石油工业概论题库 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
《石油工业概论》大作业 注意事项： 1、补考学员、08秋及以后重修学员要通过网络在线 提交的方式上交大作业，不接收和批阅书面材料； 2、08春及以前重修学员要以书面（纸张大小为A4纸）形式上交大作业； 3、抄袭、雷同作业一律按零分处理。 一、名词解释（共24分，每题6分） 1、欠平衡压力钻井 在钻井过程中允许地层流体进入井内，循环出井，并在地面得到控制。 2、酸化 是指利用地面高压泵把酸液通过井筒挤入油气层，酸液与油气层的空隙壁面发生化学变化溶蚀作用，扩大油气的通道，提高油气层渗透率；或者依靠酸液溶解井壁附近的堵塞物，如泥浆，泥饼及其它沉淀物，以提高油气井的产量。 3、矿场油气集输 把各分散油井所生产的石油及其产品集中起来，经过必要的初加工处理，使之成为合格原油和天然气，分别送往长距离输油管线的首站（或矿场原油库）或输气管线首站外输的全部工艺过程。 4、油气藏 油气经过初次运移和二次运移，在储集层运移的途中遇到地质圈闭就会聚集起来，长将聚集了一定规模的油气圈闭称为油气藏。 二、简答题（共56分，每题7分） 1、油气藏的驱油能量和开采方式有哪几种类型？ 答：驱油能量和开采方式主要有以下 5 种：（1）岩石和流体的弹性能，称为弹性驱动。（2）溶解气体的弹性能，称为溶解气驱动。（3）边水、底水及注入水的压能，称为水压驱动，又可细分为刚性水压驱动、弹性水压驱
动。（4）气顶气、注入气的压能，称为气压驱动，又可细分为刚性气压驱动、弹性气压驱动。（5）原油本身的重力势能，称为重力驱动。 2、简述游梁式抽油机的基本组成及工作原理。 （1）抽油机的组成：游梁-连杆-曲柄机构；减速箱；动力设备；辅助设备。（2）抽油机工作原理：工作时，动力机将高速旋转运动通过皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄作低速旋转；曲柄通过连杆经横梁带动游梁作上下摆动，挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆柱作往复运动。 3、简述天然气水合物的形成条件以及防止措施。 （1）形成条件：①气体处于饱和状态并存在游离水；②有足够高的压力和足够低的温度；③有一定的扰动。（2）防止措施：①干燥脱水；②添加水合物抑制剂（甲醇、等）；③加热；④降压。乙二醇、二甘醇和三甘醇 4、石油危机对石油工业的影响。 迄今被公认的三次石油危机，分别发生在1973年、1979年和1990年。 第一次石油危机是减少石油供应和提高油价的双重产物对于石油工业是一个大的转折点，沉重的大忌了当时过于依赖石油的世界经济。突破了美国石油垄断资本对石油产销的控制。 第二次石油危机引起了西方主要工业国家的经济衰退，过高的油价使石油的需求量下降，各个国家逐步建立了战略石油储备，石油工业开始在非欧佩克产油国大力发展。 总体来说第三次石油危机中高油价持续时间并不长，与前两次石油危机相比，对世界经济的影响要小得多。第三次石油危机势削弱了那些大力依赖石油发展经济的国家的经济增长动力。石油危机促进了节能与环保产业的发展 这几次石油危机的共同特征：都对处于上升循环末期、即将盛极而衰的全球经济造成严重冲击回顾过去发生过的石油危机，也曾带来积极的一面，首先危机引发了世界能源市场长远的结构性变化，迫使主要进口国积极寻找替代能源，开发节能技术。另一方面刺激了非欧佩克国家石油产量的增长，提高生产率。 石油危机促使西方改变经济战略，调整经济结构，以减少石油危机的影响。西方还被迫加快了新油田的勘探开发。由于各国积极开发油源，非欧佩克国家的原油
石油工业概论》综合复习资料 一、名词解释 1、油气藏工程 2、油气储运工程 3、辛烷值 4、油气勘探工程 5、沉积盆地 6、油气井工程 7、原油稳定 二、简答题 1、1986 年的石油危机产生的原因。 2、石油化工包括哪三大生产过程？ 3、合成纤维的种类有哪些？ 4、如何打定向井？ 5、石油与天然气成本组成有什么区别？ 6、简述温室效应及其危害。 7、为什么要进行不同油品的管道顺序输送？ 三、论述题 1、论述改革开放后我国原油产量大幅提高的原因。 2、论述二十一世纪的石油天然气工业的发展方向。
石油工业概论》综合复习资料参考答案 一、名词解释 1、油气藏工程油气藏工程是石油天然气工程的一个重要组成部分，是专门研究油气田开发方法的一种综合技术学科。它综合应用地球物理、油气藏地质、油气层物理、渗流理论和采油采气工程等方面的成果及其提供的信息资料，对油气藏开发方案进行设计和评价，以及应用有效的开采机理、驱替理论和工程方法来预测和分析油气藏未来的开发动态，并根据这种预测结果提出相应的技术措施，以便获得最大的经济采收率。油气藏工程是一门认识油气藏，运用现代综合性科学技术开发油气藏的学科。它不仅是方法学，而且是指导油田开发决策的学科。 2、油气储运工程油气储运就是油和气的储存与运输，主要包括矿场油气集输及处理、油气的长距离运输、各转运枢纽的储存和装卸、终点分配油库（或配气站）的营销、炼油厂和石化厂的油气储运等环节。油气储运系统石油工业内部是连接产、运、销各个环节的纽带，在石油工业外部是能源保障系统的重要一环。 3、辛烷值 所谓辛烷值就是人们一般所说的汽油的牌号值。将抗爆性能较好的组分工业异辛烷的辛烷值定为较差的正庚烷 100，的辛烷值定为0，将两者按不同的比例混合，组成标准燃料，用来对比各种汽油的抗爆性。