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第二节原油预处理
一.原油预处理原理、方法及主要设备
原油的预处理是指对原油进行脱盐脱水的过程。自地下采出的石油一般都含有水份，这些水中都溶解有NaCl、CaCl2、MgCl2等盐类。一般在油田上都先采取沉降法除去部分水和固体杂质（泥沙、固体盐类等），外输原油含水量控制小于0.5%，含盐小于50mg/L。我国主要原油进厂时含盐含水量见表2—5。
由于原油在油田的脱盐、脱水效果很不稳定，含盐量及含水量仍不能满足石油加工过程对原油含水和盐的要求。必须在原油加工之前进一步脱盐脱水。
1. 原油含盐、含水的危害及脱水要求
1）原油含盐、含水的危害
①增加能量消耗
原油在加工中要经历汽化、冷凝的相变化，水的汽化潜热（2255kJ／kg）较烃类（300kJ ／kg左右）大的多，若水与原油一起发生相变时，必然要消耗大量的燃料和冷却水，增加加工过程能耗。如原油含水增加1%，由于水气化吸热，可使原油换热温度下降10℃，相当于加热炉负荷增加5%左右。而且原油在通过换热器、加热炉时，因所含水分随温度升高而蒸发，溶解于水中的盐类将析出而在管壁上形成盐垢，不仅降低了传热效率，也会减小管内流通面积而增大流动阻力，水汽化之后体积明显增大也造成系统压力上升，这些都会使原油泵出口压力增大，动力消耗增大。
②影响蒸馏塔的平稳操作
水的相对分子质量（18）比油（平均相对分子质量为100～1000）小得多，水汽化后使塔内气相负荷增大，含水量的波动必然会打乱塔内的正常操作，轻则影响产品分高质量，重则因水的“爆沸”而造成冲塔事故。
③腐蚀设备
氯化物，尤其是氯化钙和氯化镁，在加热并有水存在时，可发生水解反应放出HCl，后者在有液相水存在时即成盐酸，造成蒸馏塔项部低温部位的腐蚀。
CaC12＋2H2O→Ca（OH）2＋2HCl
MgC12＋2H2O→Mg（OH）2＋2HCl
当加工含硫原油时，虽然生成的FeS能附着在金属表面上起保护作用，可是，当有HCl 存在时，FeS对金属的保护作用不但被破坏，而且还加剧了腐蚀。
Fe十H2S→FeS十H2
FeS＋2HCl→FeC12＋H2S
④影响二次加工原料的质量
原油中所含的盐类在蒸馏之后会集中于减压渣油中，对渣油进一步深度加工，无论是催化裂化还是加氢脱硫都要控制原料中钠离子的含量，否则将使催化剂中毒。含盐量高的渣油作为延迟焦化的原料时，加热炉管内因盐垢而结焦，产物石油焦也会因灰分含量高而降低等级。
2）脱水要求
为了减少原油含盐、含水对加工的危害，目前对设有重油催化裂化装置的炼油厂提出了深度电脱盐的要求：脱后原油含盐量要小于3mg／L，含水量小于0.2％；对不设重油催化裂化的炼油厂，仅为满足设备不被腐蚀时可以放宽要求，脱后原油含盐量应小于5mg/L，含水量小于0.3％。
2. 原油脱盐、脱水原理及方法
原油脱盐脱水是根据原油中水和盐的存在形式选择相应的方法。
1）水的存在形态
①游离水
由于水在原油及油品种溶解度很小，相对密度又较原油大。因此，绝大部分水以游离分层的形态存在于原油底层。这部分水采用静置沉降或机械沉降方法就能容易除去，油田中大部分水采用此方法。
②溶解水
尽管水在油中溶解度很小，但还是有一定溶解度。因此，有少量水溶解于油中，由于这部分水量很小，且又难除去。工业上一般不考虑除去溶解水。
③乳化水
由于原油中含有一些天然乳化剂，使一部分水以乳化形态存在于油中，由于乳化水颗粒较小、表面强度又大，使乳化水不易聚集和沉降，分散于原油层中。这部分水采用加破乳化剂及加载高压电场的方法可除去。
2）盐的存在形态
原油中盐一般有两种存在形态，及大部分盐溶解于水中；少量未溶解的盐以颗粒形态存在于油中，颗粒盐采用加水使其溶解于水中。这样这样只要除去水，溶解于水中盐也一并除去。
3）脱盐脱水方法
在脱盐、脱水之前向原油中注入一定量不含盐的清水，充分混合，使颗粒盐溶于水中，然后在破乳剂和高压电场的作用下，使微小水滴聚集成较大水滴，借重力从油中分离，达到脱盐、脱水的目的，这通常称为电化学脱盐、脱水过程。
3. 原油电脱盐工艺流程
原油的二级脱盐、脱水工艺原理流程示意图如图2.2.1所示。
图2.2.1 原油二级脱盐脱水工艺原理流程图
一级脱盐罐脱盐率在 90％～95％之间，在进入二级脱盐罐之前，仍需注入淡水，一级注水是为了溶解悬浮的盐粒；二级注水是为了增大原油中的水量，以增大水滴的偶极聚结力。
原油进装置后，注入5～40 mg/kg（占原油比例）浓度为1%的破乳剂，由原油泵抽出，分成三路换热，换热温度达120～145℃，然后注入≤10%（占原油比例）软化水（净化水）最后经混合阀使原油、水、破乳剂、杂质充分进行混合，进入电脱盐罐，电脱盐罐压力控制在0.8～1.2MPa左右，电脱盐罐内设有金属电极板，在电极板之间形成高压电场，在破乳剂和高压电场作用下，发生破乳和水滴极化，小水滴聚成大水滴，具有一定的质量后，由于油水密度差，水穿过油层落于罐底，由于水是导电的，这样的下层接电极板与水层之间又形成一弱电场，促使油水进一步分离，从而达到脱除水和溶解于水中盐的目的，罐底的水通过自动控制连续地自动排出，脱盐后油从罐顶集合管流出，进入脱盐后原油换热部分。
4. 影响脱盐、脱水的因素
针对不同原油的性质、含盐量多少和盐的种类，合理地选用不同的电脱盐工艺参数。
1）温度
温度升高可降低原油的粘度和密度以及乳化液的稳定性，水的沉降速度增加。若温度过
高（＞140℃）， 油与水的密度差反而减小，同样不利于脱水。同时，原油的导电率随温度的升高而增大，所以温度太高不但不会提高脱水、脱盐的效果，反而会因脱盐罐电流过大而跳闸，影响正常送电。因此，原油脱盐温度一般选在105～140℃。
2）压力
脱盐罐需在一定压力下进行，以避免原油中的轻组分汽化，引起油层搅动，影响水的沉降分离。操作压力视原油中轻馏分含量和加热温度而定，一般为0.8～2MPa 。
3）注水量及注水的水质
在脱盐过程中，注入一定量的水与原油混合，将增加水滴的密度使之更易聚结，同时注水还可以破坏原油乳化液的稳定性，对脱盐有利。同时，二级注水量对脱后含盐量影响极大，这是因为一级电脱盐罐主要脱除悬浮于原油中及大部分存在于油包水型乳化液中的原油盐，二级电脱盐罐主要脱除存在于乳化液中的原油盐。注水量一般为5％～7％。
4）破乳剂和脱金属剂
破乳剂是影响脱盐率的最关键的因素之一。近年来随着新油井开发，原油中杂质变化很大，而石油炼制工业对馏分油质量的要求也越来越高。针对这一情况，许多新型广谱多功能破乳剂问世，一般都是二元以上组分构成的复合型破乳剂。破乳剂的用量一般是 10～30μg/g 。
为了将原油电脱盐功能扩大，近年来开发了一种新型脱金属剂，它进入原油后能与某些金属离子发生螯合作用，使其从油相转入水相再加以脱除。这种脱金属剂对原油中的 Ca 2+
、Mg 2+
及Fe 2+
的脱除率可分别达到85.9％、87.5％和74.l ％，脱后原油含钙可达到 3 µ g/g 以下，能满足重油加氢裂化对原料油含钙量的要求。由于减少了原油中的导电离子，降低了原油的电导率，也使脱盐的耗电量有所降低。
5）电场梯度
原油乳化通过高压电场时，在分散相水滴上形成感应电荷，由于感应电荷按极性排列，因而水滴在电场中形成定向键，当两个靠近的水滴，电荷相等，极性相反，产生偶极聚结力，积聚成较大水滴。偶极聚结力可用下式计算：
2246()r
f KE r l
式中 f —偶极聚结力，N ；
K —原油介电常数,F ／m ； E —电场梯度,V ／cm ； r —微滴半径,cm ；
l 一两微滴问中心距，cm 。
