原油蒸馏
第三节原油蒸馏工艺流程原
第三节原油蒸馏工艺流程一、原油蒸馏工艺流程的类型原油蒸馏工艺流程，就是用于原油蒸馏生产的炉、塔、泵、换热设备、工艺管线及掌握仪表等按原料生产的流向和加工技术要求的内在联系而形成的有机组合。
将此种内在的联系用简洁的示意图表达出来，即成为原油蒸馏的流程图。
现以目前燃料一润滑油型炼油厂应用最为广泛的初馏一常压一减压三段汽化式为例，对原油蒸馏的工艺流程加以说明，装置的工艺原则流程如图2.3.1 所示。
图 2.3.1三段汽化的常减压蒸馏原理工艺流程图经过严格脱盐脱水的原油换热到 230－240℃ ，进入初馏塔，从初馏塔塔顶分出轻汽油或催化重整原料油，其中一局部返回塔顶作顶回流。
初馏塔侧线不出产品，但可抽出组成与重汽油馏分相像的馏分，经换热后，一局部打入常压塔中段回流入口处〔常压塔侧一线、侧二线之间〕，这样，可以减轻常压炉和常压塔的负荷；另一局部则送回初馏塔作循环回流。
初馏塔底油称作拔头原油〔初底油〕经一系列换热后，再常常压炉加热到 360－370℃进入常压塔，它是原油的主分馏塔，在塔顶冷回流和中段循环回流作用下，从汽化段至塔顶温度渐渐降低，组分越来越轻，塔顶蒸出汽油。
常压塔通常开3－5 根侧线，煤油〔喷汽燃料与灯煤〕、轻柴油、重柴油和变压器原料油等组分则呈液相按轻重依次馏出，这些侧线馏分经汽提塔汽提出轻组分后，经泵抽出，与原油换热，回收一局部热量后经冷却到肯定温度才送出装置。
常压塔底重油又称常压渣油，用泵抽出送至减压炉，加热至400℃左右进入减压塔。
塔顶分出不凝气和水蒸气，进入冷凝器。
经冷凝冷却后，用二至三级蒸气抽空器抽出不凝气，维持塔内残压 0.027－0.1MPa，以利于馏分油充分蒸出。
减压塔一般设有 4－5 根侧线和对应的汽提塔。
经汽提后与原油换热并冷却到适当温度送出装置。
减压塔底油又称减压渣油，经泵升压后送出与原油换热回收热量，再经适当冷却后送出装置。
润滑油型减压塔在塔底吹入过热蒸汽汽提，对侧线馏出油也设置汽提塔，由于塔内有水蒸气而称为湿式操作。
原油蒸馏及常减压蒸馏
循环回流：是从塔内某个位置抽出部分液体，经换 热冷却到一定温度后再返回塔内，物流 在整个过程中处于液相，只是在塔内外 循环流动，借助于换热器取走部分剩余 热量
循环回流：
塔顶循环回流 中段循环回流
QC LC L L H t1 H t2
3．塔顶循Leabharlann 回流塔顶循环回流主要应用于以下情况：
4 3 2 1 0
2、分馏精确度的决定因素 石油馏分的分馏精确度主要由物系中组分 之间的分离难易程度、回流比和塔板数决定
分馏精确度与回流比、塔板数的关系：
回流比和塔板数一般是凭经验估算得到的
三、石油精馏塔的汽、液相负荷分布规律
精馏塔内汽、液相负荷分布规律的分析工具 是热平衡 选择几个有代表性的截面，做适当的隔离体 系，进行热平衡计算，求出塔板上汽液相负荷
通常用t5H和t95L之间的差值来表示
用ASTM(5～95)间隙 = t5H-t95L 表示
间隙：分馏效 果好
重叠：分馏效 果差
9 8 7 6 5
T
T
7 6 5 4 3 2 1 0 1 1.5 2 2.5 3 3.5 v% 4 4.5 5 5.5 6 1 1.5 2 2.5 3 3.5 v% 4 4.5 5 5.5 6
1、塔顶冷回流
部分过冷液体从塔顶返回塔内，用于控制塔顶 温度，提供塔内精馏所需回流，并从塔顶取走 剩余热量； 当只采用塔顶冷回流时，冷回流的取热量应等 于全塔总剩余热量； 当回流热量一定时，冷回流的温度越低，冷回 流的流量就越低； 一般常压塔的汽油冷回流温度为30～40℃
2．塔顶油气二级冷凝冷却
2、原油加工方案中设初馏塔的情况
原油中轻馏分多，一般轻馏分>20%时，设初馏塔
4第四章原油蒸馏
第二节 原油蒸馏工艺
第四章
原 油 蒸 馏
第二节 原油蒸馏工艺
一、原油蒸馏的原理
（2）循环回流：塔顶循环回流、中段循环回流
将从塔内抽出的液相冷却到某个温度后再送回塔中，物流在整个循环过程中 不发生相态变化，只在塔内、外循环流动，借助于换热器取走回流热。
缺点：A.降低了塔板的分离能力，在保证分馏精确度的情况下，需要在出入
（2）循环回流：
②中段循环回流：循环回流如果设在精馏塔的中部，称为中段循环回流。
主要作用：A.均匀塔内气、液两相负荷，缩小塔径；B.回收高温位热量。 常压精馏塔的中段循环回流取热量一般占全塔回流热的40％～60％。中段循 环回流进出口温差国外常采用60～80℃。对于有3～4个侧线的精馏塔，设两个中 段循环回流比较适宜；对只有1～2个侧线的精馏塔设一个中段循环回流为宜。中 段循环回流在两个侧线之间，进塔口一般在抽出口的上部，换热塔板一般采用2～
第四章 原 油 蒸 馏
第一节 原油预处理
二、原油脱盐、脱水的原理 2、化学脱水：
在原油乳状液中，加入少量的化学破乳剂，改变水滴表面保
护膜的稳定性，使微小的水滴聚集成较大的水滴，从而提高水
滴的沉降速度，加速分离。
第四章 原 油 蒸 馏
第一节 原油预处理
二、原油脱盐、脱水的原理
3、电-化学脱水：
电-化学脱水法的原理是借助于破乳剂和高压电场（电压一 般为15～35 千伏）的共同作用进行破乳化，高压电场使油中细
第四章
原 油 蒸 馏
第二节 原油蒸馏工艺
