常减压蒸馏原理
汽油的常减压蒸馏工艺原理
汽油的常减压蒸馏工艺原理
汽油的常减压蒸馏是一种常用的石油精制工艺,通过不同沸点的分馏油对原油进行分离和精制。
其基本原理如下:
1. 原油加热:将原油通过加热设备加热至一定温度,通常为300-400摄氏度,以使其成为可蒸馏的状态。
2. 进行蒸馏:加热后的原油进入常减压蒸馏塔,该塔内部装有多个分馏塔板。
塔内的温度逐渐降低,塔顶部温度最高,塔底部温度最低。
3. 分离:原油在塔内流动时,由于不同组分的沸点不同,各组分会根据其沸点升高的顺序,从塔底部往塔顶部分离出来。
常见的顺序为:重油、柴油、煤沥青、润滑油、重烯烃、轻烯烃、汽油。
4. 收集:在塔顶部装有冷凝器,将由蒸汽转化成液体的组分冷凝收集。
其中,汽油是最轻的组分,最先冷凝,被收集。
5. 分析和调整:收集到的汽油还需要进行化验和调整,以满足不同等级的汽油要求。
包括调整辛烷值、硫含量、加氢处理等。
通过不断的汽油常减压蒸馏工艺,可以从原油中得到高质量的汽油产品,以满足市场对汽油的需求。
常减压蒸馏原理
常减压蒸馏原理
常减压蒸馏是将石油经过一定的加热和冷却过程,使原料中的部分溶解气体析出,并分离出液体部分。
通过减压蒸馏,可以使汽油、柴油、煤油的馏分进一步分离。
常减压蒸馏的目的是将石油产品中的非烃类物质进行分离。
蒸馏时,将盛有液体混合物的容器(一般为烧瓶)置于一个加热的密闭容器内。
液体混合物在容器内所占体积与其在烧瓶中所占体积相同。
这样,液体混合物通过蒸馏釜的蒸发管(通孔)向外扩散,被逐渐加热后,液体混合物中的溶解气体开始析出,并被冷凝下来,液体混合物中的非烃类物质则继续在烧瓶内蒸发。
最后,蒸馏釜内剩余的液体混合物就可以收集起来,并得到所需的汽油、柴油、煤油等产品。
当容器内压力低于大气压时,液体混合物中所溶解的气体就会以液态形式析出。
例如在石油工业中,将石油分成轻质油馏分(一般为柴油)和重质油馏分(一般为汽油)两部分。
轻质油馏分(如柴油、煤油等)在蒸馏过程中受热温度低、蒸发速度快;重质油馏分(如汽油、煤油等)受热温度高、蒸发速度慢。
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减压蒸馏的原理和方法
精选word
1.实验原理
减压蒸馏就是在低于大气压力下进行的蒸馏操作。
它是分离和提纯沸点高、热稳定性差的有机化合物的重要方法。
液体化合物的沸点与外界压力密切相关。
当外界压力降低时,液体沸腾温度就会降低,即沸点下降。
利用这一原理,在蒸馏装置上连接真空泵,使系统内压降低,从而使液体化合物在较低温度下沸腾而被蒸出。
如苯甲醛常压下沸点为179℃/101.3kPa (760mmHg),当压力降到 6.7kPa(50mmHg)时,沸点为95℃;水杨酸乙酪常压下(760mmHe) 沸点为234℃,而在20mmH8时沸点为l18℃。
2.实验方法
减压蒸馏通常由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、冷凝管、接收瓶、压力计、缓冲瓶、冷却阱、干燥塔、气体吸收瓶及减压泵等组成。
通用油泵减压装置如图1.10。
操作时,依次装配连接各个部分,配置好毛纫管和温度计,毛细管下端应尽量接近瓶底。
将待蒸物质用漏斗加入蒸馏瓶。
打开缓冲瓶的活塞,使系统与大气相通。
开启油泵抽气,慢慢关闭缓冲瓶的旋塞,同时注意观察压力计读数的变化。
小心调节缓冲瓶活塞,使体系真空度达到所需值。
通冷凝水,开始加热。
调节毛细管上口处螺旋夹,控制进入烧瓶的空气量,使液体保持平稳的沸腾。
馏出速度以1—2滴/秒为宜。
记录榴出第一摘液体时的温度和压力。
通过旋转多头尾接管,可收集不同沸点的馏分。
蒸馏结束后,停止加热,关闭水银压力计。
然后慢慢打开缓冲瓶的旋塞,待系统内外压力平衡后,关闭油泵,拆卸仪器。
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常减压蒸馏原理
图 4—1 原油塔示意图 8.石油蒸馏提馏塔采取了哪些不同的提馏方式? 提馏段的主要作用是把塔底或侧线产品中的轻馏分蒸出,从而改善产 品的分割、并能满足某些产品对闪点的要求。 石油蒸他塔多数的提烟段都采取水蒸汽汽提的方法,因此习惯地把提馏 段称为汽提段或汽提塔.其主要原理是通入过热水蒸汽、在提馏段的堆板上与 油品接触,降低了油气分压而使披提馏的油品中的轻馏分汽化、从而达到提馏 的目的。炼厂过热水蒸汽容易取得而且常压塔、减压塔底以及下部侧线的温度 很高,如果采用重沸器很难找到合适的热源。故而水蒸汽汽提得到了广泛的应 用。 近年来常压塔上部侧线采用再沸提馏的方式日益增加,这种做法是基于 以下考虑: ①侧线产品汽提时,产品中会溶解徽量水分,会使航空煤油的冰点或灯 用煤油的浊点上升.采用再沸器进行提馏,可以免除这个弊病。 ②水的分子量较油品分于量小得多,故少量的水蒸汽具有很大的体积, 相当于同样重量的煤油或轻柴油馏分蒸汽体积的十倍。在相当大的程度上加大 了塔的汽相负荷。用再沸器代替侧线汽提有利于提高蒸馏塔的处理能力。 ③水蒸汽的冷凝潜热很大,侧线再沸提馏有助于降低塔顶冷凝器的热负 荷、降低能耗,并且减少含油污水的生成量。 此外有个别炼厂采用干式减压蒸馏来生产润滑油时,侧线抽出物在汽提 塔内用减压闪蒸拔出其中较轻馏分的办法来进行提馏。 9.什么叫回流比?它的大小、对精馏操作有何影晌?
