⑴ 常减压蒸馏原理流程图
原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品(称为馏分),这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂,相当大的部分是后续加工装置的原料,因此,常减压蒸馏又被称为原油的一次加工。以下是我为大家整理的关于常减压蒸馏原理流程图,给大家作为参考,欢迎阅读!
1、 基本概念
1.1饱和蒸汽压
任何物质(气态、液态和固态)的分子都在不停的运动,都具有向周围挥发逃逸的本领,液体表面的分子由于挥发,由液态变为气态的现象,我们称之为蒸发。挥发到周围空间的气相分子由于分子间的作用力以及分子与容器壁之间的作用,使一部分气体分子又返回到液体中,这种现象称之为冷凝。在某一温度下,当液体的挥发量与它的蒸气冷凝量在同一时间内相等时,那么液体与它液面上的蒸气就建立了一种动态平衡,这种动态平衡称为气液相平衡。当气液相达到平衡时,液面上的蒸气称为饱和蒸汽,而由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压,简称为蒸汽压。蒸气压的高低表明了液体中的分子离开液面气化或蒸发的能力,蒸气压越高,就说明液体越容易气化。
在炼油工艺中,根据油品的蒸气压数据,可以用来计算平衡状态下烃类气相和液相组成,也可以根据蒸气压进行烃类及其混合物在不同压力下的沸点换算、计算烃类液化条件等。
1.2气液相平衡
处于密闭容器中的液体,在一定温度和压力下,当从液面挥发到空间的分子数目与同一时间内从空间返回液体的分子数目相等时,就与液面上的蒸气建立了一种动态平衡,称为气液平衡。气液平衡是两相传质的极限状态。气液两相不平衡到平衡的原理,是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础。例如,蒸馏的最基本过程,就是气液两相充分接触,通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热,使系统趋近于动平衡,这样,经过塔板多级接触,就能达到混合物组分的最大限度分离。
2、蒸馏方式
在炼油厂生产过程中,有多种形式蒸馏操作,但基本类型归纳起来主要有三种,即闪蒸、简单蒸馏和精馏
2.1闪蒸(平衡汽化)
加热液体混合物,达到一定的温度和压力,在一个容器的空间内,使之气化,气
液两相迅速分离,得到相应的气相和液相产物,此过程称为闪蒸。当气液两相有足够的接触时间,达到了汽液平衡状态,则这种气液方式称为平衡汽化。
2.2简单蒸馏(渐次汽化)
液体混合物在蒸馏釜中被加热,在一定压力下,当温度达到混合物的泡点温度时,液体即开始气化,生成微量蒸气,生成的蒸气当即被引出并经冷凝冷却后收集起来,同时液体继续加热,继续生成蒸气并被引出。这种蒸馏方式称为简单蒸馏或微分蒸馏,借助于简单蒸馏,可以使原料中的轻、重组分得到一定程度的分离。
2.3精馏
精馏是分离混合物的有效手段,精馏有连续式和间歇式两种,石油加工装置中都采用连续式精馏,而间歇式一般用于小型装置和实验室。
连续式精馏塔一般分为两段:进料段以上是精馏段,进料段以下是提馏段。精馏塔内装有提供气液两相接触的塔板和填料。塔顶送入轻组分浓度很高的液体,称为塔顶回流。塔底有再沸器,加热塔底流出的液体以产生一定量的气相回流,塔底的气相回流是轻组分含量很低而温度较高的气体。气相和液相在每层塔板或填料上进行传质和传热,每一次气液相接触即产生一次新的气液相平衡,使气相中的轻组分和液相中的重组分分别得到提浓,最后在塔顶得到较纯的轻组分,在塔底得到较浓的重组分,借助于精馏,可以得到纯度很高的产品。
实现精馏的必要条件有
(1)建立浓度梯度,液体混合物中各组分的相对挥发度有明显差异是实现精馏过程的必要条件。
(2)合理的温度梯度,塔顶加入轻组分浓度很高的回流液体、塔底用加热或汽提的方法产生热的蒸气。
(3)精馏塔内必须要有塔板或填料,它是提供气液充分接触的场所。
