原油常減壓課件

原油蒸餾原油預處理原油蒸餾原油預處理原油脫鹽脫水的目的原油脫鹽脫水的基本原理原油脫鹽脫水工藝原油預處理過程操作及控制原油的預處理原油脫鹽脫水的目的原油的預處理原油預處理：由油井噴出的石油，由于溶解了部分氣體，攜帶少量水、泥沙及鹽，直接送到煉油裝置會出現(xiàn)很多問題，因此在煉制前首先要對原油進行預處理，將油與氣分開，泥沙沉降掉，然后采用電法或化學方法脫鹽脫水。

原油脫鹽脫水的目的原油預處理：原油脫鹽脫水的目的原油預處理的目的：脫鹽、脫水脫水原因：（1）原油在加工中要經(jīng)歷汽化、冷凝的相變化,水的汽化潛熱很大,若水與原油一起發(fā)生相變時,必然要消耗大量的燃料和冷卻水,耗能大，增加了加熱爐的負荷。（2）氣相量增大，增加了常壓塔的負荷。如超負荷則會造成“沖塔”影響油品質(zhì)量。原油脫鹽脫水的目的原油預處理的目的：脫鹽、脫水原油脫鹽脫水的目的脫鹽原因：（1）可形成鹽垢，影響傳熱效果，堵塞管道，嚴重時可形成“鹽堵”。（2）腐蝕設(shè)備。硫化物，氯化物在有水的情況下，可以形成H2S、HCL。對設(shè)備有腐蝕性。

CaCl2+2H2O→Ca(OH)2+2HClMgCl2+2H2O→Mg(OH)2+2HCl（3）鹽可以影響油品質(zhì)量。原油脫鹽脫水的目的脫鹽原因：原油脫鹽脫水的目的●含鹽含水的標準脫后原油含鹽量要<3mg/L，含水量<0.2%。對不設(shè)重油催化裂化的煉油廠,僅為滿足設(shè)備不被腐蝕時可以放寬要求。脫后原油含鹽量應(yīng)<5mg/L，含水量<0.3%。原油脫鹽脫水的目的●原油中鹽、水存在的方式鹽類除小部分呈結(jié)晶狀懸浮在原油中外，大部分溶于水中。水分大都以微粒狀分散在油中，形成較穩(wěn)定的油包水型乳狀液?！窈}含水的標準原油脫鹽脫水的目的●原油中鹽、水存在的方式脫鹽脫水過程是向原油中注入不含鹽的清水，以溶解原油中的結(jié)晶鹽類，并稀釋原有鹽水，形成新的乳狀液，然后在一定溫度、壓力和破乳劑及高壓電場作用下，使微小的水滴，聚集成較大水滴，因密度差別，借助重力水滴從油中沉降、分離，達到脫鹽脫水的目的，稱為電化學脫鹽脫水，簡稱電脫鹽過程。原油脫鹽脫水的基本原理脫鹽脫水過程是向原油中注入不含鹽的清水，以溶解原油中的結(jié)晶鹽混合破乳劑二次注水含鹽廢水原油一次注水

一級電脫鹽罐二級電脫鹽罐原油原油預處理流程1原油脫鹽脫水的基本原理混合破乳劑二次注水含鹽廢水原油一次注水

破乳劑的水溶液用泵注入原油入口，原油經(jīng)換熱后達到一定溫度，和所加注水經(jīng)靜態(tài)混合器（一段管道，內(nèi)壁安裝了幾圈導向板使原油與水充分混合）再經(jīng)偏轉(zhuǎn)球形混合閥進一步混合后，進入一級脫鹽罐的油分布器，油水混合物在脫鹽罐內(nèi)通過弱電場和強電場，細小水珠聚集沉降從脫鹽罐下部排出，排水與注水換熱后排入含油污水系統(tǒng)中，脫水后的原油從脫鹽罐頂部排出。