K
i 1
c
I
xi 1
露点方程是代表气体混合物组成与操作温度、压力条件关系的数学表 达式,其算式如下:
K
i 1
c
yi
i
1
其中 xi、yi、分别代表 i 组份在液相或气相的摩尔分率,C 代表系 统中的组分数目。 5.什么叫挥发度和相对挥发度? 液体混合物中任一组分汽化倾向的大小可以用挥发度 vi 来表示,其 数值是相平衡常数与压力的乘积,即: vi = Ki·P = (yi/xi)P 对于理想体系 Ki=(P i0 /P),液体泡合物中 i 组分的挥发度显然就等 于它的饱和蒸汽压,即 vi=P i0 。 相对挥发度是指系统中、任一组分 i 与对比组分 j 挥发度之比值、即
减压蒸馏的原理
减压蒸馏的原理
减压蒸馏是一种常用的化工分离技术,其原理基于液体在低压下沸点的降低。
在常压下,液体的沸点取决于其分子间的相互作用力,通常液体在一定温度下达到饱和蒸汽压时沸腾。
而在减压条件下,降低环境压强,使液体的饱和蒸汽压降低,从而达到在较低温度下沸腾的效果。
减压蒸馏通常使用减压设备,如减压蒸馏塔或减压蒸馏装置。
其主要部件包括加热炉、蒸馏塔、冷凝器和收集容器。
首先,将需要进行分离的混合物加热至使其开始蒸发。
然后,将蒸发的气体通过冷凝器进行冷却,使其转变为液体。
由于低压条件下的沸点较低,混合物中沸点较低的组分首先开始蒸发并冷凝,而沸点较高的组分则逐渐沉积在蒸馏塔中。
通过这样的循环过程,可以连续地将混合物中的组分进行分离。
较轻的组分将通过冷凝器被收集,而较重的组分则会被留在蒸馏塔中。
经过多次循环后,可以逐渐实现较高纯度的分离。
需要注意的是,减压蒸馏的原理与常压蒸馏类似,但其操作条件有所不同。
由于液体在减压下沸点降低,因此需要在适当的压力范围下进行操作,以避免蒸发过程中出现剧烈的气液相变所产生的剧烈波动和混合。
减压蒸馏广泛应用于化工工业中的分离和纯化过程,例如石油精炼、石油化工、食品加工、药品制造等领域。
通过减压蒸馏,可以高效地将混合物中的不同组分进行分离,提高产品纯度和质量。
减压蒸馏的工作原理和应用
减压蒸馏的工作原理和应用1. 工作原理减压蒸馏是一种常用的分离技术,通过将液体在减压条件下加热蒸发,然后再冷凝回液体,实现物质的分离。
其工作原理可以总结如下:1.降低液体的沸点:在常压下,液体的沸点是固定的,但在减压条件下,液体的沸点会降低。
因此,通过降低系统压力,可以降低液体的沸点,使液体在较低温度下蒸发。
2.加热液体:减压蒸馏需要对液体进行加热,以增加其蒸发速率。
加热可以通过外部加热源或内部加热源(例如蒸汽)来实现。
3.冷凝蒸汽:在蒸发过程中,液体蒸发为蒸汽,蒸汽需要冷凝回液体,以实现分离。
冷凝可以通过冷却器等设备来实现,将蒸汽冷却成液体。
4.收集分离物:通过冷凝过程,分离出来的组分会集中在冷凝器中,然后可以通过收集装置进行分离物的收集。
2. 应用减压蒸馏在许多领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:2.1 石油工业在石油工业中,减压蒸馏被广泛应用于原油分馏,将原油中的各种组分分离出来。
原油中的组分具有不同的沸点,通过不同的蒸馏塔,可以将原油分成不同的馏分,如天然气、汽油、柴油等。
2.2 化工工艺在化工工艺中,减压蒸馏可用于将混合物分离成单一成分或具有不同沸点的组分。
例如,通过减压蒸馏可以将溶剂从废物中分离出来,以便进行再利用。
2.3 酒精提纯在酒精生产中,通过减压蒸馏可以将酒精与水分离。
由于酒精和水的沸点相差较大,通过减压蒸馏可以将酒精从水中分离出来,提高酒精的纯度。
2.4 医药工业在制药工业中,减压蒸馏常用于药物纯化和提纯。
通过减压蒸馏可以将药物与其他杂质分离,提高药品的质量和纯度。
2.5 食品工业在食品工业中,减压蒸馏可用于提取天然香料和食品添加剂。
通过减压蒸馏可以将香料和添加剂从原材料中提取出来,以增加食品的香气和口感。
3. 总结减压蒸馏是一种常用的分离技术,通过降低液体的沸点和冷凝蒸汽,实现物质的分离。
在石油工业、化工工艺、酒精提纯、医药工业和食品工业等领域都有广泛的应用。
减压蒸馏技术在实际应用中,需要根据具体的分离物和工艺条件进行优化和调整,以获得最佳的分离效果和经济效益。
常减压蒸馏原理流程图
常减压蒸馏原理流程图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,因此,常减压蒸馏又被称为原油的一次加工。
以下是店铺为大家整理的关于常减压蒸馏原理流程图,给大家作为参考,欢迎阅读!常减压蒸馏原理流程图常减压蒸馏基本概念1、基本概念1.1饱和蒸汽压任何物质(气态、液态和固态)的分子都在不停的运动,都具有向周围挥发逃逸的本领,液体表面的分子由于挥发,由液态变为气态的现象,我们称之为蒸发。
