石油裂解实验室模拟装置

❶ 石油分流实验装置图

（1）蒸馏烧瓶冷凝管（2）支管口附近便于测量蒸气温度（3）出水进水保证冷水与热的气体的流向相反，提高冷凝效率；冷凝管易充满水（4）加入防止暴沸的物质——碎瓷片

❷ 将下图所列仪器组装为一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏，得到汽油和煤油． （三） （一）

（1）蒸馏需要仪器有抄酒精灯、蒸馏烧瓶、铁架台、温度计、导管、冷凝管、橡胶管、牛角管、锥形瓶，
故答案为：A是冷凝管，B是蒸馏烧瓶，C是锥形瓶；
（2）按组装仪器顺序从左到右，从下到上，该装置为蒸馏石油的装置，所以温度计插在蒸馏烧瓶中且下端在支管口处，冷凝管在中间，右边为锥形瓶，
故答案为：i；h；a；k；l；b；f；g；j；
（3）冷凝水应是下进上出，延长热量交换时间，使热量能更充分，
故答案为：进水口；出水口；
（4）温度计测量的是蒸汽的温度，故温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，
故答案为：蒸馏烧瓶支管口；
（5）为防止烧瓶内液体受热不均匀而局部突然沸腾（爆沸）冲出烧瓶，需要在烧瓶内加入几块沸石，
故答案为：防止暴沸；

❸ 石油的催化裂解定义

催化裂解，是在催化剂存在的条件下，对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，并同时兼产轻质芳烃的过程。由于催化剂的存在，催化裂解可以降低反应温度，增加低碳烯烃产率和轻质芳香烃产率，提高裂解产品分布的灵活性。

一般特点
1、催化裂解是碳正离子反应机理和自由基反应机理共同作用的结果，其裂解气体产物中乙烯所占的比例要大于催化裂化气体产物中乙烯的比例。
2 、在一定程度上，催化裂解可以看作是高深度的催化裂化，其气体产率远大于催化裂化，液体产物中芳烃含量很高。
3 、催化裂解的反应温度很高，分子量较大的气体产物会发生二次裂解反应，另外，低碳烯烃会发生氢转移反应生成烷烃，也会发生聚合反应或者芳构化反应生成汽柴油。

反应机理
一般来说，催化裂解过程既发生催化裂化反应，也发生热裂化反应，是碳正离子和自由基两种反应机理共同作用的结果，但是具体的裂解反应机理随催化剂的不同和裂解工艺的不同而有所差别。
在Ca-Al系列催化剂上的高温裂解过程中，自由基反应机理占主导地位；在酸性沸石分子筛裂解催化剂上的低温裂解过程中，碳正离子反应机理占主导地位；而在具有双酸性中心的沸石催化剂上的中温裂解过程中，碳正离子机理和自由基机理均发挥着重要的作用。

影响因素
同催化裂化类似，影响催化裂解的因素也主要包括以下四个方面：原料组成、催化剂性质、操作条件和反应装置。
3.1 原料油性质的影响
一般来说，原料油的H/C比和特性因数K越大，饱和分含量越高，BMCI值越低，则裂化得到的低碳烯烃（乙烯、丙烯、丁烯等）产率越高；原料的残炭值越大，硫、氮以及重金属含量越高，则低碳烯烃产率越低。各族烃类作裂解原料时，低碳烯烃产率的大小次序一般是：烷烃>环烷烃>异构烷烃>芳香烃。
3.2催化剂的性质
催化裂解催化剂分为金属氧化物型裂解催化剂和沸石分子筛型裂解催化剂两种。催化剂是影响催化裂解工艺中产品分布的重要因素。裂解催化剂应具有高的活性和选择性，既要保证裂解过程中生成较多的低碳烯烃，又要使氢气和甲烷以及液体产物的收率尽可能低，同时还应具有高的稳定性和机械强度。对于沸石分子筛型裂解催化剂，分子筛的孔结构、酸性及晶粒大小是影响催化作用的三个最重要因素；而对于金属氧化物型裂解催化剂，催化剂的活性组分、载体和助剂是影响催化作用的最重要因素。
3.3 操作条件的影响
操作条件对催化裂解的影响与其对催化裂化的影响类似。
原料的雾化效果和气化效果越好，原料油的转化率越高，低碳烯烃产率也越高；反应温度越高，剂油比越大，则原料油转化率和低碳烯烃产率越高，但是焦炭的产率也变大；由于催化裂解的反应温度较高，为防止过度的二次反应，因此油气停留时间不宜过长；而反应压力的影响相对较小。从理论上分析，催化裂解应尽量采用高温、短停留时间、大蒸汽量和大剂油比的操作方式，才能达到最大的低碳烯烃产率。
3.4 反应器是催化裂解产品分布的重要因素
反应器型式主要有固定床、移动床、流化床、提升管和下行输送床反应器等。针对CPP工艺，采用纯提升管反应器有利于多产乙烯，采用提升管加流化床反应器有利于多产丙烯。
3.5催化裂化原料
石蜡基原料的裂解效果优于环烷基原料。因此，绝大多数催化裂解工艺都采用石蜡基的馏分油或者重油作为裂解原料。对于环烷基的原料，特别针对加拿大油砂沥青得到的馏分油和加氢馏分油，重质油国家重点实验室的申宝剑教授开发了专门的裂解催化剂，初步评价结果表明，乙烯和丙烯总产率接近30 wt%。

