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。
石油蒸馏的原理
石油蒸馏的原理
石油蒸馏是一种重要的工业过程，用于将原油中的不同成分分离和提纯。
原油
是一种复杂的混合物，其中含有多种碳氢化合物，如烷烃、烯烃和芳烃等。
石油蒸馏的原理基于这些不同成分在不同温度下的沸点差异，通过升温并在不同温度下收集蒸馏出的物质来实现分离。
石油蒸馏通常在蒸馏塔内进行，蒸馏塔是一种垂直的设备，内部分为多个横向
隔板，每个隔板上都设有油收集槽。
当原油进入蒸馏塔后，首先经过加热器升温，然后流入塔内，沿着塔内隔板向上升腾。
在上升的过程中，原油中不同成分的沸点差异导致它们在不同高度凝结，并在对应的收集槽中凝结成液体。
在石油蒸馏的过程中，随着温度逐渐升高，不同成分依次被分离出来。
在蒸馏
塔的底部收集到的是沸点最低的烷烃类物质，如天然气、汽油等；随着高度的增加，逐渐收集到烯烃类和芳烃类物质，如柴油、润滑油等。
通过这种逐步升温的方式，石油中的各种成分可以被有效地分离和提纯。
除了蒸馏塔的温度控制外，还有一些辅助设备在石油蒸馏中起着重要作用。
例如，冷凝器用于将蒸馏出的气体冷凝为液体，分离出更纯净的成分；再沸器用于回收残留在渣油中的有用组分；而回流器则可以提高分馏的效率，减少能源消耗。
总的来说，石油蒸馏的原理是基于原油中不同成分的沸点差异，在逐步升温的
过程中将其分离和提纯。
通过适当控制温度和利用不同装置的协同作用，可以实现对原油中各种组分的有效分离和利用，为石油加工和化工工业提供了重要的基础。
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
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
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。
第六章石油蒸馏过程
21
3、平衡气化曲线
• 在实验室平衡气化设备中，将油品加热气 化，使气液两相在恒定的压力和温度下接 触一段足够长的时间后迅即分离，即可测 得油品在该条件下的平衡气化分率 • 在恒压下选择几个合适的温度（一般至少 要五个）进行试验，就可以得到恒压下平 衡气化率与温度的关系 • 根据平衡气化曲线，可以确定油品在不同 气化率时的温度、泡点温度、露点温度等
轻重燃料润滑油馏分?减压系统的流程比燃料型的复杂减压一般设45个侧线且每个侧线均设汽提塔?减压炉管内的最高油温不超过39529二气化段数?在原油蒸馏流程中原油经历的加热气化次数称为气化段数?气化段数和流程中的精馏塔数是直接相关的1一段气化一段气化?只有一个常压蒸馏只有一个常压蒸馏302两段气化?常减压蒸馏就是两段气化流程中有常压塔和减压塔原油常减压蒸馏原理流程原油常减压蒸馏原理流程313三段气化?在此流程中在常压塔前再设置一个初馏塔三段气化常减压蒸馏工艺流程三段气化常减压蒸馏工艺流程323三段气化?采用初馏塔的依据主要与原油性质有关轻馏分含量多脱水脱盐效果差原油硫含量高增加蒸馏操作的灵活性?问题流程复杂投资增加常压炉的温度需要提高33第四节精馏塔的工艺特征?精馏的基本原理不仅适用于二元或多元系精馏过程而且也同样适用于石油精馏过程但石油精馏有其明显的特点?石油是烃类和非烃类的复杂混合物石油精馏是典型的复杂系精馏石油精馏对分馏精确度的要求一般不如化工产品的精馏要求高?