二、原油蒸馏装置的工艺流程
原油常减压工艺流程
常压塔底吹入过热水蒸气，以吹出重油中的轻组分，汽提后的常压重油自塔底抽 出送到减压加热炉。常压塔底温度一般控制在350～360 ℃。 减压炉部分： 常压重油经减压加热炉加热至400℃左右进入减压塔。 减压塔部分： 减压塔塔顶不出产品，设抽真空装置。塔顶出的不凝气和水蒸气（干式减压蒸馏
3常减压蒸馏
（二）原油脱酸的机理
由于原油中的环烷酸为油溶性，用一般的方法难以脱除，通过向原油中加入适当的中和剂及增溶剂，使原油中的环烷酸和其他酸与中和剂反应,将其先转化为水溶性或亲水的化合物即生成盐进人溶剂相及水相，在破乳剂的共同作用下，在一定的电场强度和温度下将原油中的环烷酸除去。环烷酸脱除及回收的流程示意图如图3-4所示。
第三章 原油蒸馏过程
第一节 概述
原油是极其复杂的混合物，通过原油的蒸馏可以按所制定的产品方案将其分割成直馏汽油、煤油、轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分和渣油等。原油蒸馏是石油加工中第一道不可少的工序，故通常称原油蒸馏为一次加工，其他加工工序则称为二次加工。蒸馏过程得到的这些半成品经过适当的精制和调合便成为合格的产品，也可以按不同的生产方案分割出一些二次加工过程所用的原料，如重整原料、催化裂化原料、加氢裂化原料等，以便进一步提高轻质油的产率或改善产品质量。
5原油脱酸温度
原油粘度降低，油水界面张力减小，水滴膨胀使乳化膜强度减弱。水滴热运动增加，碰撞结合机会增多，乳化剂在油中溶解度增加，所有这些均导致原油中乳化水滴破乳聚结，有利于脱酸。合适的脱酸温度为110~130℃。
6 注水量
原油注水的目的是为了溶解油中的环烷酸盐类，从而使其随着水分的脱除而脱除，因此，注水量的选择非常关键，太大会导致脱盐电耗增加，甚至跳闸，造成脱后含水高，太小则不能将油中的环烷酸盐洗除。
使用中和剂时，随着中和剂用量的增大，中和率的提高，原油乳化程度加重，如果采用一些性能优良的破乳剂，可以有助于原油破乳脱水。因此，需要选择合适的破乳剂。
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。
原油评价与蒸馏
主要换算包括：
常压蒸馏曲线的相互换算；
减压1.33kPa（残压10mmHg）蒸馏曲线的相互换算；
减压1.33kPa（残压 10mmHg）蒸馏曲线换算为常压蒸馏曲线；
常压平衡汽化曲线换算为高压平衡汽化曲线。
03
04
05
01
02
（二）三种蒸馏曲线换算
三、油水不互溶体系的气—液平衡
1．过热水蒸气存在下油的汽化 过热水蒸气的作用 ：在气相中 当体系总压一定时，如果而且没有水蒸气存在，则液体A要在P时才能沸腾。当有水蒸气存在时，只要在PA，A就能沸腾了。显然，过热水蒸气的存在，使A的沸点下降了。 过热水蒸气的用量 式中NS和NO分别为水蒸气和A蒸气的摩尔数。 T一定时随e的增大而降低， 则上升。即随着e的增大，汽化每一摩尔油所需的水蒸气的物质的量要增加。这需要借助石油馏分的P—T—e相图才能作定量的计算。
01
注水量及注水的水质 ：加入一定量的水与原油混合，将增加水滴的密度使之更易聚结，同时注水还可以破坏原油乳化液的稳定性，对脱盐有利。注水量一般为5％～7％
03
压力 ：脱盐罐需在一定压力下进行，以避免原油中的轻组分汽化，引起油层搅动，影响水的沉降分离。一般为0.8～2MPa
02
三、影响脱盐、脱水的因素
原油脱水效果： 当原油因脱水效果波动而引起含水量高时，水能从初馏塔塔顶分出，使得常压塔操作免受水的影响，保证产品质量合格。
原油的含硫量和含盐量：设置初馏塔可使大部分腐蚀转移到初馏塔系统，从而减轻了常压塔顶系统的腐蚀，这在经济上是合理的。但是加强脱盐、脱水和防腐蚀措施，可以大大减轻常压塔的腐蚀而不必设初馏塔。
第三节 石油及其馏分的汽液平衡
石油及其馏分蒸馏曲线 恩氏蒸馏曲线 恩氏蒸馏的本质是渐次汽化，基本上没有精馏作用，因而不能显示油品中各组分的实际沸点，但它能反映油品在一定条件下的汽化性能，而且简便易行，所以广泛用作反映油品汽化性能的一种规格试验，同时是油品的最基本的物性数据之一
原油常减压蒸馏
原油常减压蒸馏
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6
原油蒸馏工艺流程的类型
我国原油蒸馏工艺流程按炼油 厂类型不同，可大致分为燃料 型、燃料---润滑油型二大类。 （一）燃料型 （二）燃料—润滑油型
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常减压蒸馏原料及产品特点
原油在进入常减压蒸馏装置前，首先进行脱盐脱水。 在常压塔得到：
常压塔顶：石脑油（汽油馏分）：
因为辛烷值低可以作为溶剂油；催化重整原料；
压力：塔顶在0.1～0.16Mpa下操作。
编辑热炉，
被加热到380～400℃进入减压塔进行蒸馏。 压力：减压塔顶残压一般在20～60mmHg。
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减压塔的工艺特点
塔顶和塔底缩径 一般使用填料 燃料型减压塔有2—3个侧线 润滑油型减压塔有4—5个侧线