原油脫鹽脫水工藝破乳劑的水溶液用泵注入原油入口，原油經(jīng)換熱后達到一定溫度從一級脫鹽罐頂部排出的原油與破乳劑、注水混合，經(jīng)靜態(tài)混合器和偏球形混合閥均勻混合后進入二級脫鹽罐，二級脫鹽罐脫出的水可以直接作為一級脫鹽的洗滌水，或排入含油污水系統(tǒng)，二級脫后原油送往初餾塔。原油脫鹽脫水工藝從一級脫鹽罐頂部排出的原油與破乳劑、注水混合，經(jīng)靜態(tài)混合器和常壓蒸餾

原油蒸餾常壓蒸餾原油蒸餾蒸餾原理：按其組分沸點的不同而達到分離的目的

一、蒸餾操作基本類型煉廠蒸餾操作的三種基本類型:

閃蒸——平衡汽化簡單蒸餾——漸次汽化精餾：連續(xù)式和間歇式復習回顧蒸餾原理：按其組分沸點的不同而達到分離的目的

一、蒸餾操作基1．閃蒸—平衡汽化在閃蒸過程中，氣、液兩相有足夠的時間密切接觸，達到平衡狀態(tài)，則稱為平衡汽化

氣相產(chǎn)物中含較多的低沸點組分，液相產(chǎn)物中含較多的高沸點組分。但所有組分都同時存在于氣、液相中，而兩相中的每一個組分都處于平衡狀態(tài)，因此這種分離是比較粗略的復習回顧1．閃蒸—平衡汽化在閃蒸過程中，氣、液兩相有足夠的時間密切接2．簡單蒸餾—漸次氣化※產(chǎn)生的微量蒸氣的組成是不斷變化的※釜底殘液只與瞬時產(chǎn)生的汽相成平衡，而不是與前面產(chǎn)生的全部汽相成平衡?！鶑谋举|(zhì)上看，簡單蒸餾過程是由無數(shù)次平衡汽化所組成的，是漸次氣化過程※簡單蒸餾的分離精確度要高于平衡汽化※只能用于分離要求不太嚴格的場合復習回顧2．簡單蒸餾—漸次氣化※產(chǎn)生的微量蒸氣的組成是不斷變化的復習。

3.精餾●各組分揮發(fā)度不同的液體混合物；●在一個能夠提供氣液密切接觸的設(shè)備內(nèi),進行多次部分氣化和冷凝；●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）的作用下；●沿精餾塔高度建立了兩個梯度：自塔底至塔頂逐級下降的溫度梯度；氣、液相中輕組分自塔底至塔頂逐級增大的濃度梯度，從而實現(xiàn)輕重組分的分離復習回顧。

