石油化学思考题及答案Word格式.docx

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减压渣油馏分的烃族组成：

减压渣油中非烃化合物含量比较高，有的甚至高达一半以上，不同的渣油饱和分含量相差悬殊，芳香分的含量差别较小。

我国几种原油的减压渣油胶质含量高达40%以上，正庚烷沥青质含量较低，分含量约占30%，饱和分含量约占20%。

结构族组成：

石蜡基原油（大庆和中原原油的石蜡基原油）的%CP显著较大庆和中原原油较低；

而%CN和%CA较低；

RA和RN也较低。

环烷-中间基原油如孤岛原油较低，中间基原油（如孤岛原油）的较高，而%CN和%CA较高；

RA和RN也较高。

中间基原油（如胜利、华北、辽河原油）的中间基原油如胜利、华北、辽河原油）的如胜利%CP、%CN、%CA、RA、RN介于石蜡基原油和环烷基原油之间。

石油中的含硫化合物主要有哪些？

它们各自有何特点？

硫化物（对金属有无腐蚀）

非活性硫：

硫醚、二硫化物、噻吩。

（对金属有无腐蚀）

硫和硫化氢：

多是其它硫化物的分解产物；

硫醇（硫醇（RSH）：

石油中含量不多；

沸点低于相应的醇类，多存在于低沸点馏分（汽油、煤油馏分）中；

不溶于水，有特殊臭味（甲硫醇）；

受热分解生成硫醚和硫化氢。

活性硫：

元素硫、H2S、硫醇。

硫醚（硫醚（RSR’）：

石油中含量很大，在轻、中馏分中占含硫量的50～70％存在形态很多，R基可以是烷基、环烷基和芳香基；

中性液体，对金属没有作用。

一般石油中的二硫化物的含量显著地少于硫醚，不超过整个含硫化合物的10%，而且主要集中在较轻的馏分中，其性质与硫醚相似。

原油中噻吩类化合物一般占其含硫化合物的一半以上。

噻吩类化合物主要存在于中沸点馏分尤其是高沸点馏分中。

石油中的含硫、含氮、含氧化合物以及微量金属元素对石油加工过程有何危害？

含硫化合物：

腐蚀性：

Fe+H2S→FeS+H2

影响产品的储存安定性

硫可使催化剂中毒

含氮化合物：

影响产品的安定性：

如柴油含氮量高，时间久了会变成胶质。

是柴油安定性差的主要原因。

2.氮与微量金属作用，形成卟啉化合物。

这些化合物的存在，会导致催化剂中毒，使催化剂的活性和选择性降低。

含氧化合物：

具有腐蚀性，会常减压蒸馏装置，也会严重腐蚀铅，锌等有色金属。

且含环烷酸较多的石油易产生乳化，对石油加工不利。

微量元素金属：

碱金属钠具有碱性，可使酸性催化剂失活，镍具有脱氢活性，能促进脱氢及缩合反应，使氢气和焦炭产量增加，轻质油收率降低；

此外，还会影响催化剂活性。

其他金属如铅和砷使重整催化剂产生永久性中毒。

判断陆相成油与海相成油的标准是什么？

陆相与海相形成的石油从组成上各自有什么特点？

题胶质与沥青质各自的结构特征是什么？

_

石油的恩氏蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线有何差别？

恩氏蒸馏主要用于表征产品的质量，实沸点蒸馏主要用于石油馏分组成的表征。

实沸点蒸馏曲线的斜率比恩式蒸馏曲线的斜率更陡。

石油的平均沸点有哪几种表示方法？

1、体积平均沸点2、质量平均沸点3、立方平均沸点4、实分子平均沸点5、中平均沸点

石油馏分的分子量分布有何规律？

石油各馏分的数均分子量是随馏分的沸程的上升而增大的。

当沸程相同时，石蜡基的原油如大庆原油的平均分子量最大，中间基的原油如胜利原油次之，而环烷基的原油如辽河欢喜岭原油最小。

烃类的相对密度与其化学结构有何关系？

比较各种烃类的相对密度：

碳数相同而结构不同的烃类，芳香烃＞环烷烃＞烷烃。

同族烃类，随着碳数的增加：

正构烷烃的相对密度增加正烷基环己烷的相对密度增加正烷基苯的相对密度减小

烃类分子的折射率与其化学结构之间有何关系？