挥发到周围空间的气相分子由于分子间的作用力以及分子与容器壁之间的作用,使一部分气体分子又返回到液体中,这种现象称之为冷凝。
在某一温度下,当液体的挥发量与它的蒸气冷凝量在同一时间内相等时,那么液体与它液面上的蒸气就建立了一种动态平衡,这种动态平衡称为气液相平衡。
当气液相达到平衡时,液面上的蒸气称为饱和蒸汽,而由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压,简称为蒸汽压。
蒸气压的高低表明了液体中的分子离开液面气化或蒸发的能力,蒸气压越高,就说明液体越容易气化。
在炼油工艺中,根据油品的蒸气压数据,可以用来计算平衡状态下烃类气相和液相组成,也可以根据蒸气压进行烃类及其混合物在不同压力下的沸点换算、计算烃类液化条件等。
1.2气液相平衡处于密闭容器中的液体,在一定温度和压力下,当从液面挥发到空间的分子数目与同一时间内从空间返回液体的分子数目相等时,就与液面上的蒸气建立了一种动态平衡,称为气液平衡。
气液平衡是两相传质的极限状态。
气液两相不平衡到平衡的原理,是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础。
例如,蒸馏的最基本过程,就是气液两相充分接触,通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热,使系统趋近于动平衡,这样,经过塔板多级接触,就能达到混合物组分的最大限度分离。
2、蒸馏方式在炼油厂生产过程中,有多种形式蒸馏操作,但基本类型归纳起来主要有三种,即闪蒸、简单蒸馏和精馏2.1闪蒸(平衡汽化)加热液体混合物,达到一定的温度和压力,在一个容器的空间内,使之气化,气液两相迅速分离,得到相应的气相和液相产物,此过程称为闪蒸。
3.常减压蒸馏工艺原理
一次加工、二次加工反应产物的分离、气体烃 类的分离和实验室等
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
2019/3/1
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
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,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
泡点和露点 :
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 对于石油馏分,在一定的温度和压力下,保持石油馏分气、液两相共存,而 行到最后,蒸发速度等于冷凝速度,气相和液相中的组成达到动态平衡,此状态 且气、液两相的相对量(汽化率)和两相中的各组分都不再发生变化,这时该石 即为气 -液相平衡状态。 油馏分达到了气、液平衡状态
注意事项: 1.常减压设备的简要画法。 2.常减压装置一般几部分构成?
第5节常减压蒸馏2009
6、 常减压蒸馏设备防腐蚀
原油虽经脱盐脱水,但仍含有少量无机盐,可引 起设备腐蚀。
主要腐蚀反应
CaCl2 + 2H2O
Ca(OH)2 + 2HCl(g)
MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl(g)
HCl遇水则可引起腐蚀。
Fe + 2HCl(aq)
H2S + Fe
FeS 即,原因油此蒸我馏们装称置常的减处压理蒸能馏力, 常被视为一个为国原家油炼的油一工次业加发工展过水程平。的标志。目前我国 常减压蒸馏装置单套的加工能力多在2.5~3.5Mt/a,最大 的是6.0Mt/a,国外最大已达12.5Mt/a。
第五节 常压减压蒸馏
原油
直馏汽油 煤油 轻柴油 重柴油馏分 各种润滑油馏分 渣油
(2)气相量增大,增加了常压塔的负荷。 如超负荷则会造成“冲塔”影响油品质量。
脱盐原因: (1)可形成盐垢,影响传热效果,堵塞管
道,严重时可形成“盐堵”。
(2)腐蚀设备。硫化物, 氯化物在有水 的情况下,可以形成H2S、HCL。对设备有腐 蚀性。
(3) 盐可以影响油品质量。
2、 原油予处理原理 含水原油通常是一种比较稳定的油包水型乳状液
常压蒸馏:初馏塔底原油经常压炉加热到360 370C进入常压塔,塔顶出汽油,侧线出重柴 油、轻柴油、煤油;塔底常压重油到减压蒸馏。
减压蒸馏:常压塔塔底经减压炉加热到400C左 右进入减压分馏塔,塔顶不出产品只分出不凝气 和水蒸气,经冷凝冷却抽出不凝气使塔内保持减 压状态。侧线分出润滑油或裂化原料油,塔底为 减压渣油,也用过热蒸汽汽提出轻组分后出塔。
过低,处理量下降,分馏效果不好,
甚至发生漏液。
常减压蒸馏原理范文
常减压蒸馏原理范文