炼油工业是大规模生产的工业其大的处理量会反映到石油精馏在工艺设备成本安全等方面的要求34一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常压重油等四五种产品按照一般的多元精馏办法需要有n1个精馏塔才能把原料分割成n个产品石油精馏中各种产品本身也还是一种复杂混合物它们之间的分离精确度并不要求很高两种产品之间需要的塔板数并不多351复合塔为了节省投资降低能耗和占地面积通常把几个塔合成一个塔复合塔复合塔的分离精度不是很高原油原油重油重油常压整理排列方案常压整理排列方案362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不仅影响侧线产品的质量而且降低了较轻馏分的收率?为此在常压塔的外侧为侧线产品设汽提塔在汽提塔底部吹入少量过热水蒸汽以降低侧线产品的油气分压使混入产品中的较轻馏分气化而返回常压塔?侧线汽提用的过热水蒸汽量通常为例线产品的23372汽提塔和汽提段?常压塔进料气化段中未气化的油料流向塔底这部分油料中还含有相当多的350的轻馏分?在进料段以下也要有汽提段在塔底吹入过热水蒸汽以使其中的轻馏分气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?塔底吹入的过热水蒸汽的质量分数一般为24?常压塔不是一个完全精馏塔它不具备真正的提馏段383全塔热平衡?由于常压塔塔
石油炼制工程第6章-石油蒸馏过程
6.2 石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
恩氏蒸馏（ASTM D86）曲线
6.2 石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
实沸点（TBP）蒸馏曲线
6.2 石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
平衡汽化（EFV）曲线
三种蒸馏曲线的比较
恩氏蒸馏：表征油品质量（馏程） 实沸点蒸馏：原油评价 平衡汽化：确定汽化率
焦点压力=2.72＋0.78=3.5（MPa）
在P-T-e相图坐标纸上标出焦点和常压平衡汽化的 各点，联成一组直线，得P-T-e相图，见图6-21。 由图得220kPa平衡汽化数据： 汽化%V 10 30 50 70
温度℃
356
448
515
600
4、不同压力下平衡汽化曲线的换算
（2）常压与减压平衡汽化曲线换算
石 油 炼 制 工 程
主讲教师：刘英杰
石油化工学院
1
第六章
石油蒸馏过程
原油预处理
石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
原油蒸馏塔的操作特征 常减压蒸馏塔的流程 原油精馏塔工艺计算 其他石油蒸馏塔
6.1 原油预处理 必要性：原油中含有杂质
少量泥沙、铁锈等固体杂质。
含水（油田伴生水、开采过程中注水）
馏出%V 0
10
30
50 287.9
70
90
100
-5 温度℃
-11
-3.8
+4.5
+6.2
+3.2
268.1 273.1 284.1 287.9 292.4 298.6 301.8
1、常压蒸馏曲线的相互换算
3）将1）得到的实沸点蒸馏曲线换算为平衡汽化曲线 。。。。。。
G石油蒸馏过程-
1. 分解、缩合反应加剧
6、减压塔直径大
——在减压下，油气、水蒸气和不凝气比容大，虽然减压塔 内空塔线速是常压塔的两倍，但减压塔直径还是很大。
7、减压塔板间距大
——目的是减少泡沫携带，减少塔板数。
五、减压蒸馏塔工艺特征
1. 要求高，与常压塔相近 2. 低炉温、高真空 3. 馏分要求浅颜色、窄馏分。
蒸馏概述
三、蒸馏的基本类型 1. 闪 3. 精 蒸——平衡汽化 馏——气液平衡
2. 简单蒸馏——渐次汽化
1、闪蒸——平衡汽化
进料以某种方法被加热至部分汽化，经过减
压设施，在一个容器中（如闪蒸罐、蒸发塔、蒸
馏塔的汽化段等），在一定温度和压力下，汽液 两相迅即分离，得到相应的汽相和液相产物，此 过程即成为闪蒸。
四、回流方式
2、塔顶油气二级冷凝冷却
