34?API; ,852kg/m(20?) 3中质原油 34,20?API; 852,930 kg/m(20?) 3 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 3重质原油 20,10?API; 931,998 kg/m(20?) 3特稠原油 ,10?API; ,998 kg/m(20?) ?按原油的含硫量分类: 低硫原油 硫含量,0.5% 含硫原油 硫含量0.5%,2.0% 高硫原油 硫含量,2.0% 但世界各国都按本国所使用原油性质规定，互不相同，以上所列的数据可看作分类的参考标准。 2?按含蜡量分类:一般是在石油中取出一馏分,其粘度值为53mm/s(50?),然后测其凝点。当凝点低于-6?时,称为低蜡原油;当凝点在-15?,20?时,称为含蜡原油;当凝点大于21?时,称为多蜡原油。按含蜡量分类: 低蜡原油 蜡含量0.5%,2.5% 含蜡原油 蜡含量2.5%,10% 高蜡原油 蜡含量,10% ?按含胶质分类:以重油(沸点高于300?的馏分)中胶质含量来分。含胶质量小于17%,称为低胶质原油;贪胶质量在18%,35%,称为含胶质原油;含胶质量大于35%,称为多胶质原油。 11. 原油中硫以什么形态存在,各形态的含硫化合物的分布有何特点, 硫在原油馏份中的分布一般是随着馏份沸程的升高而增加、大部分集中在重馏分中，硫在原油中的存在形态已经确定的有:元素硫(S)、硫化氢(HS)、2硫醇类(RHS)、硫醚(RSR)、硫醚类(RSR?)、二硫化物(RSSR?)、杂环化合物(噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩、萘苯并噻吩及其烷基衍生物)。含硫化合物按性质划分，可分为活性硫化物和非活性硫化物。活性硫化物主要包括元素硫、硫化氢和硫醇等，它们的共同特点是对金属设备有较强的腐蚀作用;非活性硫化物主要包括硫醚、二硫化物和噻吩等对金属设备无腐蚀作用的硫化物，一些非活性硫化物经受热分解可以转化为活性硫化物。 硫的浓度一般随着馏分沸点的升高而增加。硫醇通常集中在低沸点馏分中，随着沸点的上升，硫醇含量显著下降，>300?的馏分几乎不含硫醇。硫醚主要分布在中沸点馏分中，300,350?馏分中的硫醚含量可占到该馏分硫含量的 4 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 50%，重质馏分硫醚含量一般下降。二硫化物一般分布在沸点110?以上的馏分中，300?以上馏分则含量极少。杂环硫化物主要分布在中沸点以上馏分，裂化馏分中杂环硫化物所占总硫的比例(接近100%)高于直馏馏分(60,70%)。 12. 原油中氮以什么形态存在,分布规律是什么, 原油中氮含量均低于万分之几至千分之几。我国大多数原油含氮量均低于千分之五。氮在原油中的存在形态已经确定的有:?杂环芳烃，如吡咯、吲哚、吡啶、喹啉等单、双环杂环氮化物及咔唑、吖啶及其衍生物等稠环氮化物;?非杂环化合物苯胺类。氮含量一般随馏分沸点的升高而增加，较轻的馏分氮化物主要是单、双环杂环氮化物，较重馏分主要含稠环氮化物。 原油中氮的分布随着馏分沸点的升高，其氮含量迅速升高，约有80%的氮集中在400?以上的重油中。我国原油中氮含量偏高，且大多数原油的渣油中浓集了约90%的氮。大部分氮也是以胶状、沥青状物质形态存在于渣油中。原油中的氮化物可分为碱性和非碱性两类。所谓碱性氮化物是指能用高氯酸(HClO)4在醋酸溶液中滴定的氮化物。非碱性氮化物则不能。原油馏分中碱性含氮化合物主要有吡啶系、喹啉系、异喹啉系和吖啶系;弱碱性和非碱性含氮化合物主要有吡咯系、吲哚系和咔唑系。 13. 原油中氧及其馏分以什么形态存在, 原油中的氧大部分集中在胶状、沥青状物质中，除此之外，原油中氧均以有机化合物状态存在，这些含氧化合物可分为酸性氧化物和中性氧化物两类。酸性氧化物中有环烷酸、脂肪酸以及酚类，总称为石油酸。中性氧化物有醛、酮等，它们在原油中含量极少。 在原油的酸性氧化物中，以环烷酸最为重要，它约占原油酸性氧化物的90%左右。环烷酸的含量。因原油产地不同而异，一般多在1%以下。环烷酸在原油馏分中的分布规律很特殊，在中间馏分中(沸程约为250,350?左右)环烷酸含量最高，而在低沸分以及高沸重分中环烷酸含量比较低。 14. 原油中的微量金属元素的存在形态有哪些, 在原油中，一部分微量金属以无机的水溶性盐类形式存在。如钾、钠的氯化物盐类，这些金属盐类主要存在于原油乳化的水相里，在脱盐过程中可以通过水 5 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 洗除去。另一些金属是以油溶性的有机化合物或络合物形式存在，这类金属经原油蒸馏后，大部分浓集在渣油中。此外一些金属还可能以极细的矿物质微粒悬浮于原油中。 15. 什么是油品的比重和密度,有何意义, 3物质的密度是该物质单位体积的质量，以符号ρ表示，单位为千克/米。 液体油品的比重为其密度与规定温度下水的密度之比，无因次单位，常以d表示。我国以油品在20?时的单位体积重量与同体积的水在4?时的重量之比作 20为油品的标准比重，以d表示。 4 由于油品的实际温度并不正好是20?，所以需将任意温度下测定的比重换算 ?的标准比重。 成20 20t换算公式:d,d+r(t-20) 44 式中:r为温度校正值 欧美各国，油品的比重通常用比重指数或称API度表示。可利用专用换算表， 15.62020将API度换算成引d，再换算成d，也可反过来查，将d换算成API15.644比重指数。 油品的比重取决于组成它的烃类分子大小和分子结构，油品比重反映了油品的轻重。馏分组成相同，比重大，环烷烃、芳烃含量多;比重小，烷烃含量较多。同一种原油的馏分，密度大，说明该馏分沸点高和分子量大。 16. 什么叫油品的初馏点，干点，馏程,有何意义, 对于一种纯的化合物，在一定的外压条件下，都有它自己的沸点，例如纯水在1个标准大气压力下，它的沸点是100?。油品与纯化合物不同，它是复杂的混合物，因而其沸点表现为一段连续的沸点范围，简称沸程。 初馏点和干点是表示油品馏分组成的两个重要指标，其中初馏点是表示油品在馏程实验测定时馏出第一滴凝液时的温度;干点是表示馏出最后一滴凝液时的温度;在规定的条件下蒸馏切割出来的油品，是以初馏点到终馏点(或干点)的温度范围，称为馏程(即“沸程”)来表示其规格的。(注:一般使用终馏点而不使用干点，对于特殊用途的石脑油，如涂料工业用石脑油，可以 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 干点。当某些样品的终馏点的精密度总是不能符合精密度规定时也可以用干点代替终馏点。) 6 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 我们可以从馏程数据来判断油品轻重馏分所占的比例及蒸发性能的好坏。 初馏点和10%馏出温度的高低将影响发动机的起动性能。过高则冷车不易起动，过低则易形成“气阻”而中断油路(特别是夏季)。50%馏出温度的高低将影响发动机的加速性能。90%馏出温度和干点表示油品不易蒸发和不完全燃烧的重质馏分含量。 17. 原料油特性因数K值的含义,K值的高低说明什么, 特性因数K常用以划分石油和石油馏分的化学组成，在评价原料的质量上被普遍使用。它是由密度和平均沸点计算得到，也可以从计算特性因数的诺谟图求出。K值有UOP K值和Watson K值两种。特性因数是一种说明原料石蜡烃含量的指标。K值高，原料的石蜡烃含量高;K值低，原料的石蜡烃含量低。但它在芳香烃和环烷烃之间则不能区分开。