常减压蒸馏的工作原理是将原油通过加热器加热到一定温度,然后进
入蒸馏塔。
蒸馏塔内部按照升温逐层设有一系列馏分收集装置,每个层次
都有不同的设计压力和温度。
在这些收集装置中,原油会逐渐冷却并蒸发,生成上游收集装置中的较轻石油组分和下游收集装置中的较重石油组分。
常减压蒸馏的原理是通过降低操作压力,从而降低蒸发石油组分的沸点,实现沸点范围内的组分分离。
在蒸馏塔中,通过不同层次的加热和冷却,使得原油在塔内的温度和压力逐渐升高。
当原油进入蒸馏塔顶部的高
温区域时,由于蒸发温度已经高于原油的沸点,顶部会产生大量的轻质组
分蒸气。
这些蒸气通过冷凝回流器冷却成液体,进一步分离出来。
在蒸馏塔内,不同组分的沸点差异会导致油品分离。
较轻组分会向着
高温和低压的方向流动,而较重组分则相对停留在靠近塔底部的较低温度
和高压区域。
常减压蒸馏中的较重组分可以直接用作燃料油,而较轻组分
则可用于提取液化石油气或进行进一步处理。
常减压蒸馏的原理基于分子间的吸引力和相互作用力。
不同组分的沸
点与其分子量、分子间的吸引力以及相互作用力有关。
分子量较小、相互
作用力较弱的组分,往往具有较低的沸点;而分子量较大、相互作用力较
强的组分,沸点则较高。
总结来说,常减压蒸馏是通过控制操作压力和温度,利用不同石油组
分的沸点差异,在蒸馏塔内实现组分的分离。
该工艺的原理基于分子间相
互作用力和分子量的差异。
常减压蒸馏是一种常用的工艺,广泛应用于石
油行业中的石油分离和提纯。
减压蒸馏原理
减压蒸馏原理减压蒸馏原理:液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这便是减压蒸馏操作的理论依据。
减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。
它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。
前提准备:要对你所蒸馏的东西性质十分了解。
物质在某一压力下的沸点是固定的。
压力越小,一般沸点降低。
故减压是为了降低所要处理物质的沸点,使其在较低的温度下沸腾,蒸出。
蒸东西时其温度首先要考察其压力,压力确定后查出其相应的沸点,然后根据你蒸馏的速度以及要蒸出的物质的纯度等方面考虑选择低于其沸点的温度,另外,有些混合物会形成共沸,最好有相图可查阅。
减压蒸馏操作具体方法:1)、收集玻璃仪器:与常压蒸馏相同,不同之处在于减压蒸馏需要用一只3口或4口转接头。
2)、预热油浴或加热套。
如果蒸馏物的沸点未知,此步骤应该略去。
记住,多数情况下,热源的温度需比蒸馏物的沸点高20~30°C。
注意:由于热分解及可能着火,只在加热温度低于200°C时使用油浴。
3)、记录贴有标签的接收瓶的重量。
4)、将要蒸馏的物料放入带搅拌子的圆底烧瓶(搅拌子用于防止爆沸)。
选择圆底烧瓶的大小非常重要。
液体装至瓶子溶剂的1/2到2/3为好,液面太高将过早沸腾,液面过低则要花费太长的时间来蒸馏。
5)、装配所有玻璃仪器,确保在所有接头上涂上油脂。
注意节约真空油脂,它比较贵,同时你也不想让它进入你的产品中吧。
6)、蒸馏柱的保温。
当用维格勒柱时,柱子应该用玻璃棉或铝箔来包裹。
如果不进行隔热保温处理,蒸馏时要花费很长的时间。
7)、将冷凝管连上水管,打开水龙头,检漏。
8)、不要开始加热9)、缓慢地将蒸馏装置抽真空。
你应该可以看到液体开始起泡。
不要担心,一切正常。
在室温和减压条件下,残留的溶剂及低沸点的杂质将很快被蒸走。
10)、一旦泡沫减少,或减慢到几乎停止,你就可以开始加热了。
常减压蒸馏装置生产原理
常减压蒸馏装置生产原理
1.混合物进料
混合物通常是由多个组分混合而成的,其中每个组分具有不同的沸点。
混合物首先被引入常减压蒸馏装置的进料部分。
2.液体汽化
混合物在进料部分受热,使其转化为气体态,这一步骤称为汽化。
在
液体汽化过程中,混合物中沸点较低的组分首先转化为气体,而沸点较高
的组分则仍保持液体状态。
3.气体冷凝
混合物中的气体被引入到冷凝部分,通过冷凝器的作用,使气体冷却
并转化为液体。
在冷凝过程中,沸点较低的组分首先冷凝成液体,而沸点
较高的组分则仍保持气体状态。
4.液体提纯
冷凝部分的液体进一步经过分流装置,使不同组分的液体在分离装置
中分别流动。
由于不同组分的沸点不同,沸点较高的组分沿着分离设备上
部分流动,而沸点较低的组分则沿着下部分流动。
5.沸点较高组分回流
在分离设备的顶部,收集到的沸点较高的组分被引导回到稀释装置,
再次与进料混合物进行混合。
通过重复这一步骤,不断回流的沸点较高组
分会逐渐减少,提高了分离效率。
通过上述步骤,常减压蒸馏装置实现了混合物中不同组分的分离。