从上式可以看出，对偶极聚结力，影响最大的是r ／l 。即r 越大，l 越小。亦即分散相含量越大，f 越大。其次是电场梯度E ，E 越大，f 越大。但提高E 有一定限度。当E 大于或等于电场临界分散梯度时，水滴受电分散作用，使已聚集的较大水滴又开始分散，脱水、脱盐效果下降。我国现在各炼油厂采用的实际强电场梯度为500～l000V ／cm ，弱电场梯度为150～300V ／cm 。
5. 主要设备 1）电脱盐罐
工业用电脱盐罐及结构见图2.2.2。
图2.2.2 电脱盐罐结构图
1-电极板；2-出油口；3-变压器；4-油水界面控制器；
5-罐体；6-排水口；7-原油进口；8-分配器
电脱盐罐主要由罐体、电极板、油进出口、油水界面控制器、排水口、分配器等构成。
脱盐罐的大小尺寸是根据原油在强电场中合适的上升速度确定的。也就是说首先要考虑罐的轴向截面积及油和水的停留时间。我国炼油厂的电脱盐罐，其直径大多为3200 mm，也有直径为3600 mm的。一般认为轴向截面相同的两个罐在所用材料相近的条件下，直径大的优于直径小的。因为大直径罐界面上油层和界面下水层的容积均大于小直径罐的相应容积。容积大意味着停留时间长，有利于水滴的聚集和沉降分离。另外，采用较大直径的脱盐罐，对干扰的敏感性小，操作较稳定，对脱盐脱水均有利。
①原油分配器
原油从罐底进入后要求通过分配器均匀地垂直向上流动。常用有两种型式的分配器，一是由带小孔的分配管组成孙孔直径不等，距入口处越远，孔径越大，使流经各小孔的流量尽量相等。但这种分配器在原油处理量变化较大时，喷出原油不均匀，并有孔小易堵塞的缺点。另一种型式是低速倒槽型分配器(图2.2.2)。倒槽型分配器器位于油水界面以下，槽的侧面开两排小孔，乳化原油沿槽长每隔2～3 m处进入槽内。当原油进入倒槽后，槽内水面下降，出现油水界面，此界面与罐的油水界面有一位差，原油进入槽内后，借助水位差压，促使原油以低速均匀地从小孔进入罐内。倒槽的另一好处是底部敞开，大滴水和部分杂质可直接下沉，不会堵塞。
②电极板
脱盐罐内的电极板一般为两层或三层。如为两层，则下极板通电。上极板接地，如为三层，则中极板通电，上下极板接地。现在各炼油厂采用两层的较多。电极板可由圆钢(或钢管)和扁钢组合而成。每层极板一般分为三段以便于与三相电源连接。每段电极板又由许多预制单块极板组成。上层接地电极用圆钢悬吊在罐内上方支耳或横梁上，下层通电电极则用聚四氟乙烯棒挂在上层电极板下面。上下层极板之间为强电场，间距一般为200～300mm，可根据处理的原油导电性质预先作好调整。下层极板与油水界面之间为弱电场，间距约为600～700mm，视罐的直径不同而异。
③界面控制器
脱盐罐内保持油水界面的相对稳定是电脱盐操作好坏的关键因素之一。油水界面稳定，
能保持电场强度稳定。其次是，界面稳定能保证脱盐水在罐内所需的停留时间，保证排放水含油达到规定要求。油水界面一般采用防爆内浮筒界面控制器控制。是利用油与水的密度差和界面的变化，通过界面变送器，产生直流电输出信号，再经电／气转换器，产生气动信号，经调节器输出至放水调节阀进行油界面的控制。
④沉渣冲洗系统
原油进脱盐罐所带入的少量泥砂等杂质，部分沉积于罐底，运行周期越长，沉积越厚，占去了罐的有效空间，相应地减少了水层的容积，缩短了水在罐内的停留时间，影响出水水质，为此需定期冲洗沉渣。沉渣冲洗系统主要为一根带若干喷嘴的管子。沿罐长安装在罐内水层下部，冲洗时，用泵将水打入管内，通过喷嘴的高速水流，将沉渣吹向各排泥口排出。
2）防爆高阻抗变压器
变压器是电脱盐设施中最关键的设备。根据电脱盐的特点，应采取限流式供电，即采用电抗器接线或可控硅交流自动调压设备。变压器有单相、三相两种。单相变压器的优点有：·对装置规模的适应性强；
·一组极板短路，不影响另两组操作；
·罐内外接线简单。缺点是价格稍贵。
3）混合设施
原油、水、破乳剂在进脱盐罐前需借混合设施充分混合，使水和破乳剂在原油中尽量分散。分散得细，脱盐率高。但有一限度，如分散过细，形成稳定乳化液，脱盐率反而下降，故混合强度要适度。新建电脱盐设施多采用可调差压的混合阀，利用它可根据脱盐脱水情况来调节混合强度。有的厂混合设施采用静态混合器。静态混合器混合强度虽好，但不能调节。故如用在电脱盐中最好与可调差压混合阀串联使用。
二.原油预处理过程操作及控制
本节以某常减压装置原油预处理电脱盐装置为例阐述其过程操作及控制。
1. 电脱盐罐进料温度控制
电脱盐罐进料温度的控制参见图2.2.3。
原油温度高低对于脱盐效率高低影响较大，为此应避免原油温度突然大幅度波动，变化温度不应超过3℃/15分钟，最佳温度为130±5℃。温度过低，脱盐率下降，温度过高，会因原油汽化或导电率增大而引起操作不正常，因原油导电性随温度升高而增大，这样电流的增加就会使电极板上的电压降低，会影响脱盐效果。渣油量及渣油温度变化，各侧线量及侧线温度变化，原油含水，都将影响进料温度和换热终温。
控制范围：120～145℃
图2.2.3 原油换热及电脱盐控制流程
控制目标：±5℃
相关参数：原油进装置温度；换热后温度；与原油换热相应的侧线流量和温度。
控制方式: 人工手动调节或DCS自动调节控制。
正常控制及异常现象处理分别见表2.2.1和表2.2.2。
2. 电脱盐罐内压力
电脱盐罐内压力控制参见图2.2.3。
罐内控制一定压力是为了控制原油的蒸发，如果产生蒸汽将导致操作不正常，重则引起泄漏、爆炸，为此，罐内压力必须维持到高于操作温度下原油和水的饱和蒸汽压，电脱盐罐安全阀定压2.0MPa（表）。
控制范围：0.8～1.20 MPa
控制目标：1.0±0.15 MPa
相关参数：原油泵出口压力、脱后原油调节阀开度。
控制方式：人工手动调节或DCS自动调节控制。
正常控制及异常现象处理分别见表2.2.3和表2.2.4。
3. 混合器压降
混合器压降的控制参见图2.2.3。
当油、水、破乳剂通过混合阀时，混合压降适中可使三者充分地混合，而不形成过乳化液、压降过低，达不到破乳剂和水在原油中充分扩散的目的，压降过高则产生过乳化，使脱盐率大大下降。电脱盐罐混合压降通过动态混合调节阀压降（PDIC）进行调节控制。
控制范围：25～150 kPa
控制目标：±10kPa
相关参数：原油泵出口压力,电脱盐罐压力指示,脱前、脱后原油流量调节阀的开度。
控制方式：DCS自动调节控制。
正常控制及异常现象处理分别见表2.2.5和表2.2.6。
4.电脱盐罐注水量
电脱盐罐注水量控制参见图2.2.3。
电脱盐注水量控制在≤10%（占原油比例），注水目的是为了增加水滴间碰撞机会，有利于水滴聚结和洗涤原油中盐，但注水量不能太高，由于水溶液是导电的，容易形成导电桥，造成事故，注水过小，达不到洗涤和增加水聚结力作用。
控制范围：≤10%（占原油重量分率） 控制目标：4%～7%（占原油重量分率） 相关参数：注水流量（FIC ）
控制方式：人工手动调节或DCS 自动调节控制。 正常控制及异常现象处理分别见表2.2.7和表2.2.8。
5. 电脱盐罐的界位控制
电脱盐罐注水量控制参见图2.2.3。
电脱盐罐的油水界位过高不但减少原油在弱电场中的停留时间，对脱盐不利，而且水位过高而导致短路跳闸。液位过低，将造成脱水带油。
控制范围：40～80% 控制目标：±5%
相关参数：液位指示（LIC ）,注水量（
FIC ）。 控制方式：人工手动调节或DCS 自动调节控制。 正常控制及异常现象处理分别见表2.2.9和表2.2.10。
6.破乳剂注入量
破乳剂选择合适，注入量相当，可提高脱盐效率，但注入量大剂耗高，注水量少，脱盐效率降低，选用破乳剂注入量5～40mg/kg（占原油质量分数）破乳剂注入浓度为1%。
控制范围：注入量5～40 mg/kg，破乳剂注入浓度为1%。
