石油炼制工程复习重点

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1、石油炼制工程复习重点石油的化学组成1. 我国主要原油的主要特点大多数原油的相对密度（d204 ） 0.86，属较重原油；凝点（CP ）高，含蜡量高，庚烷沥青质含量低；含硫量较低，含氮量偏高，大部分原油N0.3%;Ni含量大大高于V含量，Ni/V10。2. 原油中的主要元素是C、H原油中除C、H夕卜，还有S、N、O 及其他微量元素（15%）。原油中主要的微量金属元素有V、Ni、Fe、 Cu、Ca 等 45 种3. 石油中的非碳氢原子称为杂原子。与国夕原油相比，我国原油 的含硫低、含氮量高。4. 馏分：是指用分馏方法把原油分成的不同沸点范围的组分。 石油中含有的馏分，为了统一称呼，一般规定：小于2

2、00弋（或180 C）的轻馏分为汽油馏分（也称为低沸点馏 分，轻油或石脑油馏分）200350C的中间馏分为煤柴油馏分（也称常压瓦斯油，AGO ）350500C的高沸点馏分为减压馏分（也称润滑油馏分或减压瓦 斯油,VGO）大于500C的馏分为减压渣油馏分（VR）;大于350C的馏分为常 压渣油或常压重油（AR）,它包含了减压渣油馏分。5. 石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃、芳烃和在分子中兼有这三 类烃结构的混合烃构成6. 石油烃类组成表示方法：1单体烃组成 2族组成 3结构族 组成7. 硫的存在形态：活性含硫化合物有元素硫、硫化氢、硫醇、 非活性含硫化学物：硫醚、噻吩、二硫化物等8. 硫的分布的总

3、趋势是，随沸点升高，硫含量增加，大部分集中在重馏分及渣油中(70%80% )9. 石油中的含氮化合物，质量分数通常集中在0.050.5%范围内， 随沸点的升高，原油中的氮含量增加， 90%以上的氮富集在胶质沥青 质中9. 石油中的氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在的。这些含 氧化合物大致有两种类型：酸性氧化物：环烷酸、脂肪酸、芳香酸、酚类等，统称石油酸中性氧化物：醛、酮、酯等，含量极少9. 渣油是原油中沸点最高、相对分子质量最大、杂原子含量最多 和结构最为复杂的部分渣油的四组分分析可以分为饱和分、芳香分、胶质、沥青质。9. 烃类混合物的蒸气压不仅取决于温度和汽化潜热，同时也取决 于其组成。1

4、0. 石油馏分的沸点表现为一定宽度的温度范围，称为沸程。 分子量相近的不同烃类之间相对密度有明显差别： 芳烃环烷烃烷烃不同烃类 K 值的大小同族的烃类K值相近，不同族的烃类K值不同；烷烃的K值最大，约为12.7，环烷烃的次之，为1112,芳香烃 的 K 值最小，为1011。所以 K 值是表征油品化学组成的重要参数，常可用以关联其他物 理性质11. 粘温性质：油品的粘度随温度变化的性质 油品的粘度随温度的变化幅度小，则称为油品的粘温性质好 粘温性质的表示法：粘度比：U50OC/U100OC;比值越小，则粘温性质越好粘度指数(VI):粘度指数越高，表示油品的粘温性质越好12. 石油轻组分的闪点低，

5、防明火。石油重组分自燃点低，防高温泄露13. 我国原油分类方法是关键馏分特性因素分类法和硫含量结合的 分类方法，按此类方法，大庆原油属于低硫石蜡基，胜利原油属于含 硫中间基原油。14. 汽油是点燃式发动机燃料，此类发动机又称汽化器式发动机。 各种汽油均以辛烷值（Octane Number, ON ）作为牌号。15. 汽油机一般是以四冲程循环工作，依次完成进气、压缩、燃烧 膨胀作功、排气这四个过程。柴油机是压燃式发动机，也是四冲程工作原理。各种柴油均 以凝点作为牌号。16. 十六烷值（Cetane Number，简称CN ）是衡量柴油在压燃 式发动机中发火性能的指标。汽油的理想组分是高度分支的异

