石油蒸馏过程

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石油蒸馏过程

石油蒸馏过程

将它们分离出来。
02 石油蒸馏的原理
石油的组成
01
石油是一种复杂的混合物,主要 由碳氢化合物组成,包括烷烃、 环烷烃和芳香烃等。
02
石油中还含有少量的氮、硫、氧 等非碳氢化合物。
蒸馏的原理
蒸馏是一种利用物质间沸点差异进行 分离的物理过程。
在蒸馏过程中,加热使石油组分沸腾 ,然后通过冷凝器将不同沸点的组分 冷凝并收集。
石油蒸馏的过程
常压蒸馏
在常压下进行蒸馏,将石油加热至沸 腾后,根据不同组分的沸点差异进行 分离。
减压蒸馏
通过降低压力来降低沸点,使一些高 沸点组分在较低温度下沸腾,提高分 离效果。
溶剂抽提
利用溶剂与石油中不同组分的溶解度 差异,将特定组分从石油中分离出来。
催化裂化
在催化剂的作用下,将重质石油组分 进行裂化反应,转化为轻质油品和气 体。
冷凝器与再沸器
冷凝器
将蒸馏出的气体冷凝成液体,回收利 用。
再沸器
加热釜底残渣,使其再次汽化,与精 馏塔内的物料进行热交换,提高分离 效果。
05 石油蒸馏的应用与影响
石油蒸馏的应用
燃料生产
石油蒸馏是生产汽油、柴 油、煤油等燃料的主要方 法,为交通运输、工业生 产和民用需求提供能源。
化学品合成
石油蒸馏过程中产生的中 间馏分可以用于合成各种 化学品,如塑料、合成橡 胶、农药、染料等。
安全注意事项
严格控制工艺参数
石油蒸馏过程中需要严格控制温度、压力、流量等工艺参数,确 保生产的安全和稳定。
防止泄漏和火灾
石油蒸馏过程中需要特别注意防止油品泄漏和火灾事故的发生,采 取相应的安全措施。
定期维护和检查
石油蒸馏设备需要定期进行维护和检查,确保设备的正常运行和安 全性能。

石油炼化常用的七种工艺流程

石油炼化常用的七种工艺流程

⽯油炼化常⽤的七种⼯艺流程⽯油炼化七种⼯艺流程从原油到⽯油要经过多种⼯艺流程,不同的⼯艺流程会将同样的原料⽣产岀不同的产品。

从原油到⽯油的基本途径⼀般为:①将原油先按不同产品的沸点要求,分割成不同的直馏馏分油,然后按照产品的质量标准要求,除去这些馏分油中的⾮理想组分;②通过化学反应转化,⽣成所需要的组分,进⽽得到⼀系列合格的⽯油产品。

⽯油炼化常⽤的⼯艺流程为常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱沥青、加氢精制、催化重整。

(⼀)常减压蒸馏1.原料:原油等。

2.产品:2.⽯脑油、粗柴油(⽡斯油)、渣油、沥青、减⼀线。

3.基本概念:常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏的合称,基本属物理过程:原料油在蒸馏塔⾥按蒸发能⼒分成沸点范围不同的油品(称为馏分),这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式岀⼚,相当⼤的部分是后续加⼯装置的原料。

常减压蒸馏是炼油⼚⽯油加⼯的第⼀道⼯序,称为原油的⼀次加⼯,包括三个⼯序: a.原油的脱盐、脱⽔;b.常压蒸馏;c.减压蒸馏。

4.⽣产⼯艺:原油⼀般是带有盐份和⽔,能导致设备的腐蚀,因此原油在进⼊常减压之前⾸先进⾏脱盐脱⽔预处理,通常是加⼊破乳剂和⽔。

原油经过流量计、换热部分、沏馏塔形成两部分,⼀部分形成塔顶油,经过冷却器、流量计,最后进⼊罐区,这⼀部分是化⼯轻油(即所谓的⽯脑油);⼀部分形成塔底油,再经过换热部分,进⼊常压炉、常压塔,形成三部分,⼀部分柴油,⼀部分蜡油,⼀部分塔底油;剩余的塔底油在经过减压炉,减压塔,进⼀步加⼯,⽣成减⼀线、蜡油、渣油和沥青。

