常压蒸馏塔的温度控制
化学工艺石油常压蒸馏
不致过高,或保证塔内有尽可能高
的真空度
4.中段循环回流
优点:
设计塔:可以减小塔径 正在生产的塔:可以提高 处理量
使塔内汽、液相负荷分布均匀 可以更加合理地利用回流热量 不足: 是原油换热 的主要热源
打入冷回流,需增加换热板
循环回流段以上内回流减少了,塔板效率降低 投资高,制造工艺复杂
二、回流方式
采用各种回流的目的
保证精馏塔具有精馏的作用
取走塔内剩余热量
控制和调节塔内各点温度
保证塔内汽液相负荷分布均匀 保证各产品质量
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℃
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
3.塔顶循环回流
塔顶循环回流主要应用于以下情况:
塔顶回流热量大,考虑回收这部分 热量,以降低装置能耗 塔顶馏出物中含有较多的不凝气, 使搭顶冷凝冷却器的传热系数降低 要求尽量降低塔顶馏出线及冷却系 统的流动压力降,以保证塔顶压力
3.汽提蒸汽用量
汽提蒸汽一般都是用温度为400~450℃的过热水蒸气 目的 ★ 侧线汽提:驱除低沸点组分,提高产品闪点,改善分 馏精确度; ★ 常压塔底汽提:降低塔底重油中<350℃的馏分含量,
以提高轻质油收率,同时也减轻了塔的负荷;
★ 减压塔底汽提:降低汽化段的油气分压,尽量提高减 压塔的拔出率 用量 汽提蒸汽一般要占汽提油品重量的2~4%
常压塔温度控制系统
⑷ 注意工艺操作的合理性、经济性。
简单控制系统由四个基本环节做成,被控对象、测量变送装置、控制器、 执行器四个部分的传递函数分别为Go(S),Gm(S),Gc(S),Gv(S)。简单控制 系统是最基本的控制系统。约占工业控制系统的80%以上。只有在简单 控制系统不能满足生产更高要求的情况下,才用复杂控制系统。 单回路控制系统是最基本的控制系统,由于其结构简单,投资少,易于 调整,操作维护比较方便,又能满足此系统的控制要求。所以本套系统 可采用简单的单回路控制。系统的流程图如下:
在串级控制系统中,由于引入了一个副回路,不仅能及早克 服进入副回路的扰动,而且又能改善过程特性。副调节器具有 “粗调”的作用,主调节器具有“细调”的作用,从而使其控 制品质得到进一步提高。当以塔顶采出液为主要产品时,往往 以精馏段的温度为衡量质量的间接指标,这时可选精馏段某点 温度作为被控参数(间接反应塔顶采出液的纯度),以回流量 QL作为被控变量做成单回路控制系统,亦可以组成串级控制系 统。
(2)当干扰首先进入精馏段时,例如进料产生的干扰首先引起精 馏段和塔顶参数的变化,故用精馏段温度控制比较及时,动态响应 比较迅速。
(3)串级控制系统的流量回路岁回流罐液位与压力、精馏塔内压 力等于干扰对回流量的影响有较强的抑制,可实现被控参数的高精 度控制。
一线温度控制系统设计
对于炼油厂常压塔温度控制系统中一线温度的检测,可以用简单 控制系统实现,生产过程是按质量指标进行控制,按理应该以直接 反应产品质量的变量作为被控参数,但有时由于缺乏检测直接反应 产品质量参数的有效手段,无所岁产品质量作为直接检测;所以对 炼油厂精馏塔出口产品的检测就转化为对一线温度的检测,蒸馏塔 的一线出口温度是被控参数,从而间接检测产品质量。温度变送器 TT将采集到的出口温度的信号送入温度控制器TC,控制器通过控制调 节阀的开度,进而调节了进入精馏塔的冷凝水的量,从而控制了温 度,使之保持在被控参数上。
常减压蒸馏原理
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。
常压蒸馏操作