在测定汽油的辛烷值时， 将待测汽油试样与一系列辛烷值不同的标准燃料在标准的实验用单缸发动机上进行比较，试样汽油的辛烷值等于与其具有相同爆震倾向的标准燃料中所含异辛烷的体积分数。从烃类组成看，异构烷烃和芳香烃具有良好的抗爆性；正构烷烃最容易产生爆震。辛烷值越高，表示汽油的抗爆震性能越好，耗油也越省，油价也越高。 4、油气勘探工程 油气勘探工程是一门综合性的应用科学，它是根据石油地质学及相关学科知识和勘探技术，通过一定的勘探方法和管理方法，以最佳方式探明油气储量的一项系统工程。油气勘探工程的主要任务是高水平、高效率地探明油气储量，按照一定的勘探程序，分阶段地、逐级地进行地质和经济评价，筛掉无工业价值的地区，逐步集中勘探研究的“靶区”，直到发现和探明工业油气田，收集齐全准确的资料，并计算出油气储量，为评价和开发油气田创造条件。 5、沉积盆地 地壳上在某一地质历史时期内，曾经稳定下沉，并接受了巨厚沉积物的统一沉降区称为沉积盆地。沉积盆地是地球表面或者可以说岩石圈表面相对长时期沉降的区域，换言之，是基底表面相对于海平面长期洼陷或坳陷并接受沉积物沉积充填的地区。 6、油气井工程油气钻井工程就是快速高效地破碎井底的岩石、取出破碎的岩屑、保护井壁等一系列的工艺技术，以建立起一条开采油气的永久性通道的应用科学。（2分）它是勘探开发地下油气资源的基本手段，是探明油气 储量和提高油气田产量的重要环节。它主要包括钻井、固井、完井等多种工程技术，涉及地质学、岩石矿物学、物理学、化学、数学、力学、机械工程、系统工程和遥测遥控等各种学科，是一项多学科、多工种、技术复杂、造价昂贵的地下基建工程。 7、原油稳定
计算流体力学软件CFD在燃烧器设计中的应用探讨[摘要]本文通过对目前燃烧器的现状与技术发展的研究，探讨计算流体力学 软件CFD在燃烧器设计中应用的必要性和可行性，以CFD(计算流体力学)软件为工具，以普通大气式燃烧器为研究对象，采用实验和理论相结合的方法，充分利用现代计算机技术，达到降低燃烧器设计成本和研制费用的目的。 [关键词]燃烧器数值模拟计算流体力学 一、燃烧器的发展现状 1.部分预混式燃烧器的产生及其原理 燃烧的方法被分为扩散式燃烧、部分预混式燃烧和完全预混式燃烧。扩散式燃烧易产生不完全燃烧产物，燃烧温度很低，并未充分利用燃气的能量；而一旦预先混入一部分空气后火焰就会变的清洁，燃烧温度也可以提高，燃烧较充分。完全预混燃烧（无焰燃烧）要求事先按照化学当量比将燃气和空气均匀混合（实际应用中空气系数要大于1），燃烧充分，火焰温度很高，但稳定性较差，易回火。所以民用燃具多采用部分预混式燃烧。 1855年工程师本生发明了一种燃烧器，能从周围大气中吸入一些空气和燃气预混，在燃烧时形成不发光的蓝色火焰，这就是实验室常用的本生灯（单火孔燃烧器）。这种燃烧技术就被称作部分预混式燃烧。 本生灯燃烧所产生的火焰为部分预混层流火焰（俗称本生火焰）。它由内焰，外焰及燃烧区域外围肉眼看不见的高温区组成。火焰一般呈锥体状。燃气—空气的混合气体先在内锥燃烧，中间产物及未燃尽的部分便从锥内向外流出，且混合气体出流的速度与内锥表面火焰向内传播速度相互平衡，此外便形成一个稳定的焰面，呈蓝色。而未燃烧尽的混合气体残余物继续与大气中的空气进行二次混合燃烧，形成火焰外锥。如图1所示，完成燃烧后产生高温co2和水进而在外焰的外侧形成外焰膜（肉眼看不见的高温层）: 图1. 本生灯示意图 如果混合气流是处于层流状态，则外焰面呈较光滑的锥形；如果处于紊流状态，则外焰面产生褶皱，直至产生强烈扰动，气团不断飞散、燃尽。
一讲石油工业的发展历程 1单选(2分)我国古代哪项发明被称为继我国古代第四大发明之后的第五大发明（ D ）A.康盆采气术B.木制管道C.猛火油术D.顿钻 2单选(2分)战争史上第一次利用汽车大规模机动兵力发生在（ C ） A.伦敦 B.纽约 C.巴黎 D.莫斯科 3多选(3分)为什么德雷克井成为近代世界石油工业的标志？AC A.这口井迅速带动产生了一个完整的石油工业体系。 B.是近代世界钻出的第一口油井。 C.是第一口用机器钻成、用机器采油的井。 D.德雷克是第一代的钻井公司经理。 4多选(3分)第一次世界大战后，导致石油成为战略物资的原因（ AD ） A.飞机的出现 B.机枪大炮的出现 C.火箭的出现 D.坦克的出现 5判断(2分)唐朝时期，我国建立了世界上最早的炼油车间——“猛火油作”。A A.错 B.对 6判断(2分)坦克是由英国人发明的。A A.对B错 7填空(2分)我国古代在石油科技领域拥有顿钻、康盆采气术、（）、猛火油术四大发明。正确答案：木制管道 1单选(2分)我国古代哪项发明被称为继我国古代第四大发明之后的第五大发明（ B ）A.木制管道B.顿钻C.猛火油术D.康盆采气术 2单选(2分)（ D ）公司首创通过开办娱乐节目来促进油品销售。 A.英国石油公司 B.埃克森石油公司 C.海湾石油公司 D.德士古石油公司 3多选(3分)石油工业的上游指的是（ AB ） A.开发石油部门 B.勘探石油部门 C.石油化工部门 D.炼制石油部分 4多选(3分)为什么德雷克井成为近代世界石油工业的标志？AC A.这口井迅速带动产生了一个完整的石油工业体系。 B.是近代世界钻出的第一口油井。 C.是第一口用机器钻成、用机器采油的井。 D.德雷克是第一代的钻井公司经理。 5判断(2分)唐朝时期，我国建立了世界上最早的炼油车间——“猛火油作”。B
