100万吨焦化技术问答

100万吨/年延迟焦化技术问答 镇海炼化股份有限公司炼油二部 2004年7月 目 录 第1篇 基础知识篇 1 第2篇 延迟焦化篇 14 第3篇 分馏篇 29 第4篇 吸收部分 45 第5篇 水力除焦篇 51 第6篇 静设备篇 56 第7篇 动设备篇 79 第8篇 自控仪篇 134 第9篇 质量篇 150 第10篇 安全、环保篇 155 TC 第一篇　基础知识篇 第1题 天然石油是什么？ 答：天然石油又称原油。从外观看，它是从淡黄色、暗绿、暗褐到黑色的流动或半流动的粘稠液体；从元素组成看，它是由极其众多的化合物组成的一种复杂混合物, 其中炭元素和氢元素占95%～99%以上。 第2题 从化学组成看，原油由哪些元素组成？ 答：原油主要由碳（C）、氢（H）两大元素组成，成为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%；其次是由硫（S）、氮（N）、氧（O）所形成的含硫、含氮、含氧化合物，及胶状沥青状物质；它们构成为非烃化合物，硫、氮、氧合计占1～4%；再就是微量的重金属元素，如钒V、镍Ni、钠Na、铜Cu、铁Fe、铅Pb……，其含量只有PPm级，以及微量的非金属元素，如砷As、磷P、氯Cl……，其含量只有 PPm级或PPb级。 第3题 石油馏份中烃类分布有何规律？ 答：汽油馏份（低于200℃）中含有C5～C11的正构烷烃及异构烷烃，单环环烷烃及单环芳香烃； 煤、柴油馏份（200-350℃）中，含有C11～C20的正构烷烃及异构烷烃，单环环烷烃及双环、三环环烷烃，以及单环、双环和三环芳香烃； 蜡油馏份（350-520℃）中，含有C20～C36左右的正构烷烃及异构烷烃，单环、双环及三环以上的环烷烃和芳香烃。 第4题 原油中硫以什么形态存在？ 答：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，大部分均集中在重馏份和渣油中，硫在原油中的存在形态已经确定的有：元素硫、硫化氢、硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、环硫醚、二硫化物（RSSR'）、噻吩及其同系物。 硫醚是石油中含量很大的硫化物。硫醚是中性液体，对金属没有腐蚀作用，但是在高温下会分解成活性硫化物。 二硫化物在石油馏份中含量较少，而且多集中在高沸点馏份中。二硫化物也是中性，不与金属作用，但它的热安定性较差，受热后可分解出活性硫化物。 噻吩及其同系物的稳定性较高，是石油中的主要一类含硫化合物。 第5题 原油中氧及其馏分以什么形态存在？ 答：原油中的氧大部集中在胶状、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，以环烷酸为最重要，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。 第6题 原油中氮以什么形态存在？石油是由哪些主要烃类组成？石油中非烃化合物有哪些？ 答：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。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 （HClO4）在醋酸溶液中滴定的氮化物。非碱性氮化物则不能。 主要是同烷烃、环烷烃、芳香烃组成，一般不含烯烃。 石油中非烃化合物含量并不多，主要是硫、氧、氮等元素和碳、氢元素形成的有机化合物，约占石油的10～20%。其中有含氧化合物、含硫化合物、含氮化合物及胶质沥青等。 第7题 什么是油品的比重和密度？有何意义？ 答：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 3 。 液体油品的比重以其密度与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℃时的重量之比作为油品的比重。 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成20℃的标准比重。 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。 第8题 什么是油品的蒸汽压？有何意义？ 答：在某一温度下，液体与在它液面上的蒸汽呈平衡状态时，由此蒸汽而产生的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压，单位为毫米汞柱（mmHg)。 通常用雷德饱和蒸汽压来表明汽油蒸发能力的大小和形成气阻的可能性以及损失轻质组分的倾向，作为汽油规格中的主要质量指标，蒸汽压愈高，表明油品越容易汽化蒸发损失，在发动机的输油管道中愈易气阻。 第9题 什么是油品的粘度？有何意义？环烷烃含量对油品粘度有何影响？ 答；当液体受外力而作层流动时，在液体分子间存在内摩擦阻力，因而产生一定的粘滞性，分子间的内摩擦阻力越大，则粘度也越大。 油品的粘度是指油品在层流状态下反映油品流动性能的指标，常用表示方法有： 动力粘度μ－－内摩擦系数，单位是达因·秒/厘米 2 常称“泊”，但在实际应用中，常用1/100泊为单位，称“厘泊”。 运动粘度γ－－为动力粘度与同温度压力的密度之比，单位是厘米 2/秒，称“沲”，沲的1/100称为“厘沲”。 