2025年石化期末考試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下關于原油分類的描述中，正確的是（）。A.按關鍵餾分特性分類時，第一關鍵餾分是250-275℃餾分，第二關鍵餾分是395-425℃餾分B.含硫量＞2.0%的原油屬于高硫原油，我國勝利原油屬于此類C.API度越大，原油密度越大D.環(huán)烷基原油的特點是瀝青質含量低，汽油餾分的辛烷值低答案：A（解析：B項勝利原油含硫量約0.8%，屬含硫原油；C項API度與密度成反比；D項環(huán)烷基原油汽油餾分辛烷值高）2.催化裂化過程中，以下反應對提高汽油辛烷值貢獻最大的是（）。A.分解反應B.異構化反應C.氫轉移反應D.縮合反應答案：B（解析：異構化反應提供支鏈烴，顯著提高辛烷值；分解反應主要增產小分子，氫轉移提供飽和烴降低辛烷值，縮合提供焦炭）3.關于加氫精制與加氫裂化的區(qū)別，錯誤的是（）。A.加氫精制以脫除雜質為主，加氫裂化以裂解大分子為主B.加氫精制操作壓力低于加氫裂化C.加氫精制催化劑以金屬氧化物為主，加氫裂化催化劑含酸性載體D.加氫精制產物中輕油收率高于加氫裂化答案：D（解析：加氫裂化通過裂解大分子提供更多輕油，輕油收率更高）4.延遲焦化工藝中，“延遲”的核心目的是（）。A.延遲原料進入加熱爐的時間B.延遲原料在加熱爐內的反應，使其在焦炭塔內完成C.延遲焦炭的提供速度D.延遲油氣的冷凝時間答案：B（解析：通過控制加熱爐出口溫度和停留時間，使原料在加熱爐內僅達到反應溫度但不發(fā)生明顯反應，反應延遲至焦炭塔內進行，避免爐管結焦）5.常減壓蒸餾裝置中，減壓塔采用填料塔而非常規(guī)板式塔的主要原因是（）。A.填料塔操作彈性大B.填料塔可降低氣相壓降，提高真空度C.填料塔投資成本低D.填料塔更易清理結焦答案：B（解析：減壓塔需高真空環(huán)境，填料塔氣相壓降?。s0.1-0.3kPa/米），遠低于板式塔（約0.7-1.5kPa/米），有利于提高真空度，減少輕組分損失）6.以下關于催化重整催化劑的描述，錯誤的是（）。A.雙金屬催化劑（如Pt-Re）比單金屬催化劑（Pt/Al?O?）抗積炭能力更強B.催化劑中的鹵素（如Cl）用于調節(jié)酸性功能C.重整催化劑的金屬功能主要促進脫氫反應，酸性功能促進異構化和裂解反應D.再生后的催化劑活性可完全恢復至新鮮催化劑水平答案：D（解析：再生過程中催化劑可能發(fā)生燒結或載體結構變化，活性無法完全恢復）7.評價潤滑油黏溫性能的指標是（）。A.閃點B.凝點C.黏度指數D.殘?zhí)看鸢福篊（解析：黏度指數越高，黏度隨溫度變化越小，黏溫性能越好）8.以下哪項不是影響原油蒸餾塔分離效率的主要因素？（）A.塔板數或填料高度B.回流比C.塔頂壓力D.原油的API度答案：D（解析：分離效率主要與塔內氣液接觸效率（塔板/填料）、回流比、操作壓力相關，原油API度影響密度但非直接影響分離效率）9.煤氣化制合成氣的主要反應是（）。A.C+H?O→CO+H?B.CO+H?O→CO?+H?C.CH?+H?O→CO+3H?D.2C+O?→2CO答案：A（解析：煤氣化核心反應為碳與水蒸氣的還原反應提供CO和H?；B為水煤氣變換反應，C為甲烷重整，D為燃燒反應）10.以下關于石油產品硫含量控制的說法，錯誤的是（）。A.汽油國Ⅵ標準要求硫含量≤10ppmB.加氫脫硫（HDS）對噻吩類硫的脫除難度低于硫醇類C.提高加氫脫硫反應溫度可提高脫硫率，但需避免催化劑結焦D.柴油深度脫硫時，需采用更高活性的催化劑（如Ni-Mo/Al?O?）答案：B（解析：噻吩類硫因芳香環(huán)結構穩(wěn)定，脫除難度高于硫醇、硫醚等非芳香類硫）二、填空題（每空1分，共15分）1.原油預處理的主要目的是脫除（鹽）和（水），防止設備腐蝕和結垢。2.催化裂化的主要產品包括（汽油）、（柴油）、（液化氣）和焦炭。3.加氫裂化過程中，雙功能催化劑的“雙功能”指（金屬加氫-脫氫功能）和（酸性載體的異構化-裂解功能）。4.延遲焦化的主要產物有（焦炭）、（汽油）、（柴油）和焦化氣體。5.常減壓蒸餾中，初餾塔的作用是分離（輕汽油）和（水分），減少常壓塔負荷。6.催化重整的主要目的是生產（高辛烷值汽油組分）和（芳烴）。