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12
“干式”减压特点
塔顶残压在10—20mmHg 一般在塔底不注水蒸汽 塔用填料 炉管扩径 大直径低速转油线 燃料型减压塔使用该技术
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常一线：航空煤油（煤油）：
根据原油性质不同，生产不同的煤油。
常二线：柴油 一般生产0#柴油 常三线：重柴油：20#重柴油
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8
在减压塔得到：
馏分范围为（350～500℃）的蜡油
1、在不同的侧线得到各个馏分，作为生产润 滑油原料。或将各个馏分混合，特点：凝 固点高，分子量大，作为：催化裂化原料， 加氢裂化原料。
第三节原油蒸馏工艺流程原
第三节原油蒸馏工艺流程一、原油蒸馏工艺流程的类型原油蒸馏工艺流程，就是用于原油蒸馏生产的炉、塔、泵、换热设备、工艺管线及控制仪表等按原料生产的流向和加工技术要求的内在联系而形成的有机组合。
将此种内在的联系用简单的示意图表达出来，即成为原油蒸馏的流程图。
现以目前燃料一润滑油型炼油厂应用最为广泛的初馏一常压一减压三段汽化式为例，对原油蒸馏的工艺流程加以说明，装置的工艺原则流程如图2.3.1所示。
图2.3.1 三段汽化的常减压蒸馏原理工艺流程图经过严格脱盐脱水的原油换热到230－240℃，进入初馏塔，从初馏塔塔顶分出轻汽油或催化重整原料油，其中一部分返回塔顶作顶回流。
初馏塔侧线不出产品，但可抽出组成与重汽油馏分相似的馏分，经换热后，一部分打入常压塔中段回流入口处（常压塔侧一线、侧二线之间），这样，可以减轻常压炉和常压塔的负荷；另一部分则送回初馏塔作循环回流。
初馏塔底油称作拔头原油（初底油）经一系列换热后，再经常压炉加热到360－370℃进入常压塔，它是原油的主分馏塔，在塔顶冷回流和中段循环回流作用下，从汽化段至塔顶温度逐渐降低，组分越来越轻，塔顶蒸出汽油。
常压塔通常开3－5根侧线，煤油（喷汽燃料与灯煤）、轻柴油、重柴油和变压器原料油等组分则呈液相按轻重依次馏出，这些侧线馏分经汽提塔汽提出轻组分后，经泵抽出，与原油换热，回收一部分热量后经冷却到一定温度才送出装置。
常压塔底重油又称常压渣油，用泵抽出送至减压炉，加热至400℃左右进入减压塔。
塔顶分出不凝气和水蒸气，进入冷凝器。
经冷凝冷却后，用二至三级蒸气抽空器抽出不凝气，维持塔内残压 0.027－0.1MPa，以利于馏分油充分蒸出。
减压塔一般设有 4－5根侧线和对应的汽提塔。
经汽提后与原油换热并冷却到适当温度送出装置。
减压塔底油又称减压渣油，经泵升压后送出与原油换热回收热量，再经适当冷却后送出装置。
润滑油型减压塔在塔底吹入过热蒸汽汽提，对侧线馏出油也设置汽提塔，因为塔内有水蒸气而称为湿式操作。
原油蒸馏
原油蒸馏原油本身是由烃类和非烃类组成的复杂混合物，其直接利用价值较低，需要将其加工成汽油、煤油、柴油、润滑油以及石油化工产品。
原油蒸馏是原油加工的第一道工序，在炼油厂中占有非常重要的地位。
目前炼油厂常采用的原油蒸馏流程是双塔流程或三塔流程。
双塔流程包括常压蒸馏和减压蒸馏，三塔流程包括原油初馏、常压蒸馏和减压蒸馏。
大型炼油厂一般采用三塔流程。
依据原油加工成产品的用途不同，原油的蒸馏工艺流程大致可分为三类：①燃料型，以生成汽油、煤油、柴油、减压馏分油以及重质燃料油为主；②燃料－润滑油型，以生成汽油、煤油、柴油、减压馏分油以及重质燃料油为主，对减压馏分油的分离精度要求较高，减压塔侧线馏分的馏程相对较窄；③化工型，以生成汽油、煤油、柴油、减压馏分油以及重质燃料油为主，汽油、煤油和部分柴油用作裂解原料，因此其分离精度要求较低。
上述三种类型的原油蒸馏流程基本相同，下面以燃料型来介绍原油蒸馏的基本流程，包括原油初馏、常压蒸馏和减压蒸馏三部分。
1) 原油初馏原油经过换热，温度达到80～120℃左右进行脱盐、脱水（一般要求含盐小于10mg/L，含水小于0.5wt%），再经换热至210～250℃，此时较轻的组分已经气化，气液混合物一同进入初馏塔，塔顶分出轻汽油馏分，塔底为拔头原油。
(2) 常压蒸馏拔头原油经过换热、常压炉加热至360～370℃，油气混合物一同进入常压塔（塔顶压力约为130～170KPa）进行精馏，从塔顶分出汽油馏分或重整馏分，从侧线引出煤油、轻柴油和重柴油馏分，塔底是沸点高于350℃的常压渣油。
常压蒸馏的主要作用是从原油中分离出沸点小于350℃的轻质馏分油。
(3) 减压蒸馏常压渣油经过减压炉加热至390～400℃后进入减压塔，塔顶压力一般为1～5KPa。
减压塔顶一般不出产品或者出少量产品（减顶油），各减压馏分油从侧线抽出，塔底是常压沸点高于500℃的减压渣油，集中了原油中绝大部分的胶质和沥青质。
减压蒸馏的主要作用是从常压渣油中分离出沸点低于500℃的重质馏分油和减压渣油。
原油评价与原油蒸馏—原油常减压蒸馏工艺
4.全塔热平衡；
1．常压塔是一个复合塔 原油常压精馏塔是在塔的侧部开若干侧线以得到多个产 品馏分，就像Ｎ个塔叠在一起一样，它的精馏段相当于 原来Ｎ个简单塔的精馏段组合而成，而其下段则相当于 最下一个塔的提馏段，故称为复合塔。