❹ 关于下列装置图的叙述中，不正确的是（） A．装置①可用于石油的分馏实验 B．装置②中X若为

❺ 实验室制乙烯的装置图

1、检验气密性。在复烧瓶里注入乙醇和制浓硫酸（体积比1：3）的混合液约20mL（配置此混合液应在冷却和搅拌下将15mL浓硫酸满满倒入5mL 酒精中），并放入几片碎瓷片。（温度计的水银球要伸入液面以下）

❻ 土壤、地下水中石油污染物微生态修复室内模拟实验研究

通过对研究区土壤、地下水中降解石油菌进行分离和筛选，并进行强化土壤、地下水中石油污染的微生态修复实验，优化最佳修复方法和实施技术，为野外原位实际修复试验提供方法与技术。

一、实验器材、测试方法和实验步骤

1.实验材料

化学试剂:MgSO₄·7H₂O，NH₄NO₃，CaCl₂，FeCl₃，KH₂PO₄，K₂HPO₄，KCl，(NH₄)₂SO₄，CaCO₃，NaCl，可溶性淀粉、蔗糖、乳酸、盐酸、酒石酸钾钠、琼脂、液体石蜡、石油醚、三氯甲烷等均为分析纯。杏子川油田原油(地下2400m采出的原油)、新鲜马铃薯、地下水、杏子川油田区黄土土样，等等。

添加剂:草坪草晾干粉碎(5～10mm)，等等。

实验用土壤样品采自陕西省延安市南约5km210国道边，山坡上修路的剖面上为黄土土壤，采样时剖开表层约25cm的表层土，取里面新鲜土壤，为无石油污染样品。土中含有少量2～5mm的小姜石，土壤湿容重为1.7～1.93g/cm³;土壤干容重为1.49～1.7g/cm³。自然含水量为9.46%，pH值为8.1;试验用地下水，pH值为7.2，TDS含量为370mg/L。

2.实验器具

实验用玻璃器皿等:150mL，250mL具塞三角瓶，125mL，1000mL磨口细口试剂瓶，各种不同类型的细菌培养试管、培养皿、橡胶塞。

主要仪器:QZD-1型电磁振荡器、KQ218超声波清洗器、生物恒温培养箱、高速离心机、高压蒸汽灭菌器、无菌实验室、生化培养箱、摇床培养箱、莱卡生物显微镜、752N紫外可见光栅分光光度计、电热干燥箱及各种化学分析用玻璃仪器。

3.测试方法

本次实验测试方法是外方合作者德国蒂宾根大学应用地质中心提供的超声—紫外分光光度法，该方法操作简单，灵敏度高，准确。

4.实验步骤

根据上述实验和选出的降解石油污染的优势菌群，利用不同的培养基对所选出的各类菌群进行培养并放大培养。各类菌群培养3～5d后进行混合培养，继续培养3～7d后做相应的石油烃降解实验，并进行模拟不同条件下的地下水、土壤石油污染的微生态修复实验。实验装置150mL三角瓶和250mL具塞三角瓶。

地下水石油污染微生态降解模拟实验，用150mL三角瓶每个瓶中加入20mL地下水配制的无菌培养液，加入一定量的原油，接入3mL培养好的菌液，用棉塞封口但要透气，按不同温度条件进行实验，一定的间隔时间取出一瓶样品，分析石油的降解去除的含量。并作无菌对照，按一定时间取样测试石油的变化。

土壤石油污染微生态降解模拟实验，用若干(按实验设计的数量)250mL具塞三角瓶每个瓶中加入10g无菌风干土壤加入5mL营养液，加入一定量的原油，接入3mL培养好的菌液，按不同温度条件进行实验，一定的间隔时间取出一瓶样品，分析土壤中石油的降解去除的含量。同时作同等条件无菌对照，按一定时间取样测试石油的变化。第一批次实验用棉塞，但时间一长则蒸发量大，实验样品干燥影响实验效果，后改为具塞三角瓶，以保证有足够的含水量。在第二次实验中为增强细菌的作用利用草坪草晾干粉碎作为添加剂，该添加剂有两个主要作用:一是改良土壤的膨松剂;另一是以细菌作为营养素的来源。在一定时间取样测试石油含量的变化。

