油气装置概论思考题.docx

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油气装置概论思考题

化工厂通用设备

1、换热器流体走壳程和管程的原则和选择

答：

流体走管程、壳程的原则：

易腐蚀，不洁净易结垢，压力高，粘度大，温度高，需要提高流速以增大其对流传热系数的物料走管程。

蒸汽走壳程。

2、如何判断离心泵进出口

答：

泵的出入口一般都是低进高出

离心泵进口一般较大，为了降低入口流速，减少气蚀的发生；出口较小，是为了获得更高的出口压力，因为流体通过离心泵不是直接获得压力，而是动能，即流速，想要是动能转换为静压力，最好的办法是减小出口，把压力憋起来。

3、液位计（磁性、玻璃板）

答：

磁性液位计：

磁性浮子式液面计安装于桶槽外侧延伸管上，桶槽内部的液位能由翻板指示器清楚得知。

旁路管外侧亦可加装磁性开关，做为电气接点信号输出，或装置液位传送器做远距离液位信号传送及液位控制。

该液位计是具有可靠的安全性仪表。

液位计是根据浮力原理和磁性耦合作用原理工作的。

当被测容器中的液位升降时，液位计主导管中的浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到现场指示器，驱动红、白翻柱翻转180°。

液位上升，翻柱由白色转为红色；液位下降，翻柱转为白色，指示器红、白界位处为容器内介质液位的实际高度，从而实现液位指示。

玻璃板液位计：

玻璃板液位计可用来直接指示密封容器中的液位高度，具有结构简单，直观可靠，经久耐用等优点，但容器中的介质必须是与钢、钢纸及石墨压环不起腐蚀作用的。

HG5型玻璃板液位计是按原化工部HG5-1364~1370-80标准生产的适用于直接指示各种塔、罐、槽、箱等容器内介质液位。

在仪表上下阀门内装有安全钢球，当玻璃意外破损时，钢球能在容器内压力的作用下，自动关闭液流通道，以防止液位继续外流。

在仪表的阀端有阻塞孔螺钉，可供取样时用，或在检修时，放出仪表中剩余液体时用。

根据连通器原理，通过透明玻璃直接显示容器内液位实际高度。

4、盲板

答：

作用是隔离切断。

它跟同样规格的法兰片用螺栓相连接，两者中间夹一个密封垫片，就能把管道的一端密封起来，堵死了，形成盲端，所以叫盲板。

常减压

1、常减压装置的工艺流程

原油经由港口码头等运送至工厂原油罐区，由原油罐先进行静止、脱水过程，其后送入设备区，进入电脱盐罐进行脱盐。

进入脱后换热组进行换热（提高原油进设备温度，节省能源，减少加热炉负荷），进入初馏塔，进行一次分离。

初馏塔底抽出送入常压炉加热。

进入常压塔进行分馏。

常压塔底抽出进入减压炉二次加热，进入减压塔进行最后分馏。

2、一脱三注的原理、作用

电脱盐原理：

原油电脱盐就是在一定温度，功能化学品（破乳剂、脱盐剂）、注水、混合、电场等因素综合作用下，原油中小水滴聚结成大水滴，靠油水密度差而将原油中水和溶解在其中的盐同时分离的过程。

3、初馏塔的作用

1）减轻常压塔负荷

2）减少砷的含量，提供含砷低的重整原料

3）拔出部分轻组分，减少加热炉负荷

4）减少常压塔腐蚀

4、中段循环回流的作用

1）可使塔内各部分气、液相负荷趋于均匀，使塔径大大缩小提高设备处理能力；

2）有利于热量的回收利用，减少燃料和冷却水的消耗

5、常减压塔顶回流的特点

常压塔有顶回流，减压塔没有顶回流。

6、减压塔塔顶/塔底缩径

减压塔轻组分少，上部进行缩径减少投资，也有利于汽液分布均匀；下部缩径主要是因为减压榨油高温下易结焦，缩径可以减少渣油停留时间，减轻结焦现象。

7.柴油闪点控制：

1.调整各回流量控制塔顶温度。

2.调整常一、二、三线抽出量及抽出温度。

3.调整常压塔底吹汽量。

4.调节汽提塔吹汽量。

8、生产航空煤油时，常一线为什么要采用再沸器

防止航煤带水，冰点升高。

9.为生产润滑油减压塔主要采取什么措施（工艺/设备）

工艺方面:

1.提高真空度降低汽化段压力；提高汽化段温度；采用强化蒸馏技术；应用减压蒸馏塔分段抽真空技术，以提高润滑油收率，改善馏分切割宽度。

2.在保证一定气化率的条件下，降低减压加热炉出口温度，以防胶质沥青质高温分解。

设备方面：

1.塔板压力降小时，对塔板数要求不高，可以少些。

2.塔顶气体导出管压力降要小。

3.抽真空设备效果要好。

10.温度、压力、流量、液位控制：

可看打印的图+实习报告第九章

常压塔底液位控制：

a.调整进料量和常压炉出口温度：

进料少，炉出口温度高将导致液面下降；反之，塔底液面上升。

b.调整侧线抽出量：

常压侧线抽出量大，常压塔底液面降低，反之高。

c.调整塔底吹汽量：

常压塔塔底吹汽量大或蒸汽压力高时，液面低，反之高；

d.调整塔顶温度及压力：

常压塔塔顶温度高，压力低，则塔底液面低。

11.加热炉连锁控制：

上图第三个：

炉膛温度与原料出口温度连锁控制

12.为提高加热炉热效率，采取措施：

（1）降低排烟温度

a.开好余热回收系统即空气预热器。

b.开好吹灰器：

按规定每班定时吹扫，使炉管表面积灰定期清除，提高炉管的传热能力。

c.确保炉膛温度均匀，防止局部过热和管内结焦，保证炉管正常。

（2）降低加热炉过剩空气系数

a.调节好“三门一板”，在保证完全燃烧的前提下，尽量降低入炉空气量。

b.将加热炉所有漏风点（如停用的火嘴、看火孔、人孔、对流管板、采样孔和导向杆孔等）全部封堵。

（3）减少炉壁散热损失

a.控制炉膛温度，不得超温，以免烧坏炉墙导致炉壁温度升高。

b.采用耐热和保温新材料（如陶纤维），可减少散热损失。

c.使火咀燃烧完全

催化裂化

1.催化裂化反应原理:

一次：

裂化反应-吸热

二次：

氢转移、异构化和烷基化-放热反应

2.催化裂化催化剂:

分子筛催化剂（硅酸铝盐催化剂）

3.催化裂化再生反应：

催化剂烧焦反应

4.催化裂化反应热平衡：

催化剂再生－循环反应来提供催化裂化反应所需热量，即催化裂化吸热，再生烧焦放热，反应需热量由催化剂循环量控制。

5.催化裂化反应温度/压力控制：

反应压力由气压机转速来控制，当转速小于9000r/min反应岗位无法调节或转速大幅度波动时，改为气压机岗位控制。

反应温度由温度调节器控制再生滑阀开度，滑阀开大反应温度上升

6.FCC装置的工艺流程：

7.FCC装置能量回收（P/T/CE）:

8.分馏塔的特点（过热/固体/中段循环取热/气体）：

从沉降器顶端出来的油气经大油气管线进入分馏塔的八层人字板下与循环油浆接触过热，并冲洗掉油气中携带的固体催化剂，部分过冷液体进入塔底为油浆，其余气相组成分别进入人字板以上的分馏段，经过中段回流、顶循环回流取热后，按流程范围可分割为回炼油、轻柴油和混合塔顶油气（汽油、水蒸气、液化石油气和干气）