第一章、绪论 一、基本概念 1.石油 答：石油是储藏在地下岩石空隙内的不可再生的天然矿产资源，主要是以气相、液相烃类为主的、并含有少量非烃类物质的混合物，具有可燃性。（P1 ） 2.石油的基本性质（主要化学成分、常温常压下状态、密度、粘度、凝固点、闪点、燃点、自然点、溶解性、原油中的有害物质） 3.天然气（成分、比重） 答：主要以气体形式存在的石油叫天然气。天然气的主要化学成分是气态烃，以甲烷为主，其中还有少量的C2～C5烷烃成分及非烃气体。 4.天然气水合物 答：甲烷与水在低温和高压环境下相互作用可形成一种冰样的水合物，称为天然气水合物，亦称可燃冰。 5.液化天然气（LNG） 6.天然气分类（气藏气、油藏气、凝析气藏气、干气、湿气、酸气、净气） 按照矿藏特点可分为气藏气、油藏气、凝析气藏气。按烃类的组成可分为干气、湿气、酸气、净气 7.石油工业 答：通常说的石油工业指的是从事石油和天然气的勘探、开发、储存和运输的生产部门。（P5 ） 8.对外依存度 对外依存度是各国广泛采用的一个衡量一国经济对国外依赖程度的指标 9.储采比 储采比又称回采率或回采比。是指年末剩余储量除以当年产量得出剩余储量按当前生产水平尚可开采的年数 10.油气当量 二、问答题 1.石油工业的行业特点。 高风险、高投入、周期长、技术密集的行业。 2. 请画出石油行业产业链结构图。P4 3. 世界石油工业的迅速兴起是在哪个国家，第一口现代石油井的名称是什么？ 世界石油工业的迅速兴起是美国. 第一口现代石油井的名称是德雷克井 4. 一般认为中国石油工业的开端是指的那个油田？产量最高的油田？行业精神代表和人物？ 答：一般认为中国的石油工业应以1939 年甘肃玉门老君庙油田的发现和开发作为开端 大庆精神铁人精神王进喜 5. 中国原油资源集中分布在哪八大盆地？ 渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴达木和东海陆架八大盆地 6. 中国天然气资源集中分布在哪九大盆地？ 塔里木、四川、鄂尔多斯、东海陆架、柴达木、松辽、莺歌海、琼东南和渤海湾九大盆地7. 中国能源发展的基本原则有哪些？ 能源安全原则、能源可持续利用原则、能源与环保协调原则。 8. 中国可行的能源供应路线是什么？阐述其具体原因。 固体燃料----- 多元化能源---- 可再生能源为主新型能源供应路线
第一章绪论 一基本概念 1.石油：石油是储藏在地下岩石空隙内的不可再生的天然矿产资源，它主要是以气相、液相和固相烃类为主的，并且含有少量非烃类物质的混合物，具可燃性。 2.石油基本性质：①主要化学成分：C和H，其中C占84%~87%，H占11%~14%。烃类化合物有：烷烃、环烷烃、芳香烃。②非烃类化合物有：含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物。③密度：比水轻，相对密度一般在~之间。④颜色浅的原油一般密度小，粘度低，油中含轻烃成分较多；含胶质和沥青质少，密度小。⑤粘度：随温度的增高而减小，随密度的减小而减小。含烷烃多的原油黏度较小；含胶质、沥青质多的原油粘度较大。⑥凝固点：原油含蜡越多，凝点越高。⑦闪点、燃点、自然点：原油和成品油越轻，其闪点和燃点月底，而自燃点却越高。⑧溶解性：不溶于水，能溶于有机溶剂（如氯仿、四氯化碳、苯、醇等）。⑨原油中的有害物质。 3.天然气的成分：主要是气态烃，以甲烷为主，其中还有少量的C2-C5烷烃成分及非烃气体。气密度一般在之间，比空气轻。 4.天然气水合物：又称可燃冰，是甲烷和水在低温和高压环境下相互作用形成的一种冰状的水合物。 5.液化天然气（LNG）；液化天然气是天然气经经净化处理后，通过低温冷却而成的液态产物，气体积为原气态体积1/600。 6.天然气分类：按照矿藏特点，可分为气藏气、油藏气、凝析气藏气；按烃类的组成，可分为干气、湿气；按硫化氢和二氧化碳的含量，可分为酸气、净气。 7.石油工业：从事石油和天然气的勘探、开发、储存和运输等的生产部门统称为石油工业。 8.对外依存度：是指一个国家原油净进口量占本国原油消费量的比例，表现一个国家原油消费数量对国外原油的依赖程度。常用来描述原油安全的程度。 | 9.储采比：又称回采率或回采比。是指年末剩余储量除以当年产量得出剩余储量，按当前生产水平尚可开采的年数。 二问答题 1.石油工业的行业特点。 石油是深藏地下的流体矿藏，这就决定了油气勘探、生产过程必然是一个越来越难越来越复杂的过程。油气勘探风险大，周期长，油田形成时间长，生产过程中投入资金大；在整个石油工农业涉及200多种专业学科。综上所述石油工业高风险、高投入、周期长和技术密集。 2.请画出石油行业产业链结构图。 石油勘探→钻井与完井→开发与开采上游
油水处
理方案
2014-06-15 油水处理方案 --------石油化工废水处理 作者：王 1、项目简介 水体的污染破坏了生态环境的平衡，违背了社会的可持续发展规律，影响 了人们的正常生活。水体污染的来源广泛，污染物种类繁多，其中，含油废水是水体污染的主要来源。油类漂浮于水体表面，阻止空气中的氧溶解在水中，导致水体溶解氧缺乏，水生生物死亡，妨碍水生植物的光和作用，甚至水质变臭，水体生态平衡被破坏，破坏水资源的利用价值。因此，含油污水必须经过适当的处理后才可排放。随着石油、机械、冶炼、交通等行业设迅速发展，含油废水的排放量不断增大，对环境的威胁也越来越大。因此，含有废水的处理是保护水资源，防治水污染，改善水环境的必不可少的重要一环。炼油废水是含油废水的主要来源，因此，净化处理炼油废水是防治油类污染的关键。 含油废水的处理方法很多，处理设备类型也多种多样，可以根据含油种类 的不同选择不同的处理方法及设备。目前，处理炼油厂排出的含油废水多采用隔油池进行隔油，隔油池是利用油水间的密度差异，利用重力进行油水分离的，是处理含油废水的主要构筑物，它广泛的应用与全国各大炼油厂的水处理工艺中，对去除炼油废水中的油类起到了相当重要的作用。本次设计中介绍了含油废水的几种处理方法，并进行了比较，最终选定采用平流式隔油池设计处理炼油废水。 2、水质分析 炼油废水实造成水污染的主要污染源，在石油开采、炼制和石油化工生产 中，含油废水的排放量是很大的。例如，一个年产25万吨的炼油厂，每小时排出的废水可达500-600m2。这种废水中的油品，其密度一般都小于1，他们在废