其原理依据了不同组分的沸点差异,通过将混合物转化为气体态,并调整压力和温度,使不同组分按照其沸点高低逐渐分离出来。
这种技术广泛应用于石化、化工、制药等行业,用于生产纯净化合物。
减压蒸馏的原理
减压蒸馏的原理
减压蒸馏是一种常用的分离和提纯液体的方法,它利用了液体在不同温度下的
沸点差异来实现分离。
在这个过程中,液体被加热至其沸点以上,然后通过减压装置将其沸点降低,从而实现蒸馏分离。
减压蒸馏的原理可以简单地概括为“低温、低压、高效”。
首先,减压蒸馏利用了液体在不同温度下的沸点差异。
当液体受热至其沸点以
上时,分子将获得足够的能量以克服液体表面张力,从而转变为气体。
但是,如果液体处于较低的压力下,其沸点将会降低,这意味着液体可以在较低的温度下蒸发。
这种原理使得减压蒸馏成为一种有效的分离方法,特别适用于那些易挥发性的物质。
其次,减压蒸馏的原理还涉及到减压装置的运用。
通过减压装置,可以降低液
体的沸点,从而实现在较低温度下进行蒸馏。
常见的减压装置包括旋转蒸发器和分馏塔等。
这些装置可以有效地控制压力和温度,确保蒸馏过程的顺利进行。
最后,减压蒸馏的原理还包括了高效分离的特点。
由于减压蒸馏可以在较低温
度下进行,因此可以有效地避免一些热敏性物质的分解。
同时,减压蒸馏还可以提高蒸馏速率,使得分离过程更加高效。
总的来说,减压蒸馏的原理是基于液体在不同温度下的沸点差异,通过减压装
置降低液体的沸点,从而实现高效的分离和提纯。
这种方法不仅适用于化工生产中的物质分离,也可以在实验室中进行小规模的试验和提纯。
减压蒸馏的原理简单而有效,为化工行业和科研领域提供了重要的分离技术支持。
常减压蒸馏装置技术手册
常减压蒸馏装置技术手册一、引言常减压蒸馏是一种广泛应用于化工、制药和食品工业等领域的重要分离技术。
该技术通过控制精馏柱的压力和温度,实现各种液体混合物的分离和纯化。
本手册旨在介绍常减压蒸馏装置的基本原理、工艺流程、操作规程,帮助读者深入了解该技术,并有效运用到实际生产中。
二、常减压蒸馏原理常减压蒸馏是利用不同物质的沸点差异,通过控制系统压力,使得分馏塔内物质分离的一种方法。
在常减压蒸馏过程中,通过逐步降低分馏塔的压力,让液体混合物在不同温度下挥发,然后再将挥发出的气体冷凝成液体,完成分离。
三、常减压蒸馏装置结构1. 分馏塔:常减压蒸馏装置的核心部件,通常由进料口、塔板、冷凝器和回流器组成;2. 加热蒸发器:用于加热原始混合物,使其挥发;3. 冷凝器:将挥发出的气体冷却成液体;4. 回流器:控制分馏塔内液位,保证分离效果;5. 控制系统:包括压力控制、温度控制、液位控制等。
四、常减压蒸馏工艺流程1. 进料加热:原始混合物进入加热蒸发器,被加热至挥发温度;2. 分馏:挥发出的气体通过分馏塔,不同成分在不同温度下分离;3. 冷凝:分馏后的气体进入冷凝器,冷却成液体;4. 收集产品:经过冷凝后得到不同成分的产品。
五、常减压蒸馏装置操作规程1. 熟悉装置结构:操作人员应熟悉常减压蒸馏装置各部件的名称和功能;2. 启动设备:按照启动程序,逐步启动加热蒸发器、分馏塔和冷凝器等设备;3. 监控参数:监控系统压力、温度和液位,保持在设定范围内;4. 收集产品:根据工艺要求,及时收集分离出的产品;5. 关闭设备:按照关闭程序,逐步关闭各设备,清洁并做好设备维护。
六、常减压蒸馏装置的应用领域1. 化工工业:用于各类化工原料的提纯和分离;2. 制药工业:用于制备各种药物中间体和活性成分;3. 食品工业:用于食品香精、食品添加剂等的生产;4. 石油化工:用于原油分馏和石油产品的提纯。
七、常减压蒸馏装置的发展趋势随着科学技术的不断发展,常减压蒸馏装置在自动化控制、能耗降低、设备结构优化等方面仍有很大提升空间。
常减压蒸馏工艺流程简述
常减压蒸馏工艺流程简述常减压蒸馏工艺是一种常用的分离纯化技术,广泛应用于石油、化工、食品等工业领域。
本文将对常减压蒸馏工艺的基本原理、工艺流程和应用进行简述,并分享我对这个工艺的观点和理解。
常减压蒸馏工艺是利用液体在不同的沸点下进行分离的过程。
基本原理是通过将混合物在一定的压力下加热,使其沸点低于其组成物中的沸点较高的成分,从而实现分离纯化的目的。
在常减压蒸馏过程中,通常使用蒸汽和冷凝器来控制温度和压力,并向上引导易挥发成分。
常减压蒸馏工艺的主要流程包括进料、蒸发、凝聚和产物回收。
首先,将混合物进料到蒸馏塔的顶部,通过加热和蒸发使混合物中较易挥发成分上升。
随着上升过程中温度的降低,易挥发成分逐渐凝结成液体并收集。
然后,将经过凝聚的产物回收并进一步纯化,从而得到所需的纯净物质。
常减压蒸馏工艺在不同领域有着广泛的应用。
在石油工业中,它被用于原油的分馏和石油产品的精制。
在化工行业中,常减压蒸馏可用于有机溶剂的回收和纯化。
在食品加工中,该工艺可以用于提取和分离食品中的活性成分。