各⾃的收率:⽯脑油(轻汽油或化⼯轻油)占1%左右,柴油占 20%左右,蜡油占 30%左右,渣油和沥青约占42%左右,减⼀线约占 5%左右。

常减压⼯序是不⽣产汽油产品的,其中蜡油和渣油进⼊催化裂化环节,⽣产汽油、柴油、煤油等成品油;⽯脑油直接岀售由其他⼩企业⽣产溶剂油或者进⼊下⼀步的深加⼯,⼀般是催化重整⽣产溶剂油或提取萃类化合物;减⼀线可以直接进⾏调剂润滑油。

石油炼油工艺流程

石油炼油工艺流程

石油炼油工艺流程石油炼油工艺是将原油转化为各种石油产品的过程。

石油是一种重要的化石能源,广泛用于工业、交通等领域。

炼油工艺可以将原油中的各种成分分离并提炼出各种不同的石油产品,如汽油、柴油、润滑油等。

本文将介绍石油炼油的基本工艺流程。

第一步:蒸馏石油蒸馏是炼油工艺的第一步。

在蒸馏塔中,原油被加热并蒸发。

各种不同成分的汽油通过蒸馏的方式被分离出来。

蒸馏塔内部温度逐渐降低,使得不同沸点的石油组分分离。

较轻的石油组分在较低温度下变成气体从塔顶部蒸发出来,较重的石油组分则在较高温度下变成液体并从塔底部取出。

通过不同层级的蒸馏塔,可以分离出多种不同沸点范围的石油产品。

第二步:催化裂化催化裂化是炼油工艺中的重要环节。

它通过在高温和催化剂的作用下,将较重的石油组分分解成较轻的石油产品。

这一过程是通过破坏较重分子之间的化学键来实现的,从而产生较轻的石油组分,如汽油和润滑油。

催化裂化是一种高度复杂的化学反应,在高温和高压下进行。

第三步:加氢处理加氢处理是将重质石油组分通过添加氢气来降解成较轻的石油产品的过程。

在高压和催化剂的作用下,氢气与重质石油分子发生反应,将其分解成较轻的石油组分。

加氢处理可以大幅提高石油产品的质量,同时降低环境污染物的排放。

第四步:脱硫脱硫是炼油工艺中必不可少的步骤之一。

原油中含有硫化物,其存在会导致石油产品的质量下降,并对环境造成污染。

脱硫处理通过添加化学试剂或利用催化剂反应的方式,将原油中的硫化物转化为无害的化合物。

脱硫处理可以提高石油产品的品质,并减少有害物质的排放。

第五步:催化重整催化重整是提高汽油辛烷值和增加高辛烷值组分的一种方法。

在高温和催化剂的作用下,将石油中的较重烃组分转化为较轻的高辛烷值组分。

这种工艺可以提高汽油的质量,使其更适合于高性能汽车的使用。

第六步:产品分离和后处理最后一步是将不同的石油产品进行分离和后处理。

通过进一步的蒸馏和分离过程,可以得到不同等级和类型的石油产品,如汽油、柴油、煤油、润滑油等。

06 石油蒸馏过程

06 石油蒸馏过程

原料特点 减压条件下,油气、水蒸汽、不凝气比容大, 塔径大,采用多个循环回流来减小塔径; 油料重,粘度高,易形成泡沫,板间距较大, 以减少泡沫携带量 外形特点 粗而短,提高塔底标高,给渣油泵提供足够 的灌注头,塔底油液面与塔底油抽出泵10米高 差。

2.润滑油型减压塔的工艺特征 润滑油料要求合适的粘度、色度好、残炭值 低、馏程较窄。因此,润滑油型减压塔的分离 精确度要求较高。与常压塔类似,侧线数量也 多,一般为4~5个,其工艺条件也与常压塔类 似。只是因减压下馏分之间的相对挥发度增大, 减压塔内板间距较大,因此两个相邻馏分间塔 板数比常压塔少,一般为3~5块板。
汽提段:常压蒸馏塔底温度一般高达350℃ 左右,提馏段的温度也很高。在这样的高温下, 如塔底设再沸器以提供提馏段的气相回流,很 难找到合适的热源,加上原油蒸馏塔的处理量 很大,再沸器必然十分庞大。
因此常压蒸馏塔大都不设再沸器,而是从塔 底注入过热水蒸气,用以降低塔内油气分压, 从而使常压塔底重油中的较轻组分气化,返回 常压塔。 过热水蒸气是炼厂中易得和廉价的资源,使 用安全性好,因此采用过热水蒸气汽提代替再 沸器,既能达到分离要求,而且也很简便。 塔底汽提段:降低油气分压
四、汽液相负荷分布规律
设计塔径、塔板水力学计算依据 1、塔顶汽液相负荷:作全塔热平衡; 2、汽化段汽液相负荷; 3、最低侧线抽出板下方的汽液相负荷; 4、经过侧线抽出板时汽液相负荷的变化; 5、塔顶第一、二层塔板之间的汽液相负荷
液相回流
气相负荷

