1、 焦化、制氢、加氢技术问答1第一章 工艺部分技术问答 一、 基础知识1什么叫压力？什么叫压强？压力是指流体垂直作用在物体表面的力。物体单位面积上所承受的压力称为压强。2什么叫表压？工程上所用的压力表指示值，即压力表测得的压力指示值称为表压。3什么叫绝对压力？把设备和物料实际所受的压力规定为绝对压力。当容器中的压力低于大气压时，把低于大气压力的部分称为真空，真空也可以用百分比表示，我们称为真空度即用测得的真空水银柱高度，再化为百分数即可。P =P P真 空 大 气 压 绝 压4绝压力、表压、大气压的关系？P = P P绝 压 大 气 层 大 气 压5油品的沸点与单质的沸点有何区别？油品由于是混合
2、物，其沸点是一个温度范围，称为馏程。而单质的沸点是一个温度点。6压力单位如何换算？1 标准大气压=1.033kgf/c760mmHg=10.33MH2=101325pa1kgf/c0.1Mpa7什么叫密度？单位体积内油品质量称为油品的密度。其单位为千克/米 38什么叫石油产品标准密度？石油产品标准密度是指内标准温度 20，石油产品的密度，以 d 表示。209什么叫比重？油品在 t质量与同体积纯水在 4时的质量比称为油品在 t时的比重以 d 表示。也可t4用油品的 t时的密度与 4t时纯水的密度比表示。在国际单位制中比重称相对密度。10油品比重与温度关系？温度升高，油品受膨胀，体积增大，比重减少
3、。反之则增大。不同温度下的油品比重可按下式换算：焦化、制氢、加氢技术问答2d = d r（t20）t420说明：d ：油品在 t下的比重；td ；油品在 20下的比重；204r：校正系数，即温度系数，可查表得。11油品比重与组成关系？同系物的比重随沸点的升高而增大，沸点范围相同时，含芳香烃越多比重越大，含烷烃愈多比重愈小。12什么叫流量？流量是指在单位时间内，流体流过管道有效截面积的量。分为体积流量的重量两种。流体在管路中流动时，单位时间内流过管路任一截面的流体体积，称为体积流量，常用符号 V 表示，其单位是米 /秒。t 3在单位时间内流过管路任一截面的重量，称为重量流量，常用符号 G 表示，
4、其单位为公t斤/秒。二者之间关系为：G = V /A 式中 A 为管子横截面积。tt14什么叫热焓？热焓是指 1 公斤的物质由基准温度加热至 t所需要的热量。计算油品的热焓量必须注意油品所处的状态。15什么叫比热？单位重量的物质，温度升高一度所需要的热量。分待压比和待容比热，单位为千卡/千克度。在国际单位制中比热的单位是焦耳/公斤开。16什么叫换热？换热是指两种温度不同的介质相互间的传热。冷凝是指物质由气态或液态转变为液态或固态的过程。冷却是指物体的温度逐渐降低的过程。17什么叫粘度？当油品的分子作相对运动时，油品内部呈现出一种对抗性运动的阻力（或称内摩擦力），称为粘度。18粘度的表示法有几种
5、？单位是什么？焦化、制氢、加氢技术问答3（1） 动力粘度：两液体层相距 1 厘米，其面积为一平方厘米相对移动速度为 1 厘米/秒时的产生的阻力叫动力粘度、又称绝对粘度。单位是克/厘米秒。（2） 运动粘度：液体的动力粘度与其密度的比值。单位是厘米 /秒。2（3） 恩氏粘度：在某温度下，在恩氏粘度计中流出 200 毫升油品所要时间与在 20以流出同体积蒸馏水所需时间之比。粘度是评价油品流动性的指标。19粘度与温度的关系？温度对油品的粘度影响很大，温度升高、粘度减小。相反则粘度增大，温度高过一定值油品粘度趋于一个不变值。20油品在低温下失去流动性原因？（1）由于温度降低，其粘度升高，而失去流动性。（
6、2）由于油品中含有蜡，温度降低后蜡结晶析出，析出蜡形成网状骨架，将液体油品包在其中而失去流动性。21什么叫浊点？浊点是指油品在试验条件下，开始出现微石蜡结晶或冰晶，而使油品变浑浊的最高温度。22什么叫冰点？在同样的仪器中，测出浊点后，继续降温，直到油品中开始呈现肉眼可辩的结晶时，此温度称为冰点。23什么叫凝固点？石油产品的凝固点是在规定的试验条件下，当油品在试管中被冷却到某一温度，将试管倾斜 45 度角，经一分钟后液体未见有位置移动，此种现象称为凝固，产生此种现象的最高温度称为油品的凝固点。24什么叫汽化现象？物质由液态变成汽态的现象叫汽化现象。25什么叫蒸发？蒸发是在液体表面由液体分子逐渐变