控制目标：≤35mg/kg
相关参数：破乳剂性能
控制方式：人工现场手动控制。
正常控制及异常现象处理分别见表2.2.11和表2.2.12。
7. 电脱盐罐反冲洗
电脱盐反冲洗是减少电脱盐罐底泥垢沉积，保持电脱盐罐脱盐水效率，提高电脱盐罐利用率的一项清污操作措施，必须间断按期做好此项工作。
1）电脱盐罐反冲洗条件
①观察电脱罐脱出的水质颜色是否透明，如水质混浊或颜色发黑证明罐底有泥垢，可及时进行反冲洗；
②如果电脱罐脱盐脱水效率下降，而注剂、注水、电压、电流正常，原油性质无大的变化，证明应对电脱盐罐进行反冲洗，可及时进行反冲洗；
③正常情况下两个星期进行一次反冲洗。
2）电脱盐罐反冲洗注意事项
①冲洗前要将电脱盐液位控制在30%上下；
②要在电脱盐电压电流正常情况下进行；
③要在现场观察脱出的水中是否带油，如果含油要减少反冲洗给水量；
④常压内操要观察电脱盐电压电流变化情况，如果电流减小电压上升说明了水位增高应降低水液位或减小冲洗水量；
⑤反冲洗时要停止二级脱盐水向一级脱盐罐回注；
⑥反冲洗时要搞好油器操作，及时将除油罐顶的污油放入地下污油罐，以保持除油器处于良好的工作状态。
3）电脱盐罐反冲洗操作操作
打开一级高速电脱盐反冲洗阀门，开阀门要由小到大缓慢进行，在电流电压正常时反冲洗水量控制在原油处理量1-2%，反冲洗时间控制在15分钟左右。二级电脱盐容积大，反冲洗水量可控制大一点，冲洗时间掌握在30分钟左右，但冲洗阀门要缓慢打开。
8. 电脱盐系统巡检内容
①观察电流、电压指示是在指标范围内；
②打开液位检查阀，检查界面实际位置并同计算机指示相对照是否一致；
③检查注水泵注破乳剂泵运行情况及注水量，注破乳剂量，混合阀压降等各参数是否正常。
④检查电脱盐原油入口温度，罐出口温度和压力是与指标一致；
⑤检查内沉筒界面计套筒、法兰、低液位开关法兰及变压器等有无渗漏现象；
⑥检查电脱盐脱水是带油；
⑦按时遵照电脱盐操作记录要求，详细、准确做好记录。
原油预处理 1 原油预处理的目的 脱水、脱盐处理 1）原油含水过多会造成蒸馏塔操作不稳定，严重时甚至造成冲塔事故，含水多增加了热能消耗，增大了冷却器的负荷和冷却水的消耗量。 2）盐类沉积在管壁上形成盐垢，降低传热效率，增大流动压降，严重时甚至会堵塞管路导致停工。 3）造成设备腐蚀 4）原油中的盐类在蒸馏时，大多残留在渣油和重馏分中，将会影响石油产品的质量。 要求在加工前原油含水量达到0.1%～0.2%，含盐量<5毫克/升～10毫克/升。 2 预处理的基本原理及工艺 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，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。 3 影响脱盐、脱水的因素 a、温度：温度升高可降低原油的黏度和密度以及乳化液的稳定性，水的沉降速度增加。若温度过高（＞140℃），油与水的密度差反而减小，同样不利于脱水。原油脱盐温度一般选在105～140℃。
b、压力：脱盐罐需在一定压力下进行，以避免原油中的轻组分汽化，引起油层搅动，影响水的沉降分离。一般为0.8～2MPa c、注水量及注水的水质：入一定量的水与原油混合，将增加水滴的密度使之更易聚结，同时注水还可以破坏原油乳化液的稳定性，对脱盐有利。注水量一般为5％～7％ d、破乳剂和脱金属剂 e、电场梯度：我国现在各炼油厂采用的实际强电场梯度为500～l000V／cm，弱电场梯度为150～300V／cm。
炼油系列生产 第一节炼油生产基础知识 1．主要装置简介 炼油厂生产类型简介 炼油厂生过程是指将原油加工成各种炼油产品的过程，主要产品为各种燃料油，根据加工炼油主要目的产品的同不同，可将炼油厂分为燃料型、燃料—化工型、燃料—润滑油型炼油厂。根据生产目的的不同，炼油厂的装置结构及装置的加工方案也有所不同。 燃料型炼油厂以燃料油为主，主要产品为汽油、柴油、煤油等燃料油。 燃料——化工型炼油厂以生产燃料油及化工原料为主，除燃料油外，乙烯裂解原料、芳烃、丙烯等化工原料占总产品量的比例较大。一般来说，燃料——化工型炼油厂都与化工生产装置邻近布置，便于原料的输送及加工。 燃料——润滑油型炼油厂除生产燃料油外，还生产润滑油，一般润滑油与石蜡联合生产。我国产量较多的大庆原油是较好的生产润滑油及石蜡的原油。 炼油厂原油情况简介 中国现代化的炼油工业是新中国成立后才开始建立的。1958年，在兰州建成了第一座现代化的炼油厂。经过几十年的发展，我国的原油生产能力、原油加工能力都有较非常块的发展。目前，我国总的原油产量超过1亿吨，但随着国民经济发展对石油产品的需求增加及炼油工业的快速发展，每年需从国外进口大量原油，原油种类及品种、性质日益多样化。 在国内原油中，产量最大的为大庆原油，占全国原油总产量的三分之一，其它产量较大的油田为胜利、辽河、华北、中原及克拉玛依等油田，胜利和中原油田原油为含硫油，其它都属于低硫原油。我国主要油田原油的共同特点是密度大、含蜡高、轻馏分含量较少。 近年来，国外进口原油的产量及比例日益加大，主要来源为中东原油、非州原油、俄罗斯原油及部分东南亚的原油。国外进口原油多为含硫或高硫原油。 关于原油种类 不同油田生产的原油性质差异是比较大的，原油性质的差异，对于炼油厂的加工方案及产品结构有比较大的影响，因此，评定原油的种类及性质是炼油工业重要内容之一。 一般原油分类有以下几种方法 根据原油中轻油的含量多少，可将原油分为轻质原油及重质原油，一般国内的原油都属重质原油。 根据原油中硫含量的大小，可将原油分为低硫原油、含硫原油及高硫原油；一般来说，国产原油如大庆原油都属于低硫原油，胜利油田的原油属于含硫原油，部分进口的中东油属于高硫原油。一般来说，硫含量越高，原油加工过程中带来的腐蚀因素增加，加工难度也增加。根据原油中有机烃组分种类的组成不同，可将原油分为石蜡基、环烷基及中间基。根据原油的轻、重组分种类的不同，还可以细分为石蜡-中间基等九类。原油中组分的不同，对石油产品的性质也会产生很大的影响。 装置简介，一次加工装置；二次加工装置；产品精制装置；炼油装置简介： 炼油装置是将原油及中间产品、半成品加工为石油产品的工艺装置的统称，炼油厂根据加工原油种类的不同，目的产品的不同，确定不同的加工方案，根据加工方案对各种不同的装置进行组合，实现产品加工的目的。 如前所述，根据原油种类不同，以及产品方案的不同，不同的炼油厂的装置种类及数量是不
13级化工石油炼制工程考试题总结 第一章绪论 1、石油产品种类包括? 燃料（汽油、柴油、煤油等）、润滑油（内燃机油、机械油等）、有机化工原料（热裂解、芳烃转化）、沥青（铺路、建筑、防腐）、蜡（食品、药用）、石油焦（电极用焦、冶炼用焦）。 2、我国主要原油的性质和特点？ 石蜡基原油 中间基原油 环烷基原油 第二章石油的化学组成 1、名词解释：石油或原油、天然气、石蜡、微晶蜡、酸度及酸含、 2、分馏馏分范围（各种直馏产品的馏程范围）？ 3、石油烃类组成表示方法：单体烃组成、族组成和结构族组成。 4、密度法测定重油的结构族组成？ 5、汽油馏分的单体烃组成规律？ 6、石蜡化学组成：主要是正构烷烃，少量异构烷烃、环烷烃及极少量芳烃。 7、微晶蜡的化学组成：主要是带正构或异构烷基侧链的环状烃，尤其是环烷烃。 8、石油及其馏分中硫的分布：高硫、低硫、含硫。 9、石油及其馏分中硫的存在形式： 10、酸性含氧化合物包括： 11、石油中微量元素的含量影响最大有： 12、减压渣油的四组分分析法中的四组分指： 第三章 名词解释：蒸汽、沸点、初馏点、终馏点、馏出温、相对密 粘温性：粘度值随温度变化的性能。 气化热(Δh)：单位质量物质在一定温度下由液态转化为气态所吸收的热量，单位kJ/kg。 凝点：在实验规定条件下，液面不移动的最高温度。 倾点：在实验规定条件下，能够流动的最低温度。 2、相对分子质量大的烃类的蒸汽压较小。 3、克拉修斯方程表示的纯化合物蒸汽压与温度间的关系为： 4、在一定的外压下，液态纯物质的沸点为一定值。 5、为什么要测得石油馏程？ 6、测定馏程常见的三种标准方法包括： 7、恩施蒸馏曲线斜率表达式： 8、用平均沸点来表征其汽化性能。 9、请写出石油馏分的5种平均沸点的名称及表达式？ 10、欧美相对密度与我国相对密度之间换算表达式： 11、比重指数API°的定义表达式： 12、不同温度下的相对密度换算公式： 13、特性因数是油品的平均沸点和相对密度的函数，具体关系表达式为： 14、条件粘度的表示方法：恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度 15、对于粘度水平相当的油品，粘度比υ50/υ100越小，表示该油品的粘—温性质越好。
