1、第一章 气分装置技术问答1、 分馏应具备什么条件?1）必须有分馏物质的接触场所，即塔盘。2）须有不平衡的汽液两相：高温低轻组分浓度上升的汽相与低温高轻组分浓度的液相。3）平衡的汽液两相必须充分接触，达到动态平衡。2、 影响分馏操作的因素有哪些？除了设备问题以外，影响精馏过程的主要因素有：1) 塔的温度、压力、液面。2) 进料状态、组成、温度及进料量。3) 塔顶、底产品采出量。4) 回流量。5) 塔内上升蒸汽速度。6) 重沸器热源。7) 塔顶冷凝器冷凝水量及温度。3、 什么是露点？把气体混合物在压力不变的情况下降温冷却，当冷却到某一温度时，产生第一个微小的液滴，此温度叫做该混合物在指定压力下的露
2、点温度，简称露点。4、 什么是泡点？液体混合物在一定的压力下，加热到某一温度时，液体中出现第一个很小的气泡，即刚开始沸腾，则此温度叫该液体在指定压力下的泡点温度，简称泡点。5、 泡点方程式与露点方程式有何用处?泡点方程也称液相等温线方程，表示在一定的温度下，表示了系统压力与液相组成关系，即系统温度、压力一定时，饱和液相组成就确定了，不能任意选择。露点方程也叫汽相等温线方程，表示在一定的温度下，系统压力与汽相组成间的关系。即系统压力和温度一定时，汽相组成就确定。6、 什么是潜热、显热？单位重量的纯物质在相变过程中温度不发生变化吸收或放出的热叫潜热。纯物质在不发生相变和化学反应的条件下，因温度的改
3、变而吸收或放出的热叫显热。7、 相对挥发度表示什么意义？相对挥法度（）是两个组份挥发度之比值，用它可以反映该两种组份用精馏方法分离的难易程度，当 =1 时，两组份的挥发度相等，说明两组份不能用一般精馏方法分离，当 大于 1 时，而且 值越大时，两组份就越易用精馏方法分离。 值随温度和压力的改变而改变，在压力和温度变化不大时，可以近似地看成常数。对于碳氢化合物， 值随着温度的上升、压力的增大而减小，故在高压下进行蒸馏操作难以分离。8、 何谓关键组分？分离多元组分混合物的精馏塔，必须规定该塔的分离任务，即挥发度相邻的两个组分的分离度，该分离度是指挥发度相邻的两个组分中，轻组分在塔釜排出液中的浓度及
4、重组分在塔顶馏出物中的浓度，这种规定分离粘度的组分叫关键组分。9、 回流有几种方式？说出其各自含义。有三种：冷回流、热回流、循环回流。冷回流（过冷液体回流）-塔顶气相馏出物在冷凝器中被全部冷凝后，再将其冷却到其泡点温度以下，就成为过冷液体，用这种过冷液体作为回流，称为冷回液。热回流（饱和液体回流）-塔顶气相馏出物被冷凝到其泡点温度，用该饱和液体作为回流，称为热回流。循环回流是将塔侧线的部分液相馏份抽出，经换热冷却后，重新送回抽出板的上方一块或几块塔板上作为回流，称为循环回流。10、 什么叫雾沫夹带?在板式精馏塔中，上升蒸汽从某一层塔板夹带雾状液滴到上层塔板的现象。11、 何谓返混现象？在有降液
5、管的塔板上，液体横流过塔板与气体呈错流状态，液体中易挥发组分的浓度将沿着流动的方向逐渐下降，但是当上升气体在塔板上使液体形成涡流时，浓度高的液体和浓度低的液体就混在一起，破坏了液体沿流动方向的浓度变化，这种现象叫返混现象。12、 什么是最小液气比？当吸收油用量减少到使富吸收油操作浓度等于平衡浓度时，吸收推动力为零，按吸收油用量的极限情况，称为最小吸收油用量，其对应的液气比即为最小液气比。13、 什么是淹塔? 漏塔?淹塔液相负荷过大，塔板上的液层太厚，液体来不及从溢流管流下，使上下塔板的液体联成一体，分离效果完全遭到破坏的现象。漏塔塔内汽相太少，汽速低，大量液体由于重力的作用，从汽相阀孔或舌孔、