2．常压塔的原料和产品都是组成复杂的混合物 原油经过常压蒸馏可得到沸点范围不同的馏分 。 35℃~150℃是石脑油或重整原料； 130℃~250℃是煤油馏分； 250℃~300℃是柴油馏分； 300℃~350℃是重柴油馏分，可作催化裂化原料。 >350℃是常压重油。
• 作业：完成测验题 • 复习：原油常减压蒸馏工艺特征 • 预习： 原油常减压蒸馏装置的操作
• 复习：原油蒸馏前为什么要进行预处理？ （记2分），怎样处理？ （记2分）工艺过 程？ （记2分)要控制哪些参数？ （记2 分）
本次课要解决的问题: 原油常减压蒸馏工艺流程和设备 • 一、原油常减压蒸馏工艺流程 • 二、原油常减压蒸馏主要设备
5．恒分子回流的假定完全不适用
三、减压蒸馏塔的工艺特 征
润滑油型减压塔图
燃料油型减压塔
1.减压塔的一般工艺特征
降低从汽化段到塔顶的流动压降。 降低塔顶油气馏出管线的流动压降。 减压塔塔底汽提蒸汽用量比常压塔大，其主要目的是降低汽 化段中的油气分压。 降低转油线压降，通过降低转油线中的油气流速来实现。 缩短渣油在减压塔内的停留时间。
一、原油常减压蒸馏工艺流程(三段汽化式）
（一）燃料型
原油常减压蒸馏工艺流程图(燃料型)
一、原油常减压蒸馏工艺流程(三段汽化式）
（二）燃料-润滑油型
原油常减压蒸馏工艺流程图(燃料-润滑油型)
一、原油常减压蒸馏工艺流程
（三）化工型
第三组原油蒸馏知识点
第三组原油蒸馏知识点第五章原油蒸馏过程第⼀节原油及其馏分蒸馏类型（陈承阳）原油的⼀次加⼯：原油常减压蒸馏原油的⼆次加⼯：催化重整、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化原油的三次加⼯：（炼⼚⽓体加⼯）烷基化、异构化、叠合、醚化（甲基叔丁基醚的⽣产）精馏过程的两个前提：1）⽓、液相间的浓度差2）合理的温度梯度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。
回流的作⽤：(⽓相回流液相回流 )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：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；塔顶热回流：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。
2）中段循环回流：①使汽液相负荷沿塔⾼分布均匀，可缩⼩塔径或提⾼处理量；②利于热量的回收利⽤。
第⼆节原油及原油馏分的蒸馏曲线及其换算（林昭康）1、分馏精确度的表⽰⽅法对⼆元系，可⽤产品的纯度（或某组分的浓度）表⽰。
对⽯油精馏，常⽤相邻两馏分的馏分组成或蒸馏曲线的相互关系（间隙或重叠）来表⽰。
2）减压1.33kPa(10mmHg)蒸馏曲线相互换算①恩⽒蒸馏曲线和实沸点蒸馏曲线的互换假定恩⽒蒸馏50％点温度=实沸点蒸馏50％点温度；3.常压平衡汽化曲线换算为压⼒下平衡汽化曲线第三节原油蒸馏塔内⽓液负荷分布规律（何天儒，李永辉）塔顶回流量: L t L V t L h h QL 0kmol/h塔顶⽓相负荷： V1=L0+D+S ，kmol/h从第m-1板流⾄第m 板的液相回流量为：⾃第n 板上升的⽓相负荷应为：Vn=D+M+G+S+Ln-1, kmol/h⾃第m 板上升的⽓相负荷为：Vm=D+M+G+S+Lm-1, kmol/h因为 Ln-1Vn与液相回流的变化规律⼀样，以摩尔流量表⽰的⽓相负荷也是沿塔⾼的⾼度⾃下⽽上渐增。
原油蒸馏工艺流程
原油蒸馏工艺流程
原油蒸馏是一种将原油分离成不同组分的重要工艺过程。
在这个过程中，原油中的各种烃类化合物会根据其沸点的不同而被分离出来，从而得到各种不同的燃料和化工原料。
原油蒸馏工艺流程通常包括加热、蒸发、冷凝和分馏等步骤。
首先，原油会被加热到一定的温度，使得其中的烃类化合物开始蒸发。
这个温度通常在150-350摄氏度之间，因为不同的烃类化合物具有不同的沸点，所以在这个温度范围内可以逐步将原油分离出来。
然后，蒸发的原油气体会被送入冷凝器中进行冷却，使得其中的烃类化合物开始凝结成液体。
在冷凝器中，原油气体会被冷却成液体，不同的烃类化合物会在不同的温度下凝结，从而实现了不同组分的分离。
一般来说，较轻的烃类化合物，如天然气和汽油，会在较低的温度下凝结，而较重的烃类化合物，如柴油和燃料油，会在较高的温度下凝结。
通过调节冷凝器的温度和压力，可以实现对不同组分的有效分离。
最后，冷凝后的液体会被送入分馏塔中进行进一步的分离。
在分馏塔中，液体会被加热到一定的温度，使得其中的不同组分再次
蒸发。
然后，这些蒸发的组分会在分馏塔中逐层冷凝并收集，从而
得到不同的产品。
通常来说，分馏塔的顶部会收集到天然气和汽油，中部会收集到航煤和柴油，底部会收集到重油和残渣。
总的来说，原油蒸馏工艺流程通过加热、蒸发、冷凝和分馏等
步骤，将原油中的不同组分有效地分离出来，从而得到各种不同的
燃料和化工原料。
这一工艺过程在石油加工行业中具有非常重要的
地位，为人类社会的能源供应和化工生产提供了重要的支持。