在石油商品规格中还采用各种条件粘度，如恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度等。它们都是用特定仪器，在规定条件下测定。 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。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我们就说它的粘温性能好。特别要说明的是，油品混合物的粘度是没有可加性的。 环烷烃含量对油品粘度影响较大，一般含环烷烃多，油品粘度就大。 第10题 什么是油品的馏程？有何意义？ 答：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，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。 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。 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%点馏出温度的高低将影响发动机的起动性能，过高冷车不易起动，过低易形成“气阻”中断油路（特别是夏季）。50%点馏出温度的高低将影响发动机的加速性能。90%点和干点馏出温度表示油品不易蒸发和不完全燃烧的重质馏分含量多少。 第11题：什么是初馏点？ 答：当油品在恩氏蒸馏设备进行加热蒸馏时，馏出第一滴液时的汽相温度（HK） 第12题：什么是干点？ 答：当蒸馏到（恩氏蒸馏中进行）油品剩最后一滴液体时的最高温度（KK）。 第13题 什么是油品的闪点，有何意义？ 答：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，着火的危险性很大。 第14题　什么是油品的燃点？ 答：在规定试验条件下，油品蒸汽和空气混合物在接近火焰时着火并持续燃烧至少5秒钟所须之最低温度，以℃表示。 第15题　什么是油品的自燃点？ 答：在规定试验条件下，当油品在没有火焰时而自行着火的最低温度。 第16题：什么是凝点？ 答：油品被冷却至某一温度时，其会产生混浊现象，这一温度称为凝点。 第17题：什么是实际胶质，它对油品质量有何影响？ 答：实际胶质是指100毫升油品在规定条件下，蒸发后残留的胶状物质的毫升数。 实际胶质用以测定汽油、煤油和柴油在发动机中产生胶质的倾向，也是表示安定性好坏的一项指标。 第18题　表明油品易燃易爆性的特征指标有哪些？ 答：石油产品（包括原油本身）都是易燃易爆物，它们这些特性往往以闪点、燃点、自燃点、爆炸极限来衡量，它们对油品生产、贮运及使用过程中的安全有着密切的关系。 第19题　什么叫泡点？什么叫露点？ 答：泡点温度是在恒压条件下加热液体混合物，当液体混合物开始汽化出现第一个汽泡的温度。 　　泡点压力是在恒温条件下逐步降低系统压力，当液体混合物开始出现汽化第一个汽泡的压力。 　　露点温度是在恒压条件下冷却气体混合物，当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴的温度。 　　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的压力。 第20题　反映油品热性质的物理量有哪些？ 答：反映油品热性质的物理量主要是指热焓、比热、汽化潜热。 第21题　什么叫热焓？它与油品的哪些因素有关？ 答：油品的热焓是指１公斤油品在基准状态（１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。 第22题　什么叫比热？ 答：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。 　　 第23题　什么叫汽化潜热？ 答：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汽态所需的热量，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。 第24题　什么是油品的酸值和酸度？有何意义？ 答：中和１克油品所需的氢氧化钾（KOH）毫克数，称为单位是mg·KOH/g。 　 中和100毫升油品所需的氢氧化钾（KOH）毫克数，称为酸度，单位是 mg·KOH/100ml。 　　酸值和酸度分别表示原油和油品中所含有机酸的总量。油品中的有机酸主要是环烷酸和酚等酸性化合物，在有水份存在的情况下，对金属设备的腐蚀更为严重。 第25题　什么叫抗爆性？什么叫MON、RON和抗爆指数？ 答：发动机燃料在汽缸燃烧时，发生剧烈震动，敲击声和输出功率下降的现象，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重要指标之一。汽油的抗爆性以辛烷值表示，轻柴油的抗爆性以十六烷值或柴油指数表示。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。 汽油的抗爆性用辛烷值表示。评定辛烷值的方法有马达法和研究法两种，评定用的发动机转速分别为900转/分和600转/分。马达法辛烷值（MON）表示高转速时汽油的抗爆性，研究法辛烷值（RON）表示低转速时汽油的抗爆性。