能源化工-第八章石油蒸馏过程
石油炼制工艺流程讲解
石油炼制工艺流程讲解1. 原油蒸馏：原油首先通过蒸馏塔进行分馏，按照沸点将原油中的各种成分分离出来，得到汽油、柴油、航空燃料、煤油等不同产品。
2. 裂化：裂化是将大分子烃分子裂解成小分子烃分子的过程。
通过加热和催化剂的作用，将重质烃分子裂解成轻质烃分子，从而得到更多的汽油、液化气等产品。
3. 催化裂化和重整：在这个步骤中，通过催化剂的作用将长链烃裂解成较短链烃，同时对烃分子进行重新排列，得到更多的高辛烷值的汽油和高辛烷值的液化气。
4. 烷基化和芳构化：在这一步中，将一些低值产品如丁烷、丙烷等转化为高值的芳烃产品，如苯、甲苯等。
5. 加氢：通过加氢反应，将烯烃、芳烃等不饱和化合物转化为饱和化合物，从而提高产品的稳定性和质量。
6. 脱硫、裂化和脱氮：这一步通过脱硫、裂化和脱氮等过程，将原油中的硫、金属等杂质去除，提高产品的环保性能和稳定性。
7. 产品分离和精制：最后将各种转化后的产品进行进一步的分离和精制，得到清洁的成品油、化工原料和其他石化产品。
总的来说，石油炼制工艺流程是一个复杂的过程，需要多个步骤和各种催化剂的作用来完成。
通过石油炼制，我们可以得到各种不同的石化产品，满足人们对能源和化工产品的需求。
石油炼制工艺是一个复杂而又高效的工程系统，它需要考虑原油的成分、质量、市场需求和环保要求等多方面因素。
下面将详细介绍石油炼制的各个步骤以及每个步骤的作用和原理。
首先是原油蒸馏。
原油蒸馏是将原油按照沸点分离出不同的石化产品的过程。
原油中的各种烃类化合物在不同的沸点下会分别蒸发出来，通过蒸馏塔的不同区域进行分馏和分离。
在原油蒸馏过程中蒸发出来的分馏产品包括汽油、柴油、航空燃料、煤油等。
这些产品分别用于汽车、飞机、工业和军用等领域。
蒸馏得到的产品还需要进行后续加工和精制，以满足市场和环保的要求。
接着是裂化：裂化是将大分子烃分子裂解成小分子烃分子的过程。
在裂化的过程中，原油中的长链烃分子被加热到高温后，分解成较小的烃分子，从而得到更多的汽油、液化气等产品。
石油蒸馏过程全解共116页文档
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——忽视 的。— —爱献 生
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
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。
石油的蒸馏课件PPT
提高石油蒸馏效率的技术研究
高效蒸馏技术
研究开发高效蒸馏塔、高效换热器等设备，提高石油蒸馏过程的 分离效率和能量利用率。
热集成蒸馏
通过优化工艺流程，实现蒸馏过程中的热量集成，减少能量损失和 冷却负荷。
蒸馏模拟与优化
利用计算机模拟技术，对石油蒸馏过程进行模拟和优化，提高生产 效率和降低能耗。
石油蒸馏的节能减排技术
汽油
汽油
汽油是石油蒸馏过程中的轻质油品，主要用作汽车、摩托车等交通工具的燃料。
汽油的特性
汽油具有易燃、易爆、易挥发的特性，其辛烷值高，燃烧性能好，能够提供较 好的动力。
柴油
柴油
柴油是石油蒸馏过程中的中质油品，主要用作柴油发动机的 燃料。
柴油的特性
柴油具有低硫、低灰分、高热值的特性，能够提供较好的动 力和燃油经济性。
利用物联网、大数据、人工智能等技术，实现石 油蒸馏过程的智能化生产，提高生产效率和安全 性。
绿色发展
注重环境保护和可持续发展，推动石油蒸馏行业 的绿色转型，实现经济、环境和社会效益的协调 发展。
多联产技术
研究开发多联产技术，将石油蒸馏与化工、能源 等产业相结合，实现资源的综合利用和优化配置。
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03
石油的储存与加工
石油开采后需要储存和加工，储存通常使用储油罐，加工则通过炼油厂
将石油转化为各种燃料和化学品。
02 石油蒸馏的原理
蒸馏的定义与原理
蒸馏的定义
蒸馏是一种通过加热使液体混合 物中不同成分以不同沸点分离的 物理过程。
蒸馏原理
利用液体混合物中各组分之间沸 点的差异，通过加热使低沸点组 分蒸发，再冷凝回收，实现组分 的分离。
THANKS
石油的形成条件
原油蒸馏的工艺流程
原油蒸馏的工艺流程
嘿，朋友们！今天咱就来讲讲原油蒸馏的工艺流程，这可有意思啦！
你想啊，原油就像一个大杂烩，里面啥都有。
而原油蒸馏呢，就像是个神奇的魔法师，能把这个大杂烩变成各种有用的宝贝。
咱先把原油送进蒸馏塔，这就好比是让它进入了一个魔法屋。
在这个塔里，温度会逐渐升高，不同的成分就会根据它们的沸点高低，陆陆续续地“分家”啦。