250万吨/年常压塔顶馏出物冷凝冷却面积：2~3km2
原因： 负荷大、传热温差小
二级冷凝冷却：
1. 一级：从105℃ 55~90 ℃【冷凝】 2. 二级：冷却到40 ℃
提高冷凝温差，减小传热面积 优点： 缺点：回流量增大、流程设备复杂
四、回流方式
3、塔顶循环回流
2、简单蒸馏——渐次汽化
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。如果生成的蒸汽当即被引出并经冷凝冷却后收集起
来，同时液体继续加热，继续生成蒸汽并被引出，这种方 式称之为简单蒸馏。 实验室或小型装置常用于浓
缩物料或粗略分离油料的一种蒸
馏方法。
回收率达60%以上。
换热流程的设计对炼厂节能有很重要的意义。 好处：减少了冷却设备和冷却水用量 节约了电能 减少了冷却水循环系统的负荷。 换热流程优化对装置投资、钢材消耗量和 操作费用有重要影响！
石油蒸馏过程全解
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。
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一、石油及石油馏分的蒸馏曲线
22
（3）减压1.33kPa（10mmHg） 蒸馏曲线换算为常压蒸馏曲线
减压10mmHg实沸点蒸馏曲线换算为常压实沸点曲线
减压10mmHg恩氏蒸馏曲线换算为常压实沸点曲线 10mmHg恩氏蒸馏曲线换算为10mmHg实沸点曲线 10mmHg实沸点蒸馏曲线换算为常压实沸点曲线
减压10mmHg恩氏蒸馏曲线换算为常压恩氏蒸馏曲线 10mmHg恩氏蒸馏曲线换算为常压实沸点蒸馏曲线 常压实沸点蒸馏曲线换算为常压恩氏蒸馏曲线
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蒸馏原理图
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实现精馏的必要条件： ①精馏塔内必须要有塔板或填料，它是提供气液 充分接触的场所。 ②精馏塔内提供气、液相回流，是保证精馏过程 传热传质的另一必要条件。 气相回流 液相回流
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回流的作用和回流方式
回流的作用 ：
①提供塔板上的液相回流，创造汽液两相充分接触的条 件， 达到传质、传热的目的； ②取出塔内多余的热量，维持全塔热平衡，利于控制产 品质量。
回流方式 ：
（1）塔顶冷回流与热回流 将塔顶蒸汽冷凝冷却为过冷液体，将其中一部分在塔 顶送回塔内作回流，称塔顶冷回流。L0=Q1/(h1-h2) 将塔顶蒸汽冷凝为饱和液体，将其中一部分在塔顶送 回塔内作回流，称塔顶热回流。
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（2）塔顶油汽二级冷凝冷却
优点：可大大减 少塔顶冷凝冷却 器所需的传热面 积。 缺点：流程较复 杂，回流泵耗能 增加。 对大型装置有利。
常减压蒸馏
原油常压蒸馏工艺特点
➢ 原油蒸馏一般包括常压蒸馏（ Atmospheric distillation） 和 减压蒸馏（Vacuum distillation）两个部分，在此首先就原 油的常压蒸馏作有关简述。
➢ 所谓原油的常压蒸馏，即为原油在常压(或稍高于常压)下 进行的蒸馏，所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔(或称 常压塔atmospheric tower)。
➢ 由于原油常压精馏塔的原料和产品不同于一般精馏塔，因 此它具有以下工艺特点(其它的石油精馏塔也常常具有与 之相似的工艺特点)：