⑵ 原油蒸馏过程
蒸馏是原油加工的第一道工序,通过蒸馏可将原油分成汽油、煤油、柴油、润滑油等各种馏分和二次加工的原料。原油蒸馏装置在炼化企业中占据重要的地位,被称为炼化企业的“龙头”。蒸馏在石油炼制中起着非常重要的作用,通常是衡量一个炼厂生产能力的重要指标。
原油蒸馏通常包括常压蒸馏和减压蒸馏两部分。所说的常压蒸馏,就是原油在常压或稍高于常压的条件下进行的蒸馏,所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔,简称常压塔。通过常压蒸馏可以切割出沸点小于350℃左右的馏分,如汽油、煤油、柴油等馏分,这些馏分一般占原油总量的20%~30%。而更高沸点的馏分,如裂化原料和润滑油馏分,在常压下450℃会发生严重的热裂解反应,生成较多的烯烃,使馏出油变质,还会发生缩合反应生成焦炭,影响正常生产,因此为了蒸出更多的馏分,则需要采用减压蒸馏。所谓的减压蒸馏,一般是在压力低于100千帕的减压状态下进行的蒸馏,所用的蒸馏设备叫做减压塔,通常可切割出沸点小于500℃的馏分油。减压蒸馏和常压蒸馏的原理相同,但减压塔塔顶采用了抽真空设备,如蒸汽喷射器(也称蒸汽喷射泵)或机械真空泵,可将压力降到几千帕。为了获得更多的馏分油,炼厂通常将原油的常压蒸馏和减压蒸馏连接在一起,这样便构成了我们常说的常减压蒸馏。
由于原油中所含的水分、盐类和泥沙等杂质,会对加热设备和蒸馏设备产生不利影响,因此在蒸馏前还需对原油进行脱盐脱水处理。如果加工的原油中含有较多的轻质油品,如轻汽油馏分,炼厂通常会在常压蒸馏前设初馏塔或闪蒸塔,这样做既可以节约能耗,也可以减少常压塔的操作波动。
通常,根据蒸馏过程中所用塔数的不同,可将蒸馏流程分为三塔流程和双塔流程。三塔就是初馏塔、常压塔和减压塔;双塔是常压塔和减压塔。大型炼油厂的原油蒸馏装置大多采用三塔流程。
根据产品用途和炼油厂类型的不同,可将原油蒸馏工艺流程大致分为燃料型、燃料-润滑油型和化工型三种类型,但我国原油蒸馏工艺流程一般采用前两种。
⑶ 常减压蒸馏的原理,工艺流程
常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏。
常压蒸馏原理:溶液受热气化,气化的溶剂经冷却又凝为液体而回收,回收的液体是较纯净的溶剂,从而使提取液浓缩。
减压蒸馏原理:借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,有些有机物就可以在较其正常沸点低得多的温度下进行蒸馏。
常压蒸馏工艺流程:原油经加热炉加热到360~370℃,进入常压蒸馏塔(塔板数36~48),塔顶操作压力为0.05MPa(表压)左右,塔顶得到石脑油馏分, 与初馏塔顶的轻汽油一起可作为催化重整原料,或作为石油化工原料,或作为汽油调合组分。常压塔侧线出料进入汽提塔,用水蒸气或再沸器加热,蒸发出轻组分,以控制轻组分含量(用产品闪点表示)。通常常一线为煤油馏分,常二线和常三线为柴油馏分,常四线为过汽化油,塔底为常压重油(>350℃)。
减压蒸馏常用于实验,流程:
磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好,检查仪器不漏气后,加入待蒸的液体,量不要超过蒸馏瓶的一半,关好安全瓶上的活塞,开动油泵,调节毛细管导入的空气量,以能冒出一连串小气泡为宜。当压力稳定后,开始加热。液体沸腾后,应注意控制温度,并观察沸点变化情况。待沸点稳定时,转动多尾接液管接受馏分,蒸馏速度以0.5~1滴/S为宜.蒸馏完毕,除去热源,慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹,待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞,平衡内外压力,(若开得太快,水银柱很快上升,有冲破测压计的可能),然后才关闭抽气泵。
⑷ 急需几篇关于原油常减压蒸馏塔的文章·!