上述两种辛烷值都不能全面地反映车辆运行中燃料的抗爆性能，因此提出了计算车辆运行中抗爆性能的经验关系通式： 抗爆指数=K1.RON+K2.MON+K3。K1、K2、K3为系数，对不同类型的车辆是不同的，这与发动机的运转特性和运转条件有关，它们都是能过典型的道路试验来确定的。一般简化式，采用总车辆数的平均抗爆性能。通常，K1=0.5,K2=0.5,K3=0,即抗爆指数（RON+MON）/2。 第26题　什么叫辛烷值？ 答：汽油抗爆性的表示单位。在数值上，等于规定条件下与试样抗爆性相同的标准燃料（异辛烷、正庚烷混合物）中所含异辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）的体积百分数。例如，某汽油的抗爆性，在专用辛烷值试验机中测定时，与74%异辛烷和26%正庚烷的标准燃料的抗爆性相同，则该汽油的辛烷值等于74。目前测定辛烷值的方法有许多种。可分实验室法和道路法两大类。 第27题　什么叫十六烷值？ 答：评定柴油着火性能的一种指标。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际值，当试样的着火性能和在同一条件下用来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，燃烧性能和低温起动性也越好，但沸点凝点将升高。 第28题　柴油的牌号用什么表示？轻柴油有哪几种牌号？ 答：柴油的牌号用凝固点来表示。凝固点0℃就是0号柴油，轻柴油牌号有10号，0号，－10号，－20号，－35号。 第29题　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，产生一种胶质物质。 第30题　什么叫凝固点？ 答：凝固点用以表示柴油的牌号，如0号轻柴油的凝固点要求不高于0℃，它是柴油产品的重要指标，表示油品在低温下的流动性能。 第31题　什么叫“相”？ 答：所谓“相”，就量指系统（体系）中的物质具有相同物理和化学性质完全均匀的部分。呈汽态的相称汽相，呈液态的相称液相。 第32题　什么叫“相平衡”？ 答：所谓“相平衡”，就是指体系的性质不随时间的变化而发生变化。在这种状态下，液相表面分子不断逸出进入汽相和汽相分子不断进入液相的分子数是相等的，是动态的，所以这种状态的保持也是相对的、暂时的、有条件的。一旦条件变化，平衡状态也将打破。从理论上讲真正的平衡状态是达不到的，除非传质面积无限大、传质时间有所变化，认为稳定时，就认为是达到了平衡。 第33题 什么叫回流比？回流比的大小对塔的操作有何影响？ 答：塔顶回流量与塔顶产品量之比称为回流比。一般情况下，回流比越大，则分馏效果越好，但也应有一定适度，回流比过大，势必造成塔顶液相超负荷，严重时引起塔顶雾沫夹带，或塔盘漏液，塔顶产品收率大大减少，侧线产品变轻。 第34题　什么是蒸馏？ 答：蒸馏是将一种混合物反复地使用加热汽化和去热冷凝相结合的手段使其部分或完全分离的过程。它是利用液体混合物中各组分沸点和蒸汽压（即相对挥发度）的不同，在精馏塔内，轻组分不断汽化上升的提浓，重组发不断冷凝下降提浓，相互间不断地进行传热传质，在塔顶得到纯度较高的轻组分产物，在塔底得到纯度较高的重组分产物。它是实现分离目的的一种最基本也是最重要手段。 第35题　什么是实沸点蒸馏？ 答：实沸点蒸馏是一种间歇精馏过程，塔釜加入油样加热汽化，上部冷凝器提供回流，塔内装有填料供汽、液相接触进行传热、传质，塔顶按沸点高低依次切割出轻、重不同的馏分。实沸点蒸馏主要用于原油评价试验。 第36题　什么是恩氏蒸馏？ 答：恩氏蒸馏也叫微分蒸馏。油样放在标准的蒸馏烧瓶中，严格控制加热速度、蒸发出来的油汽经专门的冷凝器冷凝后在量筒中收集，以确定不同馏出体积所对应的馏出温度。恩氏蒸馏的试验简单、速度快，主要用于石油产品质量的考核及控制上。 第37题　什么是平衡汽化？ 答：平衡汽化也称一次汽化、在加热过程中油品紧密接触处于相平衡状态，加热终了使汽、液相分离。如加热炉出口、以及应用“塔板理论” 概念进行精馏过程设计的理论塔板，都可以视为平衡汽化过程。在石油蒸馏过程设计时还用它来求取进料段、抽出侧线以及塔顶的温差。 第38题　塔顶回流起什么作用？ 答：塔顶回流在于建立起精馏的必要条件和维持全塔的热平衡，也就是说它实际上起着两个作用：一是提供了精馏段从塔顶到进料口的每一块塔板上的液相回流，与逐板上升的汽相接触，创造了汽液两相之间传热传质的条件；二是取走了塔内过剩热量，维持了塔内各点的热平衡。 第39题　一个完整的精馏塔应具备什么特征？ 答：一个完整的精馏塔应由精馏段、提馏段、进料段三个部分构成。原料从进料段进入塔内，塔顶引出汽相的高纯度轻质产品，塔底流出液相的高纯度重质产品，由塔顶冷凝器冷凝高纯度轻质汽相产品提供塔的液相回流，由塔底重沸器加热高纯度重质液相产品提供塔的汽相回流。 第40题　精馏塔的进料状态有几种？ 答：通常用汽化率e来表示进料的热状况，当e<0时，称过冷液体进料；e=0时，称饱和液相进料；01时，称过热蒸汽进料。 第41题：分馏塔的精馏原理是什么？ 答：分馏塔进料中的各组分存在不同的挥发度，在分馏塔温度差和塔盘间浓度差存在的条件下，组分通过塔盘的汽液相多次接触，多次传质传热，轻组分优先汽化，重组分优先冷凝，从而在塔顶塔底分别出轻组分和重组分，这就是分馏塔的精馏原理。 