➢ 1．常压塔的原料和产品 都是组成复杂的混合物
➢ 2．常压塔是一个复合塔 结构（侧线产品）
➢ 3．常压塔下部设置汽提 段，侧线产品设汽提塔
为了促使原油中的重质油在较低的温度下沸腾、 汽化，除采用减压蒸馏外，还可在蒸馏 过程中，向待蒸馏原油通入高温水蒸汽， 这叫做汽提。 汽提实际上降低了油气的分压，与减压作 用相同，而且它操作更简便，因此在原 油蒸馏工艺中得到了广泛的应用。 但汽提要消耗大量蒸汽，且增加了冷却水 的用量，因此与减压配合使用，效果更 好。
馏分通常冠以汽油、煤油、柴油、润滑油等产品的名 称。为了统一称呼，一般把原油中从常压蒸馏开始馏 出的温度（初馏点）到200°C之间的馏分称为汽油馏 分，常压蒸馏200~350°C之间的中间馏分称为煤柴油 馏分。由于石油从350°C开始就有明显的分解现象， 所以对于沸点高于350°C的馏分，需要在减压下进行 蒸馏。
目前炼厂原油脱盐脱水几乎多采 用二级电脱盐法
脱盐原油
一级电脱盐罐
二级电脱盐罐
破乳剂 原油
注水
注水 污水
二级排出水
原油蒸馏
蒸馏是石油炼制必须的第一道工序。借助 于蒸馏过程将原油按炼厂所要求的产品方 案切割成各种馏分，然后再去加工成各种 石油产品。蒸馏装置设计和操作的好坏， 对整个炼厂有着十分重要的影响。
石油蒸馏过程
间的矛盾，控制不同的加（取）热量就
可以合理地控制产品的组成与产量间的
关系。
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石油炼制工程
2．简单蒸馏—渐次气化
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，液体开始气化，生成 微量蒸气。生成的蒸气当即 被引出并冷凝冷却后收集起 来，同时液体继续加热，继 续生成蒸气并被引出。这种 蒸馏方式称作简单蒸馏或微 分蒸馏
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石油炼制工程
置于密闭容器中的液体，在一定温度下，蒸发和冷凝同 时存在，对开于始石时油蒸馏发分速，度在大一于定冷的凝温速度度和，压随力着下蒸，发保出持的石分油子
相到对最量后（汽，化蒸率发）速 度和等两于相冷中凝的速各度组，分都达不到再动发态生平变衡化，，此这状时态该即石为油气馏-液分相达到平了衡 状气态、。液平衡状态
冷凝器，冷凝液部分做产品，剩余部分全部作为回流， 回注到塔顶板，为精馏段的分离提供冷源，其中回流热 必须保证精馏段内各级有冷凝过程发生。
为了实现提馏段实现逐级气化，在提馏段底部必须设置
一个加热器，称为再沸器，将提馏段的产品全部和部分 加热气化，产生的气相回注到精馏塔塔底板下部，为提 馏段逐级气化提供热源，同样，提供的气相回流热必须
保证提馏段各级发生气化。
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石油炼制工程
回流热包含着回流温度和回流量两方面。不同的回流温
度决定了回流量的大小，采用何种回流温度取决于工艺 要求和温度控制的难度等方面
气相和液相回流量都属于工艺条件。为了实现精馏塔的
在相同的蒸馏终温（液相组成相同）下，简单蒸馏的馏出物轻组分的浓
度会较平衡蒸馏略高，但气相收率略低。
简单蒸馏是一种间歇过程，基本上无精馏效果，分离程度也不高，多用
石油炼制概论6-蒸馏过程
原油常减压蒸馏原理流程
常压塔顶生产：重整原料，汽油组分，石脑油。
减二，三线生产 ：生产催化原料----蜡油。 减压塔底生产：渣油。
2、三段汽化 在此流程中，在常压塔前再设置一个初馏塔（也叫 预汽化塔）。 （1）流程
（2）采用初馏塔的依据－主要与原油性质有关 a. 原油的含砷量 b. 轻馏分含量 c. 脱水脱盐效果 d. 原油硫含量 e. 增加蒸馏操作的灵活性 （3）问题 流程复杂，投资增加，常压炉的温度要提高。
