学号：
命题： 陈兴来
1
14.再生器的取热方式有内外两种，内取热投资少操作简便，外取热具有 热量可调 、 操作灵活 、 维修方便 等特点。 15.加氢裂化过程中，加氢反应是 强放热 反应、裂解反应是 吸热 反应、总的结果 是 放热 反应，反应热多少与 原料性质 和反应温度等有关。 三.名词解释(每小题 3 分, 共 15 分) 1.催化裂化：催化裂化是在 0.1～0.3MPa、500℃左右的温度及催化剂作用下，重质原 料油发生以裂解为主的一系列化学反应，转化为气体、汽油、柴油、油浆及焦炭的工艺 过程。 2.催化剂活性：催化剂的活性就是能加快反应速度的性能。 3.二次燃烧： 由过剩 O2 含量太高， 再生器密相床烧焦产生的 CO 在稀相段或集气室燃烧， 放出大量热量而烧坏设备。 4.加氢裂化：加氢裂化是在一定氢压、较高温度和催化剂的作用下，重质油品发生以加 氢裂化为主的一系列化学反应，转化为优质轻质油品的加工工艺过程。 5. 氢转移反应：某烃分子上的氢脱下来立即加到另一烯烃分子上使之饱和的反应。 四. 简答题(每小题 4 分, 共 20 分) 1. 为什么说催化裂化在石油二次加工中占据着最重要的地位? 答： 催化裂化可将占原油 70%左右的重质油品转化为优质的液化气、 汽油和柴油， 产率可达 90%以以上。所产裂化气体含有大量稀烃，分离出来可作化工原料；催化汽 油占汽油总量的 80%左右；且质量好，辛烷值达 80 以上；柴油含有大量芳烃，分离出 来可作为化工原料。催化裂化设备较简单，产品收率高、质量好，生产成本较低；虽 然加氢裂化能生产质量更好、收率更高的汽油和柴油，但设备复杂、生产成本高。所 以催化裂化在石油二次加工中占据着最重要的地位。 2.简述流化床的形成和转化; 答：流化床形成和转化为三个阶段：当流体速度较低时为固定床阶段，此时床层压 力降与流速成正比；当流体速度大于某一数值（临界流化速度）而小于某一数值（带出 速度）时，固体微粒便流化起来，此为流化阶段，床层压力降与流体速度无关而基本保 持不变。当流体速度大于某一数值（带出速度）时，固体微粒便被流体带出床层，此为 带出阶段，床层压力降随流体速度增大而下降。 3.简述无定型硅铝催化剂和分子筛催化剂的活性来源. 答：无定型硅铝催化剂具有酸性，能给原料提供氢持子使之成为正碳离子。分子筛 催化剂的活性来源是：①多价阳离子对水分子的极化加强，提高了持子酸浓度；②多价 阳离子在分子筛晶格中不对称分布产生很强的静电场， 对被只附的烃分子起极化作用使 之进行正碳离子反应。 4.加氢裂化中循环氢的作用之一是保护催化剂, 试说明循环氢是如何保护催化剂的。 答：叠合和缩合反应生成焦炭吸附在催化剂上使催化剂失去活性。保护催化剂就是 抑制烃类的叠合和缩合反应。叠合和缩合反应的脱氢反应。加氢与脱氢是可逆反应，增 加氢气浓度可使反应向加氢方向进行，减少和抑制叠合和缩合反应。
Ⅰ 2 Ⅶ 1 Ⅴ 6 3 Ⅷ 5 Ⅸ Ⅵ
密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 （ 答 题 不 能 超 出 密 封 装 订 线 ）
学号：
4
Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Ⅹ
第 五 题图 催化 裂 化工 艺流 程
姓名：
1―再生器稀相段;2―反应器稀相段;3―提升管反应器; 4―加热炉;5―回炼油罐;6―分馏塔. I―烟气;II―主风;III―预提升蒸气 ;IV―新鲜原料油;V―汽提蒸汽 ; VI―富气;VII―粗汽油;VIII―轻柴油;IX―重柴油;X―油浆. 六. 计算题（15 分） 1. 某加氢裂化催化剂初期活性为 409℃,末期允许最高温度为 445℃,若每次再生活性丧 失 10℃,温升系数为 0.2℃/天.可再生二次,问该催化剂总使用期限为多少天。(5 分) 解：催化剂活性降低时，为达到同样转化率，要提高反应温度。 ⑴新催化剂到第一次再生天数： （445-409）/0.2= 180 天； ⑵第一次再生后到第二次再生天数：[445-(409＋10)]/0.2= 130 天; ⑶第二次再生后可使用天数：[445-(409＋10＋10)]/0.2=80 天; 总使用期限＝⑴＋⑵＋⑶=180+130+80=390 天。 2、某反应器顶部标高 26446mm, 压力为 550mmHg, 底部标高 16465mm, 压力为 635mmHg, 求反应器床层密度。若反应器直径为 6.4m, 问床层催化剂藏量为多少吨?(10 分) 解： 2 2 Δ P＝635—550＝85/755＝0.1126kg/cm =1126 kg/m . Δ H＝26446—16465＝9981mm=9.981m 3 ρ ＝Δ P/Δ H＝1126/9.981=112.81kg/m . W=FΔ P＝0.785×6.42×1126＝36205 kg＝36.205 吨
