石油炼制工艺学

石油炼制工艺学
石油炼制工艺学考试考点
1、延迟焦化:延迟焦化是一种热裂化工艺。

其主要目的是将高残碳的残油转化为轻质油。

所用装置可进行循环操作，即将重油的焦化馏出油中较重的馏分作为循环油，且在装
置中停留时间较长。

2、流态化：细小的固体颗粒被运动者的流体(气体或液体)所携带使之形成像流体一
样能自由流动的状态，称为固体流态化，简称流态化
3、催化重整：以汽油馏分为原料，在催化剂的作用和氢气存在下，生产高辛烷值汽
油及轻芳烃(苯、甲苯、二甲苯，简称BTX)的重要石油加工过程，同时副产高纯度氢气
4、加氢裂化：在较高的压力（10-15MP）和温度（400°C左右），氢气经过催化剂的作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应转化为轻质油的加工过程。

5、氢转移反应：某烃分子上的氢脱下来后立即加到另一烯烃分子上使之饱和的反应
称为氢转移反应。

6、加氢精制：是指在脱除油品中的硫、氮、氧等杂原子及金属杂质的同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，从而改善油品性能的加工过程。

7、烷基化：烷基化是烷基由一个分子转移到另一个分子的过程。

是化合物分子中引
入烷基（甲基、乙基等）的反应
的条件下，某些含硫化合物会分解而释放出H2S，原油中的盐分则可能水解而析出HCl，造成蒸馏塔顶部、汽相馏出管线与冷凝冷却系统等低温部位的严重腐蚀，设置初馏
塔可使大部分腐蚀转移到初馏塔系统，从而减轻了主塔-常压塔顶系统的腐蚀。

10、催化裂化分馏塔为什么设脱过热段？
答：进料是带有催化剂粉尘的过热油气，因此，分馏塔底设有脱过热段，用经过冷却
到280°C左右的循环油浆与反应油气经过人字挡板逆流接触，它的作用一方面洗掉反应
油气中携带的催化剂，避免堵塞塔盘；另一方面回收反应油气得过剩热量使油气由过热状
态变为饱和状态以进行分馏。

12、催化裂化催化剂失活的原因有哪些？
（1）水热失活：在高温，特别是有水蒸气存在条件下，裂化催化剂的表面结构发生
变化，比表面积减小、孔容减小、分子筛的晶体结构破坏，导致催化剂的活性和选择性下降。

（2）结焦失活：催化裂化反应生成的焦炭沉积在催化剂的表面上，覆盖催化剂表面
的活性中心，使催化剂的活性和选择性下降（3）毒物引起的失活：裂化催化剂的毒物主
要是某些金属(铁、镍、铜、钒等重金属及钠)和碱性氮化合物。

13、石油蒸馏塔底吹过热
水蒸汽的目的是什么？8、分子筛：具网状结构的天然或人工合成的化学物质。

如交联葡
聚糖、沸石等，当作为层析介质时，可按分子大小对混合物进行分级分离。

9、粘温性:指
温度变化时，粘度的变化幅度。

14、过气化率：当原油从汽液混合相进入塔内时，要求进料的汽化量除包括塔顶和各
侧线的产品外，还应以有一部分过剩的汽化量，其量与进料量的比值为过气化率。

15、催
化剂的选择性：表示催化剂增加目的产品和减少副产品的选择反应能力。

裂化催化剂的选
择性以“汽油产率/转化率”来表示
16、原油评价；不同性质的原油，应该采用不同加工方法，以生产适当产品，使原油
得到合理利用。

对于新开采的原油，必须先在实验室进行一系列的分析、试验，习惯上称
之为“原油评价”。

18、单程转化率：是指总进料（包括新鲜原料和回炼油）一次通过反应器的转换率。

4、催化裂化的主要化学反应有哪些？并说明对汽油质量有利的反应？答：主要化学
反应：裂化反应、氢转移反应、芳构化反应、异构化反应、缩合反应。

对汽油质量有利的
反应：裂化反应、氢转移反应、芳构化反应、异构化反应
6、为什么催化裂化过程中C1、C2少，C3、C4多？为什么催化裂化产物中的异构烃？（P232）
答：在催化裂化中伯正碳离子的异构化、大正碳离子在β位置上断裂，烯烃分子生
成正碳离子等反应可以继续下去，（即CC++
直至不能再断裂的小正碳离子
3H7、C4H9等）为止。

由于正碳离子分解时不生成比3、C4更小的正碳离子，因此裂
化气中含CCC1、CC2少（催化裂化条件下总会伴随有热裂化反应发生，因此总有部分1、2产生），因此在催化裂化产品中化成叔正碳离子，因此裂化产物中含异构烷烃多。

