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1、6-3 原油稳定设备原油稳定设备原油稳定设备的种类：原油稳定设备的种类：原油稳定设备主要有闪蒸稳定塔、原油稳定设备主要有闪蒸稳定塔、分馏稳定塔等。分馏稳定塔等。其结构主要有板式塔和填料塔两大类。其结构主要有板式塔和填料塔两大类。板式塔是分级接触型气液传质设备，在塔内装有一定数量的塔板式塔是分级接触型气液传质设备，在塔内装有一定数量的塔盘，气体以鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层，通过两相密盘，气体以鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层，通过两相密切接触进行传质。根据塔盘结构不同，又分为浮阀塔、筛板塔、切接触进行传质。根据塔盘结构不同，又分为浮阀塔、筛板塔、泡罩塔等。泡罩塔等。填料塔是以填料作为气液接
2、触的元件，在塔内装有一定的填料填料塔是以填料作为气液接触的元件，在塔内装有一定的填料层，液体沿填料表面呈膜状向下流动，气体自下而上流动，气层，液体沿填料表面呈膜状向下流动，气体自下而上流动，气液两相在填料层中逆流接触传质。液两相在填料层中逆流接触传质。本节主要介绍本节主要介绍：闪蒸稳定设备（负压稳定塔、闪蒸罐）：闪蒸稳定设备（负压稳定塔、闪蒸罐）分馏稳定设备（分馏塔）分馏稳定设备（分馏塔）123一、闪蒸稳定设备一、闪蒸稳定设备 1负压稳定塔负压稳定塔负压闪蒸稳定效果的好坏，取决于负压闪蒸稳定效果的好坏，取决于蒸发面积和蒸发面积和闪蒸时间闪蒸时间。（1）负压稳定塔结构特点）负压稳定塔结构特点：内
3、压降小、结构简单、蒸发面积大、闪蒸时间内压降小、结构简单、蒸发面积大、闪蒸时间长。长。目前，在油田原油稳定工艺中，常用的负目前，在油田原油稳定工艺中，常用的负压稳定塔大多是在塔内设置数层筛板的压稳定塔大多是在塔内设置数层筛板的筛筛板塔板塔;4进料方式：进料方式：进料喷淋装置与第一块塔板之间一般有较大的距进料喷淋装置与第一块塔板之间一般有较大的距离，其喷淋高度大都在离，其喷淋高度大都在2m左右。左右。目的：为了提高分散度，更利于脱气目的：为了提高分散度，更利于脱气。5（2）负压稳定塔工作原理）负压稳定塔工作原理由喷淋装置均匀喷出来的来料，经过多层由喷淋装置均匀喷出来的来料，经过多层筛孔式塔板，其
4、闪蒸面积逐渐扩大，加之筛孔式塔板，其闪蒸面积逐渐扩大，加之在一定的负压条件下，原油中的轻组分不在一定的负压条件下，原油中的轻组分不断从液相中分离出来。分离出来的气体通断从液相中分离出来。分离出来的气体通过塔板的筛孔上升，与筛板上滞留的液体过塔板的筛孔上升，与筛板上滞留的液体形成良好的形成良好的气液传质气液传质。达到油气分离的目。达到油气分离的目的。的。6（3）负压稳定塔工作中需要注意的问题）负压稳定塔工作中需要注意的问题闪蒸面积闪蒸面积：在负压闪蒸情况下，为获得较大的在负压闪蒸情况下，为获得较大的闪蒸面积，要求筛板塔的筛孔直径足够大，通常闪蒸面积，要求筛板塔的筛孔直径足够大，通常要求达到原油能
5、从筛孔中往下淋降的程度。要求达到原油能从筛孔中往下淋降的程度。塔板结构布置塔板结构布置： 对负压稳定塔来说，塔板数和对负压稳定塔来说，塔板数和塔板的布置形式应满足闪蒸面积的需要。由于负塔板的布置形式应满足闪蒸面积的需要。由于负压闪蒸过程中，气相负荷很小，闪蒸过程又是一压闪蒸过程中，气相负荷很小，闪蒸过程又是一次平衡汽化，因此，在塔板配置上不需要采取强次平衡汽化，因此，在塔板配置上不需要采取强化传质措施。而应该尽可能增大闪蒸面积。包括化传质措施。而应该尽可能增大闪蒸面积。包括塔板本身的面积、筛孔淋降的油柱面积塔板本身的面积、筛孔淋降的油柱面积 、溢油流、溢油流的油膜面积等。一般负压稳定塔的塔板块
