① 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。
② 原油蒸餾過程
蒸餾是原油加工的第一道工序,通過蒸餾可將原油分成汽油、煤油、柴油、潤滑油等各種餾分和二次加工的原料。原油蒸餾裝置在煉化企業中占據重要的地位,被稱為煉化企業的「龍頭」。蒸餾在石油煉制中起著非常重要的作用,通常是衡量一個煉廠生產能力的重要指標。
原油蒸餾通常包括常壓蒸餾和減壓蒸餾兩部分。所說的常壓蒸餾,就是原油在常壓或稍高於常壓的條件下進行的蒸餾,所用的蒸餾設備叫做原油常壓精餾塔,簡稱常壓塔。通過常壓蒸餾可以切割出沸點小於350℃左右的餾分,如汽油、煤油、柴油等餾分,這些餾分一般占原油總量的20%~30%。而更高沸點的餾分,如裂化原料和潤滑油餾分,在常壓下450℃會發生嚴重的熱裂解反應,生成較多的烯烴,使餾出油變質,還會發生縮合反應生成焦炭,影響正常生產,因此為了蒸出更多的餾分,則需要採用減壓蒸餾。所謂的減壓蒸餾,一般是在壓力低於100千帕的減壓狀態下進行的蒸餾,所用的蒸餾設備叫做減壓塔,通常可切割出沸點小於500℃的餾分油。減壓蒸餾和常壓蒸餾的原理相同,但減壓塔塔頂採用了抽真空設備,如蒸汽噴射器(也稱蒸汽噴射泵)或機械真空泵,可將壓力降到幾千帕。為了獲得更多的餾分油,煉廠通常將原油的常壓蒸餾和減壓蒸餾連接在一起,這樣便構成了我們常說的常減壓蒸餾。
由於原油中所含的水分、鹽類和泥沙等雜質,會對加熱設備和蒸餾設備產生不利影響,因此在蒸餾前還需對原油進行脫鹽脫水處理。如果加工的原油中含有較多的輕質油品,如輕汽油餾分,煉廠通常會在常壓蒸餾前設初餾塔或閃蒸塔,這樣做既可以節約能耗,也可以減少常壓塔的操作波動。
通常,根據蒸餾過程中所用塔數的不同,可將蒸餾流程分為三塔流程和雙塔流程。三塔就是初餾塔、常壓塔和減壓塔;雙塔是常壓塔和減壓塔。大型煉油廠的原油蒸餾裝置大多採用三塔流程。
根據產品用途和煉油廠類型的不同,可將原油蒸餾工藝流程大致分為燃料型、燃料-潤滑油型和化工型三種類型,但我國原油蒸餾工藝流程一般採用前兩種。
③ 常減壓蒸餾的原理,工藝流程
常壓蒸餾和減壓蒸餾習慣上合稱常減壓蒸餾。
常壓蒸餾原理:溶液受熱氣化,氣化的溶劑經冷卻又凝為液體而回收,回收的液體是較純凈的溶劑,從而使提取液濃縮。
減壓蒸餾原理:藉助於真空泵降低系統內壓力,就可以降低液體的沸點,有些有機物就可以在較其正常沸點低得多的溫度下進行蒸餾。
常壓蒸餾工藝流程:原油經加熱爐加熱到360~370℃,進入常壓蒸餾塔(塔板數36~48),塔頂操作壓力為0.05MPa(表壓)左右,塔頂得到石腦油餾分, 與初餾塔頂的輕汽油一起可作為催化重整原料,或作為石油化工原料,或作為汽油調合組分。常壓塔側線出料進入汽提塔,用水蒸氣或再沸器加熱,蒸發出輕組分,以控制輕組分含量(用產品閃點表示)。通常常一線為煤油餾分,常二線和常三線為柴油餾分,常四線為過汽化油,塔底為常壓重油(>350℃)。
減壓蒸餾常用於實驗,流程:
磨口儀器的所有介面部分都必須用真空油脂潤塗好,檢查儀器不漏氣後,加入待蒸的液體,量不要超過蒸餾瓶的一半,關好安全瓶上的活塞,開動油泵,調節毛細管導入的空氣量,以能冒出一連串小氣泡為宜。當壓力穩定後,開始加熱。液體沸騰後,應注意控制溫度,並觀察沸點變化情況。待沸點穩定時,轉動多尾接液管接受餾分,蒸餾速度以0.5~1滴/S為宜.蒸餾完畢,除去熱源,慢慢旋開夾在毛細管上的橡皮管的螺旋夾,待蒸餾瓶稍冷後再慢慢開啟安全瓶上的活塞,平衡內外壓力,(若開得太快,水銀柱很快上升,有沖破測壓計的可能),然後才關閉抽氣泵。