第三节原油蒸馏塔
15
过汽化度越高，侧线产品的质量越好，但是加热炉的负荷越高， 加工能耗就越高。 ③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就被全塔热平衡确定了。 因此常压塔的回流比是由全塔热平衡确定的。 在常压塔的操作中回流比增大会直接影响塔的个点温度下降蒸 馏出产品变轻，产品收率下降。 一般由全塔回流热确定的回流比能满足分离的要求。 常压塔与一般精馏塔的区别是什么？
31
L0+D+S
hL0V,t1 hDV,t1hSV,t1
t1
ห้องสมุดไป่ตู้L0 ,t0 hL0L,t0
D+S,tD
M, tM
hML, tM
hFV,tF, hFL,tF F, tF S, tS hSV,tS
e
G, tG hGL, tG
W, tW hWL, tW
32
图 Ⅱ-2-11 常压精馏 塔全塔热平衡示意图
符号说明： D、M、G、W—分别为塔顶汽油、侧线煤油、柴油和塔底重油的流量， 千摩/时； tD、tM、tG、tW—分别为D、M、G、W的温度，°C
③ 塔顶、塔底温差很大，常压塔可达250℃。
为什么恒分子回流不适用？
17
三、分馏精确度 （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）。 （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。如图7-36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：
原油蒸馏的原理
原油蒸馏的基本原理及特点1、蒸馏与精馏蒸馏是液体混合物加热，其中轻组分汽化，将其导出进行冷凝，使其轻重组分得到分离。
蒸馏依据原理是混合物中各组分沸点(挥发度)的不同。
蒸馏有多种形式，可归纳为闪蒸(平衡汽化或一次汽化)，简单蒸馏(渐次汽化)和精馏三种。
其中简单蒸馏常用于实验室或小型装置上，它属于间歇式蒸馏过程，分离程度不高。
闪蒸过程是将液体混合物进料加热至部分汽化，经过减压阀，在一个容器(闪蒸罐、蒸发塔)的空间内，于一定温度压力下，使汽液两相迅速分离，得到相应的汽相和液相产物。
精馏是分离液体混合物的很有效的手段，它是在精馏塔内进行的。
2、原油常压蒸馏特点原油的常压蒸馏就是原油在常压(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，它具有以下工艺特点：（1）常压塔是一个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、五种产品馏分。
按照一般的多元精馏办法，需要有n-1个精馏塔才能把原料分割成n个馏分。
而原油常压精馏塔却是在塔的侧部开若于侧线以得到如上所述的多个产品馏分，就像n个塔叠在一起一样，故称为复合塔。
（2）常压塔的原料和产品都是组成复杂的混合物原油经过常压蒸馏可得到沸点范围不同的馏分，如汽油、煤油、柴油等轻质馏分油和常压重油，这些产品仍然是复杂的混合物(其质量是靠一些质量标准来控制的。
如汽油馏程的干点不能高于205℃)。
35℃~150℃是石脑油（naphtha）或重整原料，130℃~250℃是煤油馏分，250 ℃~300℃是柴油馏分，300℃~350℃是重柴油馏分，可作催化裂化原料。
>350℃是常压重油。
（3）汽提段和汽提塔对石油精馏塔，提馏段的底部常常不设再沸器，因为塔底温度较高，一般在350℃左右，在这样的高温下，很难找到合适的再沸器热源，因此，通常向底部吹入少量过热水蒸汽，以降低塔内的油汽分压，使混入塔底重油中的轻组分汽化，这种方法称为汽提。
原油蒸馏方法
原油蒸馏方法原油蒸馏是一种重要的分离技术，用于将原油中的各种组分按照沸点的不同进行分离。
这种方法通过利用原油中各个组分的沸点差异，将原油加热至一定温度，使其发生汽化，然后通过冷凝收集不同沸点组分的方法，实现对原油的分离和提纯。
原油是一种混合物，由许多不同种类的碳氢化合物组成，包括烷烃、烯烃、芳烃等。
这些碳氢化合物的沸点各不相同，因此可以利用原油蒸馏方法将它们分离开来。
原油蒸馏通常在精炼厂中进行。
首先，将原油加热至高温，通常在300-400摄氏度之间。
通过加热原油，可以使其中的碳氢化合物发生汽化，即从液态转变为气态。
然后，将汽化的原油气体引入蒸馏塔中。
蒸馏塔是一个高大的塔状设备，内部有多个水平层，每层之间通过塔板隔开。
塔板上面有孔，使得原油气体能够从一个层次流向下一个层次。
在蒸馏塔内，原油气体从底部开始逐渐向上流动。
由于不同组分的沸点差异，原油气体在上升过程中逐渐冷却，其中沸点较低的组分会先冷凝成液体，沉积在塔板上。
随着上升，沸点较高的组分也会逐渐冷凝。
蒸馏塔内部的温度是逐渐降低的，从底部到顶部温度逐渐下降。
这是为了适应不同组分的沸点差异，使得沸点较低的组分在较低温度下冷凝，而沸点较高的组分则需要较高的温度才能冷凝。
通过这种逐层冷凝的过程，蒸馏塔内的原油气体逐渐分离成不同组分。
较低沸点的组分会在较低层次的塔板上冷凝，较高沸点的组分则会在较高层次的塔板上冷凝。
最终，顶部收集到的是较轻的烃类化合物，底部收集到的是较重的烃类化合物。