原油预处理剂的调制方法 原油预处理剂主要针对国际90号（现调整为89号）汽油为基础油，调制93号（现调整为92号）、97号（现调整为95号）醇基汽油。助溶剂按0.5～2%的成分比例加入甲醇内，引起甲醇改性，改性后的甲醇，能够调制醇基汽油。 甲乙醇汽油助溶剂是功能型助溶剂，将甲乙醇改性后按所需配比，与汽油介入互溶。甲醇必须为精醇。冬季可适当将助溶剂量加大，或者将甲醇与汽油比例减少。其主要性能是助溶、防锈、防浊、抗氧化、抗腐蚀、抑制橡胶膨胀、增强动力。该助溶剂克服了传统醇基汽油的动力性能低、气阻、冷启动等缺陷，配制的醇基汽油清澈透亮，适用于推广醇基汽油，为其生产和发展新能源提供技术支持。 针对原油中含有的粘土、泥沙杂质在脱水时进行同时处理的复合添加剂，集脱水、脱盐、去杂同步进行，以提高电脱盐效率，减小含油污水的排放量，为油田和炼厂降本增效、节能减排提供卓越的技术支持。按比例配制的甲醇汽油，可以和加油站国标汽油89号、92号、95号任意比例混溶，不影响品质。 甲乙醇汽油助溶剂不含任何铝、铅、锌、锰等重金属离子，有良好的拒水性能和有极强的醇基互溶性，符合国家车用甲乙醇汽油的技术标准，适用于乙醇汽油的调制，调制安全、简捷方便，无特殊设备要求。
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第五章原油蒸馏过程 第一节原油及其馏分蒸馏类型（陈承阳） 原油的一次加工：原油常减压蒸馏 原油的二次加工：催化重整、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化 原油的三次加工：（炼厂气体加工）烷基化、异构化、叠合、醚化（甲基叔丁基醚的生产） 精馏过程的两个前提： 1）气、液相间的浓度差2）合理的温度梯度 实现精馏的必要条件： ①精馏塔内必须要有塔板或填料，它是提供气液充分接触的场所。 ②精馏塔内提供气、液相回流，是保证精馏过程传热传质的另一必要条件。 回流的作用：(气相回流液相回流) ①提供塔板上的液相回流，创造汽液两相充分接触的条件，达到传质、传热的目的； ②取出塔内多余的热量，维持全塔热平衡，利于控制产品质 量。 回流方式：1）塔顶冷回流：将塔顶蒸汽冷凝冷却为过冷液体，将其中一部分在塔顶送回塔内作回流；塔顶热回流：将塔顶蒸汽冷凝为饱和液体，将其中一部分在塔顶送回塔内作回流。 2）中段循环回流：①使汽液相负荷沿塔高分布均匀，可缩小塔径或提高处理量； ②利于热量的回收利用。 第二节原油及原油馏分的蒸馏曲线及其换算（林昭康） 1、分馏精确度的表示方法 对二元系，可用产品的纯度（或某组分的浓度）表示。 对石油精馏，常用相邻两馏分的馏分组成或蒸馏曲线的相互关系（间隙或重叠）来表示。
2）减压1.33kPa(10mmHg)蒸馏曲线相互换算 ①恩氏蒸馏曲线和实沸点蒸馏曲线的互换 假定恩氏蒸馏50％点温度=实沸点蒸馏50％点温度； 3.常压平衡汽化曲线换算为压力下平衡汽化曲线 第三节 原油蒸馏塔内气液负荷分布规律（何天儒，李永辉） 塔顶回流量: L t L V t L h h Q L 0 010,,0-=
《化学工艺学》习题集
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目录 第一部分每章重点 (1) 第二章化工资源及其初步加工 (1) 第三章通用反应单元工艺 (1) 第四章无机化工反应单元工艺 (2) 第五章有机化工反应单元工艺 (2) 第一节烃类热裂解 (2) 第二节氯化 (3) 第三节烷基化 (3) 第四节水解和水合 (3) 第五节羰基合成 (3) 第六章煤化工反应单元工艺 (4) 第一节煤的干馏 (4) 第二节煤的气化 (4) 第四节煤的液化 (4) 第二部分各章习题及模拟试题 (5) 第二章化工资源及其初步加工 (5) 第三章通用反应单元工艺 (7) 第一节氧化 (7) 第二节氢化和脱氢 (10) 第三节电解 (12)
第四章无机化工反应单元工艺 (14) 第五章有机化工反应单元工艺 (15) 第一节烃类热裂解 (15) 第二节氯化 (16) 第三节烷基化 (17) 第四节水解和水合第五节羰基 合成 (19) 第六章煤化工反应单元工艺 (20) 第一节煤的干馏 (20) 第二节煤的气化第三节煤的液化 (21) 模拟试题一 (22) 模拟试题二 (25)
第一部分每章重点 第二章化工资源及其初步加工 1. 化学矿的资源特点和分布状况 2. 煤的种类和特征 3. 煤的化学组成和分子结构 4. 腐植煤的生成过程 5. 煤的风化和煤的存储方法 6. 原油预处理原理和过程 7. 原油常减压蒸馏工艺过程 8. 汽油的质量指标 9. 催化裂化和加氢裂化原理、催化剂和工艺过程 10. 催化重整和芳烃抽提原理和工艺流程 11. 天然气的分类及其组成 12. 天然气的初步加工处理流程 第三章通用反应单元工艺 1. 烃类的分子结构与氧化难易程度的关系 2. 各氧化工艺的反应原理、工艺流程及工艺过程分析 3. 氧化反应的安全生产技术和技术进展
石油炼制工艺技术手册 第一章石油炼制工艺概述 1.1 工艺简介 石油炼制是指将原油通过物理、化学加工，转化为各种石油产品的 过程。本章将介绍石油炼制工艺的概念及其在石油工业中的重要性。 1.2 石油炼制的工艺流程 本节将详细描述石油炼制的典型工艺流程，包括原油预处理、分馏 塔操作、催化裂化、重整、脱硫脱氮等工艺环节，并介绍各环节中常 用的设备和操作条件。 1.3 石油炼制中的重要设备与原理 本节将介绍石油炼制中常用的设备，如分馏塔、反应器、换热器等，并详细解释其工作原理及其在炼油中的应用。 第二章原油预处理工艺 2.1 原油混合与调整 对原油进行混合与调整有助于提高炼油过程中的操作稳定性和产品 质量。本节将介绍原油混合与调整的方法和原则。 2.2 脱水处理 原油中含有大量的水分，如果不进行脱水处理会对炼油过程产生不 利影响。本节将详细介绍原油脱水的常用方法和设备。
2.3 硫化物去除 硫化物是原油中的一种有害成分，需要通过脱硫处理降低其对炼油过程的影响。本节将介绍脱硫的方法和工艺。 2.4 卤化物去除 卤化物是导致催化剂失活的重要原因之一，需要通过除盐工艺去除原油中的卤化物。本节将介绍除盐的方法和设备。 第三章炼油催化裂化工艺 3.1 催化裂化反应概述 催化裂化是一种通过催化剂作用将大分子烃类裂解为小分子烃类的反应。本节将介绍催化裂化反应的基本原理和过程。 3.2 催化剂的选择与制备 催化剂的选择及其制备对催化裂化反应的效果有着重要影响。本节将介绍常用的催化剂种类、性质、选择和制备方法。 3.3 催化裂化的工艺控制 催化裂化过程中的工艺控制对产品产率和产品质量有着重要影响。本节将介绍催化裂化工艺中的温度、压力、空速和催化剂再生等参数的控制方法。 第四章重整工艺 4.1 重整反应概述