计算流体力学软件Fluent在烟气脱硫中的应用 ０引言 污染最为有效的方法之一，而石灰石—石膏湿烟气脱硫是目前能大规模控制燃煤造成ＳＯ ２ 法脱硫技术以其脱硫效率高、吸收剂来源丰富、成本低廉、技术成熟和运行可靠等优点获得广泛应用．从气液两相流体力学和化学反应动力学的观点看，脱硫吸收塔内流体流动的目的是强化气液两相的混合和质量传递、延长气液两相在塔内的接触时间、增大气液两相的接触面积并尽量减小吸收塔的阻力．合理的塔内流场分布对提高脱硫效率、降低脱硫投资和运行成本都具有重要意义． 目前，国内外对烟气脱硫吸收塔进行大量研究，主要采用实验方法，如研究塔的阻力特性、液滴运动速度沿塔高变化和ＴＣＡ塔内温度场分布等，这些研究对指导工业应用具有重要意义，但其结果往往只针对特定的设备或结构，具有较大的局限性．随着计算机技术的迅速发展，计算流体力学（ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃ，ＣＦＤ）已成为研究三维流动的重要方法：周山明等［４］利用ＦＬＵＥＮＴ计算空塔和喷淋状态下的塔热态流场，结果表明脱硫吸收塔入口处流场变化最剧烈、压降损失最大，并根据计算结果改造来流烟道；孙克勤等采用混合网格和随机颗粒生成模型对烟气脱硫吸收塔的热态流场进行数值模拟；郭瑞堂等采用ＦＬＵＥＮＴ结合非稳态反应传质－反应理论对湿法脱硫液柱冲的吸收进行数值模拟． 击塔内的流场和ＳＯ ２ 本文尝试应用ＦＬＵＥＮＴ对某脱硫吸收塔内烟气脱硫过程进行初步数值模拟，通过对内部流场进行分析验证本文模拟的合理性，进而对脱硫过程中脱硫吸收塔内是否存在湿壁现象进行深入分析研究． １基于ＲＡＮＳ求解器的ＣＦＤ数值模拟 方法 １．１控制方程 时均的不可压缩连续性方程和Ｎ Ｓ方程 （ＲＡＮＳ方程）如下： １．２湍流模型和多相流模型
西安石油大学石油工业概论 第一部分（包括绪论、地质、勘探章节） 一、名词解释 1.石油 答：石油是储藏在地下岩石空隙内的不可再生的天然矿产资源，主要是以气相、液相烃类为主的、并含有少量非烃类物质的混合物，具有可燃性。（P1） 2.天然气 答：主要以气体形式存在的石油叫天然气。（P1） 3.石油的凝固点 答：原油在温度降低到某点时，由于油中溶解的蜡结晶析出，原油粘度增大，失去了流动能力，这时的温度叫凝固点或凝点。（P2） 4.天然气水合物 答：甲烷与水在低温和高压环境下相互作用可形成一种冰样的水合物，称为天然气水合物，亦称可燃冰。（P4） 5.石油工业 答：通常说的石油工业指的是从事石油和天然气的勘探、开发、储存和运输的生产部门。（P5） 6.岩浆岩 答：岩浆岩是由岩浆冷凝而成的岩石。（P21） 7.变质岩 答：变质岩是原来的岩石在外界条件（温度、压力等）作用下变质而形成的新岩石。（P21）8.沉积岩 答：沉积岩就是原来的母岩（岩浆岩、变质岩和沉积岩）遭受风化剥蚀，经搬运、沉积和成岩作用而形成的岩石。（P21） 9.生、储、盖组合 答：是指生油岩（烃源岩）、储集岩和盖层在空间上的搭配形式。（P34） 10.有效圈闭 答：在油气运移前形成、并处在油气运移通道上的圈闭，叫油气的有效圈闭。（P37）11.石油勘探 答：就是为了寻找和查明油气资源，而利用各种手段了解地下的地质状况，认识生油、储油、油气运移、聚集、保存等条件，综合评价含油气远景，确定油气聚集的有利地区，找到储集油气的圈闭，并探明油气田面积，搞清油气层情况和产出能力的过程。（P41） 12.地质储量 答：是指在钻探发现油气后，根据已发现油气藏（田）的资料估算求得的已发现油气藏（田）中原始储藏的油气总量，并被换算到地面标准条件（20℃，0.101兆帕）下的数量。（P43）13.探明储量 答：是指在油气藏评价阶段，经评估钻探证实油气藏（田）可提供开采并能获得经济效益后，估算求得的、确定性很大的地质储量，其相对误差不超过2%。（P43） 14.控制储量 答：是指在圈闭预探阶段预探井获得工业油（气）流，并经过初步钻探认为可提供开采后，估算求得的、确定性较大的的地质储量，其相对误差不超过50%。（P43） 15.预测储量
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第一章绪论 一?基本概念 1.石油：石油是储藏在地下岩石空隙内的不可再生的天然矿产资源，它主要是以气相、液相和固相烃类为主的，并且含有少量非烃类物质的混合物，具可燃性。 2.石油基本性质：①主要化学成分：C和H，其中C占84%~87%，H占11%~14%。烃类化合物有：烷烃、环烷烃、芳香烃。②非烃类化合物有：含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物。③密度：比水轻，相对密度一般在0.75~0.95之间。④颜色浅的原油一般密度小，粘度低，油中含轻烃成分较多；含胶质和沥青质少，密度小。 ⑤粘度：随温度的增高而减小，随密度的减小而减小。含烷烃多的原油黏度较小；含胶质、沥青质多的原油粘度较大。⑥凝固点：原油含蜡越多，凝点越高。