轻的成分，就像那些调皮的小孩子，哧溜一下就跑到上面去了；而重的成分呢，就像沉稳的大人，慢悠悠地待在下面。
就说汽油吧，它沸点低呀，很快就从塔顶跑出来了，这不就被分离出来啦！还有柴油呀，煤油呀，它们也都在各自合适的地方出现。
这多神奇呀！这不就像是在一个大班级里，不同性格的同学会找到自己的小团体一样嘛。
那蒸馏塔里面是啥样呢？那可是层层叠叠的，每一层都有它的任务呢！原油在里面上上下下，就跟玩游戏过关似的。
而且这个过程可得控制好温度和压力呀，不然可就乱套啦！
再想想，要是没有这个原油蒸馏的工艺，咱的汽车咋跑呀？飞机还能飞上天吗？那可真是不敢想哟！所以说呀，这个原油蒸馏可太重要啦，它就像是给我们现代生活注入活力的源泉呢！
经过蒸馏后的各种产品，又会去到不同的地方，发挥它们各自的作用。
汽油让我们的车子欢快地跑起来，柴油为那些大卡车提供动力，煤油给飞机助力。
它们就像是一支训练有素的队伍，各自坚守岗位，为我们的生活服务。
咱普通人可能平时不太会注意到这些，但它们可真真切切地存在于我们生活的每一个角落呢！这原油蒸馏的工艺流程，不就是在默默地为我们创造美好嘛！所以呀，可别小看了它哟！这就是原油蒸馏，一个充满神奇和奥秘的过程，它让原油华丽转身，变成我们生活中不可或缺的一部分。
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
10-石油蒸馏过程-2
（5）汽提水蒸气的温度和压力。
上述基本数据通常由设计任务给定。
此外，应尽可能收集同类型生产装置和生产方案的实
际操作数据以资参考。
二、设计计算步骤
（1）根据原料油性质及产品方案确定产品的收率，作 出物料平衡。 （ 2 ）列出 ( 有的须通过计算求得 ) 有关各油品的性质。 （3）决定汽提方式，并确定汽提蒸汽用量。 （4）选择塔板的型式，并按经验数据定出各塔段的塔 板数。
原油含盐的危害：
（1）造成换热器和加热炉管壁结垢，降低传热系数，
增大流动压降，严重时堵塞管路造成停工；
（2）造成设备腐蚀；
（3）原油中的盐类大多残留在重馏分和渣油中，直接
影响某些产品的质量。
原油脱水脱盐的要求：
含盐量<5毫克/升
含水量0.1～0.2％
一、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：
（10）校核各侧线及塔顶温度，若与假设值不符，应
重新假设和计算。
（11）作出全塔气、液相负荷分布图，并将上述工
艺计算结果填在草图上。 （12）计算塔径和塔高。
（13）作塔板水力学核算。
第七节
原油的预处理
原油预处理的目的：脱水脱盐。 一般炼油厂都把原油 预处理设施设在常减压蒸馏装置内。 原油含水的危害： （1）增加热能消耗和冷却水用量； （2）造成蒸馏塔操作不稳定，严重时造成冲塔事故。
塔内。
1、汽提的目的
侧线产品汽提的目的：驱除其中的低沸点组分，
从而提高产品的闪点和改善分馏精确度。
常压塔底汽提的目的：降低塔底重油中350℃以前 馏分的含量以提高直馏产品的收率，同时减轻减压塔 的负荷。 减压塔底汽提的目的：降低汽化段的油气分压， 在所能达到的最高温度和真空度下尽量提高减压塔的 拔出率。
石油常减压蒸馏课件
节能技术应用
采用先进的节能技术，降低生产过程中的能耗。
绿色生产
推行绿色生产理念，减少生产过程中的环境污染和资源浪费。
在常压下，石油中的轻质组分首先被汽化，然后通过冷凝冷却，轻质油品被收集； 随着温度的升高，石油中的重质组分也逐渐被汽化，通过降低压力使重质油品进 一步分离。
CHAPTER
原料预处理
01
02
03
原料筛选
去除原料中的杂质和异物， 确保原料质量。
加热和脱水
通过加热和脱水处理，去 除原料中的水分和轻质组 分。
实现资源的循环利用，减少对自然资源的依赖。
可持续发展
石油常减压蒸馏过程应与可持续发展目标相协调，确保经济、社 会和环境的和谐发展。
CHAPTER
新技术与新设备的应用
高效能换热器 采用新型高效能换热器，提高热能利用率，降低能耗。
新型塔盘 采用新型塔盘，提高蒸馏效率和分离精度，降低操作成本。
先进控制系统 引入先进的控制系统，实现生产过程的自动化和智能化控 制。
CHAPTER
操作规程与安全措施
操作规程
严格按照操作规程进行石油常减压蒸馏，确保生产安全和稳定。
安全措施
制定并实施安全措施，包括防火、防爆、防泄漏等，确保员工和设备安全。
设备维护与保养
定期检查
对常减压蒸馏设备进行定期检查，确 保设备运行正常。
保养计划
制定设备保养计划，对设备进行预防 性维护，延长设备使用寿命。
脱盐和脱金属
通过化学反应或吸附剂去 除原料中的盐类和金属杂 质，以保护设备和提高产 品质量。
常压蒸馏
初馏
01
将预处理后的原料加热到一定温度，使轻质组分首先汽化，从
石油蒸馏过程
