炼油基础知识问答

11、天然石油是什么？答：天然石油又称原油。从外观看，它是从淡黄色、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混合物。2、从化学组成看，原油由哪些元素组成？答：原油主要由碳（C）、氢（H）两大元素组成、是一种以烃类化合物为主的复杂混合物；其中碳占83～87%，氢占1l～14%；其次是含硫、含氮、含氧化合物及胶状沥青状物质等构成的非烃化合物，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……，其含量只有ppm级，以及微量的非金属元素，如砷As、磷P、氯Cl……，其含量只有ppm级或ppb级。3、石油馏份中烃类分布有何规律？答：汽油馏份（低于200℃）中含有C6～C11的正构烷烃及异构烷烃、单环环烷烃及单环芳香烃；煤、柴油馏份（200～350℃）中，含有C11～C20的正构烷烃及异构烷烃，单环环烷烃及双环、三环环烷烃、以及单环、双环和三环芳香烃；蜡油馏份（350～520℃）中，含有C20～C36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。4、原油中硫以什么形态存在？答：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、大部分集中在重馏分和渣油中，硫在原油中的存在形态已经确定的有：元素硫（S）、硫化氢（H2S）、硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、环硫醚、硫醚（RSSR）、噻吩及其同系物。5、原油中氧及其馏分以什么形态存在？答：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少。在原油的酸性氧化物中，以环烷酸为最重要，它约占原油酸性氧化物的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。环烷酸在原油馏分中的分布规律很特殊，在中间馏分中（沸程约为250～350℃左右）环烷酸含量最高，而在低沸分以及高沸重分中环烷酸含量比较低。6、原油中氮以什么形态存在？答：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。大部分氮也是以胶状、沥青状物质形态存在于渣油中。原油中的氮化物可分为碱性和非碱性两类。所谓碱性氮化物是指能用高氯酸（HClO4）在醋酸溶液中滴定的氮化物。非碱性氮化物则不能。27、什么是油品的比重和密度？有何意义？答：物质的密度是该物质单位体积的质量，以符号ρ表示，单位为千克/米3。液体油品的比重为其密度与规定温度下水的密度之比，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d420表示。由于油品的实际温度并不正好是20℃，所以需将任意温度下测定的比重换算成20℃的标准比重。换算公式：d420＝d4t+r（t-20）式中：r为温度校正值欧美各国，油品的比重通常用比重指数或称API度表示。可利用专用换算表，将API度换算成引d15.615.6，再换算成d420，也可反过来查，将d420换算成API比重指数。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。8、什么是油品的粘度？有何意义？答：当液体受外力而作层流运动时，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/μ——内摩擦系数，单位是达因·秒/厘米2、常称“泊”，但在实际应用中，常用1/100泊为单位，称“厘泊”。运动粘度γ——为动力粘度与同温度压力的密度之比，单位是厘米2/秒，称“沲”，沲的1/100称为“厘沲”。在石油商品规格中还采用各种的条件粘度，如恩氏粘度、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，温度升高则粘度变小。有的油品的粘度随温度变化小，有的则变化大，受温度变化小的油品粘温性能就好。特别要说明的是，油品混合物的粘度是没有可加性的。9、什么是油品的馏程？有何意义？答：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个标准大气压力下，它的沸点是100℃。油品与纯化合物不同，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，是以初馏点到终溜点（或干点）的温度范围，称为馏程（即“沸程”）来表示其规格的。我们可以从馏程数据来判断油品轻重馏分所占的比例及蒸发性能的好坏。初馏点和10%馏出温度的高低将影响发动机的起动性能。过高则冷车不易起动，过低则易形成“气阻”而中断油路（特别是夏季）。50%馏出温度的高低将影响发动机的加速性能。90%馏出温度和干点表示油品不易蒸发和不完全燃烧的重质馏3分含量。10、什么是油品的闪点？有何意义？答：闪点是在规定试验条件下，加热油品时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，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℃以下称为易燃品。11、什么是油品的燃点？答：在规定试验条件下，油品蒸汽和空气混合物在接近火焰时着火并持续燃烧至少5秒钟所需的最低温度，以℃表示。12、什么是油品的自燃点？答：在规定试验条件下，当油品在没有火焰时而自行着火的最低温度。13、表明油品易燃、易爆性的特征指标有哪些？答：石油产品（包括原油本身）都是易燃易爆物，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、贮运及使用过程中的安全有着密切的关系。