6、构烷烃， 柴油的理想组分是带一个到两个烷基侧链的异构烷烃。石油蒸馏1. 在炼油过程中，蒸馏技术可以归纳为连续操作的闪蒸（平衡蒸 馏）、简单（间歇）蒸馏、精馏和水蒸气蒸馏（汽提）2. 精馏塔内沿塔高建立的两个梯度为：塔底至塔顶逐级下降的温 度梯度；气、液相中轻组分自塔底至塔顶逐级增大的浓度梯度。这两 个梯度的建立及接触设施的存在是精馏过程得以进行的必要条件3. 精馏的实质：气、液两相进行连续多次的平衡汽化和平衡冷凝4. 蒸馏的原理是按其组分沸点不同而达到分离目的5. 原油脱盐脱水的基本原理； 原油中的盐大部分溶于水中，所以脱水的同时，盐也被脱除。常用的脱盐脱水过程是向原油中注入部分含氯低的新鲜水

7、，以溶解原油 中的结晶盐类，并稀释原有盐水，形成新的乳状液，然后在一定温度、 压力和破乳剂及高压电场作用下，使微小的水滴，聚集成较大水滴， 因密度差别，借助重力水滴从油中沉降、分离，达到脱盐脱水的目的， 称为电化学脱盐脱水，简称电脱盐过程。6. 原油加工方案中设初馏塔的情况 原油中轻馏分多，一般轻馏分20%时，设初馏塔 原油乳化现象比较严重，脱盐、脱水都不充分时 原油的含砷量高，又要出重整原料时 适应原油性质变化需要 原油含硫量高。7. 循环回流：是从塔内某个位置抽出部分液体，经换热冷却到一 定温度后再返回塔内，物流在整个过程中处于液相，只是在塔内外循 环流动，借助于换热器取走部分剩余热量.8

8、. 原油蒸馏的流程分为： 一段蒸馏：只有一个精馏塔，仅经过一次汽化，则就是一段蒸馏 二段蒸馏：原油的蒸馏流程有两个精馏塔，经过了两次汽化，就 称为二段精馏。三段蒸馏：原油加工流程方案中就有了三个精馏塔，则称为三段 蒸馏9. 对于石油馏分分馏精确度的表示方法：用ASTM（O100）间隙 =t0H - t100L 表示10. 中段循环回流优点：使塔内汽、液相负荷分布均匀;可以更加合 理地利用回流热量11. 在过热水蒸气存在下的油的汽化可以降低汽化段的油气分压， 尽量提高减压塔的拔出率。12. 减压塔提高拔出率的关键：提高减压塔汽化段的真空度13. 减压塔和常压塔都是一个复合塔和不完全塔14. 润滑

9、油型减压塔一般有45个侧线，每个侧线均设汽提塔15. 减压塔的抽真空系统有蒸汽喷射器以及机械真空泵。16. 在安排换热流程时，原油要先与温度低的油品换热，再与温度 较高的油品换热；原油通过换热器的压降不要太大；高温位热源的油 品要进行多次换热，以充分回收热量。17. 湿式减压蒸馏为注入水蒸汽以降低油气分压，提高拔出率；不 依赖注入水蒸气以降低油气分压的减压蒸馏方式称为干式减压蒸馏。18、原油常压精馏塔的工艺特征a. 原料和产品都是复杂的混合物b. 进塔原料为一次汽化过程c. 原油常压精馏塔是复合塔和不完全精馏塔d. 恒摩尔（分子）回流的假定不成立e. 常压塔的进料汽化率至少应等于塔顶产品和侧线

10、产品的产率之 和，原油进塔要有适量的过汽化度f. 热量基本上全靠进料带入，回流比是由全塔热平衡决定的，调 节余地很小g. 常压塔中，进料段温度最高，塔顶最低第七章热加工1 .以减压馏分油为原料，生产汽油、柴油和燃料油的热裂化工 艺； 以减压渣油为原料，生产汽油、柴油、馏分油和石油焦（焦炭）的 焦炭化工艺； 以常压重油或减压渣油为原料，生产以燃料油为主的减粘裂化 工艺。2. 芳香环极为稳定，一般条件下芳环不会断裂，但在较高温度下 会进行脱氢缩合反应，生成环数较多的芳烃，直至生成焦炭。3. 在热加工过程（焦化工艺）中，反应基本上可以分成裂解与缩 合（包括叠合）两个方向4. 渣油热反应的特点（ 1

11、）渣油的热反应比单体烃更明显地表现出平行 -顺序反应的特 征；（2）渣油中不同组分的相互作用使渣油的热反应时容易生焦；除 由于渣油含有较多的胶质和沥青质外，不同族烃类之间的相互作用也 促进了生焦反应；（3）渣油在热过程中可发生相分离5. 烃类的热反应通常表现为吸热反应，6. 烃类的热裂化遵循自由基机理。7. 焦炭化过程（简称焦化）是以贫氢的重油，如减渣、裂化渣油等为 原料，在高温（500550C）下进行深度的热裂化和缩合反应的热加工过程。8. 焦化汽油和焦化柴油中不饱和烃的含量高，而且含硫、氮等非 烃类化合物也高，因此，产品的安定性很差9. 目前世界上焦化的主要形式是延迟焦化和流化焦化10.