常压精馏塔精馏段的汽液相负荷分布规律图
（未考虑中段回流）
五、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
❖塔底汽提：在塔底吹入过热水蒸气使进料液相中的
较轻组分汽化而返回精馏段，达到提高常压塔拔出 率和减压塔负荷的目的。 过热水蒸气用量为塔底重油的2～4%（m）。 不可能采用再沸器。
常压塔没有真正的提馏段，故不是完全精馏塔。
3、全塔热平衡
全塔热量主要由原料带入。 1）原料入塔要有适当的过汽化度。
（或称过汽化率，2～4%）。 过汽化率＝原料汽化率－进料口以上产品总收率 2）回流比由全塔热平衡决Байду номын сангаас，可调性不大。
3、汽提水蒸气用量
➢ 汽提水蒸气：400～450℃，～0.3MPa。
侧线产品汽提的目的：脱除其中的低沸点组分，提高 产品的闪点，改善分馏精确度。
常压塔塔底汽提的目的：降低塔底重油中350℃以前 组分的含量，提高轻质油品的收率，同时也减轻了减 压塔的负荷。
减压塔塔底汽提的目的：降低汽化段的油气分压，以 尽可能提高减压塔的拔出率。
4、恒分子回流的假定完全不适用
塔内回流的摩尔流量沿塔高变化很大。
四、石油精馏塔的气、液相负荷分布规律
❖ 分析方法：隔离体系，热平衡（含物料平衡） ❖原油精馏塔内汽液相负荷分布规律 ： ①自进料段以上，沿塔高上行，从塔板上取走的回流
热逐板增大，分子汽化潜热又逐板减小，所以汽液 负荷逐板增大，到塔顶第一、二板之间时达到最大。 ②沿塔高自下而上，每经过一个侧线产品抽出板，液 相负荷除由塔板温降所造成的少量增加外，另有一 突然增加量，突增量约等于抽出量。
石油蒸馏过程全解
第三节 石油精馏塔的气、液相负荷分布规律
分析方法：隔离体系，热平衡（含物料平衡） 符号： F，D，M，G，W— 分别为进料、塔顶汽油、侧线
煤油、柴油和塔底重油的流量，kmol/h； tD，tM，tG，tw--分别为D、M、G、W的温度，℃； tF，t1----分别为进料和塔顶的温度，℃； L0----塔顶回流量，kmol/h； e----进料汽化率，mol分率； S----塔底汽提蒸汽用量，kmol/h； tS----汽提用过热水蒸汽温度，℃； h----物流焓，kJ/kmol，上角标V代表气相，L表示液相。
隔离体系见图5-25
先考察Ln-1。为此，作隔离体系I，暂不计液相回流 Ln-1在n板上汽化时焓的变化，则进、出隔离体系的 热量为： Q入，n=D
h
V D,t F
+M h
V M ,t F +G
h
V G ,t F
V G,tn
+S hS ,tF
+S
V
Q出，n=D h
V D,tn
+M h
V M ,tn+G
38
5、塔顶第一、二层塔板 之间的气、液相负荷 从第一板流至第二板的回 流量L1为：
Q2 L1= V ，kmol/h L hL1 ,t2 hL1 ,t1
塔顶冷回流量为：
Q1 L0= ，kmol/h V L hL0 ,t2 hL0 ,t0
图5-26 塔顶部气、液相负荷
Hale Waihona Puke 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 。 由 V1=D+S+L0，kmol/h V2=D+S+L1，kmol/h 知 V2>V1 可见，在塔顶第一、二层塔板之间，气、液相负荷 达到最高值，越过塔顶第一板后，气、液相负荷急 剧下降。
石油的蒸馏
三、泡点和露点 • 混合物沸程或馏程 • 泡点温度(简称泡点) ：在一定的压力下， 将油品加热至液体内部刚刚开始汽化，也 就是刚刚出现第一个汽泡时相应的平衡温 度，称为油品的泡点温度(简称泡点)，或称 作平衡汽化0％的温度。
• 露点温度(简称露点) ：在一定的压力下， 升高温度，直到油品全部汽化或者是气态 油品冷却至刚刚出现第一滴液珠时所相应 的平衡温度，称为露点温度(简称露点)或平 衡汽化100％的温度。 • 对于纯物质，在一定压力下，它的泡点温 度和露点温度是相等的，也就是等于它的 沸点。
• • • •
增大回流比可提高产品质量 提高石油精馏塔回流比的限制因素： 全塔热平衡 塔内汽速
二、回流的方法 • 1、塔顶冷回流 • 冷回流流程 • 冷回流作用 • 回流液：过冷液体 • 冷液温度：30~40℃
2、塔顶热回流 • 热回流流程 • 作用 • 回流液：饱和液体
3、塔顶二级冷凝冷却 • 流程 • 优点：减少了换热面积
常减压蒸馏装置的工艺流程
• • • • • 原油换热至250℃ 进入初馏塔，塔底油进入常压炉 350 ℃进入常压塔，塔底油进入减压炉 400 ℃进入减压塔
复习题一
