第5节常减压蒸馏2009

r : 水滴半径
l : 水滴中心距
l
3 、 原油预处理流程
二次注水
原油
一 破次 乳注 剂水
一级电脱盐罐 混合 二级电脱盐罐
含盐废水
原油
4 、 原油预处理过程影响因素 ⑴注水：为了溶解原油中悬浮的盐.
为了减少水滴间的中心距,增大水滴半径. 注水量5-7%. ⑵破乳剂：加入水包油型的破乳剂破坏油水稳定
3〕、减压塔的分类 ⑴根据任务的不同,减压塔可分为以下两种：
润滑油型: 一般有四个侧线采出,做润滑油料. 燃 料 型：一般有两个侧线采出,一般可做为催化
裂化和加氢裂化的原料. ⑵根据操作方式的不同,减压塔可以分为以下两种：
湿式减压蒸馏塔：从塔底加入水蒸汽,降低油汽分 压,提高拔出率.〔传统减压蒸馏塔〕
相,使水滴易于聚结. ⑶加热：t↑,油粘度减小,水易于沉降.
t↑,水的密度随温度下降而减小的幅度 不如原油大,油水密度差增大. T：105 ˚C ---140 ˚C ⑷电场：使水滴之间产生静电引力,易聚结 压力：
5、 原油预处理要求
项目 水% 盐mg/l
一般防腐要求 0.3 <5
生产催化裂化燃料要求 <0.2 <3
第四节 石油产品 一、 石油产品 的分类 二、 汽油 车用汽油的主要性能： 〔一〕汽油的抗爆性 〔二〕汽油的蒸发性 〔三〕汽油的安定性 〔四〕汽油的防腐性 三 柴油 柴油机燃料的使用性能有： 〔一〕抗爆性 〔二〕蒸发性和雾化性 〔三〕流动性 〔四〕安定性和腐蚀性
汽油 辛烷值 抗爆性
柴油 十六烷值
异辛烷 正庚烷 正十六烷 α-甲基萘
〔1〕自由沉降原理 油水两相存在密度差,使得水能够从油中沉降
下来.密度差越大,水滴直径越大,沉降速度越大.
〔2〕电场的偶极聚结作用 水的微滴在高压电场中,由于感应能使微滴的
两端带上不同极性的电荷,产生诱导偶极,从而产生 静电引力,这种力能使水微滴聚结,若此力为F则
r4 F = 6KE2r2
l
r
E：电场强度
干式减压蒸馏塔：不在塔底加入水蒸汽,可提高抽真 空系统效率,降低塔内压力.
4〕、减压塔的特点：上、下缩径. 上缩径：提高流速,增加真空度. 下缩径：提高流速,缩短减压渣油在减压塔内的停留时
间,避免发生分解缩合反应 ① 生成较多的不凝气 ② 塔内结焦
常减压蒸馏产品<略>
表 常减压蒸馏产物
项目
产品
一般沸点范围/℃ 一般产率/%(质量
2．充分利用中、低温热源. 3．优化换热流程
应用夹点设计技术,用计算机计算优化的换热系统 可使原油换热后的终温由过去的230~240℃提高到 285~310℃,减少常压炉的热负荷,燃料消耗量降低约 36 %~48 %.
减压馏分油：350˚C~~500˚C
渣
油：＞500˚C
2、常减压蒸馏工艺流程 下面我们以一个典型的燃料型炼油厂的常
减压蒸馏为例〔三段汽化〕讲述常减压蒸馏的 主要生产过程及产品.
常减压蒸馏流程

一段 二段 三段汽化原油蒸馏流程
初馏塔
常压塔
减压塔
1、汽油含量大 2、脱水不完全 3、脱杂质的需要
原油
初顶油
抽真空设备效果要好.
降减小,可减小真 空设备负荷.
调节方法
<1>原油含水量增大时,要补充热源,保证原油换 热后的温度,尽量使水分在预馏塔内蒸出.
<2>原油品种变化应改变操作条件.
<3>产品太轻时,初馏品本应是较重产品,若轻了 则应加大蒸汽量赶出轻组分,或减小上一侧线回 流以提高本段馏出温度.
0.120.20MPa
3、原油的常压蒸馏塔的工艺特征： 1〕常压塔是一个复合塔
汽油
原油
煤油 轻柴油 重柴油
重油
1〕常压塔是一个复合塔.
汽油
原油
重油 重柴 轻柴油
煤油
汽油 2〕设汽提段和侧线汽提塔
水蒸气
水蒸气 煤油
水蒸气
水蒸气
汽提段：由于常压塔底无再沸器,与精馏塔的提 馏段在本质上有所不同,故不叫提馏段而叫汽提 段. 侧线汽提塔：在复合塔内,汽油、柴油等产品之 间只有精馏段而没有提馏段,侧线产品中必然会 含有相当数量的轻馏分,影响产品质量和产率,为 此,常在常压、减压蒸馏塔外设置汽提塔.
调节PH值. <4>塔顶馏出线注缓蚀剂,吸附在金属表面形成
抗水性保护膜. <5>塔顶馏出线注碱性水,冲洗注氨生成的铵盐,
中和冷凝的酸性水.
