石油加工工程复习试题

石油加工工程复习题 一、选择题

1.原油的颜色通常是〔C〕。 A.无色B．黄色

C．黑色或深棕色D．浅红色

2.世界上各种原油的性质虽然千差万别,但是基本上由以下五种元素组成,即碳,氢,和 B

A. 氧,氮,氯B.氧,氮,硫 C .硫,氧,氯 D.氮,硅,氯

3.石油是一个多组分的复杂混合物,其沸点围很宽,一般把原油在常压蒸馏时从350℃到500℃之间的馏分称为 A

A. 润滑油馏分 B. 石脑油馏分 C.中间馏分 D.汽油馏分

4. 在规定条件下,加热油品所溢出的蒸气和空气组成的混合物与火焰接触时发生瞬间闪火时的最低温度是 C

A. 凝点 B.燃点 C.闪点 D.自燃点

5.在汽油的规格标准中,对汽油发动机启动后升温时间以及加速性有决定性影响的指标是C

A. 10%馏程温度 B. 30%馏程温度 C.50%馏程温度 D.90%馏程温度 6. 原油的典型加工方案 A

A. 燃料-润滑油型 B. 燃料-化工型 C. 燃料-沥青型 D. 燃料-沥青-化工型

7. 我国评定喷气燃料低温流动性能的指标为结晶点和 D

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A. 冷滤点 B.浊点 C.熔点 D. 冰点 8.催化重整反应器采用的反应器是A

A. 3～4个串联 B.3～4个并联 C. 5～6个串联 D.5～6个并联 9. .蒸馏技术是实验室原油评价和产品质量控制的基本方法。分离效果最好的是 D

A. 恩氏蒸馏 B. 平衡蒸馏 C. 闪蒸 D. 精馏 10.按照硫含量对原油进行分类时,高硫原油的硫含量为B A.<0.5% B. >2.0% C. =0.5-2.5% D.>2.5%

11. 石油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体,中国主要油区原油的相对密度一般介于 C

A. 0.65～0.75 B. 0.55～0.65 C.0.85～0.95 D.1.05～1.15 12. 中国主要油区原油的特点是 A A. 凝点高,蜡含量高 B. 凝点高,蜡含量低 C. 凝点低,蜡含量高 D. 凝点低,蜡含量低

13.石油是一个多组分的复杂混合物,其沸点围很宽,一般把原油在常压蒸馏时从200℃到350℃之间的馏分称为 C

A. 轻油 B. 石脑油馏分C.中间馏分 D.汽油馏分 14. 影响柴油安定性的化学组成主要为 C

A. 环烷烃 B. 正构烷烃 C. 二烯烃 D. 异构烷烃 15.当生产高辛烷值汽油时,催化重整原料的馏分围为 C A. 60～120℃ B.60～160℃ C. 80～180℃ D.80～200℃ 16. 烃类催化裂化反应是一个 C

A.气相反应 B.液相反应 C.气-固非均相反应 D.气-液非均相反应

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17. 我国原油分类采用化学分类法和商品分类法相结合的方法,按此法分类原油属于 C

A. 低硫中间基 B.低氮环烷基C.低硫石蜡基 D. 含硫中间基

18. 我国原油分类采用化学分类法和商品分类法相结合的方法,按此法分类胜利原油属于 D

A. 低硫中间基 B. 低氮环烷基 C. 低硫石蜡基D.含硫中间基 19.渣油四组分分为：饱和分,芳香分,胶质和 A

A. 沥青质 B.常压瓦斯油 C. 减压瓦斯油 D.柴油馏分 20.催化重整装置广泛采用的反应系统为移动床反应器连续再生式和 C A.固定床反应器连续再生式； B.移动床反应器半再生式； C.固定床反应器半再生式； D.移动床反应器非再生式；

