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1、常减压蒸馏装置简介讲课人：王武海目录一、简介二装置图片三、工艺流程简图四、原油电脱盐简介五、初馏塔六、常压蒸馏七、减压蒸馏八、加热炉简介九、重点内容小结简介常减压装置是常压蒸馏和减压蒸馏两个装置的总称，因为两个装置通常在一起，故称为常减压装置。主要包括三个工序：原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏。实际装置图片工艺流程简图电脱盐工艺流程简图原油电脱盐简介一、原油电脱盐的工序包括：一、原油电脱盐的工序包括：(1) 脱盐前水洗。用于除去原油中溶于水的酸脱盐前水洗。用于除去原油中溶于水的酸Sour 、碱、碱alkali 、盐、盐( salt) 等无机物。等无机物。(2) 沉淀沉淀(Precipita
2、tion)。某些不溶于水的杂质，可以吸附在固体。某些不溶于水的杂质，可以吸附在固体颗粒外表或聚集在水滴外表，随固体物或水滴一起沉淀，与油别颗粒外表或聚集在水滴外表，随固体物或水滴一起沉淀，与油别离。离。(3)破乳破乳 Demulsification 。通过向原油中参加破乳剂，使水和。通过向原油中参加破乳剂，使水和杂质更有效的别离。杂质更有效的别离。原油电脱盐简介 在油中外表活性物质如环烷酸、胶质、沥青质在油中外表活性物质如环烷酸、胶质、沥青质等分散在水滴的外表，使水滴稳定地分散在油中，等分散在水滴的外表，使水滴稳定地分散在油中，从而阻止了水滴的聚集。从而阻止了水滴的聚集。 因此，脱水的关键是破
3、坏乳化剂的作用，使油水因此，脱水的关键是破坏乳化剂的作用，使油水不能形成乳化液，细小的水滴就可以相互聚集成大的不能形成乳化液，细小的水滴就可以相互聚集成大的颗粒、沉降，最终到达油水别离的目的。颗粒、沉降，最终到达油水别离的目的。 原油中的盐类大局部是溶于所含的水中，所以，原油中的盐类大局部是溶于所含的水中，所以，脱盐脱水是同时进行的。脱盐脱水是同时进行的。原油电脱盐简介二、破乳的方法：二、破乳的方法：1.化学破乳法：针对乳状液的性质，参加相应的化学破化学破乳法：针对乳状液的性质，参加相应的化学破乳剂，可将稳定的乳状液转化为不稳定的状态，从而乳剂，可将稳定的乳状液转化为不稳定的状态，从而到达脱盐
4、脱水的目的。到达脱盐脱水的目的。 破乳剂本身也是外表活性物质，但它的性质与乳化破乳剂本身也是外表活性物质，但它的性质与乳化剂相反，它是水包油型外表活性剂。破乳剂的破乳作剂相反，它是水包油型外表活性剂。破乳剂的破乳作用是在油水界面进行的。它能迅速浓集于界面，与乳用是在油水界面进行的。它能迅速浓集于界面，与乳化剂相竞争，夺取界面位置而被吸附。原有的比较牢化剂相竞争，夺取界面位置而被吸附。原有的比较牢固的吸附膜被削弱甚至破坏，小水滴就比较容易聚结，固的吸附膜被削弱甚至破坏，小水滴就比较容易聚结，进而沉降别离出来。进而沉降别离出来。2.电破乳法：加适当的破乳剂和高压电场联合作用的方电破乳法：加适当的破
5、乳剂和高压电场联合作用的方法法原油电脱盐简介三、原油电脱盐的工作原理：三、原油电脱盐的工作原理： 在高压交流电场内，原在高压交流电场内，原油中的微小水滴受到电场极油中的微小水滴受到电场极化作用聚集成大水滴，化作用聚集成大水滴， 在油水密度差的作用，水在油水密度差的作用，水滴在油中沉降别离，原油中滴在油中沉降别离，原油中的盐溶解于水，随水脱除。的盐溶解于水，随水脱除。 沉降到下部水中的固体杂沉降到下部水中的固体杂质也随水排出或沉积在罐底质也随水排出或沉积在罐底部。部。初馏塔初馏塔初馏塔(Primary tower)(Primary tower)的作用的作用 及时蒸出原油在换热升温过程中已经汽化及
