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蒸馏塔的内部结构

发布时间:2024-06-21 13:38:57

1. 常减压工艺流程

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。以下是我为大家整理的关于常减压工艺流程,给大家作为参考,欢迎阅读!

常减压装置基本原理

电脱盐基本原理:

为了脱掉原油中的盐份,要注入一定数量的新鲜水,使原油中的盐充分溶解于水中,形成石油与水的乳化液。

在强弱电场与破乳剂的作用下,破坏了乳化液的保护膜,使水滴由小变大,不断聚合形成较大的水滴,借助于重力与电场的作用沉降下来与油分离,因为盐溶于水,所以脱水的过程也就是脱盐的过程。

常压蒸馏和减压蒸馏都属物理过程,经脱盐、脱水的混合原料油加热后在蒸馏塔里,根据其沸点的不同,从塔顶到塔底分成沸点不同的油品,即为馏分,这些馏分油有的经调和、加添加剂后以产品形式出厂,绝大多是作为二次加工装置的原料,因此,常减压蒸馏又称为原油的一次加工。

常减压装置主要设备

1、电脱盐罐 其主要部件为原油分配器与电级板。

原油分配器的作用是使从底部进入的原油通过分配器后能够均匀地垂直向上流动,目前一般采用低速槽型分配器。

电极板一般有水平和垂直两种形式。交流电脱盐罐常采用水平电极板,交直流脱盐罐则采用垂直电极板。水平电极板往往为两至三层。

2、防爆高阻抗变压器 变压器是电脱盐设备的关键设备。

3、混合设施。 油、水、破乳剂进脱盐罐前应充分混合,使水和破乳剂在原油中尽量分散到合适的浓度。一般来说,分散细,脱盐率高;但分散过细时可形成稳定乳化液反而使脱盐率下降。脱盐设备多用静态混合器与可调差压的混合阀串联来达到上述目的。

工艺流程:炼油厂多采用二级脱盐工艺,图:1-1 所在地址

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多次部分汽化和汽体多次部分冷凝的过程。

原油之所以能够利用分馏的方法进行分离,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360~370℃左右进入常压分馏塔,在汽化段进行部分汽化,其中汽油、煤油、轻柴油、重柴油这些较低沸点的馏分优先汽化成为气体,而蜡油、渣油仍为液体。

减压蒸馏原理:

液体沸腾必要条件是蒸汽压必须等于外界压力。

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。

常减压装置的主要设备为: 塔 和 炉。

塔是整个装置的工艺过程的核心,原油在分馏塔中通过传质传热实现分馏作用,最终将原油分离成不同组分的产品。最常见的常减压装置流程为三段气化流程或称为“两炉三塔流程”,常减压中的塔包括:初馏塔或闪蒸塔、常压塔、减压塔。

a、蒸馏塔的结构:

塔体:塔体是由直圆柱型桶体,高度在35~40米左右,材质一般为A3R或16MnR,对于处理高含硫原油的装置,塔内壁还有不锈钢衬里。

塔体封头:一般为椭圆形或半圆形。

塔底支座:塔底支座要求有一定高度,以保证塔底泵有足够的灌注压头。

塔板或填料:是塔内介质接触的载体,传质过程的三大要素之一。

开口及管嘴:是将塔体和其它部件连接起来的部件,一般由不同口径的无缝钢管加上法兰和塔体焊接而成。

人孔:是进入塔内安装检修和检查塔内设备状况之用,一般为直径450~500的圆型或椭圆型孔。

进料口:由于进料气速高,流体的冲刷很大,为减小塔体内所受损伤。同时为使气、液分布和缓冲的作用。进料处一般有较大的空间,以利于气液充分分离。

液体分布器:使回流液体在填料上方均匀分布,常减压装置应用较多的是管孔式液体分布器和喷淋型液体分布器。

气体分布器:气体分布器一般应用在汽提蒸汽入塔处,目的是使蒸汽均匀分布。

破沫网:在减压塔进料上方,一般都装有破沫网,破沫网由丝网或其它材料组成,当带液滴的气体经过破沫网时,液滴与破沫网相撞,附着在破沫网上的液滴不断积聚,达到一定体积时下落