原油蒸馏工艺流程 原油蒸馏工艺流程 原油蒸馏工艺流程 原油是一种多种烃的混合物，是粘稠的、深褐色的液体。直接使用原油非常浪费，所 以就需要把原油中各组分分离出来，通常是使用精馏的方法，即精确控制温度，使特定沸 点的组分挥发出来。工艺过程包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏三部分。 应用电化学分离或加热沉降方法脱除原油所含水、盐和固体杂质的过程。主要目的是 防止盐类（钠、钙、镁的氯化物）离解产生氯化氢而腐蚀设备和盐垢在管式炉炉管内沉积。 采用电化学分离时，在原油中要加入几到几十ppm破乳剂（离子型破乳剂或非离子型 聚醚类破乳剂）和软化水，然后通过高压电场（电场强度1.2～ 1.5kV/cm），使含盐的水滴聚集沉降，从而除去原油中的盐、水和其他杂质。电化学 脱盐常以两组设备串联使用（二级脱盐，图1）以提高脱盐效果。常压蒸馏: 预处理后的原油经加热后送入常压蒸馏装置（图2）的初馏塔，蒸馏出大部分轻汽油。初馏塔底原油经加热至360～370℃，进入常压蒸馏塔（塔板数36～ 48），该塔的塔顶产物为汽油馏分（又称石脑油），与初馏塔顶的轻汽油一起可作为 催化重整原料，或作为石油化工原料，或作为汽油调合组分。常压塔侧线出料进入汽提塔，用水蒸气或再沸器加热，蒸发出轻组分，以控制轻组分含量（用产品闪点表示）。通常， 侧一线为喷气燃料（即航空煤油）或煤油馏分，侧二线为轻柴油馏分，侧三线为重柴油或 变压器油馏分（属润滑油馏分），塔底产物即常压渣油（即重油）。 也称真空蒸馏。原油中重馏分沸点约370～535℃， 在常压下要蒸馏出这些馏分，需要加热到420℃以上，而在此温度下，重馏分会发生 一定程度的裂化。因此，通常在常压蒸馏后再进行减压蒸馏。在约2～8kPa的绝对压力下，使在不发生明显裂化反应的温度下蒸馏出重组分。常压渣油经减压加热炉加热到约380～400℃送入减压蒸馏塔。减压蒸馏可分为润滑油 型（图3）和燃料油型两类。前者各馏分的分离精确度要求较高，塔板数24～26；后 者要求不高，塔板数15～17。 通常用水蒸气喷射泵（或者用机械抽真空泵）抽出不凝气，以产生真空条件。发展的 干式全填料减压塔采用金属高效填料代替塔板，可以使全塔压力降减少到 1.3～ 2.0kPa，从而可以提高蒸发率，并减少或取消塔底水蒸气用量。
窄馏分切割技术在清洁汽油生产工艺中的应用 1. 应用背景 随着全球环保意识的增强和对空气质量要求的提高，清洁能源的研究和开发变得越来越重要。汽车尾气是空气污染的主要来源之一，其中挥发性有机物（Volatile Organic Compounds, VOCs）是导致光化学烟雾（photochemical smog）形成的关 键因素。为了减少尾气排放和改善空气质量，研究人员开始寻找替代传统燃料的清洁能源。清洁汽油作为一种可再生、低碳排放、低污染的燃料，成为了人们关注的焦点。 窄馏分切割技术是一种在原油精制过程中应用的技术，通过对原油进行深度加工，将原油中不同碳数范围内的化合物分离出来。而在清洁汽油生产工艺中，窄馏分切割技术可以实现对原油中特定碳数范围内的化合物进行高效分离和提取，从而获得高质量的清洁汽油。 2. 应用过程 窄馏分切割技术在清洁汽油生产工艺中的应用过程主要包括以下几个步骤： 2.1 原油预处理 原油预处理是窄馏分切割技术的第一步，其目的是去除原油中的杂质和重金属等有害物质，以保证后续处理过程的稳定性和高效性。常见的原油预处理方法包括脱盐、脱硫、脱氮等。 2.2 窄馏分切割 在原油经过预处理后，将进入窄馏分切割单元。该单元通过调整温度和压力等条件，将原油按照不同碳数范围进行分离和提取。通常使用的方法有精馏、萃取和吸附等。 2.2.1 精馏法 精馏法是最常见且应用广泛的窄馏分切割方法之一。其基本原理是利用不同组分在不同温度下的沸点差异，通过加热和冷却来实现组分之间的分离。这种方法适用于原油中碳数范围较大的化合物分离。 2.2.2 萃取法 萃取法是利用溶剂与原油中的不同组分之间的亲和性差异来实现分离的方法。通过选择合适的溶剂和调节操作条件，可以实现对特定碳数范围内化合物的高效提取。
1炉子：一个设备，具有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧产生的热量将物质（固体或流体）加热，这样的设备叫做“炉子 石化加工炉设计包括：工艺计算和结构设计 炉子分类；箱式炉（6类）、立式炉（6类）、圆筒炉（3类）、大型方炉 炉管内进行化学反应的炉子、加热液体的炉子、加热气体的炉子和加热气、液混相流体的炉子。 管式加热炉一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器和通风系统等五部分组成。常包括：钢结构、炉管、炉墙、燃烧器、孔类配件等。管式加热炉单位时间内，管内介质吸收的热量称为热负荷。炉膛单位体积内燃料燃烧的放热量叫热强度，加热炉有效利用的热量与燃料燃烧所放出的总热量之比叫做热效率。现在大中型管式炉的热效率一般都在85%-93%之间。空气温度每提高20℃,炉子热效率提高约一个百分点。一般空气预热温度不宜超过300℃。 紧急停炉原则：（1）装置发生重大事故，如着火、爆炸等，经努力无法控制，并有蔓延和扩大的态势，不停炉可能会产生更大的事故。（2）发生漏油事故，不停工无法避免着火事故。（3）炉管破裂或炉体设备严重损坏，无法维持正常生产（4）关键机泵故障，造成加热炉进料中断或需紧急切断加热炉进料的。（5）因停循环水、停电、仪表风长时间中断等。 辐射室是加热炉进行热交换的主要场所，其热负荷约占全炉的70%-80%。烧类蒸汽转化炉、乙烯裂解炉的反应和裂解过程全部由辐射室来完成。 对流室是靠辐射室排出的高温烟气进行对流传热来加热物料。烟气以较高的速度冲刷炉管管壁，进行有效的对流传热，其热负荷约占全炉的20%-30%。 所以火墙温度一般控制在约850°C以下（烧类蒸汽转化炉、乙炸裂解炉，炉温可达900°C以上）。 危险化学品：是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。 低硫原油＜0.5%,含硫原油0.5-2.0%,高硫原油＞2.0% 干气：大量甲烷，少量乙烷、丙烷的天然气 湿气：较多甲烷、乙烷，少量易挥发的液态屋（戊烷、已烷、辛烷）的天然气 沟通是人与人之间、人与群体之间思想与情感的传递和反馈的过程，以求思想达成一致和情感的通畅。 交流原则：1准确性原则：表达的意思要准确无误2完整性原则：表达的内容要全面完整3及时性原则：沟通要及时、迅速、快捷4策略性原则：要注意表达的态度、技巧和效果 有效沟通的原则一、尊重对方并表达你的真诚二、认真地倾听别人的谈话 三、记住别人的名字和职务四、面带微笑五、把赘美当成一种习惯六、避免不必要的争论七、留心自己和对方的身体语言八、求同存异 部署工作应考虑的5W3H1S1、WHO——责任人2、WHY——工作目标3、WHAT-—工作标准4、WHERE-— 工作地点5、WHEN——工作进度6、HOW ------- 工作方法 7、HOWMUCH-—数量8、HOWMUCHCOST-—成本9、SAFETY——安全 组织管理发展的三个阶段经验期一效益和生存制度期一规范与秩序文化期一活力与长远大气压换算 ImmHg=133.3Pa 执行力不佳的原因分析：1、员工不知道干什么一-不知道工作内容 2、员工不知道怎么干一不知道操作流程 3、心态方面一敬业精神不佳；团队意识不强 4、工作作风不严谨一缺少目标管理技巧及自我管理技巧 中国企业执行问题的三个原因：文化原因、制度原因、人员原因； 执行力不强的三大表现：尺度、速度、力度； 执行力应有的心态；服从是下级的职责、学会换位思考、摆正自己的位置、接受现实； 高效执行力的基础：爱岗敬业、忠于职位； 执行力来自完善的工作计划、有效的目标管理、良好的时间管理、有效的工作总结； 时间管理要遵循：要事第一原则 提高执行力的八靠：导（观念）、引（决策）、管（制度）、带（以身作则）、干（优秀人才）、抠（细节）、人员（监督）、育（文化） “热炉法则”警示性原则、即时性原则、公平性原则、一致性原则 石油：指气态液态固态的屋类化合物 石油的元素组成：CHONS微量金属：Ni、V、Fe.Cu＞Pb、Na、K、Ca、Mg-非金属：As、CLSi
