1. 常減壓蒸餾原理
常減壓蒸餾原理是通過精餾過程,在常壓和減壓的條件下,根據各組分相對揮發度的不同,在塔盤上汽液兩相進行逆向接觸、傳質傳熱,經過多次汽化和多次冷凝,將原油中的汽、煤、柴餾分切割出來,生產合格的汽油、煤油、柴油及蠟油及渣油等。
原油分餾塔的原理與一般精餾塔相同,但由於石油及其產品的組成比較復雜,其產品只是符合一定要求沸程的餾分,因此它又有不同的特點。
一般精餾塔要求有較高的分離精度,在塔頂和塔底出很純的產品,一般只能得到兩個產品。原油通過常壓蒸餾要切割成汽油、煤油、輕柴油、重柴油和重油等四五種產品。
按照一般的多元精餾方法,需要有N-1個精餾塔才能把原料分割成N個產品。當要分成五種產品時就需要四個精餾塔串聯或採用其它方式排列。
但是在石油精餾中,各種產品本身也還是一種復雜混合物,它們之間的分離精確度並不要求很高,兩種產品之間需要的塔板數並不高,因此,可以把這幾個塔結合成一個塔。
(1)減壓蒸餾原理和流程擴展閱讀
原油減壓蒸餾油品在加熱條件下容易受熱分解而使油品顏色變深、膠質增加。在常壓蒸餾時,為保證產品質量,爐出口溫度一般不高於370 ℃,通過常壓蒸餾可以把原油中350 ℃以前的汽油、煤油、輕柴油等產品分餾出來。
350 ℃~500 ℃的餾分在常壓下則難以蒸出,而這部分餾分油是生產潤滑油和催化裂化原料油的主要原料。根據油品沸點隨系統壓力降低而降低的原理,可以採用降低蒸餾塔壓力(2.67~8.0KPa)的方法進行蒸餾。
減壓蒸餾塔與常壓蒸餾塔相同,關鍵是採用了抽真空設施,使塔內壓力降到幾十毫米、甚至小於10mmHg。減壓蒸餾根據任務不同,分為兩種類型:燃料型減壓塔和潤滑油型減壓塔。
1、燃料型減壓塔主要是生產二次加工原料,對分餾精度要求不高,在控制產品質量的前提下希望盡可能提高拔出率。
2、潤滑油型減壓塔以生產潤滑油為主,要求得到顏色淺、殘炭值低、鎦程較窄、安定性好的減壓餾分油,不僅應有較高的拔出率,還應具有較高的分餾精度。與常壓蒸餾塔相比,減壓蒸餾塔具有高真空、低壓降、塔徑大、板數少的特點 。
2. 常減壓工藝流程
常減壓裝置是常壓蒸餾和減壓蒸餾兩個裝置的總稱,因為兩個裝置通常在一起,故稱為常減壓裝置。主要包括三個工序:原油的脫鹽、脫水;常壓蒸餾;減壓蒸餾。以下是我為大家整理的關於常減壓工藝流程,給大家作為參考,歡迎閱讀!