这样，通过原油蒸馏方法，可以将原油分离成不同沸点组分的混合物。
这些分离后的组分可以用于生产汽油、柴油、煤油、润滑油等各种石油产品。
而且，根据需要，还可以通过进一步的加工处理，对原油组分进行进一步的分离和提纯。
原油蒸馏是一种重要的分离技术，通过利用原油中各个组分的沸点差异，将原油分离成不同沸点组分的方法。
通过逐层冷凝的过程，可以将原油中的烃类化合物按照沸点的不同进行分离，从而实现对原油的提纯和分离。
原油—实沸点蒸馏—常压蒸馏法
FNYSHYY00205 原油 实沸点蒸馏 常压蒸馏法F-NY-SH-YY-00205原油—实沸点蒸馏—常压蒸馏法1 范围本方法适用于原油及除液化石油气、很轻的石脑油和初馏点高于400℃以上石油馏分以外的石油混合物。
2 主题内容本方法规定了使用实沸点蒸馏仪（具有14～18块理论板，回流比为5∶1），对稳定原油进行蒸馏到相当于常压温度400℃的蒸馏方法。
3 相关技术术语3.1 绝热性 adiabaticity整个蒸馏柱没有明显的热量增加或热量损失的状态。
当蒸馏柱发生热损失时，其内回流会异常，大于柱头回流量，而当蒸馏柱加热套加热过量时，则其情况相反。
3.2 蒸出速率 boil up rate单位时间内蒸气进入蒸馏柱的量。
在给定的蒸馏柱中以cm 3/h 表示，或以每小时单位横截面的cm 3数表示（cm 3/h·cm 2）。
可参考关于正庚烷-甲基环己烷评定蒸馏柱效率部分（见附录A），测定在蒸馏柱的底部进行。
正庚烷-甲基环己烷试验的最大蒸出速率是在稳定无液泛的状态下测定的。
常规的绝热操作，蒸出速率可由馏出率乘以回流比加1估算。
3.3 原油的脱丁烷 debutanization of crude petroleum原油脱去包括丁烷及C 4以下的轻烃，保留较重的烃类。
实际上，原油脱丁烷就是：收集在冷阱中的轻烃，C 2～C 4的烃类为其存在于初始试样中的95%以上，而C 5烃类为其存在于初始试样中的5%以下。
3.4 蒸馏压力 distillation prcssure压力的测量点尽可能靠近蒸气温度测量点，一般在冷凝点的顶端。
3.5 蒸馏温度 distillation temperature在蒸馏柱头部测定的饱和蒸气温度。
此温度即是柱头温度或称气相温度。
3.6 动滞馏量 dynamic hold-up在正常操作条件下，蒸馏柱中滞馏液体的量。
对填料柱以填充的体积百分率表示，该数据能反映出各种填料间的差异。
原油蒸馏
原油蒸馏最基本的石油炼制过程，指用蒸馏的方法将原油分离成不同沸点范围油品(称为馏分)的过程。
通常包括三个工序：①原油预处理：即脱除原油中的水和盐。
②常压蒸馏：在接近常压下蒸馏出汽油、煤油(或喷气燃料)、柴油等的直馏馏分，塔底残余为常压渣油(即重油)。
③减压蒸馏：使常压渣油在8kPa左右的绝对压力下蒸馏出重质馏分油作为润滑油料、裂化原料或裂解原料，塔底残余为减压渣油。
如果原油轻质油含量较多或市场需求燃料油多，原油蒸馏也可以只包括原油预处理和常压蒸馏两个工序，俗称原油拔头。
原油蒸馏所得各馏分有的是一些石油产品的原料；有的是二次加工（见石油炼制过程）的原料①有多个侧线出料口，原油蒸馏各馏分的分离精确度不要求像纯化合物蒸馏那样高，多个侧口(一般有3～4个)可以同时引出轻重不同的馏分。
②提浓段很短。
原油蒸馏塔底物料很重，不宜在塔底供热。
但通常在塔底通入过热水蒸气，使较轻馏分蒸发，一般提浓段只有3～4块塔板。
③中段回流。
原油各馏分的平均沸点相差很大，造成原油蒸馏塔内蒸气负荷和液体负荷由下向上递增。
为使负荷均匀并回收高温下的热量，采用中段回流取热（即在塔中部抽出液体，经换热冷却回收热量后再送回塔内）。
通常采用2～3个中段回流。
/ U. a& E# R, E5 [: K! b- W7 |工艺过程包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏三部分。
+ `+ c# q8 @+ H4 U' Z" p原油预处理应用电化学分离或加热沉降方法脱除原油所含水、盐和固体杂质的过程。
主要目的是防止盐类（钠、钙、镁的氯化物）离解产生氯化氢而腐蚀设备和盐垢在管式炉炉管内沉积。
) D5 b2 ?( R' [- l- Q0 z 采用电化学分离时,在原油中要加入几到几十ppm 破乳剂（离子型破乳剂或非离子型聚醚类破乳剂）和软化水，然后通过高压电场(电场强度1.2～1.5kV/cm),使含盐的水滴聚集沉降，从而除去原油中的盐、水和其他杂质。
第五章原油蒸馏过程
3. 注水量及注水的水质 ：注入一定量的水与原油混 合，将增加水滴的密度使之更易聚结，同时注水还可 以破坏原油乳化液的稳定性，对脱盐有利。注水量一 般为5％～7％
4. 破乳剂和脱金属剂：
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
进料塔以上是精馏段，进料塔以下 是提馏段
塔顶回流：塔顶送入轻组分浓度很 高的液体，称塔顶回流
塔底气相回流：塔底有一再沸器， 加热塔底流出的液体产生一定量的气 相回流，是轻组分含量很低而温度较 高的蒸气
3. 精馏的原理
线、蒸馏塔、加热炉等）的负荷 增加动力、热能和冷却水的消耗。含水多增加了热