21. 石油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体,相对密度一般介于 C

A. 0.65～0.75 B. 0.55～0.65 C.0.80～0.98 D.1.05～1.15

22.石油中主要含的元素是〔C〕。

A．碳、氧 B．硫、氮 C．碳、氢 D．铝、铁

23.石油是一个多组分的复杂混合物,其沸点围很宽,一般把原油在常压蒸馏时从开始馏出的温度〔初馏点〕到200℃〔或180℃〕之间的馏分称为 D A. 煤油馏分 B. 柴油馏分 C.中间馏分D.汽油馏分 24.评定柴油发火性能的指标是 D

A. 辛烷值 B.抗爆指数 C.品度 D.十六烷值

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25. 我国评定喷气燃料低温性能的指标为结晶点和 A A. 冰点 B.浊点 C.熔点 D.冷滤点 26.评定车用汽油抗爆性能的指标是 A

A. 辛烷值 B.十六烷指数 C.品度 D.十六烷值 27.石油蒸馏常用的蒸馏方法有〔 B 〕 A.恩氏蒸馏 实沸点蒸馏 萃取精馏 B.实沸点蒸馏 恩氏蒸馏 平衡汽化 C.水蒸气蒸馏 萃取精馏 D.恒沸精馏 萃取精馏 分子精馏

28.目前工业重整装置对于三个反应器多采用的装入量比例为： A A. 1.5:3.5:5 B. 1.0:4:5 C. 1.5:4:5.5 D. 1.0:4.5:4.5

29.催化裂化中,不属于吸收-稳定系统的装置是 A Ａ、提升管反应器 Ｂ、吸收塔 Ｃ、再吸收塔 D、稳定塔 30空速是指〔C〕

A.每小时进入反应器的原料油量与反应器催化剂循环量之比； B.每小时进入反应器的新鲜原料油量与反应器催化剂藏量之比； C.每小时进入反应器的原料油量与反应器催化剂藏量之比； D.每小时进入反应器的新鲜原料油量与反应器催化剂循环量之比；

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二、填空题

1. 石油的非烃化合物对石油加工和产品使用有很大的影响。其中石油中含氧化合物可以分为酸性含氧化合物和中性含氧化合物

2.对于润滑油而言,粘温性质是衡量其性质的主要指标。常用于表征其粘温性质的指标有粘度比和 粘度指数

3.在汽油的规格标准中,对汽油发动机启动性有决定性影响的指标是10%馏程温度

4.催化重整工艺原料预处理包括三部分,为预分馏,预脱砷和预加氢 5. 我国车用柴油的牌号的划分指标为凝点

6.柴油发动机一般是以四冲程循环工作,依次完成进气,压缩,燃烧膨胀做功 和排气

7. 在喷气燃料质量标准中,表征其积炭倾向性的指标可在以下三种指标中任选其一,这三种指标是萘系含量,烟点和 辉光值

8.蒸馏技术是实验室原油评价和产品质量控制的基本方法。产品质量控制采用恩氏蒸馏

9.渣油四组分为：芳香分,胶质,沥青质和 饱和分 10.喷气燃料的安定性包括储存安定性和热安定性 11. 在我国典型原油中,镍和钒相比,含量较高的是 镍

12. 按照规定的条件下,将按要求温度储存飞油品放入标准的蒸馏瓶中,按规定的速度进行加热,馏程馏出第一滴冷凝液时的气相温度称为 初馏点 。 13. 评定汽油蒸发性能的指标是馏程和 烷烃饱和蒸汽压

14. 当碳数相同时,烷烃,环烷烃和芳香烃中,粘温性能最好的是 烷烃 15. 车用汽油的牌号的划分指标为 辛烷值/研究法辛烷值

16.评定柴油的抗爆性试验所用的参比燃料是正十六烷和 七甲基壬烷

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17. 催化重整过程是在一定温度、压力、临氢和催化剂的条件下,使石脑油转变成富含芳烃的重整汽油并副产氢气

18.在平衡汽化,实沸点蒸馏和恩式蒸馏中,分离精确度在三种蒸馏中最低的是平衡汽化

19.当生产高辛烷值汽油时,催化重整工艺流程主要包括重整反应和原料预处理 20.是在一定温度、压力、临氢和催化剂的条件下,使石脑油转变成富含芳烃的重整汽油并副产氢气的过程是 催化重整

