1石油化工工艺学重点1. 按一般化工产品生产过程和作用划分，化工工艺流程可概括为哪几个过程？按一般化工产品生产过程的划分和它们在流程中所担负的作用可概括为以下几个过程：（1）生产准备过程——原料工序包括反应所需的主要原料、氧化剂、氮化剂、溶剂、水等各种辅助原料的贮存、净化、干燥以及配制等等。

为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。

（2）催化剂准备过程——催化剂工序包括反应使用的催化剂和各种助剂的制备、溶解、贮存、配制等。

（3）反应过程——反应工序是化学反应进行的场所，全流程的核心。

经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。

反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。

通过化学反应，获得目的产物或其混合物。

以反应过程为主，还要附设必要的加热、冷却、反应产物输送以及反应控制等。

（4）分离过程——分离工序将反应生成的产物从反应系统分离出来，进行精制、提纯、得到目的产品。

并将未反应的原料、溶剂以及随反应物带出的催化剂、副反应产物等分离出来，尽可能实现原料、溶剂等物料的循环使用。

分离精制的方法很多，常用的有冷凝、吸收、吸附、冷冻、蒸馏、精馏、萃取、膜分离、结晶、过滤和干燥等，对于不同生产过程可以有针对性的采用相应的分离精制方法。

（5）回收过程——回收工序对反应过程生成的一些副产物，或不循环的一些少量的未反应原料、溶剂，以及催化剂等物料均应有必要的精制处理以回收使用，因此要设置一系列分离、提纯操作，如精馏、吸收等。

（6）后加工过程——后处理工序将分离过程获得的目的产物按成品质量要求的规格、形状进行必要的加工制作，以及贮存和包装出厂。

（7）辅助过程除了上述六个主要生产过程外，在流程中还有为回收能量而设的过程（如废热利用），为稳定生产而设的过程（如缓冲、稳压、中间贮存），为治理三废而设的过程（如废气焚烧）以及产品贮运过程等。

这些虽属于辅助过程，但也不可忽视。

化工过程通常包括多步反应转化过程，因此除了起始原料和最终产品外，尚有多种中间产物生成，原料和产品也可能是多个；因此化工过程通常由上述步骤交替组成，以化学反应为中心，将反应与分离有机地组织起来。

4. 催化剂的基本特征有哪些？催化剂的评价指标有哪些？催化剂有以下三个基本特征：（1）催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。

因此催化剂在生产过程中可以在较长时间内使用。

（2）催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速作用），但不能改变平衡。

即当反应体系的始末状态相同时，无论有无催化剂存在，该反应的自由能变化、热效应、平衡常数和平衡转化率均相同。

因此催化剂不能使热力学上不可能进行的反应发生；催化剂是以同样的倍率提高正、逆反应速率的，能加速正反应速率的催化剂，必然也能加速2 逆反应。

因此，对于那些受平衡限制的反应体系，必须在有利于平衡向产物方向移动的条件下来选择和使用催化剂。

（3）催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。

催化剂的这一特性在有机化学领域中起了非常重要的作用，因为有机反应体系往往同时存在许多反应，选用合适的催化剂，可使反应向需要的方向进行。

对于副反应在热力学上占优势的复杂体系，可以选用只加速主反应的催化剂，则导致主反应在动力学竞争上占优势，达到抑制副反应的目的。

1. 组成石油的烃类有很多种，按其本身化学结构的不同可分为哪三大类？石油中的非烃化合物主要包括哪些化合物，它们对石油的质量鉴定和炼制加工有哪些重要影响？石油中的烃类有很多种，按其本身化学结构的不同可分为三大类，即烷烃、环烷烃、芳香烃。

石油中的非烃化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物，它们对石油的质量鉴定和炼制加工有着重要影响。