第42题　蒸馏分离过程的必要条件有哪些？ 答：（1）要有温度差，即在每一块分离塔盘上气相温度高于液相温度； 　 （2）要有浓度差，即在每一块分离塔盘上液相中低沸点组分的浓度高于气相成平衡后的浓度，气相中高沸点组分的浓度高于其与液相成平衡后的浓度。 　 （3）具有气液两相充分接触的传热、传质场所。 　 （4）有顶部冷凝器和底部再沸器所造成的气相回流和液相回流。 第43题　传热的基本方式与特征是什么？ 答：传热的基本方式有热传导、对流、辐射三种。 　　热传导的特征：物体中温度较高部分的分子因振动而与相邻的分子碰撞，并将能量的一部分传给后者，这样，热量就从物体的一部分传到另一部分叫热传导，物体的分子不发生相对位移。 　　对流传热的特征：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对流传导。在对流传导中，亦伴随流体质点的热传导，但主要是由于流体质点位置的变动。 　　辐射的特征：是一种以电磁波形式传播能量的现象。物体在放热时，热能变为辐射能，以电磁波的形式发射而有空间传播，当遇到另个物体时，则部分或者全部地被吸收，又重新转变为热能。 第44题　传热系数的物理意义是什么？ 答：传热系数Ｋ的物理意义指流体在单位面积和单位时间内，温度每变化一度所传递的热量，即K=q/F△tm　 式中：q ---传热速率，千卡/小时； 　　　　　F ---传热面积，m2 △tm ---平均温差，℃ 第45题 影响换热器效果的主要因素有哪些？对于给定的换热器怎样提高传热效率？ 答：有传热速率方程式Q=KA△tm可知，影响传热效果的主要因素有传热K、传热面积A和平均温差△tm。 对于给定的换热器，由于传热面积A是一定的，因此，只有提高传热平均温差和传热系数才能提高传热效果。 （1） 由于逆流平均温差较大，因此采用逆流操作有助于提高传热效率； （2） 流体流过时，流速大，对流传热系数大，使传热系数增加； （3） 降低结垢厚度。 第46题　什么是稳定传热？ 答：在传热过程中若参与传热的两种流体在各部分的温度不随时间变化的情况下的传热，在正常的连续生产中，各换热器的传热都是稳定传热。 第47题　流体在管内有哪几种基本流动形态？如何判定？ 答：流体在管内流动一般分为层流和湍流两大类型，介于两者之间称为过渡流，它是一种由层流过渡到湍流的一种过渡暂存的状态。 　　通过雷诺试验可知当雷诺系数Re<2000时流动状态为层流，Re>=4000 时流动状态为湍流。因此把2000作为Re的下临界值，4000作为Re的上临界值，Re数表示流体所处的状态。 第48题 什么叫水蒸汽的汽化、蒸发、沸腾、凝结？ 答：（1）汽化：由液体转为蒸汽的过程，称为汽化。 （2）蒸发：在液体表面进行的汽化过程，称为蒸发。 （3）沸腾：当向液体传入热量时，液体的温度升高，同时蒸发的强度增大。在一定的温度下，汽化开始在液体的全部质量中发生，此温度随液体的性质和作用在液体上的压力而定。这种液体内部发生汽泡的剧烈汽化过程称为沸腾。 （4）凝结：从蒸汽放出热量，蒸汽转变为液体的过程，叫凝结过程。凝结是汽化的逆过程，在一定的压力下，在一定温度时发生。凝结生成的液体称为凝结液。 第49题 什么是饱和蒸汽? 答：在单位时间内逸出液面与回到液体的分子数相等。蒸汽与液体的数量保持不变，汽、液两态达到平衡，这种状态称饱和状态。这时蒸汽和液体的压力称为饱和压力，而它们的温度为饱和温度，对应一定的饱和压力有一定的饱和温度。饱和蒸汽是蒸汽与液体处于平衡状态时蒸汽。 第50题 什么是过热蒸汽? 答：蒸汽的温度高于其压力所对应的饱和温度时，此蒸汽称过热蒸汽。过热蒸汽的温度与压力所对应的饱和温度之差称为“过热度”。过热蒸汽的过热度越高，它越接近气体，同气体一样，过热蒸汽的状态由两个独立参数(如温度和压力)确定，汽轮机的工质为过热蒸汽。 第51题 含硫化合物对石油加工及产品质量有哪些影响？ 答（1）严重腐蚀设备。 （2）在加工过程中生成H2S及低分子硫醇等有毒气体造成有碍人体健康的空气污染。 （3）汽油中有含硫化合物，会降低汽油的感铅性及安定性，使燃料性质变坏。 （4）在气体和多种石油馏分的催化加工时，造成催化剂中毒。 第52题 含氮化合物对油品有何影响？ 氮化物在石油中含量虽少，但对石油加工及产品使用都有一定的影响。氮代物能使催化剂中毒，在油品贮存中，会因氮化物与空气接触氧化生胶而使油品颜色变深，气味变臭，并降低油品安定性，影响油品的正常使用。 第53题 液化汽中最重要组分是什么？ C3、C4。 第54题 什么是干气、富气、贫气？ 通常将石油气体按其中碳三、碳四以上的重质气体含量多少分为三类： （1）凡碳三、碳四以上的重质气体含量150克∕米3以上的油气称为富气。 （2）含量在50克∕米3以下称为干气。 （3）含量在50～150克∕米3称为贫气。 第55题 什么叫轻关键组分？什么叫重关键组分？ 在分离过程中起关键作用的组分称为关键组分。因为要反映出一个分离过程，所以关键组分必定是两个。 有些组分，它们全部或大部分进入塔顶产品中。换句话说，它们在塔顶的回收率高于在塔底的回收率，这些组分中最重的一个就是轻关键部分。反过来，全部或大部分进入塔底产物的组分，也即在塔底的回收率高于塔顶的回收率的组分中，最轻的一个是重关键组分. 第56题 按原油的含硫量可把原油分为哪几类？ 