3.精餾復習回顧二、實現(xiàn)精餾的條件各組分揮發(fā)度要有差異塔頂液相回流和塔底氣相回流實現(xiàn)傳熱傳質(zhì)的設(shè)備復習回顧三、精餾段和提餾段的作用精餾塔加料位置之上為精餾段，上升蒸氣與塔頂回流液接觸傳質(zhì)使氣相中輕組分不斷增濃，在塔頂?shù)玫礁呒兌鹊妮p組分精餾塔加料位置之下為提餾段，下降液體與塔底氣相回流液接觸傳質(zhì)使液相中重組分不斷增濃，在塔底得到高純度的輕組分二、實現(xiàn)精餾的條件復習回顧三、精餾段和提餾段的作用石油及石油餾分的蒸餾曲線恩氏蒸餾(ASTM)曲線實沸點蒸餾(BTP)曲線平衡氣化(EFV)曲線三種蒸餾曲線的換算將餾出溫度（氣相溫度）對餾出量（體積百分率）作圖，就得到恩氏蒸餾曲線。恩氏蒸餾的本質(zhì)是漸次汽化。石油及石油餾分的蒸餾曲線恩氏蒸餾(ASTM)曲線三種蒸餾曲線恩氏蒸餾(ASTM)實沸點蒸餾(TBP)平衡汽化(EFV)本質(zhì)簡單蒸餾間歇精餾閃蒸測定條件規(guī)格化的儀器和在規(guī)定的實驗條件下規(guī)格化蒸餾設(shè)備(17塊理論板)中和規(guī)定條件下在一定壓力、溫度下分離效果基本無精餾作用，不能顯示各組分的沸點分離效果好，可大體反映各組分沸點的變化受氣液相平衡限制,分離效果差,僅相當于一塊塔板的分離能力用途反映油品的汽化性能，用于計算其它物性參數(shù)主要用于原油評價可以確定在不同汽化率的溫度或某溫度的汽化率三種蒸餾曲線的換算恩氏蒸餾(ASTM)實沸點蒸餾(TBP)平衡汽化(EFV)本在石油加工工序中，常減壓蒸餾裝置是第一道工序(原油一次加工)，是煉廠的“龍頭”裝置。常減壓蒸餾過程是物理分離過程，它是根據(jù)餾分的沸點的不同，也就是揮發(fā)度的差異將原油“切割”成各種餾分油。原油蒸餾概述在石油加工工序中，常減壓蒸餾裝置是第一道工序(原油一次加工)原料:原油(拔頭原油)產(chǎn)品:?汽油餾分初餾點<200℃；?煤、柴餾分（常壓瓦斯油）200℃～350℃；?常壓重油餾分AR>350℃.?減壓餾分油（減壓瓦斯油）VGO350℃～500℃;（潤滑油餾分、催化裂化原料）?減壓渣油餾分VR>500℃.原油蒸餾概述原料:原油(拔頭原油)原油蒸餾概述原油蒸餾概述初餾：加熱到230C~240C進入初餾塔，在塔頂分出~130C的重整原料或輕汽油。側(cè)線不出產(chǎn)品，塔底液進入常壓塔繼續(xù)蒸餾。常壓蒸餾：初餾塔底原油經(jīng)常壓爐加熱到360370C進入常壓塔，塔頂出汽油，側(cè)線出重柴油、輕柴油、煤油；塔底常壓重油到減壓蒸餾。減壓蒸餾：常壓塔塔底經(jīng)減壓爐加熱到400C左右進入減壓分餾塔，塔頂不出產(chǎn)品只分出不凝氣和水蒸氣，經(jīng)冷凝冷卻抽出不凝氣使塔內(nèi)保持減壓狀態(tài)。側(cè)線分出潤滑油或裂化原料油，塔底為減壓渣油，也用過熱蒸汽汽提出輕組分后出塔。原油蒸餾概述初餾：加熱到230C~240C進入初餾原油蒸餾概述230℃拔頭原油370℃常壓渣油410℃減壓渣油，VR原油蒸餾概述230℃拔頭原油370℃常壓渣油410℃減壓渣油項目產(chǎn)品一般沸點范圍/℃一般產(chǎn)率/%(質(zhì)量初餾塔頂常壓塔頂常壓一線常壓二線常壓三線減壓一線減壓二線減壓三線減壓四線減壓渣油

汽油組分(或鉑重整原料)汽油組分(或鉑重整原料)煤油(或航空煤油)輕柴油重柴油重柴油催化裂化原料或潤滑油原料焦化原料、潤滑油原料、氧化瀝青原料或燃料油組分初餾點~95或略高95~200(或95~130)200~250(或130~250)250~300300~350