• • • • 1、蒸馏操作的作用和原理？ 2、什么是汽化、蒸发和沸腾？之间的联系？ 3、如何比较液体挥发能力的大小？ 4、什么是沸点、泡点和露点？影响它们高 低的因素有哪些？如何影响？ • 5、混合物汽液两相平衡时，两相的组成与 温度和压力之间的关系？
0℃时某些物质的饱和蒸汽压 水 乙烯 乙烷 丙烯 丙烷 丁烷
蒸汽压 0.589 3953 2506 （kPa）
564.1 457.1 99.96
水的饱和蒸气压
温度 饱和 蒸气 压 20 ℃ 40℃ 2.3 kpa 7.3 kpa 60℃ 19.9 kpa 80℃ 47.4 kpa 100℃ 120℃ 101.3 198.6 kpa kpa
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。
原油精馏工艺流程
原油精馏工艺流程
《原油精馏工艺流程》
原油精馏是一种将原油中的各种成分分离出来的工艺过程，通常被用于炼油厂中。
原油中含有许多不同种类的碳氢化合物，包括烷烃、烯烃、苯和环烷烃等。
精馏工艺通过将原油加热至高温，然后根据各种碳氢化合物的沸点差异将其分离出来，从而得到不同用途的石油产品。
精馏工艺一般分为以下几个步骤：预处理、加热、分馏和冷凝。
首先，原油经过预处理，去除其中的杂质和水分。
然后，原油通过加热设备加热至一定温度，使得其中的碳氢化合物开始汽化。
接下来，将汽化的原油通过分馏塔，根据不同碳氢化合物的沸点差异，以分离的方式将其分为不同的组分。
最后，经过冷凝器的冷却作用，将汽化的组分再次液化，得到各种不同用途的石油产品，如汽油、柴油、航空燃料等。
精馏工艺的流程总体来说是先将原油加热至高温，然后通过分馏将其中的不同成分分离出来。
这种工艺既可以满足不同的需求，也可以将原油中的各种成分有效地利用起来。
同时，精馏工艺也是炼油过程中的重要环节，对于炼油厂的生产效率和产品质量都有着重要的影响。
原油精馏工艺流程
原油精馏工艺流程
原油精馏是指将原油中的各种组分按照其沸点的高低进行分离的工艺过程，通过这个过程可以获取到各种不同沸点的石油产品。
下面是一个原油精馏的基本工艺流程的简要介绍。
首先，将原油从储罐中输送到蒸馏塔，在蒸馏塔中，原油经过热交换器的加热，使其达到一定的温度，然后进入到蒸馏塔。
在蒸馏塔中，原油会根据其沸点的不同进行分离。
蒸馏塔内部设置有许多板式或填料，这些板式或填料可以增加原油与精馏过程中产生的蒸汽之间的接触和混合，促进分离。
低沸点物质首先蒸发，上升到较高的塔板或填料层，然后冷凝为液体，从塔顶端获取。
而高沸点物质则沉降到较低的塔板或填料层，经过多次回流、蒸发和冷凝过程后才得以分离。
经过蒸馏塔的处理后，我们可以得到几个主要的产品。
首先是液化石油气（LPG），它是由C3到C4碳数范围的烃类组成，主要用于加热和燃料。
其次是轻质石脑油，也被称为汽油，它是由碳数在C5到C11之间的烃类组成，主要用于汽车燃料，
还可以作为溶剂和化工原料。
接下来是航空煤油，它是由碳数在C11到C20之间的烃类组成，主要用于航空行业。
再往下
是柴油油和重质蜡油，它们主要由C20的烃类组成，主要用
于柴油车和重型机械设备的燃料。
而油轮上的重油、炼油厂的渣油等属于相对较重的原油组分，其沸点更高，需要进行进一步的加工才能得到其他产品。
总之，原油精馏是一种通过不同沸点的组分分离的工艺过程，可产生多种不同用途的石油产品。
这种工艺流程能满足人们对各种石油产品的需求，并为石油行业的发展提供了坚实的基础。
原油蒸馏的工艺流程
原油蒸馏的工艺流程第一节石油及其产品的组成和性质一、石油的一般性状、元素组成、馏分组成（一）石油的一般性状石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物.世界各国所产石油的性质、外观都有不同程度的差异。
大部分石油是暗色的，通常呈黑色、褐色或浅黄色.石油在常温下多为流动或半流动的粘稠液体.相对密度在0.8～0。
98g/cm3之间,个别的如伊朗某石油密度达到1。
016，美国加利福尼亚州的石油密度低到0.707.（二）石油的元素组成石油的组成虽然及其复杂,不同地区甚至不同油层不同油井所产石油，在组成和性质上也可能有很大的差别。
但分析其元素，基本上是由碳、氢、硫、氧、氮五种元素所组成。
其中碳、氢两中元素占96％~99％，碳占到83％～87％，氢占11%~14%.其余的硫、氧、氮和微量元素含量不超过1％～4%。
石油中的微量元素包括氯、碘、磷、砷、硅等非金属元素和铁、钒、镍、铜、铅、钠、镁、钛、钴、锌等微量金属元素.(三）石油的馏分组成石油的沸点范围一般从常温一直到500℃以上，蒸馏也就是根据各组分的沸点差别，将石油切割成不同的馏分。