进料段以上,液相回流量增大,气相负荷也不 断增大。到塔顶第一、二层塔板之间,气相负 荷达到最大值。经过第一板后,气相负荷显著 减小。每经过一层侧线抽出板,液相负荷均有 突然的下降。
第六章 石油蒸馏过程

石油常压蒸馏工艺介绍

石油常压蒸馏工艺介绍

石油常压蒸馏工艺介绍一、引言石油常压蒸馏是石油加工过程中的重要环节,其主要目的是将原油中的轻质组分分离出来,以得到合格的汽油、煤油、柴油等产品。

本文将对石油常压蒸馏工艺的原理、流程、设备组成、操作要点、影响因素、优化措施以及注意事项进行详细介绍。

二、工艺原理石油常压蒸馏的基本原理是利用不同组分在高温下的挥发度差异,通过加热和冷凝操作,将原油中的轻质组分分离出来。

在蒸馏过程中,高温使得原油中的轻质组分挥发,然后通过冷凝器将其冷凝成液体,从而实现组分的分离。

三、工艺流程石油常压蒸馏的工艺流程包括以下步骤:1. 原料准备:将原油进行预处理,如脱水、脱盐等,以确保蒸馏过程的顺利进行。

2. 加热:将预处理后的原油加热到适宜的温度,使其中的轻质组分挥发。

3. 分离:利用塔盘和填料等设备,将挥发出来的轻质组分与重质组分进行分离。

4. 冷凝:将分离出的轻质组分通过冷凝器进行冷凝,得到产品。

5. 产品收集:将冷凝后的产品收集起来,进行进一步的加工或储存。

四、设备组成石油常压蒸馏设备主要由以下几个部分组成:1. 加热炉:用于加热原油,使其中的轻质组分挥发。

2. 蒸馏塔:用于将挥发出来的轻质组分与重质组分进行分离。

3. 冷凝器:用于将分离出的轻质组分进行冷凝。

4. 产品收集罐:用于收集冷凝后的产品。

五、操作要点1. 控制加热温度:加热温度是影响常压蒸馏效果的关键因素,应根据原料的性质和产品要求调整加热温度。

2. 控制回流比:回流比的大小直接影响产品的质量和产量,应根据实际情况调整回流比。

3. 定期清洗设备:为了防止设备结垢和堵塞,应定期清洗设备,特别是蒸馏塔和冷凝器。

4. 严格监控产品质量:在生产过程中,应严格监控产品质量,确保产品符合相关标准。

六、影响因素1. 原料性质:原料的性质如密度、粘度、含水量等都会影响常压蒸馏的效果。

2. 加热方式:加热方式如直接加热、间接加热等也会影响常压蒸馏的效果。

3. 设备性能:设备性能如塔盘、填料等的质量和性能也会影响常压蒸馏的效果。

石油产品蒸馏法测定馏程操作规程

石油产品蒸馏法测定馏程操作规程

石油产品蒸馏法测定馏程操作规程一、主题内容与适用范围本方法根据《中华人民共和国国家标准GB6536-86》编写,适用于轻烃浅冷回收系统所产的1#稳定轻烃的馏程测定。

二、操作步骤1、试样条件(1)开始试验的温度(2)烧瓶温度计13—18度(3)烧瓶支板和罩不高于室温(4)蒸馏瓶容积125ml(5)冷浴温度0—1度(6)量筒周围温度13—18度(7)开始加热到初馏点的时间5—10分钟(8)初馏点到回收5%的时间60—75s(9)从回收5%到瓶中残留量为5%的平均速度4—5ml/min(10)从烧瓶中残留量为5ml到终点的时间3—5min2、样品置备(1)把试样瓶冷却到13—18度,将试样抽入预冷的瓶中,尽量少摇动,立即用瓶塞盖好瓶子,并置于冰浴或冰箱中,使试样温度不高于15度。

