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1、石油炼制工程（二）总结（含延迟焦化、催化加氢、催化重整、润滑油基础油的生产四个部分）延迟焦化一概念题1、焦化：是以渣油为原料、在高温（500C550C）下进行深度热裂化反应的一种热加工过程。包括延迟焦化、流化焦化、灵活焦化等多种工艺过程2、焦化蜡油：一般是指350C500C的焦化馏出油，也称焦化瓦斯油（CGO）。3、渣油：是多种烃类化合物组成的极为复杂的混合物，其组分的热反应行为自然遵循各族烃类的热反应规律。4、热加工过程主要有热裂化、减粘裂化、焦炭化等。二简答题1、烃类在热（400550C）的作用下主要发生哪两类反应？答：一类是裂解反应，它是吸热反应；另一类是缩合反应，它是放热反应。至于 异
2、构化反应，则在不使用催化剂的条件下一般是很少发生的。2、在延迟焦化装置中为什么要2个焦炭塔？答：焦炭塔为周期操作，当一个塔内的焦炭聚结到一定高度时，进行切换，通过 四通阀将原料切换进另一个焦炭塔。即需要有两组（2台或4台）焦炭塔进行 轮换操作，一组焦炭塔为生焦过程；另一组为除焦过程。3、常用的焦化原料油有哪下几种？答：减压渣油，有时也可使用常压重油。 减粘裂化渣油。 溶剂脱沥青装置的脱油沥青。 热裂化焦油、催化裂化澄清油和裂解渣油。 炼厂的废渣（例如烷基化的酸溶性油、污水处理的废渣等）。 煤焦油沥青。4、简述延迟焦化装置的工艺原理流程答：原料油（减压渣油）经换热及加热炉对流管加热（图中未表示）
3、到340C350C, 进入分馏塔底部的缓冲段，与来自焦炭塔顶部的高温油气（430C440C）换 热，一方面把原料油中的轻质油蒸发出来，同时又加热了原料（约390C）及 淋洗下高温油气中夹带的焦末。原料油和循环油（混合原料）一起从分馏塔底 抽出，用热油泵送进加热炉辐射室炉管，快速升温至约500C后，分别经过 两个四通阀进入焦炭塔底部。油蒸气在塔内发生热裂化反应，重质液体则连 续发生裂化和缩合反应，最终转化为轻烃和焦炭。焦炭聚结在焦炭塔内，而 反应产生的油气自焦炭塔顶逸出，进入分馏塔，与原料油换热后，经过分馏 得到气体、粗汽油、柴油、蜡油和循环油。催化加氢一、重点概念1、催化加氢：催化加氢是在氢气
4、存在下对石油馏分进行催化加工过程的通称。2、加氢处理：指在加氢反应过程中，只有W10%的原料油分子变小的加氢技术。3、加氢裂化：指在加氢反应过程中，原料油分子中有10%以上变小的加氢技术。4、加氢精制：指在氢压和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂 质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳 烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。有时，加氢精制指轻质油品的精制 改质，而加氢 处理指重质油品的精制脱硫厶5、催化加氢技术包括加氢处理和加氢裂化两类。6、加氢精制催化剂的预硫化：目前加氢精制催化剂都是以氧化物的形式装入反 应器中，然后再在反应器将其转化为硫化物。2、加氢脱硫（H
5、DS）反应：石油馏分中的含硫化合物在催化剂和氢气的作用下，进行氢 解反应，转化为不含硫的相应烃类和呼。3、加氢脱氮（HDN）反应：石油馏分中的含氮化合物在催化剂和氢气的作用下，进行氢解反 应，转化为不含氮的相应烃类和叫4、加氢脱氧（HDO）反应：含氧化合物通过氢解反应生成相应的烃类及水。6、空速：指单位时间里通过单位催化剂的原料油的量，有两种表达形式，一种为体积空 速（LHSV）,另一种为重量空速（WHSV）。11、氢油比：单位时间里进入反应器的气体流量与原料油量的比值。12、设备漏损量：即管道或高压设备法兰连接处及循环氢压缩机运动部位等处的 漏损。13、溶解损失量：指在高压下溶于生成油中的气