21.我国评定喷气燃料低温流动性能的指标为结晶点和 冰点 22.当碳数相同时,烷烃,环烷烃和芳香烃中特性因数最大的是烷烃`

23. 当碳数相同时,烷烃,环烷烃和芳香烃中,相对密度最大的是 芳香烃 24.在石油产品的质量标准中,常用的粘度除了条件粘度外,主要为运动粘度 25.评定柴油安定性的指标有总不容物和 10%蒸余物残炭

26.蒸馏技术是实验室原油评价和产品质量控制的基本方法。原油评价主要才有模拟色谱蒸馏和实沸点蒸馏

27.按照加工原料不同,加氢裂化可以分为馏分油加氢裂化和 渣油加氢裂化 28. 催化裂化工艺流程中,其中作用是利用吸收和精馏的方法富气和粗汽油分离成干气、液化气和蒸汽压合格的稳定汽油的系统是吸收-稳定系统 29.在汽提塔底部吹入少量过热水蒸气的目的是降低侧线产品的油气分压 30. 当碳数相同时,烷烃,.环烷烃和芳香烃中,相对密度最大的是芳香烃 三、名词解释 1.初馏点

按照规定的条件下,将按要求温度储存飞油品放入标准的蒸馏瓶中,按规定的速度进行加热,馏程馏出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点。

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2.抗爆性

衡量燃料是否易于发生爆震的性质 3.自燃点

自燃点：油品加热到一定温度,无需引火,可自行燃烧的最低温度。 4.特性因数

是油品平均沸点和相对密度的函数 5.含硫原油 硫含量=0.5-2.0%。 6.倾点

试样在规定条件下能流动的最低温度。 7.催化加氢

是指石油馏分在氢气存在下催化加工过程的统称 8. 闪点

在规定条件下,加热油品所溢出的蒸气和空气组成的混合物与火焰接触时发生瞬间闪火时的最低温度。 9.凝点

凝点油品在规定条件下冷却至液面不动的最高温度。 10.高硫原油 硫含量 > 2.0% 11.渣油四组分

饱和分,芳香分,胶质,沥青质 12.烟点〔无烟火焰最大高度〕

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指油料在一标准灯具,于规定条件下作点灯试验,所能达到的无烟火焰的最大高度 13.闪蒸

在一定操作温度和压力下,气液两相迅速分离,此过程即为平衡蒸馏,称闪蒸。 14.回炼比

回炼油量与新鲜原料量之比 15. 加氢裂化

在较高压力下,烃分子与氢气在催化剂表面进行裂化和加氢反应生成较小分子的转化过程。 四、简答题

1. 针对不同的生产目的,简述催化重整原料的馏分组成特点。

催化重整：以生产高辛烷值汽油组分为目的：80-180℃,以生产BTX为目的,60-145℃。 2.简述汽油标准中规定的50%馏出温度与汽油使用性能的关系

规定汽油50%点的馏出温度是为了保证汽油馏分的组成分布均匀性,使发动机具有良好的加速性和平稳性,保证其最大功率和爬坡能力

3.简述原油的主要特点,并从加工利用角度提出原油合理的加工方案

原油特点：含蜡量高,凝点高,硫含量低,特性因数12.5～12.6,属于低硫石蜡基原油。减压渣油中胶质、沥青质含量低,不能直接生产沥青产品。原油的加工方案采用燃料-润滑油型加工方案最为理想.