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班
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： 级（学生填写） 姓名： 学号：
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审题：
审批：
一
二
三
四
五
六
七
八
九
总分
姓名： 班 ： 级（学生填写）
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密
---------------------------封 --------------------------线 （ 答 题 不 能 超 出 密 封 装 订 线 ）
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石油加工工艺学 科目考试试题 A 卷
使用班级（老师填写） 有机专 03-1 ： 题 号 得 分 阅卷人 一. 判断题(对的打 "√" , 错的打 "×" , 每小 1 分，共 10 分) 1、许多热破坏加工过程早被催化过程淘汰，只有减粘裂化和焦炭化过程仍作为重油深 度加工的手段被继续采用。 （√） 2.催化裂化与加氢裂化同是将大分子裂解为小分子的化学反应, 但催化裂化是添氢 过程, 而加氢裂化是脱碳过程。(× ) 3.催化裂化的原料一般为减压馏分油, 用常压渣油作原料时称为渣油催化裂化;渣油 催化裂化产生热量多是因为原料残炭高的缘故。(√ ) 4.渣油催化裂化的反应速度取决于吸附─→反应─→脱附过程中的脱附脱速度。(×) 5.提升管式催化裂化催化剂由无定形硅酸铝和金属组分组成。(× ) 6.某催化裂化装置运转到一定时间后发现气体和焦炭的产率突然增加, 而汽油的产率 却突然下降, 说明催化剂被重金属污染了。(√ ) 7.流化床的形成主要分三个阶段: 固定床阶段、流化床阶段和流化输送阶段。(√) 8、加氢裂化催化剂载体是无定形硅酸铝和分子筛, 本身没有催化活性。(× ) 9、加氢裂化液体体积收率可以大于 100％。(√ ) 10、加氢裂化产品的一个特点是异构物特别多。(√) 二、 填空题(每小题 2 分, 共 30 分) 1、热破坏加工过程主要有热裂化、 减粘裂化 、 延迟焦化 等。 2、石油焦是延迟焦化过程主要产品之一。主要分 海绵状焦、 蜂窝焦 、针状焦 等三 种类型。 3.催化裂化装置的主要产品有： 干气 、 液化气 、 汽油 、柴油 等。 4.催化裂化生产流程主要由 反应-再生 、 分馏 、 吸收稳定 以及 烟气能量回收 等 系统组成。 5.催化裂化过程主要的化学反应是 裂化 、 异构化 、 氢转移 、 芳构化 以及 叠合 反应等。 6.催化裂化过程中, 叠合 反应和 脱氢 反应不是我们所希望的反应。 7.催化裂化催化剂上的焦炭, 包括 催化炭 、 附加炭 和 可汽提炭 。 8.加氢裂化催化剂是一种具有 酸性中心 和 加氢脱氢中心 的双功能催化剂。 9.加氢裂化催化剂硫化的目的是将 金属氧化物 转化为 金属硫化物 。 10.加氢裂化过程中有大量的循环氢, 其主要作用是 保护催化剂 和 带出反应热 。 11.一段加氢裂化有三种不同的操方案, 即一次通过、 尾油部分循环 、 尾油全部循环 。 12、无定型硅酸铝催化剂之所以有催化活性，是因为它具有 酸性、能给原料分子提供 质子 、使之形成 正碳离子 。 13.反应温度高则反应速度 快 、能提高 转化率 ，但温度对 热裂化 反应速度的 影响比对 催化裂化 反应速度的影响大得多。
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： 级（学生填写） 姓名： 学号：
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六. 计算题（15 分） 1. 某加氢裂化催化剂初期活性为 409℃,末期允许最高温度为 445℃,若每次再生活性丧 失 10℃,温升系数为 0.2℃/天.可再生二次,问该催化剂总使用期限为多少天。(5 分)