一般把原油从常压蒸馏开始镏出的温度（初馏点）到180℃的轻馏分成为称为汽油馏分,180℃～350℃的中间馏分称为煤柴油馏分,大于350℃的馏分称为常压渣油馏分.二、石油及石油馏分的烃类组成石油中的烃类包括烷烃、环烷烃、芳烃。
石油中一般不含烯烃和炔烃，二次加工产物中常含有一定数量的烯烃。
各种烃类根据不同的沸点范围存在与对应的馏分中。
三、石油中的非烃化合物石油的主要组成使烃类,但石油中还含有相当数量的非烃化合物，尤其在重质馏分油中含量更高。
石油中的硫、氧、氮等杂元素总量一般占1%~4％,但石油中的硫、氧、氮不是以元素形态存在而是以化合物的形态存在,这些化合物称为非烃化合物，他们在石油中的含量非常可观,高达10％～20％.（一)含硫化合物（石油中的含硫量一般低于0.5%）含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分的沸点升高而增加，其种类和复杂性也随着馏分沸点升高而增加。
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第八章 石油蒸馏过程
恩氏蒸馏 (ASTM)
实沸点蒸馏(TBP) 平衡气化(EFV)
简单蒸馏
间歇精馏
平衡气化
规格化的仪器和 规格化蒸馏设备 在一定压力、温
在规定的实验条 (17块理论板)中 度下
件下
和规定条件下
分离 效果
用途
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
闪蒸——平衡汽化 简单蒸馏——渐次汽化 精馏：连续式和间歇式
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第八章 石油蒸馏过程
一.平衡蒸馏（闪蒸）
平衡蒸馏又称为闪蒸（Flash Distillation），是一连续稳定过程，原料连续 进入加热器中，加热至一定温度经节流阀骤然减压到规定压力，部分料液迅 速汽化，汽液两相在分离器中分开，得到易挥发组分浓度较高的顶部产品与 易挥发组分浓度甚低的底部产品。
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第八章 石油蒸馏过程
➢ 要得到相同的气化率，实 沸点蒸馏所需温度最高， 恩式蒸馏居中，平衡气化 最低
➢ 那就是在同样气化率的前 提下，平衡气化所需的温 度最低，这样就减轻了加 热设备的负荷
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第八章 石油蒸馏过程
蒸馏曲线的相互换算
➢ 油品蒸馏所得三种蒸馏曲线的工作量有很大差别，平衡 汽化的工作量最大，恩氏蒸馏最小
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
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第八章 石油蒸馏过程
由于塔顶液相回流和塔底气相回流的作用，沿精馏塔高 度建立了两个梯度： (1) 自塔底至塔顶逐级下降的温度梯度 ； (2) 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
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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第八章 石油蒸馏过程
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
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
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
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第八章 石油蒸馏过程
将液体混合物加热，使其部分气化，然后将蒸气引出冷凝为 冷凝液，这样就可以使液体混合物得到分离的过程称为蒸馏。 蒸馏是炼油工业中最常用和最基本的一种分离混合物的方法， 也是实验室常用方法。根据所用设备和操作方法的不同，蒸馏 方式可分为以下几类：
平衡气化和平衡冷凝时， 气相产物中含有较多低 沸组分，液相产物中含 有较多高沸组分，因此 都能使液体混合物得到 一定程度的分离
在平衡状态下，所有组 分都同时存在于气、液 两相中，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
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第八章 石油蒸馏过程