K的平均值，烷烃约为13，环烷烃约为11.5，芳烃约为10.5。特性因数K大于12.1为石蜡基原油，K为11.5~12.1为中间基原油，K为10.5~11.5为环烷基原油。另外非通用的分类法还有沥青基原油，K小于11.5;含芳香烃较多的芳香烃基原油。后两种原油在通用方法中均属于环烷基原油。 原料特性因素K值的高低，最能说明该原料的生焦倾向和裂化性能。原料的K值越高，它就越易于进行裂化反应，而且生焦倾向也越小;反之，原料的K值越低，它就难以进行裂化反应，而且生焦倾向也越大。 18. 什么叫做石油产品的灰分? 油品在规定条件下灼烧后，所剩的不燃物质，称为灰分。以百分数表示。此种不燃物质是油品中的矿物质，主要是环烷酸的钙盐、镁盐、钠盐等形成的。重油中此种碱金属的含量占灰分总量的2O,3O,。 19. 什么是原料油的残炭,它是由什么组成, 残炭是实验室破坏蒸馏(油样在不充足的空气中燃烧)后剩留的物质，是用来衡量裂化原料的非催化焦生成倾向的一种特性指标，得到非常普遍的使用。作为加氢裂化原料的馏分油的残炭值很低，一般不超过0.2%(质)，其胶质、沥青质含量也很少。渣油的残炭值较高，在5%~27%(质)之间，胶质、沥青质含量也很高。 7 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 残炭一般由多环芳烃缩合而成，而渣油中不仅含有大量芳烃，而且含有大量的胶质和沥青质，而胶质和沥青质也含有大量多环芳烃和杂环芳烃，因而实验室中分析出来的残炭，也是一些加工过程中生焦的前身物质。 20. 油品的残炭如何测定(康氏残炭法)? 将油品放入残炭测定器中，在不通入空气的条件下加热，油中的多环芳烃、胶质和沥青质等受热蒸发，分解并缩合，排出燃烧气体后所剩的鳞片状黑色残余物，称为残炭，以质量百分数表示，残炭的多少主要决定于油品的化学组成，残炭多还说明油品容易氧化生胶或生成积炭。残炭它不完全是炭而是一种会进一步热解变化的焦炭。 试样或10,蒸余物的康氏残炭值X[(,)质量/质量]按照下式计算: m1X,，100m0 式中:m1――残炭的质量 m0――试样的质量 21. 什么叫残留百分数, 待经过干点的测定后，待烧瓶冷却后，将其内容物倒入5ml量筒中，并且将烧瓶悬垂在5ml量筒上，让蒸馏烧瓶排油，直至观察到5ml量筒的体积没有增加为止。该测得的体积为残留体积，以百分数表示或者以毫升表示。 22. 什么是油品的粘度,有何意义,与温度压力的关系如何,什么是油品的粘 温性质, 液体受外力作用时，分子间产生的内摩擦力。分子间的内摩擦阻力越大，则粘度也越大。粘度是评定油品流动性的指标，是油品尤其是润滑油的重要质量指标。润滑油必须具有适当的粘度，若粘度过大，则流动性差，不能在机器启动时迅速流到各摩擦点去，使之得不到润滑;粘度过小，则不能保证润滑效果，容易造成机件干摩擦，对于柴油来说，粘度合适，则喷射的油滴小而均匀，燃烧完全。粘度的表示方法很多，可归纳分为绝对粘度和条件粘度两类。绝对粘度分动力粘度和运动粘度两种。 2动力粘度的单位为Pa?s，其物理意义为:面积各为1m并相距1m的两层液 8 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 体，以1m/s的速度作相对运动时所产生的内摩擦力，旧用单位是P(泊)和cP(厘泊)，换算关系为1Pa?s=10P=1000cP。 运动粘度是液体的动力粘度η与同温度下密度ρ之比，在温度t?时，运动 22粘度以符号v表示。运动粘度的单位是m/s，旧用mm/s和cSt(厘沲)，换算1 2关系为1mm/s=1cSt。石油产品的规格中，大都采用运动粘度，润滑油的牌号很多是根据其运动粘度的大小来规定的。 条件粘度有恩氏粘度、赛氏通用粘度、赛氏重油粘度、雷氏1号粘度、雷氏2号粘度等几种，在欧美各国比较通用。 油品在流动和输送过程中、粘度对流量和阻力降有很大的影响。粘度是一种随温度而变化的物理参数，温度升高则粘度变小。温度升高时，油品的粘度减小，而温度降低时，粘度则增大，油品这种粘度随温度变化的性质称为粘温性质。有的油品的粘度随温度变化小，有的则变化大，受温度变化小的油品粘温性能就好。油品的粘温性质常用的有两种表示法:一种是粘度比，即油品在两个不同温度下的运动粘度的比值;另一种是粘度指数。通常压力小于40大气压时，压力对粘度影响可忽略，但在高压下，粘度随压力升高而急剧增大。特别要说明的是，油品混合物的粘度是没有可加性的。 23. 什么是油品的闪点,有何意义, 闪点是在规定试验条件下，加热油品时逸出的蒸汽和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，用?表示。 根据测定方法和仪器的不同，分开口(杯)和闭口(杯)两种测定方法，前者用以测定重质油品，后者用以测定轻质油品。 闪点常用来划定油品的危险等级，例如闪点在45?以上称为可燃品，45?以下称为易燃品。汽油的闪点相当爆炸上限温度，煤柴油等相当于下限浓度的油温。闪点与油品蒸发性有关，与油品的10%馏出点温度关联极好。 24. 什么是油品的燃点,什么是油品的自燃点, 燃点是油品在规定条件下加热到能被外部火源引燃并迟续燃烧不少于5秒钟时的最低温度。 油品在加热时，不需外部火源引燃，而自身能发生剧烈的氧化产生自行燃烧，能发生自燃的最低油温称为自燃点。 9 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 油品愈轻，其闪点和燃点愈低，而自燃点愈高。烷烃比芳香烃易自燃。 25. 什么叫油品的浊点、冰点、倾点和凝点, 浊点是指油品在试验条件下，开始出现烃类的微晶粒或水雾而使油品呈现浑浊时的最高温度。油品出现浊点后，继续冷却，直到油中呈现出肉眼能看得见的晶体，此时的温度就是油品的结晶点，俗称冰点。倾点是指石油产品在冷却过程中能从标准型式的容器中流出的最低温度。凝点是指油品在规定的仪器中，按一定的试验条件测得油品失去流动性(试管倾斜45?角，经一分钟后，肉眼看不到油面有所移动)时的温度。凝点的实质是油品低温下粘度增大，形成无定形的玻璃状物质而失去流动性或含蜡的油品蜡大量结晶，连接成网状结构，结晶骨架把液态的油包在其中，使其失去流动性。同一油品的浊点要高于冰点，冰点高于凝点。 26. 什么是油品的冷滤点, 冷滤点是按照SH/T0248规定的测定条件，当试油通过过滤器的流量每分钟不足20mL时的最高温度。由于冷凝点的测定条件近似于使用条件，所以可以用来粗略地判断柴油可能使用的最低温度。冷滤点高低与柴油的低温粘度和含蜡量有关。低温下粘度大或出现的蜡结晶多，都会使柴油的冷凝点升高。 27. 油品苯胺点表示什么, 所谓苯胺点是指以苯为溶剂与油品按体积1:1混合时的临界溶解温度。苯胺点是表示油品中芳烃含量的指标，苯胺点越低，说明油品烃类结构与苯胺越相似，油品中芳烃含量越高。 28. 什么叫烟点,什么叫辉光值, 烟点是指在特制的灯中测定燃料火焰不冒烟时的最大高度，烟点又称无烟火焰高度。无烟火焰的最大高度，以毫米表示。是煤油的重要质量指标之一。烟点越高，燃料生成积炭倾向越小。油品含芳烃量越低，烟点越高。辉光值表示燃料燃烧时火焰的辐射强度。辉光值低，表示燃料芳烃含量高，火焰中的炭微粒数量多，火焰辐射强度大。 10 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 29. 什么是油品的酸度和酸值, 酸度是指中和100mL试油所需的氢氧化钾毫克数[mg(KOH)/100mL]，该值一般适用于轻质油品;酸值是指中和1g试油所需的氢氧化钾毫克数[mg(KOH)/g]，该值一般适用于重质油品。测试方法是用沸腾的乙醇抽出试油中的酸性成分，然后再用氢氧化钾乙醇溶液进行滴定。