此外,常减压蒸馏还可以用于药物制剂的纯化和分离等。
在我看来,常减压蒸馏工艺是一种非常有效的分离纯化技术。
它通过控制温度和压力,实现了混合物中不同成分的有效分离。
相比于其他分离技术,常减压蒸馏具有操作简单、设备成本较低等优点。
然而,该工艺也存在一些挑战,例如易挥发成分的选择和回收、设备的维护和安全等方面需要重视。
总结而言,常减压蒸馏工艺是一种重要的分离纯化技术,在多个领域有着广泛的应用。
通过控制温度和压力,它能够高效地实现混合物中成分的分离和纯化。
然而,对于不同的混合物和应用场景,我们需要根据实际情况选择适合的常减压蒸馏工艺和优化操作条件,以提高工艺效率和产品品质。
通过这篇文章,我希望能够帮助你对常减压蒸馏工艺有一个初步的了解,并激发你对该工艺的更深入探索和研究。
常减压蒸馏
常减压蒸馏常减压蒸馏一、原料原油:从地下开采的未经加工处理的石油原料。
1、表面性状:石油通常是一种流动或半流动的粘稠液体。
世界各地所产的石油在外观性质上油不同程度的差别。
从颜色看,大部分石油是黑色,也有暗绿或暗褐色,少数显赤褐、浅黄色,甚至无色。
相对密度一般都小于1,绝大多数石油的相对密度在0.80—0.98之间,但也有个别的高达1.02和低到0.71。
我国主要油田的原油相对密度都在0.85以上。
不同石油的流动性质差别也很大,有的石油其50℃运动粘度为1.46mm2/s,有的却高达20000mm2/s。
许多石油都有程度不同的臭味,这是因为含有硫化物的缘故。
2、元素组成:石油主要由C和H两种元素组成,其中C含量为83%-87%,H含量为11%-14%,两者合计为95%-99%。
由C和H 两种元素组成的碳氢化合物称为烃,在石油炼制过程中它们是加工和利用的主要对象。
石油中除含有C、H、S、O、N五种主要元素外,还含有许多微量的金属元素和其他非金属元素,如Ni、V、Fe、Cu、Ga、S、Cl、P、Si等,他们的含量非常少。
3、化合物组成:石油中的烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃这三种烃类组成。
天然的石油中一般不含有烯烃、炔烃等不饱和烃,只有在石油的二次加工产物中含有不同数量的烯烃。
烃类:烷烃,环烷烃,笨。
非烃类:含硫化合物:硫化氢,硫醚,硫醇,二硫化物含氮化合物:含氧化合物:环烷酸空气氧化后变色盐类:NaCl,FeCl34、馏分组成:C5-C10:汽油成分C10-C20:柴油(煤油)成分C20-C35:蜡油(润滑油)成分C35以上:渣油(沥青)成分二、常减压蒸馏名词解释:一次加工:指原油的常压蒸馏和减压蒸馏过程,所得的产品叫直馏产品,一次加工的能力代表原油的加工能力以及炼厂的规模。
蒸馏:通过加热汽化、分馏、冷凝等过程将液体混合物分离成一定纯度的组分的方法。
按液体混合物的沸点和饱和蒸汽压的不同而实现分离的一种加工手段。
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常减压蒸馏原理摘要:常压蒸馏是石油加工的“龙头装置”,后续二次加工装置的原料,及产品都是由常减压蒸馏装置提供。
常减压蒸馏主要是通过精馏过程,在常压和减压的条件下,根据各组分相对挥发度的不同,在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热,经过多次汽化和多次冷凝,将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来,生产合格的汽油、煤油、柴油及蜡油及渣油等。
(1)由此掌握常减压蒸馏原理对于从事相关工作的人员来说显得尤其重要。
本文先从蒸馏的基本概念和原理说起,然后分别对常压蒸馏、减压蒸馏的原理做一个简要介绍。
关键词:蒸馏、基本概念和原理、常压蒸馏、减压蒸馏一、蒸馏的基本概念和原理1、基本概念1.1饱和蒸汽压任何物质(气态、液态和固态)的分子都在不停的运动,都具有向周围挥发逃逸的本领,液体表面的分子由于挥发,由液态变为气态的现象,我们称之为蒸发。
挥发到周围空间的气相分子由于分子间的作用力以及分子与容器壁之间的作用,使一部分气体分子又返回到液体中,这种现象称之为冷凝。
在某一温度下,当液体的挥发量与它的蒸气冷凝量在同一时间内相等时,那么液体与它液面上的蒸气就建立了一种动态平衡,这种动态平衡称为气液相平衡。
当气液相达到平衡时,液面上的蒸气称为饱和蒸汽,而由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压,简称为蒸汽压。
蒸气压的高低表明了液体中的分子离开液面气化或蒸发的能力,蒸气压越高,就说明液体越容易气化。
在炼油工艺中,根据油品的蒸气压数据,可以用来计算平衡状态下烃类气相和液相组成,也可以根据蒸气压进行烃类及其混合物在不同压力下的沸点换算、计算烃类液化条件等。