相同碳数的不同烃类，折射率的大小顺序为：

芳香烃>

环烷烃>

烯烃>

异构烷烃>

正构烷烃。

在同一族烃中，烷烃和环烷烃的折射率随着相对分子质量的增大而增大，而芳香烃相反，是随着相对分子质量的增大而减小。

烃类的粘度与其化学组成结构的有何关系

见书本P66划线部分

15粘度与温度之间有什么关系？

粘温性质的表示方法是什么？

见书本P68划线部分

16表示石油及其产品低温流动性的质量指标是什么？

.倾点、浊点、凝点

17石油产品的粘温凝固与构造凝固之间有何差别？

粘温凝固：

　　对于含蜡很少或不含蜡的油品，随着温度降低，油品黏度迅速增大，当黏度增大到某一程度，油品就变成无定形的粘稠状物质而失去流动性。

构造凝固：

　　对含蜡油品而言，油品中的固体蜡当温度适当时可溶解于油中，随着温度的降低，油中的蜡就会逐渐结晶出来，当温度进一步下降时，结晶大量析出，并连结成网状结构的结晶骨架，蜡的结晶骨架把此温度下还处于液态的油品包在其中，使整个油品失去流动性。

18石油产品的闪点、燃点以及自燃点之间有何关系？

闪点：

在规定条件下，加热油品所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。

　燃点：

在规定条件下，当火焰靠近油品表面的油气和空气混合物时，即着火并持续燃烧至规定时间所需的最低温度。

自燃点：

发生自燃的最低温度。

闪点和燃点与烃类的蒸发性能有关，而自燃点却与其氧化性能有关。

19石油产品可以分为哪几大类？

1、燃料：

包括汽油，柴油及喷气燃料（航空煤油）等发动机燃料以及燃料油等

2、润滑剂以及有关产品

3、石油沥青

4、石油蜡

5、石油焦

6、溶剂及化工原料

20油机、柴油机的工作过程，它们有什么本质区别？

（1）进气和压缩的介质不同：

汽油机是空气和汽油的混合气，柴油机只是空气。

（2）燃烧方式不同：

汽油机靠电火花，柴油机则是喷射在高温高压的热空气中自燃汽油机是点燃式发动机柴油机是压燃式发动机

压缩比是指活塞移动到下死点时气缸的容积与活塞移动到上死点时气缸容积的比值。

汽油机：

6---8.5柴油机：

13---24

21汽油机的压缩比不能设计太高，而柴油机的压缩比可以设计很高？

P108P113

22辛烷值？

其测定方法有几种？

提高辛烷值的方法有那些？

P116P117P126

23车用汽油的主要质量指标有那些？

它们的使用意义是什么？

石油炼制P101

24反映航空汽油的抗爆性用什么指标？

航空汽油的组成有那些、理想组分是什么？

25反映航空汽油燃烧性能优劣的二项质量指标是什么？

各有何实用意义？

26航空汽油的芳烃含量要加以控制？

答：

因为芳烃重量热值低，完全燃烧程度差，易生成积碳，吸水性强，是非理想组分。

因此芳烃的含量要加以控制。

27十六烷值？

提高十六烷值的方法是什么？

石油炼制P115

28含烷烃多的馏分是轻柴油的良好组分？

但为什么在柴油中又要含有适量的芳烃？

29轻柴油的十六烷值是否越高越好？

为什么？

不是，P135

30对轻柴油的馏程要有一定的要求？

31轻柴油、重质燃料油、石蜡、地蜡、沥青的商品牌号分别依据哪种质量指标来划分？

32原油分类的目的是什么？

分类的方法有哪些？

P201

33原油评价的目的是什么？

评价的类型有几种？

P195

34原油综合评价包括哪些内容？

P196

35什么是实沸点蒸馏及平衡蒸发？

石油炼制P185

36原油的性质曲线？

它有什么特性？

它是如何绘制的？

有何用途？

P199

原油性质曲线：

表示该原油的各个窄馏分性质变化情况。

根据性质曲线的中百分比特点，如果要大致估计某一馏分的性质，可以在该馏分馏出百分率的起始值和终了值的一半处作垂线，使之与某性质曲线相交所得点的纵坐标值即为该馏分某项性质数值。

