常減壓蒸餾裝置

1、常減壓蒸餾裝置常減壓蒸餾裝置1.培訓(xùn)的目的2.原油3.煉油廠4.常減壓蒸餾裝置4.1 裝置的類型和生產(chǎn)目的4.2 裝置的組成4.3 原油電脫鹽技術(shù)4.4 原油常壓蒸餾4.5 減壓蒸餾4.6 蒸餾裝置的輕烴回收4.7 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及能量回收技術(shù)4.8 高效傳質(zhì)元件4.9 高效傳熱元件5.專業(yè)之間的相互關(guān)系1. 培訓(xùn)的目的了解相關(guān)專業(yè)知識(shí)，提高對(duì)煉油廠、石油化工廠及其生產(chǎn)裝置的認(rèn)識(shí)。2. 原油天然石油通常是淡黃色到黑色的、流動(dòng)或半流動(dòng)的粘稠液體，也有暗綠色、赤褐色的，通常都比水輕，比重在0.80.98之間，但個(gè)別也有比水重的，比重達(dá)到1.02?？破瘴恼吕锒贾v過(guò)，原油是由埋藏在地底下幾千萬(wàn)年的海洋生

2、物、動(dòng)植物軀體經(jīng)過(guò)地殼的變遷發(fā)生了復(fù)雜的化學(xué)變化形成的，所以石油主要由碳?xì)浠衔锝M成，石油中的碳和氫占了9599%。石油中除了碳和氫兩種元素外還含有硫、氮、氧非金屬元素以及鐵、鎳、釩、銅、鈉、鈣、鎂、鋅、鈷等金屬元素，有的原油還含有砷、硅等。這些元素，特別是硫、鐵、鎳、釩、鈉、鈣、砷等對(duì)石油的加工極為不利，有的形成化合物會(huì)嚴(yán)重的腐蝕設(shè)備、工藝管道并且對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，有的會(huì)對(duì)加工過(guò)程的催化劑降低活性，甚至造成永久性失活。因此必須予以去除。3. 煉油廠（總流程圖）煉油廠，這個(gè)大家都知道，就是把石油煉成各種產(chǎn)品的工廠，根據(jù)所要生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，由各種各樣的生產(chǎn)裝置所組成，最簡(jiǎn)單的煉油廠是燃料型煉油

3、廠，主要生產(chǎn)汽油、煤油、柴油、和燃料，可以由兩套生成裝置所組成：常壓或常減壓裝置、催化裂化裝置。當(dāng)然適應(yīng)市場(chǎng)的要求，提高企業(yè)的生存能力，只有這兩套裝置的煉油廠，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)沒(méi)有這樣只有兩套裝置的煉油廠了。為了合理利用有限的石油資源，還會(huì)設(shè)有其它生產(chǎn)裝置。例如：催化重整裝置、加氫精制裝置、加氫裂化裝置、制氫裝置、氣體分餾裝置、潤(rùn)滑油加氫精制裝置、酮苯、糠荃、白土精制裝置、臨氫降凝裝置、溶劑脫瀝青裝置、減粘裝置、焦化裝置、氧化瀝青裝置等等。4. 常減壓蒸餾裝置4.1 裝置的類型和生產(chǎn)目的常減壓蒸餾是石油加工的第一個(gè)程序，第一套生產(chǎn)裝置。根據(jù)原油的品質(zhì)情況和生產(chǎn)的目的不同，常減壓蒸餾裝

4、置分兩種類型，一種是燃料型，主要生產(chǎn)：石腦油、煤油、柴油、催化裂化原料或者加氫裂化原料，減粘原料、焦化原料、氧化瀝青原料或者直接生產(chǎn)道路瀝青；另一種是燃料潤(rùn)滑油型，除生產(chǎn)燃料之外，還在減壓塔生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油原料。4.2 裝置的組成及加工流程l 裝置的組成：常減壓蒸餾裝置一般由這樣幾部分組成：常壓蒸餾部分、減壓蒸餾部分、加熱爐部分、換熱網(wǎng)絡(luò)及余熱回收部分、輕烴回收部分及電脫鹽部分。l 加工流程：（流程圖）原油 換熱 電脫鹽換熱、加熱爐 常壓蒸餾加熱爐 減壓蒸餾輕烴回收4.3 原油電脫鹽技術(shù)我們談原油時(shí)已經(jīng)提到，原油中含有鈉、鈣、鎂元素，這些元素大多以無(wú)機(jī)鹽的形式存在于原油中，這些無(wú)機(jī)鹽受熱并經(jīng)水