9.特殊阀门（滑阀/塞阀）的作用：

双动滑阀的主要作用是通过调节它的开度来控制再生器的压力,使再生器与反应器的压力差维持在某个稳定值。

待生塞阀的作用是工作状态下控制汽提段藏量，事故状态下切断两器。

10、旋风分离器（气固分离）

旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。

评价旋风分离器性能的主要指标有两个，一个是分离效率，另一个是气体经过旋风分离器的压降。

11、开工锅炉

主要是在装置开停工时或非常时期提供蒸汽，一般装置只要正常运行，自产蒸汽基本够用。

如果全厂蒸汽不平衡就要考虑更新蒸汽系统上新锅炉。

开工锅炉一般经济效益较差，属于间歇使用。

12、连锁控制

常用于开关控制的场合，比如有三个开关，A、B和C，C开关必须在A和B同时打开的时候，才能够打开；或者当A打开时，C必须打开；这种关系就是连锁控制。

在工业现场中，尤其是在涉及安全控制的场合，连锁控制方式是很常见的。

比如反应釜中的放散阀，当压力达到一定值时，压力开关的信号发生变化，则放散阀门必须立刻打开。

13、脱硫脱硝原理

烟气脱硫：

按照脱硫剂状态，烟气脱硫可分为干法、半干法、湿法。

湿法烟气脱硫是利用碱性的吸收剂溶液脱除烟气中的SO2。

烟气脱硝：

分为氧化法和还原法两类。

氧化法是利用氧化剂将NOX转化为N2O5进而用水吸收为硝酸，然后液相吸收成为HNO3或硝酸盐。

还原法是利用还原剂将NOX转化为N2排空分为选择性非催化还原和选择性催化还原，催化剂均为氨或尿素。

选择性非催化还原主要反应为：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O；选择性催化还原主要反应为：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O；2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O；6NO2+8NH3→7N2+12H2O。

加氢

1、加氢精制反应器中主要发生哪几类化学反应?

（1）脱硫，生成硫化氢；

（2）脱氮，生成氨；（3）脱氧，生成水；（4）烯烃加氢饱和；（5）加氢脱金属

2、加氢精制的催化剂为什么要预硫化?

新鲜加氢催化剂的活性金属组分（W、Mo、Ni）是以氧化态形态存在的，这些氧化态的金属组分在加氢精制和加氢裂化过程中的活性较低，只有当其转化为硫化态时才有较高的活性。

催化剂硫化的目的就是把活性金属由氧化态转化为硫化态。

常用的硫化剂有CS2、C2H6S2（DMDS）等。

3、温度、压力、氢油比、空速对加氢精制反应有什么影响？

（1）反应压力：

由于加氢反应属于体积缩小反应，提高系统压力有利于反应进行，有利杂质脱除，增加加氢深度，抑制催化剂表面积碳，延长其使用寿命。

（2）反应温度：

提高反应温度可加快反应速度，从而促进加氢反应的进行，有利于加氢反应的进行，有利于烯烃饱和，使精制油中杂质含量降低，但过高又会造成以下影响：

1）造成裂化反应过多，影响催化剂使用寿命，同时造成液体产品收率下降；2）柴油加氢过程是放热反应，温度过高，反应过快，反应放出的热量来不及带走，会引起催化剂床层温度过高。

温度的升高，又造成床层温度升得更高。

如此恶性循环，易造成催化剂床层飞温，而且这时温度高，油品中的不饱和烯烃加氢反应不利进行，缩合反应加剧，造成催化剂积碳增加，失活速度加快。

因此反应温度必须控制在一个合适的范围之内。

（3）氢油体积比：

标准状态下氢气的体积与20℃原料油的体积比称为氢油比。

提高氢油比，有利于加氢反应的进行，保证反应氢分压，从而抑制催化剂积碳，可及时将反应热带出，保持反应温度平稳，但过大，易使原料在反应器上停留时间缩短，精制效果下降，同时增加设备的动力消耗。

（4）体积空速：

空速的含义是单位时间内、单位数量催化剂上通过的原料量，空速大小意味着原料与催化剂接触时间的长短，空速越小接触时间越长，这样可使加氢深度增加，精制油中杂质含量下降。

但过低的空速，不仅使装置处理量下降，而且由于油品在催化剂表面停留时间过长，副反应增加，出现裂化反应而使液体收率下降，积碳增加，从而缩短催化剂寿命，同时造成床层压降上升。

4、加氢精制固定床反应器的内部构件主要包括哪些？

入口扩散器、气液分配盘、去垢篮筐、催化剂支持盘、极冷氢箱及再分配盘、出口集合器等。

5、说明固定床、沸腾床、移动床反应器的区别和适用情况。

固定床反应器又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。

固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。

床层静止不动，流体通过床层进行反应。

它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。

固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。

用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。

沸腾床是流化床的一种,固体在流化床反应器内流动,流体和固体颗粒所构成的床层犹如沸腾的液体.沸腾床反应器下部设有分布板,板上放固体颗粒,流体自分布板下送入,当流体速度达到一定数值后,固体颗粒开始松动,再增大流速就进入流化状态.反应器内一般设有挡板,换热器,及流体与固体分离装置等内部部件.?