4.简述常压塔和减压塔塔底采用水蒸气汽提而非再沸器的原因

塔底温度高,采用再沸器,一方面很难找到合适的热源,而且再沸器十分庞大,另一方面会增加重质油热裂化的可能。 5. 简述催化裂化催化剂载体的主要作用

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稀释作用：

提高分子筛的稳定性 热量存储和传递作用 增强催化剂的机械强度 降低催化剂的生产成本

6.简述催化裂化反应中二次反应应加以控制的原因

催化裂化的二次反应是多种多样。例如,烯烃异构化生成高辛烷值汽油组分,烯烃和环烷烃发生氢转移反应生成稳定的烷烃和芳香烃,这些反应都是我们所希望的反应。而烯烃进一步裂化为干气、丙烯和丁烯通过氢转移反应而饱和、烯烃及高分子芳香烃缩合生成焦炭等反应则是我们所不希望的。

7.简述当催化重整装置采用双金属或多金属重整时,重整转化率/芳烃转化率可以大于100%的原因

重整转化率/芳烃转化率中包括了原料中原有的芳烃和由环烷烃转化生成的芳烃,其中原有的芳烃未经过芳构化,而环烷烃也不会全部转化为芳烃。但是采用双金属或多金属重整中,由于有相当一部分烷烃也转化为芳烃,故重整转化率/芳烃转化率可以大于100%

8. 简述表征石油馏分汽化性能的五个平均沸点

石油馏分的平均沸点有：体积平均沸点,质量平均沸点,实分子平均沸点,立方平均沸点和中平均沸点

9. 简述汽油标准中规定的10%、90%馏出温度与汽油使用性能的关系 答：规定汽油的10%点的馏出温度是为了保证汽油具有良好的启动性； 90%点的馏出温度表示汽油在气缸中蒸发的完全程度。

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10.简述裂化催化剂失活的原因。 高温或高温与水蒸气作用 裂化反应生焦 毒物的失活

11.简述从燃料燃烧的角度分析柴油机产生爆震的原因。

答：柴油在柴油机中燃烧是靠自燃发火。从燃烧角度,对柴油要求自燃点低,容易自燃。柴油机的爆震是由于柴油自燃点过高,使得滞燃期长,燃料积累过多造成的,发生在燃烧阶段的初期。

12. 简述当生产高辛烷值汽油时,催化重整原料的馏分围为80～180℃的原因 馏分的终馏点过高会使催化剂上结焦过多,导致催化剂失活快及运转周期缩短。沸点低于80℃的C6环烷烃的调合辛烷值已高于重整产物苯的调合辛烷值,没有必要再进行重整反应。

13.简述原油常压塔对于侧线产品质量的控制常常采用侧线汽提塔的原因。 在汽提塔底部吹入少量过热水蒸气以降低侧线产品的油气分压,使混入产品中较轻馏分汽化而返回蒸馏塔,这样既可以达到分离要求,而且也很简便。 14.简述汽油的化学组成与其安定性的关系 含有不饱和烃是导致汽油性质不安定的主要原因

此外,汽油中的含硫化合物,含氮化合物的存在也导致胶质的生成。 15.简述柴油的低温流动性、冷滤点与使用性能的关系。

冷滤点：冷滤点测定的条件近似于使用条件,可以用于粗略判断柴油可能使用的最低温度。冷滤点高低与柴油的低温粘度和含蜡量有关。低温下的粘度大或出现的蜡结晶多,都会使柴油的冷滤点升高。

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16.简述原油精馏塔常常采用的回流方式

塔顶冷回流,塔顶热回流,塔顶油气二级冷凝冷却,塔顶循环回流,中段循环回流 17.简述柴油加氢精制工艺中,限制反应温度不超过420℃的原因

反应温度升高会发生单环和双环环烷烃的脱氢反应而使十六烷值降低,同时加氢裂化加剧使氢耗增大。当温度超过420℃,受热力学限制,脱硫率和烯烃饱和率下降。

18.简述原油评价的目的以及原油评价的三个层次

原油评价的主要目的是对原油进行性质分析,以制定合理的加工方案,对原油进行综合利用。

原油评价按其目的不同可分为：原油的基本性质,常规评价,综合评价 五、论述题

1. 试述流化床反应器特点,并说明在催化裂化装置中采用什么措施以避免不利因素的影响

a由于传热速率高和返混,床层各部分的温度比较均匀,避免了局部高温现象。 b流化床这气泡的长大、气节及沟流等现象的发生使气体与固体颗粒接触不充分,对反应不利。在催化裂化装置中,采用湍动床和快速流化床。 c流化床使固体具有流体那样的流动性,装卸、输送都较为灵活。催化裂化反应器和再生器之间需要大量催化剂循环,采用流化床可以容易实现。 d在流化床反应器中,总有一些固体颗粒被带入稀相,进而带出反应器,且带出量较大。因此,在汽提离开反应器之前,通过分离器〔如旋风分离器等〕回收固体催化剂。