但由于原油及油品除相对密度等少数性质外，许多性质并不具备可加性，因此性质曲线用于宽馏分时所得数据是不可靠的。

性质曲线不能用作制定原油加工方案或产品切割方案的依据。

原油的性质曲线是：

假定某一窄馏分的性质是该窄馏分馏出一半时的性质所作的曲线

中比曲线只适用于窄馏分，不能适用于宽馏分，馏分越宽，误差越大

37什么叫特性因数分类法？

答:

炼制P63

38什么叫石蜡基原油？

P202石蜡基原油一般含烷烃量超过50%，其特点是密度小，含蜡量较高，凝点高，含硫、胶质较少，属于地质年代古老的原油

39什么叫中间基原油？

P202中间基原油——性质介于石蜡基原油和环烷基原油之间的一类原油。

原油的特性因素11.5~12.1。

其烷烃和环烷烃含量基本相近。

40环烷基原油？

P202环烷基原油的特点是含环烷烃和芳烃较多，密度大，凝点低，一般含硫、胶质沥青质较多，是地质年代较年轻的原油

41什么叫关键馏分特性分类法？

P201关键馏分特性分类法是将原油用Hempel简易精馏装置切取250～275℃和395～425℃（即在残压40mmHg下取得的275～300℃的馏分）两个轻重关键馏分，分别测定其相对密度，对照分类标准表确定两个关键馏分的基属，然后根据关键馏分特性分类表确定原油的类别。

第一关键馏分指原油常压蒸馏250～275℃的馏分；

第二关键馏分相当于原油常压蒸馏395～425℃的馏分，即在残压40mmHg下取得的275～300℃的馏分

42大庆原油属于什么原油？

大庆原油属于低硫石蜡基原油；

43大庆原油的一次加工产品有什么特点？

含蜡量高（26%～30%），凝点高（约30℃），硫含量低（0.10%），金属含量低（Ni:

2ppm、V<

0.1ppm），正庚烷沥青质含量低（接近于0），特性因数K=12.5～12.6，属于典型的低硫石蜡基原油。

44大庆原油是什么石油产品的理想原料？

大庆原油是生产优质润滑油和各种蜡的良好原料。

45大庆原油的典型加工流程是什么？

46胜利原油属于什么原油？

胜利原油属于含硫中间基原油

47胜利原油的一次加工产品有什么特点？

胶质含量高（约为23%），密度较大（大约在0.900g/cm3），另外，含蜡量较高，含硫（大部分在1%左右）原油，因此是属于较为典型的含硫中间基原油。

胜利原油中的轻馏分含量比大庆原油少。

200℃以前的收率约7%（w），350℃前约24～25%，500℃以前的总拔出率约占原油的50%（w）。

49孤岛原油有什么特点？

含硫环烷基原油，密度大，粘度大，胶质、沥青质多，轻组分含量少

直馏汽油、煤油、柴油的收率低，由于含硫高，产品安定性差，必须精制

渣油产率高，达50%以上，是国内少有的生产优质沥青的良好原料。

加工过程中注意设备管线腐蚀

50什么叫恩氏蒸馏、什么是恩氏蒸馏曲线？

48胜利原油的典型加工流程是什么？

51什么是实沸点蒸馏曲线？

实沸点蒸馏曲线就是以馏出温度为纵是以馏出温度为纵坐标，以馏出百分坐标，以馏出百分数为横坐标作图所数为横坐标作图所得的曲线得的曲线

52为什么要对石油进行二次加工？

石油一次加工只可得10～40%的汽油、煤油、柴油等轻质油品，其余为重质馏分和渣油。

53石油二次加工的主要工艺过程有哪些？

催化裂化：

重质油轻质化的过程。

催化重整：

生产高辛烷值汽油及轻芳烃。

催化加氢：

石油馏分在氢气存在下催化加工的过程。

产品精制：

提高产品质量，满足产品规格要求。

54不同的烃类热转化反应有什么差别？

裂解反应，烃分子的链断裂生成小分子烃，是吸热反应；

缩合反应，链断裂生成的活性分子缩合生成更大的分子，是放热反应。

55烃类的热解反应主要遵循何种反应历程？

每种反应历程的主要反应是什么？

56烃类单独存在与烃类混合物热解的反应动力学特征是什么？

57简述高温裂解原料、主要目的、主要操作条件以及目的产物的主要用途。

高温裂解是以烃类为原料，在高温（>

600℃）下进行的热加工，以取得乙烯为主的低分子烯烃，进一步生产各种石油化学品和合成材料（塑料、合成橡胶和合成纤维）提供原料的过程。

因为一般在高温裂解过程同时通入一定量的水蒸气，所以也称水蒸气裂解。

58原料的馏分组成与化学组成对高温裂解产物有何影响，并说明高温裂解原料的理想组分是什么？

①原料的馏分的影响

对乙烯生产来说，原料越轻越好。

原料化学组成对高温裂解的影响a.正构烷烃最利于乙烯的生成，异构烷烃则较多生成丙烯，但随分子量的增大，这种差别缩小．

b.烯烃中大分子烯烃易裂解为乙烯、丙烯；

烯烃还会脱氢生成炔烃、二烯烃进而生成芳烃．

c.环烷烃易于生成芳香烃，含环烷烃多的原料比正构烷烃所生成的丁二烯、芳烃收率高，而乙烯收率较低。

d.无侧链的芳烃不易裂解为烯烃，有烷基侧链的芳烃主要是烷基发生断链和脱氢，芳环能脱氢缩合为稠环芳烃，进而有结焦的倾向。

正构烷烃是制取乙烯的理想原料，异构烷烃较差，环烷烃裂解不仅烯烃产率较低同时还易于转化为芳香烃，而芳香烃裂解则易于结焦，是原料中的非理想成分。

59反应温度、反应时间与反应压力对高温裂解的反应产物分布有何影响？

①反应温度的影响

高温裂解是强吸热反应，一般轻油及轻柴油的裂解反应热为1470kJ/Kg，所以高温对裂解反应是有利的，其温度范围为750～900℃。

对于较轻的原料需用较高的温度，而对于较重的原料则需用较低温度。

近年来，随着裂解炉管钢材耐温性的提高，所采用的温度逐渐提高。

对于每一种原料有一个最佳的温度，如温度过高其乙烯的产率反而会降低。

此外，还应考虑到，随着反应温度的升高，裂解炉管中的结焦速度加快，这会缩短装置的开工周期。

②反应时间的影响

在相同的温度下，反应时间越长，原料的转化深度越深。

但当反应时间太长时，由于二次反应加剧，其乙烯和其它烯烃的产率反而下降。

为此，在一定的温度下，为得到最大的乙烯收率，有其相应的最佳反应时间。

③压力的影响

不言而喻，降低压力对于由较大的分子裂解生成若干较小的分子的反应是有利的，同时，降低压力还可以抑制烯烃聚合的二次反应，从而减轻结焦的程度。

对于裂解这样的高温过程，如果用抽真空减压的方法是极其危险的，所以需要采用加入稀释剂以降低烃分压的方法。

目前工业上大都采用水蒸气为稀释剂，所以常称为水蒸气裂解。