6、板孔漏下的现象。14、 什么是理想气体的道尔顿分压定律?写出数学表达式，并说明式中各符号的意义。理想气体混合物，它的总压等于各组分的分压之和。表达式 P= Pi，式n1中 P混合气体的总压；1 至 n 个组分之和；nPi混合气体中某个组分的分压。15、 什么是理想溶液的拉乌尔定律?写出其数学表达式，并说明式中各符号的意义。在一定温度下，溶液上方蒸汽中任一组分的蒸汽分压等于该纯组分，在此温度下的饱和蒸汽压与该组分在溶液中摩尔分数的乘积。数学式 Pi = Pi 0 Xi，式中 Pi某组分的蒸汽分压；Pi0某纯组分在同温度时的饱和蒸汽压；Xi某组分的摩尔分数。16、 在蒸馏理论中，理想溶液的概念是什
7、么?溶液中各组份，同组分分子的作用力与不同组分分子间作用力相等，如有 A、B 二元组分，各种分子的作用力关系 AA=BB=AB。各分子间不发生化学反应，各组分的体积之和等于溶液总体积。17、 什么是理想溶液的汽液两相平衡?写出数字表达式?从中说明汽液平衡的条件?在密闭的容器内，在一定的温度下，单位时间内，从液相中汽化的分子数等于从汽相中凝结成液相的分子数。数字表达式 tV=tL PV=PL平衡条件 (1) 汽液两相温度相等。(2)各组分压在液相中的蒸汽分压等汽相中的蒸汽分压。18、 什么叫精馏温差控制?在精馏过程中，以灵敏塔板作为控制点，以塔顶或上部某层塔板为参照点，这两点间的温度差的波动，可
8、反映出塔顶组成的变化，控制住这个温差就保证了产品的质量，这种控制方法，叫温差控制。19、 精馏塔温差控制的原理是什么?在精馏塔内，传热传质的推动力来自沿塔高度分布的温度差与浓度差，沿塔自下而上，温度逐渐降低，轻组分浓度逐渐增加，但不是等差变化，其中有一块塔板上的温度变化特大，即称为灵敏塔板，此塔板上的温度、浓度变化对产品质量合格与否是关键，以灵敏塔板温度为控制点，选择塔顶或上部为参照点，控制住此两点温度差，就保证产品的质量。20、 影响温差控制的变化因素有哪些?(1)进料量与进料的组成。(2)进料与回流带水与否。(3)塔底温度变化，回流量和回流罐液面的变化。主要是回流量与塔底温度变化。21、
9、什么是精馏温差控制的上限、下限?温差上限是塔顶产品接近带有重组分的温度，下限是塔底产品接近带有轻组分时的温度。22、 对于一个连续精馏塔，进入和离开精馏塔的热量分别有哪几项？进入精馏塔的热量有：原料带入的热量；回流液带入的热量；重沸器热源给予的热量。离开精馏塔的热量有：塔顶气相带出的热；塔釜液带出的热；损失于周围的热。23、 精馏塔的操作中要掌握好哪几个平衡?热量平衡控制好加热炉的出口温度、塔顶及各侧线的温度。物料平衡要求塔底液面的稳定。压力平衡控制好塔顶压力稳定，反映汽液平衡的参数。24、 精馏塔操作压力的变化对精馏操作有什么影响？压力升高，则气相中重组份减少，相应地提高了气相中轻组份的浓度