e.流化床这固体颗粒的激烈运动家具了对设备的磨损,使催化剂的粉碎率增

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大而加大了催化剂的损耗。采用保护措施。 2.试述原油常压蒸馏塔要有过汽化度的原因。

在实际设计和操作中,常压塔精馏段最低一个侧线至进料段之间塔段的塔板上要有足够的液相回流以保证最低侧线产品的质量。

按照平衡汽化理论,在轻组分汽化的同时,重组分也会汽化,这些重组分会造成最下一个侧线产品馏程变重,因此原料油进塔后汽化率应比塔上部各种产品的总收率略高一些。

3.试述催化裂化反应温度对反应速度、产品分布和产品质量的影响 提高反应温度则反应速度加快。当反应温度提高时,热裂化的速度提高的比较快,当反应温度提至很高时〔5000℃以上〕,热裂化反应逐渐重要,于是裂化产品中表现出热裂化的产品的特点,例如气体中C1、C2增多,产品的不饱和度增大,应该指出：即使在这样的条件下,主要的反应仍然是催化裂化反应而不是热裂化反应。 当反应温度提高时,汽油－气体反应速度加快的最多,原料汽油反之,而原料－焦炭的速度加快的最少。因此,当反应温度提高时,如果转化率不变,则汽油产率降低,气体产率增加,而焦炭产率略有下降。当反应温度提高时,分解反应和芳构化比氢转移反应增加得快于是汽油中的烯烃和芳烃含量有所增加。汽油的辛烷值有所提高。

4.试述从燃料燃烧的角度比较汽油机和柴油机产生爆震原因的差异。

答：柴油在柴油机中燃烧是靠自燃发火,汽油机是靠点火燃烧。从燃烧角度,对汽油要求其自燃点高,难于自燃,对柴油要求自燃点低,容易自燃。汽油机的爆震是由于汽油自燃点低,在火焰未到达前发生区域自燃,同时形成多个燃烧中心,出现

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在火焰的传播过程中；柴油机的爆震是由于柴油自燃点过高,使得滞燃期长,燃料积累过多造成的,发生在燃烧阶段的初期。

5.试述原油常压蒸馏塔气液相负荷分布规律〔有侧线抽出板〕 不考虑汽提水蒸气

原油进入汽化段后,其气相部分进入精馏段。自下而上由于温度逐板下降引起液相回流逐渐增大,因而气相负荷也不断增大。到塔顶第一、第二层塔板之间,气相负荷达到最大值。经过第一层板厚,气相负荷显著减小。

自上而下,液相回流量逐板减小。每经过一层侧线抽出板,液相负荷均有突然的下降,其减少的量相当于侧线抽出量。

到了汽化段,如果进料没有过汽化量,则从精馏段末一层塔板流向汽化段的液相回流量等于零。通常原油入精馏塔时都有一定的过汽化度,则在汽化段会有少量液相回流,其数量与过汽化量相等。

6.试述车用汽油的抗爆性能与其化学组成之间有何关系.

