原油蒸馏与评价

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1、石油加工课件项目二 常减压蒸馏 东营职业学院工业工程系东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系v 知识目标：v 熟悉原油蒸馏生产过程对原料要求；v 原油预处理原理和方法；v 原油蒸馏原理和特点；v 初步掌握原油蒸馏原理和操作方法；v 熟悉常减压蒸馏的设备、工艺流程；项目二: 常减压蒸馏东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系v 第五部分 原油常减压蒸馏主要装置设备v 第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程v 第七部分 本章小结v 第四部分 原油常减压系统主要操作因素分析v 第一部分 原油预处理项目二: 常减压蒸馏v 第二部分 原油蒸馏的原料、蒸馏方法和特点v 第六部分 原油分馏塔的工艺计算东 营

2、 职 业 学 院 工 业 工 程 系一、 原油预处理的目的（脱水、脱盐处理） 1、原油含水过多会造成蒸馏塔操作不稳定，严重时甚至造成冲塔事 故，含水多增加了热能消耗，增大了冷却器的负荷和冷却水的消 耗量。2、盐类沉积在管壁上形成盐垢，降低传热效率，增大流动压降，严 重时甚至会堵塞管路导致停工。3、造成设备腐蚀 4、原油中的盐类在蒸馏时，大多残留在渣油和重馏分中，将会影响 石油产品的质量。 要求在加工前原油含水量达到0.1%0.2%，含盐量350是常压重油。第二部分 原油蒸馏的原料、蒸馏方法和特点东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系二、原油的蒸馏方法及特点 1、石油及其馏分蒸馏曲线 （1）

3、恩氏蒸馏曲线恩氏蒸馏(ASTM)恩氏蒸馏的本质是渐次 汽化，基本上没有精馏 作用，因而不能显示油 品中各组分的实际沸点 ，但它能反映油品在一 定条件下的汽化性能， 而且简便易行，所以广 泛用作反映油品汽化性 能的一种规格试验，同 时是油品的最基本的物 性数据之一 第二部分 原油蒸馏的原料、蒸馏方法和特点东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系1）实沸点蒸馏是一种 实验室间歇精馏。2）油品的实沸点曲线 只是一根大体反映 各组分沸点变迁情 况的连续曲线3）实沸点蒸馏主要用 于原油评价。 （2）实沸点蒸馏曲线实沸点蒸馏(TBP)第二部分 原油蒸馏的原料、蒸馏方法和特点东 营 职 业 学 院 工 业

4、 工 程 系（3）平衡汽化曲线 平衡气化(EFV)v 根据平衡汽化曲线，可以确定油品在不同汽化率时的温度、泡点温度、露点温度等。 第二部分 原油蒸馏的原料、蒸馏方法和特点东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系三种蒸馏方法比较恩氏蒸馏(ASTM)实沸点蒸馏(TBP)平衡气化(EFV)本质简单蒸馏间歇精馏平衡气化测定条件规格化的仪器和在规定的实验条件下规格化蒸馏设备(17块理论板)中和规定条件下在一定压力、温度下分离效果基本无精馏作用，不能显示各组分的沸点分离效果好，可大体反映各组分沸点的变化受气液相平衡限制,分离效果差,仅相当于一块塔板的分离能力用途用于计算其它物性参数主要用于原油评价东 营

5、 职 业 学 院 工 业 工 程 系2、三种蒸馏曲线的比较与换算 （1）三种蒸馏曲线比较比较可以看出： 1）就曲线的斜率而言，平 衡汽化最平缓，恩氏蒸馏曲 线斜率较大，实沸点蒸馏曲 线斜率最大； 2）平衡汽化的初馏点和终 馏点之差最小，恩氏蒸馏次 之，实沸点蒸馏曲线的初馏 点和终馏点之差最大。说明 三种蒸馏方法中，实沸点蒸 馏的分馏精度最高，恩氏蒸 馏次之，平衡汽化效果最差 。 为了获得相同的汽化率，实 沸点蒸馏要求达到的液相温 度最高，恩氏蒸馏次之，而 平衡汽化则最低。第二部分 原油蒸馏的原料、蒸馏方法和特点东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系（2）三种蒸馏曲线换算主要换算包括：1）常