12、延迟焦化，是指控制原料油在焦化加热炉管内的反应深度、尽 量减少炉管内的结焦，使反应主要在焦炭塔内进行11. 石油焦按其外形及性质可以分为普通焦和优质焦（针状焦）， 具体地可以分为海绵状焦、蜂窝状焦、弹丸焦和针状焦。12. 流程图（如下图）：为了使处于高温的原料油在炉管内不要发 生过多的裂化反应以致造成炉管内结焦，就要设法缩短原料油在炉管内的停留时间，采用 向炉管内注水（或水蒸气）以加快炉管内的流速。焦化分馏塔主要有两个特点：分馏塔的特点： 塔的下部是换热段，新鲜原料油与高温油气换热，同时起到洗涤 的作用，将反应油气中携带的焦沫淋洗下来；部分塔底油进行循环，为了避免塔底结焦和堵塞。加热炉出口温度

13、一般为500C,对于同一种原料，加热炉出口温 度升高，反应速度和反应深度增大，气体、汽油和柴油的产率增大， 而焦化蜡油的产率减小13. 减粘裂化是一种以渣油为原料的浅度热裂化过程 催化裂化1. 催化裂化流程包括反应-再生系统、分馏系统、吸收-稳定系统三 大系统组成。催化裂化的反应-再生系统有多种形式，如高低并列式、同轴式、等高并列 和两段提升管催化裂化等2. 烃类在固体催化剂上的反应不仅与化学过程有关，而且还与原 料分子与产物分子在催化剂上的吸附、扩散和脱附等传递过程有关3. 烷烃的催化裂化反应规律，异构烷烃的反应速度比正构烷烃快， 烷烃分解时，分子中碳链两端的碳碳键很少发生分解。因此，在催化

14、裂化产生的气体中C3、C4 多。氢转移反应是催化裂化反应所特有的反应，是造成催化裂化汽油 饱和程度高的主要原因。氢转移反应的速率较低，需要活性较高的催 化剂。由于是放热反应，低温有利于氢转移反应的发生。4. 多环芳烃的裂化反应速度很低，它们的主要反应是缩合成稠环 芳烃，最后生成焦炭，5. 裂化反应：最主要、最重要的反应，对整个反应的热力学和动 力学起决定作用，催化裂化由此得名。6. 正碳离子学说被公认为是解释催化裂化反应机理的比较好的一 种学说7. 石油馏分的催化裂化特点1）各类烃的竞争吸附和对反应的阻滞作用2）复杂的平行顺序反应8. 反应深度对各产品收率的影响如下图所示：由图可知：随反应时间

15、的延长，转化率增加，气体和焦碳产率增加，而汽油 和柴油收率是先增加后下降。9. 以渣油为催化裂化原料时会遇到以下技术困难 焦炭产率高和轻质油收率低原因:a.重油的H/C比较低，含稠环芳烃多，胶质沥青质含量高；b. 原料在反应器中只能部分汽化，有相当一部分不能汽化,以液相 吸附在催化剂上C .重金属污染催化剂。 金属污染催化剂 产品质量差安定性和腐蚀性 减压渣油的沸点高，有相当大的一部分难于汽化 催化剂孔径为0.81.0nm,渣油大分子难于进入催化剂的微孔 污染环境10. 重油催化裂化（RFCC）操作的主要技术措施（1）快速终止二次反应的技术（2）原料高度雾化技术（3）提升管反应器采用高温短停留时间操作（4）采用新型高效的旋风分离器（5）干气或气体预提升技术（6）采用小回炼比、外甩油浆操作，降低焦炭产率（7）强化再生过程。比如用带预混管的烧焦罐式再生器（8）采用金属钝化剂，抑制重金属对催化剂的污染11. 催化裂化反应总是表现为吸热反应12. 影响催化裂化反应速度的主要因素有：（1）. 催化剂活性 提高催化剂活性，反应速度提高，在其它条件不变时，