7.潤滑油生產過程中，溶劑精制的目的是脫除（多環(huán)短側鏈芳烴）和（膠質），改善黏溫性能和抗氧化性。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述催化裂化與催化重整的主要區(qū)別（從原料、目的、反應類型三方面）。答案：①原料：催化裂化原料為重質餾分油（如減壓餾分油），催化重整原料為低辛烷值直餾汽油（石腦油）；②目的：催化裂化以生產汽油、液化氣為主，提高輕質油收率；催化重整以生產高辛烷值汽油或芳烴（苯、甲苯、二甲苯）為主；③反應類型：催化裂化主要發(fā)生分解、異構化、氫轉移、縮合反應；催化重整主要發(fā)生脫氫、環(huán)化、異構化反應（如環(huán)烷烴脫氫提供芳烴，烷烴異構化提高辛烷值）。2.分析延遲焦化工藝中“循環(huán)比”對產物分布的影響。答案：循環(huán)比指焦化裝置中循環(huán)油（未轉化的重餾分）與新鮮原料的質量比。①低循環(huán)比（如0.1-0.3）：減少循環(huán)油量，提高裝置處理量，增加汽油、柴油等輕質油收率，但焦炭收率可能上升（因原料一次通過轉化率高，未轉化的重組分少，縮合提供焦炭的前驅物更多）；②高循環(huán)比（如0.5-1.0）：增加循環(huán)油回煉，延長原料在系統(tǒng)內的停留時間，促進二次裂解，降低焦炭收率，但裝置處理量下降，能耗增加。實際生產中需根據原料性質（如殘?zhí)恐担┖彤a品需求優(yōu)化循環(huán)比。3.說明加氫精制過程中“氫油比”的定義及控制原則。答案：氫油比指體積流量下氫氣與原料油的比值（標準狀態(tài)下）?？刂圃瓌t：①氫油比過高：增加壓縮機能耗，且可能導致輕組分過度汽化，降低反應效率；②氫油比過低：無法及時帶走反應熱（放熱反應），導致床層超溫，同時氫氣分壓不足，脫硫、脫氮效率下降，催化劑易積炭失活。實際操作中，氫油比需根據原料性質（如硫含量、氮含量）、反應溫度和催化劑活性調整，通常范圍為300-1000（體積比）。4.對比常減壓蒸餾與催化裂化的熱量來源差異，并說明原因。答案：①常減壓蒸餾熱量主要來自加熱爐（如常壓爐、減壓爐），通過燃料燃燒提供熱量，使原油汽化分餾；②催化裂化熱量主要來自再生器燒焦放熱（約占總熱量的80%-90%），催化劑因積炭失活后在再生器中燒炭再生，釋放大量熱量，通過待生劑和再生劑的循環(huán)將熱量帶入反應器，維持反應所需溫度（約480-530℃）。原因：催化裂化為吸熱反應（主要是分解反應），但原料預熱和反應所需熱量遠小于再生燒焦釋放的熱量，需通過取熱設施（如外取熱器）調節(jié)熱量平衡；而常減壓蒸餾為物理分餾過程，無化學反應熱，需外部供熱。5.簡述石油產品脫硫的必要性及主要工藝方法。答案：必要性：①硫燃燒提供SOx，污染環(huán)境并導致酸雨；②硫會使汽車尾氣催化劑中毒，降低凈化效率；③硫含量高的油品腐蝕設備（如儲罐、管道）。主要工藝方法：①加氫脫硫（HDS）：在氫氣和催化劑（如Co-Mo/Al?O?）作用下，硫化合物與H?反應提供H?S脫除，適用于汽油、柴油等輕質油；②氧化脫硫（ODS）：通過氧化劑（如H?O?）將硫化合物氧化為砜類，再通過萃取或吸附脫除，適用于深度脫硫（如超低硫柴油）；③吸附脫硫（ADS）：利用吸附劑（如分子篩）選擇性吸附硫化合物，操作條件溫和，適用于低硫含量油品的精制。四、計算題（每題10分，共20分）1.某催化裂化裝置處理量為100t/h，原料油密度為880kg/m3，反應后得到干氣（C1-C2）5t/h、液化氣（C3-C4）18t/h、汽油（C5-200℃）45t/h、柴油（200-350℃）20t/h、油漿（＞350℃）8t/h、焦炭4t/h。計算：（1）輕質油收率（汽油+柴油）；（2）總液收（液化氣+汽油+柴油）；（3）轉化率（以原料中＞350℃組分轉化為＜350℃組分為基準，假設原料中＞350℃組分為70%）。答案：（1）輕質油收率=（汽油+柴油）/原料處理量×100%=（45+20）/100×100%=65%（2）總液收=（液化氣+汽油+柴油）/原料處理量×100%=（18+45+20）/100×100%=83%（3）原料中＞350℃組分量=100t/h×70%=70t/h轉化為＜350℃的量=原料中＞350℃量油漿量=70-8=62t/h轉化率=62/70×100%≈88.57%2.