常減壓裝置簡介

1、常減壓蒸餾裝置簡介,講課人：王武海,目錄,一、簡介 二裝置圖片 三、工藝流程簡圖 四、原油電脫鹽簡介 五、初餾塔 六、常壓蒸餾 七、減壓蒸餾 八、加熱爐簡介 九、重點(diǎn)內(nèi)容小結(jié),簡介,常減壓裝置是常壓蒸餾和減壓蒸餾兩個裝置的總稱，因?yàn)閮蓚€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。,實(shí)際裝置圖片,工藝流程簡圖,電脫鹽工藝流程簡圖,原油電脫鹽簡介,一、原油電脫鹽的工序包括： (1) 脫鹽前水洗。用于除去原油中溶于水的酸（Sour） 、堿（alkali ）、鹽( salt) 等無機(jī)物。 (2) 沉淀(Precipitation)。某些不溶于水的雜質(zhì)，可

2、以吸附在固體顆粒表面或聚集在水滴表面，隨固體物或水滴一起沉淀，與油分離。 (3)破乳（ Demulsification ）。通過向原油中加入破乳劑，使水和雜質(zhì)更有效的分離。,原油電脫鹽簡介,在油中表面活性物質(zhì)（如環(huán)烷酸、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等）分散在水滴的表面，使水滴穩(wěn)定地分散在油中，從而阻止了水滴的聚集。 因此，脫水的關(guān)鍵是破壞乳化劑的作用，使油水不能形成乳化液，細(xì)小的水滴就可以相互聚集成大的顆粒、沉降，最終達(dá)到油水分離的目的。 原油中的鹽類大部分是溶于所含的水中，所以，脫鹽脫水是同時進(jìn)行的。,原油電脫鹽簡介,二、破乳的方法： 1.化學(xué)破乳法：針對乳狀液的性質(zhì)，加入相應(yīng)的化學(xué)破乳劑，可將穩(wěn)定的乳狀液

3、轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定的狀態(tài)，從而達(dá)到脫鹽脫水的目的。 破乳劑本身也是表面活性物質(zhì)，但它的性質(zhì)與乳化劑相反，它是水包油型表面活性劑。破乳劑的破乳作用是在油水界面進(jìn)行的。它能迅速濃集于界面，與乳化劑相競爭，奪取界面位置而被吸附。原有的比較牢固的吸附膜被削弱甚至破壞，小水滴就比較容易聚結(jié)，進(jìn)而沉降分離出來。 2.電破乳法：加適當(dāng)?shù)钠迫閯┖透邏弘妶雎?lián)合作用的方法,原油電脫鹽簡介,三、原油電脫鹽的工作原理： 在高壓交流電場內(nèi)，原油中的微小水滴受到電場極化作用聚集成大水滴， 在油水密度差的作用，水滴在油中沉降分離，原油中的鹽溶解于水，隨水脫除。 沉降到下部水中的固體雜質(zhì)也隨水排出或沉積在罐底部。,初餾塔,初餾塔(

4、Primary tower)的作用 及時蒸出原油在換熱升溫過程中已經(jīng)汽化的汽油，使其不進(jìn)入常壓加熱爐（atmospheric heater)，以降低爐的熱負(fù)荷和原油換熱系統(tǒng)的操作壓力，從而降低裝置能耗和操作費(fèi)用。,常壓蒸餾原理,精餾又稱分餾，它是在精餾塔內(nèi)同時進(jìn)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(jìn)行分離，其根本原因在于原油內(nèi)部的各組分的沸點(diǎn)不同。 在原油加工過程中，把原油加熱到360370左右進(jìn)入常壓分餾塔，在汽化段進(jìn)行部分汽化，其中汽油、煤油、輕柴油、重柴油這些較低沸點(diǎn)的餾分優(yōu)先汽化成為氣體，而蠟油、渣油仍為液體。,概念,1.概念： 蒸餾是利用原油混