⑦闪点、燃点、自然点：原油和成品油越轻，其闪点和燃点月底，而自燃点却越高。⑧溶解性：不溶于水，能溶于有机溶剂（如氯仿、四氯化碳、苯、醇等）。⑨原油中的有害物质。 3.天然气的成分：主要是气态烃，以甲烷为主，其中还有少量的C 2-C 5 烷烃成分及非 烃气体。气密度一般在0.5-0.7之间，比空气轻。 4.天然气水合物：又称可燃冰，是甲烷和水在低温和高压环境下相互作用形成的一种冰状的水合物。 5.液化天然气（LNG）；液化天然气是天然气经经净化处理后，通过低温冷却而成的液态产物，气体积为原气态体积1/600。 6.天然气分类：按照矿藏特点，可分为气藏气、油藏气、凝析气藏气；按烃类的组成，可分为干气、湿气；按硫化氢和二氧化碳的含量，可分为酸气、净气。 7.石油工业：从事石油和天然气的勘探、开发、储存和运输等的生产部门统称为石油工业。
污水处理之石油化工废水处理 1厌氧处理 石油化工废水COD高、可生化性较差,为提高后续处理的可生化性,一般先进行厌氧预处理。厌氧处理的优点是污泥产量小、运行费用低、产能效率高和操作简单,缺点是启动时间长、操作不稳定。 1.1升流式厌氧污泥床 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器内污泥浓度高、有机负荷高、水力停留时间短、运行费用低和操作简便,但反应器启动过程耗时长,对颗粒污泥的培养条件要求严格,常用于高浓度有机废水处理。凌文华等将其用于己内酰胺生产废水的预处理,COD去除效果好,但出水可生化性并不理想。且在处理过程中,要严格控制反应条件,进水负荷波动控制在15%以内,进水SO42-应低于1000mg/L,进水pH在5.5～6.5,反应温度在30～38℃。为消除S2-对厌氧污泥产生不利影响,可在进水中加入适量的FeCl3。 1.2厌氧附着膜膨胀床 厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)反应器是种新型高效的厌氧消化工艺,其床层在一定的膨胀率(10%～20%)下运行,使反应器内的传质条件得到改善;且载体粒径小,能为微生物的附着生长提供巨大的表面积,使反应器内保持较高的微生物浓度。庄黎宁等考察了不同温度和水力停留时间(HRT)下的运行特性,结果表明,处理石化废水的效果好,在一定的温度范围内,升高温度能提高反应器的有机负荷和去除效果。
1.3厌氧固定膜反应器 厌氧固定膜反应器中装有固定填料,能截留和附着大量的厌氧微生物,在其作用下,进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等得以去除,具有微生物停留时间长、抗冲击负荷能力强和运行管理方便等优点。Patel 等用单室和多室厌氧固定膜反应器处理未中和的酸性石油化工废水,在有机负荷为20.4kg/(m3·d)时,多室反应器COD去除率达95%,产甲烷量为0.38m3/(m3·d)。在pH为2.5、有机负荷为21.7kg/(m3·d),HRT2.5d 时,单室反应器COD去除率达95%,产甲烷量为0.45m3/(m3·d)。另外,他们还用上升流厌氧固定膜反应器进行类似研究,分析了有机负荷和温度对反应的影响。 2好氧处理 在石油化工废水处理中,好氧处理方法较多,但单独使用好氧生物处理的较少,主要与厌氧处理相结合,最新发展的好氧处理方法主要有以下5种。 2.1序批式间歇活性污泥法 序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺流程简单、污染物去除效果好、占地面积小、运行操作灵活及便于自控运行,但不适合处理大量废水,对控制管理要求较高。彭永臻等采用由两个相同SBR串联构成的两段SBR 工艺系统处理石油化工废水,Ⅰ段以降解乙酸为主,Ⅱ段以降解芳香族化合物为主,废水量平均为1400m3/d,COD为400～1500mg/L,BOD为200～650mg/L,HRT为8h,COD去除率可达到91%。该方法还可克服普通SBR法的葡萄糖效应、缩短反应时间、提高反应效率。试验表明,两段
石油化工废水处理方法 随着油田开采期的延长，尤其是油田开发的中后期，原油含水量越来越高，而无水开采期则越来越短，目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%，有的甚至达到90%，每年采油废水的产生量约为4.1亿t，成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体溶解物质和悬浮固体等组成。 石油从地下开采出来，经过脱水稳定处理后进入到集输管线，然后输到炼油厂或油库，在厂内再次进行脱水、脱盐处理，当原油中含水量小于或等于0．5％，含盐量小于5000mg/L后，方可进入到常减压装置。在加热炉内将原油加热到350℃以上，然后进行常压蒸馏、减压蒸馏，分割出汽油、煤油、柴油、润滑油馏分，常压重油和减压渣油作为二次加工的原料。为了提高产品质量及原油的综合利用串，在炼油厂还要进行二次加工，主要装置有催化裂化、铂重整、加氢、糠醛精制、聚丙烯、焦化、氧化沥青等多套装置，由于这些装置均采用物理分离和化学反应相结合的方法，生产过程往往是在高温下进行的，这就需要消耗燃料及冷却介质(水)。 在工艺汽提及注水、产品精制水洗水和机泵轴封冷却水等工艺中，水和油品要直接接触，因而产生含油污水，含酚污水等。 因为石油化工废水的处理难度大，不仅浓度高，而且难以溶解。因而，在石油化工废水的处理中，一般要用到化学成分。典型的就是化学法、物理法和生化处理技术。