石油炼油装置的工作原理 石油炼油装置是用于将原油生产成各种石油产品的设备。它们的工作原理基于原油的物理和化学性质的差异，通过一系列的物理和化学过程将原油分解、转化和组合成不同的产品。 石油炼油装置主要由以下几个部分组成：原油处理部分、裂化装置、催化装置、分离器、蒸馏塔、转化装置和精制装置。下面将对其中的几个重要部分进行详细介绍。 首先是原油处理部分，也称为原油预处理。原油从油田中采集到炼油厂时，含有杂质和待处理成分，如水、沉淀物、硫含量高的化合物等。原油处理部分的目的是通过物理和化学方法去除这些杂质，以提高原油的质量和适应后续的加工过程。 接下来是裂化装置，主要用于将较重的石油馏分分解成较轻的产品。裂化装置通过高温和高压条件下的热裂化反应，使长链烃分子断裂为短链烃分子，从而产生较高产量和降低粘度的轻质油品。这种分解有利于生产汽油和燃料油等高附加值产品。 催化装置是炼油过程中的关键环节之一。它是利用催化剂催化作用，将原油中的杂质和不饱和化合物转化为稳定的饱和化合物。通过氢气的浓度控制来提高饱和化合物的产量，并在催化剂的作用下去除硫化物和氮化物等杂质。常见的催化反应包括脱硫、脱氮、脱苯等。 分离器是用于将炼油过程中的不同组分分离的装置。在分离器内，原油被加热至沸点，不同种类和沸点的物质根据其分子量
和极性的差异以及与其他物质的相互作用选择性地分离。分离器的工作原理主要是利用物质间的溶解度、沸点和密度等性质的差异。 蒸馏塔是石油炼油装置中用于分离原油成分的设备之一。它利用原油馏分的不同沸点，将原油分解为一系列的馏分，每个馏分都有不同的沸点和成分。蒸馏塔通过加热原油使其汽化，然后在塔内利用塔板或填料的作用，使不同成分的原油分别冷凝回液体状态，从而实现各种成分的分离。 转化装置主要用于将原油中的低价值物质转化为高价值产品。其中最常见的转化过程是催化裂化和热裂化过程。这些过程通过改变分子结构，将低质量燃料油转化为高质量汽油和柴油等产品。 最后是精制装置，用于使炼油产出的产品达到市场要求和标准。精制装置在产品中去除杂质、调整组成、提高产品的纯度和质量等。通过脱色、脱臭、脱气、精细过滤、添加剂掺入等操作，最终得到符合市场需求的成品油。 总之，石油炼油装置通过一系列物理和化学过程对原油进行解析、转化和优化，最终得到各种石油产品。在这个过程中，原油经过预处理、裂化、催化、分离、蒸馏、转化和精制等步骤，从原油到成品油的转变实质上是对原油中不同成分的分离、组合和改造的过程。这些步骤的相互作用和顺序有助于提高产品质量和石油利用率，满足不断增长的能源需求。石油炼油装置是现代工业中非常重要的设备之一。随着全球能源需求的不断
集输原油脱水工艺流程设计与站场实施 一、引言 随着石油资源的开发和利用，原油脱水工艺已经成为石油生产过程中不可或缺的环节。原油脱水工艺可以有效地去除原油中的水分和杂质，提高原油的质量和利用价值。对于原 油脱水工艺的设计和站场实施具有重要的意义。 本文将对集输原油脱水工艺流程设计与站场实施进行详细的介绍和分析，包括原油脱 水工艺的基本原理、工艺流程设计、关键设备选型、站场建设和实施方案等方面，旨在为 相关专业人员提供参考与指导。 二、原油脱水工艺基本原理 原油中的水分和杂质会对油气输送系统产生不利影响，例如加重油气输送系统的腐蚀 和结垢、降低原油的质量和加工性能等。原油脱水工艺的基本原理就是通过一系列物理或 化学方法，将原油中的水分和杂质有效地除去，从而提高原油的纯度和品质。 常见的原油脱水工艺方法包括重力沉降、沉淀法、离心分离、膜分离、化学脱水等。 具体选择何种方法，需根据原油的性质、水分含量、温度、压力、流量等因素来确定。 三、工艺流程设计 1. 原油预处理：包括除沙、除渣、加热等工艺步骤，以便后续的脱水处理。 2. 脱水工艺选择：根据原油的不同性质和要求，选择合适的脱水方法和设备，如沉 淀法、离心分离、膜分离等。 3. 混合系统：将脱水后的原油与再生水或盐水进行混合，以降低原油的粘度和提高 流动性。 4. 二次脱水：对混合后的原油进行二次脱水，确保原油的水分含量符合要求。 5. 油水分离：将脱水后的原油进行油水分离，确保最终产品达到规定的水分含量和 纯度。 四、关键设备选型 1. 沉降罐：用于原油的初步分离和除去大部分水分和杂质。 3. 膜分离设备：通过膜的物理效应，将原油中的水分和杂质彻底去除。 4. 恒温加热设备：通过加热方式，提高原油的温度以利于脱水处理。
原油加工方案 引言 原油是一种重要的能源资源，直接影响到全球能源的供应和经济的发展。原油加工是将原油转化为燃料和其他有用产品的关键过程。通过采取合适的原油加工方案，可以实现高效的能源生产和环境保护的目标。本文将介绍一种具体的原油加工方案，以满足市场需求和环境要求。 原油加工方案概述 该原油加工方案采用了先进的技术和设备，在保持高能效和低污染排放的同时，实现了多种产物的高效分离和加工。该方案主要包括以下几个步骤： 1. 原油预处理 原油预处理是为了去除原油中的杂质和杂质，以保证后续加工过程的稳定性和可靠性。该步骤包括原油加热、脱盐、脱硫等处理过程。其中，脱硫是一个关键的步骤，可以降低后续催化剂的磨损和增加催化剂的使用寿命。 2. 催化裂化 催化裂化是将重质原油转化为轻质燃料和高附加值产品的重要工艺。通过在催化剂的作用下，将长链烃分子断裂为短链烃分子，生成汽油、液化石油气等轻质产品。催化裂化还可以产生一些重质油品，在后续的加工中进一步提纯和利用。
3. 轻油加工 轻油加工是将催化裂化产生的轻质油品进行进一步加工和分离的过程。该步骤主要包括饱和剂脱气、饱和剂减压、饱和剂去酸等处理过程，以提高产品的质量和降低产品的成本。在该步骤中，还可以生产一些高附加值产品，例如润滑油、溶剂等。 4. 重油加工 重油加工是将催化裂化产生的重质油品进行进一步加工和转化的过程。在该步骤中，可以采用一系列技术和设备，例如渣油加热炉、渣油裂化装置、渣油加氢装置等，将重质油品转化为高附加值产品，例如船舶燃油、润滑油基础油等。 5. 产品分离和处理 产品分离和处理是将加工过程中产生的各种产品进行分离和进一步处理的过程。该步骤主要包括蒸馏、萃取、吸附等处理过程，以分离出不同组分的产品，并进一步提高产品的纯度和质量。 原油加工方案的优势 该原油加工方案具有以下几个优势： 1.高能效：采用先进的技术和设备，能够最大限度地提高能源的转化效率，降低能源消耗。 2.低污染排放：通过合理的工艺设计和净化设备的配置，能够减少污染物的排放，保护环境。