14、什么叫泡点？什么叫露点？答：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包的温度。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生第个汽泡时的压力。露点温度是在恒压条件下冷却气体混合物当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴的温度。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。15、反映油品热性质的物理量有哪些？答：反映油品热性质的物理量主要是指热焓、比热、汽化潜热。16、什么叫热焓？它与油品的哪些因素有关？答：油品的热焓是指1公斤油品在基准状态（1个大气压下的基准温度）下加热到某一温度、某一压力时所需的热量（其中包括发生相变的热量）。压力变化对液相油品的焓值的影响很小，可以忽略；而压力对汽相油品的焓值却影响很大，必须考虑压力变化影响因素，同一温度下，比重小及特性因数大的油品则焓值相对也高。焓值单位以千卡/公斤表示。17、什么叫比热？答：比热又称热容，它是指单位物质（按重量或分子计）温度升高1℃所需的热4量，单位是千卡/公斤·℃或千卡/公斤分子·℃。液体油品的比热低于水的比热，油汽的比热也低于水蒸汽的比热。18、什么叫汽化潜热？答：汽化潜热又称蒸发潜热，它是指单位物质在一定温度下由液态转化为汽态所需的热量，单位以千卡/公斤表示。当温度和压力升高时，汽化潜热逐渐减少，到临界点时，汽化潜热等于零。19、什么是油品的酸值和酸度？有何意义？答：中和1克油品所需的氢氧化钾（KOH）毫克数，称为酸值，单位是mg·KOH/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mg·KOH/100ml。20、什么叫十六烷值？答：评定柴油着火性能的一种指标。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的十六烷和十六烷值定为0的α－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量越大，十六烷值也越高，燃烧性能和低温起动性能也越好，但沸点凝点将升高。23、什么叫凝固点？答：凝固点用以表示柴油的牌号，如0号轻柴油的凝固点要求不高于0℃，它是柴油产品的重要指标，表示油品在低温下的流动性能。24、什么叫“相”？答：所谓“相”就是指系统（体系）中的物质具有相同物理和化学性质完全均匀的部分。呈汽态的相称汽相，呈液态的相称液相。25、什么叫“相平衡”？答：所谓“相平衡”，就是指体系的性质不随时间的变化而发生变化。在这种状态下，液相表面分子不断逸出进入汽相和汽相分子不断进入液相的分子数是相等的，是动态的，所以这种状态的保持也是相对的、暂时的、有条件的。一旦条件变化，平衡状态也将打破。从理论上讲真正的平衡状态是达不到的，除非传质面积无限大、传质时间有所变化，认为稳定时，就认为是达到了平衡。26、什么叫回流比？回流比的大小对塔的操作有何影响？答：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，塔顶产品收率大大减少，侧线产品变轻。27、什么是蒸馏？5答：蒸馏是将一种混合物反复地使用加热汽化和去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，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，也是最重要的手段。28、什么是实沸点蒸馏？答：实沸点蒸馏是一种间歇精馏过程。塔釜加入油样加热汽化，上部冷凝器提供回流，塔内装有填料供汽、液相接触进行传热、传质，塔顶按沸点高低依次切割出轻、重不同的馏分。实沸点蒸馏主要用于原油评价试验。29、什么是恩氏蒸馏？答：恩氏蒸馏也叫微分蒸馏。油样放在标准的蒸馏烧瓶中，严格控制加热速度，蒸发出来的油汽经专门的冷凝器冷凝后在量筒中收集，以确定不同馏出体积所对应的馏出温度，恩氏蒸馏的试验简单、速度快、主要用于石油产品质量的考核及控制上。30、什么是平衡汽化？答：平衡汽化也称一次汽化，在加热过程中油品紧急接触处于相平衡状态，加热终了使汽、液相分离。如加热炉出口，以及应用“塔板理论”概念进行精馏过程设计的理论塔板，都可以视为平衡汽化过程。在石油蒸馏过程设计时还用它来求取进料段、抽出侧线以及塔顶的温差。31、塔顶回流起什么作用？答：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，创造了汽液两相之间传热传质的条件，二是取走了塔内过剩热量，维持了塔内各点的热平衡。32、一个完整的精馏塔应具备什么特征？答：一个完整的精馏塔应由精馏段，提馏段和进料段三个部分构成。原料从进料段进入塔内，塔顶引出汽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。33、精馏塔的进料状态有几种？答：通常用汽化度e来表示进料的热状况，当e0时，称过冷液体进料：e=o时，称饱和液相进料；0e1时，称部分汽化两相进料；e＝1时，称饱和汽相进料；el时，称过热蒸汽进料。34、蒸馏分离过程的必要条件有哪些？答：（1）要有温度差，即在每一块分离塔盘上汽相温度高于液相温度；（2）要有浓度差，即在每一块分离塔盘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。6（4）有顶部冷凝器和底部再沸器所造成的液相回流和气相回流。35、传热的基本方式与特征是什么？答：传热的基本方式有热传导、对流和辐射三种。热传导的特征：物体中温度较高部分的分子因振动而与相邻的分子碰撞，并将能量的一部分传给后者，这样，热量就从物体的一