集油箱:主要作用是收集液体供抽出或再分配。集油箱将填料分成若干个气相连续液相分开的简单塔,它靠外部打入液体建立塔的回流。

塔底防漏器:为防止塔底液体流出时,产生旋涡将油气卷入,使泵抽空。塔底装有防漏器。它还可以阻挡塔内杂质,防止其阻塞管线和进入泵体内。

外部保温层:一般用集温温砖砌成,并用螺丝固定,外包薄铁皮或铝皮,保温层起隔热和保温作用。

b、加热炉:一般为管式加热炉,其作用为:是利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源,加热炉中高速流动的物料,使其达到后续工艺过程所要求的温度。

管式加热炉一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧及通风系统五部分组成。

通常包括钢结构、炉管、炉墙、燃烧器、孔类配件等。

辐射室:辐射室是加热炉进行热交换的主要场所,其热负荷占全炉的70~80%。

辐射室内的炉管,通过火焰或高温烟气进行传热,以辐射为主,故又称辐射管。它直接受火焰辐射冲刷,温度高,所以其材料要具有足够的高温强度和高温化学稳定性。

对流室:对流室是辐射室排出的高温烟气进行对流传热来加热物料。烟气以较高的速度冲刷炉管管壁,进行有效的对流传热其热负荷占全炉的20~30%。对流室一般布置在辐射室之上,有的单独放在地面。为了提高传热效果,多采用钉头管和翅片管。

余热回收系统:余热回收系统用以回收加热炉的排烟余热。

以靠预热燃烧空气来回收,使回收的热量再次返回到炉中

是采用另外的系统回收热量。前者称为空气预热方式,后者通用水回收称为废热锅炉方式。

燃烧及通风系统:通风系统的作用是把燃烧用空气导入燃烧器,将废烟气引出炉子。

它分为自然通风和强制通风两种方式。前者依靠烟囱本身的抽力,后者使用风机。

过去,绝大多数炉子都采用自然通风方式,烟囱安装在炉顶。

2. 水化吸收塔是板式塔还是填料塔

水化吸收来塔是工作用途的自名字命名的(即用于作什么的),如冷却塔、蒸馏塔、回收塔等。而板式塔、填料塔是塔内部结构形式的命定的,(如筛板、泡罩、旋流板、浮阀板等等)、如填料塔(木格栅的、拉西环、鞍形环等),因此,水化吸收塔可是板式的,也可以是填料的,它主要处决于塔的高径比、气液比、空塔气速与喷淋密度,制造成本等因素,如很高的塔,由于液体的附壁效应,如采用填料塔,则喷下的液体会附在塔壁上,气集中在塔中间,使气液接触不良,又如当气很大、而液很少时,液体“湿”不了填料。
如人的定义可按年龄大小分群,也可按性别分群,还可分种族、色种等分类一样。