6、数为的油膜面积等。一般负压稳定塔的塔板块数为46块块。塔板的布置形式：悬挂式、折流式。塔板的布置形式：悬挂式、折流式。7负压稳定塔塔板布置形式8 悬挂式筛板和折流式塔板的区别：悬挂式筛板和折流式塔板的区别：在悬挂式筛板中，为了减小闪蒸汽上升的在悬挂式筛板中，为了减小闪蒸汽上升的阻力，除了在塔板中心开孔外，还在塔板阻力，除了在塔板中心开孔外，还在塔板边缘开有升气孔，为了增加原油的淋降面边缘开有升气孔，为了增加原油的淋降面积，在塔板和塔内壁间留有积，在塔板和塔内壁间留有100mm左右的左右的环形空隙，这也是闪蒸汽上升的另一通道。环形空隙，这也是闪蒸汽上升的另一通道。折流式塔板一般采用带降液管的筛板
7、或平折流式塔板一般采用带降液管的筛板或平板。在这种形式中，为了尽量将液体分开，板。在这种形式中，为了尽量将液体分开，以增加闪蒸面积，在保证塔板安装水平度以增加闪蒸面积，在保证塔板安装水平度的前提下，塔板的溢流堰应尽可能的低。的前提下，塔板的溢流堰应尽可能的低。 9 负压稳定塔塔底高度的规定：负压稳定塔塔底高度的规定：为了保证塔底稳定原油能够顺利出塔，负为了保证塔底稳定原油能够顺利出塔，负压稳定塔的塔底因该有足够的高度。压稳定塔的塔底因该有足够的高度。对于依靠塔内液位高差自流进油罐的稳定对于依靠塔内液位高差自流进油罐的稳定塔，其塔底高度一般在塔，其塔底高度一般在13m以上，对于塔以上，对于塔底有
8、输油泵抽吸的底有输油泵抽吸的 。其塔底高度应满足泵。其塔底高度应满足泵的吸入要求，一般为几米。另外，一定的的吸入要求，一般为几米。另外，一定的塔底高度，也是稳定原油有更多的停留缓塔底高度，也是稳定原油有更多的停留缓冲时间，对提高稳定效果是有利的。冲时间，对提高稳定效果是有利的。102闪蒸罐闪蒸罐（1）闪蒸罐结构）闪蒸罐结构油田常用稳定闪蒸罐的结构，在中间装置一至两层筛板，油田常用稳定闪蒸罐的结构，在中间装置一至两层筛板，并装有立式分离头的卧式分离器并装有立式分离头的卧式分离器。11（2）闪蒸罐工作原理）闪蒸罐工作原理工作时，来料从立式分离头进入，经分离工作时，来料从立式分离头进入，经分离伞形成
9、油膜柱淋降至卧式罐中的筛板上，伞形成油膜柱淋降至卧式罐中的筛板上，闪蒸面积大幅度增加，原油中的轻组分不闪蒸面积大幅度增加，原油中的轻组分不断逸出。逸出的气体通过筛板上的筛孔和断逸出。逸出的气体通过筛板上的筛孔和分离伞的上升过程中，不断与液体接触，分离伞的上升过程中，不断与液体接触，形成良好的形成良好的气液传质气液传质，达到油气分离的目，达到油气分离的目的。的。12（3）闪蒸罐适用场合）闪蒸罐适用场合由于卧式容器的筛板面积很大，且筛孔也由于卧式容器的筛板面积很大，且筛孔也形成淋降，加大了闪蒸面积，有利于气泡形成淋降，加大了闪蒸面积，有利于气泡分离。同时，面积很大的筛板降低了原油分离。同时，面积很