可分为低含硫原油（含硫<0.5%）、含硫原油（含硫0.5～2.0%）、高含硫原油（ 含硫>2.0%） 第57题 渣油主要由哪些元素组成？其烃类按结构不同分几种？ 主要由碳氢两种元素组成，此外还有少量氧氮硫等元素，其烃类分为烷烃、环烷烃、芳烃三种。 第58题 瓦斯主要有那些成分组成？ 瓦斯主要由甲烷和乙烷，还有氢气、乙烯、丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷、丁烯、异丁烯、反丁烯-2、顺丁烯-2等。 第59题 什么是油品的酸值和酸度？有何意义？ 中和1克油品中的酸所需的氢氧化钾（KOH）毫克数，称为酸值，单位是mg.KOH/100ml。酸值和酸度分别表示原油和油品中所含的有机酸的总量，油品中的有机酸主要是环烷酸和酚等酸性化合物，在有水份存在的情况下，对金属设备的腐蚀更为严重。 第60题 沸点、闪点、自燃点之间的关系是什么？ 油品沸点愈低，则闪点愈低；自燃点愈高，则闪点愈高、自燃点愈低。 第61题 轻柴油中各种烃类的十六烷值规律是怎样的？ （1）正构烷的十六烷值在各族烃中最高，并随链长的增长而增加。 （2）异构烷的十六烷值比正构烷低，链的分支越多，其十六烷值越低。 （3）正构烯烃的十六烷值仅略次于正构烷，支链的影响与烷烃尖似。 （4）无侧链的环烷烃的十六值低于正构烷和正构烯；无侧链的芳烃，尤其是稠环芳烃，其十六烷值在各族烃中最低。 环烷和芳烃带有长侧链时可以提高其十六烷值，当侧链有分支时，其十六烷值相应降低一些。 第62题 轻柴油的使用性能包括哪些？ 轻柴油的使用性能包括如下方面： （1）具有良好的雾化性能、蒸发性能和燃烧性能； （2）具有良好的燃料供给性能； （3）对机件没有腐蚀和磨损作用； （4）良好的储存安定性和热安定性。 第63题 原料中的什么组分使汽油辛烷值增加？ 原料中的环烷烃和芳烃能使汽油辛烷值增加。 第64题 汽油的初馏点和10%馏出温度说明了什么？ 汽油的初馏点和10%馏出温度，说明了汽油在发动机中的启动性能。如10%馏出温度过高，在冬季严寒地区使用这种汽油时，汽车启动就有困难。 第65题 汽油的50%馏出温度说明了什么？ 汽油的50%馏出温度说明了汽油在发动机中的加速性能。若这一馏出温度过高，当发动机由低速骤然变为高速而需要加大油门增加进油量时，燃料就会来不及完全气化，使燃烧不完全，甚至燃烧不起来，发动机就不能发出需要的功率。50%点温度对发动机的启动，预热也有较大的影响。 第66题 汽油的90%馏出温度和干点说明了什么？ 90%馏出温度和干点说明了汽油在发动机中蒸发完全的程度。这个温度过高，说明重质成分过多，其结果是降低发动机的功率和经济性。 第67题 为什么要规定柴油的350℃馏出量？ 馏分组成较轻的燃料的蒸发速度快，这对于高速柴油机是有利的。馏分较重的燃料因喷入燃烧室后，未能很快气化和形成可燃混合物，因而燃烧将在膨胀行程中继续进行。而且未蒸发的油滴还会裂解产生一部分气体烃和难于燃烧的炭粒，使积炭量和燃料消耗量增加，经济性降低。因此，从改善起动性能考虑，以使用馏分组成较轻的燃料为宜。但是，馏分组成太轻也是有害的，因为在自燃开始的瞬间，如果所有喷出的燃料都同时燃烧，结果使燃烧第二阶段—急燃期的压力增长率过大，容易引起发动机爆震，所以燃料的着火落后期过长及使用过轻的燃料都将容易引起爆震。各种柴油机的馏分组成是根据柴油机的转速和使用条件决定的。我国统一标准规定，轻柴油（适用于1000转/分以上的高速柴油机）的馏程为：300℃ 馏出量不小于50%，350℃馏出量不小于85～95%。 第68题 汽油中各种烃类辛烷值大小地规律是怎样的？ 对同一族烃类来说，分子量愈小，或者说其沸点愈低，则辛烷值愈高；则分子量大小相近地同族烃类，支化度越高、分子结构越紧凑，则辛烷值越高。 对不同族烃类来说，它们各自的辛烷值大致按芳烃、环烷、烯烃及环烷烃的顺序递减。 烃族组成及单体结构与辛烷值的具体关系如下： （1）链烷烃 ①直链烷随碳数增加、辛烷值快速降低，例如正丁烷MON=89.6，RON=93.8，而正辛烷的MON及RON均为零。 ②支链烷烃的支化度愈高，则辛烷值愈高。例如同为八碳烷烃，i…C08的辛烷值为负值，2-甲基庚烷MON=23.1，RON=20.7；2，3-二甲基乙烷MON=78.9，MON=71.3；2，3，4-三甲基戊烷MON=RON=100。 ③对于同样支化度的链烷则支链愈接近分子的中心，即分子越紧凑辛烷值愈高。例如，2-甲基庚烷MON=23.1，RON=20.7；3-甲基庚烷MON=35.0， RON=26.8，3-乙基已烷MON=52.4，RON=33.5。 （2）烯烃 同样随着碳数的增加，直链烯的辛烷值下降，随支化度提高而增加。对于支化度及碳数相同的分子，双链越接近分子的中心，辛烷值愈高。例如1-庚烯MON=50.7，RON=54.5，而3-庚烯（反）MON=79.3，RON=89.8。 （3）环烷 ①随着环数增大辛烷值减少。 除环丙烷外，辛烷值随环上侧链增长而降低，如甲基环已烷MON=71.1，RON=74.8，乙基环已烷MON=40.8，RON=45.6。 ②在侧链上导入支链可以改善辛烷值，取代基愈不对称愈密集辛烷值愈高，如1，1-二甲基环戊烷MON=89.3，RON=92.3，1，3二甲基环戊烷（顺）MON=73.1，RON=79.2。 （4）芳烃 在汽油沸程范围内的芳烃值都很高，研究法辛烷值都在100以上，马达法辛烷值都在90以上，但在苯环上导入直链将使辛烷值降低。