6、压蒸馏曲线的相互换算；2）减压1.33kPa（残压10mmHg）蒸馏曲线的相互换算；3）减压1.33kPa（残压 10mmHg）蒸馏曲线换算为常压蒸馏 曲线；4）常压平衡汽化曲线换算为高压平衡汽化曲线。第二部分 原油蒸馏的原料、蒸馏方法和特点东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系3、油水不互溶体系的气液平衡 1）过热水蒸气存在下油的汽化 a、过热水蒸气的作用 ：在气相中 当体系总压一定时，如果而且没 有水蒸气存在，则液体A要在时才能沸腾。当有水蒸气存在时，只要，A就 能沸腾了。显然，过热水蒸气的存在，使A的沸点下降了。b、过热水蒸气的用量式中NS和NO分别为水蒸气和A蒸气的摩尔数。 T一定

7、时随e的增大而降低， 则上升。即随着e的增大，汽化每一摩尔 油所需的水蒸气的物质的量要增加。这需要借助石油馏分的PTe相图 才能作定量的计算。第二部分 原油蒸馏的原料、蒸馏方法和特点东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系2)饱和水蒸气存在下油的汽化 在气相中是水蒸气和油气组成的均匀相，在液相中则有不互溶 的两相水相和油相。在平衡时，故有： 第二部分 原油蒸馏的原料、蒸馏方法和特点东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系4油气一水蒸气混合物的冷凝 油气水蒸气混合物的冷凝实际上就是前述两种情况的 逆过程。 （1）为了防止水蒸气在精馏塔顶部凝结成水而加重腐蚀，精 馏塔的操作条件总是选择使塔内的

8、水蒸气处于过热状态的条 件，而塔顶馏出的油气则总是处于露点状态。（2）在冷却时，油气首先开始冷凝，出现液相的油，而水蒸 气则仍处于过热状态。当温度继续下降，又使，则水蒸气也 开始冷凝，随着温度进一步下降，一直到油、水蒸汽同时冷 凝完毕为此。再继续降低温度，则只是液态的水和油的冷却 问题了。第二部分 原油蒸馏的原料、蒸馏方法和特点东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系根据产品的用途不同，可将原油蒸馏工艺流程分为以下三种类型：一、原油常减压蒸馏工艺流程第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程

9、 系1、燃料型 第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系2、燃料-润滑油型第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系3、化工型 第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系v化工型流程是三类流程中最简单的。 v常压塔设23个侧线，产品作裂解原料，分离精 确度要求低，塔板数可减少，不设汽提塔。v减压蒸馏系统与燃料型基本相同。第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系二、原油常减压蒸馏装置的工艺特征1、初馏塔的作用1）原油的轻馏分含量：当原油含汽油馏分接近或大于20时，可

10、采用初 馏塔 2）原油脱水效果： 当原油因脱水效果波动而引起含水量高时，水能从初 馏塔塔顶分出，使得常压塔操作免受水的影响，保证产品质量合格。 3）原油的含砷量：原料应在装置外进行预脱砷，使其含砷量小于 200g/g以下后才能送入重整装置。重整原料的含砷量不仅与原油的 含砷量有关，而且与原油被加热的温度有关。 4）原油的含硫量和含盐量：设置初馏塔可使大部分腐蚀转移到初馏塔系 统，从而减轻了常压塔顶系统的腐蚀，这在经济上是合理的。但是加强 脱盐、脱水和防腐蚀措施，可以大大减轻常压塔的腐蚀而不必设初馏塔 。第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系2、原油常压蒸馏塔

11、的特点1）常压塔是一个复合塔 原油常压精馏塔是在塔的侧部开若干侧线以得到多个产品 馏分，就像个塔叠在一起一样，它的精馏段相当于原来 个简单塔的精馏段组合而成，而其下段则相当于最下一个塔 的提馏段，故称为复合塔。2）常压塔的原料和产品都是组成复杂的混合物 原油经过常压蒸馏可得到沸点范围不同的馏分 ， 35150是石脑油或重整原料，130250是煤 油馏分，250300是柴油馏分，300350是重 柴油馏分，可作催化裂化原料。350是常压重油。第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系3）汽提段和汽提塔 向底部吹入少量过热水蒸汽，以降低塔内的油汽分压，使混 入塔底重