(2)等仪器准备到适宜的温度,其中试样不能有水。

冷浴调至要求的温度,然后用无绒软布擦洗冷凝器内残液。

3、开始试验(1)使试样温度达到15度以下,用量筒取100ml试样,尽可能完全倒入蒸馏烧瓶,注意不能使液体流入蒸馏烧瓶支管,(2)用一个紧贴的打孔良好的软木塞紧密地装在蒸馏瓶颈上,使温度计球位于中心线,温度计毛细管底端与支管内壁底部齐平。

(3)将装有试样的蒸馏烧瓶置于支板上,穿过支架的软木塞与冷凝管紧密连接,把蒸馏烧瓶调整垂直,并使支管伸入冷凝管内25mm—50mm。

取试样的同一量筒,不经干燥放入冷凝管下的冷浴内,使冷凝管的底端位于量筒的中心,伸入量筒25mm但不要低于100ml刻度线,量筒用一块吸水纸或类似材料盖严密,这块吸水纸应恰好盖紧量筒口,量筒冷却浴的液面至少要高于量筒的100ml刻度线。

4、蒸馏过程(1)按试验条件中的加热速度,并掌握好开始加热到初馏点至终馏点的时间间隔。

(2)观察到初馏点时,立即移动量筒,使冷凝器尖端与量筒内壁相接触,调节加热器,使冷凝液均匀滴入量筒,其速度应符合试验条件的规定。

若蒸馏不符合试验条件规定时,应重新进行试验。

石油炼化常用的七种工艺流程

石油炼化常用的七种工艺流程

石油炼化七种工艺流程从原油到石油要经过多种工艺流程,不同的工艺流程会将同样的原料生产出不同的产品。

从原油到石油的基本途径一般为:①将原油先按不同产品的沸点要求,分割成不同的直馏馏分油,然后按照产品的质量标准要求,除去这些馏分油中的非理想组分;②通过化学反应转化,生成所需要的组分,进而得到一系列合格的石油产品。

石油炼化常用的工艺流程为常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱沥青、加氢精制、催化重整。

(一)常减压蒸馏1.原料:原油等。

2.产品:2.石脑油、粗柴油(瓦斯油)、渣油、沥青、减一线。

3.基本概念:常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏的合称,基本属物理过程:原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品(称为馏分),这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂,相当大的部分是后续加工装置的原料。

常减压蒸馏是炼油厂石油加工的第一道工序,称为原油的一次加工,包括三个工序:a.原油的脱盐、脱水;b.常压蒸馏;c.减压蒸馏。

4.生产工艺:原油一般是带有盐份和水,能导致设备的腐蚀,因此原油在进入常减压之前首先进行脱盐脱水预处理,通常是加入破乳剂和水。

原油经过流量计、换热部分、沏馏塔形成两部分,一部分形成塔顶油,经过冷却器、流量计,最后进入罐区,这一部分是化工轻油(即所谓的石脑油);一部分形成塔底油,再经过换热部分,进入常压炉、常压塔,形成三部分,一部分柴油,一部分蜡油,一部分塔底油;剩余的塔底油在经过减压炉,减压塔,进一步加工,生成减一线、蜡油、渣油和沥青。

各自的收率:石脑油(轻汽油或化工轻油)占1%左右,柴油占20%左右,蜡油占30%左右,渣油和沥青约占42%左右,减一线约占5%左右。

常减压工序是不生产汽油产品的,其中蜡油和渣油进入催化裂化环节,生产汽油、柴油、煤油等成品油;石脑油直接出售由其他小企业生产溶剂油或者进入下一步的深加工,一般是催化重整生产溶剂油或提取萃类化合物;减一线可以直接进行调剂润滑油。