10、，液相中轻组份浓度较前增加，同时也改变了气液相的重量比，使液相量增加，气相量减少。同理，压力降低，塔顶馏份的数量增加，浓度减少，塔底釜液量减少，轻组份浓度减少。另外，压力增加，组分间的相对挥发度降低，分离效果下降，但处理能力增大，反之情况相反。25、 进料温度的变化对精馏操作有什么影响？进料温度的降低，将增加塔底再沸器的热负荷，减少塔顶冷凝器的冷负荷；进料温度升高，则增加塔顶冷凝器的冷负荷，减少塔底再沸器的热负荷；当进料温度的变化幅度过大时，常会影响整个塔身的温度，从而改变气液平衡组成。另一方面，进料温度的变化，意味着进料状态的改变，因此，进料温度是影响精馏操作的重要因素之一。26、 回流比对
11、精馏操作有什么影响？增加回流比，对于从塔顶得到产品的精馏塔来说，可以提高产品质量，但却要降低塔的生产能力，增加水、电、汽（热源物质）的消耗，将会造成塔内物料的循环量过大，甚至导致液泛，破坏塔的正常操作，但精馏段轻组分得到提纯，塔底带轻组份较多。回流比过小，则塔板液相减少，气液传质不好，造成塔底重组份带到塔顶，严重时造成塔顶产品质量不合格。27、 进料量的大小对精馏操作有什么影响？进料量的变动范围不超过塔顶冷凝器和塔底再沸器的负荷范围时，只要调节及时得当，对塔顶温和底温不会有显著的影响，而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。进料量增加，蒸汽上升速度接近液泛速度时，传质效果为最好。若进料量再增加，蒸汽上
12、升速度将超过液泛速度，则严重的雾沫夹带会破坏塔的正常操作；进料减少，蒸汽上升速度降低，对传质不利，容易产生泄漏。当进料量的变动范围超过了塔顶冷凝器和塔底再沸器的负荷范围时，不仅塔内上升蒸汽速度改变，而且塔顶、底温也会相应地改变，致使塔板上的气液平衡组成改变，塔顶底馏份的组成也改变，严重时将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件，造成塔顶、底产品质量不合格或物料的损失增加。28、 塔内上升蒸汽速度的波动对精馏操作有什麽影响？塔内上升蒸汽的速度大小直接影响着传质效果，一般地说，塔内最大的蒸汽上升速度应比液泛速度小一些，工艺上常选择最大允许速度为液泛速度的 80%，速度过高会产生液泛或者雾沫夹带，速度过
13、低会产生泄露现象，使塔板效率显著下降。29、 再沸器加热器的波动对精馏操作有什麽影响？再沸器的加热量是影响塔内上升蒸汽速度的主要原因，在釜温保持稳定的情况下，加热量增加，塔内上升气速增大，加热量减少，塔内上升蒸汽汽速减少。加热量的调节范围过大、过猛，有可能造成液泛，甚至导致超温、超压。30、 塔顶采出量的大小对精馏塔操作有什么影响？精馏塔塔顶采出量的大小和该塔的进料量的大小有着相互对应的关系，进料量增大，采出量应增大，否则将会破坏塔内的气液平衡。如果进料量未变而塔顶采出量增大，则回流比势必减小，引起各塔板上的回流液量减少，气液接触不好，传质效率下降，同时操作压力也将下降，各塔板上的气液组成发生
14、变化，结果是重组份被带到塔顶，塔顶产品质量不合格，在强制回流的操作中还易造成回流罐抽空。如果进料量加大，而塔顶采出量不变，其后果是回流比增大，塔内的物料增多，上升蒸汽速度增大，塔顶、底压差增大，严重时引起液泛，对于强制回流的操作中，则将造成回流罐满罐憋压，严重时可以引起事故。31、 在精馏操作中，如何保持塔压力恒定？首先，根据进料组成、回流量、塔底温度情况，调节塔顶冷凝器负荷，使塔顶产品有一定的冷后温度，以保持塔与回流罐之间恒定的压差；其次注意前塔操作，防止轻组份大量带入本系统；再次，任何调节都不能过猛，特别是底温的提降要微调；最后，要保持塔和回流罐适当的液面。32、 在正常负荷和操作条件下，