原油脱水脱盐的要求： 含盐量<5毫克/升 含水量0.1～0.2％
I、原油脱水脱盐的原理
原油中的盐大多溶于水中，所以脱水脱盐同时进行。 1、油水两相的自由沉降分离 符合斯托克定律：
d (ρ1 − ρ 2 ) u = g 18νρ2
2
提高温度，促进水滴的凝结。
2、原油的乳状液性质 原油一般是油包水型的乳状液，即水相以微滴形式分 散于连续的油相中，并为原油中所含的天然乳化剂（环烷 酸、胶质和沥青质）所稳定。 影响原油乳状液稳定性的因素： （1）乳化剂的性质和数量； （2）原油的粘度；
第六章 石油蒸馏过程
三、 精馏塔的工艺特征
精馏的基本原理不仅适用于二元或多元系精馏过程， 而且也同样适用于石油精馏过程，但石油精馏有其明显的 特点，即： （1）石油是烃类和非烃类的复杂混合物，石油精馏是 典型的复杂系精馏，石油精馏对分馏精确度的要求一般不 如化工产品的精馏要求高。
（2）炼油工业是大规模生产的工业，其大的处理量会 反映到石油精馏在工艺、设备、成本、安全等方面的要求。
原油 电脱盐 闪蒸塔 常压炉
重整原料 常 压 塔 轻柴油 减 压 炉 减 压 塔
催化料
焦化料
一、原油的预处理
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。
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2．简单蒸馏—渐次气化
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，液体开始气化，生成 微量蒸气。生成的蒸气当即
被引出并冷凝冷却后收集起
来，同时液体继续加热，继 续生成蒸气并被引出。这种
蒸馏方式称作简单蒸馏或微
分蒸馏
2016/9/13 10 石油炼制工程
终使气相中的轻组分和液相中的重组分分别得到提纯。经过
多次气、液相逆流接触，最后在塔顶得到较纯的气相轻组分， 在塔底得到较纯的液相重组分。 精馏的实质： 精馏的分离效果要远远优于平衡汽化和简单蒸馏 气、液两相进行连续多次的平衡汽化和平衡冷凝
2016/9/13 19 石油炼制工程
精馏过程由两段构成，进料段以上的塔段称为精馏段， 属于平衡冷凝过程，精馏段的产品为馏出产品；进料段 以下为提馏段，属于平衡气化过程，提馏段的产品为逐 级蒸发后的剩余物料。
13 石油炼制工程
解决多级闪蒸产品收率低的问题，可
行的方法就是将不能做为产品的副产 物回注到相邻的上游级，构成多级回 流闪蒸，其中有进料的级称为进料级 多级回流闪蒸，可以将一股原料分离 成两个产品，而无其它副产物，并且 产品的质量要求可以通过增加级数容 易达到； 在进料级以上的各级闪蒸操作为平衡 冷凝，每级间需要一个冷凝器；在进 料级以下的各级闪蒸操作为平衡气化， 每级间需要一个加热器。 多级回流闪蒸虽然彻底地解决了多级 闪蒸的副产物问题，将一股进料分成 了两个产品，然而在相邻级间大量物 料回流循环，造成能耗（加热和冷凝 两方面）的大幅度增加。
在整个简单蒸馏过程中，所产生的一系列微量蒸气的组成是不断变化的，
最初得到的蒸气含轻组分最多，随着加热温度的升高，相继形成的蒸气
中轻组分的浓度逐渐降低，而残存液相中重组分的浓度则不断增大
从本质上看，简单蒸馏过程是由无数次平衡汽化所组成的，是渐次气化
过程，简单蒸馏的分离精确度要高于平衡汽化。
在相同的蒸馏终温（液相组成相同）下，简单蒸馏的馏出物轻组分的浓
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石油炼制工程
原油
？
产品