石油蒸馏过程全解

石油蒸馏过程全解

L1=
Q2
h h V L1 ,t2
L L1 ,t1
,kmol/h
塔顶冷回流量为:
L0=
hV L0
,t2
Q1
hL L0
,t0
,kmol/h
图5-26 塔顶部气、液相负荷
39
一般来说,相邻两层塔板的温降是不大的,回流热 的增长也不多,液相回流组成和蒸发潜热的变化不 会很显著。因而可近似地认为Q1≈Q2,t1≈t2。。但t0 明显地低于t1,故<,所以 L1>L0 。
的相互关系(间隙或重叠)来表示。
17
恩氏蒸馏(0~100)间隙=t0H-t100L 恩氏蒸馏(5~95)间隙=t5H-t95L 2、分馏精确度与回流比、塔板数的关系 常用经验的方法估计达到分馏精确度所需的回流比
及塔板数。 石油精馏塔的塔板数主要靠经验选用。
3、实沸点切割点和产品收率 切割点:( t0H+t100L)/2,实沸点数据 产品收率:由切割点从实沸点蒸馏曲线上查得。
26
1、塔顶气、液相负荷
隔离体系见图5-24
先不考虑塔顶回流,则
h Q入=Fe
h
V F
,t
F
+
Q出=D
h
V D
,
t1
+S
F(1-e)
h
V F
,t
F
hV S ,t1
+MhML
+S ,t M +G
V
S ,tS
hL G ,tG
,kJ/h +W hWL
,tW
,kJ/h
令 Q=Q入Q出,kJ/h
则Q显然是为了达到全塔热平衡必须由塔顶回流取 走的热量,亦即全塔回流热。
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第三章 石油蒸馏过程
绪论
石油是极其复杂的混合物,要从原油中提炼出燃料、润滑油和其他产品,炼油厂必须解决原 油的分割和各种石油馏份在加工过程中的分离问题。
蒸馏是炼油工业中一种最基本的分离方法。蒸馏过程和设备的设计是否合理,操作是否良好, 对炼油厂生产的影响很大。蒸馏操作可归纳为三种类型。 1、闪蒸-平衡汽化
由于石油是一个烃类的混合物,它的产品仍然是一个混合物,所以对它的分离精度要求不高。 一般石油精馏塔除塔顶和塔底有产品外,还有侧线产品,这样的塔我们把它叫复合塔,有关复合塔 的温度我们还将在此后的教学中给大家讲述。
原油精馏塔,塔底没有重沸器。它是通入水蒸汽,通过降低油气分压,使一部分带下来的轻 馏分蒸发,回到精馏段。
(5)关于闪蒸的说明 ① 在实际的生产中,闪蒸主要发生在闪蒸罐、蒸发塔的汽化段。前面我们说过,平衡汽化 必须有气液两相足够的接触空间和时间,这种情况的平衡汽化是一种理想状态。 ② 在实际生产中,并不存在真正的平衡汽化,但是在适当的条件下可以接近平衡,因此我们 在工程上近似地按平衡汽化处理。 ③ 平衡冷凝 平衡冷凝是平衡汽化的逆过程。将气相馏出物经过部分冷凝冷却后进入接受罐中进行汽液分 离,这种情况下,重组分冷凝为液相,而轻组分则仍为汽相,从而实现轻重组分的分离。例如催化 裂化分馏塔。 (6)平衡汽化和平衡冷凝的作用 它们都可以将混合物得到分离,气相中含有较多的轻组分(因轻组分的沸点低);液相中含有 较多的重组分(因重组分的沸点高);沸点或者饱和蒸汽压是烃类本身的性质,我们把它也叫做相 对挥发度,相对挥发度的大小是烃分子本身的性质。 2、简单蒸馏-渐次汽化 简单蒸馏是实验室或小型装置上常用于浓缩物料或粗略分割油料的一种蒸馏方法。 简单蒸馏: 液体混合物在蒸馏釜中被加热,在一定压力下,当温度达到混合物的泡点温度时,液体即开 始汽化,生成微量蒸汽。生成的蒸汽当即被引出并冷却后收集起来,同时液体继续加热,继续生成 蒸汽并被引出。这种蒸馏方式称为简单蒸馏或微分蒸馏。 (1)简单蒸馏的特点
关系。
当气相和液相都是理想溶液时,
f i V = f i 0V yi
f i l = f i0 l xi
f i 0V — 在体系平衡温度压力下,纯组分 i 呈气态时的逸度;
f i0 l — 在体系平衡温度压力下,纯组分 i 呈液态时的逸度,
当体系达到平衡时,其气-液关系可以写成
f i 0V yi = f i0 l xi
溶液是正偏差溶液,而ΔGE < 0 时则为负偏差溶液。
当非理想溶液的主要成因是由于各组分分子的类型不同,但分子大小相近,也没有缔合或解缔
合、形成或打开氢键等倾向,则此时的 ΔSE=0。这种溶液称为正规溶液。通常遇到的烃类混合物
大体上符合这种情况
二、汽-液相平衡及相平衡常数
热力学第二定律指出:处在相同的温度和压力下的多相体系,其平衡条件是各相中每一个组分
够长的时间后迅速分离,即可测得油品在该温度下的平衡汽化分率。以汽化温度对汽化率作图,即 可得油品的平衡汽化曲线(见图Ⅱ-1-7)。
根据平衡汽化曲线,可以确定油品在不同汽化率时的温度(如精馏塔进料段温度),泡点温 度(如精馏塔侧线温度和塔底温度),露点温度(如精馏塔顶温度)等。
2、三种曲线的比较
图Ⅱ-1-7 平衡汽化曲线
进料以某种方式加热至部分汽化,经过减压设施,在一个容器的空间内,于一定的温度压力 下,汽、液两相迅速分离,得到相应的气相和液相产物,此过程即称为闪蒸 。
催分
化馏
裂 化