常减压蒸馏装置自动化解决方案一、工艺流程简介
常减压装置是炼油企业的基本装置,是原油加工的第一道工序,在炼油中起着非常重要的作用。它的工艺过程是采用加热和蒸馏的方法反复地通过冷凝与汽化将原油分割成不同沸点范围的油品或半成品,将原油分离的过程。主要分离产物有:重整原料、汽油组分、航空煤油、柴油、二次加工的原料(润滑油、催化裂化原料等) 及渣油(重整及焦化、沥青原料)。
在常压塔中,对原油进行精馏,使气液两相充分实现热交换和质量交换。在提供塔顶回流和塔底吹气的条件下,从塔顶分馏出沸点较低的产品汽油,从塔底分馏出沸点较高的重油,塔中间抽出得到侧线产品,即煤油、柴油、重柴、蜡油等。常压蒸馏后剩下的重油组分分子量较大,在高温下易分解。为了将常压重油重的各种高沸 点的润滑油组分分离出来,采用减压塔减压蒸馏。使加热后的常压重油在负压条件下进行分馏,从而使高沸点的组分在相应的温度下依次馏出,作为润滑油料。常减压装置的减压蒸馏常采用粗转油线、大塔径、高效规整填料(GEMPAK)等多种技术措施。实现减压操作低炉温、高真空、窄馏分、浅颜色,提高润滑油料的品质。
二、控制方案
常减压装置通常以常规单回路控制为主,辅以串级、均匀和切换等少量复杂控制。
1. 电脱盐部分 脱盐罐差压调节、注水流量定值控制和排水流量定值控制。
2. 初馏部分
★ 塔顶温度控制:通过调节塔顶回流油量来实现对塔顶温度的控制,并自动记录回流流量,以便观察回流变化情况。
★ 塔底液位控制:在初馏塔底采用差压式液面计,同时在室内指示和声光报警,以防止冲塔或塔底泵抽空。
★ 塔顶压力控制:为了保证分馏塔的分馏效果,一般在塔顶装有压力变送器,并在室内进行监视、记录。
★ 回流罐液位和界位控制:在回流罐上装有液面自动调节器来控制蒸顶油出装置流量以保证足够的回流量;同时通过界面调节器,以保持油水界面一定(调节阀安装在放水管上)。
★ 蒸侧塔控制:为了减轻常压炉的负荷,提高处理量,在初馏塔旁增设了蒸侧塔。蒸侧塔液面需 自动控制(调节阀安装在初馏塔馏出口上),并设有流量调节器控制进入常压塔的流量。
3. 常压部分
关键控制:
★ 加热炉进料流量控制:为了保持常压加热炉出口温度,在加热炉的四个分支进料线上,各装有流量调节器,来调节加热炉的流量。
★ 加热炉出口温度控制:通过调节燃料油和燃料气的量来保持常压加热炉出口温度的恒定(燃料气可在低压瓦斯燃料气、自产瓦斯燃料气、高压瓦斯燃料气之间切换使用)。
★ 常压塔顶出口温度控制:通过调节入塔回流量来保持常压塔顶出口处温度的恒定;如果常一线是生产航空煤油方案时,可以用常一线温度来控制入塔回流量,并对回流流量进行记录。
★ 回流罐液位和界位控制:为了保证常压塔顶回流油量,在回流罐上部装有液位调节器,调节常压塔顶汽油的出装置量。在其下面装有界面调节器,以保持一定的油水界面(调节阀安在放水管线上)。
★ 常压塔压力调节:一般装有压力变送器,并在室内记录,以供控制产品质量进行参考;也可以在回流罐中安装压力调节器,调节放出的气体量。
★ 常压塔底液位调节:为了保证常压塔底液位平稳而不造成冲塔、减压加热炉进料泵不抽空,故在塔
底装有差压式液位变送器,并有液位记录和声光报警,便于分析事故。为了节约能源,有些装置塔底设置有变频器,通过调节阀和变频器的切换来控制塔底液位。
★ 汽提塔液位和流量调节:为了控制侧线的产品质量,在常压塔各侧线汽提塔中装有液位自动调节器,以调节常压塔馏出口至侧线汽提塔的油量。各侧线成品出装置时有流量调节器,调节阀装在各馏分抽出泵的出口管线上。