200万吨/年常减压装置1、工艺流程说明装置流程简述约40℃的原油由设在罐区的原油泵(P-101/1.2)送入装置,原油进入装置后进入换热网络I 段,I段换热网络分为两路,在第一路原油经原油—减一及减顶循换热器(E-101/1.2)、原油—常一线换热器(E-102)、原油—常一中(二)换热器(E-103/1.2)、原油-减一中换热器(E-128)、原油加热器(原减五原油换热器E-110)、原油—减二线换热器(E-104)换热到134℃,在第二路原油经原油—常顶循换热器(E-105/1.2)、原油—常二线换热器(E-106)、原油—常三线(二)换热器(E-107)、原油—减三线(二)换热器(E-108)、原油加热器(E-114)、原油-减渣(五)换热器(E-109)换热到135℃,原油出换热网络I段后合并成一路进入电脱盐脱水系统,原油脱盐脱水系统采用二级交直流电脱盐工艺进行深度脱盐脱水。
脱盐脱水后原油进入换热网络II段,II段换热网络分为两路,在第一路脱后原油经原油—常二中(二)换热器(E-111/1.2)、原油—减渣(三)换热器(E-112/1.2)、原油—常三线(一)换热器(E-113)换热到213℃,在第二路脱后原油经原油—减四线(二)换热器(E-115)、原油—常一中(一)换热器(E-116/1.2)、原油—减渣(四)换热器(E-117)、原油—常二中(一)换热器(E-118/1.2)、原油—减三线(一)换热器(E-119)换热到213℃,原油出换热网络II段后合并成一路进入初馏塔(C-101)初馏,初馏塔顶油气经初顶油气空冷器(EC-101/1.2)、初顶后冷器(E-141/1.2)冷凝冷却至40℃进入初顶汽油回流罐(D-106)进行油气、油、水三相分离,分离出的初顶汽油由初顶回流泵(P-102/1.2)抽出,一部分作为初顶冷回流打回到初馏塔顶,另一部分作为汽油组分和常顶汽油汇合后进入电精制系统精制;分离出的初顶瓦斯和常顶瓦斯、减顶瓦斯汇合后经压缩机缓冲罐(D-129)分液后进入压缩机(C-136)送至三催化回收,不回收时分离出的初顶瓦斯和常顶瓦斯汇合后经初常顶瓦斯分液罐(D-104)分液后作为常压炉(F-101)的燃料,分离出的含硫污水和常顶分离出的含硫污水汇合进入电脱盐注水罐(D-112)作为电脱盐注水,硫化物与氨氮含量超标的含硫污水送至酸性水汽提装置。
《常压蒸馏操作》课件
应用场景
石油化工
食品工业
常压蒸馏是石油化工领域的重要工艺 流程之一,用于将原油分离成不同沸 点的油品,如汽油、煤油、柴油等。
常压蒸馏在食品工业中用于提取和分 离植物精油、果汁、酒类等,提高产 品的品质和风味。
精细化工
在精细化工领域,常压蒸馏用于分离 和纯化有机溶剂、高纯度气体、香料 等,以满足不同产品的生产需求。
05
常压蒸馏操作案例分析
案例一:某石油加工厂的常压蒸馏操作
总结词
大规模、工业级别
详细描述
该石油加工厂采用常压蒸馏工艺来分离原油 ,通过加热和冷凝的方法将不同沸点的油品 进行分离。该案例重点介绍了大规模工业生 产中的常压蒸馏操作流程、设备配置和维护
要点。
案例二:某化学实验室的常压蒸馏操作
总结词
实验级别、精细控制
冷凝与收集
冷凝器选择
根据溶剂的性质和工艺要求,选择合适的冷凝器,确保冷凝 效果良好。
收集方式
根据需要,可采用分液漏斗、集油器或油水分离器等设备进 行溶剂收集。
残渣与废水处理
残渣处理
对蒸馏后的残渣进行干燥、破碎、压 榨等处理,回收其中的有当处 理,如沉淀、过滤、生化处理等,以 符合环保要求。
历史与发展
历史
常压蒸馏技术起源于古代的炼油和酿酒工艺,随着工业技术的发展,常压蒸馏技 术不断改进和完善,成为现代石油化工和精细化工领域的重要分离技术。
发展
随着环保要求的提高和能源消耗的增加,常压蒸馏技术不断向高效、节能、环保 的方向发展,新型的常压蒸馏设备和工艺不断涌现,提高了分离效率和能源利用 率。
总结词
防爆与安全措施是常压蒸馏操作中的重要环节,直接 关系到人员和设备的安全。
详细描述
常减压冷态开车操作难点解答一---塔顶温度不小于92度.