基本途径一般为：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；或者通过化学反应转 化，生成所需要的组分，进而得到一系列合格的石油产 品 炼油厂首先必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工 过程中的分离问题。蒸馏分离技术是石油表征和石油加 工最适宜的分离方法 ,也是一种常用的最经济和最容易实 现的分离手段 几乎所有炼油厂中原油的第一个加工过程就是蒸馏（俗 称为龙头），例如拔顶蒸馏和常减压蒸馏等。所谓原油一次 加工，即指原油蒸馏而言。
气相中轻组分浓度最高点为闪蒸在泡点
操作，浓度最低点为露点操作。前者气
相产率为零，而后者气相产率与进料量
相等，但浓度与进料相同，无分离效果。
平衡闪蒸要达到一定的分离效果，其操
作温度必须介于泡点和露点之间。
闪蒸过程的核心矛盾是分离效果与产率
间的矛盾，控制不同的加（取）热量就 可以合理地控制产品的组成与产量间的 关系。
2016/9/13 6 石油炼制工程
泡点和露点 ：
在一定压力下，加热油品，当其温度升高到某一数值时， 油品开始气化，油品刚刚出现第一个气泡并保持相平衡状 态时的温度，称为泡点温度，或称为平衡气化0%温度
继续升高温度使油品不断气化，当油品刚刚全部气化并保 持相平衡时的温度，称为露点温度，也称为平衡气化100% 的温度。 处于泡点状态时的液体是饱和液体，而处于露点状态时的 气体是饱和气体。
★ 自塔底至塔顶逐级下降的温
度梯度
★ 气、液相中轻组分自塔底至
塔顶逐级增大的浓度梯度 精馏塔内沿塔高的温度梯度和浓 度梯度的建立及接触设施的存在 是精馏过程得以进行的必要条件
2016/9/13 17 石油炼制工程
在第N块塔板上相接触的两相：
由第 N+1 块塔板上升的气相
温度要高于从第 N-1 块塔板
2016/9/13 15 石油炼制工程
提供热负荷的方式可以在任何级分别进行，也可以在最下游级总体
设置。前者更有利于不同温位冷、热公用工程资源的利用，但过程 较为复杂。而后者即为常规的精馏过程。
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石油炼制工程
（2）精 馏
精馏可分为连续式和间歇式两种 沿精馏塔高度建立了两个梯度：
2016/9/13 3 石油炼制工程
第一节 蒸馏概述
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石油炼制工程
蒸馏原理： 从中文字面上理解，“蒸”意为加热蒸发，
“馏”意味着将加热气化的气相冷凝。由于体系间相对挥发 度（或沸点）的差异，蒸发的气相和未蒸发的液相间存在着 组成的差异，从而使体系实现了分离。 在炼油过程中，蒸馏技术应用于石油评价、产品表征、
单蒸馏。
2016/9/13 12 石油炼制工程
闪蒸过程由于分离能力有限，不能满
3．多级闪蒸及精馏
（1）多级闪蒸
(a) 多级闪蒸
2016/9/13
足绝大多数工业过程的要求。为了达 到更高的分离要求，最直接的方法是 进行多级闪蒸。 对第一级闪蒸出的气相部分冷凝，进 入新的一级闪蒸罐，就可以获得轻组 分浓度更高的馏出液产品；同样对第 一级闪蒸的液相继续加热部分气化， 进入新的一级闪蒸罐，就可以获得轻 组分浓度更低的残液产品，依次类推， 就可以构建出满足分离要求的多级闪 蒸过程。 多级闪蒸的优点在于可以依据分离要 求，通过增加级数，容易地达到较高 的分离要求，但缺点是每增加一级必 定增加一个副产物，造成最终产品收 率的降低。
精馏段和提馏段内，分别装有提供气、液两相接触、传
热和传质的塔内件（替代多级回流闪蒸的闪蒸罐），有 塔板或填料两类，前者温度和浓度随塔高离散变化，而 后者连续变化。塔内件是精馏塔沿塔高建立温度梯度和 浓度梯度的接触设施，为传质过程的实现提供相界面积，