4. 减压部分
关键控制:
★ 减压塔顶温度调节:为了保证减压塔顶温度一定,避免油气损失,在塔顶出管线上装有温度调节器,以调节塔顶回流油量。
★ 塔顶产品流量调节:为了提高轻油收率,塔顶轻质油出装置管线装有流量调节器。减一线也设有温度调节器,以控制回流油量。减一线出装置管线上,也装有流量调节器。
★ 侧线回流流量调节:为了取走减压塔的热量,并保证侧线产品质量,设有减二、三线回流。同时为了保证回流一定,在入塔后回流油管线上,装有流量调节器。
★ 减压塔底液位调节:为了保证塔底液位稳定,设有塔底液位调节器,以调节减压塔底渣油出装置的油量。为了节约能源,有些装置塔底设置有变频器,通过调节阀和变频器的切换来控制塔底液位。
★ 减压塔顶真空度记录:为了保证减压塔的分馏效果,塔顶设有真空压力发讯器,记录减压塔的真空度。
⑸ 原油蒸馏的工艺过程
包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏三部分。 应用电化学分离或加热沉降方法脱除原油所含水、盐和固体杂质的过程。主要目的是防止盐类(钠、钙、镁的氯化物)离解产生氯化氢而腐蚀设备和盐垢在管式炉炉管内沉积。
采用电化学分离时,在原油中要加入几到几十ppm破乳剂(离子型破乳剂或非离子型聚醚类破乳剂)和软化水,然后通过高压电场(电场强度1.2~1.5kV/cm),使含盐的水滴聚集沉降,从而除去原油中的盐、水和其他杂质。电化学脱盐常以两组设备串联使用(二级脱盐,图1)以提高脱盐效果。 也称真空蒸馏。原油中重馏分沸点约370~535℃,在常压下要蒸馏出这些馏分,需要加热到420℃以上,而在此温度下,重馏分会发生一定程度的裂化。因此,通常在常压蒸馏后再进行减压蒸馏。在约2~8kPa的绝对压力下,使在不发生明显裂化反应的温度下蒸馏出重组分。常压渣油经减压加热炉加热到约380~400℃送入减压蒸馏塔。减压蒸馏可分为润滑油型(图3)和燃料油型两类。前者各馏分的分离精确度要求较高,塔板数24~26;后者要求不高,塔板数15~17。
通常用水蒸气喷射泵(或者用机械抽真空泵)抽出不凝气,以产生真空条件。发展的干式全填料减压塔(见填充塔)采用金属高效填料代替塔板,可以使全塔压力降减少到 1.3~2.0kPa,从而可以提高蒸发率,并减少或取消塔底水蒸气用量。为了在同一炉出口温度下使常压渣油有最大的汽化率,减压蒸馏都将炉出口至塔的管线设计成大管径的形式(见彩图),以减少压降,进而降低炉出口压强。减压塔顶分出的馏分减(压、拔)顶油,一般作为柴油混入常压三线中,减压一线至四线作为裂化原料或润滑油原料,塔底为减压渣油,可作为生产残渣润滑油(见溶剂脱沥青)和石油沥青的原料,或作为石油焦化的原料,或用作燃料油。
⑹ 原油常压精馏塔的工艺特点
(1)常压塔是一个复合塔 原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等四、五种产 品馏分。按照一般的多元精馏办法,需要有n-1个精馏塔才能把原料分割成n个馏分。而原油常压精馏塔却是在 塔的侧部开若于侧线以得到如上所述的多个产品馏分,就像n个塔叠在一起一样,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,如汽油 、煤油、柴油等轻质馏分油和常压重油,这些产品仍然是复杂的混合物(其质量是靠一些质量标准来控制的。如 汽油馏程的干点不能高于205℃)。35℃~150℃是石脑油(naphtha)或重整原料,130℃~250℃是煤油馏分,250 ℃~300℃是柴油馏分,300℃~350℃是重柴油馏分,可作催化裂化原料。>350℃是常压重油。