如果想调节此参数, 我们必须要明确此参数有 常压塔各个塔板的温 哪些影响因素 条件:常顶温度≮92℃ 度变化与塔进料温度变化 是一一对应的。
承德石油高等专科学校
职业教育应用化工技术专业教学资源库《汽柴油生产操作》课程
承德石油高等专科学校
职业教育应用化工技术专业教学资源库《汽柴油生产操作》课程
所以关键是调节好常 压塔进料温度,也即常压 炉出口温度
承德石油高等专科学校
职业教育应用化工技术专业教学资源库《汽柴油生产操作》课程
那么常压炉出口温度 跟哪些因素有关呢? 第一,跟燃料气用量 变化有关
第三,跟烟气过剩氧 气量变化有关
第二,跟炉管内被加 热介质流量变化有关
承德石油高等专科学校
职业教育应用化工技术专业教学资源库《汽柴油生产操作》课程
所以,调节常顶温度 ≮92℃,转变为调节炉出 口温度靠近356℃即可。
职业教育应用化工技术专业教学资源库《汽柴油生产操作》课程
常减压蒸馏装置冷态开车操作 难点解答
一、常顶温度≮92℃的调节 郑哲奎
承德石油高等专科学校
职业教育应用化工技术专业教学资源库《汽柴油生产操作》课程
在减压蒸馏装置冷态开车操作过程中, 共分为八个大步骤:
一、装油 二、冷循环 三、热循环 四、常压转入正常
承德石油高等专科学校
职业教育应用化工技术专业教学资源库《汽柴油生产操作》课程
第一,可以加大燃料 气用量
第三,可以适量地增 减炉管内介质的流量
第二,随时调节过剩 氧为4%
承德石油高等专科学校
五、减压转入正常 六、投用一脱三注 七、调制平衡 八、质量指标
承德石油高等专科学校
职业教育应用化工技术专业教学资源库《汽柴油生产操作》课程
蒸馏控制参数
蒸馏工艺2.主要安全控制要求3.共性要求3.1塔内存在危险物料(硝基物中的多硝基物、液氧中的烃类、能引起环氧乙烷聚合的催化剂等)富集的重点部位应进行组分检测,如设置组分分析仪器即时或定期分析组分含量,或采取人工定期取样分析等,并应采取定期排放措施。
3.2采用蒸汽或其他高温气体加热的再沸器,蒸汽或高温气管道上设置流量集中显示、控制阀,根据釜温调节汽(气)量;立式再沸器壳程走蒸汽时,也可在冷凝水管道上设置控制阀。
采用液体加热的再沸器,加热液体的管道上设置控制阀,依据加热液体温度和釜温来调节加热液体流量,在控制阀前设置过滤器。
3.3冷凝器冷却水管设置流量集中显示、报警,冷却水流量低低联锁停加热介质。
3.4塔顶设置压力(或真空度)集中显示,顶部最高操作压力大于0.03MPa的蒸馏设备,应设置安全阀或爆破片等防爆泄压系统。
安全阀设在设备顶部或顶部气相馏出管道上。
3.5使用加热炉加热时,应设置蒸馏加热介质的温度显示,设置燃料或空气流量自动控制,并设置加热炉熄火保护装置。
4.个性要求4.1常压蒸馏塔和加压蒸馏塔设置塔釜压力高限报警、高高联锁切断加热物料。
4.2加压蒸馏系统物料侧放空管道设置压力自动调节。
4.3减压蒸馏塔设置塔釜真空度低限报警。
因真空度降低致使温度升高而造成物料有爆炸危险的,设置塔釜真空度低低联锁切断加热物料。
4.4连续蒸馏设置塔进料流量集中显示及自动控制阀。
4.5间歇蒸馏应设置馏出物料出料阀一旦关闭时,保证塔内压力处于正常范围的安全措施。
4.6间歇蒸馏应设置蒸馏釜高、低液位报警,设置蒸馏釜低低液位联锁切断加热介质系统。
4.7平衡蒸馏设置进料温度集中显示及报警。
5.其他安全设计要求5.1有爆炸危险的蒸馏装置设置安全联锁停车系统或具有安全联锁停车功能的其他系统,以保证操作人员及设备运行的安全。
5.2应有防止管道被凝固点较高的物质凝结堵塞,使塔内压增高而引起爆炸的措施,如管道伴热,设置双压力表,安全阀前串联爆破片等。
常减压蒸馏装置自动控制解决方案(精)
常减压蒸馏装置自动控制解决方案一、前言中控在石化行业有着完善的装置解决方案, 丰富的工程实施经验。