1、化学法 化学法是指在石油化工废水的处理中，使用化学成分使废水中的污染成分分解、溶解或凝集的方法，从而达到处理废水的目的，避免环境污染。 1.1絮凝 石化污水处理的重要过程之一是絮凝，即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态，胶粒之间的相互碰撞和聚集，形成易于从水中分离的絮状物质。絮凝可以用来处理炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等污染物成分。在具体操作中，絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用，作为生化处理的预处理。目前，采用微生物絮凝剂，利用生物技术制成的废水处理剂，同其它絮凝剂相比具有许多优点，比如，易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等，因此应用前景广阔。 1.2氧化法 氧化法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法。针对不同成分的石油化工废水，可以选择不同的方法，这样可以达到最有效、最经济、最安全的处理废水的目的。 1）光催化氧化法。光催化氧化法，可以有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来，从而达到处理污水的目的，因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源，以TiO2、TiO2/Pt、ZnO 等为催化剂，用此法处理含有21 种有机污染物的水，得到的最终产物都是CO2，不产生二次
第26卷第2期河北科技大学学报Vol.26,No.2 2005年6月Journal of Hebei University of Science and T echnology June2005 文章编号:100821542(2005)022******* 计算流体力学(CFD)的通用软件 翟建华 (河北科技大学国际交流与合作处,河北石家庄050018) 摘要:对化学工程领域中的通用CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟软件Phoenics,Flu2 ent,CFX等的具体特点和应用情况进行了综述,指出了他们各自的结构特点、特有模块、包含的数学模型和成功应用领域;给出了选用CFD软件平台的7项准则,对今后CFD技术的发展进行了预测,指出,今后CFD研究的主要方向将集中在数学模型开发、工程改造和新设备开发及与工艺软件的匹配连用等方面。 关键词:计算流体力学;模拟软件;CFX;FLUENT;PH OENICS 中图分类号:T Q015.9文献标识码:A Review of commercial CFD software ZH AI Jian2hua (Department of Int ernation Exchange and Cooperation,H ebei University of Science and Technology,Shijiazhuang H ebei 050018,China) Abstr act:The paper summar izes the features and application of the CF D simulation software like Phoenics,F luent and CFX etc in chemical engineering,and discusses their str ucture features,special modules,mathematical models and successful application areas.It also puts forward seven r ules for the good choice of commercial CF D code for the CF D simulation resea rcher s.Based on t he predict ion of the technology development,it points out the possible r esear ch direction for CF D in the future will focus on the development of mathematical model,project transformat ion,new equipment and their matching application with technologi2 cal softwa re. Key words:CF D;simulation software;CF X;FLUENT;P HOENICS CFD(Computational Fluid Dynamics)软件是计算流体力学软件的简称,是用来进行流场分析、计算、预测的专用工具。通过CFD模拟,可以分析并且显示流体流动过程中发生的现象,及时预测流体在模拟区域的流动性能,并通过各种参数改变,得到相应过程的最佳设计参数。CFD的数值模拟,能使我们更加深刻地理解问题产生的机理,为实验提供指导,节省以往实验所需的人力、物力和时间,并对实验结果整理和规律发现起到指导作用。随着计算机软硬件技术的发展和数值计算方法的日趋成熟,出现了基于现有流动理论的商用CFD软件。