電脫鹽基本原理:
為了脫掉原油中的鹽份,要注入一定數量的新鮮水,使原油中的鹽充分溶解於水中,形成石油與水的乳化液。
在強弱電場與破乳劑的作用下,破壞了乳化液的保護膜,使水滴由小變大,不斷聚合形成較大的水滴,藉助於重力與電場的作用沉降下來與油分離,因為鹽溶於水,所以脫水的過程也就是脫鹽的過程。
常壓蒸餾和減壓蒸餾都屬物理過程,經脫鹽、脫水的混合原料油加熱後在蒸餾塔里,根據其沸點的不同,從塔頂到塔底分成沸點不同的油品,即為餾分,這些餾分油有的經調和、加添加劑後以產品形式出廠,絕大多是作為二次加工裝置的原料,因此,常減壓蒸餾又稱為原油的一次加工。
1、電脫鹽罐 其主要部件為原油分配器與電級板。
原油分配器的作用是使從底部進入的原油通過分配器後能夠均勻地垂直向上流動,目前一般採用低速槽型分配器。
電極板一般有水平和垂直兩種形式。交流電脫鹽罐常採用水平電極板,交直流脫鹽罐則採用垂直電極板。水平電極板往往為兩至三層。
2、防爆高阻抗變壓器 變壓器是電脫鹽設備的關鍵設備。
3、混合設施。 油、水、破乳劑進脫鹽罐前應充分混合,使水和破乳劑在原油中盡量分散到合適的濃度。一般來說,分散細,脫鹽率高;但分散過細時可形成穩定乳化液反而使脫鹽率下降。脫鹽設備多用靜態混合器與可調差壓的混合閥串聯來達到上述目的。
工藝流程:煉油廠多採用二級脫鹽工藝,圖:1-1 所在地址
常壓蒸餾原理:
精餾又稱分餾,它是在精餾塔內同時進行的液體多次部分汽化和汽體多次部分冷凝的過程。
原油之所以能夠利用分餾的方法進行分離,其根本原因在於原油內部的各組分的沸點不同。
在原油加工過程中,把原油加熱到360~370℃左右進入常壓分餾塔,在汽化段進行部分汽化,其中汽油、煤油、輕柴油、重柴油這些較低沸點的餾分優先汽化成為氣體,而蠟油、渣油仍為液體。
減壓蒸餾原理:
液體沸騰必要條件是蒸汽壓必須等於外界壓力。
降低外界壓力就等效於降低液體的沸點。壓力愈小,沸點降的愈低。如果蒸餾過程的壓力低於大氣壓以下進行,這種過程稱為減壓蒸餾。
常減壓裝置的主要設備為: 塔 和 爐。
塔是整個裝置的工藝過程的核心,原油在分餾塔中通過傳質傳熱實現分餾作用,最終將原油分離成不同組分的產品。最常見的常減壓裝置流程為三段氣化流程或稱為“兩爐三塔流程”,常減壓中的塔包括:初餾塔或閃蒸塔、常壓塔、減壓塔。
a、蒸餾塔的結構:
塔體:塔體是由直圓柱型桶體,高度在35~40米左右,材質一般為A3R或16MnR,對於處理高含硫原油的裝置,塔內壁還有不銹鋼襯里。
塔體封頭:一般為橢圓形或半圓形。
塔底支座:塔底支座要求有一定高度,以保證塔底泵有足夠的灌注壓頭。
塔板或填料:是塔內介質接觸的載體,傳質過程的三大要素之一。
開口及管嘴:是將塔體和其它部件連接起來的部件,一般由不同口徑的無縫鋼管加上法蘭和塔體焊接而成。
人孔:是進入塔內安裝檢修和檢查塔內設備狀況之用,一般為直徑450~500的圓型或橢圓型孔。
進料口:由於進料氣速高,流體的沖刷很大,為減小塔體內所受損傷。同時為使氣、液分布和緩沖的作用。進料處一般有較大的空間,以利於氣液充分分離。
液體分布器:使迴流液體在填料上方均勻分布,常減壓裝置應用較多的是管孔式液體分布器和噴淋型液體分布器。