某常減壓蒸餾裝置常壓塔塔頂溫度為110℃，塔頂壓力為105kPa（絕壓），塔頂油氣組成為：C5（摩爾分數15%）、C6（25%）、C7（30%）、C8（30%）。已知各組分在110℃下的飽和蒸氣壓（kPa）：C5=500，C6=200，C7=80，C8=30。計算塔頂油氣的實際氣相分壓是否滿足全凝條件（全凝條件：各組分分壓之和≥系統(tǒng)壓力）。答案：各組分分壓=摩爾分數×飽和蒸氣壓C5分壓=0.15×500=75kPaC6分壓=0.25×200=50kPaC7分壓=0.30×80=24kPaC8分壓=0.30×30=9kPa總分壓=75+50+24+9=158kPa＞105kPa因此，塔頂油氣在110℃、105kPa下可全凝。五、綜合分析題（25分）某煉廠計劃加工一批高硫（含硫3.2%）、高殘?zhí)浚?.5%）的中東原油，現有裝置包括常減壓蒸餾、催化裂化、加氫精制（處理柴油）、延遲焦化。請結合各裝置工藝特點，提出加工該原油的優(yōu)化方案，并分析可能面臨的挑戰(zhàn)及應對措施。答案：優(yōu)化方案：（1）常減壓蒸餾：①增加電脫鹽效率（如提高電場強度、添加破乳劑），確保脫后原油鹽含量＜3mg/L，防止高硫原油中的HCl腐蝕設備；②設置初餾塔分離輕汽油和水分，減少常壓塔負荷；③減壓塔采用高效填料（如新型結構化填料）降低壓降，提高真空度，盡可能拔出更多減壓餾分油（VGO），減少減壓渣油（VR）產量（因VR硫含量和殘?zhí)扛撸＃?）催化裂化：①原料調整為高硫VGO（需控制殘?zhí)浚?%，否則易結焦），若VGO殘?zhí)窟^高，需先經加氫處理降低殘?zhí)亢土蚝?；②采用抗硫、抗重金屬污染的催化劑（如含稀土Y型分子篩的催化劑），提高活性穩(wěn)定性；③增加再生器取熱能力（如增設外取熱器），因高硫原料生焦量增加（殘?zhí)扛撸?，再生燒焦放熱更多，需避免床層超溫。?）延遲焦化：①以減壓渣油（VR）為原料（因VR硫、殘?zhí)繕O高，無法直接催化裂化），通過焦化反應將VR轉化為焦炭、汽油、柴油和焦化氣體；②優(yōu)化循環(huán)比（建議0.2-0.4），平衡輕質油收率和焦炭質量（高硫焦炭可用于火力發(fā)電或造氣，但需考慮環(huán)保限制）；③焦化汽油、柴油含硫量高（＞5000ppm），需全部進入加氫精制裝置深度脫硫（硫含量≤10ppm）。（4）加氫精制：①擴能改造，增加處理量（因焦化汽油、柴油需全部加氫）；②更換為高活性催化劑（如Ni-Mo/Al?O?或W-Ni/Al?O?），提高脫硫、脫氮效率；③提高操作壓力（從4-6MPa提升至8-10MPa），增加氫氣分壓，促進深度脫硫（尤其是噻吩類硫）；④增設循環(huán)氫脫硫設施（胺液吸收H?S），維持循環(huán)氫純度＞90%，避免H?S抑制脫硫反應。面臨的挑戰(zhàn)及應對措施：（1）設備腐蝕：高硫原油加工過程中，H?S、HCl等腐蝕性介質易導致常減壓塔頂（低溫HCl-H?S-H?O腐蝕）、催化裂化分餾塔（高溫硫腐蝕）、加氫裝置反應器（H?S-H?腐蝕）等部位腐蝕。應對措施：①常減壓塔頂注緩蝕劑（如有機胺）、注氨水調節(jié)pH至6-8；②催化裂化設備采用316L不銹鋼或滲鋁鋼；③加氫裝置反應器內壁堆焊不銹鋼（如309L+347L），提高抗氫脆和硫化物應力腐蝕能力。（2）催化劑失活：高硫原料導致催化裂化催化劑重金屬污染（如Ni、V沉積）、加氫精制催化劑硫中毒（雖HDS催化劑耐硫，但過高H?S分壓會抑制反應）。應對措施：①催化裂化原料預處理（如加氫脫金屬）；②定期卸出部分催化劑并補充新鮮劑，維持活性；③加氫裝置控制循環(huán)氫中H?S濃度＜1000ppm（通過胺液吸收）。（3）環(huán)保壓力：高硫原油加工產生大量SOx（來自催化裂化再生煙氣、加熱爐燃燒）、含硫污水（如電脫鹽廢水、加氫裝置含硫污水）。應對措施：①催化裂化再生煙氣增設SCR脫硝+濕法脫硫（如石灰石-石膏法），SOx排放≤50mg/m3；②含硫污水經汽提塔回收H?S（提供硫磺），污水COD≤