5、合物中各個物質(zhì)沸點(diǎn)的不同，將其分離的方法。 由于原油中物質(zhì)的種類很多，而且很多物質(zhì)的沸點(diǎn)相差不大，這樣就使得原油中各個組分的完全分離十分困難。然而對原油加工來說，并不需要進(jìn)行精確的分離，因此可以按一定的沸點(diǎn)范圍，把原油分離成不同的餾分，再送往二次加工裝置進(jìn)行加工。,概念,2.餾分：是指用分餾方法把原油分成的不同沸點(diǎn)范圍的組分。 石油是一個多組分的復(fù)雜混合物，每個組分有其各自不同 的沸點(diǎn) 用分餾的方法，可以把石油餾分分成不同溫度段，如200、200350等，稱為石油的一個餾分 餾分不等同于石油產(chǎn)品，餾分必須經(jīng)過進(jìn)一步加工，達(dá)到油品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才能稱為合格的石油產(chǎn)品 3.直餾餾分：從原油直接分餾得

6、到的餾分。它基本保留了石油化學(xué)組成的本來面目，如：不含不飽和烴，在化學(xué)組成中含有烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等,概念,4.石油餾分組成： 從常壓蒸餾開始餾出的溫度（初餾點(diǎn)）到小于200的餾分為汽油餾分（也稱輕油或石腦油餾分） 常壓蒸餾200350的餾分為煤、柴油餾分（也稱常壓瓦斯油，AGO） 由于原油從350開始有明顯的分解現(xiàn)象，所以對于沸點(diǎn)高于350 的餾分，需在減壓下進(jìn)行分餾，在減壓下蒸出餾分的沸點(diǎn)再換算成常壓沸點(diǎn)。 沸點(diǎn)相當(dāng)于常壓下350500的餾分為減壓餾分（也稱減壓瓦斯油,VGO） 沸點(diǎn)相當(dāng)于常壓下大于500的餾分為減渣餾分(VR),蒸餾的形式,蒸餾的形式 蒸餾有多種形式，可歸納為閃蒸（平衡

7、氣化或一次氣化）、簡單蒸餾（漸次氣化）和精餾三種方式。 簡單蒸餾常用于實(shí)驗(yàn)室或小型裝置上，如恩氏蒸餾； 而閃蒸和精餾是在工業(yè)上常用的兩種蒸餾方式，前者如閃蒸塔、蒸發(fā)塔或精餾塔的氣化段等，精餾過程通常是在精餾塔中進(jìn)行的。,蒸餾的形式,1.閃蒸（flash distillation） 加熱某一物料至部分氣化，經(jīng)減壓設(shè)施，在容器（如閃蒸罐、閃蒸塔、蒸餾塔的氣化段等）的空間內(nèi)，于一定溫度和壓力下，氣、液兩相分離，得到相應(yīng)的氣相和液相產(chǎn)物，叫做閃蒸。,閃蒸只經(jīng)過一次平衡，其分離能力有限，常用于只需粗略分離的物料。如石油煉制和石油裂解過程中的粗分。,蒸餾的形式,2.簡單蒸餾（simple distilla

8、tion) 作為原料的液體混合物被放置在蒸餾釜中加熱。在一定的壓力下，當(dāng)被加熱到某一溫度時，液體開始?xì)饣?，生成了微量的蒸氣，即開始形成第一個汽泡。此時的溫度，即為該液相的泡點(diǎn)溫度，液體溫合物到達(dá)了泡點(diǎn)狀態(tài)。生成的氣體當(dāng)即被引出，隨即冷凝，如此不斷升溫，不斷冷凝，直到所需要的程度為止。這種蒸餾方式稱為簡單蒸餾。,蒸餾的形式,3.精餾（rectification) 精餾是分離液相混合物的有效手段，它是在多次部分氣化和多次部分冷凝過程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種蒸餾方式。 煉油廠中大部分的石油精餾塔，如原油精餾塔、催化裂化和焦化產(chǎn)品的分餾塔、催化重整原料的預(yù)分餾塔以及一些工藝過程中的溶劑回收塔等，都是通過