氣體分布器:氣體分布器一般應用在汽提蒸汽入塔處,目的是使蒸汽均勻分布。
破沫網:在減壓塔進料上方,一般都裝有破沫網,破沫網由絲網或其它材料組成,當帶液滴的氣體經過破沫網時,液滴與破沫網相撞,附著在破沫網上的液滴不斷積聚,達到一定體積時下落
集油箱:主要作用是收集液體供抽出或再分配。集油箱將填料分成若干個氣相連續液相分開的簡單塔,它靠外部打入液體建立塔的迴流。
塔底防漏器:為防止塔底液體流出時,產生旋渦將油氣捲入,使泵抽空。塔底裝有防漏器。它還可以阻擋塔內雜質,防止其阻塞管線和進入泵體內。
外部保溫層:一般用集溫溫磚砌成,並用螺絲固定,外包薄鐵皮或鋁皮,保溫層起隔熱和保溫作用。
b、加熱爐:一般為管式加熱爐,其作用為:是利用燃料在爐膛內燃燒時產生的高溫火焰與煙氣作為熱源,加熱爐中高速流動的物料,使其達到後續工藝過程所要求的溫度。
管式加熱爐一般由輻射室、對流室、余熱回收系統、燃燒及通風系統五部分組成。
通常包括鋼結構、爐管、爐牆、燃燒器、孔類配件等。
輻射室:輻射室是加熱爐進行熱交換的主要場所,其熱負荷佔全爐的70~80%。
輻射室內的爐管,通過火焰或高溫煙氣進行傳熱,以輻射為主,故又稱輻射管。它直接受火焰輻射沖刷,溫度高,所以其材料要具有足夠的高溫強度和高溫化學穩定性。
對流室:對流室是輻射室排出的高溫煙氣進行對流傳熱來加熱物料。煙氣以較高的速度沖刷爐管管壁,進行有效的對流傳熱其熱負荷佔全爐的20~30%。對流室一般布置在輻射室之上,有的單獨放在地面。為了提高傳熱效果,多採用釘頭管和翅片管。
余熱回收系統:余熱回收系統用以回收加熱爐的排煙余熱。
以靠預熱燃燒空氣來回收,使回收的熱量再次返回到爐中
是採用另外的系統回收熱量。前者稱為空氣預熱方式,後者通用水回收稱為廢熱鍋爐方式。
燃燒及通風系統:通風系統的作用是把燃燒用空氣導入燃燒器,將廢煙氣引出爐子。
它分為自然通風和強制通風兩種方式。前者依靠煙囪本身的抽力,後者使用風機。
過去,絕大多數爐子都採用自然通風方式,煙囪安裝在爐頂。
3. 常減壓蒸餾原理流程圖
原料油在蒸餾塔里按蒸發能力分成沸點范圍不同的油品(稱為餾分),這些油有的經調合、加添加劑後以產品形式出廠,相當大的部分是後續加工裝置的原料,因此,常減壓蒸餾又被稱為原油的一次加工。以下是我為大家整理的關於常減壓蒸餾原理流程圖,給大家作為參考,歡迎閱讀!
1、 基本概念
1.1飽和蒸汽壓
任何物質(氣態、液態和固態)的分子都在不停的運動,都具有向周圍揮發逃逸的本領,液體表面的分子由於揮發,由液態變為氣態的現象,我們稱之為蒸發。揮發到周圍空間的氣相分子由於分子間的作用力以及分子與容器壁之間的作用,使一部分氣體分子又返回到液體中,這種現象稱之為冷凝。在某一溫度下,當液體的揮發量與它的蒸氣冷凝量在同一時間內相等時,那麼液體與它液面上的蒸氣就建立了一種動態平衡,這種動態平衡稱為氣液相平衡。當氣液相達到平衡時,液面上的蒸氣稱為飽和蒸汽,而由此蒸氣所產生的壓力稱為飽和蒸汽壓,簡稱為蒸汽壓。蒸氣壓的高低表明了液體中的分子離開液面氣化或蒸發的能力,蒸氣壓越高,就說明液體越容易氣化。