对于同族烃类,其辛烷值随着相对分子量的增大而降低,当相对分子量相近时,各族烃类抗爆性优劣大致顺序如下：相近的不同烃类而言,辛烷值大小顺序为：芳香烃>异构烷烃和异构烯烃>正构烯烃和环烷烃>正构烷烃。

烷烃分子的碳链上分支越多,排列越紧凑,则抗爆性越好。烯烃比同碳数的直链烷烃的抗爆性好,而且烯烃双键的位置越靠近分子中间,其抗爆性越好。环烷烃比同碳数的正构烷烃的抗爆性好得多,但是比异构烷烃的差。环烷环上如带有侧链其抗爆性变差,侧链越长其辛烷值越低,如果侧链上有支链,则其抗爆性有所改善。芳香烃的抗爆性在各类烃中是最好的,许多芳香烃的辛烷值超过100,带有侧链的芳香烃的抗爆性稍差,其辛烷值随侧链的加长而降低。

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7.试述加氢催化剂使用之前进行预硫化和重整铂铼催化剂在进原料油以前也进行预硫化原因的不同

当催化剂加入反应器后,活性组分是以氧化物形态存在的。根据生产经验和理论研究,加氢催化剂的活性组分渣油呈硫化物的形态,才有较高的活性。因此加氢催化剂使用之前需要进行预硫化。

重整铂铼催化剂和某些多金属催化剂在刚刚开始进油时可能会表现出强烈的氢解性能和深度脱氢性能,前者导致催化剂床层产生剧烈的温升,严重时可能会损坏催化剂和反应器；后者导致催化剂迅速积炭,使其活性、选择性和稳定性变差。因此在进原料油以前须进行预硫化以抑制其氢解活性和深度脱氢活性。 8. 试述以双金属或多金属催化剂时,催化重整采用较高温度和较低压力工艺条件的原因

催化重整的主要反应如环烷烃脱氢和烷烃环化脱氢都是吸热反应,从反应速率或是化学平衡的角度都希望采用较高的反应温度。尽管提高反应温度受到以下因素的限制,如加氢裂化反应家具,液收下降,催化剂积炭增加；影响催化剂稳定性；影响设备材质和性能等。综合考虑,双金属或多金属催化剂时,采用较高反应温度。

提高反应压力对生成芳香烃的环烷脱氢、烷烃环化脱氢反应不利,却有利于加氢裂化。从增加芳烃产率的角度,采用较低反应压力。双金属或多金属催化剂具有较高的稳定性和容焦能力,采用较低反应压力,既可以提高芳烃转化率,有可以维持较长的操作周期。

9.试述用正碳离子反应机理解释催化裂化产品特点 ①裂化气中C1、C2少而C3、C4多。

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②裂化产物中异构烃多。

③异构烷烃、烯烃、环烷烃、带侧链的芳烃的反应速度高。 ④正碳离子学说还说明了催化剂的作用,即提供H+。

六、计算题

1.已知某重整原料的组成如下：

项目 C6 C7 C8 合计

计算原料的芳烃潜含量和芳烃转化率。 答：

苯潜含量=7.4%×78/84+4.1%=11.03%

甲苯潜含量=16.6%×92/98+6.2%=21.78% C8芳烃潜含量=15.5%×106/112+1.0%=15.67% 芳烃潜含量=11.03%+21.78%+15.67% =48.42%

芳烃转化率=49/48.42*100% =101%

2.计算下面分子的参数RT, RN, RA, %CA, %CN, %CP 。

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烷烃含量 7.0 9.9 10.7 45.4 环烷烃含量 7.4 16.6 15.5 42.5 芳烃 4.1 6.2 1.0 12.1 . . .

答：

RT= 3; RN=1 ; RA =2 %CA=

10100= 52.63; %CN =21.05 ; %CP =26.32 193.某催化裂化工艺装置数据如表所示,计算回炼比、剂油比、单程转化率和总转化率。

项目 原料组成 新鲜原料 回炼油 回炼油浆 产品分布 气体 汽油 柴油 油浆 焦炭 催化剂循环量

答：

t/h 136.2 31 5 19.2 58.7 41 6.4 10.9 823

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回炼比=

总回炼油量新鲜原料量=

315=0.264 136.2剂油比=

单程转化率=

催化剂循环量总进料量=

823=4.78

136.231519.258.710.9气体汽油焦炭×100%=×100%=51.6%

总进料136.2315总转化率=

19.258.710.9气体汽油焦炭×100%=×100%=65.2%

新鲜原料量136.2

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