目前WebField 系列控制系统已在诸如常减压蒸馏、催化裂化、加氢精制、延迟焦化、溶剂脱沥青、气体分离、各类制氢、硫磺回收、 PVC 、苯酐、苯胺、环己酮等炼油及石化行业的各个主流装置得到广泛应用,在国内炼油和石化行业市场占有率一直居于领先地位,是国内唯一的与中石化建立了 MES 建设战略合作伙伴关系的DCS 厂家,包括中石化、中石油所属的镇海炼化、扬子石化、茂名石化、齐鲁石化、大庆石化等大中型石化企业中均已采用中控提供的控制系统和解决方案实现了对炼油及石化生产过程的控制。
二、工艺流程简介常减压装置是炼油企业的基本装置, 是原油加工的第一道工序, 在炼油中起着非常重要的作用。
它的工艺过程是采用加热和蒸馏的方法反复地通过冷凝与汽化将原油分割成不同沸点范围的油品或半成品,将原油分离的过程。
主要分离产物有:重整原料、汽油组分、航空煤油、柴油、二次加工的原料 (润滑油、催化裂化原料等及渣油 (重整及焦化、沥青原料。
在常压塔中, 对原油进行精馏, 使气液两相充分实现热交换和质量交换。
在提供塔顶回流和塔底吹气的条件下, 从塔顶分馏出沸点较低的产品汽油, 从塔底分馏出沸点较高的重油, 塔中间抽出得到侧线产品,即煤油、柴油、重柴、蜡油等。
常压蒸馏后剩下的重油组分分子量较大, 在高温下易分解。
为了将常压重油重的各种高沸点的润滑油组分分离出来, 采用减压塔减压蒸馏。
使加热后的常压重油在负压条件下进行分馏, 从而使高沸点的组分在相应的温度下依次馏出,作为润滑油料。
常减压装置的减压蒸馏常采用粗转油线、大塔径、高效规整填料(GEMPAK 等多种技术措施。
实现减压操作低炉温、高真空、窄馏分、浅颜色, 提高润滑油料的品质。
原油图 1 常减压装置工艺流程图三、控制方案3.1 装置关键控制常减压装置通常以常规单回路控制为主,辅以串级、均匀和切换等少量复杂控制。
常减压装置操作规程
安全操作规程编制人:***审核人:批准人:淄博汇丰石油化工有限公司常减压车间目录第一章装置工艺流程简述第一节装置简介 (3)第二节生产工艺流程 (4)第三节工艺操作指标 (8)第二章岗位操作法第一节常压岗位操作法 (9)第二节减压岗位操作法 (15)第三节机泵操作法 (19)第四节司炉岗位操作法 (21)第一章装置工艺流程简述第一节装置简介我厂常减压蒸馏装置是97年设计并当年投产达效,现己运行9周年。
该装置设计能力为8万吨/年,后经01、04两次改造,现生产能力为30吨/年,并在01年改造加设初馏塔及闪二塔,是典型的三段常减压蒸馏装置。
在2005年3月份改造中又将闪二塔去掉。
在2006年3月份改造将原常压塔换成新塔及附属常压气提塔及增加了部分冷换设备,对换热流程进行较大的改造。
2006年7月份新增加了原油电脱盐系统及附属设备,提高了装置安全运行系数。
目前,装置可运行多个加工方案,可根据原油的情况进行调整。
常减压的主要产品有直馏汽油、常柴、催化原料、减压渣油,并在原油合适的情况下可生产沥青。
第二节生产工艺流程一、原油加热:原油罐区将70℃的原油脱水后,用自然压力送入原油泵入口,原油经原油泵加压,经流量表累计计量后,进行换热。
原油经E101常顶循/原油换热器、E102减一线/原油换热器、E103 原油换热器/渣油Ⅳ、E104常二线 /原油换热器、E105混蜡Ⅱ/原油换热器、E106混蜡Ⅰ/原油换热器、E107常一中/原油换热器,进入电脱脱盐脱水后至E108 原油换热器/渣油Ⅲ、E109柴油/原油换热器、E110减二线∕原油换热器、E111减三线Ⅱ∕原油换热器、E112原油换热器∕渣油Ⅱ、E113减三线Ⅰ∕原油换热器、E114减四线Ⅰ∕原油换热器、E115原油换热器∕渣油Ⅰ换热至(210℃~270℃),进入闪蒸塔,闪顶油进常塔第14层塔盘或常顶汽油混合进EC101冷凝器,EC102冷却槽进入汽油回流罐。
蒸馏系统安全控制指导意见鲁安监发〔2011〕140号