能消耗，增大了冷却器的负荷和冷却水的消耗量。 例如：一座年处理量为250万吨的常减压装置，若 含水量增加1%，热能耗将增加7000MJ/h （2）干扰蒸馏塔的平稳操作 含水过多的原油，水分气化，气相体积大增，造成 蒸馏塔内内压降增加，气速过大，造成冲塔等事故。
（5）影响二次加工原料的质量 原油中的盐类在蒸馏时，大多残留在渣油和重馏分中，将 会影响石油产品的质量。
所以要求在加工前，原油含水量小于0.3%，含盐量小于5 毫克/升。
（二）、原油脱盐脱水的原理
1.原理 原油中的盐大部分能溶于水，为了能脱除悬 浮在原油中的盐细粒，在脱盐、脱水之前向 原油中注入一定量不含盐的清水，充分混合， 然后在破乳剂和高压电场的作用下，使微小 水滴聚集成较大水滴，借助重力从原油中分 离，达到脱盐、脱水的目的，这称为电化学 脱盐、脱水过程
平衡汽化的初馏点和终 馏点之差最小，恩氏蒸 馏次之，实沸点蒸馏曲 线的初馏点和终馏点之 差最大。说明三种蒸馏 方法中，实沸点蒸馏的 分馏精度最高，恩氏蒸 馏次之，平衡汽化效果 最差。
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N o,1
ps ,1
po,1
0 p po ,1
p
0 o ,1
21
含水原油在换热器中加热气化
2、饱和水蒸汽存在下油的汽化
特点：①汽相为水蒸气和油气组成的均匀相；
②液相中则是不互溶的水相和油相； 当温度升高到t0时： Po0＋PS0＝P 油汽化,蒸气压↙, t0不变 Po0＋PS0＜P t↗ 油和水同时开始气化
入，n D ,t F M ,t F G ,t F S ,t v
V V V V Q出，n Dh D Mh Gh Sh M ,t n G ,t n S ,t n , KJ / h ,t
n
②第n块板液相负荷 在精馏过程中，沿塔自下而上有一温度梯度， ∴ tF ﹥ tn , ∴ Q入，n﹥Q出，n 令：Qn= Q入，n－Q出，n KJ/h
(2)塔顶回流量 令：Q＝Q入－Q出，kJ/h.
33
Q----全塔回流热
V L Q L0 (hL h L0 ,T0 ), KJ / h 0 ,T1
Q L0 V , Kmol / h L hL0 ,t1 hL0 ,T0
(3)塔顶气相负荷
V1＝L0＋D＋S，Kmol/h
34
2、气化段气、液负荷
分离 效果
基本无精馏作用， 分离效果好，可 不能显示各组分 大体反映各组分 的沸点 沸点的变化 反映油品的汽化 性能，用于计算 其它物性参数 主要用于原油评 价
用途
7
TBP曲线 ASTM曲线
2、蒸馏曲线比较
曲线斜率：TBP>ASTM>EFV
蒸馏方式分离效率差别
EFV曲线
8
TBP曲线
ASTM曲线
汽化无法继续 汽化又能继续进行
过程一直持续到液相中的水全部汽化为止
22
油气－水蒸气混合物的冷凝实际上就 是在水蒸气存在下油气化的逆过程
3、油气－水蒸气混合物的冷凝
若油气和水蒸气都处于过热状态： P0＋PS＝P；t=t1，Po＝Po0， 开始出现液相(油先冷凝) 当t＝t2时，PS0＝PS, 水汽开始冷凝
6
1、石油及其馏分蒸馏曲线
恩氏蒸馏(ASTM) 实沸点蒸馏(TBP) 平衡汽化(EFV) 本质 测定 条件 简单蒸馏 规格化的仪器和 在规定的实验条 件下 间歇精馏 规格化蒸馏设备 (17块理论板)中 和规定条件下 闪蒸 在一定压力、温 度下 受气液相平衡限 制,分离效果差, 仅相当于一块塔 板的分离能力 可以确定在不同 汽化率的温度或 某温度的汽化率
油气和水气在同一时间冷凝完毕
23
7.3 石油精馏塔
一、石油精馏过程的特点
1、复杂系精馏 2、产品也是复杂混合物
(1)原油是复杂的混合物 组成至今无法完全准确地测定，不可能按 组分要求来分离产品。 (2)精馏原料的沸程很宽 对原油而言，甚至在高真空条件下，还有许 多重组分不能汽化。
3、处理量大
4、严格要求安全可靠性 5、尽可能降低生产成本
28
四、分馏精确度
1、表示方法
采用蒸馏曲线之间的间隔和重叠来表示
重叠值↗，分馏精 确度↙
间隙↗，分馏 精确度↗
29
2、精确度与回流比、塔板数的关系
(1)分离难易程度的表示方法 ①对二元和多元物系： 分离的难易程度可以用组分间的相对挥发度来表示。 ②对石油馏分的精馏： 采用两馏分的恩氏蒸馏50%点温度之差△t50来表示。 (2)回流比和塔板数估算 图7-39和图7-40
32
1、塔顶气、液负荷
(1)进出体系的热量 先不考虑塔顶回流，则进入该隔离体的热量Q为 V l v Q入＝FehF F ( 1 e ) h Sh ,t f F ,t f s ,t s , kJ / h 离开隔离体系的热量 Q出为： V v
L Q出 ＝DhD ,tl Shs ,tl Mhm ,t M l L GhG ,t G Wh W ,tW , kJ / h
必须进行温度校正
10
常压恩氏蒸馏曲线和实沸点蒸馏曲线的换 算 常压恩氏蒸馏曲线和平衡汽化曲线的换算 常压实沸点蒸馏曲线与平衡汽化曲线的换 算
（1）．常压蒸馏曲线的相互换算 （2）．减压1.33kPa(残压10mmHg)蒸馏曲线的相互换 算 （3）．减压1.33kPa(残压10mmHg)蒸馏曲线换算为常 压蒸馏曲线 （4）．常压平衡汽化曲线换算为压力下平衡汽化曲线 （5）．常压与减压下平衡汽化曲线的换算