6、体在生成油减压时这部分气体排 出时而造成的损失。二、重点简答题1、加氢精制的目的和优点。答：加氢精制的目的在于脱除油品中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质，同时还 使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，从而改善油品的使用性能。加氢精制的优点是，原料油的范围宽,产品灵活性大，液体产品收率高（100%（体），产品质量好。而且与其它产生废渣的化学精制方法相比还有利于保护环 境和改善工人劳动条件。因此无论是加工高硫原油还是加工低硫原油的炼厂，都 广泛采用这种方法来改善油品的质量。2、加氢过程的化学反应答：化学反应有加氢脱硫（HDS）、加氢脱氧（HDO）、加氢脱氮（HDN）、 加氢脱金属（HDM）、不饱
7、和烃的加氢饱和其特点： 各类硫化物加氢脱硫反应很强的放热反应，因而过高的反应温度对硫化物的加氢脱硫反应 是不利的。反应温度越高，反应的平衡转化率越低。在相同的反应温度下，反应压力越低， 平衡转化率越低，在相同的反应压力下，反应温度越高，平衡转化率越低。在较高的温度下, 压力的影响较显著，在低压下，温度下影响比较明显。随着含硫化合物分子中环烷环和芳香 环数目的增加，其加氢反应速率是降低的，这主要是由于空间位阻作用所致。反应活性因分 子结构和分子大小而异，各种硫化物在加氢精制反应的活性顺序如下：RSHRSSRRSR 噻酚 此类反应均是放热反应，但是有时随着反应温度的升高，总的加氢脱氮速率有一个极大
8、 值。 含氧化合物的加氢精制条件下分解很快，但是对杂环氧化物，当有较多取代基时，反应活 性较低。11、与其他石油二次加工产品比较，加氢裂化产品的特点。答；（1）加氢裂化的液体产率高；（2）加氢裂化的气体产率很低；（3）加氢裂化产品的饱和度高，烯烃极少，非烃含量也很低，故产品的安定性好。柴油的 十六烷值咼，胶质低；（4）原料中多环芳烃在进行加氢裂化反应时经选择断环后，主要集中在石脑油馏分和中间 馏分中，使石脑油馏分的芳烃潜含量较高，中间馏分中的环烷烃也保持较好的燃烧性能和较 高的热值。而尾油则因环状烃的减少，BMCI值降低，适合作为裂解制乙烯的原料；（5）加氢裂化过程异构能力很强，无论加工何种原
9、料，产品中的异构烃都较多。（6）通过催化剂和工艺的改变可大幅度调整加氢裂化产品的产率分布。3、馏分越重，加氢脱氮越困难的原因？答：馏分越重，含氮量越多；馏分越重，其氮化物的分子结构就越复杂, 空间位阻效应越强，环化合物也增多。4、加氢裂化中的循环氢的作用有那些？答：提供反应所需氢气；抑制生焦，保护催化剂；起热载体作用，带走 反应过程放出的热量，维持反应床层温度；起稀释作用，使原料沿反应床层分 布均匀。5、加氢裂化过程的化学反应：答：反应包括烷烃与烯烃的加氢裂化反应（C+离子原理）、环烷烃的加氢裂 化反应、芳烃的加氢裂化反应。6、加氢精制催化剂（具有加氢和裂化两种功能）的预硫化的原因？答：活性金
10、属组分的氧化物并不具有加氢活性，只有以硫化物状态存在时才 具有较高的活性，但是这些金属的硫化物在运输过程中容易氧化，所有催化 剂要预硫化。7、催化剂失活的原因？答： 重质原料中的重金属元素会沉积在催化剂上，堵塞其微孔，促使加氢精制 催化剂永久性失活； 加氢精制催化剂在运转过程中产生的积炭，积炭占有活性中心，使其暂时 失活； 水蒸气占有微孔中心，让催化剂活性降低。8、三种加氢工艺流程对比？答： 一段流程航煤收率高而汽油收率低；流程结构和投资以一段流程为最优。 串联流程生产较灵活，但航煤收率偏低。 二段流程生产灵活性最大，航煤收率高。 一段流程对原料要求较高；二段流程、串联流程对原料要求不高，可处