1、C2少，C3、C4多。

由于伯、仲正碳离子趋向于转8、流化床反应器的特点？（P258）
答：其优点有：①由于返混和传热效率高，床层各部分温度较均匀，避免了局部高温
现象，对强放热反应(再生)，可采用较高的反应温度以提高反应速度；②气-固运动很激烈，且固体颗粒的直径很小，因此气固之间的传质效率高，提高了传质步骤的速率，对于
扩散控制的化学反应特别有利；③固体处于流化态，具有流体一样的流动性，装卸、输送
都很方便；④催化剂在反应器和再生器之间大量循环，简化了设备，又传送了大量的热量，可以进行自动控制
流化床的不足之处主要表现在：①气固接触不充分，因此一般鼓泡床很难达到很高的
转化率；②气固流化床由于返混造成催化剂在床层内停留时间不均一；③催化剂在床层中
剧烈搅动，造成催化剂颗粒和设备磨损；④在生产负荷太低的情况下，流化床操作难以平稳，操作波动大9、设置初馏塔的好处有哪些？（P174）答：（1）原油的轻馏分含量分离
出来，降低装置能耗；含轻馏分较多的原油在经过换热器被加热时，随温度的升高，轻馏
分汽化，从而增大了原油通过换热器和管路的阻力，如果将轻组分及时分离出来，让部分
馏分不必再进入常压炉去加热，这样一则能减少原油管路阻力，降低原油泵出口压力；二
则能减少常压炉的热负荷，二者均有利于降低装置能耗。

（2）原油脱水效果当原油因脱水效果波动而引起含水量高时，水能从初馏塔顶分离，使得主塔-常压塔操作免受水的影响，保证产品质量合格。

（3）原油的含砷量对含砷量高
的原油，为了生产重整原料油，必须设置初馏塔、重整催化剂极易被砷中毒而永久失活，
重整原料油的砷含量要求小于200ng/g。

（4）原油的含硫量和含盐量当加工含硫原油时，在温度超过160-180°C
答：常压塔汽化段中未气化的油料流向塔底，这部分油料中还含有相当多的<350oC轻馏分。

因此，在进料段以下也要有汽提段，在塔底吹入过热水蒸气以降低油气分压，有利
于轻组分的汽化，使其中的轻馏分汽化后返回精馏段，以达到提高常压塔拔出率和减轻减
压塔负荷的目的。

15、常压精馏塔为什么是一个复合塔？
答：由于在石油精馏中，各种产品本身依然是一种复杂混合物，它们之间的分馏精确
度并不要求很高，而且可以采取一些弥补的措施，因此，可以把几个简单精馏塔重叠起来，它的精馏段相当于原来四个简单的四个精馏段组成，而其下段相当于塔的提馏段，因而常
压塔实际上是一个复合塔。

在复合塔内，汽油、煤油、柴油等产品之间只有精馏段而没有
提馏段，侧线产品中必然会含有相当数量的轻馏分，这样不仅影响本侧线产品的质量，而
且降低了轻馏分的产率，为些在常压塔的外侧，为侧线产品设汽提塔。

由上述可见，常压
塔不是一个完全精馏塔，它不具备真正的提馏段。

16、我国大庆原油及其直馏产品的特点？
答：大庆原油的特点：含蜡量高，凝点高，硫含量低，金属含量低，正庚烷沥青质含
量低，属于典型的低硫石蜡基原油。

直馏产品的特点：（1）直馏汽油的ON低，应通过催化重整提高ON。

（2）航煤密度
较小、结晶点高，只能符合2号航煤规格。

（3）直馏柴油的CN高，但凝点也高。

（4）煤、柴油馏分含烷烃多，是制取乙烯的良好裂解原料。

（5）润滑油馏分的粘温性能好，
适合生产润滑油。

（6）减压渣油可以参入减压馏分油作为催化裂化原料，也可以经丙烷
脱沥青及精制生产残渣润滑油，但难以生产高质量的沥青产品。

17、分子筛催化剂的载体
是什么？它的作用是什么？
工业上应用的载体有天然活性白土、合成低铝硅酸铝和合成高铝硅酸铝载体的作用：
（1）起稀释作用；（2）担体可以容纳分子筛中未除去的Na+；（3）适当的担体可以增强催化剂的耐磨程度；（4）起着储存和传递热量的作用；（5）分子筛的价格高，采用
担体可以降低催化剂的成本；（6）在重油催化裂化中，担体可以起到预裂化的作用。

19、为什么要对催化剂重整原料进行预处理？
答：重整原料的预处理由预分馏、预加氢、预脱砷和脱水等单元组成。

其作用是切取
符合重整要求的馏分和脱除对重整催化剂有害的杂质及水分。

（1）预分馏的作用是切取
适宜馏程的重整原料。

（2）预加氢的作用是脱除原料油中对催化剂有害的杂质，使杂质含量达到限制要求，同时也使烯烃饱和以减少催化剂的积炭，从而延长运转周期。

（3）砷不仅是重整催化剂
最严重的毒物，也是各种预加氢精制催化剂的毒物。

因此，必须在加氢预精制前把砷降至
较低程度。

重整原料含砷量限制在1-2ug/kg以下。

如果原料油的含砷量<100ug/kg，可以
不经过脱砷，只需预加氢精制后即符合要求。

六、论述题（第1题9分，第2题10分，共19分）1．循环氢的作用是什么？为什
么说压缩机是重整装置的心脏?(重整装置)2、阐述重油催化存在的技术困难，如何加以改进？
①焦炭产率高②金属污染催化剂③产品质量差安定性和腐蚀性④减压渣油的沸点高，
有相当大的一部分难于汽化⑤催化剂孔径为0.8～1.0nm,渣油大分子难于进入催化剂的微
孔⑥污染环境
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
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，拟制重金属对催化剂的污染感谢您的阅读，祝您生活愉快。