60简述减粘裂化主要目的、主要操作条件、原料以及主要目的产物及其用途。

减粘裂化（Visbreaking）是重油轻度热转化过程。

按目的分为两种类型，一种是降低重油的粘度和倾点，使之可少掺或不掺轻质油而得到合格的燃料油，另一种是生产中间馏分，为进一步轻质化的过程提供原料。

减粘裂化的原料主要是减压渣油，也有用常压渣油的。

减粘裂化的反应温度在380～450℃之间，压力为0.5～1.0MPa，反应时间为几十分钟至几小时。

减粘裂化可以在加热炉管内或在反应器内进行。

近年来大多采用上流式反应器。

减粘裂化的产物主要是能用作燃料油的减粘残渣油以及中间馏分，此外，尚有少量的裂化气以及裂化汽油

61渣油的减粘裂化反应与高温裂解反应有何不同？

原料：

高温热解用的是以烃类为主要成分的馏分油，而减粘裂化用的主要是减压渣油，它不仅分子量较大，而且含有相当多的非烃类（胶质和沥青质）。

反应温度：

高温热解的温度高达750～900℃，而减粘裂化的温度显著较低，只在400℃左右，这就导致高温热解主要是气相热反应，而减粘裂化则主要是液相热反应。

在渣油减粘裂化过程渣油中，其饱和分、芳香分、胶质与沥青质是如何变化的？

并进一步阐述渣油胶体体系在反应过程中的变化规律。

饱和分不生焦；

芳香分在反应条件苛刻时会生焦，但其量较少；

胶质则很容易转化为沥青质进而生焦。

可见胶质、沥青质是渣油中生焦的主要来源。

渣油在热转化过程中胶体分散状态的变化是由于体系的化学组成变化所致。

热转化时，由于缩合反应，渣油中作为分散相的沥青质的含量逐渐增多，芳香性减弱，而裂解反应使分散介质的粘度变小；

再者，作为胶溶组分的胶质的含量则逐渐减少。

简述反应温度、反应时间以及反应压力对减粘裂化反应产物分布的影响。

①反应温度对减粘裂化的影响

减粘裂化的反应温度一般为400～450℃，但在较低的温度（如380℃下）如时间足够长也能达到一定的减粘效果。

温度升高，反应速度也随之增快。

若反应时间相同，温度越高转化率也就越高

反应时间对减粘裂化的影响

减粘裂化的反应时间随工艺流程、设备及原料的性质的不同而有很大差别，可从几分钟到几小时，一般为几十分钟。

就热反应而言，反应温度与反应时间在一定的范围内存在着相互补偿的关系，即高温短时间或低温长时间可以达到相同的转化率。

减粘裂化一般采用较低温度和较长时间的反应条件。

反应压力对减粘裂化的影响

由于加压不利于裂解反应而有利于缩合反应，所以，减粘裂

化一般都在较低的压力下操作（压力为0.5～1.0MPa）。

催化裂化遵循的反应历程是什么？

为什么

65.正碳离子的反应包括哪几类，分别举例说明之。

66.各族烃类在催化裂化催化剂的作用下，主要发生哪些反应，产物分别是什么？

67.原料的烃类组成、含氮、硫以及金属化合物对催化裂化反应有何影响？

68.装置的操作条件如反应温度、时间、压力以及剂油比对催化裂化反应有何影响？

69.催化重整的原料及其目的产物是什么？

催化重整原料：

直馏汽油馏分（石脑油）、目前为了扩大原料来源，也有用焦化汽油、加氢汽油

目的产品：

高辛烷值汽油、轻芳烃（BTX）、副产氢气和液化气

催化重整工艺可分为哪几种类型？

每种工艺流程的主要包括哪几个部分？

原料预处理

以高辛烷值汽油为主

重整反应

以生产芳烃为主重整反应

芳烃抽提和分离部分

催化重整的主反应与副反应分别是什么？

它们各自对产物的辛烷值有何贡献？

1.六员环的脱氢反应

2．五员环烷烃的异构脱氢反应

3．烷烃的环化脱氢反应

芳烃有较高的辛烷值

1．直链烷烃的异构化反应烷烃异构化反应，虽不能直接生成芳烃，但却能提高辛烷值；

2．加氢裂化反应加氢裂化反应有利于提高辛烷值

3．芳烃脱烷基

4．烯烃的饱和反应反应

5．积炭反应

72.催化重整催化剂的主要有哪两种特性？

为什么要求有这样的特性？

要求重整催化剂具备脱氢和裂化、异构化两种活性功能，即重整催化剂的双功能

73.在催化重整催化剂活性中心发生的反应分别是什么？

74.重整催化剂第一金属组分与第二金属组分分别是什么？

它们之间有什么关系？

为什么要添加第二金属组分？

非贵金属和贵金属催化剂。

催化剂的性能较贵金属低得多，目前工业上已淘汰。

非贵金属催化剂，主要有Cr2O3/Al2O3、MoO3/Al2O3等，其主要活性组分多属元素周期表中第Ⅵ族金属元素的氧化物。

贵金属催化剂，主要有Pt-Re/Al2O3、Pt-Sn/Al2O3、Pt-Ir/Al2O3等系列，其活性组分主要是元素周期表中第Ⅷ族的金属元素，如铂、钯、铱、铑等。