根据氢氧化钾乙醇溶液的消耗量，算出油品的酸度或酸值。 30. 什么叫做石油产品碘值?其数值的大小说明什么问题? 1OO克试油所能吸收碘的克数，称为石油产品的碘值。碘值是表示油品安定性的指标之一。从测得碘值的大小可以说明油品中的不饱和烃含量的多少。石油产品中的不饱和烃愈多，碘值就愈高，油品安定性也愈差。 31. 什么是溴价,油品的溴价代表什么, 将一定量的油品度样用溴酸钾-溴化钾标准滴定溶液滴定，滴定完成时每100克油品所消耗的溴的克数表示溴价。溴价越高，代表油品中不饱和烃含量越高。 32. 什么是BMCI值, BMCI值也称芳烃指数，是依据油品的馏程和密度两个基本性质建立起来的关联指标，数值表示油品芳烃含量的多少，数值高表示芳烃含量高。它的基础是以正己烷的BMCI值为0，苯的BMCI值为100。 要求加氢裂化尾油BMCI值不能超过20，一般以小于10为佳。反应深度越大，BMCI值越低，乙烯收率越高。 33. 什么是石脑油的“芳烃潜含量”, 芳烃潜含量,(重),苯潜含量,，甲苯潜含量,，,8芳烃潜含量, 苯潜含量,(重),,6环烷,(重)×78/84，苯,(重) 甲苯潜含量,(重),,7环烷,(重)×92/98，甲苯,(重) ,8潜含量,(重),,8环烷,(重)×106/112，,8芳烃,(重) 上面的计算式中，78、84、92、98、106、112分别为苯、六碳环烷烃、甲苯、七碳环烷烃、八碳环烷烃和八碳芳烃的分子量。石脑油的芳烃潜含量表示在生产中把石脑油中,6-,8的环烷烃全部转化为芳烃时所能生产的芳烃量。 11 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 34. 什么叫结晶点,如何测定? 轻质油品在试验条件下冷却，开始呈现浑浊时的最高温度称成为浊点，继续将试油冷却，直到油中出现用肉眼看得见的结晶时，称为结晶点，俗称冰点。浊点和结晶点都是表示燃料低温性能的指标。浊点和结晶点高，说明燃料的低温性较差，在较高温度下就会析出结晶，堵塞过滤器，妨碍甚至中断供油。因此，航空汽油和航空煤油规格对浊点和结晶点均有严格规定。 35. 什么是油品的凝点,凝点的测定方法? 凝点就是按照GB/T510规定的测定条件，试油开始失去流动性的最高温度。凝点和冷凝点是评定柴油的低温流动性能的指标。 试验方法就是将试样装在规定的试管内，并冷却到预期的温度时，将试管倾斜45度时经过1min，观察液面是否移动。直至确定某温度能使试样的液面停留不动而提高2?又能够使液面移动时，该点就可以视为该试样的凝点。 36. 反映油品热性质的物理量有哪些, 反映油品热性质的物理量主要是指热焓、比热、汽化潜热。 油品的热焓是指1公斤油品在基准状态(1个大气压下的基准温度)下加热到某一温度、某一压力时所需的热量(其中包括发生相变的热量)。压力变化对液相油品的焓值的影响很小，可以忽略;而压力对汽相油品的焓值却影响很大，必须考虑压力变化影响因素，同一温度下，比重小及特性因数大的油品则焓值相对也高。焓值单位以千卡/公斤表示。 比热又称热容，它是指单位物质(按重量或分子计)温度升高1?所需的热量，单位是千卡/公斤??或千卡/公斤分子??。液体油品的比热低于水的比热，油汽的比热也低于水蒸汽的比热。 汽化潜热又称蒸发潜热，它是指单位物质在一定温度下由液态转化为气态所需的热量，单位以千卡/公斤表示。当温度和压力升高时，汽化潜热逐渐减少，到临界点时，汽化潜热等于零。 37. 什么是油品的平均沸点,平均沸点有几种表示方法, 石油及其产品是复杂的混合物，在某一定压力下，其沸点不是一个温度，而是一个温度范围。在加热过程中，低沸点的轻组分首先汽化，随着温度的升高， 12 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 较重组分才依次汽化。因此要用平均沸点的概念说明。 平均沸点有几种不用表示方法:?体积平均沸点，是恩氏蒸馏10%、30%、50%、70%、90%五个馏出温度的算术平均值。用于求定其他物理常数。?分子平均沸点(实分子平均沸点)，是各组分的分子百分数与各自沸点的乘积之和。用于求定平均分子量。?质量平均沸点，是各组分的质量百分数与各自馏出温度的乘积之和。?立方平均沸点，是各组分体积百分数与各自沸点立方根乘积之和的立方。用于求定油品的特性因数和运动粘度等。?中平均沸点，是分子平均沸点和立方平均沸点的算术平均值。用于求定油的氢含量、燃烧热和平均分子量等。除体积平均沸点可直接用恩氏蒸馏数据求得外，其他平均沸点通常都由体积平均沸点查图求出。 38. 测试油品馏分的方法主要有哪些, 测试油品馏分的方法主要有恩氏蒸馏、实沸点蒸馏和平衡汽化三种方法。 平衡汽化曲线又称一次汽化曲线，指在某一压力下，石油馏分在一系列不同温度下进行平衡蒸发所得到汽化率和温度的关系曲线。汽化率以馏出百分比(体积)表示，不同压力可得到不同的平衡汽化曲线。平衡蒸发的初馏点即0%馏出温度，为该馏分的泡点;终馏点即100%馏出温度，为该馏分的露点。平衡蒸发曲线是炼油工艺的基本数据之一。 实沸点蒸馏是一种实验室间歇精馏过程，主要用于评价原油。实沸点馏程设备由蒸馏釜和相当于具有一定理论塔板数(一般为30块)的精馏柱组成，是一种规格化蒸馏设备。蒸馏时以较大的回流液来控制馏出速度，使每一馏出温度比较接近于该馏出物的真实沸点。 恩氏蒸馏是一种测定油品馏分组成的经验性标准方法，属于简单蒸馏。其规定的标准方法是取100mL油样，在规定的恩氏蒸馏装置中按规定条件进行蒸馏以收集到第一滴馏出液时的气相温度作为试样的初馏点，然后按每馏出10%(体积) 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 一次气相温度，直到蒸馏终了时的最高气相温度作为终馏点。恩氏蒸馏由于设有精馏柱，组分分离粗糙，但设备和操作方法简易，试验重复性较好，故现在仍广泛应用。 13 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 1 2 3 气相馏出温度/? 0 20 40 60 80 100 馏出或汽化/%(体) 图1-1 三种蒸馏曲线的比较 1-实沸点蒸馏;2-恩氏蒸馏;3-平衡气化 三种蒸馏曲线中实沸点蒸馏曲线斜率最大，表明分离精度最高;平衡汽化曲线斜率最小，表明分离精度最低。为获得相同汽化率时，实沸点蒸馏温度液相温度最高，平衡汽化液相温度最低，恩氏蒸馏居中。 39. 什么叫做汽油辛烷值? 汽油辛烷值是汽油在稀混合气情况下抗爆性的表示单位。在数值上等于在规定条件下与试样抗爆性相同时的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数。 辛烷值的测定是在专门 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的可变压缩比的单缸试验机中进行。标准燃料由异辛烷(2，2，4一三甲基戊烷)和正庚烷的混合物组成。异辛烷用作抗爆性优良的标准，辛烷值定为1OO;正庚烷用作抗爆性低劣的标准，辛烷值定为O。将这两种烃按不同体积比例混合，可配制成辛烷值由O到1OO的标准燃料。混合物中异辛烷的体积百分数愈高，它的抗爆性能也愈好。在辛烷值试验机中测定试样的辛烷值时，提高压缩比到出现标准爆燃强度为止，然后，保持压缩比不变，选择某一成分的标准燃料在同一试验条件下进行测定，使发动机产生同样强度的爆燃。当确定所取标准燃料的抗爆性与未知辛烷值试油的抗爆性相同时，所选择的标准燃料如恰好是由70,异辛烷和30,正庚烷(体积百分数)组成的，则可评定出此试油的辛烷值等于70。 