原油蒸馏的工艺流程 第一节石油及其产品的组成和性质 一、石油的一般性状、元素组成、馏分组成 （一）石油的一般性状 石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。世界各国所产石油的性质、外观都有不同程度的差异。大部分石油是暗色的，通常呈黑色、褐色或浅黄色。石油在常温下多为流动或半流动的粘稠液体。相对密度在0.8～0.98g/cm3之间，个别的如伊朗某石油密度达到1.016，美国加利福尼亚州的石油密度低到0.707。 （二）石油的元素组成 石油的组成虽然及其复杂，不同地区甚至不同油层不同油井所产石油，在组成和性质上也可能有很大的差别。但分析其元素，基本上是由碳、氢、硫、氧、氮五种元素所组成。其中碳、氢两中元素占96%～99%，碳占到83%～87%，氢占11%～14%。其余的硫、氧、氮和微量元素含量不超过1%～4%。石油中的微量元素包括氯、碘、磷、砷、硅等非金属元素和铁、钒、镍、铜、铅、钠、镁、钛、钴、锌等微量金属元素。 （三）石油的馏分组成 石油的沸点范围一般从常温一直到500℃以上，蒸馏也就是根据各组分的沸点差别，将石油切割成不同的馏分。一般把原油从常压蒸馏开始镏出的温度（初馏点）到180℃的轻馏分成为称为汽油馏分，180℃～350℃的中间馏分称为煤柴油馏分，大于350℃的馏分称为常
压渣油馏分。 二、石油及石油馏分的烃类组成 石油中的烃类包括烷烃、环烷烃、芳烃。石油中一般不含烯烃和炔烃，二次加工产物中常含有一定数量的烯烃。各种烃类根据不同的沸点范围存在与对应的馏分中。 三、石油中的非烃化合物 石油的主要组成使烃类，但石油中还含有相当数量的非烃化合物，尤其在重质馏分油中含量更高。石油中的硫、氧、氮等杂元素总量一般占1%～4%，但石油中的硫、氧、氮不是以元素形态存在而是以化合物的形态存在，这些化合物称为非烃化合物，他们在石油中的含量非常可观，高达10%～20%。 （一）含硫化合物（石油中的含硫量一般低于0.5%） 含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分的沸点升高而增加，其种类和复杂性也随着馏分沸点升高而增加。石油中的含硫化合物给石油加工过程和石油产品质量带来许多危害。 1、腐蚀设备 在石油炼制过程中，含硫化合物受热分解产生H2S、硫醇、元素硫等活性硫化物，对金属设备造成严重的腐蚀。石油中通常还含有MgCl2、CaCl2等盐类，含硫含盐化合物相互作用，对金属设备造成的腐蚀将更为严重。石油产品中含有硫化物，在储存和使用过程中同样腐蚀设备。含硫燃料燃烧产生的SO2、SO3遇水后生成H2SO3、H2SO4会强烈的腐蚀金属机件。
石油炼制工程习题 第一章原油评价与原油加工流程方案 第一节原油的分类方法 1、什么叫特性因数分类法？ 2、什么叫石蜡基原油？ 3、什么叫中间基原油？ 4、什么叫环烷基原油？ 5、什么叫关键馏分特性分类法？ 第二节原油的实沸点蒸馏曲线、性质曲线和产率曲线？ 1、什么是原油的实沸点蒸馏？ 2、什么是原油实沸点蒸馏曲线？它有什么意义？ 3、什么是原油的性质曲线？它有什么意义？ 4、什么是产率曲线？它有什么意义？ 5、原油三种曲线的作用是什么？ 第三节大庆原油的特性及其加工流程 1、大庆原油属于什么原油？ 2、大庆原油的一次加工产品有什么特点？ 3、大庆原油是什么石油产品的理想原料？ 4、大庆原油的典型加工流程是什么？ 第四节胜利原油评价及其加工流程 1、胜利原油属于什么原油？ 2、胜利原油的一次加工产品有什么特点？
3、胜利原油的典型加工流程是什么？ 4、孤岛原油有什么特点？ 单家寺原油有什么特点？ 第二篇石油蒸馏 1、什么叫闪蒸（平衡汽化）？ 2、什么叫简单蒸馏（渐次汽化）？ 3、什么叫精馏？ 第一章石油及其馏分的汽－液平衡 第一节基本概念回顾 1、什么是理想溶液？ 2、什么是拉乌尔定律？ 3、什么是非理想溶液？ 4、汽液平衡的条件是什么？ 5、什么是相平衡常数？怎样求取？ 6、混合物有怎样的临界性质？ 第二节石油及石油馏分的蒸馏曲线 1、什么叫恩氏蒸馏、什么是恩氏蒸馏曲线？ 2、什么是实沸点蒸馏曲线？ 3、什么是平衡汽化曲线？ 4、三种曲线有什么关系、有什么特点？ 5、怎样进行三种曲线换算？ 第三节石油及其馏分汽－液平衡的假多元处理方法
1、什么是假多元处理方法？ 2、采用假多元处理方法有什么意义？ 3、怎样进行假多元处理方法的计算？ 第四节油－水不互溶体系的汽－液平衡 1、水蒸气的存在对油的汽化有什么影响？ 2、为什么在蒸馏的过程要通入水蒸气？ 第二章石油精馏塔 第一节常减压蒸馏流程 1、常减压蒸馏的主要流程是什么？ 2、原油进入常压塔前经过那些预处理过程？ 3、常压塔的进料温度是如何确定的？ 4、减压塔的进料温度是多少？为什么要限制？第二节原油常压精馏塔的工艺特征 1、为什么常压塔是一个复合塔？ 2、为什么常压塔设汽提段？ 3、为什么侧线设汽提塔？ 4、为什么塔底不设重沸器？ 5、为什么恒分子物流不适应？ 6、什么叫过汽化量、过汽化度？ 7、常压塔的进料为什么要有一定的过汽化量？第三节分馏精确度 1、什么叫间隙？
石油加工工艺习题 第一篇石油及其产品的性质 第一章石油的一般性质和化学组成 思考题： 1.什么叫石油？它的一般性质如何？ 2.石油中的元素组成有哪些？它们在石油中的含量如何？ 3.什么叫分馅、馅分？它们的区别是什么？ 4.石油中有哪些烧类化合物？它们在石油中分布情况如何？ 5.烷炷在石油中有儿种形态？什么叫干气、湿气？ 6.石油中所含的石蜡、地蜡有何区别？ 7.石油中非炷化合物有哪些？分别叙述它们各自的分类、在石油馅分中分布情况以及对石油加工有何危害？ 8.什么是胶质、沥青质？它们有什么不同？在石油加工及在产品中有何害处？ 9.什么是硅胶胶质、硫酸胶质？ 10.什么叫蒸汽压？纯物质及混合物的蒸汽压各与哪些因素有关？为什么？ 11.蒸汽压的测定方法是什么？ 12.什么叫馅程（沸程）、恩氏蒸馅的初馅点、终馅点? 13.为什么要引入平均沸点的概念？平均沸点有哪几种表示法？它们都怎样求？ 14.什么叫密度、相对密度？它们之间有何区别及联系？ 15.常用的相对密度表示方法有儿种？它们之间如何换算？ 16.影响液体相对密度的因素有哪些？如何进行计算？ 17.如何计算混合油品的相对密度？它的依据是什么？有何实用意义？ 18.什么是油品的特性因数？为什么特性因数的大小可以大致判断石油及其儒分的化学组成？ 19.有二种油品的特性因数大小相同,旦油品A的相对密度d：°与油品B的相对密度d；。也一样, 试问这二种油品的蒸汽压一样吗？若不一样，哪一个油品的蒸汽压大？为什么？ 20.有二种油品的馅程一样，但油品A的相对密度d摆大于油品B的相对密度d/°，这二种油品的特性因数哪一个大？为什么？ 21 .什么叫粘度？常用的粘度表示法有几种？如何进行换算？ 22.影响粘度的因素有哪些？为什么说不标明温度的粘度就没有意义？ 23.什么叫粘温性能？它有几种表示法？如何求法？粘温特性有何实用意义？ 24.怎样求油品的混合粘度？它有何实用意义？ 25.有A、B二种润滑油，它们的特性因数相同，且油品A的u20与油品B的u50相同，比较这二种油品的平均沸点、相对密度、平均分子量及蒸汽压。为什么？ 26.什么叫比热、蒸发潜热、热培？影响它们的因素有哪些？