3. 塔板理论之缺点

减压精馏塔的塔板数少,压降小,真空度高,塔径大。为了尽量提高拔出深度而又避免分解,要求减压塔在经济合理的条件下尽可能提高汽化段的真空度。因此,一方面要在塔顶配备强有力的抽真空设备,同时要减小塔板的压力降。减压塔内应采用压降较小的塔板,常用的有舌型塔板、网孔塔板、筛板塔盘、泡罩塔盘等。减压馏分之间的分馏精确度要求一般比常压蒸馏的要求低,因此通常在减压塔的两个侧线馏分之间只设3~5块精馏塔板。在减压下,塔内的油汽、水蒸汽、不凝气的体积变大,减压塔径变大。它们的特点是:
1、筛板塔盘:筛板塔是扎板塔的一种,内装若干层水平塔板,板上有许多小孔,形状如筛;并装有溢流管或没有溢流管。操作时,液体由塔顶进入,经溢流管(一部分经筛孔)逐板下降,并在板上积存液层。气体(或蒸气)由塔底进入,经筛孔上升穿过液层,鼓泡而出,因而两相可以充分接触,并相互作用。泡沫式接触气液传质过程的一种形式,性能优于泡罩塔。为克服筛板安装水平要求过高的困难,发展了环流筛板;克服筛板在低负荷下出现漏液现象,设计了板下带盘的筛板;减轻筛板上雾沫夹带缩短板间距,制造出板上带挡的的筛板和突孔式筛板和用斜的增泡台代替进口堰,塔板上开设气体导向缝的林德筛板。筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔。应用于蒸馏、吸收和除尘等。
2、舌形塔盘:舌形塔是喷射型塔,气体喷出的方向和液体流动的方向一致,可充分利用气体动能促进气液两相间的接触,提高传质效率。气体不必通过较深的液层,压力降小,雾沫夹带小,可采用较大气速,故生产能力高。结构简单,安装、维修方便。
缺点:液体被气体冲至塔壁落入降液管,带有大量泡沫,气相夹带严重,塔板效率低。固定舌形塔操作弹性小,气流量小时易漏液;浮动舌形塔浮舌易损坏。
3、泡罩塔盘: 泡罩塔板是工业上应用最早的塔板,它主要由升气管及泡罩构成。泡罩安装在升气管的顶部,分圆形和条形两种,以前者使用较广。泡罩有f80、f100、f150mm三种尺寸,可根据塔径的大小选择。泡罩的下部周边开有很多齿缝,齿缝一般为三角形、矩形或梯形。泡罩在塔板上为正三角形排列。 操作时,液体横向流过塔板,靠溢流堰保持板上有一定厚度的液层,齿缝浸没于液层之中而形成液封。升气管的顶部应高于泡罩齿缝的上沿,以防止液体从中漏下。上升气体通过齿缝进入液层时,被分散成许多细小的气泡或流股,在板上形成鼓泡层,为气液两相的传热和传质提供大量的界面 泡罩塔板的优点是操作弹性较大,塔板不易堵塞;缺点是结构复杂、造价高,板上液层厚,塔板压降大,生产能力及板效率较低。泡罩塔板已逐渐被筛板、浮阀塔板所取代,在新建塔设备中已很少采用。
4、浮阀塔盘:浮阀塔板具有泡罩塔板和筛孔塔板的优点,应用广泛。浮阀的类型很多,国内常用的有F1型、V-4型及T型等。浮阀塔板的优点是结构简单、造价低,生产能力大,操作弹性大,塔板效率较高。其缺点是处理易结焦、高粘度的物料时,阀片易与塔板粘结;在操作过程中有时会发生阀片脱落或卡死等现象,使塔板效率和操作弹性下降。

概括:
浮阀、筛板、圆形泡罩、槽型、舌型、浮舌、浮动喷射、网孔、斜孔等形式的塔板。优缺点及适用范围如下:
圆形泡罩:优点:较成熟,操作范围寛;缺点:结构复杂、阻力大、生产能力低;适用于某些要求弹性好的特殊塔。
浮阀板:优点:效率高,操作范围宽;缺点:需要不锈钢,浮阀易脱落;适用于分馏要求高,负荷变化大的塔。
筛板:优点:效率高,成本低;缺点:安装要求水平,易堵塞;适用于分馏要求高,塔板数较多的塔。
舌型板:优点:结构简单生产能力大;缺点:操作范围窄,效率低;适用于分离要求较低的闪蒸塔。
浮喷板:优点:压降小,生产能力大;缺点:浮板易脱落,效率低;适用于分离要求较低的塔;
网孔板:优点:压降小,生产能力大,效率高;缺点:操作范围窄;较多用于润滑油型减压塔。

4. 填料塔和蒸馏塔有什么区别

填料塔是塔设备的一种。塔内填充适当高度的填料,以增加两种流体间的接触表面。例如应用于气体吸收时,液体由塔的上部通过分布器进入,沿填料表面下降。气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上,与液体密切接触而相互作用。结构较简单,检修较方便。广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。为了强化生产,提高气流速度,使在乳化状态下操作时,称乳化填料塔或乳化塔(emulsifyingtower)。
蒸馏塔为化工常见单元。蒸馏塔主要是作纯化为主,利用沸点的差异,将物质分离。蒸馏塔主要分为板式塔与薄膜式塔。板式塔较为常见,其构造可分为板、重沸器、冷凝器三个部分。