14 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 40. 什么叫做马达法辛烷值和研究法辛烷值? 马达法辛烷值是指用马达法测得的辛烷值。代表辛烷值低于或等于100的车用汽油在节气门全开和发动机高速运转时的抗爆性能。测定马达法辛烷值时，使用发动机汽缸工作容积为652毫升或612毫升的辛烷值试验机，由压缩比可改变的单缸发动机、制动设备(同步电动机)及测爆震仪器(包括爆震发讯器和爆震指示计)所组成。测定条件是在较高的混合气温度(149?)和较高的发动机转速(900 转,分)下进行测定。 用马达法辛烷值表示的车用汽油抗爆性，适应汽车在高速公路上行驶和高功率重载汽车在超车或爬山时的情况。 研究法辛烷值是指用研究法测得的辛烷值。代表辛烷值低于或等于100的车用汽油在发动机由低速至中速运行时燃料的抗爆性能。测定研究法辛烷值所使用的试验机基本上和马达法相同。试验是在较低的混合气温度(不加热)和比马达法低的发动机转速(每分钟600转)的条件下进行的。 用研究法辛烷值表示的车用汽油抗爆性，适应公共汽车和轻载汽车行驶时速度较慢但常要加速的情况。 马达法和研究法辛烷值都属于实验室辛烷值。实验室辛烷值用于炼油厂测定车用汽油的抗爆性，并调和产品，以决定车用汽油的牌号，特别是多缸发动机运转时燃料的实际抗爆性状况有所不同。 41. 什么是柴油的“十六烷值”,十六烷指数和柴油指数, “”柴油的十六烷值是用来表示柴油的抗爆性的一种指数。以容易氧化的正十 100a-0六烷的十六烷值为，甲基萘的十六烷值为。将欲测定十六烷值的柴油与一定配比的标准燃料在同一发动机、同一条件下进行比较试验，若某一标准配比的标准燃料和所试柴油的爆震情况相同，则标准燃料中正十六烷的体积百分含量即为所测柴油的十六烷值。十六烷指数为计算值，它是通过油样的苯胺点、密度或 =-14×3/2 馏程参数关联公式计算出来的。柴油指数(十六烷值)。42. 什么叫抗爆性, 发动机燃料在汽缸燃烧时，发生剧烈震动，汽缸中出现敲击声和输出功率下降，排出黑烟的现象，这种现象称为爆震。抗爆性表示发动机燃料可能产生的爆震程度。如果不易产生爆震，则认为该燃料的抗爆性好。抗爆性是发动机燃料的 15 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 重要指标之一，汽油的抗爆性以辛烷值来表示，轻柴油的抗爆性以十六烷值或柴油指数来表示。辛烷值或十六烷值越高，表示燃料的抗爆性越好，燃料的抗爆性 与其化学组成有关。 43. 柴油机和汽油机的爆震原因有何不同, 汽油机的爆震是由于未燃烧的混合气中某些烃类太易氧化而造成过氧化物积聚，在火焰前峰未到达前发生自燃引起，在于燃料太易自燃;柴油机的爆震在于燃料自燃点过高，造成气缸中燃料积存过多，达到自燃温度时燃烧产生的压力过高。因此汽油机要求燃料自燃点高，柴油机则相反。 44. 油品的商品牌号是如何划分的, 汽油的牌号是按马达法辛烷值进行划分，如90#、93#、97#;柴油牌号按凝点进行划分，如0#、-10#、-20#;重质燃料油按粘度进行划分，如60#、100#、200#;石蜡按熔点进行划分，如60#、64#、70#;道路和建筑沥青则以针入度为划分依据。 45. 什么叫柴油的安定性, 答:是指柴油的化学稳定性，即在贮存过程中抗氧化性能的大小。柴油中有不饱和烃，特别是二烯烃，发生氧化反应后颜色变深，气味难闻，产生一种胶状物质及不溶性沉渣，严重时会造成柴油机滤油器堵塞和喷油嘴结焦等故障。 46. 为什么控制石脑油腐蚀, 产品轻石脑油甚至重石脑油的腐蚀不合格，一般都是由于反应脱硫醇效果差所致。硫醇是一种氧化引发剂，在油品储运过程中，极易与油品中的不饱和烃迭合生成胶状物质，从而使油品的安定性变差，当油品中硫醇含量大于60PPm时，就会有腐蚀性，在汽车衬铅的油箱中，产生严重的腐蚀现象，所以控制轻石脑油腐蚀合格具有重要的意义。 47. 为什么要控制柴油的馏程,其馏程指标是多少, 柴油馏程是一个重要的质量指标。柴油机的速度性能越高，对燃料的馏程要求就越严，一般来说，馏分轻的燃料启动性能好，蒸发和燃烧速度快。但是燃料馏分过轻，自燃点高，燃烧延缓期长，且蒸发程度大，在点火时几乎所有喷入气缸里的燃料会同时燃烧起来，结果造成缸内压力猛烈上升而引起爆震。燃料过重 16 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 也不好，会使喷射雾化不良，蒸发慢，不完全燃烧的部分在高温下受热分解，生成炭渣而弄脏发动机零件，使排气中有黑烟，增加燃料的单位消耗量。馏程的主要项目是50%和90%馏出温度。轻柴油质量指标要求50%馏出温度不高于300?，90%馏出温度不高于355?，95%馏出温度不高于365?。柴油的馏程和凝固点、闪点也有密切的关系。 48. 评定柴油低温流动性的指标是什么, 我国评定柴油低温流动性的指标是凝点和冷凝点。 凝点也是柴油的重要质量指标。在冬季或空气温度降低到一定程度时，柴油中的蜡结晶析出会使柴油失去流动性，给使用和储运带来困难。对于高含蜡原油，在生产过程中往往需要脱蜡，才能得到凝点符合规格要求的柴油，通常柴油的馏程越轻，则凝点越低。 49. 评定轻柴油安全性的指标是什么, 评定轻柴油安全性的指标是闪点，轻柴油的闪点是根据安全防火的要求而规定的一个重要指标。柴油的馏程越轻，则其闪点越低。 50. 评定柴油点火性能的指标是什么, 评定柴油点火性能的指标是十六烷值。 十六烷值是在规定试验条件下，用标准单缸试验机测定柴油的着火性能，并与一定组成的标准燃料(由十六烷值定为100的十六烷和十六烷值定为0的α-甲基萘组成的混合物)的着火性能相比而得到的实测值。当试样的着火性能和在同一条件下用来作比较的标准燃料的着火性能相同时，则标准燃料中的十六烷所占的体积百分数，即为试样的十六烷值。柴油中正构烷烃的含量越大，十六烷值也越高，燃烧性能和低温启动性也越好，但沸点凝点将升高。十六烷值 20=442.8-462.9d。 4 51. 燃料油的欧洲标准是怎样的, 燃料油的欧洲标准见表1-3。 17 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 表1-3 燃料油的欧洲标准 标准名称 欧洲?号 欧洲?号 欧洲?号 欧洲?号(待定) 1993 1998 2000 2005 实施时间 汽油 柴油 汽油 柴油 汽油 柴油 汽油 柴油 49 49 51 51 十六烷值 46 46 46 十六烷指数 指 860 860 845 845 密度(15?)，kg/m3 370 370 360 95%馏出温度，? (340) -- -- 11 11 多环芳烃，%(v/v) 1000 2000 500 500 150 350 50 50 硫含量，ppm 5 5 1 1 苯含量 -- -- 42 35 烯烃含量，% -- -- 18 18 芳烃含量，% 标 2.5 2.5 2.7 2.3 氧含量，% 13 13 5 铅含量，% 52. 什么叫对流传热, 在流体中，由于流体质点的移动，将热能由一处传到另一处的传热叫做对流传热。热对流包括自然对流和强制对流两种形式。自然对流指流体各处温度不同而引起密度的差别，轻的上浮，重的下沉，流体质点产生相对位移。强制对流指因泵、风机或搅拌等外力所致使质点强制运动。 53. 什么叫热传导，实质是什么, 热传导又称导热，物体各部分不发生位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动引起热量传递。在热传导过程中，微观粒子不发生位移，只发生振动。热传导的实质是物体高温部分分子的剧烈振动而与相邻的分子碰撞，并将其动能传导后者所致，因此在传导过程中，物体中各分子的相对位置并不变动。 