第一章绪论 1、化工工艺学：研究由化工原料到化工产品的转化工艺，系指原料物质经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转化的全部化学和物理的措施。 2、化工工艺学是研究内容：由化工原料加工成化工产品的生产过程的生产方法、原理、流程和设备。 3、化工工艺学的研究目的：是创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。 4、化工生产过程：原料预处理、化学反应、产品分离及精制和产品包装与储运四大步骤 6、“三烯三苯一炔一萘”：乙烯、丙烯、丁二烯；苯、甲苯、二甲苯以及乙炔和萘。 7、绿色化学目标为任何一个化学的活动，包括使用的化学原料、化学和化工过程、以及最终的产品，对人类的健康和环境都应该是友好的。 第二章化工原料 1、化学工业的主要原料：包括煤、石油、天然气和农副产品等。 2、煤的化工利用途径主要有煤干馏、煤气化、煤液化、煤制电石。 3、对石油进行一次加工和二次加工。一次加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏；二次加工主要方法有：催化重整、催化裂化、加氢裂化和烃类热裂解等。 4、天然气制合成气的方法有蒸汽转化法和部分氧化法，主要反应分别是 5、煤的干馏在隔绝空气条件下加热煤，使其分解的过程，形成气态（煤气）、液态（焦油）和固态（半焦或焦炭）. 6、煤的气化以煤、焦炭（半焦）为原料，以水蒸汽、氧气或空气为气化剂，在高温（900～1300℃）条件下，转化成主要含有氢气和一氧化碳的过程。 7、原油预处理：方法：用加破乳剂和高压电场联合作用的脱水脱盐——电脱盐脱水。罐注水目的：溶解原油中结晶盐、减弱乳化剂作用、利于水滴聚集。原理：破乳剂和高压电场作用下破乳化，使水凝聚沉降分离。为什么原油要进行预处理：含盐、含水来源；含水——增加燃料消耗和冷却水消耗；含盐、----在炉管、换热器管形成盐垢，堵塞管路；设备腐蚀 8、原油常减压蒸馏主要设备：常压塔，蒸馏塔。原因：其中350℃以上的高沸点馏分，在高温（>400℃）会发生分解和缩合反应，产生焦炭，导致管路堵塞. 现代技术通过减压蒸馏可从常压重油中拔出低于550℃的馏分。 9、辛烷值：概念：汽油在内燃机中燃烧时抗爆震性能指标。与汽油组分有关。辛烷值越大抗爆震性越好。规定：异辛烷的辛烷值为100，正庚烷为0，两者按不同比例混合成标准燃料油。提高方法：Ⅰ、添加四醋酸铅（有毒，无铅汽油替代）Ⅱ、催化裂化、催化重整得到芳烃、环烷烃、异构烷烃调整汽油（最好方法）Ⅲ、添加高辛烷值组分如MTBE（MTBE 致癌作用） 10、原油二次加工概念：重质馏分及渣油再进行化学结构上的破坏加工生成汽油、煤油等轻质油品过程。原油二次加工方法：热裂化、催化裂化、催化加氢裂化、催化重整。 11、催化加氢裂化优点：（1）生产灵活性大；（2）产品收率高，质量好；（3）没有焦炭沉积，不需要再生催化剂，可采用固定床反应器；（4）总的过程是放热，反应器中需冷却；（5）加氢裂化所得的汽油辛烷值低，须经重整将它的辛烷值提高。 12、催化重整：重要的二次加工方法，以石脑油为原料在催化剂作用下，烃类分子重新排列成新分子结构的工艺过程。目的：生产高辛烷值汽油组分，为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料，生产化工过程所需溶剂、油品加氢所需高纯度廉价氢气和民用燃料液化气等副产品。 13、催化重整工艺流程：1）预脱砷和预分馏工序：2）预加氢工序：脱除S、O、N、As等杂质。氢气在反应器中的作用是加氢,带出杂质气体和导出加氢反应产生的热量。3）催化重整工序：4）后加氢工序：在重整油中混入部分不饱和烃,它们若混入芳烃产品中,会使芳烃变
9286 第二节原油预处理 一. 原油预处理原理、方法及主要设备原油的预处理是指对原油进行脱盐脱水的过程。 自地下采出的石油一般都含有水份，这些水中都溶解有NaCl、CaCl2、MgCl2 等盐类。一般在油田上都先采取沉降法除去部分水和固体杂质（泥沙、固体盐类等），外输原油含水量控制小于0.5% ，含盐小于50mg/L 。我国主要原油进厂时含盐含水量见表2—5。 由于原油在油田的脱盐、脱水效果很不稳定，含盐量及含水量仍不能满足石油加工过程 对原油含水和盐的要求。必须在原油加工之前进一步脱盐脱水。 1.原油含盐、含水的危害及脱水要求 1）原油含盐、含水的危害 ①增加能量消耗 原油在加工中要经历汽化、冷凝的相变化，水的汽化潜热（2255kJ／kg）较烃类（300kJ ／kg 左右）大的多，若水与原油一起发生相变时，必然要消耗大量的燃料和冷却水，增加加工过程能耗。如原油含水增加1%，由于水气化吸热，可使原油换热温度下降10℃，相当 于加热炉负荷增加5%左右。而且原油在通过换热器、加热炉时，因所含水分随温度升高而蒸发，溶解于水中的盐类将析出而在管壁上形成盐垢，不仅降低了传热效率，也会减小管内流通面积而增大流动阻力，水汽化之后体积明显增大也造成系统压力上升，这些都会使原油泵 出口压力增大，动力消耗增大。 ②影响蒸馏塔的平稳操作 水的相对分子质量（18）比油（平均相对分子质量为100～1000）小得多，水汽化后使塔内气相负荷增大，含水量的波动必然会打乱塔内的正常操作，轻则影响产品分高质量，重 则因水的“爆沸”而造成冲塔事故。 ③腐蚀设备 氯化物，尤其是氯化钙和氯化镁，在加热并有水存在时，可发生水解反应放出HCl，后 者在有液相水存在时即成盐酸，造成蒸馏塔项部低温部位的腐蚀。 CaC12＋2H2O→Ca（OH）2＋2HCl MgC12＋2H2O→Mg（OH）2＋2HCl 当加工含硫原油时，虽然生成的FeS 能附着在金属表面上起保护作用，可是，当有HCl 存在时，FeS 对金属的保护作用不但被破坏，而且还加剧了腐蚀。 Fe 十H2S→ FeS十H2 FeS＋2HCl→ FeC12＋H2S ④影响二次加工原料的质量 原油中所含的盐类在蒸馏之后会集中于减压渣油中，对渣油进一步深度加工，无论是催 化裂化还是加氢脱硫都要控制原料中钠离子的含量，否则将使催化剂中毒。含盐量高的渣油
第1课时石油概况 课后篇巩固提升 基础巩固 读三沙市海上油气田地质构造及开采示意图，完成1~2题。 1。图中海上油气田所在的位置属下列哪种地质构造？（）A。背斜B。向斜C。地垒 D.地堑 2.③②①层可能储存的物质分别是（） A.天然气、水、石油 B.水、石油、天然气 C。石油、天然气、水D。天然气、石油、水 解析第1题，图中海上油气田所在的岩层向上拱起，是背斜构造.第2题,根据物质的密度,天然气最轻，位于最上层;水最重，位于最下层;③②①层可能储存的物质分别是天然气、石油、水。答案1。A2。D 中东是世界上石油储量最为丰富、石油产量和输出量最多的地区。读中东部分地区示意图，完成3～4题。
3。石油属于() A.可再生资源 B.新能源 C.非可再生资源D。清洁能源 4.由图可知,阿拉伯半岛城市的主要分布特点是（) A.分布在河流沿岸 B。分布在沙漠地区 C.分布在北回归线附近 D.分布在沿海和石油资源丰富的地区 解析第3题，石油是古生物遗体经过长期的地质作用形成的,经人类开发利用后蕴藏量不断减少,在相当长的时间内不可再生,属于非可再生资源。第4题，由图可知，阿拉伯半岛的城市主要分布在波斯湾、红海沿海地区和石油资源丰富的地区. 答案3。C4。D 下图为中东石油资源的分布和石油输出路线图。读图，完成5~6题。
5。图中①海峡是中东通过海运输出石油的必经之地，该海峡的名称是(） A。曼德海峡B。土耳其海峡 C。霍尔木兹海峡 D.直布罗陀海峡 6.a、b、c三条石油输出路线中,对a路线的描述正确的是（) A.石油主要输往东南亚和澳大利亚等地 B.马六甲海峡是必经之地 C。依次经过了红海、阿拉伯海等海域 D.是运量最小的一条路线 解析第5题，①海峡是霍尔木兹海峡,连接的是波斯湾与印度洋。第6题，a路线向东运输,主要输往日本和中国等地，马六甲海峡是必经之地，是运量较大的一条路线;a路线向东运输,红海在西方，因此不经过红海. 答案5。C 6.B 下图为世界石油、天然气某主要产区分布示意图.读图，完成7~8题.