2．简单蒸馏—渐次气化
液体混合物在蒸馏釜
能源化工-第八章石油蒸馏过程
第八章 石油蒸馏过程
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。蒸馏正是一种常用的最经济和最容易实现 的分离手段。
气分压，帮助它汽化； ③塔顶的汽相馏出物往往在水蒸汽的存在下冷却； ④侧线汽提塔中吹入过热水蒸气汽提。
这些情况可归纳成三种类型： ①过热水蒸汽存在下油的汽化； ②饱和水蒸汽存在下油的汽化； ③油气－水蒸汽混合物的冷凝
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第八章 石油蒸馏过程
8.3 原油精馏塔
精馏的基本原理和规律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。但是与二元系或多元系精馏相比较，石油精 馏有它自己明显的特点。这些特点甚至会导致在实际设计中考虑不同 的原则和采用不同的设计计算方法。
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第八章 石油蒸馏过程 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 原油乳化现象比较严重，脱盐、脱水都不充分时 原油的含砷量高，又要出重整原料时 适应原油性质变化需要 原油含硫量高
Fe+H2S→FeS+H2 FeS+2HCl→FeCl2+H2S
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第八章 石油蒸馏过程 3、炼厂蒸馏装置的工艺流程
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第八章 石油蒸馏过程
典型的三段原油常减压蒸馏工艺流程
汽化段数： 在原油蒸馏流程中，原油经历的加热汽化蒸馏的次数
原油的脱盐脱水系统 原油的精馏系统，如初馏塔、常压塔、汽提塔等 加热、换热系统，如换热器、加热炉等 产品的冷凝冷却系统 自动检测和控制系统
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第八章 石油蒸馏过程
370℃ 280℃
用于计算其它物 主要用于原油评
性参数价Βιβλιοθήκη 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
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第八章 石油蒸馏过程
三种蒸馏曲线的比较
三种方法的分离效果是
TBP>ASTM>EF
恩式蒸V馏：反映在一定条
件下的汽化性能 实沸点蒸馏：大致反映油
品中各组分沸点变化的连 续曲线 平衡气化：在一定条件下， 可以确定在不同汽化率时 的温度或某一温度下的汽 化率
➢ 三种蒸馏曲线的换算主要求助于经验方法 ➢ 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，尽量采用实测数据 ➢ 换算图表一般都是以体积分数来表示收率
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第八章 石油蒸馏过程
8.2.2油-水不互溶体系的气-液平衡
①进入装置的原油总是带有或多或少的水分； ②在石油蒸馏塔中，常常吹入一定量的过热水蒸汽以降低油
闪蒸操作流程：一定组成的液体物料被加热
后经节流阀减压进入闪蒸室。液体因沸点下 降变为过热而骤然汽化，汽化耗热使得液体
加 热减
温度下降，汽、液两相温度趋于一致，两相
器压
组成趋于平衡。由闪蒸室塔顶和塔底引出的 原料液
阀
汽、液两相即为闪蒸产品。
Q
平衡蒸馏为稳定连续过程，生产能力大，不能得 到高纯产物，常用于只需粗略分离的物料
① 燃料型
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第八章 石油蒸馏过程
② 燃料-润滑油型
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第八章 石油蒸馏过程
③ 燃料-化工型
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第八章 石油蒸馏过程 8.3.2 原油常压精馏塔的工艺特征
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第八章 石油蒸馏过程 1．原料和产品都是复杂的混合物
不能采用单组分的百分数表示进料组成和控制产 品质量，而只能控制馏程、抽出温度等