75.载体在重整催化剂中起什么作用？

其主要类型是什么？

有什么特性？

载体本身并没有催化活性，但是具有较大的比表面积和较好的机械强度，它能使活性组分很好地分散在其表面，从而更有效的发挥其作用，节省活性组分的用量，同时也提高催化剂的稳定性和机械强度。

目前，作为重整催化剂的常用载体有η-Al2O3和γ-Al2O375.载体在重整催化剂中起什么作用？

P477

_能使活性组分很好的分散在其表面上，从而更加有效的发挥作用，节省活性组分的用量，同时也提高了催化剂的稳定性和机械强度。

_目前，作为重整催化剂的常用载体有η-Al2O3和γ-Al2O3

76.为什么要用卤素对载体进行改性？

改变卤素含量可以调节酸性功能。

随着卤素含量的增加，催化剂对异构化和加氢裂化等酸性反应的催化活性也增加。

77.是什么原因导致催化重整催化剂失活？

致使催化剂永久性中毒和暂时性中毒的物质有哪些？

_积炭失活_水、氯含量的变化_中毒

永久性毒物：

对含铂的催化剂，砷和其他金属毒物如铅、铜、铁、镍、汞等

暂时性毒物：

硫、氮、氧等

78.反应条件是如何影响催化重整反应的？

_反应温度提高反应温度不仅能使化学反应速度加快，而且对强吸热的脱氢反应的化学平衡也很有利，但提高反应温度会使加氢裂化反应加剧、液体产物收率下降，催化剂积碳加快及受到设备材质和催化剂耐热性能的限制，因此，在选择反应温度时应综合考虑各方面的因素。

由于重整反应是强吸热反应，反应时温度下降，因此为得到较高的重整平衡转化率和保持较快的反应速度，就必须维持合适的反应温度，这就需要在反应过程中不断地补充热量。

为此，重整反应器一般由三至四个反应器串联，反应器之间通过加热炉加热到所需的反应温度。

_反应压力提高反应压力对生成芳烃的环烷脱氢、烷烃环化脱氢反应都不利，但对加氢裂化反应却有利。

因此，从增加芳烃产率的角度来看，希望采用较低的反应压力。

在较低的压力下可以得到较高的汽油产率和芳烃产率，氢气的产率和纯度也较高。

但是在低压下催化剂受氢气保护的程度下降，积炭速度较快，从而使操作周期缩短。

_空速环烷烃脱氢反应的速度很快，在重整条件下很容易达到化学平衡，空速的大小对这类反应影响不大；

而烷烃环化脱氢反应和加氢裂化反应速度慢，空速对这类反应有较大的影响。

所以，在加氢裂化反应影响不大的情况下，适当采用较低的空速对提高芳烃产率和汽油辛烷值有好处。

通常在生产芳烃时，采用较高的空速；

生产高辛烷值汽油时，采用较低的空速，以增加反应深度，使汽油辛烷值提高。

但空速较低增加了加氢裂化反应程度，汽油收率降低，导致氢消耗量和催化剂结焦增加

79.目前炼厂的加氢过程主要有哪几种类型？

它们各自的主要目的是什么？

_加氢处理:

通过加氢脱除石油中的硫、氮、氧及金属等杂质，同时使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，改善油品的质量。

_加氢裂化：

将重质油品轻质化并得到高品质的轻质油品。

80.在我国大力发展催化加氢过程有什么特殊的意义？

1.随着世界范围内原油变重、品质变差，原油中硫、氮、氧、钒、镍、铁等杂质含量呈上升趋势，炼厂加工含