蒸馏系统安全控制指导意见鲁安监发〔2011〕140号为有效防范涉及易燃、易爆和有毒有害物料的蒸馏过程事故的发生,指导全省化工、医药企业蒸馏操作安全控制系统的改造和安全操作规程的修订工作,提升蒸馏操作的本质安全水平,并为有关设计单位相应的安全控制系统设计提供参考,依据国务院安委会办公室《关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》(安委办[2008]26号)、省政府办公厅《关于进一步加强危险化学品安全生产工作的意见》(鲁政办发[2008]68号)和有关法规、标准的规定,制订本意见。
1.概述1.1工艺简介蒸馏是指利用液体混合物中各组分挥发性能的不同,通过部分气化或部分冷凝,来达到组分相对分离的一类化工单元操作。
蒸馏操作广泛应用于化工、医药等行业,如:石油炼制的常减压蒸馏,基本有机化工产品的提纯,精细化工产品的精制,化学制药过程的溶剂回收,空气分离等。
1.2分类1.2.1按组分,可分为双组分和多组分蒸馏。
1.2.2按操作压力,可分为常压蒸馏,减压蒸馏(用于常压下沸点较高、难挥发或高温下蒸馏能引起分解、爆炸、聚合等的热敏性物质的混合物,减压可以降低物料的沸点,借以降低蒸馏温度,增加安全性,如硝基甲苯在高温下分解爆炸、苯乙烯在高温下易聚合;还可用于剧毒物料蒸馏,防止泄漏到空气中),加压蒸馏(用于常压下为气体的物系)。
1.2.3按生产连续性,可分为连续蒸馏和间歇蒸馏。
1.2.4按操作方式,可分为无回流、有回流蒸馏;其中,无回流的又分为简单蒸馏和平衡蒸馏,有回流的蒸馏称为精馏;精馏又可分为一般精馏和恒沸精馏、萃取精馏、水蒸汽精馏等。
1.3装置组成一套完整的蒸馏系统一般由蒸馏塔、再沸器、冷凝冷却器、回流罐、物料泵、产品储罐等部分组成,也可能是其中两个或几个部分的组合。
简单蒸馏系统通常是由蒸馏釜及其加热装置、冷凝冷却器及受液槽组成。
釜式蒸馏的加热装置有釜外夹套式,釜内盘管式,有些物料还采用釜外直接火加热式或电热式。
精馏塔精馏段温度控制设计方案
精馏塔精馏段温度控制设计方案1.课题研究的背景和意义石油化工生产常需将液体混合物分离以达到提纯或回收有用组分的目的。
分离互溶液体混合物有许多种方法,精馏是在炼油、化工等众多生产过程中广泛应用的一个传质过程。
精馏过程通过反复的汽化与冷凝,使混合物料中的各组分分离,分别达到规定的纯度。
精馏塔的控制直接影响到产品质量、产量和能量消耗,因此精馏塔的自动控制问题长期以来一直受到人们的高度重视[1]。
精馏过程是由精馏装置来实现的,精馏装置一般是由精馏塔、再沸器(重沸器)、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。
实际生产过程中,精馏操作可分为间歇精馏和连续精馏两种。
石油化工等大型生产过程主要采用的连续精馏。
精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
蒸溜的原理是蒸气由塔底进入。
蒸发出的气相与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移,气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,气相愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,从而达到组分分离的目的。
由塔顶上升的气相进入冷凝器,冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中,其余的部分则作为馏出液取出。
塔底流出的液体,其中的一部分送入再沸器,加热蒸发成气相返回塔中,另一部分液体作为釜残液取出。