5、解會(huì)釋放出Cl-，會(huì)造成塔頂及塔頂系統(tǒng)設(shè)備及工藝管道的嚴(yán)重腐蝕；Na+會(huì)沉留于重油中，造成重油催化裂化裝置的催化劑中毒而永久失去活性，因此，必須將這些無(wú)機(jī)鹽類從原油中除去。由于這些無(wú)機(jī)鹽，特別是NaCl是溶于水的，它們存在于原油開采及運(yùn)輸過(guò)程中的水里，這些原始水以乳化液的形式存在于原油中。因此在電場(chǎng)作用下并配以化學(xué)藥劑的破乳，用新鮮的水將其萃取出來(lái)，這就是原油的電脫鹽。經(jīng)過(guò)科學(xué)研究和工程生產(chǎn)實(shí)踐，電脫鹽技術(shù)經(jīng)過(guò)幾代的發(fā)展變化，目前國(guó)內(nèi)外已形成的這樣幾種工業(yè)應(yīng)用成熟電脫鹽技術(shù)：l 交流電脫鹽技術(shù)l 交直流電脫鹽技術(shù)l 高速交流電脫鹽技術(shù)4.4 原油常壓蒸餾（流程圖）原油蒸餾塔就是我們通常所說(shuō)的常

6、壓塔，根據(jù)原油性質(zhì)情況和廠里的生產(chǎn)安排一般有這樣幾種生產(chǎn)方案：l 常壓塔頂：生產(chǎn)石腦油，作為重整原料、乙烯裂解原料等，通常不作為汽油調(diào)節(jié)組分，主要是由于它的辛烷值很低，一般也就50左右。l 常一線：一般生產(chǎn)航煤或燈媒組分，也有生產(chǎn)溶劑油的，可以生產(chǎn)60#、120#或200#溶劑油組分，不論是生產(chǎn)航煤、燈媒還是生產(chǎn)溶劑油，它的餾分要求都比較嚴(yán)格，不但要求比重、閃點(diǎn)、冰點(diǎn)，還有餾程等要求。有的煉廠常一線作為柴油調(diào)和組分，做柴油調(diào)和組分時(shí)，對(duì)它的質(zhì)量要求就比較低了，一般控制個(gè)閃點(diǎn)就可以了。l 常二線：通常生產(chǎn)柴油，一般做輕柴油或者和常三線以及其他裝置生產(chǎn)的柴油調(diào)和生產(chǎn)不同牌號(hào)的柴油產(chǎn)品。l 常三線：

7、常三線也生產(chǎn)柴油或叫做重柴油，可以單獨(dú)做柴油產(chǎn)品，也可以和常二線以及其他裝置生產(chǎn)的柴油調(diào)和生產(chǎn)不同牌號(hào)的柴油產(chǎn)品。常二線、常三線生產(chǎn)的柴油通常叫直餾柴油，沒(méi)有不飽和烴存在，性質(zhì)較穩(wěn)定，如果硫含量及腐蝕等指標(biāo)合格的話可以直接作為商品。l 常四線：很多常壓塔不設(shè)常四線，一般設(shè)常四線的都作為催化裂化原料，也有在常四線生產(chǎn)光亮油的。l 常壓塔底油：有減壓蒸餾部分的就作為減壓的進(jìn)料，沒(méi)有減壓減壓蒸餾部分的一般都作為催化裂化裝置的原料或者作為加氫預(yù)處理原料。對(duì)于化工類型的煉油廠也有把常壓塔的產(chǎn)品作為裂解原料的。根據(jù)常壓塔分離原油的這種情況和分離要求，通常都采用板式塔來(lái)完成這種分離任務(wù)，常用的是浮閥類塔盤，

8、浮閥類塔盤主要具有操作彈性大、壓降適中、分離效果好的特點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的有華東理工大學(xué)開發(fā)的導(dǎo)向浮閥、蘭石所開發(fā)的T排條閥、石油大學(xué)開發(fā)的船型浮閥、清華大學(xué)的ADV浮閥等等，國(guó)外也有各種各樣的浮閥塔盤。所有這些浮閥塔盤都能夠很好的完成常壓塔的分離任務(wù)。當(dāng)然，常壓塔也有用篩板塔盤、舌型塔盤、泡罩塔盤等，只是不多了。常壓塔除了側(cè)線抽出產(chǎn)品，還設(shè)有中段回流取熱，一方面平衡塔內(nèi)的熱量，使塔內(nèi)的汽液負(fù)荷分布均勻，有利于縮小塔經(jīng)，另一方面也回收常壓塔的熱量，降低裝置的加工能耗。4.5 減壓蒸餾（流程圖）減壓塔加工的是常壓塔底油，由于常壓塔底油餾分比較重，如果還在常壓下分餾，勢(shì)必加熱爐的溫度會(huì)很高，原油