10、大的筛板降低了原油在分离过程中的流速，对消泡也十分有利。在分离过程中的流速，对消泡也十分有利。因而，这种闪蒸罐尤其适用于因而，这种闪蒸罐尤其适用于黏度较大的黏度较大的原油原油的稳定处理。的稳定处理。13二、分馏稳定设备二、分馏稳定设备分馏稳定的主要稳定设备是分馏塔（精馏塔分馏稳定的主要稳定设备是分馏塔（精馏塔/提馏塔）。提馏塔）。1.分馏塔结构分馏塔结构1415162.分馏塔的工作原理分馏塔的工作原理稳定塔上部为精馏段，下部为提馏段，原油中部稳定塔上部为精馏段，下部为提馏段，原油中部进料进料精馏：气体往上走降温精馏：气体往上走降温 液体（剩下气，液流下）液体（剩下气，液流下）提馏：液体往下走升
11、温提馏：液体往下走升温 气体（气体上升）气体（气体上升）精馏段：精馏段：工作时，进塔原料，首先在进料段部分气化，工作时，进塔原料，首先在进料段部分气化，产生的气体向塔的顶部运动；与此同时，塔顶冷凝的液产生的气体向塔的顶部运动；与此同时，塔顶冷凝的液体自塔顶向下运动。逆向运动的气液相物料，在塔内的体自塔顶向下运动。逆向运动的气液相物料，在塔内的塔板或填料上密切接触。从塔顶回流下的液相是经过冷塔板或填料上密切接触。从塔顶回流下的液相是经过冷却后的轻组分含量很高的物料，在自下而上的流动过程却后的轻组分含量很高的物料，在自下而上的流动过程中，随着温度的不断升高，低沸点组分的浓度不断下降；中，随着温度的
12、不断升高，低沸点组分的浓度不断下降；向塔顶运动的气体，在与逆向运动的液体不断接触的过向塔顶运动的气体，在与逆向运动的液体不断接触的过程中，液滴不断凝聚，轻组分的浓度不断升高。气体到程中，液滴不断凝聚，轻组分的浓度不断升高。气体到达塔顶时，轻组分的浓度达到稳定深度的要求。这一过达塔顶时，轻组分的浓度达到稳定深度的要求。这一过程，称为精馏；稳定塔的这一工作段，程，称为精馏；稳定塔的这一工作段，称为精馏段称为精馏段。17提馏段：提馏段：在进料段汽化后的液相部分从精馏段底在进料段汽化后的液相部分从精馏段底部流下来的液体，一起自上而下向塔底运动，流部流下来的液体，一起自上而下向塔底运动，流至塔底的液体进
13、重沸器加热，加热生成的气体返至塔底的液体进重沸器加热，加热生成的气体返回塔底，形成与液体反向的气相运动。逆向运动回塔底，形成与液体反向的气相运动。逆向运动的气液两相，在塔内的塔板或者填料上密切接触，的气液两相，在塔内的塔板或者填料上密切接触，使液相中的低费点组分被提出。这一过程称为提使液相中的低费点组分被提出。这一过程称为提馏。稳定塔的这一工作段，成为提馏段。馏。稳定塔的这一工作段，成为提馏段。183.完成分馏过程必须具备的三个基本条件完成分馏过程必须具备的三个基本条件塔板上必须同时有液流和气流存在，塔板上必须同时有液流和气流存在，且气液两相之间的组分有浓度差。且气液两相之间的组分有浓度差。气
14、流有较高的温度，液流有较低的气流有较高的温度，液流有较低的温度温度气流和液流在塔板上能密切接触。气流和液流在塔板上能密切接触。总结：分馏塔要有良好的气液传质结构总结：分馏塔要有良好的气液传质结构浮阀塔浮阀塔19三、对于原油稳定设备（塔器）的结构要求三、对于原油稳定设备（塔器）的结构要求气液两相在塔内能充分接触，有利于传气液两相在塔内能充分接触，有利于传质、传热、塔板效率高；质、传热、塔板效率高；处理量大，操作范围大；处理量大，操作范围大；塔板压力降小，不易堵塞；塔板压力降小，不易堵塞；结构简单，节省材料，便于施工，造价结构简单，节省材料，便于施工，造价和维护费用低；和维护费用低；使用方便，易于操作、调节和检修。使用方便，易于操作、调节和检修。20本节思考题闪蒸稳定设备（负压稳定塔、闪蒸罐）、分馏稳闪蒸稳定设备（负压稳定塔、闪蒸罐）、分馏稳定设备（分馏塔）结构特点、工作原理。定设备（分馏塔）结构特点、工作原理。21