54. 什么是热辐射,实质是什么, 因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称热辐射。任何物体，只要在绝对零度以上都能发生辐射能，高温物体发射的能量大于吸收的能量，低温物体则相 18 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 反。热辐射实质是在放热处热能转变为辐射能，以电磁波的形式发射而在空间传播，为此辐射能遇到另一物体时，则部分或全部被吸收而转变为热能。 55. 什么叫导热系数,影响其因素有哪些, 2导热系数λ是在温度梯度为1K/m、导热面积为1m的情况下，单位时间内传递的热量。即导热系数值越大，说明物质的导热能力强。所以导热系数是物质导热能力的标志，是物质的一个物理性质。影响导热系数λ主要有如下几个因素: ?物质的化学组成:化学组成不同和同样材料含有少量杂质会使λ值改变。 ?内部结构:物质内部结构越紧密，其导热系数越大。 ?物理状态:化学组成虽相同，但所处物理状态不同，λ值也不一样。 湿度:湿材料的导热系数比同样组成的干材料要高。 ? ?压强:主要是对气体的影响。气体的导热系数随压强的增加而增加，但在通常压强范围内导热系数值增加很小，可以忽略。在高真空(绝对压强,2.66千帕)和高压下，压强的影响较大。 ?温度:温度对不同材料导热系数的影响各有不同。气体、蒸汽、建筑材料和绝热材料的λ值随温度升高而增大，大部分液体(水和甘油除外)和大部分金属的λ值随温度升高而降低。 56. 传热系数K的物理意义是什么,强化传热应考虑以下哪些方面, 传热系数K的定义如下: q K,F.,tm ,式中 ,——传热系数，W,m?k; q——传热速率，J,h; ,F——传热面积，m; Δtm——温度差，K。 传热系数,的物理意义是指流体在单位面积和单位时间内，温度每变化,?所传递的热量。传热系数,的计算式如下: 1K, ,11，R，，，R12,,,12 19 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 ,式中 K——传热系数，W,m?,; ,α1——热流体侧的传热分系数，W,m?,; ,R1——热流体侧的污垢热阻，m?,,W; ,α2——冷流体侧的传热分系数，W,m?,; ,R2——冷流体侧的污垢热阻，m?,,W; λ——管壁材料的导热系数，W/m?K δ——管壁厚度，m。 从上述的关系式可以看出: 要提高,值，必须设法提高α、α，降低δ值。在提高,值时应增加α较小12 的一方。但当α值相接近时,应同时提高两个α。对流传热的热阻主要集中在靠近管壁的滞流层，在滞流层中热量以传导方式进行传递，而流体的导热系数又很小。所以强化传热应考虑以下几个方面: ?增加湍流程度，以减小滞流层内层厚度。方法有:?增大流体流速。如列管换热器的管程可用增加管程数来提高管内流速，壳程可加挡板等来提高传热速率。?改变流动条件，使流体在流动过程中不断改变流动方向，促使其形成湍流。例如在板式换热器中，当Re=200时，即进入湍流状况。 增大流体的导热系数。如在原子能工业中采用液态金属作载热体，其导热? 系数比水大十多倍。 ?除垢。当换热器使用时间长后，垢层变厚，影响传热，应设法除垢。如在线清洗技术，可在换热器使用过程中清除垢层。 57. 什么叫对数平均温差, 对数平均温差的计算式如下: ,t,,tT,t,T,t()()hc1221,t,, mT,t,t12hLnLnT,t,t21c 式中T1——热流进口温度，?; T2——热流出口温度，?; t1——冷流进口温度，?; t2——冷流出口温度，?; 20 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 ?th——热端温差，?; ?th——冷端温差，?; ?tm——对数平均温差，即热端温差与冷端温差的对数平均值，?。 58. 什么叫沸点,什么是沸程, 对于纯物质，在一定的外压下，当加热到某一温度时，其饱和蒸汽压等于外界压力，此时汽液界面和液体内部同时出现汽化现象，这一温度即称为沸点。对于石油馏分，在一定外压下加热汽化时，其残液的蒸汽压随汽化率增加而下降，其沸点表现为一定宽度的温度范围，称为沸程。 59. 什么叫亨利定律, 当温度一定时，气体在液体中的溶解度和该气体在气相中的分压成正比，这一规律称为亨利定律。其表达式如下: P=E•x x——气体在液相中的摩尔分率; P——平衡时组分的气相分压; E——组分的亨利常数 60. 什么是挥发度和相对挥发度,相对挥发度大小对蒸馏分离有何影响, 溶液达到汽液两相平衡时，某一组分A在平衡汽相中的分压P与它在平衡A液相中的摩尔分率X的比值，称为A组分的挥发度α。 AA α=P/X AAA 溶液中的两组分挥发度之比，为相对挥发度。如A和B组分的相对挥发度α: AB α=α/α ABAB 对于理想溶液，有: α=Pº/Pº ABAB 当相对挥发度等于1时，轻重组分的饱和蒸汽压相等，两组分在汽液两相组成完全一样，采用普通蒸馏方法不能分离;当相对挥发度不等于1时，汽液两相轻重组分组成存在差异，且相对挥发度离等于1越远，相差越大，越容易用蒸馏方法分离。 21 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 61. 什么是油品的泡点和泡点压力, 多组分流体混合物在某一压力下加热至刚刚开始沸腾，即出现第一个小气泡时的温度。泡点温度也是该混合物在此压力下平衡气化曲线的初馏点，即0%馏出温度。泡点压力是在恒温条件下逐步降低系统压力，当液体混合物开始气化出现第一个气泡的压力。 62. 什么是油品的露点和露点压力, 多组分气体混合物在某一压力下冷却至刚刚开始冷凝，即出现第一个小液滴时的温度。露点温度也是该混合物在此压力下平衡气化曲线的终馏点，即100%馏出温度。露点压力是在恒温条件下压缩气体混合物，当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的压力。 63. 泡点方程和露点方程是什么, 石油精馏塔内侧线抽出温度则可近似看作为侧线产品在抽出塔板油气分压下的泡点温度。塔顶温度则可以近似看作塔顶产品在塔顶油气分压下的露点温度。 泡点方程是表征液体混合物组成与操作温度、压力条件关系的数学表达式，其算式如下: ?Kx=1 ii 露点方程是代表气体混合物组成与操作温度、压力条件关系的数学表达式， 其算式如下: ?y/K=1 ii 其中x、y分别代表i组分在液相或气相的摩尔分率，C代表系统中的组分ii 数目。 64. 什么是拉乌尔定律和道尔顿定律,它们有何用途, 拉乌尔(Raoult)研究稀溶液的性质，归纳了很多实验的结果，于1887年发表了拉乌尔定律“在定温定压下的稀溶液中，溶剂在气相的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压乘以该溶剂在溶液中的摩尔分率”。其数学表达式如下: P=P??x AAA 式中P——溶剂A在气相的蒸汽压，Pa; A 22 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 P?——在定温条件下纯溶剂A的蒸汽压力，Pa; A x——溶液中A的摩尔分率。 A 以后大量的科学研究实践证明，拉乌尔定律不仅适用于稀溶液，而且也适用于化学结构相似、相对分子质量接近的不同组分所形成的理想溶液。 道尔顿(Dalton)根据大量试验结果，归纳为“系统的总压等于该系统中各组分分压之和”。以上结论发表于1801年，通常称之为道尔顿定律。 