【正文】 目 錄 第一章氣分、 MTBE、烷基化基礎知識 第一節(jié)概況 (第 1— 7題 ) ?????????????(1) 第二節(jié)各原料及化工原材料特性 (第 8— 42 題 ) 第三節(jié)催化劑及催化反應 (第 43— 57題 ) ????????????(16) 第四節(jié)烷基化、 MTBE的化學反應知識 (第 58— 73題 ) ?????????????? (20) 第五節(jié)工藝特征、過程及設備原理 (第 74— 166題 ) ?????????????? (31) 第六節(jié)儀表和自動化控制基 本知識 (第 157— 198題 ) ?????????????? (52) 第七節(jié)安全和環(huán)保工業(yè)衛(wèi)生知識 (第 199— 245 題 ) ??????????????? (63) 第八節(jié)設備基本知識 (第 246一 279題 ) ??????????? ???(75) 第九節(jié)輔助系統(tǒng)基本知識 (第 280～ 290題 ) ??????????? ??(85) 第二章一、二套氣分裝置塔工崗位 (第 291— 418題 ) ??????????? ???(90) 第三章 MTBE崗位操作工 (第 419— 705題 ) ?????????????(135) 第四章烷基化崗位操作工 (第 706— 1031題 ) ?????????????(240) 第五章丙烷壓縮機操作工 (第 1032— 1060題 ) ????????????(337) 第一章 氣分、 MTBE、 烷基化基礎知識 第一節(jié) 概 況 第 1 題：一套氣分裝置有什么特征 ? 答。 (1)一套氣分年處理能力為 lO 萬噸液化石油氣，主 要設備可處理 12 萬噸／年。各分餾 塔采用較大的操作彈性，能 在設計規(guī)模的 60％的負荷下正常操作。 (2)在丙烷一烷烯的分離系統(tǒng)中采用熱泵流程。由于采 用熱泵流程，塔的壓力由 降為 ，提高了相 對揮發(fā)度，改善了分餾性能，理論塔板數(shù)可由 130 塊降為 l1O 塊，回流比由 18 降為 ，塔底重沸器熱負荷由 萬大卡 ／時，降為330． 5 萬大卡／時。因此，節(jié)約了投資，降低了操作 費用，降低了能耗。 (3)精丙烯的干燥劑的再生可以利用熱泵流程來實現(xiàn)， 簡化了操作，而且再生效果也得到了改善。 第 2 題：二套氣體分 餾裝置有什么特征 ? 答： (1)二套氣分年處理能力為 12 萬噸液化石油氣。裝 置的任務是生產(chǎn)合格的精丙烯和氫氟酸烷基化裝置及 MTBE裝 置的原料。 (2)與一套氣分相同采用四塔流程。即丙烷塔、乙烷塔， 丙烯塔，碳四分離塔。 (3)合理用能，乙烷塔、丙烯塔和碳四分離塔系統(tǒng)均用 繼化余熱回收的 l1O℃ 的熱水作為熱源。 (4)不單獨設精丙烯干燥系統(tǒng)，精丙烯的干燥由一氣分 的干燥系統(tǒng)來完成。 第 3 題： MBTE裝置有什么特征 ? 答。 (1)MTBE 年生產(chǎn)量為 2 萬噸。為我囡第一套膨脹床 MTBE合成工藝裝置。是采用鎮(zhèn)海石化總廠研究院、撫順石油 學院、北京化工學院二分院和洛陽石化工程公司聯(lián)合開發(fā)的膨脹床，低醇烯比 MTBE合成工藝技術(shù)。 (2)采用南開大學化工廠生產(chǎn)的 D一 72 型陽離予交換樹脂 作為醚化反應催化劑。