5. 酒精蒸馏塔一般是怎么安装的啊

龙康酒精蒸馏塔是稀有金属钛等材料及其合金材料制造的化工设备具有强度高、韧性大、耐高温、耐腐蚀、比重轻等特性;因此被广泛应用与化工、石油化工、冶金、轻工、纺织、制碱、制药、农药、电镀、电子等领域。
一、塔高
板式塔的塔高由主体高度、顶部空间高度、底部空间高度以及裙座高度等部分组成。
1、主体高度
板式塔主体高度为从塔顶第一层塔盘至塔底最后一层塔盘之间的垂直距离。蒸馏操作常用理论塔板数的多少来表述塔的高低。确定塔板效率,从理论塔板数求得实际塔板数,再乘以塔板间距,即可求得板式塔的主体高度。
2、顶部空间高度
板式塔顶部空间高度是指塔顶第一层塔盘至塔顶封头切线的距离。为了减少塔顶出口气体中夹带的液体量,顶部空间一般取 1.2—1.5m。有时为了提高产品质量,必须更多地除去气体中夹带的雾沫,则可在塔顶设置除沫器。如用金属除沫器,则网底到塔盘的距离一般不小于塔板间距。
3、底部空间高度
板式塔的底部空间高度是指塔底最末一层塔盘到塔底下封头切线处的距离。当进料系统有 15min 的缓冲余量时,釜液的停留时间可取3~5min,否则须取15min。但对釜液流量大的塔,停留时间一般也取3~5min;对于易结焦的物料,在塔底的停留时间应缩短,一般取1~1.5min。据此,根据釜液流量、塔径即可求出底部空间高度。塔釜底部空间提供气液分离和缓冲的空间。
4、裙座高度
塔体常由裙座支承,有时也放在框架上用支耳支承。裙座高度是指从塔底封头切线到基础环之间的高度,由工艺条件确定。
(1)泵需要的净正吸入压头按塔釜的低液面进行计算。立式热虹吸式再沸器真空操作,需要塔裙座的高度较高。
(2)再沸器安装高度、长度等。
二、 立式热虹吸再沸器入塔口
1、管口方位
(1)再沸器入塔口最好与最下一层塔盘的降液板平行安装。若因塔的布置及配管等原因不能平行安装时,必须考虑安装挡板。
(2)再沸器入塔口要注意人塔物流不得妨碍底部受液盘内的液体流出。
(3)如果是过热蒸汽入塔,为防止降液管内的液体受热而部分汽化,过热蒸汽入口管不宜放在降液管的旁边。
2、管口高度
管口高度应考虑:
(1)热虹吸再沸器入塔口连接在塔底部最下一层塔板下一定的距离。这个距离应能提供热虹吸再沸器气液相混合物(一般其气相质量分率占百分之五到百分之而是)气液相分离、气相在最下一层塔板再分布的气相空间即可。根据经验,通常热虹吸再沸器入塔口距离上部塔盘的距离是一个多板间距,500mm左右,一般不超过800mm。
(2)高于塔釜液位上限。热虹吸再沸器的推动力是密度差,通常热虹吸再沸器入口与热虹吸再沸器人塔口的密度差并不很大,推动力较小,如果返回口在液相区,就会加大阻力,使再沸器的流动性变差,影响到换热效果。另外,也造成液位不稳定,并且再沸器出口气液混合物冲破液层,有时会产生很大力量,损坏塔板和内件。
(3)立式热虹吸再沸器的布置及配管要求。立式热虹吸再沸器安装时其列管束上端管板位置与塔釜正常液面相平,立式热虹吸再沸器至塔釜的连接管道应尽量短,不允许有袋形,一般不设阀门。
三、液位计口
(1)液位计上方接管挡板
为了监视、调整釜内液量,塔釜上一定要设置一对液位计接口。其中上方接管口直接接在塔壁时,由于再沸器返回物料及沿塔壁下降液体等流入液面计的影响,会造成读数不准。须在上方接管处设置挡板,以使液面显示准确、稳定。
(2)操作液位
塔操作时塔釜液位通常有正常液位、最低液位和最高液位。在有联锁控制时,还设有高高液位和低低液位。液位需要根据底部空间高度确定原则来确定。正常液位一般在最高液位的百分之五十到百分之六十。
(3)液位计长度
塔釜液位计长度应涵盖操作过程中各种工况的液位范围 (正常液位、最低液位和最高液位),以对液位进行监视、调整。
四、塔釜系统整合设计
塔釜管口有时由塔内件厂家进行设计,设计单位审查图纸时,需要结合塔及再沸器的布置进行审核,关注各管口的高度设置是否合理;底部空间高度是否合理。

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