6、时蒸出原油在换热升温过程中已经汽化的汽油，使其不进入常压加热炉的汽油，使其不进入常压加热炉atmospheric heater)atmospheric heater)，以降低炉的热负荷，以降低炉的热负荷和原油换热系统的操作压力，从而降低装和原油换热系统的操作压力，从而降低装置能耗和操作费用。置能耗和操作费用。常压蒸馏原理精馏又称分馏，它是在精馏塔内同时进行的液体屡次局部汽化和汽体屡次局部冷凝的过程。原油之所以能够利用分馏的方法进行别离，其根本原因在于原油内部的各组分的沸点不同。在原油加工过程中，把原油加热到360370左右进入常压分馏塔，在汽化段进行局部汽化，其中汽油、煤油、轻柴油、重柴油这些
7、较低沸点的馏分优先汽化成为气体，而蜡油、渣油仍为液体。概念1.1.概念：概念： 蒸馏是利用原油混合物中各个物质沸点的不同，将其别离的方法。蒸馏是利用原油混合物中各个物质沸点的不同，将其别离的方法。 由于原油中物质的种类很多，而且很多物质的沸点相差不大，这样由于原油中物质的种类很多，而且很多物质的沸点相差不大，这样就使得原油中各个组分的完全别离十分困难。然而对原油加工来说，就使得原油中各个组分的完全别离十分困难。然而对原油加工来说，并不需要进行精确的别离，因此可以按一定的沸点范围，把原油别离并不需要进行精确的别离，因此可以按一定的沸点范围，把原油别离成不同的馏分，再送往二次加工装置进行加工。成不
8、同的馏分，再送往二次加工装置进行加工。概念2.2.馏分：是指用分馏方法把原油分成的不馏分：是指用分馏方法把原油分成的不同沸点范围的组分。同沸点范围的组分。 石油是一个多组分的复杂混合物，每个组石油是一个多组分的复杂混合物，每个组分有其各自不同分有其各自不同 的沸点的沸点 用分馏的方法，可以把石油馏分分成不同用分馏的方法，可以把石油馏分分成不同温度段，如温度段，如200200、200200350350等，称等，称为石油的一个馏分为石油的一个馏分 馏分不等同于石油产品，馏分必须经过进馏分不等同于石油产品，馏分必须经过进一步加工，到达油品的质量标准，才能一步加工，到达油品的质量标准，才能称为合格的石
9、油产品称为合格的石油产品3.3.直馏馏分：从原油直接分馏得到的馏分。直馏馏分：从原油直接分馏得到的馏分。它根本保存了石油化学组成的本来面目，它根本保存了石油化学组成的本来面目，如：不含不饱和烃，在化学组成中含有如：不含不饱和烃，在化学组成中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等烷烃、环烷烃、芳香烃等概念4.4.石油馏分组成：石油馏分组成： 从常压蒸馏开始馏出的温度初馏点到小于从常压蒸馏开始馏出的温度初馏点到小于200200的馏分为汽油馏分也称轻油或石脑油的馏分为汽油馏分也称轻油或石脑油馏分馏分常压蒸馏常压蒸馏200200350350的馏分为煤、柴油馏分也称常压瓦斯油，的馏分为煤、柴油馏分也称常压瓦斯油，A
10、GOAGO 由于原油从由于原油从350350开始有明显的分解现象，所以对于沸点高于开始有明显的分解现象，所以对于沸点高于350 350 的馏分，需在减压下进的馏分，需在减压下进行分馏，在减压下蒸出馏分的沸点再换算成常压沸点。行分馏，在减压下蒸出馏分的沸点再换算成常压沸点。沸点相当于常压下沸点相当于常压下350350500500的馏分为减压馏分也称减压瓦斯油的馏分为减压馏分也称减压瓦斯油,VGO,VGO 沸点相当于常压下大于沸点相当于常压下大于500500的馏分为减渣馏分的馏分为减渣馏分(VR) (VR) 蒸馏的形式蒸馏的形式蒸馏有多种形式，可归纳为闪蒸平衡气化或一次气化、简单蒸馏渐次气化和精馏
11、三种方式。简单蒸馏常用于实验室或小型装置上，如恩氏蒸馏；而闪蒸和精馏是在工业上常用的两种蒸馏方式，前者如闪蒸塔、蒸发塔或精馏塔的气化段等，精馏过程通常是在精馏塔中进行的。蒸馏的形式1.闪蒸flash distillation加热某一物料至局部气化，经减压设施，在容器如闪蒸罐、闪蒸塔、蒸馏塔的气化段等的空间内，于一定温度和压力下，气、液两相别离，得到相应的气相和液相产物，叫做闪蒸。闪蒸只经过一次平闪蒸只经过一次平衡，其别离能力有衡，其别离能力有限，常用于只需粗限，常用于只需粗略别离的物料。如略别离的物料。如石油炼制和石油裂石油炼制和石油裂解过程中的粗分。解过程中的粗分。蒸馏的形式2.简单蒸馏si