350~520

>5202~33~8(或2~3)5~8(或8~10)7~107~10

約30

35~50

表常減壓蒸餾產(chǎn)物項目產(chǎn)品一般沸點范圍/℃一般產(chǎn)率/%(質(zhì)量初餾塔頂汽油組分(汽化段數(shù)的確定一段汽化：只有一個精餾塔，僅經(jīng)過一次加熱-汽化-冷凝的過程。依次類推，可以有二段汽化、三段汽化、四段汽化過程。原油蒸餾概述汽化段數(shù)的確定原油蒸餾概述汽化段數(shù)一般取決于原油性質(zhì)、產(chǎn)品方案和處理量等。原油蒸餾裝置汽化段數(shù)可分為以下幾種類型：①一段汽化式：常壓；②二段汽化式：初餾(閃蒸)—常壓③二段汽化式：常壓—減壓；④三段汽化式：初餾—常壓—減壓⑤三段汽化式：常壓—一級減壓—二級減壓；⑥四段汽化式：初餾—常壓—一級減壓—二級減壓；①、②主要適用于中、小型煉油廠，只生產(chǎn)輕、重燃料或較為單一的化工原料。③、④用于大型煉油廠的燃料型、燃料——潤滑油型和燃料—化工型。⑤、⑥用于燃料一潤滑油型和較重質(zhì)的原油，以提高拔出深度或制取高粘度潤滑油料。原油蒸餾中，常見的是三段汽化汽化段數(shù)一般取決于原油性質(zhì)、產(chǎn)品方案和處理量等。原油蒸餾裝置塔底汽提蒸汽的作用：?很難找到合適的熱源,在350℃左右加熱油品,又使油品不分解；?即使找到這樣的熱源，因液相處理量大，需要大傳熱面積，會使流程復雜，費用上升；?由塔底通入少量的過熱水蒸氣，以降低油氣分壓，有利于輕組分的汽化。原油常壓蒸餾塔的工藝特征塔底汽提蒸汽的作用：原油常壓蒸餾塔的工藝特征側(cè)線汽提的作用：?是使混入產(chǎn)品中的較輕組分汽化再返回常壓塔，即保證了輕質(zhì)產(chǎn)品的收率，又保證了本產(chǎn)品的質(zhì)量。不利之處：?使汽提產(chǎn)品中含有微量水；?增大了常壓塔的汽相負荷，影響處理量；?增加了冷凝、冷卻的負荷和含油污水處理量現(xiàn)場處理方法：?產(chǎn)品冰點高的航空煤油采用再沸器；?其它產(chǎn)品用汽提來保證產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量；?對于二次加工原料不汽提。原油常壓蒸餾塔的工藝特征側(cè)線汽提的作用：原油常壓蒸餾塔的工藝特征汽提段：由于常壓塔底無再沸器，與精餾塔的提餾段在本質(zhì)上有所不同，故不叫提餾段而叫汽提

段。側(cè)線汽提塔：

在復合塔內(nèi)，

汽油、

柴油等產(chǎn)品之間只有精餾段而沒有提餾段，

側(cè)線產(chǎn)品中必然會含有相當數(shù)量的輕餾分，

影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)率，為此，常在常壓、減壓蒸餾塔外設(shè)置汽提塔。原油常壓蒸餾塔的工藝特征汽提段：由于常壓塔底無再沸器，與精餾塔的提餾段在本質(zhì)上有所3、全塔熱平衡供熱：加熱爐進料加熱；汽體水蒸汽供熱（熱量不大）。取熱：抽出產(chǎn)品、塔底渣油、塔頂回流。?進料汽化率至少應(yīng)等于塔頂產(chǎn)品和各側(cè)線產(chǎn)品之和。一般要有2%~4%的過汽化率。?在常壓塔只靠進料供熱，而進料的狀態(tài)（溫度、汽化率）已經(jīng)確定的條件下，回流比變化的余地不大。原油常壓蒸餾塔的工藝特征3、全塔熱平衡原油常壓蒸餾塔的工藝特征4、恒摩爾（分子）回流的假定完全不適用?石油是復雜的混合物，各組分的性質(zhì)差別很大，其摩爾汽化潛熱相差很大，沸點之間的差別很大，塔頂和塔底的溫差就可達250℃。因此以精餾塔上下溫差相差不大，各組分之間的摩爾汽化潛熱相差不大的恒摩爾流假定不成立。?沿塔向上汽液負荷逐板增加，在塔頂一、二板之間達到最大。原油常壓蒸餾塔的工藝特征4、恒摩爾（分子）回流的假定完全不適用原油常壓蒸餾塔的工藝特