在煉油工藝中,根據油品的蒸氣壓數據,可以用來計算平衡狀態下烴類氣相和液相組成,也可以根據蒸氣壓進行烴類及其混合物在不同壓力下的沸點換算、計算烴類液化條件等。
1.2氣液相平衡
處於密閉容器中的液體,在一定溫度和壓力下,當從液面揮發到空間的分子數目與同一時間內從空間返回液體的分子數目相等時,就與液面上的蒸氣建立了一種動態平衡,稱為氣液平衡。氣液平衡是兩相傳質的極限狀態。氣液兩相不平衡到平衡的原理,是氣化和冷凝、吸收和解吸過程的基礎。例如,蒸餾的最基本過程,就是氣液兩相充分接觸,通過兩相組分濃度差和溫度差進行傳質傳熱,使系統趨近於動平衡,這樣,經過塔板多級接觸,就能達到混合物組分的最大限度分離。
2、蒸餾方式
在煉油廠生產過程中,有多種形式蒸餾操作,但基本類型歸納起來主要有三種,即閃蒸、簡單蒸餾和精餾
2.1閃蒸(平衡汽化)
加熱液體混合物,達到一定的溫度和壓力,在一個容器的空間內,使之氣化,氣
液兩相迅速分離,得到相應的氣相和液相產物,此過程稱為閃蒸。當氣液兩相有足夠的接觸時間,達到了汽液平衡狀態,則這種氣液方式稱為平衡汽化。
2.2簡單蒸餾(漸次汽化)
液體混合物在蒸餾釜中被加熱,在一定壓力下,當溫度達到混合物的泡點溫度時,液體即開始氣化,生成微量蒸氣,生成的蒸氣當即被引出並經冷凝冷卻後收集起來,同時液體繼續加熱,繼續生成蒸氣並被引出。這種蒸餾方式稱為簡單蒸餾或微分蒸餾,藉助於簡單蒸餾,可以使原料中的輕、重組分得到一定程度的分離。
2.3精餾
精餾是分離混合物的有效手段,精餾有連續式和間歇式兩種,石油加工裝置中都採用連續式精餾,而間歇式一般用於小型裝置和實驗室。
連續式精餾塔一般分為兩段:進料段以上是精餾段,進料段以下是提餾段。精餾塔內裝有提供氣液兩相接觸的塔板和填料。塔頂送入輕組分濃度很高的液體,稱為塔頂迴流。塔底有再沸器,加熱塔底流出的液體以產生一定量的氣相迴流,塔底的氣相迴流是輕組分含量很低而溫度較高的氣體。氣相和液相在每層塔板或填料上進行傳質和傳熱,每一次氣液相接觸即產生一次新的氣液相平衡,使氣相中的輕組分和液相中的重組分分別得到提濃,最後在塔頂得到較純的輕組分,在塔底得到較濃的重組分,藉助於精餾,可以得到純度很高的產品。
實現精餾的必要條件有
(1)建立濃度梯度,液體混合物中各組分的相對揮發度有明顯差異是實現精餾過程的必要條件。
(2)合理的溫度梯度,塔頂加入輕組分濃度很高的迴流液體、塔底用加熱或汽提的方法產生熱的蒸氣。
(3)精餾塔內必須要有塔板或填料,它是提供氣液充分接觸的場所。
4. 減壓蒸餾實驗步驟
減壓蒸餾的操作方法
減壓蒸餾開始時的操作順序是:
打開真空泵→調好真空度→接通冷凝水→開始加熱蒸餾。
具體如下:
(1)在圓底蒸餾燒瓶中,放置待蒸餾的液體(不超過蒸餾燒瓶容積的1/2)。按圖3所示安裝好減壓蒸餾裝置。
(2)旋緊毛細管上的螺旋夾,打開安全瓶上的雙通活塞,然後開啟真空泵抽氣。慢慢關閉雙通活塞,從測壓計上觀察系統所能達到的真空度。如果達不到所需要的真空度,可能是因為漏氣(假如不是真空泵本身效率的限製造成的),需檢查各部分塞子和橡皮管的連接是否嚴密等,必要時可用熔融的固體石蠟密封(密封只有在解除真空後才能進行)。如果超過所需的真空度,可小心地旋轉雙通活塞,放入少量空氣,以調節至所需的真空度。調節毛細管上的螺旋管,使液體中有連續平穩的小氣泡通過(如無氣泡,毛細管可能已經阻塞,需要及時更換)。