二、石油污染地下水微生态细菌降解的模拟实验

为了实验的准确性，实验分两批次进行，第二批次是在第一批次改进的基础上进行，主要考虑到地下水中温度对实验效果的影响。

1.第一批次地下水降解实验

实验是在2007年3月30日至4月27日进行的。实验选择了相对较低的温度:25℃，20℃，15℃。实验结果见表6-8、6-9。

通过上述数据，说明实验取得了初步成功，也验证了微生态技术在地下水石油污染修复中的作用。表6-8、6-9，图6-1显示，由于模拟实验温度的不同导致实验效果不同。在选择的3个温度中，20℃的实验效果要好于15℃和25℃的实验效果，25℃的实验效果要优于15℃的效果。但总的来说，实验效果不是十分理想，实验在第27天时最大去除率仅为41%左右。对照样品中的石油含量变化不大，基本在5%以内，说明在同等温度无菌条件下短时间内地下水中石油降解是缓慢的。

表6-8 第一批次石油污染地下水细菌降解石油含量随时间变化测试结果

表6-9 第一批次石油污染地下水细菌降解石油含量随时间降解率变化结果单位:%

图6-1 第一批次地下水石油污染不同温度条件石油随时间降解率趋势图

2.第二批次地下水降解实验

第二批次地下水降解实验，是在2007年6月21日至8月6日进行的。根据第一次实验结果，又选择了相对高一点的温度进行实验，温度为35℃，30℃，25℃，20℃。实验温度升高而且实验时间延长。另外，为了验证实验效果的好坏，每一温度条件同时做一平行实验。实验结果见表6-10、6-11，图6-2～6-4。

表6-10 第二批次石油污染地下水细菌降解石油含量随时间变化测试结果

表6-11 第二批次石油污染地下水细菌降解石油含量随时间降解率结果单位:%

图6-2 第二批次地下水石油污染35℃微生态修复实验石油随时间降解率图

图6-3 第二批次地下水石油污染30℃微生态修复实验石油随时间降解率图

图6-4 第二批次地下水石油污染25℃微生态修复实验石油随时间降解率图

通过上述实验，进一步验证了微生态细菌在地下水石油污染中的修复作用。在选择的4个温度中，30℃的实验效果要好于35℃，25℃和20℃的实验效果，实验在第37天时最大去除率达90%以上。其他温度条件的实验效果基本相同，在30d时石油的去除率为50%左右。在同等条件的平行实验效果也基本一致，得到了相互验证的效果，验证了实验数据的可靠性。

3.两批次实验结果对比

通过上述两批次的室内模拟石油污染地下水微生态细菌的降解实验，实验结果得出第一批次石油污染地下水细菌降解石油的模拟实验显示，实验效果不是十分理想，20℃实验在第27天时最大去除率仅为41%左右。但对照样品中的石油含量变化不大，从实验数据看基本在5%以内，说明在同等温度无菌条件下短时间内地下水中石油降解是缓慢的。第二批次实验结果，则进一步验证了微生物细菌在地下水石油污染的修复技术是有较好的修复作用。在选择的4个温度中，30℃的实验效果要好于35℃和25℃，20℃的实验效果。30℃实验在第37天时最大去除率达90%以上。其他温度条件的实验效果基本相同，在30d时石油的去除率为50%左右。在同等条件下的平行实验效果也基本一致，得到了相互验证的效果，说明实验数据的可靠性。

三、石油污染黄土土壤微生态细菌降解修复的模拟试验

为了验证实验的效果和准确性，该实验也分两批次进行，第二批次相对第一批次加入了一组相对高一点的温度。

1.第一批次土壤降解实验

实验是在2007年3月30日至5月14日进行的。考虑研究区地表土壤在春、夏、秋温度一般在20～30℃之间，选择了不同的温度段进行实验。温度为30℃，25℃，20℃，以及不同的石油含量进行实验，并在30℃，25℃两个温度选择了平行实验。实验结果见表6-12、6-13和图6-5～6-7。

表6-12 第一批次石油污染土壤细菌降解石油含量随时间变化测试结果

表6-13 第一批次石油污染土壤细菌降解石油含量随时间降解率结果单位:%

虽然模拟实验温度不同，但实验效果基本相同，实验在第45天时去除率都在80%左右。对照样品中的石油含量变化不大，基本在10%以内，说明在相同温度无菌条件下短时间内土壤中石油降解是缓慢的。