7、常减压蒸馏系统的换热网络及节能措施
提高热回收率是原油蒸馏设备节能的关键.通 常采用以下措施来提高原油换热终温：
1．分馏塔取热合理分配,增加高温热源的热量适当减 少塔顶回流,从塔的中下部取出高温位热源.
汽油 煤油
轻柴油
抽真空系 统
不凝气
减一线油
减二线油
减三线油
减四线油
重柴油
初馏塔
常压加热炉 常压塔
常压汽提塔
减压塔
减压加热炉
减压渣油
常减压蒸馏装置及流程
图 7.4 燃料型原油蒸馏典型工艺流程图
工艺过程简述：
初馏：加热到230 C ~240 C进入初馏塔,在塔 顶分出~130 C的重整原料或轻汽油.侧线不出产 品,塔底液进入常压塔继续蒸馏.
2〕、 为什么需要用减压蒸馏塔？ 因为原油中350˚C以上的高沸点馏分是润滑油和催化
裂化、加氢裂化的原料,在高温下〔大概500˚ C〕这些组 分会发生化分解、结焦等反应,所以在常压条件下无法得 到,而在减压的条件下可以降低这些馏分的馏出温度,从而 可以以较低的加热温度得到温度为500˚C以下的馏分.
T 各部分产品变轻.
压力－压力 沸点 蒸汽消耗量
压力 沸点 蒸汽消耗量
体积减少,提高处理量.
在操作过程中若压力变高,可能是原油含水、塔顶 回流带水或处理量增大,容易造成冲油事故.
回流比－影响塔顶温度和分馏效果.一般增大回流 比可改善分馏效果.但过大也可造成雾沫夹带反而 对分馏不利,且加大蒸汽消耗量和冷却水量.
减压塔： 温度 进料390 C 400 C 塔顶60 C 100 C 减1线170 C 180 C 减2线240 C 270 C 减3线280 C 310 C 减4线350 C 360 C 塔底 370 C 380 C 过热蒸汽420 C 450 C
压力 48kPa
4、原油减压蒸馏塔的工艺特征 1〕、 基本要求：尽量避免油料发生分解的条件下,尽可能 多地提出减压馏分油.
初馏塔顶 常压塔顶 常压一线 常压二线 常压三线 减压一线 减压二线 减压三线 减压四线
减压渣油
汽油组分(或铂重整原料) 汽油组分(或铂重整原料) 煤油(或航空煤油) 轻柴油 重柴油 重柴油
催化裂化原料或润滑油 原料
焦化原料、润滑油原料 、氧化沥青原料或燃料 油组分
初馏点~95或略高 95~200(或95~130) 200~250(或130~250)
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
第二章 石油炼制 概述 石油的组成 石油的物性 石油产品 常减压蒸馏
常压减压蒸馏==原油蒸馏==原油一次加工 原油加工分：一次加工、二次加工、深加工.
一次加工:常压减压蒸馏 二次加工:是指以原油一次加工产品为原料的加工生产.
如：常催减化压裂蒸化馏、是焦石化油、炼重制整中.最主要的工段 之一,是石油加工中第一道不可少的工序
HCl遇水则可引起腐蚀.
Fe + 2HCl<aq> FeCl2 + H2
H2S + Fe
F2S + H2
FeS + 2HCl<aq> FeCl2 + H2S
预防腐蚀措施
<1>控制原油电脱盐标准. <2>脱盐后的原油注碱,将氯化钙和氯化镁转化
为氯化钠,中和氯化氢、硫化氢等. <3>塔顶馏出线注氨,中和残存氯化氢、硫化氢,
<4>产品尾重时,原因是重组分带上来了.应降低 本线馏出量,加大回流或减少下一线蒸汽量以减 少带上来的重组分.
6、 常减压蒸馏设备防腐蚀
原油虽经脱盐脱水,但仍含有少量无机盐,可引起设 备腐蚀.
主要腐蚀反应
CaCl2 + 2H2O Ca<OH>2 + 2HCl<g>
MgCl2 + 2H2O Mg<OH>2 + 2HCl<g>
乳化：在乳化剂的作用下将不溶的两相形 成均匀稳定的混合液的过程
二、原油常减压蒸馏
1、常减压蒸馏的原理 常减压蒸馏过程是物理分离过程,它是根据馏分的沸
点的不同,也就是挥发度的差异将原油"切割"成各种馏分 油
石 脑 油：＜140˚C
汽
油：初馏点~~180˚C
煤
油：180˚C~~300˚C
柴
油： 200˚C~~350˚C
侧1线150180侧2线230260
侧3线300320
塔底 350360,回流3040
减压塔：进料390400 塔顶60100
48kPa
减1线170180减2线240270
减3线280310减4线350360
塔底 370380过热蒸汽420450
5、常减压蒸馏操作影响因素及调节
常压系统：温度－温度控制要平稳,波动的温度影 响分馏效果. T 各部分产品变重.
