最新第三节-石油精馏塔
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为2和3，它们之间刚好衔接，即t0H＝t100L＝ t f ，既不 重叠，也不可能出现间隙。当分馏精确度不很高时，
则所得轻馏分的实沸点曲线5与重馏分的实沸点曲线4
就出现了重叠。一直到分离效果最差的平衡汽化，所
得到的轻、重馏分的实沸点曲线7和6就完全重叠了。
通常用较重馏分的5％点t5H与较轻馏分的95％点 t95H之间的差值来表示分馏精确度，即
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2.汽提塔和汽提段
在复合塔内，在汽油、煤油、柴油等产品之间只
有精馏塔段而没有提馏段，侧线产品中必然会含有相 当数量的轻馏分，这样不仅影响本侧线产品的质量， 而且降低了较轻馏分的产率。因此，在常压塔外侧， 为三个侧线产品设提馏段。
对石油精馏塔、提馏段的底部常常不设再沸器，
只需向底部吹入过热水蒸汽以降低塔内油汽分压，使
第三节-石油精馏塔
一、常减压蒸馏流程
工艺流程：就是一个生产装置的设备、机泵、 工艺管线和控制仪表，按生产的内在联系而形成的 有机组合。
原理流程图：为了简单明了起见，在图中只列 出主要设备、机泵和主要工艺管线，这叫原理流程 图。
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原油
常 压 塔
换
热
器
常
压
炉
汽油 回流 煤油 轻柴油 重柴油
混入产品中的较轻馏分汽化而返回常压塔。这样做既
可达到分离要求，而且也很简便。这与精馏塔的提馏
段在本质上有所不同，故经常不叫提馏段而称为汽提 段。侧线汽提用的过热水蒸气量为侧线产品的2~3％ （重）。
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常压塔汽化段中未汽化的油料流向塔底，这部分 油料中还含有相当多的<350℃ 轻馏分。因此，在进料 段以下也要有汽提段，在塔底吹人过热水蒸汽以使其 中的轻馏分汽化后返回精馏段，以达到提高常压塔拔 出率和减轻减压塔负荷的目的。塔底吹人的过热水蒸 汽量一般为2~4％（重）。常压塔底不可能用再沸器 代替水蒸汽汽提，因为常压塔底温度一般在350 ℃左 右，如果用再沸器，很难找到合适的热源，而且再沸 器十分庞大，减压塔的情况也是如此。
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图 Ⅱ-2-4 相邻馏分间的间隙与重叠
Fra Baidu bibliotek
思考题：为什么会出现“脱空”？相邻馏分间能
分离的这么好吗？问题出在哪？
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图 Ⅱ-2-5 实沸点曲线的重叠
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在图Ⅱ-2-5中，1是某一原料馏分的实沸点曲线， 要求在t f 温度处分馏切割为两个馏分。当分馏精确度 很高以致达到理想的分离时，两个产品的实沸点曲线
恩氏蒸馏（5~95）间隙＝ t5H- t95H
上式结果为负值时表示重叠。
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2.分馏精确度与回流比、塔板数的关系 （1）影响分馏精确度的因素 a.物质中组分之间分离的难易程度，一般是指相对挥 发度； b.回流比； c.塔板数。 （2）石油馏分的分离精度表示方法
用两馏分的恩氏蒸馏50％点温度之差Δt50来表示。
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（3）常压塔中分馏精度与分离能力和混合物分离难 易程度
图Ⅱ-2-7与图Ⅱ-2-8是用于估算常压塔中分馏精 确度与回流比、塔板数的关系图。
图中纵座标F为回流比与塔板数之乘积，表示该 塔段的分离能力；横座标是相邻两馏分的恩氏蒸馏 间隙；等Δt50线在图Ⅱ-2-7中表示塔顶产品与一线产 品的恩氏蒸馏50％点温度之差，而在图Ⅱ-2-8则表示 第m板侧线的t50％与m板以上所有馏出物（作为一个 整体）的t50％之差。
（2）在常压塔只靠进料供热，而进料的状态（温
度、汽化率）又已被规定的情况下，塔内的回流比实
际上13.11就.202被0 全塔热平衡确定了。
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4.恒分子回流的假定完全不适用
在二元和多元精馏塔的设计计算中作出了恒分 子回流的假设，即在塔内的汽、液相的摩尔流量不 随塔高而变化。这个近似假设对原油常压精馏塔是 完全不适用的。这是因为：
（1）原油是复杂混合物，各组分的摩尔汽化潜热可 以相差很远；
（2）各组分的沸点相差几百度；
（3）塔顶、塔底温差很大，常压塔可达250℃。
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三、分馏精确度
1.分馏精确度的表示方法 （1）二元或多元组分的分馏精确度
二元混合物的分馏精确度可用塔顶产物中B和塔 底产物中A 的含量来表示（A为轻组分，B为重组分）。