(3)開啟冷凝水,選用合適的加熱方式進行蒸餾。加熱時,圓底蒸餾燒瓶至少應有2/3浸入浴液中。蒸餾速度以每秒1-2滴為宜。在汪神整個蒸餾過程中,要注意蒸餾情況,不斷觀察溫度計和測壓計的讀數。在壓力穩定的情況下,純物質的沸程不應超過1℃ - 2℃。在前餾分蒸完後,需要更換接受瓶接受所需的餾分。此時應先移去熱源,取下熱浴,待稍冷後,慢慢地旋開雙通活塞,使系統與大氣相通,然後松開毛細管上的螺旋夾,切斷真空泵的電源,卸下接受瓶,換上另一潔凈的接受瓶,再重復前述操作。如果使用的是多頭接引差陵祥管,則只要轉動其位置即可收集不同沸程的餾分。
減壓蒸餾結束時的操作順序恰好相反,先移去熱源→關閉冷凝水→體系稍冷後慢慢打開毛細管上的螺旋夾→慢慢打開安全瓶上的雙通活塞放氣→等體系內外壓力平衡後再關閉虛搏真空泵。
5. 常減壓蒸餾的原理,工藝流程
減壓蒸餾的原理就是降低壓強使液體沸點降低,液體蒸發為氣體再收集起來液化為液體
6. 減壓蒸餾的原理是什麼
液體的沸點是指它的蒸氣壓等於外界大氣壓時的溫度。化合物的沸點總是隨外界壓力的不同而變化,某些沸點較高的(200℃以上)的化合物在常壓下蒸餾時,由於溫度的升高,未達到沸點時往往發生分解、氧化或聚合等現象。
此時,不能用常壓蒸餾,而應使用減壓蒸餾。通過減少體系內的壓力而降低液體的沸點,從而避免這些現象的發生。許多有機化合物的沸點在壓力降低到1.3-2.0kPa(10-15mmHg)時,可以比其常壓下沸點降低80℃-100℃。
因此,減壓蒸餾對於分離或提純沸點較高或性質不太穩定的液態有機化合物具有特別重要的意義。
工業規模應用
真空蒸餾在工業上有幾個優點,沸點相近的混合物可能需要多個平衡級來分離出關鍵的物質,而真空蒸餾可以減少平衡級的數目。煉油廠中使用的真空蒸餾塔直徑可達約14米,高度可達50米,每天可處理160 000桶原油。
在大多數系統中,壓力降低而相對揮發度升高。真空蒸餾增加了許多應用中關鍵產物的相對揮發度,相對揮發度越高,就越容易分離不同產物。這意味著真空蒸餾可以通過更少的步驟達到蒸餾塔相同的分離效果。
在高溫下,一些反應的反應產物會發生進一步反應,真空蒸餾在工業上還可以在低壓下降低分離物質所需的溫度。
以上內容參考網路-減壓蒸餾
7. 減壓蒸餾是什麼為什麼要用毛細管防暴沸
當系統內的壓力減小後,進行的蒸餾為減壓蒸餾。防止溶液過熱而產生暴沸現象回,使沸騰保持平穩。
利用答外界壓強對物質沸點的影響,因為外界壓強越大,物質的沸點就越高,外界壓強越小,物質的沸點就越低,通過這種方法來達到減壓分餾的目的。所以兩種沸點相近的液體,只能通過減壓分餾分離開來,但不能分離這兩種物質(沸點相近)。
(7)減壓蒸餾原理和流程擴展閱讀:
注意事項:
1、被蒸餾液體中若含有低沸點物質時,通常先進行普通蒸餾再進行水泵減壓蒸餾,而油泵減壓蒸餾應在水泵減壓蒸餾後進行。
2、在系統充分抽空後通冷凝水再加熱(一般用油浴)蒸餾,一旦減壓蒸餾開始就應密切注意蒸餾情況,調整體系內壓,記錄壓力和相應的沸點值,根據要求,收集不同餾分。