是精馏过程得以进行的必要条件。
2016/9/13 20 石油炼制工程
为了实现精馏段的逐级冷凝，在精馏段的塔顶必须设有
冷凝器，冷凝液部分做产品，剩余部分全部作为回流， 回注到塔顶板，为精馏段的分离提供冷源，其中回流热 必须保证精馏段内各级有冷凝过程发生。
为了实现提馏段实现逐级气化，在提馏段底部必须设置
一个加热器，称为再沸器，将提馏段的产品全部和部分
加热气化，产生的气相回注到精馏塔塔底板下部，为提
14 石油炼制工程
(b) 多级回流闪蒸
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对于需要级数较少的分离过程，这种构型工程实现较为容易，如果
需要的级数极多时，过程较为复杂，并且投资高、占地面积大、控 制结点数极多，工程实现十分困难。 要提高回流闪蒸过程的技术经济性，必须对现有流程进行深度简化。 简化的关键是去除部分或全部的级间换热器，采用两相直接接触换 热，不仅会大幅度提高换热效率，减少设备投资，同时可简化生产 流程、减小占地面积。 按照热量平衡，对于确定的分离体系，在进料条件、产品要求和级 数确定的情况下，平衡冷凝段和平衡气化段所需的热负荷是确定的， 并且两者间有固定的关系。 在平衡冷凝段，下游级的温度较相邻上游级低，而在平衡气化段， 下游级的温度较上游级更高，构成了各级温度具有单调变化的特点。 若提高某下游级的液相（气）回流量，则可以提供更多的冷凝 ( 加 热)负荷，则可以抵消该级的进料冷凝（加热）器所需的热负荷。
加工过程各个环节，操作方式也多种多样，但从蒸馏原理和
操作方式上讨论，可以把它们归纳为连续操作的闪蒸（平衡 蒸馏）、间歇操作的简单（间歇）蒸馏、精馏和水蒸气蒸馏 （汽提）。
2016/9/13 5 石油炼制工程
置于密闭容器中的液体，在一定温度下，蒸发和冷凝同 对于石油馏分，在一定的温度和压力下，保持石油馏分 时存在，开始时蒸发速度大于冷凝速度，随着蒸发出的分子 数增加，冷凝速度相应也增大，此过程进行到最后，蒸发速 气、液两相共存，而且气、液两相的相对量（汽化率）和两 度等于冷凝速度，达到动态平衡，此状态即为气 - 液相平衡 相中的各组分都不再发生变化，这时该石油馏分达到了气、 状态。 液平衡状态
进料为气相，需要冷凝。
气相产物中含较多的低沸点组分，液相产 物中含较多的高沸点组分。但所有组分都 同时存在于气、液相中
2016/9/13 8 石油炼制工程
闪蒸过程最大的分离能力为热力学一次
相平衡，因此闪蒸过程的分离效果十分 有限，并且气相中轻组分的浓度与液相
中之差随着气相的产量增加而降低。
气液相平衡的特征：
气相和液相温度相等。 处于气 - 液相平衡状态的气体和液体分别称为饱和蒸气和 饱和液体。饱和蒸气具有的压力称为饱和蒸气压。 气相和液相中的组成保持稳定，每一组分在汽液相中的化 学位相等，不再变化。 混合物各组成同时存在于气 - 液两相中，每一组分都处于 平衡状态 不同的外界条件，可以建立不同的相平衡状态
纯物质，在一定压力下，泡点温度与露点温度相等，也就 是它的沸点。对于混合物，混合物的泡点温度低于露点温 度。 高于露点温度的气体为过热气体，低于其泡点温度，称为
过冷液体
2016/9/13 7 石油炼制工程
1．闪蒸—平衡气化
闪蒸过程的原料条件必须要保证原料进入 闪蒸罐（塔）后形成气、液混相区。 在闪蒸过程中，气、液两相有足够的空间 和时间密切接触，达到了平衡状态，则称 为平衡汽化，由于传质过程大部分发生在 气液接触的瞬间（对于粘度不高的体系在 90％以上），因而闪蒸过程可以近似地按 相平衡来处理。 闪蒸是连续操作的一次气化过程，有多种 操作方式：减压闪蒸、等温闪蒸、等压闪 蒸、等焓闪蒸等。 闪蒸过程一般有平衡气化和平衡冷凝两情 况。前者进料为液相，需要加热；而后者