冷凝器
裂化富气 接 受 罐
图 Ⅱ-0-2 平衡冷凝
汽油馏份
(1)加热至部分汽化 (2)经过减压 减压后在进料中部分没有汽化的烃类会汽化,或者说在加热的物流中由于在一定的压力下, 所以没有烃类的汽化或者很少汽化。 (3)在一定的空间 这个空间是汽液接触的空间,烃类进行热量和质量的传递,达到平衡状态。我们把汽液两相 有足够的时间接触,达到平衡状态的这种方式叫做平衡汽化。 (4)在一定的温度和压力下 因为温度对烃类汽化有影响,对于一定馏分的油品来说,汽化的温度越高,压力越低,它的 汽化率就越高。
D、对每一个瞬间所产生的微量蒸气来说,其中轻组分的浓度总是要高于与之平衡的残存液 体中的轻组分浓度。
(2)简单蒸馏与闪蒸的区别
A、简单蒸馏是由无数闪蒸组成的,是渐次汽化; B、简单蒸馏需要从外界不断的加热,而闪蒸也是一次加热到一定的温度; C、简单蒸馏所剩下的残液是与最后一个轻组分含量不高的微量蒸气相平衡的液相;而平衡 蒸馏时剩下的残液则是与全部气相处于平衡状态。因此简单蒸馏所得到的液体中的轻组分含量低于 平衡汽化所得的液体中轻组分含量。 D、简单蒸馏的分离效率优于平衡汽化,但是简单蒸馏的分离精度也不高。简单蒸馏是一种 间歇过程,分离精度不高,一般只在实验室中使用。 恩氏蒸馏就是一个简单蒸馏。它有少量的回流,这是因为它在生成的一瞬间并没有被引出, 而且会在瓶壁上形成液滴,产生回流。 3、精馏 精馏分为联系精馏和间歇精馏两种。大型的工业装置一般都采用连续性处理,这样的处理量 较大。间歇精馏是不稳定的过程,处理量较小。 (1) 精馏塔的组成 进料段、精馏段、提馏段、塔顶冷回流、塔底重沸器、塔内有汽液接触措施:塔板或填料。 (2)精馏的原理 由于组分相对挥发度的不同,可以将不同的组分进行分离。塔顶和塔底液相回流和汽相回流 的作用,沿精馏塔建立了两个梯度。 A、温度梯度:沿着塔高由塔底至塔顶温度降低。 B、浓度梯度:汽液相物流的轻组分浓度从塔底至塔顶逐渐增大。 C、两个梯度的作用 由于温度和浓度梯度的存在,在每一个气液接触级内(一层塔板),由下而上的较高温度和较 低轻组分浓度的气相,与由上而下的较低温度和较高轻组分含量的液相相互传质和传热,达到平衡 而产生新的平衡的汽液两相。 (插图一层理论板)含轻组分少的气相,和含轻组分多的液相(相对值),进行接触,重组分 把热量传给轻组分,自身冷凝成液相,轻组分被加热汽化上升,达到一个新的平衡,从而实现精制 分离的目的。 以上我们谈的是一个接触级,如果若干个接触级就可以把轻组分不断提浓,在塔顶得到高纯 度的轻组分产品,在塔底得到重组分含量高的产品。 (3)石油精馏塔
例如: f i l 应代之以γi l f i0 l xi,其中 γi l 为组分 i 在液相中的活度系数。 气-液相平衡常数 K
在气-液相传质过程中,气-液相平衡常数 K 的应用极为广泛。 Ki =y i / x I
K 与物质的属性有关,还取决于温度压力,有时还是混合物组成的函数。 关于平衡常数的求取,有三种方法: 1.P-T-K 列线图法 2.会聚压法 3.K 值的内插和外延
ΔVE=Vm– Vm ΔGE=Gm– Gm ΔHE=Hm– Hm
ΔSE =Sm – Sm
式中 VE 、 Gm、 Hm、 Sm—真实溶液的热力学性质;