精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程,其内在机理复杂,动态响应迟缓,变量之间相互关联,不同的塔工艺结构差别很大,而工艺对控制提出的要求又较高,所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题[1]。
2.课题研究的现状随着生产过程向着大型、连续和强化方面发展,对操作条件要求更加严格,参数间相互关系更加复杂,对控制系统的精度和功能提出许多新的要求,对能源消耗和环境污染也有明确的限制,采用传统的单回路PID控制往往不能达到控制要求,为此,需要在简单控制系统的基础上,采取其他设施,组成复杂控制系统,也称多回路控制系统。
常减压蒸馏装置的主要问题和应对措施
中国常减压蒸馏装置的主要问题和应对措施凌逸群中石化公司炼化部门,北京1000291 引言虽然在过去的几十年里,中国的直流催化裂化技术已取得了突飞猛进的成就,将来加氢处理,加氢裂化,加氢精制,催化重整技术也将随着环境规则的越来越严格,汽油、柴油燃料标准的越来越精确而经历飞速的发展。
尽管如此,常减压蒸馏装置作为原油加工的第一道工序有着非常大的处理能力,它影响着炼油厂的工艺流程,对经济效益也有着重要影响。
最近几年,随着实用技术和高效设备的发展及应用,关于常减压塔操作的问题引起了高度重视。
2 生产和操作上的主要问题到2001年底,中石化拥有的48套常减压蒸馏装置,其总设计处理量为139百万吨,包括一个8百万的装置,六个5百万吨的装置,14个3-4百万吨的装置和一些处理量少于3百万吨的装置。
47套蒸馏装置是在2001年开始运行的并以平均72.7%的负荷率加工了总共104.42百万吨的原油。
目前,在蒸馏装置的操作上存在四个主要问题。
2.1 总能量消耗量较高总能量消耗量是常减压蒸馏装置的一个重要的经济技术困难。
2001年中石化的蒸馏装置的总能量消耗量是11.85千克SOE/吨(包括荒废的减压蒸馏装置的能量消耗),变化范围在10.47到16.41千克/吨,与国外先进装置的能量消耗水平相比,中国总的能量消耗量更高些,这种现象的原因归咎于以下几个方面。
2.1.1 小型装置检修率低国外独立蒸馏装置的处理量一般在5百万吨/年到1千万吨/年,这些装置的维修率超过85%,在2001年,中石化的独立蒸馏装置的平均处理能力在290万吨/年,其平均负荷率为72.7%,导致了更高的原料和能量消耗。
2.1.2 加热炉燃料消耗量高常减压蒸馏装置中加热炉的燃料消耗量占蒸馏装置总燃料消耗量的70% 以上。
加热炉的燃料消耗量过高是造成常减压蒸馏装置总消耗量高的主要原因。
在生产和操作方面的两个主要问题会导致加热炉燃料消耗量高,蒸馏装置的总能量消耗量也高。
精馏塔提馏段的温度控制设计
、成绩过程控制仪表课程设计设计题目精馏塔提馏段的温度控制系统学生姓名 XX ,专业班级自动化X X X X班学号 XXXXXXXXXXX指导老师 XXX2019年XX月XX日{《过程控制仪表》课程设计评分标准表姓名:XX 学号:XXXXXXXXX课程设计的最终成绩采取“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”和“不及格”五级记分。
100-90分(优秀)、89-80(良好)、79-70(中等)、69-60(及格)、低于60(不及格)《过程控制仪表课程设计》任务书目录1.设计任务与要求 (1)设计任务 (1)设计要求 (1)2.系统简介 (1)3.设计方案及仪表选型 (2)控制方案的确定 (2)系统原理及方框图 (3)仪表选型 (4)4.系统仿真分析 (10)5.控制系统仪表配接图及说明 (13)6.仪表型号清单 (13)7.总结 (13)参考文献 (14)1.设计任务与要求设计任务过程控制仪表课程设计,是《自动化仪表与装置》课程中的后续课程,实践教学环节,也是一次全面的专业知识的运用和实践。