15、分馏塔产品质量变坏的原因是什么？在正常负荷和操作条件下，产品质量变坏的一般原因有：浮阀冲翻，塔板泄漏。浮阀卡死。塔底或降液管堵，杂物（硫化铁）堆积过多。33、 浮阀塔有哪些优缺点？浮阀塔板的主要优点是：效率高，操作弹性大，处理能力好，雾沫夹带小，接触时间长，传质效果好。主要缺点：蒸汽沿着上升蒸汽孔的周围喷出，仍然有液体的逆向混合，因而会降低传质效率，另外阀片容易卡住，影响其自由开启。34、 在炼化生产中，有些精馏塔的进料口为什么在两个以上？调节进料口的位置是以进料组份发生变化为依据的，当进料中轻关键组份比正常操作低时，应将进料口位置下移，以增加精馏段的板数，从而提高精馏段的分离能力。反之，当进
16、料中轻关键组份增多时，进料口的位置上移，以增加提馏段的板数，从而提高提馏段分离能力。35、 对采用强制回流的精馏塔，回流突然中断是什么原因，怎样处理？回流突然中断的原因可能是： 回流泵电机跳闸； 回流罐抽空 ； 回流泵不上量；对低沸点回流液，因温度过高或泵的输出量过小，物料在泵内化而使泵气阻。回流中断后，应依据引起回流中断的原因，采取相应的措施处理，假如故障不能在短时间内排除，则应按临时停工处理。36、 精馏塔内存水过多，对开车有什么影响？分离与水互不相溶的有机混合物的精馏塔在开车时，如果釜内存水过多，将会使釜温偏低，有时，即使釜温已经升起来，也会因塔板上的水分逐渐回流至塔釜而造成釜温的下降。
17、37、 精馏塔在开车时应注意些什么？精馏塔在开车时应注意以下几点： 严格遵守岗位规程、岗位操作法，加强巡回检查； 精心调节，进料要求平衡，塔釜见液面后，按其升温速度缓慢升温至工艺指标，随着塔压力的升高逐渐排设备内惰性气体，并逐渐加大塔顶冷剂量，当回流罐的液面达 1/2 以上时，开始打回流，釜液面达 2/3 时，决定是否采出，但一定要保持塔釜液面在 1/2-2/3 处，操作平稳后要进行物料分析，对不合格的物料可进行少量地采出或全回流操作，待分析合格后转入连续生产。 开车时，对阀门、仪表的调节一定要勤调，慢调，合理使 发现有不正常现象，应及时分析原因，果断进行处理。38、 为什么开车时，精馏塔釜温
18、的升温速度要缓慢进行？一方面，为了保护设备，不允许升温速度过快，另一方面，空塔加料时，由于没有回流液体，精馏段的塔板上是处于干板操作状态，由于没有气液接触，气相中难挥发组份容易被直接带入到精馏段中，而不易为易挥发组份所置换，塔顶产品质量不易达到合格，造成开车时间长。当塔顶有了回流液，塔板上建立了液体层后，升温速度可适当提高。39、 气分精馏塔长期停车如何操作？接停车命令后，立即停止塔的进料，产品可继续进行采出，当估计产品不合格时停止采出和回流，产物改去不合格罐，当塔底液面蒸干后，停再沸器热源，当回流罐抽空后停回流泵和冷凝器，泄压，先高压、后低压，要缓慢进行，防止过低的温度使设备材质冷脆，当压力
19、泄至零时打开放空，最后进行吹扫置换。40、 水联运目的是什么？（1）进一步清洗设备和管线内杂物并鉴定设备、管线有无泄漏现象；（2）机泵进行试运，进一步考验机泵安装质量及性能；（3）检查试验各流量、液位、压力等测量及控制仪表，考验DCS系统是否正常好用；（4）操作人员熟悉现场流程，设备、仪表及操作，为油联运作准备。41、 气密性试验有什么具体要求？气密性试验有下列具体要求： 气密性试验介质最常用是空气，但对试验后不允许有空气存在的设备，则应用氮气，或先用空气试后用氮气置换； 检验用的压力表应适当提高精度，便于检查泄漏情况； 气密性试验的压力一般为工作压力的 1.1 倍，对于工作压力为 0.5MP