直链越长，降低越多。如甲苯，MON=100.3，RON=105.8；正丁基苯MON=94.5，RON=100.4。对于二取代烃，则按下述顺序降低：1.3>1，4>1.2；对三取代芳烃，对称性越好，辛烷值越高，如1，3，5-三甲苯MON=106，1，2，3-三甲苯MON=100.06。 第69题 汽油蒸汽压对辛烷值有什么影响？ 汽油中丁烷含量直接影响汽油的蒸汽压。汽油的MON及RON 均随着蒸汽压的升高而增加，其中RON增加的幅度更为显著。丁烷不仅本身具有高的RON和MON，而且有高的调和辛烷值。汽油蒸汽压每增加10千帕，RON可增加0.9。 第70题 降低沸点有何方法？ （1）降低系统压力。 （2）系统压力不变，降低油气分压。 第71题 什么叫化学平衡？ 在可逆的化学反应中，存在着反应物向生成物转化的正反应，也存在着生成物向反应物方向转化的逆反应，当两者的速度相等时，反应物和生成物的浓度就达到一种动态平衡，这种平衡就叫化学平衡。 第72题 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过程。因为传质过程是借助于分子的扩散运动，使分子从一相扩散到另一相故又叫扩散过程。两相间传质过程的进行，其极限要达到相间的传质平衡为止，但相间的平衡只有经过长时间的接触后才能建立，而因为实际生产中相间的接触时间一般是有限的，故在塔内不能达到平衡状态。 第73题 什么叫过热汽体、过冷液体？ 汽体的温度如果高于其露点称过热汽体。液体的温度如果低于其泡点称过冷液体。 第74题 什么是层流？什么是湍流？ 流体在管道中流动时其状态可分为层流：流体质点始终沿着与管轴平行的方向成层的流动 湍流：流体质点除沿着管轴向前流动外，还由于流速大小和流动方向随时发生变化，作不规则的径向运动，使质点互相碰撞发生旋涡，这种流体状态称湍流。 第75题 什么是反应物？什么是生成物？什么是吸热反应？什么是放热反应？ 在化学反应中，参与化学反应的物质称反应物； 在化学反应中，最终生成的物质称为生成物； 放出热能的化学反应称放热反应； 在环境中吸收热能的反应称吸热反应。 第76题 什么叫燃料效率？燃料高热值和低热值？ 燃料效率是总吸热量与燃料净发热量之比，用“百分比”表示。燃料的高热值是指每公斤燃料完全燃烧后所生成的水已冷凝为液态时计算出的热值。 燃料的低热值是指每公斤燃料完全燃烧后生成的水为汽态时计算出的热值。 第77题 燃烧的化学反应式有哪些？ 碳的燃烧：C+O2→CO2 2C+O2→2CO 氢的燃烧：2H2+O2→2H2O 燃料中硫也能燃烧：S+O2→SO2 第78题 从加热炉的烟囱排出的烟道气有哪些组成？为什么还有大量的氮和氧？ 烟道气的组成有二氧化碳、水蒸气、二氧化硫、氧、氮以及在燃烧不完全时的一氧化碳和氢。大量的氮和氧：氮是由燃烧所需的空气带进去的，它不参加反应，氧是过剩空气带进去的。 第79题 燃烧的过程是什么？ 燃料的燃烧都是燃料中的碳和氢与空气中氧反应，产生二氧化碳和水并放出热量的过程。 第80题 燃烧的三要素是什么？ 一定的温度、空气（氧气）、可燃物。 第81题 什么是高发热值？什么是低发热值？ 单位质量燃料完全燃烧后，生成的水呈汽态时，所放出的热量，即为低 热值。单位质量燃料完成燃烧后，生成水呈液态时所放出的热量即为高发值。 第82题 什么是热负荷？ 单位时间内传给被热介质的有效热量称为热负荷。 第二篇 延迟焦化篇 第1题 什么是延迟焦化？ 延迟焦化是将渣油以很高的流速在高热强度的条件下，在强烈湍流状态下快速通过加热炉炉管，在短时间内通过渣油的临界裂解温度范围，达到焦化反应温度，并迅速离开加热炉管进入焦炭塔的反应空间，使裂化缩合等反应延迟到焦炭塔内进行。 第2题 简述延迟焦化装置的工作过程？ 延迟焦化装置是以贫氢的重质油为原料，在高温下（约500℃左右）进行深度的热裂化和缩合反应，生产气体、汽油、柴油、蜡油和焦炭，它采用国内成熟的延迟焦化工艺，将焦化油（原料油和循环油）经加热炉加热迅速升温至焦化反应温度，进入焦炭塔进行焦化反应，生成的焦炭留于塔内，生成的油气从塔顶出来进入分馏塔进一步分离。 第3题 延迟焦化的特点是什么？ 延迟化的特点是，原料油以很高的流速在高热强度下通过加热炉管，在短时间内加热到焦化反应所需要的温度，并迅速离开炉管进到焦炭塔，使原料的裂化、缩合等反应延迟到焦炭塔中进行，以避免在炉管内大量结焦，影响装置的开工周期。 第4题 延迟焦化主要有哪些产品？ 焦化干气、液态烃、汽油、柴油、蜡油、重蜡油、石油焦等。 第5题 焦化反应有几种？ 焦化反应主要有裂解反应，缩合反应，脱氢反应，加氢反应，环化反应等。 第6题 延迟焦化对原料预处理的目的是什么？ （1）延长装置操作周期；（2）改善产品分布和质量。 第7题 延迟焦化工艺在重油加工方面与其他工艺相比有何优点？ 重油加工工艺中，渣油加氢虽然可以提高加工深度，但需要昂贵的设备投资和操作费用；催化裂化又有柴汽比低，汽油烯烃含量高，柴油十六烷值低的缺点，延迟焦化以其低廉的设备投资和操作费用，能处理各种劣质渣油成为炼油领域不可替代的加工工艺。 第8题 延迟焦化装置包括哪几个部分？各部分分几个区？ 延迟焦化装置包括： （1）延迟焦化部分： a. 加热炉区；b.焦炭塔区；c.分馏换热区；d.放空区；e.冷切焦水处理区；f.水力除焦及石油焦装运区。 （2）焦化富气压缩部分： a. 富气压缩机区；b.柴油吸收区 第9题 石油焦的主要用途是什么？ 主要用于炼铝、炼钢电炉中的电极，冶炼燃料，制造金钢砂，绝缘材料等。 第10题 石油焦的类型？ 石油焦的类型：从外形和性质来划分，石油焦可分为3种类型。 海绵状焦——也就是无定形焦。这种焦外形酷似海绵，内部具有很多小孔，孔间焦壁很薄，由于转化为石墨时，热膨胀系数较高，杂质含量较多，导电率低，故不适于制作电极。由含胶质-沥青质较高的渣油焦化所得石油焦即属这种类型。 蜂窝焦——是由中、低等胶质-沥青质含量的原料生产的石油焦。焦内小孔分布均匀，且呈椭圆形定向排列，有明显的蜂窝状结构。这种石油焦经煅烧和石墨化后，可制造出合格的电极。 针状焦——焦的外表有明显条纹，焦块内部的孔隙呈细长椭圆形定向均匀排列，焦块破裂时成针状焦片。针状焦具有低硫、低灰份、低金属含量、低孔隙度，低热膨胀系数及高导电性能。它比普通石油焦性能优越。 第11题 石油焦质量指标（按SH0527-92执行）） 石油焦质量指标 项目 质量指标 试验方法 合格品 1A 1B 2A 2B 3A 3B 硫含量，% 不大于 0.5 0.8 1.0 1.5 2.0 3.0 GB/T387 挥发分，% 不大于 12 14 14 17 18 20 SH/T0026 灰分，% 不大于 0.3 0.5 0.5 0.5 0.8 1.2 SH/T0029 水分，% 不大于 3 3 3 3 3 3 SH/T0032 真密度，kg/cm3 报告 — SH/T0033 粉焦量（块粒8mm以下），% 不大于 — 第12题 影响石油焦质量的因素有哪些? （1）焦化原料油的组成; （2）循环比; （3）焦化过程的操作条件。 第13题 炼油工业中曾经采用的焦化方法主要有哪些？ 炼油工业中曾经采用的焦化方法主要有釜式焦化、平炉焦化、延迟焦化、接触焦化和流化焦化等。 第14题 在传热过程中提高总的传热系数K应采取哪四种方法？ 增大流体流速；增大湍动速度；增大流体导热系数；减小污垢热阻。 第15题 加热炉在生产工艺过程中有那些作用？ 是利用燃料在燃烧时产生的高温火焰与烟气作热源，加热炉管中高速流动的物料，使其在管内进行化学反应，或达到后续工艺过程所需的温度。 第16题 加热炉的作用原理是什么？ 瓦斯或油在炉内经过燃烧放出热量，在辐射室主要通过辐射，在对流室主要通过烟气对流，把热量传递给炉管，炉管通过传导和对流把热量传递给管内物料。 第17题 焦化系统加热炉操作任务是什么？ （1）给焦化原料提供足够的反应热量，使焦化反应不在炉管内进行，而推迟到 焦炭塔内进行。 （2）负责加热炉各部位温度控制调节，使炉膛热分配合理，表面热强度均匀。 （3）将蒸汽、燃烧用空气预热到一定的温度。 第18题 加热炉有哪几部分组成？ 加热炉由辐射室、对流室、燃烧器、烟道及烟囱、弯头及弯头箱、炉墙和钢架，还有一些辅助设备组成。 第19题 烘炉的目的？ 烘炉的目的是为了缓慢除去炉墙砌筑过程中积存的水分，并使耐火胶泥得到充分烧结。否则这些水分不去掉，开工时炉温上得快，水分要急剧蒸发汽化，会造成砖缝膨胀裂纹，耐火胶泥脱落，甚至炉墙倒塌。 第20题 被加热原料在加热炉中的汽化率越高，炉管的压力降有什么变化？ 被加热原料在加热炉中的汽化率越高，气阻增大，故炉管的压力降会越大。 第21题 点炉前为什么要分析瓦斯的氧含量？ 因为瓦斯与氧气混合有个爆炸极限，在这个范围内遇到明火会发生爆炸。 第22题 在线清焦的原理是什么？有何益处？ 在线清焦就是在不停焦化加热炉的条件下，对多管程加热炉中的某一列管程进行蒸汽清焦，利用炉管金属和焦垢的热膨胀系数的不同，通过改变蒸汽量和管壁温度使焦层剥落，达到清焦目的。采用在线清焦技术可以延长焦化炉的连续运行时间，缩短停炉烧焦次数，从而提高装置的经济效益。 第23题 多点注水（蒸汽）的作用是什么？ 根据管内介质不同的加热阶段，在管路系统不同部位分别注入不同比例的水或蒸汽。其作用是：在“裂化反应加热阶段”，用于降低裂化产物的分压，促使介质中的重组分进一步发生裂化反应；在“缩合反应加热阶段”用于提高冷油流速，以利于焦垢的脱离。 第24题 为什么把炉出口温度控制在498--500℃？ 由于焦化过程是分解综合反应的结合过程，分解反应是一种吸热反应，综合反应是放热反应，全部热量由加热炉提供，而总体表现是吸热反应，全部热量由加热炉提供，但反应温度受加热炉炉管结焦及石油焦挥发分的制约，温度过低，焦炭挥发分增加影响液体的收率，温度过高，生成的焦炭硬度增加，水力除焦困难，加热炉炉管及转油线结焦进行了实验，根据试验，在加热炉出口温度492--502℃时，液体收率将随温度升高而升高，故决定炉出口温度按498℃操作。 第25题 焦化加热炉注水和注汽有什么区别？ 焦化加热炉注水和注汽都可以，均作为湍流剂，注入的凝水和高温物料混合能完全汽化，其相变过程应对破坏管壁层流更为有利。从控制的角度说，管网蒸汽依赖于系统的稳定，而凝水的供应则取决于泵的完好程度。 第26题 为什么炉辐射出口采用两个不同位置的测温点？ 炉辐射出口两个测温点，前一个是炉温控制点，是根据最后出口测温点的高低来调节的。同时炉辐射管内的渣油加热到一定的温度达到裂解及生焦的温度时，管内的介质受到某种因素的影响会使测温热电偶结焦或其它原因造成测量不准确，当采用两个不同位置的测温点时，可相互对比提高测温的准确性，也可作判断辐射管内壁是否结焦，提供分析的依据。 