1） 含硫化合物硫是石油的重要组成元素之一。

它在石油中的含量变化甚大，从万分之几到百分之几。

硫在石油中可以呈元素硫以游离状态悬浮于石油之中，或多呈硫化氢和有机含硫化合物出现。

石油中所含的硫是—种有害杂质，因为它容易产生硫化氢、硫化铁、亚硫酸或硫酸等化合物，对金属设备造成严重腐蚀，所以含硫量常作为评价石油质量的一项重要指标。

2）含氮化台物石油中主要为含氮的杂环化合物，其中有意义的是卟啉化合物。

3）含氧化合物氧在石油中均以有机化合物状态存在，可分为酸性氧化物和中性氧化物两类。

前者有环烷酸、脂肪酸及酚，总称石油酸；后者有醛、酮等，含量极少。

石油酸中，以环烷酸最重要，约占石油酸的90%左右。

2. 天然气的组成分为烃类和非烃两大类，烃类组成主要成分是哪些成分？天然气中的非烃种类组成常见的有哪些？分为烃类和非烃两大类。

天然气的烃类组成十分简单，主要成分为低分子烷烃。

以甲烷为主，其含量一般大于70％；乙烷次之，其含量一般小于10％；丙院及丁烷含量更少。

此外，某些类型天然气可含有少量的碳五与碳六（也称为汽油蒸汽)。

在常温、常压下，甲烷、乙烷、丙烷及异丁烷呈气态，正丁烷呈液态(沸点+15℃)。

天然气中的非烃种类较多，常见的有H 2S ，CO 2，N 2，CO ，H 2，有时也有He ，Ne ，Kr ，Xe 等惰性稀有气体。

非烃气体在天然气中含量一般很低，但某些气藏可以有很高的非烃气含量。

4. 油气藏形成最重要的基本条件有哪些？油气藏的形成过程，就是在各种因素的作用下，油气从分散到集中的转化过程。

能否有丰富的、足够数量的油气聚集，形成储量丰富的油气藏，并且被保存下来，主要决定于是否具备生油层、储集层、盖层、运移、圈闭和保存等六个条件。

对于研究油气藏形成的基本条件而言，充足的油气来源和有效的圈闭将成为两个最重要的方面。

1）充足的油气来源在一个沉积盆地中，能否形成储量丰富的油气藏，充足的油气来源是重要前提。

而油气来源是否充足，取决于盆地内生油层系的发育情况，所含原始有机质的多少及其向油气转化的程度。

地壳运动的多周期性，使沉积盆地经历多个生油期，在剖面上出现多生油层系。

衡量油气来源丰富程度的具体标志是生油凹陷面积的大小及凹陷持续时间的长短（生油层系的厚薄）。

但是，需要指出的是，不能因此就认为较小的盆地就没有丰富的油气资源。

面积大小固然重要，但那并不是唯一的决定因素。

有些盆地面积虽然较小，但沉积岩厚度大，含油岩系所占的比例大，圈闭有效面积大，生油层总厚度大，油源丰富，也可形成丰富的油气聚集。

油源的丰富程度除与生油岩的体积有关外，还与生油岩的埋藏深度，以及生油岩与储集岩的接触关系、配合情况等有密切关系。

2）有利的生、储、盖组合油气田的勘探实践证明，生油层、储集层、盖层的密切配合，是形成丰富的油气聚集，特别是形成巨大油气藏3 必不可少的条件之一。

有利的生、储、盖组合其含义是指生油层中生成的油气能及时地运移到储集层中，即具有良好地输送通道，畅通的排出条件；同时盖层的质量和厚度又能保证运移至储集层中的油气不会逸散。