12、油中的轻组分汽化，这种方法称为汽提。 通常在常压塔的旁边设置若干个侧线汽提塔 4）全塔热平衡 常压塔进料的汽化率至少应等于塔顶产品和各侧线产品的产 率之和，否则不能保证要求的拔出率或轻质油收率。 常压塔的回流比是由全塔热平衡决定的，变化的余地不大 在原油精馏塔中，除了采用塔顶回流时，通常还设置12个 中段循环回流 5）恒分子回流的假定完全不适用 第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系3、减压蒸馏塔的工艺特征 减压塔对分馏精度的要求要比常压塔粗略。减压塔的结构和工艺要求尽量提高收率同时还要避免发生裂化反应。 减压塔的直径和板间距要比常压塔大。在减压下，油气、水

13、蒸气、不凝气的比体积大。减压塔的外型一般都是两头细中间粗。由于塔内是负压，为保证减底泵入口有足够的灌注压头，避免减底泵抽空，故减压塔底离地面较高。减压塔气化段温度并不是常压重油在减压蒸馏系统中所经受的最高温度，此最高温的部位是在减压炉出口。为了避免油品分解，对减压炉出口温度要加以限制第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系减压塔处理的油料比较重、粘度比较高，而且还可能含有一些表面活性物质。加之塔内的蒸气速度又相当高，因此蒸气穿过塔板上的液层时形成泡沫的倾向比较严重。为了减少携带泡沫，减压塔内的板间距比常压塔大，加大板间距同时也是为了减少塔板数。此外，在塔的进料

14、段和塔顶都设计了很大的气相破沫空间，并常设有破沫网等设施。为了降低馏出油的残炭值和重金属含量，在气化段上面设有洗涤段。为了保证最低侧线抽出板下有一定的回流量，通常应有的过气化度。第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系独 山 子 1 0 0 0 万 吨 常 减 压第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系2减压塔的抽真空系统减压塔之所以能在减压下操作，是因为在塔 顶设置了一个抽空真空系统，将塔内不凝气、注 入的水蒸气和极少量的油气连续不断地抽走，从 而形成塔内真空。减压塔的抽真空设备可以用蒸 汽喷射器（也称蒸汽喷射泵或抽空器）或

15、机械真 空泵。 第三部分 原油常减压蒸馏工艺流程东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系第四部分 原油常减压系统主要操作因素分析 及停工操作方案一、主要操作因素分析（一）常压系统 1、温度 加热炉出口温度高低，直接影响进塔油料的汽化量和带入热量，相应地 塔顶和侧线温度都要变化，产品质量也随之改变。加热炉出口温度和流 量平稳是通过加热炉系统和原油泵系统控制来实现。 塔顶温度是影响塔顶产品收率和质量的主要因素。塔顶温度主要通过塔 顶回流量和回流温度控制实现。 侧线温度是影响侧线产品收率和质量的主要因素，侧线温度高，侧线馏 分变重。侧线温度可通过侧线产品抽出量和中段回流进行调节和控制。 2压力 在

16、塔内负荷允许的情况下，降低塔内操作压力，或适当吹入汽提蒸汽， 有利于进料油气的蒸发。东 营 职 业 学 院 工 业 工 程 系3回流比 随着塔内温度条件等的改变，适当调节回流量，是维持塔顶温度 平衡的手段，以达到调节产品质量的目的。 4气流速度 在操作中，应该使蒸汽线速在不超过允许速度(即不致引起严重 雾沫夹带现象的速度)的前提下，尽可能地提高，这样既不影响 产品质量，又可以充分提高设备的处理能力。 5水蒸汽量在常压塔底和侧线吹入水蒸汽起降低油气分压的作用，而达到使 轻组分汽化的目的。 6塔底液面塔底液面的变化，反映物料平衡的变化和塔底物料在蒸馏塔的停 留时间，取决于温度、流量、压力等因素。第四部分 原油常减压系统主要操作因素分析 及停工操作方案东 营 职 业 学