據(jù)資料提供該種催化劑活性最佳，壽命最長，已達到了美國生產(chǎn)的 Amberlyst 一 15 催化劑的水平 (3)采用 MeoH／ iC4≤O .95(分子比 )，使烷基化料中 的含氧化合物小于 200ppm。 (4)采用甲醇回收工藝，減少甲醇損耗，保護環(huán)境 。 (5)產(chǎn)品采用共沸原理 進行分離。 (6)未反應碳四采用萃取精餾法脫除含氧化合物甲醇。 第 4 題 ： 烷基化裝置有什么特征 ? 答 ： (1)年產(chǎn)烷基化油 6萬噸，烷基化油是高辛烷值汽油 構(gòu)優(yōu)質(zhì)調(diào)和組份。 (2)采 用美國菲利普斯石油公司 HF 烷基化專利技術(shù)。 (3)采用氫氟酸作為烷基化反應催化劑。 (4)采用酸自循環(huán)反應器。 (5)采用酸再接觸法脫除有機氟化物 。 (6)主要控制儀表采用集散型控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)有 FOX300為具有控制功能的計算機，VS4為視頻顯示操作站， UCM 單元控制裝置 ， FIO現(xiàn)場輸入輸出裝置和 FOXNET 通信裝置。具有一定的先進性。 (7)關(guān)鍵設備采用蒙乃爾材料制造。 第 5 題：氫氟酸烷基化的發(fā)展經(jīng)歷了怎樣的過程 ? 答：氫氟酸烷基化的工藝首先是 20世紀 30 年代末和 40年 代初在美國 UOP 公司的實驗室中開發(fā)的。同時，美國的菲幣幔 普斯石油公司也相繼開發(fā)了這一工藝過程，并且很快在 1942年 首先實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。菲利普斯公司設計建設的世界上最早的兩套 HF 烷基化工藝裝置是作為戰(zhàn)爭非常時期所需要的。裝置 生產(chǎn)航空汽油以滿足軍事的需要。因為是國家的非常時期，菲利普斯公 司為石油工業(yè)詳盡地提供了兩套 HF 烷基化裝置完整的設計，施工和生產(chǎn)詳細材料。它們分別建在美國得克薩斯州的博格煉油廠和堪薩斯州的堪薩斯城煉油廠。 在 1945年戰(zhàn)爭結(jié)束時，當時大多數(shù) HF 烷基化裝置停止生 產(chǎn)，而菲利普斯公司則恢復了中型試驗裝置上的研究工作，作了進一步改進工藝，并繼續(xù)在博格煉油廠內(nèi)的烷基化裝置進行生產(chǎn)。從 1948 年到 1959 年菲利普斯公司設計了幾套新的 HF 烷 基化裝置，并投入生產(chǎn)，還改造了戰(zhàn)時的烷基化裝置，使之滿足現(xiàn)代化的要求。以后隨著汽油質(zhì)量的更新?lián)Q代， HF 酸烷基 化裝置在世界上越建越多。我國由 1983 年首先與美國菲利普斯公司簽訂了引進 HF 烷基化專利技術(shù)的合同。在國內(nèi)先 建的三套 HF 烷基化裝置，分別建在天津、上海和我廠。我廠由 87 年 裝置竣工，同年 10 月試車，一次投料成功。為我國的氫氟酸烷 基化的發(fā)展開辟了道路。以后我國各地先后又有 10 家煉油廠內(nèi) 建設 HF烷基化裝置，并且相繼投入工業(yè)化生產(chǎn) 。 第 6 題 ： 近年來，氫氟酸烷基化有哪些進展 ?現(xiàn)狀如何 ? 答： (1)近年來為了解決硫酸法或氫氟酸法烷基化過程 中存在的分離工序復雜，廢酸處理困難等缺點，國外有人研究采用固體酸催化劑代替液體酸的固定床催化反應過程。 (2)近年來在美、蘇、德、法等國都在積極進行研究， 用新型分子篩的烷基化工藝。特別是蘇聯(lián)在這方面取得了較多的實驗室科研成果。蘇聯(lián)科學院澤林斯基普通化學研究所和格羅茲內(nèi)石油研究所的實驗室研究表明， NaY 型分子篩交換了陽 離子 La3+、 Ni2+、 Ca2+、H+的催化劑，在該反應中顯示出優(yōu) 良的活性和選擇性。 烷基化的現(xiàn)狀是，主要以硫酸法和氫氟酸法兩大類，約各 占一半，平分秋色。 第 7 題 ： MTBE裝置的發(fā)展經(jīng)歷了怎樣的過程 ?及近年來 的進展 ? 答 ： MTBE(Methyl Tertiary Butyl Ether)合成工 藝的工業(yè)化裝置是在 1973 年由意大利的安尼克公司首先建成并 投產(chǎn)的，規(guī)模為 10 萬噸／年。之后，其工業(yè)化生產(chǎn)的速度發(fā)展 很快。 1978年底 MTBE 的世界生產(chǎn)能力不到 30 萬噸／年， 1982 年底，總產(chǎn)量達到 200 萬噸／年，到 1989年約達到 2020 萬噸／年。 在短短幾年內(nèi)產(chǎn)量猛增幾十倍，發(fā)展速度之快是可想而知的。 目前，世界上 MTBE 裝置規(guī)模已達到 28 萬噸／年套以上。 是我廠 MTBE裝置的十幾倍。 第二節(jié)各原料及化 32原材料特性 第 8 題 ： 什么是液化石油氣 ? 答 ： 液 化石油氣是一種較簡單的碳氫化合物的混合物，一 般指石油的 C C4組分，即丙烷、丙烯、丁烷、丁烯以及它 們的同分異構(gòu)體。它們在常溫、常壓下呈氣態(tài)，在加壓或降溫后變?yōu)橐簯B(tài)，貯存在專用的壓力容器中，這種經(jīng)過加壓液化的石油氣體叫做液化石油氣。 第 9 題：液化氣的比重及密度的特性是什么 ? 答 ： 石油液化氣在常溫、常壓下呈氣態(tài)，是比空氣重的氣 體，是空氣的 ～ 倍，所以一旦發(fā)生液化氣泄漏，其氣體 象流水一樣流向低處，積聚下來，不易消散，遇火即點燃。在壓力下為無色液體，其液體密度較小，約為水的密度的一半左右 。 第 10 題：液化石油氣的汽化率特點是什么 ? 答：液化石油氣汽化率較大，其液體的各組分都是極易汽 化的，一個體積的液化石油氣在常溫常壓下可迅速汽化成 250～ 300 倍體積的氣體。其液體受熱后體積迅速臌脹。 第 11 題：液化石油氣的蒸汽壓的特點是什么 ? 答 ： 液化石油氣的蒸汽壓比汽油 大 得多。在 20℃ 時，其蒸 汽壓在 ～ ，此外液化石油氣的蒸汽壓還同其本身組 分有很大關(guān)系，在相同溫度時，如果液化氣中含 CC3越多 則蒸汽壓越高，如果液化氣中含 C C5較多，含 C C3少， 則蒸 汽壓相應較低些。 第 12 題：液化氣燃燒的特點是什么 ? 答：液化氣完全燃燒需要 30 倍的空氣，當然隨液化氣組分 的變化，燃燒需氧量也略有不同。而煤氣只需 5倍的空氣。在標準 狀況下 l 米 3的液化石油氣完全燃燒后的發(fā)熱量高達 2500 千卡， 約為焦爐煤氣的 6 倍多，由于燃燒值很大，其爆炸威力也很大。因此，一旦液化氣泄漏引起的燃燒爆炸，危險性就特別大。 第 13 題：液化氣的沸點及潛熱特點是什么？ 答：液化氣的沸點低，其沸點低于 30℃ ，氣化潛熱大，當液化氣蒸發(fā)時要吸收大量的熱量。因此當皮膚與液化氣接觸時，會迅速吸收 皮膚上的熱量，造成凍傷。