回流:從塔頂或側(cè)線抽出的餾分油經(jīng)過冷卻后返回塔內(nèi)的部分稱為回流?采用各種回流的目的：√保證精餾塔具有精餾的作用√取走塔內(nèi)剩余熱量√控制和調(diào)節(jié)塔內(nèi)各點溫度√保證塔內(nèi)汽液相負荷分布均勻√保證各產(chǎn)品質(zhì)量回流方式回流:從塔頂或側(cè)線抽出的餾分油經(jīng)過冷卻后返回塔內(nèi)的部分稱為(1)塔頂冷回流塔頂油氣直接被冷卻到常溫（40℃左右），一部分打回到塔頂?shù)谝粚铀P上用于控制塔頂溫度，提供塔內(nèi)精餾所需回流，并從塔頂取走剩余熱量；回流和外送產(chǎn)品的溫度是相同的，這種方式是一次冷凝。塔頂冷回流回流方式回流方式(1)塔頂冷回流塔頂冷回流回流方式回流方式特點：冷回流的吸熱量＝全塔總剩余熱(回流熱)回流熱一定，冷回流溫度↙，用量↙。一般汽油的冷回流溫度為30～40℃。(2)熱回流如圖所示。塔有部分冷凝器，將塔頂蒸氣部分冷凝成液體作回流。特點：回流溫度＝塔頂溫度。回流方式特點：(2)熱回流回流方式(3)塔頂油氣二級冷凝冷卻?首先將塔頂油氣冷凝到溫度約為55~90℃，回流送回塔內(nèi)，剩下的產(chǎn)品則進一步冷卻到溫度約40℃左右送出裝置?；亓鞣绞?3)塔頂油氣二級冷凝冷卻回流方式優(yōu)點：

?二級冷凝冷卻所需傳熱面積較小，設(shè)備投資較少。缺點：?流程復雜，回流液輸送量較大，操作費用增加，一般來說大型裝置采用此方式較為有利。(4)塔頂循環(huán)回流：塔頂循環(huán)回流主要應(yīng)用于以下情況：?塔頂回流熱量大，考慮回收這部分熱量，以降低裝置能耗；回流方式優(yōu)點：回流方式?塔頂餾出物中含有較多的不凝氣（例如催化裂化分餾塔），使搭頂冷凝冷卻器的傳熱系數(shù)降低，采用該回流方式可大大減少塔頂冷凝冷卻器的負荷，避免使用龐大的冷凝冷卻器群；回流方式?塔頂餾出物中含有較多的不凝氣（例如催化裂化分餾塔），使搭頂缺點:降低了塔的分餾能力?要求盡量降低塔頂餾出線及冷卻系統(tǒng)的流動壓力降，以保證塔頂壓力不致過高，或保證塔內(nèi)有盡可能高的真空度（例如減壓精餾塔）

回流方式缺點:?要求盡量降低塔頂餾出線及冷卻系統(tǒng)的流動壓力降，以保證(5)中段循環(huán)回流：循環(huán)回流如果設(shè)在精餾塔的中部,就稱為中段循環(huán)回流。優(yōu)點：?回流熱從高溫部位取出，利用充分回收熱能；?使分餾塔的氣、液相負荷沿塔高均勻分布；減緩了塔頂冷凝冷卻的負擔。回流方式(5)中段循環(huán)回流：回流方式缺點:?流程復雜，設(shè)備投資增加；?降低了塔板效率；?流體輸送量大，動力消耗增加。回流方式缺點:回流方式主要操作條件