这使许多不擅长CFD工作的其他专业研究人员能够轻松地进行流体数值计算,从而使研究人员从编制繁杂、重复性的程序中解放出来,以更多的精力投入到研究问题的物理本质、问题提法、边界(初值)条件和计算结果的合理解释等重要方面上,充分发挥商用CFD软件开发人员和其他专业研究人员各自的智力优势,为解决实际工程问题开辟了道路。 CFD研究走过了相当漫长的过程。早期数值模拟阶段,由于缺乏模拟工具,研究者一般根据自身工作性质和研究过程,自行编制模拟程序,其优点是针对性强,对具体问题的解决有一定精度,但是,带来的问题 收稿日期:2004208221;修回日期:2004211221;责任编辑:张军 作者简介:翟建华(19642),男,河北平乡人,教授,主要从事化工CFD、高效传质与分离和精细化工方面的研究。
石油化工废水处理工艺 石油化工废水中主要污染物一般可概括为烃类、烃类化合物及可溶性有机和无机组分。其中，可溶性无机组分主要是硫化氢、氨类化合物及微量重金属;可溶性有机组分大多能被生物降解，也有少部分难以被生物降解，或不能被生物降解，如原油、汽油和丙烯等。国内大多数炼油污水处理厂采用“老三套”处理工艺，即隔油—气浮—生化，或其改良、改进工艺。随着我国劣质高酸原油加工量的逐年增加，常规“老三套”处理工艺已不能满足当前的废水排放标准。环烷酸是高酸原油加工废水的特征污染物，主要由环状和非环状饱和一元酸构成的复杂化合物，其通式为 CnH2n+zO2，含有少部分芳香族酸以及 N、S等杂原子，相对分子量在 120～700。环状结构的环烷酸以环戊烷和环己烷为主，非环状环烷酸具有比一般支链脂肪酸难降解的烷基侧链结构。环烷酸具有难挥发、难生化降解、有表面活性等特点，是高酸原油废水处理工艺复杂、处理难度高的主要原因之一。 某炼油厂设计加工高酸重质原油，其配套污水处理厂存在污染物处理效果不稳定，出水COD难以持续稳定达标排放等问题。对原有工艺流程升级改造，确保污水处理厂出水水质可稳定达标排放，以期为同类项目提供借鉴。 1 污水处理厂概况 1.1 设计水质及流程 1.1.1 设计进出水水质 炼油厂各生产装置排放的含油、含盐污水经收集排放至污水处理厂混合后集中处理，污水处理厂设计进出水水质标准见表1。 1.1.2 设计流程 污水处理厂工艺流程如图 1所示。
表 1 污水处理厂设计进出水水质标准
1.2 运行现状 1.2.1 石油类污染物的去除效果 污水处理厂界区入口处石油类污染物的平均浓度为 53.74mg/L，最大值为 155.00mg/L;经调节罐隔油处理后，石油类污染物的平均浓度为 63.77mg/L，最大值为 114.00mg/L;经斜板隔油—两级气浮后，出水石油类污染物的平均浓度为 3.57mg/L，最大值为 9.36mg/L。各处理单元石油类污染物监测指标见图 2。由图 2可知，石油类污染物可达标排放。 1.2.2 COD的去除效果 污水处理厂界区入口处 COD的平均值为3887mg/L，最大值为 6631mg/L;经隔油处理、均质调节后，COD的平均值为1947mg/L，最大值为2268mg/L;经 A2O生化池 +MBR+臭氧氧化后，COD的平均值为 107mg/L，最大值为 139mg/L。各处理单元氨氮监测指标见图 3。由图3可知，进水 COD大幅超设计标准，处理后污水不能达标排放。
计算流体力学（CFD）是近代流体力学，数值数学和计算机科学结合的产物，是一门具有强大生命力的边缘科学。它以电子计算机为工具，应用各种离散化的数学方法，对流体力学的各类问题进行数值实验、计算机模拟和分析研究，以解决各种实际问题。 计算流体力学和相关的计算传热学，计算燃烧学的原理是用数值方法求解非线性联立的质量、能量、组分、动量和自定义的标量的微分方程组，求解结果能预报流动、传热、传质、燃烧等过程的细节，并成为过程装置优化和放大定量设计的有力工具。计算流体力学的基本特征是数值模拟和计算机实验，它从基本物理定理出发，在很大程度上替代了耗资巨大的流体动力学实验设备，在科学研究和工程技术中产生巨大的影响。目前比较好的CFD软件有：Fluent、CFX,Phoenics、Star-CD，除了Fluent 是美国公司的软件外，其它三个都是英国公司的产品 ------------------------------------------------------ FLUENT FLUENT是目前国际上比较流行的商用CFD软件包，在美国的市场占有率为60%。举凡跟流体，热传递及化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。其在石油天然气工业上的应用包括：燃烧、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚积、多相流、管道流动等等。 Fluent的软件设计基于CFD软件群的思想，从用户需求角度出发，针对各种复杂流动的物理现象，FLUENT软件采用不同的离散格式和数值方法，以期在特定的领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳组合，从而高效率地解决各个领域的复杂流动计算问题。基于上述思想，Fluent开发了适用于各个领域的流动模拟软件，这些软件能够模拟流体流动、传热传质、化学反应和其它复杂的物理现象，软件之间采用了统一的网格生成技术及共同的图形界面，而各软件之间的区别仅在于应用的工业背景不同，因此大大方便了用户。