原油的常压蒸馏流程
水
原油精馏塔一般为带外部汽提 装置的复合塔.
原油经常压炉加热到360 370 C由底部进入常压塔,塔顶 蒸出汽油.侧线出煤油、轻柴油、 重柴油,塔底分出重油 ；塔底液到 减压蒸馏.
蒸汽
常压塔： 温度 进料350 C 365 C 塔顶90 C 110 C 侧1线150 C 180 C 侧2线230 C 260 C 侧3线300 C 320 C 塔底 350 C 360 C 回流30 C 40 C 压力
〔2〕气相量增大,增加了常压塔的负荷.如超 负荷则会造成"冲塔"影响油品质量.
脱盐原因： 〔1〕可形成盐垢,影响传热效果,堵塞管道,
严重时可形成"盐堵".
〔2〕腐蚀设备.硫化物, 氯化物在有水的情 况下,可以形成H2S、HCL.对设备有腐蚀性.
〔3〕 盐可以影响油品质量.
2、 原油予处理原理 含水原油通常是一种比较稳定的油包水型乳状液
一、原油预处理 原油预处理：
由油井喷出的石油,由于溶解了部分气体,携 带少 量水、泥沙及盐,直接送到炼油装置会出现很多 问题, 因此在炼制前首先要对原油进行预处理,将油与 气分开 ,泥沙沉降掉,然后采用电法或化学方法脱盐脱水.
1、 原油预处理的目的：脱盐、脱水 脱水原因：
〔1〕水的汽化潜热大,耗能大,增加了加热炉 的负荷.
常减压塔底一般不设再沸器,原因有两个 ：
a〕处理量大,再沸器制造庞大,占地大,难造. b〕加热温度高,热源难找.
3〕全塔的热量由进料带入 a〕进料汽化量 = 塔顶产品量 + 各侧线产品量 b〕回流比实际上被热平衡确定
4〕塔内恒摩尔流及汽化潜热恒定假设完全不适用 . 汽相、液相负荷沿塔高的增加而增大.
250~300 300~350
350~520
>520
2~3 3~8(或2~3) 5~8(或8~10)
7~10 7~10
约30
35~50
2. 主要操作条件
温度/C
塔顶压力
初馏塔：进料215230
0.120.20MPa
塔顶130、塔底210220
常压塔：进料350365,塔顶90110 0.120.20MPa
提高流速缩短减压渣油在减压塔内的停留时间避免发生分解缩合反应生成较多的不凝气塔内结焦常减压蒸馏产品常减压蒸馏产品略略常减压蒸馏产物项目产品一般沸点范围一般产率质量初馏塔顶常压塔顶常压一线常压二线常压三线减压一线减压二线减压三线减压四线减压渣油汽油组分或铂重整原料汽油组分或铂重整原料煤油或航空煤油轻柴油重柴油重柴油催化裂化原料或润滑油原料焦化原料润滑油原料氧化沥青原料或燃料油组分初馏点95或略高95200或95130200250或13025025030030035035052052058或810710710约303550主要操作条件主要操作条件温度c塔顶压力初馏塔
原油的减压蒸馏流程
常压塔塔底重油经减 压炉加热到400C左右进入 减压蒸馏塔,塔顶不出产品 只分出不凝气和水蒸气,经 冷凝冷却抽出不凝气使塔内 保持减压状态.侧线分出润 滑油或裂化原料,塔底为减 压渣油,也可用过热蒸汽汽 提出轻组分后出塔.
抽真空系统
减一线油
减二线油
减三线油 减四线油
减压渣油 减压塔
原油的一,处次于加龙工头能地力位即,因原此油我蒸们馏称装常置减的压处蒸理馏能力,常 被视为一个国为家原炼油油的工一业次发加展工水过平程的. 标志.目前我国常减 压蒸馏装置单套的加工能力多在2.5~3.5Mt/a,最大的是 6.0Mt/a,国外最大已达12.5Mt/a.
第五节 常压减压蒸馏
原油
直馏汽油 煤油 轻柴油 重柴油馏分 各种润滑油馏分 渣油
常压蒸馏：初馏塔底原油经常压炉加热到360 370 C进入常压塔,塔顶出汽油,侧线出重柴油、
轻柴油、煤油；塔底常压重油到减压蒸馏.
减压蒸馏：常压塔塔底经减压炉加热到400 C 左右进入减压分馏塔,塔顶不出产品只分出不凝 气和水蒸气,经冷凝冷却抽出不凝气使塔内保持 减压状态.侧线分出润滑油或裂化原料油,塔底为 减压渣油,也用过热蒸汽汽提出轻组分后出塔.
汽流速度－汽流速度过高,产生雾沫夹带.
过低,处理量下降,分馏效果不好,
甚至发生漏液.
水蒸气量－蒸汽主要作汽提,降低油气分压以 除去轻组分,还作侧线热源.
减压系统：特点－对馏分组成要求不高,主要 提高拔出率,减少渣油量.
减压精馏过程保证真空度是最关键条件.
可采取的措施：
塔顶气体导出管压力降要小. 塔内、塔顶压力