沸腾床接触面大，传热传质效率高，时空产率高，但返混严重。

沸腾床因为固体处于运动状态,反应或传热效果好,但动力消耗大,而且在煤调湿中粉尘携带量大。

移动床与固定床相似,不同的是固体颗粒自顶部连续加入,由底部卸出.移动床（movingbed）离子交换树脂在交换器、再生器和清洗塔之间，周期性流动的离子交换装置。

移动床与固定床的差别在于反应过程中催化剂从反应器入口向出口缓慢运动，新鲜催化剂（或再生好的催化剂）从反应器入口进入，失活的催化剂从反应器出口移出，进行再生。

催化剂运动速度较慢，没有达到流化状态。

如UOP与IFP连续重整工艺中的移动床反应器

重整

1.催化重整的目的是什么？

重整催化剂的类型、组成和功能是什么？

催化重整是以石脑油为原料生产高辛烷值汽油、轻芳烃（苯、甲苯、二甲苯，简称BTX），同时副产氢气的过程。

重整催化剂：

2.简述芳烃潜含量的定义？

为何会出现催化重整的芳烃转化率超过100%？

芳烃潜含量实质是当原料中的环烷烃全部转化为芳烃时所能得到的芳烃量。

在铂铼重整及其他双金属或多金属重整中，由于促进了芳烃的环化脱氢，使得重整的转化率经常大于100%。

3.重整化学反应有几种类型？

各种反应对生产芳烃和提高汽油辛烷值有何贡献？

6种：

1）六元环烷烃的脱氢反应2）五元环烷烃的脱氢反应3）烷烃的脱氢环化反应4）异构化反应5）加氢裂化反应6）生焦反应

贡献：

六元环烷烃的脱氢反应、五元环烷烃的异构脱氢反应和烷烃的环化脱氢反应都是生成芳烃的反应，无论生产目的是芳烃还是高辛烷值汽油，这些反应都是有利的。

尤其是正构烷烃的脱氢环化反应会使辛烷值大幅度提高。

六元环烷的脱氢反应进行的很快，在工业条件下能达到化学平衡，是生产芳烃的最重要的反应；五元环烷的异构脱氢反应比六元环烷的脱氢反应慢得多，但大部分也能转化为芳烃；烷烃环化脱氢反应的速率较慢，在一般铂重整过程中，烷烃转化为芳烃的转化率很小，但铂铼等双金属和多金属催化剂重整的芳烃转化率有很大的提高。

异构化反应对五元环烷异构脱氢反应生成芳烃具有重要意义，烷烃的异构化反应虽然不能生成芳烃，但却能提高汽油辛烷值。

加氢裂化反应生成较小的烃分子，而且在催化重整条件下的加氢裂化还包含有异构化反应，因此加氢裂化反应有利于提高汽油辛烷值，但是过多的加氢裂化反应会使液体产物收率和氢气产率降低，因此，对加氢裂化反应要适当控制。

4.重整原料预处理的目的是什么？

它包括哪几部分？

重整原料的预处理由预分馏、预加氢、预脱砷、脱氯和脱水等单元组成，其目的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和水分.

5.重整反应器为什么要采用多个串联、中间加热的形式？

由于重整反应是强吸热的,所以一般由三或四个反应器串联,反应器之间设管式加热炉供热，以保证所需的反应温度。

主要的芳构化反应在第一个反应器中完成,故三个管式加热炉中第一个热负荷最大。

反应器反应温度依次递增,从400～450℃升到480～500℃。

6.简述在重整3～4个反应器中分别发生哪些主要反应？

各反应器发生的这些反应与相应反应器的温降及反应器之间设置加热炉负荷大小有何关系？

7.简述催化重整1～3（4）反应器中催化剂装填量确定的主要依据？

催化重整1~3（4）反应器串联，催化剂床层的温度是变化的，反应温降主要集中在反应器床层的顶部，在床层下部很大区域中几乎没有温降。

因此，为了有效利用催化剂，各反应器催化剂装填比例是很重要的。

为了促进反应速率较慢的烷烃环化和异构化等反应，重整各反应器催化剂常采用前面少，后面多的装填方式。

若采用3个反应器，催化剂装填比约为1.5:

3.5:

5；在使用四个反应器串联时，催化剂的装入比例一般为1:

1.5:

3.0:

4.5

8.“后加氢”、“循环氢”的作用各是什么？

脱戊烷塔的作用是什么？

后加氢：

补充反应后的氢损失。

循环氢：

改善反应器内温度分布；起热载体作用；抑制生焦反应；稀释反应原料。

脱戊烷塔：

将炭5以下组分切出去，保证重整汽油辛烷值、芳烃含量符合要求，满足工艺需要。

9.与固定床催化重整相比，连续重整工艺有哪些优点？

◆连续重整工艺：

液收率、芳烃转化率、汽油辛烷值、氢产率大于固定床催化重整，其生产规模要远大于固定床催化重整

10.催化重整为何使用径向反应器？

径向反应器的压降比轴向反应器小得多，这一点对催化重整装置尤为重要。

加油站概论

1.加油站总平面布置方案有几类

答:

城市站:

平行布置矩阵式干道站、狭长站界通过式干道站

城市小型站：

平行布置矩阵式小型站、垂直布置通过式小型站、撬装站

公路站：

多元布置公路站、多元布置狭长站界公路站、旅游区站、高速公路服务区站

2.罐区平面布置分类、特点

答：

承重罐区平面布置：

节省用地型罐区平面布置：

非承重罐区平面布置：

3、加油站工艺与设备

答：

潜油泵式加油工艺流程：

方案一：

方案二：

自吸泵式加油工艺流程：

方案一：

方案二：

隔仓式油罐工艺流程：

带油气回收典型工艺流程：

方案一：

方案二：

4、标准件形式、特点

答：

卸油口箱：

承重罐井口盖：

掀起式罐井口盖：

推拉式罐井口盖：

通气孔：

消防沙箱：

消防器材箱：

安全概论

1、易燃、可燃液体的火灾危险分类，特点及举例

答：

2、油品储运过程防静电规定

答：

防静电相关规定

进入贮罐和槽车时，甲、乙类液体输送初速不大于1m/s，当入口管浸没200mm后，可提高流速，最大不得超过7m/s。

当液体输送管线上装有过滤器时，在甲、乙类液体输送过程中，自过滤器至装料口之间，应有30秒的缓冲时间，如满足不了缓冲时间要求，可配置缓冲器或采取其它防静电措施。

油罐在进料过程中，会积聚大量静电，应采用自动检尺、测温、采样设备操作。

3、人身安全、防火防爆禁令

Ø答：

人身安全：

Ø

（1）安全教育和岗位技术考核不合格者，严禁独立顶岗操作。

Ø

（2）不按规定着装或班前饮酒者，严禁进入生产岗位或施工现场。

Ø（3）不戴好安全帽者，严禁进入检修、施工现场或交叉作业现场。

Ø（4）未办理安全作业票及不系安全带者，严禁高处作业。

Ø（5）未办理安全作业票，严禁进入塔、容器、罐、油舱、反应器、下水井、电缆沟等有毒、有害、缺氧场所作业。

Ø（6）未办理维修工作票，严禁拆卸停用的与系统联通的管道，机泵等设备。

Ø（7）未办理电气作业“三票”，严禁电气施工作业。

Ø（8）未办理施工破土工作票，严禁破土施工。

Ø（9）机动设备或受压容器的安全附件、防护装置不齐全好用，严禁启动使用。

Ø（10）机动设备的转动部件，在运转中严禁擦洗或拆卸。

防火防爆：

（1）严禁在厂内吸烟，严禁私自携带香烟火种和易燃、易爆、有毒、易腐蚀物品入厂。

（2）严禁未按规定办理用火作业票，在厂内进行施工用火或生活用火。

（3）严禁穿易产生静电的服装进入爆炸危险场所。

（4）严禁穿带铁钉的鞋进入爆炸危险场所。

（5）严禁用汽油等易挥发溶剂擦洗设备、衣物、工具及地面等。

（6）严禁未经批准的各种机动车辆进入爆炸危险场所。

（7）严禁就地排放易燃、易爆物料及其它化学危险品。

（8）严禁在爆炸危险场所内使用非防爆设备、器材、工具。

（9）严禁堵塞消防通道及随意挪用或损坏消防设施。

（10）严禁损坏厂内各类防火防爆设施。

4、防毒面具的使用

答：

过滤式防毒面具的使用规程

1.使用前应检查全套面具，气密性。

2使用要求：

a.佩戴时如闻到毒气微弱气味，应立即离开有毒区域。

b.有毒区的氧气占体积18%以下；或有毒气体浓度占总体积2%以上时，则滤毒罐不能起防护作用，因此，使用前应进行作业区有害气体浓度检测，各类过滤式防毒面具只作为正常巡检时的防护用具，严禁作为应急抢险时的防护用具，在有危险毒物环境中作业，必须佩带隔离式的正压空气呼吸器进行作业。