當其蒸汽從容器內(nèi)很快排出時，為保持容器內(nèi)的相平衡，一部分液體繼續(xù)蒸發(fā)，可造成周圍空氣中水份的冷凝以致凍結(jié)，同時引起容器液體溫度的降低和容器內(nèi)壓力的減小。利用這一特點，生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)液化氣貯罐和中間罐超壓時，可以通過釋放容器頂部的蒸汽至瓦斯管網(wǎng)，迅速將壓力撤下來，恢復正常生產(chǎn)。 第 14 題 ： 石油液化氣中幾種烴的物理性質(zhì)： 名稱 代號 分子式 分子量 液體比重 （ 20C） 沸點 熔點 蒸發(fā)潛熱（千卡 /公斤） 燃燒熱（千卡/mol） 乙烷 C20 C2H6 30 乙烯 C2= C2H4 28 丙烷 C30 C3H8 丙烯 C3= C3H6 正丁烷 nC40 C4H10 正丁烯 nC4= C4H8 異 丁烷 iC40 C4H10 異丁烯 iC4= C4H8 反丁烯 2 反C4=2 C4H8 順丁烯 2 順C4=2 C4H8 1 戊烯1 C5=1 C5H10 第 15 題 :本車間有哪些原料及產(chǎn)品屬于液化石油氣的范圍 ? 答：按照液化石油氣的基本特征和屬性，我車間屬于液化 石油的氣范圍劃分如下： (1)一套、二套氣分的原料，以及所有半成品和成品。 具體如：氣分原料、丙烯、丙烷、烷基化原料，重碳四 ,以及 各分餾塔內(nèi)的介質(zhì)均屬液化氣范疇。 (2)MTBE 的原料即混合碳四、未反應碳四、調(diào)和重碳 四，以及 T301 頂?shù)幕亓饕旱染鶎儆谝夯瘹夥懂牎? (3)烷 基 化的原料，干燥 器再生介質(zhì)，循環(huán)異丁烷、汽 提異丁烷，汽提塔、脫氟器內(nèi)的介質(zhì)等都屬于液化氣范疇。 第 16 題：液化石油氣 (包括其中產(chǎn)品、半產(chǎn)品 )中的水份 是怎樣產(chǎn)生的 ?有何危害 ? 答：液化石油氣及其產(chǎn)品中的水份主要來源于加工過程中 的汽提、水洗工藝，如液化氣在二聯(lián)合脫硫裝置的堿洗、水洗，烷基化原料在 MTBE 裝置的萃取塔水洗等工藝過程。其次 冷卻設備滲漏，輸送機泵冷卻水滲漏等情況而帶入。 液化氣及其產(chǎn)晶中含有的水份，對產(chǎn)品的使用，會產(chǎn)生一 些不良的影響。 (1)在冬季輸送過程中易發(fā)生凍凝管路事故 。 (2)產(chǎn)品中水份含有無機鹽類，這些鹽類在深度加工 過程中會對設備造成腐蝕，而降低設備的壽命。 (3)丙烯產(chǎn)品中水份含量太高會使聚丙烯裝置發(fā)生故障。 (4)MTBE原料中含有水份會使 MTBE反應受到抑制。 (5)烷基化原料中含有水份會使催化劑消耗量大大增加， 產(chǎn)生較多的 ASO。并且對設備產(chǎn)生嚴重腐蝕。 第 17 題：液化石油氣及其產(chǎn)品中的水分是以何種狀態(tài)存在著的？ 答：常以三種狀態(tài)存在： （ 1） 懸浮水是以微小顆粒狀懸浮在烴中； （ 2） 游離水是和烴分層以水相存在的； （ 3） 溶解水是溶解于烴中，和烴成另一體均勻存 在的，一般含量極少。 第 18 題：試述丙烷的主要物性及理化常數(shù) ? 答：分子結(jié)構(gòu)式： CH3CH2CH3，分子量 。性 質(zhì)：無色、無毒，常溫常壓下為氣體，溶于乙醚、乙醇、微溶于水。 理化常數(shù)：沸點 ℃ ，閃點 104