这种塔实际上等于把几个简单精馏塔重叠起来， 它的精馏段相当于原来四个简单塔的四个精馏段组 合而成，而其下段则相当于第一个塔的提馏段。这 样的塔称为复合塔或复杂塔。
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水
气体烃
汽油 水
原油 水蒸汽
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图 Ⅱ-2-3
水蒸汽 煤油
水蒸汽 轻柴油
水蒸汽 重柴油
常压塔
常压重油
由上述可见，常压塔不是一个完整精馏塔， 它不具备真正的提馏段。
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3.全塔热平衡
全塔热平衡引出以下结果：
（1）常压塔进料的汽化率至少应等于塔顶产品和 个侧线产品的产率之和，否则不能保证要求的拔出率 或轻质油收率。
过汽化度：为了使常压塔精馏段最低一个侧线以
下的几层塔板（在进料段之上）上有一定的液相回流 以保证最低侧线产品的质量，原料油进塔后的汽化率 应比塔上部各种产品的总收率略高一些，高出的部分 称为过汽化量。过汽化量占进料的百分数称为过汽化 度。常压塔的过汽化度一般为2~4％。
减 压 炉
接抽空 系统 减压一线 减压二线 减 压 减压三线 塔
减压渣油
图7－33 原油常减压蒸馏原理流程图
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二、原油常压精馏塔的工艺特征
1.复合塔
原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴 油、重柴油和重油等四、五种产品，需要四个精馏 塔串联。但是它们之间的分离精确度并不要求很高， 可以把几个塔结合成一个塔，如图7－35所示。
恩氏蒸馏（0~100）间隙＝t0H-t100L
t0H —重馏分的初馏点
t100L—轻组分的终馏点
它们的间隙越大，表明分馏精确度越高。当t0H < t100L或（ t0H- t100L）为负值时则称为重叠，这意味着 有一部分轻馏分进入到重馏分中去了。重叠值（绝 对值）愈大，则表示分馏精确度愈差。
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（2）石油馏分的分馏精确度
对于石油精馏塔中相邻两个馏分之间的分馏精 确度，通常用这两个馏分的馏分组成或蒸馏曲线（一 般是恩氏蒸馏曲线）的相互关系来表示。
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如图Ⅱ-2-4所示，倘若较重馏分的初馏点高于较 轻馏分的终馏点，则两个馏分之间有些“脱空”， 则称这两个馏分之间有一定的“间隙”。间隙可以 下式表示：
则所得轻馏分的实沸点曲线5与重馏分的实沸点曲线4
就出现了重叠。一直到分离效果最差的平衡汽化，所
得到的轻、重馏分的实沸点曲线7和6就完全重叠了。
通常用较重馏分的5％点t5H与较轻馏分的95％点 t95H之间的差值来表示分馏精确度，即
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2.汽提塔和汽提段
在复合塔内，在汽油、煤油、柴油等产品之间只
有精馏塔段而没有提馏段，侧线产品中必然会含有相 当数量的轻馏分，这样不仅影响本侧线产品的质量， 而且降低了较轻馏分的产率。因此，在常压塔外侧， 为三个侧线产品设提馏段。
对石油精馏塔、提馏段的底部常常不设再沸器，
只需向底部吹入过热水蒸汽以降低塔内油汽分压，使
第三节-石油精馏塔
一、常减压蒸馏流程
工艺流程：就是一个生产装置的设备、机泵、 工艺管线和控制仪表，按生产的内在联系而形成的 有机组合。
原理流程图：为了简单明了起见，在图中只列 出主要设备、机泵和主要工艺管线，这叫原理流程 图。
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原油
常 压 塔
换
热
器
常
压
炉
汽油 回流 煤油 轻柴油 重柴油
混入产品中的较轻馏分汽化而返回常压塔。这样做既
可达到分离要求，而且也很简便。这与精馏塔的提馏
段在本质上有所不同，故经常不叫提馏段而称为汽提 段。侧线汽提用的过热水蒸气量为侧线产品的2~3％ （重）。
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常压塔汽化段中未汽化的油料流向塔底，这部分 油料中还含有相当多的<350℃ 轻馏分。因此，在进料 段以下也要有汽提段，在塔底吹人过热水蒸汽以使其 中的轻馏分汽化后返回精馏段，以达到提高常压塔拔 出率和减轻减压塔负荷的目的。塔底吹人的过热水蒸 汽量一般为2~4％（重）。常压塔底不可能用再沸器 代替水蒸汽汽提，因为常压塔底温度一般在350 ℃左 右，如果用再沸器，很难找到合适的热源，而且再沸 器十分庞大，减压塔的情况也是如此。
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图 Ⅱ-2-4 相邻馏分间的间隙与重叠
Fra Baidu bibliotek
思考题：为什么会出现“脱空”？相邻馏分间能
分离的这么好吗？问题出在哪？
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图 Ⅱ-2-5 实沸点曲线的重叠