9、精餾這種蒸餾方式進(jìn)行操作的。,精餾塔,精餾段、提餾段、塔頂冷凝冷卻設(shè)備、再沸器、塔板 塔頂冷回流：輕組分濃度高、溫度低 塔底氣相回流：輕組分濃度低、溫度高,原油常壓蒸餾及其特點(diǎn),所謂原油的常壓蒸餾，即為原油在常壓(或稍高于常壓0.130.16MPa)下進(jìn)行的蒸餾，所用的蒸餾設(shè)備叫做原油常壓精餾塔(或稱常壓塔atmospheric tower)。 由于原油常壓精餾塔的原料和產(chǎn)品不同于一般精餾塔，因此它具有以下工藝特點(diǎn)(其它的石油精餾塔也常常具有與之相似的工藝特點(diǎn))：,原油常壓蒸餾及其特點(diǎn),1常壓塔的原料和產(chǎn)品都是組成復(fù)雜的混合物 2常壓塔是一個復(fù)合塔結(jié)構(gòu)（側(cè)線產(chǎn)品） 3常壓塔下部設(shè)置汽提段，側(cè)線

10、產(chǎn)品設(shè)汽提塔 為了促使原油中的重質(zhì)油在較低的溫度下沸騰、汽化，除采用減壓蒸餾外，還可在蒸餾過程中，向待蒸餾原油通入高溫水蒸汽，這叫做汽提。 汽提實(shí)際上降低了油氣的分壓，與減壓作用相同，而且它操作更簡便，因此在原油蒸餾工藝中得到了廣泛的應(yīng)用。 但汽提要消耗大量蒸汽，且增加了冷卻水的用量，因此與減壓配合使用，效果更好。,原油常壓蒸餾及其特點(diǎn),對于石油精餾塔，提餾段的底部常常不設(shè)再沸器，因?yàn)樗诇囟容^高，一般在350左 右，在這樣的高溫下，很難找到合適的再沸器熱源，因此，通常向底部吹入少量過熱水蒸汽，以降低塔內(nèi)的油汽分壓，使混入塔底重油中的輕組分汽化（即汽提）。汽提所用的水蒸汽通常是400450的過

11、熱水蒸汽。,原油常壓蒸餾及其特點(diǎn),在復(fù)合塔內(nèi)，汽油、煤油、柴油等產(chǎn)品之間只有精餾段而沒有提餾段，這樣側(cè)線產(chǎn)品中會含有相當(dāng)數(shù)量的 輕餾分，不僅影響本側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量，而且降低了較輕餾分的收率。 通常在常壓塔的旁邊設(shè)置若干個 側(cè)線汽提塔，這些汽提塔重疊起來，但相互之間是隔開的，側(cè)線產(chǎn)品從常壓塔中部抽出，送入汽提塔上部，從 該塔下注入水蒸汽進(jìn)行汽提，汽提出的低沸點(diǎn)組分同水蒸汽一道從汽提塔頂部引出返回主塔，側(cè)線產(chǎn)品由汽提 塔底部抽出送出裝置。,原油常壓蒸餾及其特點(diǎn),4常壓塔常設(shè)置中段循環(huán)回流 即從精餾塔上部的精餾段引出部分液相熱油(或者是側(cè)線產(chǎn)品)，經(jīng)與其它冷流介質(zhì)換熱或冷卻后再返回塔中，返回口比抽出口

12、通常高23層塔板。 作用：在保證各產(chǎn)品分離效果的前提下，取走精餾塔中多余的熱量 優(yōu)點(diǎn)：在相同的處理量下可縮小塔徑，或者在相同的塔徑下可提高塔的處理能力；可回收利用這部分溫度較高的熱源。,常減壓蒸餾主要操作條件,常壓塔 溫度：原油經(jīng)換熱后達(dá)到300左右，進(jìn)入常壓加熱爐（atmospheric heater) ，原油被加熱到360380進(jìn)入常壓塔進(jìn)行蒸餾。塔頂100130 ，常一線（煤油）200 左右，常二線（柴油）280 左右，常三線（重柴油）340 左右。 壓力：塔頂在0.10.16MPa下操作。,減壓蒸餾原理,液體沸騰的必要條件是蒸汽壓必須等于外界壓力。 降低外界壓力就等效于降低液體的沸點(diǎn)。