9、在爐管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生裂解，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，一般的原油加熱到超過(guò)370就會(huì)產(chǎn)生裂解，而影響到產(chǎn)品質(zhì)量，甚至造成在爐管內(nèi)結(jié)焦。因此必須在減壓下進(jìn)行分餾，這也是利用了石油餾分的沸點(diǎn)是隨著壓力的降低而降低的。l 減壓抽真空技術(shù)要給減壓塔造成真空狀態(tài)，必須提供抽真空設(shè)備，國(guó)內(nèi)外比較流行的是采用蒸汽噴射式抽空器，這種抽空器用蒸汽做動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要維修，操作也可靠。根據(jù)減壓塔要求的真空度不同，設(shè)有兩級(jí)或三級(jí)抽空器，通常干式減壓操作設(shè)三級(jí)抽空器，塔頂壓力可以達(dá)到10 mmHg絕壓，甚至更低，濕式減壓操作設(shè)兩級(jí)抽空器，塔頂壓力一般在40-60 mmHg絕壓。抽空器的出口設(shè)有冷凝冷卻器，將抽空器排出的蒸汽冷凝下來(lái)。

10、機(jī)械抽真空：蒸汽噴射式抽空器畢竟要消耗大量的水蒸氣，需要較龐大的冷凝冷卻設(shè)備，能耗較大，而機(jī)械抽真空（真空泵）不需要冷凝冷卻設(shè)備，能耗也較低，但其使用的可靠程度不如蒸汽噴射式抽空器。因此，近年來(lái)盡管有所使用，不是很普遍，不過(guò)這是一種發(fā)展趨勢(shì)。l 減壓蒸餾技術(shù)減壓塔追求的是高真空，以盡可能的將原油中的蠟油組分分離出來(lái)。因此，要求塔的整體操作壓力降越低越好。近年來(lái)多采用填料作為傳熱傳質(zhì)分離元件。減壓塔有兩種類型，一種是燃料型一種是潤(rùn)滑油型，燃料型主要生產(chǎn)的是裂化原料（催化裂化原料、加氫裂化原料等）潤(rùn)滑油型主要生產(chǎn)的是潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油原料。對(duì)于燃料型減壓塔生產(chǎn)的裂化原料，基本上沒(méi)有分離要求，減壓塔的結(jié)構(gòu)

11、和流程都較為簡(jiǎn)單，而潤(rùn)滑油型減壓塔生產(chǎn)的是潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油原料，有著嚴(yán)格的質(zhì)量要求，在滿足粘度要求的同時(shí)，餾分要窄，顏色要淺，也就是殘?zhí)?、焦質(zhì)瀝青質(zhì)含量要低。因此潤(rùn)滑油減壓塔注重的是分離精度，重油組分在高真空下，要達(dá)到較好的分離精度，因此，潤(rùn)滑油性減壓塔不論在設(shè)備結(jié)構(gòu)上還是在流程上都是較為復(fù)雜的。為給減壓塔提供低壓降的傳質(zhì)傳熱分離元件，近年來(lái)發(fā)展了各種規(guī)格的金屬散堆和規(guī)整填料，以及相應(yīng)的液體和氣體分配系統(tǒng)，最有代表性的是金屬孔板波紋填料和重力式液體分布器。4.6 蒸餾裝置的輕烴回收（流程圖）國(guó)內(nèi)原油大多屬于中質(zhì)或重質(zhì)原油，原油中的輕烴含量較低，這部分輕烴大多都送到加熱爐燒掉，近些年來(lái)由于煉制國(guó)外輕

12、質(zhì)原油逐漸增多，輕質(zhì)原油中的輕烴含量較高，再將這部分輕烴送到加熱爐中燒掉，就造成了很大的浪費(fèi)，因此，煉制輕質(zhì)原油的常減壓蒸餾裝置大多設(shè)有輕烴回收設(shè)施。4.7 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及能量回收技術(shù)原油常減壓蒸餾是一種通過(guò)加熱使原油產(chǎn)生汽化再將其冷凝下來(lái)，使其在分餾塔內(nèi)進(jìn)行汽液傳熱傳質(zhì)，將原油中的輕重組分分離開來(lái)的物理變化過(guò)程。因此，它是一個(gè)消耗能量分離產(chǎn)品的過(guò)程，是煉油廠中能量消耗的大戶。那么，如何減少能量消耗，通過(guò)較少的能量消耗使原油中的輕重組分按照我們的要求得以分離，一直是我們煉油工作者研究的課題，回顧煉油工作一百多年的發(fā)展歷史，這一工作一直沒(méi)有停息過(guò)，尤其是近二、三十年來(lái)，隨著自控技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，節(jié)能技術(shù)獲得了迅速發(fā)展。加工能耗從近30萬(wàn)大卡/噸原油下降到近10萬(wàn)大卡/噸原油。下面我重點(diǎn)介紹幾種主要的節(jié)能技術(shù)。l 原油漸次閃蒸技術(shù)l 換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)l 蒸餾塔的優(yōu)化取熱l 加熱爐的空氣預(yù)熱器l 低溫?zé)嵩吹挠行Ю胠 裝置的熱聯(lián)合l 節(jié)能高效