1.2气液相平衡处于密闭容器中的液体,在一定温度和压力下,当从液面挥发到空间的分子数目与同一时间内从空间返回液体的分子数目相等时,就与液面上的蒸气建立了一种动态平衡,称为气液平衡。
气液平衡是两相传质的极限状态。
气液两相不平衡到平衡的原理,是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础。
例如,蒸馏的最基本过程,就是气液两相充分接触,通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热,使系统趋近于动平衡,这样,经过塔板多级接触,就能达到混合物组分的最大限度分离。
2、蒸馏方式在炼油厂生产过程中,有多种形式蒸馏操作,但基本类型归纳起来主要有三种,即闪蒸、简单蒸馏和精馏2.1闪蒸(平衡汽化)加热液体混合物,达到一定的温度和压力,在一个容器的空间内,使之气化,气液两相迅速分离,得到相应的气相和液相产物,此过程称为闪蒸。
当气液两相有足够的接触时间,达到了汽液平衡状态,则这种气液方式称为平衡汽化。
2.2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,液体即开始气化,生成微量蒸气,生成的蒸气当即被引出并经冷凝冷却后收集起来,同时液体继续加热,继续生成蒸气并被引出。
这种蒸馏方式称为简单蒸馏或微分蒸馏,借助于简单蒸馏,可以使原料中的轻、重组分得到一定程度的分离。
2.3精馏精馏是分离混合物的有效手段,精馏有连续式和间歇式两种,石油加工装置中都采用连续式精馏,而间歇式一般用于小型装置和实验室。
连续式精馏塔一般分为两段:进料段以上是精馏段,进料段以下是提馏段。
精馏塔内装有提供气液两相接触的塔板和填料。
塔顶送入轻组分浓度很高的液体,称为塔顶回流。
塔底有再沸器,加热塔底流出的液体以产生一定量的气相回流,塔底的气相回流是轻组分含量很低而温度较高的气体。
气相和液相在每层塔板或填料上进行传质和传热,每一次气液相接触即产生一次新的气液相平衡,使气相中的轻组分和液相中的重组分分别得到提浓,最后在塔顶得到较纯的轻组分,在塔底得到较浓的重组分,借助于精馏,可以得到纯度很高的产品。
实现精馏的必要条件有(1)建立浓度梯度,液体混合物中各组分的相对挥发度有明显差异是实现精馏过程的必要条件。
(2)合理的温度梯度,塔顶加入轻组分浓度很高的回流液体、塔底用加热或汽提的方法产生热的蒸气。
(3)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。
(4)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。
二、原油常压蒸馏1、原油分馏塔的工艺特征原油分馏塔的原理与一般精馏塔相同,但由于石油及其产品的组成比较复杂,其产品只是符合一定要求沸程的馏分,因此它又有不同的特点。
1.1复合塔结构一般精馏塔要求有较高的分离精度,在塔顶和塔底出很纯的产品,一般只能得到两个产品。
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。
按照一般的多元精馏方法,需要有N-1个精馏塔才能把原料分割成N个产品。
当要分成五种产品时就需要四个精馏塔串联或采用其它方式排列。
但是在石油精馏中,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高,因此,可以把这几个塔结合成一个塔。
这种塔实际上等于把几个简单精馏塔重叠起来,塔顶馏出最轻的产品——汽油,塔底引出最重产品——重油,介于其间的其他产品则在塔侧作为侧线产品抽出,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,而其下段则相当于塔最下段的提馏段,这样的塔称为复合塔或复杂塔。
1.2设置汽提段和侧线汽提塔在二元精馏塔中,塔底一般采用重沸器,向塔内提供气相回流,使塔底产品中轻组分被气化出来,以保证塔底产品质量。
而在原油精馏塔中,塔底温度一般较高,常压塔为330~350℃,减压塔为390℃左右,如果采用重沸器很难找到合适的热源,同时温度再升高也会使油品分解、结焦。
因此,常压蒸馏塔塔底不用再沸器产生气相回流,而是通入一定量的过热水蒸汽,降低塔内油气分压,使一部分带下来的轻馏分蒸发,回到精馏段,这种方式称为汽提。
因此,原油分馏塔的提馏段习惯上称为汽提段。
1.3进料应有适当的过气化率原油精馏所需要的热量,主要依靠原油本身带入,因此原油在进入分馏塔入口处的气化率应略高于塔顶和各侧线产品收率的总和。
这个过量的气化百分比称为过气化率。
过气化的目的是使分馏塔最低侧线以下的几层塔板有一定的内回流,以保证其分流效果。