道尔顿定律有两种数学表达式: P,P+P……+Pn 12 P=P?y ii 式中P 、P……Pn——代表下标组分的分压; 12 y——任一组分i在气相中的摩尔分率。 i 经过后的大量科学研究证明、道尔顿定律能准确地应用于压力低于0.3MPa的气体混合物。 当我们把这两个定律进行联解时、很容易得到以下算式: y,P? / Pxi iA 根据此算式很容易由某一相的组成，求取与其相平衡的另一相的组成。 65. 什么叫吸收，什么叫物理吸收、化学吸收,什么是解吸, 吸收是一种气体分离方法，它利用气体混合物的各组分在某溶剂中的溶解度不同，通过使气液两相充分接触，易溶气体进入溶剂中，从而达到使混合气体中组分分离的目的。易溶气体为吸收质，所用溶剂为吸收剂。吸收过程实质上是气相组分在液相中溶解的过程，各种气体在液体中都有一定的溶解度。当气体和液体接触时，气体溶于液体中的浓度逐渐增加到饱和为止，当溶质(被溶解的气体)在气相中的分压大于它在液相中饱和蒸汽压时，就会发生吸收作用，当差压等于0时，过程就达到了平衡，即气体不再溶解于液体，如果条件相反，液质由液相转入气相，即为解吸过程。当溶质在液相中的饱和蒸汽压大于它在气相中的分压，就会发生解吸作用，当两者压差等于0时，过程就达到平衡。 气体被吸收剂溶解时不发生化学反应的吸收过程称物理吸收。气体被吸收剂溶解时伴有化学反应的吸收过程称化学吸收。 解吸也称脱吸，指吸收质由溶剂中分离出来转移入气相的过程，与吸收是一 23 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 个相反的过程。通常解吸的方法有加热升温、降压闪蒸、惰性气体或蒸汽脱气、精馏等。 66. 温度和压力对吸收效果有何影响, 温度对吸收效果有显著的影响，因为溶解度和温度有关，降低温度会使溶剂中的气体平衡分压降低，有利气体吸收，但温度过低，可能导致气体的一部分烃类冷凝，导致溶剂发泡而影响吸收效果。 压力高，有利于吸收进行，但不利于解吸过程。压力过高，会导致气体部分烃类冷凝。压力低有利吸收剂的解吸，但不利于吸收过程。 67. 什么叫饱和蒸汽压,饱和蒸汽压的大小与哪些因素有关, 在某一温度下，液体与在它表面上的蒸汽呈平衡状态时，由此蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称为蒸汽压。蒸汽压的高低表明了液体中的分子离开液体汽化或蒸发的能力，蒸汽压越高，就说明液体越容易汽化。一般用蒸汽压确定发动机燃料的起动性能、生成气阻倾向和在贮运过程中损失轻质馏份的倾向。 在炼油工艺中，经常要用到蒸汽压的数据。例如，当计算平衡状态下烃类气相和液相组成、以及在不同压力下烃类及其混合物的沸点换算或计算烃类液化条件等都以烃类蒸汽压数据为基础。 蒸汽压的大小首先与物质的本性:相对分子质量大小、化学结构等有关，同时也和体系的温度有关。在低于0.3MPa的压力条件下，对于有机化合物常采用安托因(Antoine)方程来求取蒸汽压、其公式如下: InP?= A – B /(T+Ci) i ii 式中 P?——i组分的蒸汽压，Pa; i A，B，C——安托因常数; iii T——系统温度，K。 安托因常数A，B，Ci可由有关的热力学手册中查到。对于同一物质其饱和蒸ii 汽压的大小主要与系统的温度T有关，温度越高、饱和蒸汽压也越大。 68. 什么是传质过程, 物质以扩散作用，从一相转移到另一相的过程，即为传质的过程。因为传质是借助于分子扩散运动，使分子从一相扩散到另一相，故又叫扩散过程，两相同 24 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 传质过程的进行，其极限都要达到相同的平衡为止。但相同的平衡只有两相经过长时间的接触后才能建立。因为相同的接触时间一般是有限的，故而在塔内不能达到平衡态。 69. 汽液相平衡以及相平衡常数的物理意义是什么, 相就是指在系统中具有相同的物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间，往往有一个相界面，把不同的相分开，例如液相和固相，液相和气相之间。在一定的温度和压力下，如果物料系统中存在两个或两个以上的相，物料在各相的相对量以及物料中各组分在各相中的浓度不随时间变化，我们称此状态叫相平衡。在蒸馏过程中，当蒸气未被引出前与液体处于某一相同的温度和压力下，并且相互密切接触，同时气相和液相的相对量以及组分在两相中的浓度分布都不再变化，称之为达到了相平衡(气,液相平衡)。 相平衡时系统内温度压力和组成都是一定的，一个系统中气液相达到平衡状态有两个条件:?液相中各组分的蒸汽分压必须等于汽相中同组分的分压，否则各组分在单位时间内汽化的分子数和冷凝的分子数就相等;?液相的温度必须等于汽相的温度，否则两相间会发生热交换，当任一相的温度升高或降低时，势必引起各组分量的变化。这就说明在一定温度下，汽液两相达到相平衡状态时，汽液两相中的同一组分的摩尔分数比衡定。相平衡方程如下式: y=kx AAA y——A组分在汽相中的摩尔分率 A x——A组分在液相中的摩尔分率 A k——A组分的平衡常数 A 汽液两相平衡时，两相温度相等，此温度对汽相来说，代表露点温度;对液相来说，代表泡点温度。 汽液平衡是两相传质的极限状态。汽液两相不平衡到平衡的原理，是气化和冷凝，吸收和解吸过程的基础。例如，蒸馏的最基本过程，就是汽液两相充分接触，通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热，使系统趋近于动平衡，这样，经过塔板多级接触，就能达到混合物组分的最大限度分离。 汽液相平衡常数K是指汽液两相达到平衡时，在系统的温度、压力条件下，i 系统中某一组分i在气相中的摩尔分率y与液相中的摩尔分率x的比值。即 ii 25 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 K,y/x iii 相平衡常数是石油蒸馏过程相平衡计算时最重要的参数，对于压力低于0.3MPa的理想溶液，相平衡常数可以用下式计算: K,P?i /P i 式中P?i——i组分在系统温度下的饱和蒸汽压，Pa; P——系统压力，Pa。 对于石油或石油馏分，可用实沸点蒸馏的方法切割成为沸程在10?到30?的若干个窄馏分、把每个窄馏分看成一个组分——假组分，借助于多元系统汽液相平衡计算的方法、进行石油蒸馏过程中的汽液相平衡的计算。 70. 气,液两相达到平衡后是否能一直保持不变,为什么, 平衡是相对的，不平衡是绝对的;平衡是有条件的，任何平衡都遵循这一基本规律。因此，处于某一温度下的相平衡体系，如果温度再升高一些，液体就多气化一些，而其中轻组分要气化得多一些，此时又建立了新的气液相平衡。相反，如果温度降低，则蒸汽就冷凝，且重组分较轻组分要冷凝得多些，此时又建立了新的气液相平衡。 71. 什么叫一次气化，什么叫一次冷凝, 液体混合物在加热后产生的蒸气和液体一直保持相平衡接触，待加热到一定温度直至达到要求的气化率时，气液即一次分离。这种分离过程，称为一次气化(或平衡气化)。如果把混合蒸气进行部分冷凝所得的液体和剩余的蒸气保持相平衡接触状态，直到混和物冷却到一定温度时，才将冷凝液体与剩余气体分离，这种分离过程叫一次冷凝(或称平衡冷凝)。可以看出，一次冷凝和一次气化互为相反的过程。 72. 什么叫渐次气化，什么叫渐次冷凝, 在气化过程中，如果随时将气化出的气体与液体分离，这种气化过程叫渐次气化。如油品馏程分析中的恩氏蒸馏就是渐次气化。随着温度的升高，液体混合物中轻组分的浓度不断减小，重组分的浓度不断增大;相反，在冷凝过程中，如果随时将冷凝下来的液体与气体混合物分离，这种冷凝过程叫渐次冷凝。