7、成气体分子的一种现象。26什么叫恩氏蒸馏恩氏蒸馏是渐次汽化，就是用恩氏烧瓶将油品加热蒸发、冷凝的过程，分离出温度范围不同的各个馏份。焦化、制氢、加氢技术问答427什么叫沸腾？沸腾是一种发生在液体表面和内部的汽化现象。28什么叫一次汽化？液体混合物在加热后，产生的蒸汽和液体一直密切接触，待加热一定温度时，汽液两相一次分离，这种分离过程称为一次汽化，又称平衡蒸发。29什么叫渐次汽化？在没有回流的条件下，在汽化过程中，随时将汽化出的气体不断引出液体分离。30什么叫沸点？在一定条件下，液体开始沸腾时的温度。纯物质的沸点是随外界压力变化而变化的，当外界压力增高时，沸点升高。外压降低时，沸点降低。31混合
8、物沸点与压力的关系？对于液体混合物来说，各组分的分压总和待于外压时，物料开始沸腾，由于各组分的分压随其在液相中的含量的改变而有所不同，因此它没有恒定沸点，液体混合物在泡点至露点的整个温度范围内，都处于沸腾状态，并且不同温度下汽液相组成是不同的。32什么叫液体溶液的泡点？在一定的系统压力下，将溶液加热至刚刚开始出现第一个气泡保持平衡时的温度。33什么叫气体溶液的露点？在一定的系统压力下，液体溶液加热至刚好全部汽化，或者汽体冷却至刚刚出现第一滴液珠，保持平衡时的温度称不该气体溶液的露点。34什么叫饱和蒸汽压？在某一温度下，液体与其液面上的蒸汽呈平衡状态时蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸泊压。
9、35蒸汽压与温度的关系？同一组分液体的蒸汽压随温度的升高而增大37蒸汽压与组成的关系？在一定温度下，油品馏份越重，蒸汽压越大。38什么叫过热蒸汽？温度高于其饱和蒸汽温度的蒸汽，称之为过热蒸汽。39什么叫初馏点？油品在恩氏蒸馏装置上加热蒸馏时流出第一滴液体时的气相温度，称为初馏点。焦化、制氢、加氢技术问答540什么叫终馏点？（干点）油品在恩氏蒸馏装置上加热蒸馏时蒸馏到最后达到最高气相温度，称为终馏点。41什么叫油品馏程？油品在恩氏蒸馏装置上，油品从初馏点到终馏点这一温度范围称为该油品的馏程42什么叫馏分？在一定的温度范围内蒸馏出的油品称为馏分。43什么叫馏分组成？蒸馏温度与馏出量（体）之间的关系
10、称为馏分组成。44什么叫特性因数？特性因数（K）是表示石油或石油产品的化学性质的一种指数，按下式计算：K=1216T /d3/16.15式中：K 一石油或产品特性因数。T 一石油或石油的立方平均沸点（K）d 一石油或石油产品比重。特性因数可用于原油的分类和评价，可以用于油品其它物理性质的求定，例如：粘度、蒸发潜热、热焓等。45什么是辛烷值？辛烷值就是以纯正庚烷的辛烷值为零，以纯异辛烷值为零，以纯异辛烷（2、2、4 一三甲基戊烷）的辛烷值为 100 而定出一种测定抗爆性能的相对标准。46什么叫 MON？什么叫 RON？什么叫抗爆指数？汽油的抗爆性用辛烷值来表示。评定辛烷值的方法有马达法（MON）
11、和研究法（RON）两种，评定用的发动机转速分别为 900 转/分和 600 转/分，马达法辛烷值表示高转速时汽油的抗爆性，研究法辛烷值表示低转速时汽油的抗爆性，也有用抗爆指数即研究辛烷值和马达法辛烷值的数值平均值来表示抗爆性能的。47什么叫残炭？将油品放入残残炭测定器中，在不通入空气的条件下加热，油品中的多环芳烃，胶质沥青等受热蒸发、分解并缩合，排出燃烧气体后所剩的鳞片状黑色残余物，称为残炭。常以重量百分数表示。残炭多少主要决定于油品的化学组成。残炭多说明油品容易氧气化生胶或生成积炭。48什么叫饱和蒸汽？容器中液体在一定温度下和液面上气体达到气液平衡时液面上的蒸汽。这时在单位时焦化、制氢、加氢
12、技术问答6间里从液体蒸发出来的分子数与从气体返回液面的分子数相等，即气体的分子数不再增多，液体的分子数也不再减少。49天然石油是什么？天然石油又称原油。从外观看，它是从淡黄、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的混合物。50从化学组成看，原油由哪些元素组成？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 1114%；其次是由硫（s） 、氮（N） 、氧（O）所形成的含硫、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，
13、其含量只有 PPM 级，以及微量的重金属元素，如砷 As、磷 P、氯 cl，其含量只有 ppm 级或 ppb 级。51、石油馏份中烃类分布有何规律？汽油馏份（低于 200）中含有 C5-C11 的正构烷烃及异构烷烃，单环环烷烃及单环环烷烃及双环、三环环烷烃：以及单环、双环、三环芳香烃；蜡油馏份（350520）中，含有 C20C36 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。52、原油中硫以什么形态存在？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，硫在原油中的存大形态已经确定的有：元素硫（s） ，硫化氢（H2S） ，硫醇（ RSH） 、