(3)汽提段和汽提塔 对石油精馏塔,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,很难找到合适的再沸器热源,因此,通常向底部吹入少量过热水蒸汽,以降低塔内的油 汽分压,使混入塔底重油中的轻组分汽化,这种方法称为汽提。汽提所用的水蒸汽通常是400℃~450℃,约为3M PA的过热水蒸汽。
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,这样不仅影响本侧线产品的质量,而且降低了较轻馏分的收率。所以通常在常压塔的旁边设置若干个 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。
(4)常压塔常设置中段循环回流 在原油精馏塔中,除了采用塔顶回流时,通常还设置1~2个中段循环回流, 即从精馏塔上部的精馏段引出部分液相热油,经与其它冷流换热或冷却后再返回塔中,返回口比抽出口通常高2 ~3层塔板。
⑺ 拔顶气的工业加工方法
拔顶蒸馏又称拔头,通常是指石油工业中的常压蒸馏流程。经原油初馏或常压蒸馏分馏出的所有轻馏分则称为拔顶馏分
拔顶蒸馏又称拔头,指仅蒸出原油中的轻馏分,如汽油、煤油和柴油的蒸馏过程,如原油初馏或常压蒸馏过程。拔头后的重油,通常称作拔头残油或拔头原油,作为减压塔进料或催化裂化装置的原料,有时也直接作为锅炉燃料。
经原油初馏或常压蒸馏分馏出的所有轻馏分则称为拔顶馏分。
常压蒸馏工艺
三段汽化的原油常压蒸馏工艺包括原油初馏(预汽化)和常压蒸馏。原油在进入初馏塔前通常必须经过电脱盐系统进行严格的脱盐、脱水,脱后原油换热到220~240℃进入初馏塔,在初馏塔内经过分馏,塔顶出轻汽油馏分或重整原料。塔底为拔头原油经与冷流换热后温度达到280~320℃后进入常压炉加热至360~70℃,然后部分气化的油品进入常压分馏塔,在常压塔内经过精馏,塔顶分馏出汽油组分。侧线自上而下分别出煤油、轻柴油及蜡油等产品。常压塔是装置的主塔,主要产品从这里得到,因此其质量和收率在生产控制上都应给予足够的重视。除了用调节回流量及各侧线馏出量来控制塔的各处温度外,通常各侧线都设有汽提塔或采用重沸器的方法调节产品质量。常压部分拔出率的高低不仅关系到该塔产品质量与收率,而且也将影响减压分馏部分的负荷以及整个装置生产效率的提高。除塔顶冷回流外,常压塔通常还设有2~3个中段循环回流,其作用是取出塔内过剩的热量,减小塔顶冷却负荷,节约能源;使塔内的汽液相负荷均匀;在设计时可减小塔径,节约设备投资。为了降低塔内油气分压、提高常压塔拔出率,常压塔底通常吹入过热水蒸气汽提。塔底重油用泵抽出送至减压部分进行减压蒸馏。有的炼油厂为了给重油催化提供原料,直接将常压渣油全部或部分送至催化进行二次加工。
⑻ 原油常压蒸馏工艺设计的意义
可以减少渣油量,提高原油总拔出率。通过常压蒸馏对原油的处理,可以按所指定的产品方案将原油分割得到汽油、煤油、轻柴油、重柴油馏分以及重油馏漏神分等。可以减少渣油量,提高原油总拔出率。不仅能获返嫌亏得更多者好的轻质油品,也可为二次加工、三次加工提供更多的原料油。