随着气体温度的下降，气体混合物中重组分的浓度会不断减小，轻组分的浓度就不断增 26 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 大。可以看出渐次气化是渐次冷凝的相反过程。 73. 真空度、大气压、表压和绝对压力的关系, 工质的真实压力称为“绝对压力”，以P表示。当地大气压力以P表示，绝对b压力大于当地大气压力时，压力表指示的压力值称为表压力，用Pe表示: 绝对压力低于当地大气压力时，用真空表测得的数值，即绝对压力低于当地大气压力的数值，称“真空度”，用Pv表示: 工程上测量压力一般常采用弹簧管式压力表，当压力不高时也可用U型管压力计来测定。目前愈来愈多的采用电子技术的测压设备已进入工程领域。无论什么压力计，因为测压元件本身都处在当地大气压力的作用下，因此测得的压力值都是工质的真实压力与当地大气压力间的差。当地大气压力的值可用气压计测定，其数值随所在地的纬度、高度和气候等条件而有所不同。 27 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 第二部分 反应部分基础知识及操作法 74. 何谓加氢精制, 质量低劣的原料油，在一定的温度下(一般在300,450?)、压力(4,20MPa)和氢气存在的情况下，通过加氢精制催化剂床层，将其中的含硫(S)、含氮(N)、含氧(O)等非烃化合物转化为易除去的硫化氢(HS)、氨(NH)、水(HO)，232将安定性很差的烯烃和某些稠环芳烃饱和，金属有机物氢解，金属杂质截留，从而改善油品的安定性能、腐蚀性能，得到品质优良的产品，此种过程称为加氢精制。 75. 加氢过程基本化学反应有哪些, 油品在催化剂和氢气存在的条件下，在温度(170,425?)、压力(4,20MPa)进行反应，其主要化学反应式如下: (1)、脱硫反应 原料油中的硫化物，在加氢精制条件下，可以转化为硫化氢和相应的烃类，从而脱除掉硫。主要的表示反应如下: 硫醇加氢反应 RSH+H?RH+HS 22 硫醚加氢反应 RSR'+2H?R'H+RH+HS 22 二硫化物加氢反应 RSSR'+3H?R'H+RH+2HS 22 杂环硫化物加氢反应 HC? CH ‖ ‖ HC CH +4H?CH+HS 24102 \ / S 硫醇、硫醚和二硫化物的加氢脱硫反应，在比较缓和的条件下，就能容易地进行。硫的杂环化合物的加氢脱硫反应较为困难。随着温度的升高，加氢脱硫反应的平衡常数下降，但在加氢精制条件下，加氢脱硫反应可以顺利地进行，只要氢气充分，几乎可以进行到底。 不同类型硫化物加氢脱硫的反应速度顺序如下: 噻酚,氢化噻酚?硫醚,二硫化物,硫醇 28 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 (2)、脱氮反应 在加氢精制过程中，含氮化合物在氢作用下转化为NH3和相应的烃类，从而把氮脱除。主要的反应表示如下: 胺类加氢反应 2R-NH+3H?2RH+2NH 223 +4HCH+NH24103N吡咯加氢反应 CHCHCH+NH+4H22332N喹啉加氢反应 随着反应压力、温度的提高，加氢脱氮反应的深度随之提高。 (3)、脱氧反应 原料油中的主要含氧化合物有酚类、过氧化物等，与氢反应生成相应的烃和水，从而把氧脱除。主要反应表示如下: 有机酸加氢反应 R-COOH+3H?R-CH+2HO 232 苯酚加氢反应 ROH +3HRCH+2H0 232 脱硫、脱氮、脱氧反应的反应速度顺序为脱硫〉脱氧〉脱氮。所以加氢精制主要控制精制反应器出口的氮含量。 (4)、烯烃饱和反应 CH+H?CH n2n2n2n+2 (5)、加氢脱金属反应 原料油中以有机化合物形式存在的金属全部被吸附在催化剂的表面而被脱除。 (6)、烷烃加氢裂化反应 RH+H?RH+R-CH=CH 2122+H 2 R-CH-CH 223 (7)、烷烃异构化反应 R-CH-CH-CH?R-CH-CH 22323 CH3 29 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 (8)、环烷烃加氢裂化反应 R +H+RH 2 (9)、芳烃加氢裂化反应 +H+CH2410 76. 加氢精制都有哪些特点, 加氢精制反应均是可逆反应。一般说来在高压、低温下对化学平衡有利。反应中消耗大量氢气并放热。原料油的性质不同，加氢精制的操作条件也不一样，直馏油比二次加工油缓和。反应生成物中的硫化氢(HS)、氨(NH)、水(HO)232等均易除掉。 77. 加氢精制反应器内的主要反应有哪些, 加氢精制的主要反应是除去原料油中的硫化物、氮化物、同时使烯烃和稠环芳烃饱和，这些反应是生成不含杂质的烃类，以及硫化氢和氨(HS和 NH)。23其它精制反应包括脱除氧、脱除金属和卤素。在所有这些反应中，均需消耗氢气，并且均有放热。主要的反应类型是加氢和氢解反应，氢解反应主要脱硫、脱氮、脱氧，加氢反应主要是烯烃和芳烃等不饱和烃以及含氮化合物的加氢饱和。 78. 在各种加氢精制反应中，其反应速度大小有何规律, 加氢反应总体上有如下规律(按反应速率大小排): 二烯烃饱和,脱硫,脱氧,单烯烃饱和,脱氮,芳烃饱和。 79. 柴油为什么要进行加氢精制, 二次加工柴油如催化裂化、焦化和热裂化柴油等，除了含有相当数量的硫、氮等杂质之外，还含有大量的烯烃。柴油中含有硫化物不仅会使油品燃烧性能变坏，汽缸积炭增加，机械磨损加剧和设备受到腐蚀，大气受到污染，而且还要影响油品的安定性。当硫醇含量达到6mg/100ml时，就会显著地促进胶质生成，若与二烯烃同时存在时，胶质的生成就更为严重，为避免以上不利情况出现，改 30 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 善油品的性质，加氢精制是最主要的手段。 80. 二次加工柴油与直馏柴油性质上有何差异, 相对于直馏柴油来说，二次加工柴油的十六烷值较低，烯烃、芳烃含量较多，硫氮含量也较直馏柴油高(同类原油)，储存安定性和热安定性较直馏柴油差，在进行加氢精制时，含不饱和烃较多的二次加工柴油反应放热量比直馏柴油也要多，在实际操作中，针对不同的原料油配比，要对反应器入口温度作相应的调整。 81. 影响加氢反应的主要因素有哪些, 影响加氢裂化过程的主要参数是反应压力、反应温度、空速、氢油比、原料性质和催化剂性能。 82. 反应压力对化学反应有何影响, 原料油在化学反应中的压力。一般指反应器入口压力。反应压力高，相当于提高反应氢浓度，会促进加氢反应，有利于杂质的脱除，增加精制深度，同时可减少催化剂上的积炭，保证催化剂的活性。但提高压力受设备耐压能力的限制，并且压力越高，装置能耗越高。 83. 反应温度对化学反应有何影响, 原料油在化学反应中所需要的温度称为反应温度。一般指床层平均温度。提高反应温度能加快化学反应速度，但温度过高会促进加氢裂解反应，使液收率下降，而且加快催化剂积炭的速度，造成催化剂的活性降低，所以要控制合适的反应温度。 84. 什么是空速,本装置反应器的设计空速是多少,空速的大小对操作有何影 响, 对于有催化剂参加的反应来说，原料油在催化剂上的停留时间可以用空间速度(简称空速)来表示，表示的方法有两种，一种是重量空速 -1WHSV =单位时间反应进料重量/ 催化剂总重量=小时 另一种是体积空速，也称液时空速 -1LHSV = 单位时间反应进料体积/ 催化剂总体积=小时 表示空速时必须表明是重量空速还是体积空速。 31 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 随着原料油性质和采用的催化剂活性不同，所选用的空速也不相同。