这是形成大油气藏极其重要的条件。

5. 石油开采有哪几种方式？（1）自喷采油油田开发过程中，油井一般都会经历自喷采油阶段。

是利用地层自身的能量将原油举升到井口，再经地面管线流到计量站。

自喷采油设备简单、管理方使、产旦高、不需要人工补充能量，可以节省大旦的动力设备和维修管理费用，是员简单、经济、高效的采油方法。

(2) 气举采油气举采油是从地面将高压气体注入油井中，降低油管内气、液混合物的密度，从而降低井底流压的一种机械采油方法。

利用气体的膨胀能举升井简中液体，使停喷、间喷或自喷能力差的油井恢复生产或增强生产能力。

气举井与自喷井有许多相似之处，其井筒流动规律基本相同。

自喷井依靠油层本身的能量生产，而气举井的主要能量来自于高压气体。

气举采油的优点很多，如排液量范围大、举升深度大、井下无机械磨损件、操作管理方便等。

(3) 有杆泵采油有杆泵（Rod Pump）采油（抽油）是最古老，也是国内外应用最广泛的机械采油方法，在各种人工举升方法中目前仍居首要地位。

有杆泵结构简单、适应性强、寿命长。

典型的有杆抽油装置由三部分组成：抽油机、抽油杆和抽油泵，如图2—1所示（游梁式抽油机）。

抽油机是地面驱动设备。

抽油泵是井下设备，借助于柱塞的上下往复运动，使油管柱中的液体增压，将其抽汲至地面。

抽油杆柱是传递动力的连接部件。

就整个生产系统面言，还包括供给流体的油层、作为举升通道的油管柱及其配件、环空及井口装置等。

(4) 无杆泵采油无杆泵（Rodless Pump）采油也是油田生产中常见的机械采油方式。

无杆泵采油无需抽油杆柱，减少了抽油杆柱断脱和磨损带来的作业和修井费用，适用于开采特殊井身结构的油井。

随着我国各大油田相继进人中后开采期，地质条件越来越复杂，无杆泵将会得到更广泛的应用。

无杆泵采油主要有潜油电泵、水力活塞泵、射流泵及螺杆泵采油等。

1、合成气的生产方法有哪几种？合成气的生产方法主要有以下三种：⑴、以煤为原料的生产合成气的方法主要有间歇法和连续法两种操作方式。

煤制合成气中H2/CO比值较低，适于合成有机化合物，但投资和生产成本较高。

⑵、以天然气为原料的生产合成气的方法主要有转化法和部分氧化法。

目前工业上多采用水蒸气转化法，该法制得得合成气H2/CO比值理论值为3，有利于制造合成氨或氢气。

天然气部分氧化法又可分为催化部分氧化和非催化部分氧化。

⑶、以重油或渣油为原料生产合成气的方法主要是部分氧化法。

10、简述天然气制合成油的生产技术。

答：生产技术可分为两大类：直接转化和间接转化。

直接转化工艺不需要采用合成气生产装置，但由于生产中甲烷分子非常稳定，因此技术上存在较大难度，现已开发的几种直接转化工艺均因经济上无吸引力，目前还没有实现商业化。

间接转化主要是通过生产合成气，再经费-托法合成生产合成油，与前者相比，间接工艺的生产运行成本较低，已成为公认的合成工艺路线。

间接合成法整个流程分为三个步骤：合成气的制备，F-T合成及产品精制。

①合成气的制备，即天然气转化制合成气，其生产成本约占总生产成本的60％。

合成气生产方法目前主要有蒸4 汽转化法（SMR）、部分氧化法（POX）和自热转化法(ATR)。

②F-T合成，即在费-托反应器中，用合成气合成液态烃，约占总投资的25%~30%。

费托合成技术可分为高温费托合成（HTFT）和低温费托合成（LTFT）两种。

前者一般使用铁基催化剂，后者使用钴基催化剂。

③产品精制，即将得到的液体烃经过精制、改质等具体操作工艺，变成特定的液体燃料、石化产品或一些石油化工所需的中间体，约占总投资的10%~15%。

1、烃类裂解的目的:主要是生产低级烯烃，如乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯和丁二烯等产品。

而生产这些产品的原料选择是一个重大的技术问题，原料选择的正确与否，对企业生产和国民经济的发展将产生重要影响。