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在图Ⅱ-2-5中，1是某一原料馏分的实沸点曲线， 要求在t f 温度处分馏切割为两个馏分。当分馏精确度 很高以致达到理想的分离时，两个产品的实沸点曲线
恩氏蒸馏（5~95）间隙＝ t5H- t95H
上式结果为负值时表示重叠。
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2.分馏精确度与回流比、塔板数的关系 （1）影响分馏精确度的因素 a.物质中组分之间分离的难易程度，一般是指相对挥 发度； b.回流比； c.塔板数。 （2）石油馏分的分离精度表示方法
用两馏分的恩氏蒸馏50％点温度之差Δt50来表示。
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（3）常压塔中分馏精度与分离能力和混合物分离难 易程度
图Ⅱ-2-7与图Ⅱ-2-8是用于估算常压塔中分馏精 确度与回流比、塔板数的关系图。
图中纵座标F为回流比与塔板数之乘积，表示该 塔段的分离能力；横座标是相邻两馏分的恩氏蒸馏 间隙；等Δt50线在图Ⅱ-2-7中表示塔顶产品与一线产 品的恩氏蒸馏50％点温度之差，而在图Ⅱ-2-8则表示 第m板侧线的t50％与m板以上所有馏出物（作为一个 整体）的t50％之差。
（2）在常压塔只靠进料供热，而进料的状态（温
度、汽化率）又已被规定的情况下，塔内的回流比实
际上13.11就.202被0 全塔热平衡确定了。
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4.恒分子回流的假定完全不适用
在二元和多元精馏塔的设计计算中作出了恒分 子回流的假设，即在塔内的汽、液相的摩尔流量不 随塔高而变化。这个近似假设对原油常压精馏塔是 完全不适用的。这是因为：
（1）原油是复杂混合物，各组分的摩尔汽化潜热可 以相差很远；
（2）各组分的沸点相差几百度；
（3）塔顶、塔底温差很大，常压塔可达250℃。
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三、分馏精确度
1.分馏精确度的表示方法 （1）二元或多元组分的分馏精确度
二元混合物的分馏精确度可用塔顶产物中B和塔 底产物中A 的含量来表示（A为轻组分，B为重组分）。
这种塔实际上等于把几个简单精馏塔重叠起来， 它的精馏段相当于原来四个简单塔的四个精馏段组 合而成，而其下段则相当于第一个塔的提馏段。这 样的塔称为复合塔或复杂塔。
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气体烃
汽油 水
原油 水蒸汽
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图 Ⅱ-2-3
水蒸汽 煤油
水蒸汽 轻柴油
水蒸汽 重柴油
常压塔
常压重油
由上述可见，常压塔不是一个完整精馏塔， 它不具备真正的提馏段。
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3.全塔热平衡
全塔热平衡引出以下结果：
（1）常压塔进料的汽化率至少应等于塔顶产品和 个侧线产品的产率之和，否则不能保证要求的拔出率 或轻质油收率。
过汽化度：为了使常压塔精馏段最低一个侧线以
下的几层塔板（在进料段之上）上有一定的液相回流 以保证最低侧线产品的质量，原料油进塔后的汽化率 应比塔上部各种产品的总收率略高一些，高出的部分 称为过汽化量。过汽化量占进料的百分数称为过汽化 度。常压塔的过汽化度一般为2~4％。
减 压 炉
接抽空 系统 减压一线 减压二线 减 压 减压三线 塔
减压渣油
图7－33 原油常减压蒸馏原理流程图
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二、原油常压精馏塔的工艺特征
1.复合塔
原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴 油、重柴油和重油等四、五种产品，需要四个精馏 塔串联。但是它们之间的分离精确度并不要求很高， 可以把几个塔结合成一个塔，如图7－35所示。
恩氏蒸馏（0~100）间隙＝t0H-t100L
t0H —重馏分的初馏点
t100L—轻组分的终馏点
它们的间隙越大，表明分馏精确度越高。当t0H < t100L或（ t0H- t100L）为负值时则称为重叠，这意味着 有一部分轻馏分进入到重馏分中去了。重叠值（绝 对值）愈大，则表示分馏精确度愈差。
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（2）石油馏分的分馏精确度
对于石油精馏塔中相邻两个馏分之间的分馏精 确度，通常用这两个馏分的馏分组成或蒸馏曲线（一 般是恩氏蒸馏曲线）的相互关系来表示。
13.11.2020
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如图Ⅱ-2-4所示，倘若较重馏分的初馏点高于较 轻馏分的终馏点，则两个馏分之间有些“脱空”， 则称这两个馏分之间有一定的“间隙”。间隙可以 下式表示：