溫度/C塔頂壓力初餾塔：進料2152300.120.20MPa

塔頂130、塔底210220常壓塔：進料350365,塔頂901100.120.20MPa

側(cè)1線150180

側(cè)2線230260

側(cè)3線300320

塔底350360,回流3040操作條件的確定主要操作條件溫度/

常減壓蒸餾操作影響因素及調(diào)節(jié)溫度－溫度控制要平穩(wěn)，波動的溫度影響分餾效果。

T

各部分產(chǎn)品變重。

T

各部分產(chǎn)品變輕。壓力－壓力沸點蒸汽消耗量壓力沸點蒸汽消耗量

在操作過程中若壓力變高，可能是原油含水、塔頂回流帶水或處理量增大，容易造成沖油事故。回流比－影響塔頂溫度和分餾效果。一般增大回流比可改善分餾效果。但過大也可造成霧沫夾帶反而對分餾不利，且加大蒸汽消耗量和冷卻水量。常減壓蒸餾操作影響因素及調(diào)節(jié)溫度－溫度控制要平穩(wěn)，波動的溫汽流速度－汽流速度過高，產(chǎn)生霧沫夾帶。過低，處理量下降，分餾效果不好，甚至發(fā)生漏液。水蒸氣量－蒸汽主要作汽提,降低油氣分壓以除去輕組分，還作側(cè)線熱源。汽流速度－汽流速度過高，產(chǎn)生霧沫夾帶。汽提蒸汽的作用：

?側(cè)線汽提：驅(qū)除低沸點組分，提高產(chǎn)品閃點，改善分餾精確度；?常壓塔底汽提：降低塔底重油中<350℃的餾分含量，以提高輕質(zhì)油收率，同時也減輕了塔的負荷；?減壓塔底汽提：降低汽化段的油氣分壓，盡量提高減壓塔的拔出率操作條件的確定汽提蒸汽的作用：操作條件的確定汽提蒸汽用量

?汽提蒸汽一般都是用溫度為400～450℃的過熱水蒸氣?汽提蒸汽一般要占汽提油品重量的2～4%操作條件的確定汽提蒸汽用量操作條件的確定調(diào)節(jié)方法(1)原油含水量增大時，要補充熱源，保證原油換熱后的溫度，盡量使水分在預餾塔內(nèi)蒸出。(2)原油品種變化應(yīng)改變操作條件。(3)產(chǎn)品太輕時，應(yīng)加大蒸汽量趕出輕組分,或減小上一側(cè)線回流以提高本段餾出溫度。(4)產(chǎn)品尾重時，原因是重組分帶上來了。應(yīng)降低本線餾出量，加大回流或減少下一線蒸汽量以減少帶上來的重組分。調(diào)節(jié)方法(1)原油含水量增大時，要補充熱源，保證原油換熱后的原油蒸餾減壓蒸餾原油蒸餾減壓蒸餾常壓塔底產(chǎn)物即常壓重油，是原油中比較重的部分，沸點一般高于350℃，各種高沸點餾分，如裂化原料和潤滑油餾分等都存在其中。要想從重油中分出這些餾分，就需要把溫度提到350℃以上，而在這一高溫下，原油中的一些組分就會發(fā)生分解和結(jié)焦等反應(yīng)，降低了產(chǎn)品質(zhì)量和收率。為此，將常壓重油在減壓條件下蒸餾，高沸點餾分就會在較低的溫度下汽化，從而避免了高沸點餾分的分解和結(jié)焦。為什么需要用減壓蒸餾塔？減壓蒸餾常壓塔底產(chǎn)物即常壓重油，是原油中比較重的部分，沸點一般高于減壓精餾塔的基本要求：避免油料發(fā)生分解的條件下，盡可能多地拔出減壓餾分油。提高拔出率的關(guān)鍵：提高減壓塔汽化段的真空度。減壓蒸餾減壓蒸餾的核心設(shè)備：減壓精餾塔和它的抽真空系統(tǒng)減壓精餾塔的基本要求：避免油料發(fā)生分解的條件下，盡可能多地拔1．類型

潤滑油型：為后續(xù)的加工過程提供潤滑油原料燃料油型：為FCC和加氫裂化提供原料2．側(cè)線產(chǎn)品(也稱之為餾分油)

潤滑油原料裂化原料3．塔底產(chǎn)品—減壓渣油焦化原料、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1．類型塔頂設(shè)有抽真空系統(tǒng)為了盡量提高拔出深度而又避免分解，要求減壓

塔在經(jīng)濟合理的條件下盡可能提高汽化段的真空度。因此要在