13、 壓力愈小，沸點(diǎn)降的愈低。如果蒸餾過程的壓力低于大氣壓以下進(jìn)行，這種過程稱為減壓蒸餾,減壓蒸餾及其特點(diǎn),常壓蒸餾剩下的重油組分分子量大、沸點(diǎn)高，且在高溫下易分解，使餾出的產(chǎn)品變質(zhì)并生產(chǎn)焦炭，破壞正常生產(chǎn)。因此，為了提取更多的輕質(zhì)組分，往往通過降低蒸餾壓力，使被蒸餾的原料油沸點(diǎn)范圍降低。,減壓蒸餾及其特點(diǎn),減壓蒸餾是在負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行的蒸餾過程（一般操作壓力在23KPaA）。 由于物質(zhì)的沸點(diǎn)隨外壓的減小而降低，因此在較低的壓力下加熱常壓重油，上述高沸點(diǎn)餾分就會在較低的溫度下氣化，從而避免了高沸點(diǎn)餾分的裂解。 通過減壓精餾塔可得到這些高沸點(diǎn)餾分，而塔底得到的是沸點(diǎn)在500以上的減壓渣油。 塔底產(chǎn)品減

14、壓渣油 Vacuum residuum 焦化原料、催化原料等二次加工原料 經(jīng)加工后生產(chǎn)重質(zhì)潤滑油 生產(chǎn)瀝青 做燃料油,減壓蒸餾及其特點(diǎn),減壓蒸餾的核心設(shè)備 是減壓塔和它的抽真空系統(tǒng),減壓塔的基本要求：盡量提高拔出率， 對餾分組成要求不是很嚴(yán)格,提高拔出率的關(guān)鍵：提高減壓塔的真空度,減壓蒸餾及其特點(diǎn),減壓蒸餾的原理與常壓蒸餾相同，關(guān)鍵是減壓塔頂采用了抽真空設(shè)備，使塔頂?shù)膲毫档綆浊粒ń^對壓力）。 抽真空設(shè)備的作用是將塔內(nèi)產(chǎn)生的不凝氣(主要是裂解氣和漏入的空氣)和吹入的水蒸氣連續(xù)地抽走以保證減壓塔的真空度要求。 減壓塔的抽真空設(shè)備常用的是蒸汽噴射器(steam ejector，也稱蒸汽吸射泵)或

15、機(jī)械真空泵（mechanical vacuum pump)。其中機(jī)械真空泵只在一些干式減壓蒸餾塔和小煉油廠的減壓塔中采用，而廣泛應(yīng)用的是蒸汽噴射器。,減壓蒸餾及其特點(diǎn),與一般的精餾塔和原油常壓精餾塔相比。減壓精餾塔具有如下特點(diǎn)： 1.減壓精餾塔分燃料型和潤滑油型兩種 2.減壓精餾塔的塔徑大、板數(shù)少、壓降小、真空度高 3 .減小塔徑縮短渣油在減壓塔內(nèi)的停留時間 由于上述各項(xiàng)工藝特征，從外形來看，減壓塔比常壓塔顯得粗而短。,減壓塔操作條件,減壓塔 溫度：常壓塔底油 350左右進(jìn)入減壓加熱 爐（vacuum heater) ，被加熱到380400進(jìn)入減壓塔進(jìn)行蒸餾。 壓力：減壓塔頂殘壓一般在2060

16、mmHg。,加熱爐、塔、塔盤,加熱爐簡介,工藝加熱爐一般由輻射室、對流室、燃燒器、余熱回收系統(tǒng)以及通風(fēng)系統(tǒng)組成。 輻射室也稱為爐膛，包括燃燒器和風(fēng)道，爐管和爐管支撐，耐火襯里等，傳熱方式主要是熱輻射，全爐熱負(fù)荷的70%80%是由輻射室擔(dān)負(fù)的，是全爐最重要的部分。,加熱爐簡介,對流室包括遮蔽管，對流管，耐火襯里，管線支撐和掛鉤，主要傳熱方式是對流，對流室一般擔(dān)負(fù)全爐熱負(fù)荷的20%30%，對流室吸熱量的比例越大，全爐的熱效率越高，為了盡量提高傳熱效果，對流室多采用釘頭管和翹片管。 燃燒器是產(chǎn)生熱量部件，是爐子的重要組成部分。要保證火焰不沖刷爐管并實(shí)現(xiàn)低氧完全燃燒。,加熱爐簡介,余熱回收系統(tǒng)是從離開對流室的煙氣中進(jìn)一步回