④ 原油蒸餾是什麼
一、原油蒸餾原理
原油煉制的基本途徑是將原油分割為幾個不同沸點范圍的餾分,然後按照石油產品的使用要求,分離除去這些餾分中的有害組分,或是經過化學反應轉化成所需要的組分,從而獲得合格的石油產品。原油的分割和石油餾分在加工過程中的分離常常採用蒸餾的手段。原油常減壓蒸餾是原油加工中的第一道工序,常減壓蒸餾裝置是煉油廠的龍頭裝置。
(一)精餾
蒸餾是按原油中所含組分的沸點(揮發度)不同,加熱原油使其汽化冷凝,將其分割為幾個不同的沸點范圍(即餾分)的方法。由於原油成分十分復雜,沸點相近,採用一次汽化和一次冷凝的蒸餾方法,分離效果差,因此在煉油廠採用多次汽化、多次冷凝的復雜的蒸餾過程,稱為精餾。精餾按操作方式分為連續和間歇式兩種。
圖8-2原油常壓塔
原油減壓塔常採用減壓和塔底通入水蒸氣汽提「雙管齊下」的方法,蒸餾重質油品效果較好。採用塔底水蒸氣汽提可減少塔底排出的減壓渣油中輕餾分的含量。
二、原油蒸餾流程
一個完整的原油蒸餾過程,除了精餾塔外,還配置了加熱爐、換熱器、冷凝器、冷卻器、機泵等設備。這些設備按一定的關系用工藝管線連接起來,同時還配有自動檢測和控制儀表,組成了一個有機的整體,這就形成了原油蒸餾裝置的工藝流程。
圖8-3是典型的原油常減壓蒸餾原理流程圖,主要由加熱爐(常壓爐、減壓爐)、常壓塔和減壓塔三部分組成。其工藝過程為:
(1)原油換熱。原油經原油泵加壓後,在換熱器內換熱至130℃進入脫鹽罐,在破乳劑、注水、電場的作用下脫去攜帶的水分和部分鹽類;經脫鹽、脫水的原油繼續與各種餾分在換熱器內換熱,原油被加熱到230℃進入初餾塔。在初餾塔塔頂蒸出一部分初頂汽油餾分,初餾塔塔底油經初底泵抽出後繼續換熱至270~300℃進入常壓爐,加熱至約360℃進入常壓塔。
(2)常壓蒸餾。原油經加熱送入常壓塔後,在塔頂分出汽油餾分或重整原料油,經換熱、冷凝,冷卻到30~40℃,一部分作塔頂迴流,一部分作汽油產品流出裝置。常壓塔設有三個側線,分別進入三個汽提段構成一個汽提塔,汽提出煤油、輕柴油和重柴油等餾分。
(3)減壓蒸餾。用常底泵將常壓塔底抽出常壓重油(約358℃)通到減壓加熱爐加熱到約390℃,進入減壓塔,真空泵抽至塔內壓力為3.0kPa左右或更低。減壓塔頂不出產品,塔頂管線是供抽真空設備抽出不凝氣之用。從減壓塔側抽出的幾個側線原料(減壓一線、減壓二線、減壓三線等)和減壓塔底抽出沸點很高(>550℃)的減壓渣油,可進行二次加工。
圖8-3典型的原油常減壓蒸餾原理流程圖
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⑥ 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。
⑦ 常減壓蒸餾的介紹
常壓蒸餾和減壓蒸餾習慣上合稱常減壓蒸餾,常減壓蒸餾基本屬物理過程。原料油在蒸餾塔版里按蒸發權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。包括三個工序:原油的脫鹽、脫水 ;常壓蒸餾;減壓蒸餾。