图6-5 第一批次土壤石油污染30℃微生态修复实验石油随时间降解率图

图6-6 一批次土壤石油污染25℃微生态修复实验石油随时间降解率图

图6-7 一批次土壤石油污染20℃微生态修复实验石油随时间降解率图

2.第二批次土壤修复模拟实验

实验进行于2007年6月21日至8月6日。实验选择了相对高一点的温度进行，实验温度为35℃，30℃。利用草坪草(晾干粉碎)作为添加剂，添加量为5%。每一温度条件同时做一平行实验。实验结果见表6-14、6-15，图6-8。

表6-14 二批次石油污染土壤细菌降解石油含量随时间变化测试结果

表6-15 第二批次石油污染土壤细菌降解石油含量随时间降解率结果单位:%

图6-8 第二批次土壤石油污染30℃微生态修复实验石油随时间降解率图

第二批次石油污染土壤细菌降解的模拟实验显示，微生态技术在土壤石油污染的修复中效果良好。虽然模拟实验选择了2个温度，但实验效果基本相同。利用草坪草晾干粉碎作为添加剂，起到了一定的作用，使第二次实验短时间内得到了理想的效果。

3.两批次实验结果对比

通过上述两批次的室内模拟石油污染土壤微生态细菌的降解实验，实验结果得出第一批次石油污染土壤细菌降解石油的模拟实验显示，微生物细菌在土壤石油污染的修复是有较好的降解作用。表6-12、6-13，图6-5～6-7显示，虽然模拟实验温度不同，但选择的3个温度为20℃，25℃，30℃的实验效果基本相同。实验在第45天时去除率都在80%左右。有的达85%以上。对照样品中的石油含量变化不大，从实验数据看基本在10%以内，说明在同等温度无菌条件下短时间内土壤中石油降解是缓慢的。第二批次模拟实验显示，微生物修复确有较好的降解作用。表6-14、6-15，图6-8显示，虽然第二次模拟实验选择了2个温度，但35℃，30℃的实验效果基本相同。实验在第30天时去除率都在85%左右，有的达85%以上。利用草坪草晾干粉碎作为添加剂，起到了一定的作用，使第二次实验时间虽短于第一次时间却增大了去除率，增大5%以上。在同等条件下的平行实验效果也基本一致，得到了相互验证的效果。

四、实验结果与讨论

通过两批次的室内模拟石油污染地下水微生态细菌的降解实验，实验结果显示第一批次石油污染地下水细菌降解石油的模拟实验，实验效果不是十分理想，20℃实验在第27天时最大去除率仅为41%左右。第二批次实验结果，则进一步验证了微生物细菌在地下水石油污染的修复具有一定的修复作用。在选择的4个温度中，30℃的实验效果要好于35℃和25℃，20℃的实验效果。30℃实验在第37天时最大去除率达90%以上。其他温度条件的实验效果基本相同，在30d时石油的去除率为50%左右。在同等条件下的平行实验效果也基本一致，得到了相互验证的效果，说明实验数据的可靠性。对照样品中的石油含量变化不大，从实验数据看基本在5%以内，说明在同等温度无菌条件下短时间内地下水中石油降解是缓慢的。

通过两批次的室内模拟石油污染土壤微生态细菌的降解实验，实验结果显示第一批次石油污染土壤细菌修复具有较好的修复作用。表6-12、6-13，图6-5～6-7显示，虽然模拟实验温度不同，但选择的3个温度为20℃，25℃，30℃的实验效果基本相同。实验在第45天时去除率都在80%左右。有的达85%以上。对照样品中的石油含量变化不大，从实验数据看基本在10%以内，说明在同等温度无菌条件下短时间内土壤中石油降解是缓慢的。第二批次模拟实验显示，微生态对土壤的石油污染治理修复确有较好的降解作用。表6-14、6-15，图6-8显示，虽然第二次模拟实验选择了2个温度，但35℃，30℃的实验效果基本相同。实验在第30天时去除率都在85%左右，有的达85%以上。利用草坪草晾干粉碎作为添加剂，起到了一定的作用，使第二次实验时间虽短于第一次时间却增大了去除率，增大5%以上。在同等条件下的平行实验效果也基本一致，得到了相互验证的效果。

上述室内模拟实验取得了一定的效果，为野外原位试验积累了经验，奠定了基础，提供了技术。

❼ 右图是某学生绘制的实验室蒸馏石油的装置图：（1）指出仪器名称：A &...