其各软件模块包括： GAMBIT——专用的CFD前置处理器，FLUENT系列产品皆采用FLUENT公司自行研发的Gambit 前处理软件来建立几何形状及生成网格，是一具有超强组合建构模型能力之前处理器，然后由Fluent 进行求解。也可以用ICEM CFD进行前处理，由TecPlot进行后处理。 Fluent5.4——基于非结构化网格的通用CFD求解器，针对非结构性网格模型设计，是用有限元法求解不可压缩流及中度可压缩流流场问题的CFD软件。可应用的范围有紊流、热传、化学反应、混合、旋转流（rotating flow）及震波（shocks）等。在涡轮机及推进系统分析都有相当优秀的结果，并且对模型的快速建立及shocks处的格点调适都有相当好的效果。 Fidap——基于有限元方法的通用CFD求解器，为一专门解决科学及工程上有关流体力学传质及传热等问题的分析软件，是全球第一套使用有限元法于CFD领域的软件，其应用的范围有一般流体的流场、自由表面的问题、紊流、非牛顿流流场、热传、化学反应等等。 FIDAP本身含有完整的前后处理系统及流场数值分析系统。对问题整个研究的程序，数据输入与输出的协调及应用均极有效率。 Polyflow——针对粘弹性流动的专用CFD求解器，用有限元法仿真聚合物加工的CFD软件，主要应用于塑料射出成形机，挤型机和吹瓶机的模具设计。 Mixsim——针对搅拌混合问题的专用CFD软件，是一个专业化的前处理器，可建立搅拌槽及混合槽的几何模型，不需要一般计算流力软件的冗长学习过程。它的图形人机接口和组件数据库，让工程师
石油工业概论题库加答 案 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
第一部名词解释 1.石油：石油是储蓄在地下岩石空隙内不可再生的天然资 源，主要是气相，并含有少量的非烃类物质，具有可燃 性。 2.天然气：是以气态存在的石油。 3.石油的凝固点：指在规定条件下，油品遇冷而失去流动能 力的最高温度。 4.天然气水合物：甲烷和水在低温和高压的条件下，相互作 用而形成的冰样水合物。 5.石油工业：指的是从事石油和天然气的勘探，开发，储存 和运输的生产部门。 6.岩浆岩：岩浆岩是岩浆遇冷而变成的岩石。 7.变质岩：是原来的岩石在外界条件的作用下而形成的新岩 石（大理岩，石英岩）。 8.沉积岩：沉积岩就是原来的母岩（岩浆岩，变质岩和沉积 岩）遭受风化剥蚀，经搬运，沉积和成岩作用而形成的 岩石。 9.生，储，盖组合：是指生油岩（烃源岩）储集岩和盖层 在空间上的搭配而形成。 10. 有效圈闭：地质圈闭是指储集层中能够阻止油气运移并使油气聚集的一种场所，有效圈闭的“有效“是指形成时间和分布位置能够有利于捕获有气。 11. 石油勘探：就是根据石油地质学介绍的有关油气田分布的知识规律，才有各种合适的先进的勘探技术和方法寻找油气的全部过程。 12. 地质储量：地下原始条件下，油气层中所有存在的原油 和天然气总量。 13. 预测储量：是指在圈闭预探阶段，预探井获取了油气流 或综合解释有油气层存在时，对有进一步勘探价值的可能存 在的油气藏，估算求的的确定性很低的地质储量。 14. 控制储量：是指在圈闭预探阶段，预探井获得的工业油 气流，并经过初步钻探认为可供开采后，估算求得的，确定 性较大的地质储量。 15. 探明储量：是指在油气藏评估阶段，经评价钻探证实油 气藏可供开采，并且能获得经济效益后，估算求的，确定性 很大的地质储量。 16. 油气苗：是指地下已经生成的天然气，或在运移过程 中，或已经储机后又遭破坏，沿一定通道跑到了地面的产 物。 17. 地震勘探技术：就是人工激发地震波，利用弹性震动研 究地层中不同岩石的弹性差异，以认识地层的分布情况和地 质构造的一种有效的地质探方法。 18. 物探：利用地震，重力，磁力，等物理办法勘探油气的 方法。 19. 化探：就是利用化学手段，物理化学和生物化学手段来 研究与油气相关的气体生成，烃类含量，稀有金属，细菌种 属的异常方法。 20. 遥感技术：遥感技术就是根据电磁波理论，应用现代技 术，不直接与研究对象接触，从高空或远距离，通过遥感器 对研究对象的特殊处理方法。 21. 含油气盆地：具有生储盖的组合的很有工业开发价值的 油气藏盆地。 22. 坳陷：坳陷就是盆地内在发展史上的以相对下降的优 势的构造单元，是一定地质时期的沉降中心。 23. 隆起：隆起是盆地内在发展史上的以相对上升的优势的 构造单元，沉积厚度较薄。 24. 断层：断层就是发生了相对位移的断裂构造。 25. 沉积盆地：含有沉积物的盆地。 26. 生油门限：当温度升高到一定的数值，有机质才能大量 的向石油转化，这个温度就叫做生油门限。 27. 构造：地质学上岩石的构造，为专用名词，指组成岩 石的矿物集合体的大小、形状、排列和空间分布等，所反 映出来的岩石构成的特征。 28. 地质年代：表明地质历史时期的先后顺序及其相互关系 的地质时间系统。包括相对地质年代和绝对地质年龄。是研 究地壳地质发展历史的基础，也是研究区域地质构造和编制 地质图的基础。 29. 油气初次运移：从生油岩转移到储集岩的过程叫做初次运移。 30. 油气的二次运移：进入储集岩后的运移。 31. 油气藏：单一圈闭中具有同一压力系统的统一油气，水 界面的油气聚集叫做油气藏。 32. 生物化学气：沉积有机质在生物催化阶段没有细菌的厌 氧发酵使纤维素降解形成甲烷和二氧化碳，这种以甲烷为主 的气体称为生物化学气。 33. 油型气：主要由来自低等生物的沉积有机质生成，或者 由石油在高温下裂解而成。 34. 煤型气：在形成煤的过程中，来自高等生物的沉积有机 质形成的气体。