Vm´ 、 Gm´ 、 Hm 、 Sm —按理想溶液计算的热力学性质。
ΔVE 是判断溶液是否理想的一个标志。 ΔGE 可以衡量实际溶液的非理想程度,当ΔGE >0 时,
当我们对一种纯物质的液体加热到沸腾温度时,就会有其蒸汽不断地蒸出。但是液体的温度 不会改变,直至全部液体被蒸干。例如:水的蒸馏。
思考题一:对于一个液体混合物进行蒸馏,会出现什么情况? 思考题二:液体混合物中的组分术的种类多少、量的多少对蒸馏有什么样的影响? 在炼油工作中我们分离的石油产品仍是一个烃类的混合物,不需要分出单体烃,因此没有必要 做烦杂的工作。 石油及其馏分的汽液相平衡关系按惯例不是以其详细的化学组成表示,而是通过宏观的方法以 实验蒸馏来测定的。 1、石油及石油产品蒸馏曲线 石油和石油产品的汽-液平衡关系可以通过三种实验室蒸馏方法来取得,即:恩氏蒸馏、实沸 点蒸馏、平衡汽化。实验结果以馏出温度-馏出百分数表示。 (1) 恩氏蒸馏曲线 恩氏蒸馏是一种简单蒸馏,它是以规格化的仪器和在规定的试验条件下进行的。将馏出温度(汽 相温度)对馏出量(体积百分率)作图,就得到恩氏蒸馏曲线(见图Ⅱ-1-5)。 a. 它不能显示油品中各组分的实际沸点; b. 恩氏蒸馏是渐次汽化,基本上没有精馏作用; c. 它能反映油品的汽化性能,而且简便易行,广泛被采用,是一种油品汽化性能的规格试验。
图 7-10 和图 7-11 是同一种油品的三种蒸馏曲线。其中图 7-10 用的是汽相温度,图 7-11 用
的液相温度。从以上的图我们可以看出:
(1)就曲线的斜率而言,平衡汽化的最平缓,恩氏蒸馏的比较陡一些,而实沸点的曲线斜率
的化学位 μi 相等。
对于一个汽液平衡体系 μi V = μi l
式中μi V、μi l 是气相和液相组分 i 的化学位 。
由于恒温下逸度 f i 与化学位μi 存在着如下的关系
d μi =Rຫໍສະໝຸດ Td l n f i故可导出 f i V = f i l
式中 f i V 、f i l—气相和液相中组分 i 的逸度。上式是处理相平衡问题时使用的最基本
A、在混合物的泡点温度时,开始汽化。这是由于混合物的泡点温度是不断变化的,随着轻 组分的汽化移出,泡点温度逐渐增高。
B、 每一瞬间形成的蒸汽都与残存液相处于平衡状态。由于形成的蒸汽不断被引出,因此在 整个蒸馏过程中,所产生的一系列微量蒸汽的组成是不断变化的。
C、最初得到的汽相轻组分多,随着加热温度的升高,相继形成的蒸汽中轻组分的浓度逐渐 降低,而残液中的重组分逐渐增多。
当气相是理想气体(液相是理想溶液)时,理想气态的逸度系数等于 1,即组分的逸度可以用
其分压来代替。因此用道尔顿-拉乌尔定律可由上式导出:
Π yi = Pi0 xi
式中 Π —体系总压;
Pi0 —纯组分 i 在体系温度下的饱和蒸汽压;
yi ,xi — 组分 i 在汽相和液相中的分子分率。 以上是我们对问题进行了简化,这样有利于我们对问题进行分析。实践生产中各数是处于非 理想状态。对于非理想溶液,则组分的逸度应当以活度来处理相平衡关系。
(2)实沸点蒸馏曲线
馏出体积,% 图Ⅱ-1-5恩氏蒸馏曲线
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