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1、过热水蒸汽存在下油的汽化
减压塔底、常压塔底吹入 过热水蒸气； 常、减压塔的侧线汽提塔 和某些溶剂回收过程所用 汽提塔均属此类。
特点：水蒸汽始终于过热状态，液相无水存在 作用：过热水蒸汽的作用在于降低油气分压以降低它的沸点。 P＝PA＋PS ∵ 只有A一个液相，且与汽相平衡， ∴ PA＝PAo P＝PAo＋PS ①如果体系P恒定，且无水蒸汽存在： 在PAo＝P时→A才沸腾
3
2．简单蒸馏—渐次气化
产生的微量蒸气的组成是不断变化的 釜底残液只与瞬时产生的汽相成平衡，
而不是与前面产生的全部汽相成平衡。
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 只能用于分离要求不太严格的场合
4
3．精馏
建立起浓度梯度和温度梯度 + 接触设施
温度，℃
239
261.2
270.8
278.4
288.3
302.8
314.2
14
②由恩氏蒸馏温差从Fig.7-13求实沸点温差
曲线段 0～10% 10～30% 30～50% 50～70% 70～90% 90～100% 恩氏蒸馏温差，℃ 22.2 9.6 7.6 9.9 14.5 11.4
实沸点蒸馏温差， ℃
19
如果体系中的物料不是纯物质A，而是石油馏分, Po0＝f(T,0)
当T一定时， Po0不是一个常数而是随着e的↗而↗，即e↗，汽 化每1mol油所需的水蒸汽mol数要↗。
P-T-e相图
20
N s ,1
①若po0,1＝p 不需要水蒸汽的帮助。 ②若po0,1＜p 需要水蒸汽的帮助。 p＝po0,1+ps,1
衡汽化的工作量最大，恩氏蒸馏最小
但在工艺过程的设计计算中常常会遇到平衡汽化的问题 三种蒸馏曲线的换算主要求助于经验方法
尽量采用实测数据 lg D=0.00852t-1.691 t实际=t+D 换算图表一般都是以体积分数来表示收率
使用这些经验图表时必须严格注意它们的适用范围及可能的误差，
油料在较高温度下有裂化现象，凡恩氏蒸馏温度高于246℃，
第三章 石油蒸馏过程
Crude oil Distillation 辽宁石油化工大学 石油化工学院 赵德智
蒸馏原理：按其组分沸点的不同而达到分离的目的
一、蒸馏操作基本类型
炼厂蒸馏操作的三种基本类型:
闪蒸——平衡汽化 简单蒸馏——渐次汽化 精馏：连续式和间歇式
2
1．闪蒸—平衡汽化
在闪蒸过程中，气、液两 相有足够的时间密切接触， 达到平衡状态，则称为平 衡汽化 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，而两相中的每一个 组分都处于平衡状态，因 此这种分离是比较粗略的
温度，℃
239
258
267
274
283
296
306
将其换算为常压下实沸点蒸馏数据。 解：①裂化校正，如10%馏出温度＞246℃，需校正。 lgD＝0.00852×258-1.691＝0.50716 t10＝ 258＋D＝258＋1g0.50716 ＝261.2 校正后恩氏蒸馏数据为：
馏出，%(V) 0 10 30 50 70 90 100
如果忽略过气化量，则气化段液相负荷（精馏段最低一 层塔板n流下的液相回流量）为：
Ln=0
气相负荷：
VF D M G S Ln , Kmol / h
35
3、最低侧线抽出板下方的气、液负荷
如图7-44中隔离体系I，暂不计液相回流Ln-1。 (1)隔离体系I ①进出隔离体系 I的热量 Q Dh V Mh V GhV ShV , KJ / h
11
(1)常压蒸馏曲线的相互换算
恩氏蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线的互换 常压下恩氏蒸馏曲线与实沸点曲线的互换可借助于图 7-12和图7-13。 这两张图适用于： 特性因数K＝11.8 沸点低于427℃的油品。
12
换算步骤：
A、对恩氏蒸馏数据作裂化校正；
B、求恩氏蒸馏曲线各段温差(0～10%、10～30%、 …90～ 100%)；
30
3、实沸点切割点和产品收率
1 H L (t 0 t100 ) 2
在原油的实沸点曲线上即可查得相应的产品收率。
31
五、石油精馏塔的汽液相负荷分布规律
(1) 沿塔高的温度分布：自下而上有一个递减的温度梯度， 随塔高度增加，需取走的回流热也增大。 (2) 物性变化：沿塔高上升油品的密度逐渐减小，其摩尔 汽化潜热也减小。 对热回流而言： 回流量＝回流热/油品
汽化段、精馏段、提馏 段、塔顶冷凝冷却设备、 再沸器、塔板或填料 塔顶冷回流：轻组分浓 度高、温度低 塔底气相回流：轻组分 浓度低、温度高
精馏过程顺利进行的必要条件
5
二、石油及石油馏分的蒸馏曲线
恩氏蒸馏(ASTM)曲线 实沸点蒸馏(BTP)曲线 平衡气化(EFV)曲线
馏出温度和馏出 体积百分率的关 系曲线
36
则Qn就是液相回流Ln-1在第n板上气化取走的热量， 称为n板上的回流热，所以其回流量为：
Ln 1
V hL n 1, t n
Qn , Kmol / h L hLn 1,t n 1