20、a以上的设备，试验压力为工作压力的 1.05 倍，减压设备一般为 0.2MPa，对于高温下运转的设备根据工艺要求和设备设计图纸定； 系统的气密试验，规定保持压力 24 小时，单体设备的气密试验，规定保持压力 8 小时； 试验过程中最好使用两个温度计、两个压力表进行测量，以便于对照； 气密性试验的合格要求每小时平均泄漏量不得大于 0.25。42、 气体在液体中的平衡溶解度和什么有关？气体与液体接触时，气体溶解在液体中，造成一定的溶解度，在气液两相经过相当长时间的接触后，溶解度逐渐趋于一极限，这是气液两相达到平衡，气体溶解过程终止，这一极限溶解度就称为平衡溶解度，平衡溶解度的大小随物系、温度、压强
21、而异。43、 原油中含硫、氧、氮的非烃类化合物，对石油产品的使用及加工过程有何危害?哪类最大?原油中含硫、氧、氮非烃类化合物部分转移到油品中去，其危害降低汽油感铅性。使贮运、使用的油品安定性变坏。腐蚀设备。使二次加工催化剂中毒。污染环境，损坏人体健康。其中以含硫化合物的危害最大。44、 油品的标准密度与相对密度有何异同之处?(1)都是直接表示单位体内含有油品质量多少，标准密度有单位，相对密度没有单位。(2)都能间接表油品的馏分组成与化学组成。(3)标准密度单位随着采用 cm、g、s 或 m、kg、s 制的不同其数值不同，而相对密度一样。45、 油品的蒸汽压，随着温度的高低与馏分的轻重是如何变化
22、的?同馏分油品的蒸汽压随着温度升高蒸汽压增大，反之亦然。同温度下不同馏分的油品，馏分变轻蒸汽压增大。反之亦然。46、 什么叫过热蒸汽？对于饱和蒸汽在定压下加热，此时温度继续升高，凡温度高于同样压力下饱和温度的蒸汽叫过热蒸汽47、 液化气是否可以直接排放火炬？为什么？不能大量排入，因为若大量直接排入火炬，则瓦斯放火炬管道和凝缩油罐中将会充满凝缩油，造成压降过大，一旦凝缩油进入火炬，会形成火雨。另外，液化气汽化过程要使管道外壁结霜，易引起焊口破裂，少量液化气可以直接排放，如液化气撤压。48、 为何不允许将油品倒入下水道?浪费油品。污染环境。可能引起火灾爆炸事故。49、 传热系数 K 的物理意义是什
23、么？单位是什么？传热系数 K 的物理意义是当两股流体间温差为 1K 时，在单位时间内通过单位传热面积所传递的热量，其单位是 J/(s.m2.K)或者是 W/(m2.K)。50、 如何提高换热器的传热效率？在换热器传热面积一定的情况下，强化换热器的传热途径有两个，一是提高传热系数，二是提高平均温度差，如果传热系数和平均温差一定，换热器的传热面积越大，传热量也就越多。51、 简述投用换热器的步骤？1）投用前对换热器及附件进行全面检查，安装完好，符合规定。2）换热器试压合格方可启用，启用前排净换热器内存水。3）流程贯通后，先打开冷流出口排凝，再打开冷流出口阀，慢慢开入口阀，赶净空气和存水后关排凝阀，待冷流充满换喏器后，关冷流副线阀，直至关死，同时观察设备变化情况。4）待冷流正常后，以同样方法投用热路。5）在冷热路投用正常后，观察有无泄露情况。52、 重沸器气阻有何现象？如何处理？重沸器气阻时的现象：热路进出重沸器的温度基本相等；重沸器气相返塔温度低，提不起来。