3、旋開螺旋夾和打開安全瓶均不能太快,否則水銀柱會很快上升,可能沖破測壓計。
4、必須待內外壓力平衡後才可關閉油泵,以免抽氣泵中的油倒吸入乾燥塔,最後按照與安裝相反的程序拆除儀器。
8. 減壓蒸溜的原理
減壓蒸溜的原理:
液體的沸騰溫度指的是液體的蒸氣壓與外壓相等時的溫度。外壓降低時,其沸騰溫度隨之降低。
在蒸餾操作中,一些有機物加熱到其正常沸點附近時,會由於溫度過高而發生氧化、分解或聚合等反應,使其無法在常壓下蒸餾。若將蒸餾裝置連接在一套減壓系統上,在蒸餾開始前先使整個系統壓力降低到只有常壓的十幾分之一至幾十分之一,那麼這類有機物就可以在較其正常沸點低得多的溫度下進行蒸餾。
有機物的沸騰溫度與壓力的關系可以近似地由圖表示。
想像此圖中有三條線:線A表示減壓下有機物的沸騰溫度(左邊),線B表示有機物的正常沸點(中間),線C表示系統的壓力(右邊)。
在已知一化合物的正常沸點和蒸餾系統的壓力時,連接線B上的相應點b(正常沸點)和線C上的相應點p(系統壓力)的直線與左邊的線A相交,交點a指出系統壓力下此有機物的沸騰溫度。
反過來,若希望在一安全溫度下蒸餾一有機物,根據此溫度及該有機物的正常沸點,也可以連一條直線交於右邊的線C上,交點指出此操作必須達到的系統壓力。
9. 減壓蒸餾是什麼原理
液體的沸點,是指它的飽和蒸氣壓等於外界壓力時的溫度,因此液體的沸點是隨外界壓力的變化而變化的,如果藉助於真空泵降低系統內壓力,就可以降低液體的沸點,這便是減壓蒸餾操作的理論依據。 減壓蒸餾是分離和提純有機化合物的常用方法之一,它特別適用於那些在常壓蒸餾時未達沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質
原理
液體的沸騰溫度指的是液體的蒸氣壓與外壓相等時的溫度。外壓降低時,其沸騰溫度隨之降低。
在蒸餾操作中,一些有機物加熱到其正常沸點附近時,會由於溫度過高而發生氧化、分解或聚合等反應,使其無法在常壓下蒸餾。若將蒸餾裝置連接在一套減壓系統上,在蒸餾開始前先使整個系統壓力降低到只有常壓的十幾分之一至幾十分之一,那麼這類有機物就可以在較其正常沸點低得多的溫度下進行蒸餾。
有機物的沸騰溫度與壓力的關系可以近似地由圖表示。 想像此圖中有三條線:線A表示減壓下有機物的沸騰溫度(左邊),線B表示有機物的正常沸點(中間),線C表示系統的壓力(右邊)。
在已知一化合物的正常沸點和蒸餾系統的壓力時,連接線B上的相應點b(正常沸點)和線C上的相應點p(系統壓力)的直線與左邊的線A相交,交點a指出系統壓力下此有機物的沸騰溫度。
反過來,若希望在一安全溫度下蒸餾一有機物,根據此溫度及該有機物的正常沸點,也可以連一條直線交於右邊的線C上,交點指出此操作必須達到的系統壓力。
10. 常減壓蒸餾的原理,工藝流程
4月28日
16:43
減壓蒸餾
是分離可提純有機化合物的常用方法之一.它特別適用於那些在常專壓蒸餾時未達沸點即已受熱分解屬,氧化或聚合的物質.
液體的沸點是指它的蒸氣壓等於外界壓力時的溫度,因此液體的沸點是隨外界壓力的變化而變化的,如果藉助於真空泵降低系統內壓力,就可以降低液體的沸點,這便是減壓蒸餾操作的理論依據.