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。
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第八章 石油蒸馏过程 蒸馏原理：按其组分沸点的不同而达到分离的目的 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
了解几个概念： 相平衡、泡点和露点
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，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
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第八章 石油蒸馏过程
泡点和露点 ：
在一定压力下，加热原油，使其温度升高到某一数值时， 原油刚刚开始气化，即原油刚刚出现第一个气泡并保持相 平衡状态，此时的温度，称为泡点温度，或称为平衡气化 0%温度
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第八章 石油蒸馏过程
相平衡：
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，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，蒸发速度等于冷凝速度，达到动态平衡，此 状态即为气-液相平衡状态。
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
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，所得的液体中的轻组分含量会低于 平衡汽化所得的液体的轻组分含量
简单蒸馏是一种间歇过程，基本上无精馏效果，分离程度 也还不高，一般只是在实验室中使用
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第八章 石油蒸馏过程 3．精馏
精馏可分为连续式和间歇式 两种
汽化段、精馏段、提馏段、 塔顶冷凝冷却设备、再沸器、 塔板
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第八章 石油蒸馏过程
板式塔内相邻几块板的温度、组成的关系
tn1 tn tn1 xn1 xn xn1 yn1 yn yn1
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第八章 石油蒸馏过程
由于两个梯度的存在，在塔中每一个气、液两相的接触级中， 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部的液相存在相间差别，因此气、液 两相在接触前处于不平衡状态，形成相间推动力，使气、液 两相在接触过程中进行相间的传热和扩散传质，最终使气相 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轻组分，在塔底得到 较纯的重组分。
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。 2）炼油工业是个大规模生产的工业，这个特点 必然会反映到对石油精馏在工艺、设备、成本、 安全等方面的要求。
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原油精馏塔
第八章 石油蒸馏过程
8.3.1 常减压蒸馏流程
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第八章 石油蒸馏过程
常压蒸馏塔
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第八章 石油蒸馏过程
原它是以精馏塔和加热炉为主体而组成的所谓管式蒸馏装置。经过脱盐、脱水的原油 （一般要求原油含水小于0.5%、含盐小于10mg/L）由泵输送，流经一系列换热器， 与温度较高的蒸馏产品换热，再经管式加热炉被加热至370℃左右，此时原油的一部 分已汽化，油气和未汽化的油一起经过转油线进入一个精馏塔。此塔在接近大气压力 之下操作。故称常压（精馏）塔，相应的加热炉就称作常压（加热）炉。原油在常压 塔里进行精溜，从塔顶溜出汽油馏分或重整原料，从塔侧引出煤油和油轻、重柴油等 侧线馏分。塔底产物称常压重油，一般是原油中沸点高于350℃的重组分。原油中的胶 质、沥青质等也都集中在其中。