12、mple distillation)作为原料的液体混合物被放置在蒸馏釜中加热。在一定的压力下，当被加热到某一温度时，液体开始气化，生成了微量的蒸气，即开始形成第一个汽泡。此时的温度，即为该液相的泡点温度，液体温合物到达了泡点状态。生成的气体当即被引出，随即冷凝，如此不断升温，不断冷凝，直到所需要的程度为止。这种蒸馏方式称为简单蒸馏。蒸馏的形式3.精馏rectification)精馏是别离液相混合物的有效手段，它是在屡次局部气化和屡次局部冷凝过程的根底上开展起来的一种蒸馏方式。炼油厂中大局部的石油精馏塔，如原油精馏塔、催化裂化和焦化产品的分馏塔、催化重整原料的预分馏塔以及一些工艺过程中的溶剂回收
13、塔等，都是通过精馏这种蒸馏方式进行操作的。精馏塔p精馏段、提馏段精馏段、提馏段、塔塔顶冷凝冷却设备、再顶冷凝冷却设备、再沸器、塔板沸器、塔板p塔顶冷回流：轻组分塔顶冷回流：轻组分浓度高、温度低浓度高、温度低p塔底气相回流：轻组塔底气相回流：轻组分浓度低、温度高分浓度低、温度高原油常压蒸馏及其特点 所谓原油的常压蒸馏，即为原油在常压(或稍高于常压0.130.16MPa)下进行的蒸馏，所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔(或称常压塔atmospheric tower)。由于原油常压精馏塔的原料和产品不同于一般精馏塔，因此它具有以下工艺特点(其它的石油精馏塔也常常具有与之相似的工艺特点)：原油常压蒸馏及
14、其特点1常压塔的原料和产品都是组成复杂的混合物2常压塔是一个复合塔结构侧线产品3常压塔下部设置汽提段，侧线产品设汽提塔 为了促使原油中的重质油在较低的温度下沸腾、汽化，除采用减压蒸馏外，还可在蒸馏过程中，向待蒸馏原油通入高温水蒸汽，这叫做汽提。 汽提实际上降低了油气的分压，与减压作用相同，而且它操作更简便，因此在原油蒸馏工艺中得到了广泛的应用。 但汽提要消耗大量蒸汽，且增加了冷却水的用量，因此与减压配合使用，效果更好。原油常压蒸馏及其特点对于石油精馏塔，提馏段的底部常常不设再沸器，因为塔底温度较高，一般在350左 右，在这样的高温下，很难找到适宜的再沸器热源，因此，通常向底部吹入少量过热水蒸汽
15、，以降低塔内的油汽分压，使混入塔底重油中的轻组分汽化即汽提。汽提所用的水蒸汽通常是400450的过热水蒸汽。原油常压蒸馏及其特点在复合塔内，汽油、煤油、柴油等产品之间只有精馏段而没有提馏段，这样侧线产品中会含有相当数量的 轻馏分，不仅影响本侧线产品的质量，而且降低了较轻馏分的收率。通常在常压塔的旁边设置假设干个 侧线汽提塔，这些汽提塔重叠起来，但相互之间是隔开的，侧线产品从常压塔中部抽出，送入汽提塔上部，从 该塔下注入水蒸汽进行汽提，汽提出的低沸点组分同水蒸汽一道从汽提塔顶部引出返回主塔，侧线产品由汽提 塔底部抽出送出装置。原油常压蒸馏及其特点4常压塔常设置中段循环回流即从精馏塔上部的精馏段引
16、出局部液相热油(或者是侧线产品)，经与其它冷流介质换热或冷却后再返回塔中，返回口比抽出口通常高23层塔板。作用：在保证各产品别离效果的前提下，取走精馏塔中多余的热量优点：在相同的处理量下可缩小塔径，或者在相同的塔径下可提高塔的处理能力；可回收利用这局部温度较高的热源。常减压蒸馏主要操作条件常压塔 温度：原油经换热后到达300左右，进入常压加热炉atmospheric heater) ，原油被加热到360380进入常压塔进行蒸馏。塔顶100130 ，常一线煤油200 左右，常二线柴油280 左右，常三线重柴油340 左右。 压力：塔顶在下操作。减压蒸馏原理液体沸腾的必要条件是蒸汽压必须等于外界压
17、力。 降低外界压力就等效于降低液体的沸点。压力愈小，沸点降的愈低。如果蒸馏过程的压力低于大气压以下进行，这种过程称为减压蒸馏 减压蒸馏及其特点 常压蒸馏剩下的重油组分分子量大、沸点高，且在高温下易分解，使馏出的产品变质并生产焦炭，破坏正常生产。因此，为了提取更多的轻质组分，往往通过降低蒸馏压力，使被蒸馏的原料油沸点范围降低。减压蒸馏及其特点减压蒸馏是在负压状态下进行的蒸馏过程一般操作压力在23KPaA。由于物质的沸点随外压的减小而降低，因此在较低的压力下加热常压重油，上述高沸点馏分就会在较低的温度下气化，从而防止了高沸点馏分的裂解。通过减压精馏塔可得到这些高沸点馏分，而塔底得到的是沸点在500