14、硫醚（RsR） ，环硫醚、二硫化物（RSSR） 、噻吩及其同系物。54、原油中硫以什么形态存在？原油中的氧大部分集中在胶状、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其少。在原油的酸性氧化物中，以环烷酸为最重要，它约占源油酸性氧化物的 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。环烷酸在原油馏份中的分布规律很特殊，在中间馏份中（沸程约为 250-350左右） ，环烷酸含量最高，而在低沸点以及高沸点馏分中环烷酸含量比较低。
15、55、原油中氮以什么形态存在？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。焦化、制氢、加氢技术问答7大部分氮也是以胶状、沥青状物质形态存大于渣油中。原油中的氮化物可分为碱性和非碱性两类。所谓碱性氮化物理学是指能用高氯酸（HCLO ）在醋酸溶液中滴定的氮化物。非4碱性氮化物则不能。56什么是油品的比重和密度？有何意义？物质的密度是该物质单位体积的质量，以符号 表示，单位为千克/立方广，液体油品的比重以其密度与规定温度下的密度之比，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标准比重，以 d20 表示。由于油品的
16、实际温度并不正好是 20，所以需将任意温试下测定的比重换算成 20的标准比重。换算公式：d20=dt4 (t20) 式中： 为温试校正值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。57什么是油品的蒸汽压？有何意义？在某一温度下，液体与它液面上的蒸汽呈平衡状态时，由此蒸汽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）通常用雷德馏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倾向，作为汽油规格的主要质量指标，蒸汽压愈高，表明油品愈容易汽化蒸发损失，在发动机的输油管道中易气阻。58什么是油品的粘度？有何意义？当液体受外力而作层流动时
17、，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 一内摩擦系数，单位是达因。秒/厘米常“泊” ，但在实际应用中，常用字1/100 泊为单位，称“厘泊” 。运动粘度 一为动力粘度与同温度压力的密度之比，单位是厘米 2/秒，称“斯” ，斯的 1/100 称为“厘斯” 。在石油商品规格中还采用各种的条件粘度，如思氏粘度、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
18、小。有的油品的粘度随速度变化小，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。59什么是油品的馏程？有何意义？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 个标焦化、制氢、加氢技术问答8准大气压力，它的沸点是 100。油品与纯合物不同，它是复杂的混合物，因而其沸点表现为一段连续的大气沸点范围，简称沸程。在规定的条件下蒸馏切割出来的油品，是以初镏点（或千点）的温度范围，称为馏和（即沸程）来表示其规格的；我们可以从初馏程数据来判断油品轻重馏份所占的比例及蒸发性能的好坏。初馏点和 lo%点馏出温度和高低将影响发动机
19、的起动性能，过高则冷车不易启动，过低则易形成“气阻”而中断油路（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%点和干警点馏分温度表示油品不易蒸发和不完全燃烧的重质馏份含量多少。60什么是油品的闪点？有何意义？闪点是在规定试验条件下，加热油品时溢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以上称为易燃品，着火的危险性很大。61什么是油品的燃点？在规定试验条件下，油品蒸汽和空气混合物