第27题 怎样判断加热炉燃烧的好坏？ 燃烧完全，炉膛明亮，烧燃料气时火焰呈兰白色，烧燃料油时火焰呈黄白色。各火嘴火焰大小一样，互不干扰，做到多火嘴，短火焰、齐火苗。火焰不扑炉管，烟囱冒出的烟无色，从仪表盘上看出口温度记录曲线近似于直线，波动范围±1℃。炉子声音为轰轰的均匀声。以上现象说明炉子是烧得好的。 第28题 火焰发飘、轻而无力是什么原因？ 火焰发飘、轻而无力原因是空气量不足，应开大一、二次风门。 第29题 炉壁内颜色过于暗，并且烟很多，如何调节？ 在观察炉膛颜色时，很暗，说明燃烧不充分，烟很多，说明烟囱抽力太小和炉内空气量小。此时应适当开大风门或烟道挡板。 第30题 火焰的调节标准是什么？ 1）操作正常时，炉膛各部温度在指标范围以内，以多火嘴、短火焰、齐火苗为原则。 2）燃烧正常时，炉膛明亮，火焰呈淡兰色，清晰明亮，不歪不散为佳。 3）严禁火焰调节过长，直扑炉管炉墙。 第31题 火焰呈黄红色，飘散且大，炉膛发暗的原因是什么？ 原因：瓦斯量过大，空气量小。 调节方法： 应减少瓦斯量，加大风量。 第32题 火焰发白、过短、波动不稳的原因是什么？ 原因：瓦斯量小，空气量大。 调节方法： 应加大瓦斯量，减少风量，适当关小烟道档板。 第33题 火焰偏斜的原因是什么？ 原因：瓦斯、风偏向一侧，火嘴安装不正或局部火嘴堵。 调节方法： 调正火嘴垂直度或清扫火嘴。 第34题 瓦斯带油或带水的原因、现象是什么？怎样调节？ 原因：燃料气罐严重带油未及时脱油或系统瓦斯严重带油。 现象：火焰长、软，呈红色或火焰冒火星、缩火、炉膛不明，冒黑烟，炉膛温度上升。 调节方法：加强瓦斯罐脱液排凝。 第35题 烟道挡板的调节方法和调节原则是什么？ （1）调节原则 1）根据炉膛的负压值大小，调节挡板开度(以烟气入对流的负压为-1至-3mmH2O为好)。 2）根据火焰燃烧情况，排烟温度，过剩空气系数来调节挡板开度。 （2）调节方法 1）炉膛负压太大，关小挡板。 2）火焰燃烧不好，排烟温度过低，过剩空气系数太小，开大烟道挡板。 第36题 影响炉出口温度的主要因素、原因调节方法分别是什么？ 影响炉出口温度的主要因素：加热炉进料量的变化 原因： 1)进料泵流量不稳。 2)注汽量波动。 3)控制仪表故障。 第37题 入炉压力变化的原因是什么？ 1）进料流量变化，注汽量变化。 2）炉出口温度变化。 3）炉管结焦、烧穿、弯头漏油。 4）仪表失灵。 第38题 炉膛温度的变化的原因是什么？ 1）燃料气压力变化。 2）进料量及温度的变化。 3）火嘴燃烧不好。 4）炉出口压力变化。 5）外界气温、风向、风力的变化。 6)仪表控制指示不准。 7)炉管烧裂。 第39题 炉管结焦的原因是什么？． 炉管结焦的原因： 1）火焰长短不齐或直扑炉管，炉管受热不均匀，造成局部过热。 2）进料量和注汽量大幅度变化；炉管内流速大幅度降低。 3）原料性质变化残炭值高。 4）仪表指示不准，炉出口温度偏高。 5）四组进料分支偏流。 6）控制及指示仪表假象，造成判断错误。 （5）严重冲塔。 （7）炉管清焦不良。 第40题 炉管结焦的判断方法是什么？ 炉管结焦的判断方法 1）炉出入口压差增大，入炉压力上升。 2）炉出口热偶指示偏低，反应迟缓。 3）操作条件不变，炉膛温度明显上升，炉出口温度提不上去。 4）炉管由粉红色逐渐变黑，甚至脱皮出现斑点，炉膛耐火砖吊架由暖红变白。 5）操作条件不变，炉管壁温度上升。 第41题 如何判断炉管的局部结焦？ 可以从炉管表面颜色不一样来判断，结焦的地方，由于焦碳盐垢的传热系数小，而使炉管表面温度高，颜色发暗红色，或有一些灰暗的斑痕，而其他地方炉管则呈黑色。 第42题 加热炉炉管烧穿的现象是什么？ (1)炉管烧穿呈小孔时，炉管上出现火苗。 (2)严重烧穿时，烟囱冒黑烟，炉出口压力下降，炉膛温度及出口温度升高。 第43题 加热炉炉管炉管烧穿的原因是什么？ (1)炉管严重结焦。 (2)炉膛温度过高。 (3)炉火直扑炉管，造成局部过热。 (4)炉管质量不好。 第44题 加热炉进料流量孔板堵焦的现象是什么？ (1)入炉压力明显下降。 (2)处理量减少，炉出口温度上升。 (3)堵焦严重时，炉出口超温。 第45题 过热蒸汽炉管破裂的现象是什么？ (1)蒸汽的输入、输出量不平衡，控制系统出现反常现象。 (2)泄漏严重时冬季烟道气发白。 (3)过热蒸汽温度增高。 第46题 加热炉进料泵密封漏油、损坏的现象是什么？ 现象： （1）密封冷却水中带油。 （2）前后密封冒烟。 （3）前后密封漏油着火。 第47题 加热炉进料泵密封漏油、损坏的原因是什么？ 原因： （1）机泵振动过大或串轴严重。 （2）封油中断或封油压力过小，造成热油倒串。 （3）密封冷却水不足。 （4）机械密封材质不符合要求或装配不符合要求。 （5）机泵抽空。 （6）密封磨损。 （7）封油、冷却水加热炉进料泵密封漏油、损坏的有严重泄漏。 第48题 延迟焦化加热炉的特点？ 1）热传递速度快； 2）高的原料油流速或油品在炉管内停留时间短； 3）压力降小； 4）炉膛热分配合理，表面热强度均匀。 第49题 加热炉烟囱温度高、低有何不好？ 烟囱温度高，排烟损失能量大，炉效率低， 温度太低，则硫化物燃烧生成的三氧化二硫、二氧化硫与凝结在炉管低温受热面上的水反应生成硫酸、亚硫酸，对炉管产生严重腐蚀，即低温腐蚀或露点腐蚀。 第50题 导致过剩空气系数过高的原因是什么？