但过气化率不宜太高,以免使进料油温升的过高引起进料裂解和不必要的能量消耗。
1.4恒摩尔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,为了简便计算,对性质及沸点相近的组分所组成的体系做出了恒摩尔回流的近似假设。
即在塔内的气、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。
石油是复杂混合物,各组分的性质可以有很大的差别,它们的摩尔汽化潜热可以相差很远,沸点之间的差别甚至可达几百度。
例如常压塔顶和塔底的温差就可达250℃左右。
显然,以精馏塔上、下部温差不大,塔内各组分的摩尔汽化潜热相近为基础,所作出的恒摩尔回流这一假设对常压塔是完全不适用的。
实际上,常压塔内回流的摩尔流量沿着塔高会有很大变化。
2、常压分馏塔主要工艺参数常压分馏塔操作其塔顶压力、进料温度、塔顶及侧线抽出温度是主要控制参数。
2.1压力常压蒸馏塔顶产品通常是汽油馏分或重整原料。
当用水作为冷却介质、产品冷至40 ℃左右,回流罐在0.11-0.3MPa压力下操作时油品基本全部冷凝。
因此原油蒸馏一般在稍高于常压的压力条件下操作,常压塔的名称由此而来。
2.2进料温度确定进料段温度的方法主要是用在石油蒸馏塔设计中,了解此计算原理可有助于现场的核算和塔的操作分析。
2.3塔顶温度塔顶温度是指塔顶产品在其本身油气分压下的露点温度。
塔顶馏出物包括塔顶产品,塔顶回流油气以及不凝气和水蒸汽。
如果能准确知道不凝气数量,在塔顶压力一定的条件下很容易求得塔顶产品及回流总和的油气分压,进一步求得塔顶温度。
当塔顶不凝气很少时,可忽略不计。
忽略不凝气以后求得的塔顶温度较实际塔顶温度高出约3%,可将计算所得塔顶温度乘以系数0.97,作为采用的塔顶温度。
2.4侧线抽出温度侧线抽出温度指的是未经气提产品在该处油气分压下的泡点温度。
而大多数侧线都设置汽提塔,根据原油评价得到的数据以及现场采样的数据相当于汽提以后的数据,为此求出侧线抽出温度不得不采取一些半经验的方法。
对于不设汽提塔的抽出侧线,产品平衡汽化数据是准确的,考虑到以内回流在混合气体中真正的分压作为油气分压其数据偏低,为接近实际情况,在求取内回流蒸气在气相中摩尔分率时,气相的总摩尔数将相邻上一侧线忽略,内回流计算出来的分压比较接近塔内的油气分压,所求得的泡点温度与现场侧线抽出温度比较接近。
三、原油减压蒸馏油品在加热条件下容易受热分解而使油品颜色变深、胶质增加。
在常压蒸馏时,为保证产品质量,炉出口温度一般不高于370 ℃,通过常压蒸馏可以把原油中350 ℃以前的汽油、煤油、轻柴油等产品分馏出来。
350 ℃~500 ℃的馏分在常压下则难以蒸出,而这部分馏分油是生产润滑油和催化裂化原料油的主要原料。
根据油品沸点随系统压力降低而降低的原理,可以采用降低蒸馏塔压力(2.67~8.0KPa)的方法进行蒸馏,在较低的温度(380~400 ℃)下将这些重质馏分油可蒸出,故一般炼油装置在常压蒸馏之后都继之配备减压蒸馏过程。
1、减压蒸馏塔的特征减压蒸馏塔与常压蒸馏塔相同,关键是采用了抽真空设施,使塔内压力降到几十毫米、甚至小于10mmHg。
减压蒸馏根据任务不同,分为两种类型:燃料型减压塔和润滑油型减压塔。
燃料型减压塔主要是生产二次加工原料,对分馏精度要求不高,在控制产品质量的前提下希望尽可能提高拔出率。
润滑油型减压塔以生产润滑油为主,要求得到颜色浅、残炭值低、镏程较窄、安定性好的减压馏分油,不仅应有较高的拔出率,还应具有较高的分馏精度。
与常压蒸馏塔相比,减压蒸馏塔具有高真空、低压降、塔径大、板数少的特点2、干式减压蒸馏过去,国内外炼油厂的减压蒸馏一直是沿用传统的“湿式”减压蒸馏。
即向加热炉管内注入水蒸汽以增加炉管内油品速度;向塔底注入水蒸汽,以降低塔内油气分压,达到在低于油品分解的温度下,获得所需要的油品收率。
减压塔一般采用板式塔和两级喷射抽空气,塔的真空度低,压力降大,加工能耗高,减压拔出率也相对较低。
实现湿式减压蒸馏采用的主要技术措施有:采用压降小、传质传热效率高的塔板;减压炉管逐级扩径,以避免油流在管内出现高温而裂解;减压塔进料口与最低侧线抽出口之间设洗涤段,以控制油品的残碳值和胶质含量。
湿式减压蒸馏塔的不足之处有:消耗蒸汽量大;塔内汽相负荷大;增大了塔顶冷凝冷却器的负荷;含油污水量大。
实现干式减压蒸馏的措施有使用增压喷射器;以提高塔的真空度;利用填料代替塔板,达到降低汽化段到塔顶压降的目的;采用低速转油线,降低减压炉出口到塔入口之间的压降;为减少气相携带杂质,塔内设洗涤段和液体分配器。
使用干式减压蒸馏的效益有:提高了拔出率和处理量;减压炉的负荷减小,节省燃料;减少冷凝冷却器负荷,减少含油污水量;能耗下降;操作灵活等。