20、在接近火焰时着火并持续燃烧至少 5 秒所需之最低温度，以表示。62什么是油品的自燃点？在规定试验条件下，当油品在没有火力发电厂焰时而自行着火的最低温度。63表明油品易燃易爆性的特征有哪些？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、储运及使用过程是的安全有着密切的关系。64什么叫泡点？什么是露点？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并产行第一个汽泡时的压力。露点温度是在恒温条件下冷却气体混合物，当气体混合物开始冷凝出现第
21、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。焦化、制氢、加氢技术问答965什么是油品的酸值和酸度？有何意义？中和 1 克油品所需氢氧化钾（KoH）毫克数，称为酸值，单位是 mgKOH/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 mgKOH/100ml。酸值和酸度分别表示原油和油品中所含的机酸和总量。油品中的有机酸主要是环烷烃和酚等酸性化合物，在有水份存在的情况下，对金赂设备的腐蚀更为严重。66什么是芳烃潜含量？芳烃的潜含量是重、整原料油的特性指标，指原油中六碳到任 碳环烷全部脱氢转化为相应的芳烃的重量占原料重量的
22、百分数，再加上原料油原有的芳烃重量百分数，芳烃潜含量越高，经重整之后生成油和芳烃含有量也越高。67什么是抗爆性？发动机燃料在汽缸燃烧时，会发生剧烈震动，敲击声和输出功率下降的现象，这种现象称为瀑震。抗爆性表示发动机燃料可能发生的爆震和度，如果不易产生爆震，则诊断该燃料的抗爆性好。抗爆性是发动机燃料的重要指标之一。汽油和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。辛烷趋于瞒高，表示燃料的抗爆性越好。燃料的抗爆性与其化学能成有关。68什么是十六烷值？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
23、十六烷和十六烷值定为 0的 a-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有量越大，十六烷值便越高，燃烧性能和低温起动性也越好，但沸点凝点将升高。69柴油的牌号用什么表示？轻柴油有哪几种牌号？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、20 号、35 号。70什么叫柴油的安定性？指柴油的化学稳定性，即在储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
24、质物质。71什么是柴油凝固点？凝固点有以表示柴油的牌号，如 0 号轻柴油的凝固点要求不 0，它是柴油产品的重焦化、制氢、加氢技术问答10要指标，表示油品在低温下的流动性能。72什么是回流比？回流比的大小对塔的操作有何影响？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，塔顶产品叫率大大减少，侧线产品变轻。73什么是蒸馏？蒸馏是将一种混合物反复地使用加热汽化和取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，
25、轻组分不断汽化上升而提浓，重组分不断冷凝下降而提浓，相互间不断进行传热传质，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。74塔顶回流起什么作用？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，维持了塔内各点的平衡。75一个完整的精馏塔应具备什么牲征？一个完整的精馏塔应由精馏段、提馏段、进料段三个部分组成。原料从进料段进入塔内，塔顶引邮汔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。76蒸馏分离过程的必要条件有哪些？（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，即在每一块分离盘塔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气相和液相回流。77传热的基本方式与牲征是什么？传热的基本方式有热传导、对流、辐射三种。热传导的特征：物体中温度较高的部分的分子因振动而与相邻的分子碰撞，并将能量