18、以上的减压渣油。塔底产品减压渣油 Vacuum residuum 焦化原料、催化原料等二次加工原料 经加工后生产重质润滑油 生产沥青 做燃料油减压蒸馏及其特点减压蒸馏的核心设备减压蒸馏的核心设备 是减压塔和它的抽真空系统是减压塔和它的抽真空系统 减压塔的根本要求：尽量提高拔出率，减压塔的根本要求：尽量提高拔出率， 对馏分组成要求不是很严格对馏分组成要求不是很严格提高拔出率的关键：提高减压塔的真空度提高拔出率的关键：提高减压塔的真空度减压蒸馏及其特点减压蒸馏的原理与常压蒸馏相同，关键是减压塔顶采用了抽真空设备，使塔顶的压力降到几千帕绝对压力。抽真空设备的作用是将塔内产生的不凝气(主要是裂解气和漏
19、入的空气)和吹入的水蒸气连续地抽走以保证减压塔的真空度要求。 减压塔的抽真空设备常用的是蒸汽喷射器(steam ejector，也称蒸汽吸射泵)或机械真空泵mechanical vacuum pump)。其中机械真空泵只在一些干式减压蒸馏塔和小炼油厂的减压塔中采用，而广泛应用的是蒸汽喷射器。减压蒸馏及其特点与一般的精馏塔和原油常压精馏塔相比。减压精馏塔具有如下特点：1.减压精馏塔分燃料型和润滑油型两种2.减压精馏塔的塔径大、板数少、压降小、真空度高3 .减小塔径缩短渣油在减压塔内的停留时间由于上述各项工艺特征，从外形来看，减压塔比常压塔显得粗而短。减压塔操作条件减压塔温度：常压塔底油 350左
20、右进入减压加热 炉vacuum heater) ，被加热到380400进入减压塔进行蒸馏。压力：减压塔顶残压一般在2060mmHg。加热炉、塔、塔盘加热炉简介工艺加热炉一般由辐射室、对流室、燃烧工艺加热炉一般由辐射室、对流室、燃烧器、余热回收系统以及通风系统组成。器、余热回收系统以及通风系统组成。辐射室也称为炉膛，包括燃烧器和风道，辐射室也称为炉膛，包括燃烧器和风道，炉管和炉管支撑，耐火衬里等，传热方式炉管和炉管支撑，耐火衬里等，传热方式主要是热辐射，全炉热负荷的主要是热辐射，全炉热负荷的70%80%是是由辐射室担负的，是全炉最重要的局部。由辐射室担负的，是全炉最重要的局部。加热炉简介对流室包
21、括遮蔽管，对流管，耐火衬里，对流室包括遮蔽管，对流管，耐火衬里，管线支撑和挂钩，主要传热方式是对流，管线支撑和挂钩，主要传热方式是对流，对流室一般担负全炉热负荷的对流室一般担负全炉热负荷的20%30%，对流室吸热量的比例越大，全炉的热效率对流室吸热量的比例越大，全炉的热效率越高，为了尽量提高传热效果，对流室多越高，为了尽量提高传热效果，对流室多采用钉头管和翘片管。采用钉头管和翘片管。燃烧器是产生热量部件，是炉子的重要组燃烧器是产生热量部件，是炉子的重要组成局部。要保证火焰不冲刷炉管并实现低成局部。要保证火焰不冲刷炉管并实现低氧完全燃烧。氧完全燃烧。加热炉简介余热回收系统是从离开对流室的烟气中进
22、余热回收系统是从离开对流室的烟气中进一步回收余热的局部。回收方法分为两类，一步回收余热的局部。回收方法分为两类，一类采用空气预热方式回收热量；另一类一类采用空气预热方式回收热量；另一类是采用余热锅炉回收热量。是采用余热锅炉回收热量。通风系统的任务是将燃烧用空气导入燃烧通风系统的任务是将燃烧用空气导入燃烧器，并将废烟气引出炉子，它分为自然通器，并将废烟气引出炉子，它分为自然通风方式和强制通风方式两种。风方式和强制通风方式两种。立式加热炉立式加热炉重点内容小结1.什么是蒸馏？2.蒸馏的形式包括哪三种？3常减压蒸馏的产品包括哪些？4.常压蒸馏、减压蒸馏的特点分别是什么？5.减压蒸馏的核心设备是减压精馏塔和它的抽真空系统6.会画常减压装置工艺流程简图7.设置初馏塔的作用？ 8.气提塔和气提段的作用？中段循环回流的作用？