11、理 咼比重、咼干点、咼硫、咼残炭、咼氮的原料油。总之，一段加氢裂化流程较简单，航煤收率高，但汽油收率较低，操作不够 灵活，只能处理较好的原料油；串联流程操作较灵活，可最大限度地生产汽油、 航煤和柴油，但航煤收率偏低；两段流程操作最灵活，可处理高比重、高干点、 高硫、高残炭及高氮的原料，汽油、煤油、柴油收率较高，但流程较复杂，操作 费用较高。9、三种加氢工艺对比？（1）单段加氢裂化工艺：一个反应器，一段加氢裂化的目的是生产中间馏分，对催化剂的 要求是具备较高的加氢、脱硫、脱氮活性，在一定场合也要求具备一定的异构化活性。特点：催化剂的裂化性能较低；中馏分选择性好且产品分布稳定；流程简单，设备投资
12、少且操作容易；床层反应温度较高，末期气相产率较高；原料适用性差，其干点与含N量不 能过高；运转周期相对较短。优点：流程简单，设备投资少。（2）两段加氢裂化工艺：两个反应器，分别装不同性能催化剂，第一个主要进行加氢精制， 第二个主要进行加氢裂化。与单段、但段串联工艺比较有以下特点：气体产率低，液体产率高；产品质量好，芳烃含量 非常低；氢耗较低；产品方案灵活；原料适应性强，可加工更重质、更劣质原料。优点：对原料适应性强，可加工各种原料；产品灵活性大。(3) 单段串联加氢裂化：第一反应器装入脱硫脱氮活性好的催化剂；第二个反应器装入分 子筛加氢裂化催化剂。与单段工艺比较具有以下特点：产品方案灵活，仅通
13、过改变操作方式及工艺条件或者更 换催化剂，可以根据市场需求对产品结构在相当大范围内进行调节；原料适用性强，可以加 工更重的原料；可以在相对较短的温度操作，降低干气的产率，因而热裂化被有效抑制，可 大大降低干气产率。三种流程比较： 一段流程航煤收率高而汽油收率低；流程结构和投资以一段流程为最优。 串联流程生产较灵活，但航煤收率偏低。 二段流程生产灵活性最大，航煤收率高。 一段流程对原料要求较高；二段流程、串联流程对原料要求不高，可处理高比重、高干点、 咼硫、咼残炭、咼氮的原料油。总之，一段加氢裂化流程较简单，航煤收率高，但汽油收率较低，操作不够灵活，只能处 理较好的原料油；串联流程操作较灵活，可
14、最大限度地生产汽油、航煤和柴油，但航煤收率 偏低；两段流程操作最灵活，可处理高比重、高干点、高硫、高残炭及高氮的原料，汽油、 煤油、柴油收率较高，但流程较复杂，操作费用较高。9、加氢裂化釆用不同加氢工艺的原因？答：工艺类型和流程的选择与原料性质、产品要求和催化剂等因素有关。加氢裂化的原料可为轻质馏分、中间馏分、减压馏分减压渣油等，不同的原 料有不同的性质，必须以其性质来选择工艺，况且一般的产品要求都不同，催化 剂的要求也不同，故其要求要选择适当的工艺来生产，达到效率的最大化。10、为什么石脑油加氢精制一般都釆用两段加氢精制工艺过程？答：石油二次热加工中的焦化石脑油馏分质量较差，一般含有20%左
15、右的二 烯烃，总烯烃含量可高达40%，同时还含有大量的硫、氮化合物，所以一般都采 用两段加氢精制工艺过程。第一段在低温下加氢，饱和易结焦的二烯烃；二段再 采用较苛刻的操作条件，进行脱硫、脱氮和烯烃饱和。焦化石脑油采用一段法是 可以生产优质石脑油的。但是由于烯烃含量高，床层温升很大，可达125C。如 此大的温升不仅不好操作，而且会缩短催化剂使用周期。在两段加氢精中，适当降低第一反应器入口温度，使部分烯烃饱和转移到第 二反应器来进行反应，总温升合理的分配在两个反应器的床层中，既易操作，又 有利于延长催化剂使用周期，因此焦化石脑油制取合格的乙烯裂解料，应采用两 段加氢精制为宜。5、加氢精制的影响因素？答：反应压力，由于加氢是体积缩小的反应，从热力学的角度而言，提高压 力对化学平衡是有利的，同时在高压下，催化剂表面的上反应物和氢气浓度都增 大，其反应速度也随之加快。 反应温度，加氢是强放热反应，所以从化学平衡的角度来看，过高的反 应温度对反应是不利的，同时过高的反应温度还会由于裂化反应加剧而降低液体 收率以及催化剂因积炭而过快失活。 空速，降低空速可以使反应物与催化剂的接触时间延长、精制深度加深、 有利于提高