空速增加意味着处理能力的增加，在不影响原料油转化深度的前提下，应尽量提高空速， -1-1达到优质多产的目的。本装置设计一反空速为 1.6h(体积空速)、二反空速1.8h体积空速)。 一般来说，在温度、压力一定的条件下，空速增加，意味着油料在催化剂上停留时间缩短，原料油转化率及加氢深度下降，产品中含硫量、含氮量及产品溴价增加。空速低，意味着油料在催化剂上停留时间延长，加氢深度加深，但空速过低不但影响处理量，也会使裂解反应加剧，催化剂积炭增加，影响催化剂寿命。 85. 什么是氢油比,本装置设计氢油比是多少,采用较大的氢油比有何利弊, 指标准状态下(273?，0.1MPa)时循环氢流量与进料量之比。 33氢油比 = 循环氢(Nm/h)/ 原料油(m/h) 本装置设计氢油比为500 :1 采用较大的氢油比有如下好处: (1)可以使反应器床层操作温度平稳。大量的循环气体可以及时地把反应热从系统带出，使反应器温度容易控制平稳。 (2)可以保持系统有足够的氢分压，使加氢反应易于进行。 (3)过剩的氢气可以起着保护催化剂表面的作用，在一定范围内，可以防止油料在催化剂表面缩合结焦。 (4)有利于原料油的汽化和降低催化剂上的液膜厚度。(?) 但是，增加工作氢量，也会带来一系列的缺点:高压管线加粗，能耗增加，系统压降增大。工作氢量进一步提高，使油品和催化剂的接触时间缩短，从而导致反应深度下降。 影响氢油比的因素: (1)进料油量波动 (2)新氢量及循环氢量波动 (3)氢气纯度波动 32 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 (4)仪表故障 86. 各主要操作参数对加氢反应的影响如何, (1)系统压力:压力高有利于加氢反应，但受到设备工作压力的限制。 (2)氢分压:氢分压升高，可抑制结焦反应，促进加氢饱和反应，降低催化剂失活速率，所以在设备和操作允许的范围内，尽可能提高氢分压。 (3)循环氢流量:其作用是保持高的氢分压和带走催化剂床层的反应热，尽可能维持高的循环氢流量将有利于加氢反应。 (4)循环氢纯度;循环氢纯度提高可保证足够的氢分压，有利于加氢反应。 (5)反应温度:温度升高可加快加氢反应速度，提高反应深度;但高温下催化剂的失活速度也会加快，特别是局部高温对催化剂的使用寿命最不利。应该根据各床层催化剂性能控制合理的温度，尽可能保证最佳的温度分布，使催化剂有最长的使用寿命。 87. 原料油性质对加氢反应的影响如何, 由于进料性质对整个加氢反应影响很大，所以在操作时应尽量保证进料符合要求，以确保催化剂能有较长的寿命。 在加氢反应中，进料中的重金属会沉积在催化剂的微孔中，引起活性区的中毒和孔隙堵塞(甚至结焦)。一般说来，进料中的铁是一种对催化剂造成麻烦的污染物，它大多是从系统带来的，不但会使催化剂失去活性，也会堵塞催化剂间的空隙而发展成过大的床层压力降，严重时甚至被迫使装置过早停工，更换催化剂(或撇头)。这种堵塞情况一般发生在精制反应器顶部的床层。为尽量避免出现此现象，需要保证进口中金属含量在操作控制指标内。除定期分析进料中的金属含量、掌握进料性质外，在流程中设立自动反冲洗进料过滤器，滤去大部分杂质，以尽量减少铁锈进入催化剂床层。 进料中的氮、硫等含量超标时，需要提高反应温度，以使产品达到要求的脱氮率、脱硫率。 88. 氢气在加氢精制反应中起什么作用, (1)在加氢反应中，氢气作为反应物参加反应。(2)大量的氢气通过反应 33 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 器，带走反应热，防止催化剂结焦，起到保护催化剂的作用。(3)大量氢气存在，使油品形成良好的分散系，和催化剂的接触更加均匀，反应更完全。(4)大量氢气存在，能维持加氢精制反应所需的氢分压。 89. 氢气纯度高低对加氢精制耗氢有何影响, 对不同的原料油和炼油加工过程，耗氢量是不一样的。循环氢纯度高则耗氢量低一些，因为循环氢纯度低，其中含有较多的甲烷、乙烷等轻组分，这些组分不能溶于生成油品中，而是有相当大部分存在于循环氢中，降低了氢气纯度，影响了产品质量，为了维持循环氢纯度，需要释放一些循环氢，并同时补充一部分新氢，在生产中循环氢纯度越高越好，在一定范围内可以提高油品反应深度。 90. 加氢精制的氢耗主要有哪几方面,何为化学耗氢, 主要有:化学反应耗氢。 排放废气耗氢。 溶解损失耗氢。 机械泄漏耗氢。 加氢精制反应中，置换脱除油品中的硫、氮、氧等杂质，烯烃饱和、芳烃饱和及生成的硫化氢、氨、水等所需的氢气为化学耗氢。化学耗氢与原料油的性质和反应温度有关。 91. 氢气纯度高低对装置操作有何影响, 系统总压不变时，氢气纯度越高，氢分压也越高，氢油比也相对增大，有利于加氢反应的进行，脱硫率与脱氮率相应增加，产品质量得到提高，同时，高纯度氢气有利于提高催化剂的抗积炭能力，延长催化剂的使用周期。 92. 氢分压对加氢反应有何影响,如何提高氢分压, 加氢反应是放热、消耗氢气和体积缩小的反应过程，提高氢分压，有利于反应化学平衡向正方向移动，从而提高加氢反应深度，防止催化剂结焦，提高产品质量，延长催化剂使用寿命。氢分压低，则作用相反。催化剂结焦、积炭的速度加大。 提高氢分压的途径(1)提高系统压力;(2)维持系统压力，加大废氢排放 34 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 量;(3)加大新氢补充量。 93. 加氢精制循环氢有什么作用, (1)保持反应器内较高氢分压 (2)促使原料雾化，把反应物流均匀分布在催化剂上 (3)作为高反应热的热载，改善反应温度分布，降低反应器床层径向温差 94. 什么是催化剂，催化剂作用的基本特征是什么, 催化剂是指能够参与并改变化学反应速度，但化学反应前后其本身性质和数量不发生变化的物质。催化剂作用的基本特征是改变反应历程，改变反应的活化能，改变反应速率常数，但不改变反应的化学平衡。 加氢裂化催化剂属于双功能催化剂，即催化剂由具有加(脱)氢功能的金属组分和具有裂化功能的酸性载体两部分组成。 95. 催化剂由哪几部分组成，有何作用, 工业催化剂大多不是单一的化合物，而是多种化合物组成的，按其在催化反应中所起的作用可分为主活性组份、助剂和载体三部分。 ?主活性组分是催化剂中起主要催化作用的组分，加氢裂化催化剂的主活性组分主要是金属，是加氢活性的主要来源; ?助剂添加到催化剂中用来提高主活性组分的催化性能，提高催化剂的选择性或热稳定性。按其作用机理分为结构性助剂和调变性助剂。 结构性助剂作用是增大比表面，提高催化剂热稳定性及主活性组分的结构稳定性。 调变性助剂作用是改变主活性组分的电子结构、表面性质或晶型结构，从而提高主活性组分的活性和选择性。加氢裂化催化剂的助剂作用是调变载体的性质，减弱金属与载体之间、主金属与助金属之间的相互作用，改善催化剂的表面结构，改善催化剂的裂化性能和耐氮性能。 ?载体是负载活性组分并具有足够的机械强度的多孔性物质。其作用是:作为担载主活性组分的骨架，增大活性比表面，改善催化剂的导热性能以及增加催化剂的抗毒性，有时载体与活性组分间发生相互作用生成固溶体和尖晶石等，改变结合形态或晶体结构，载体还可通过负载不同功能的活性组分制取多功能催化剂。 35 惠州炼油项目汽柴油加氢装置技术问答 加氢裂化催化剂的载体作用是将活性金属组份分散到载体上，不但能增加催化作用的表面，而且可以降低催化剂的成本，在很多情况下还能提高催化剂的稳定性，它是催化剂组成中一个重要部分，载体主要提供酸性，在其上发生裂解、异构化、歧化等反应，它的特性在很大程度上影响着催化剂的活性和选择性。 36