⑴巩固和深化所学课程的知识:通过课程设计,要求学生初步学会运用本门课程和其它相关课程的基本知识和方法,来解决工程实际中的具体的设计问题,检验学生对本门课程及相关课程内容的掌握的程度,以进一步巩固和深化所学课程的知识。
⑵培养学生的设计、实践能力:通过课程设计,从方案选择、设计计算到绘制图纸、编写设计说明书,可以培养学生对工程设计的独立工作能力,树立正确的设计思想,掌握自动控制系统中各环节使用仪表的基本方法和步骤,为以后从事工程设计打下良好的基础。
⑶使学生能熟悉和运用设计资料,学会查阅相关文献,如有关国家标准、手册、图册等,以完成作为工程技术人员在工程设计方面所必须的基本训练。
设计要求(1)编写过程控制仪表设计说明书。
内容包括:控制系统的简单介绍,工艺流程分析;各环节仪表的选型、仪表的工作原理及性能指标;控制系统的仿真分析;仪表间的配接说明。
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。
常减压精馏工艺
常减压蒸馏装置工艺流程简述:常减压蒸馏是原油加工的第一道工序,即原油的一次加工。
通过蒸馏的方法可将原油分割成石脑油、喷气燃料、灯用煤油、柴油和二次加工原料等各种不同沸点范围的组分。
原油蒸馏装置在炼油化工企业中占据重要的地位,通常被称为炼油化工企业的“龙头”装置。
原油蒸馏通常包括常压蒸馏和减压蒸馏两部分。
常压蒸馏是指原油在常压或稍高于常压的条件下进行的蒸馏分离,所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔,简称常压塔。
通过常压蒸馏可以将原油切割成沸点小于350℃左右的轻馏分,如石脑油、喷气燃料、灯用煤油、柴油等组分,这些馏分一般占原油总量的20% -40%。
而更高沸点的馏分,如用于催化裂化原料和润滑油系列产品的350-500℃的馏分,在常压状态下,只有当温度达到420℃或更高的温度时才能够分离出来。
而在常压状态下,这些馏分会发生严重的热裂解反应,生成较多的烯烃,使馏出油变质,还会发生缩合反应生成焦炭,影响正常生产和产品质量。
为防止这一现象的发生,又能得到更多的重馏分产品,根据油品沸点随系统压力降低而降低的蒸馏原理,则需要采用减压蒸馏技术。
减压蒸馏是指在绝对压力低于大气压(101kPa)酌情况下进行蒸馏,绝对压力一般只有几千帕,甚至小于2kPa,所用的蒸馏设备叫做减压塔,通常可切割出沸点小于500℃的馏分油。
减压蒸馏与常压蒸馏的原理相同,但减压塔塔顶采用了抽真空设备,如蒸汽喷射器(也称蒸汽喷射泵)或机械真空泵,可将塔内压力降到几千帕。
为了获得更多的馏分油,炼油厂通常将原油的常压蒸馏和减压蒸馏装置连接在一起,这样便构成了常减压蒸馏装置。
由于原油中含有水分、盐类和泥沙等杂质,这些杂质的存在会对加热设备和蒸馏设备产生不利影响,还会影响下游装置的正常生产,因此在蒸馏前还需要对原油进行脱盐脱水预处理。
如果加工的原油中含有较多的轻质油品,如轻石脑油馏分,炼油厂通常会在常压蒸馏前设置初馏塔或闪蒸塔,这样既可以节约能耗,也可以减少常压塔的操作波动。
常减压蒸馏常压塔的正常操作
常减压蒸馏常压塔的正常操作主讲常压塔是一个复合塔,由于复合塔的各种参数较多,给操作带来一定的难度,对操作工而言操作常压塔犹如下象棋走一步想三步,对常压塔的关健操作就是要控制好各中段回流量和返塔温度,做到取热合理物料平衡,对于众多的可变操作参数,我们可以把一些操作参数作为定值,例如,在炼同一种原油时,生产方案不变则会有一些操作参数是不变的,如塔底吹汽,常压各侧线的汽提蒸汽,进料温度,中段回流的返塔温度,塔顶压力等,这样就使操作的可变参数减少了一些,但是在减少了的可变参数里,我们再可以抽出一些可变的参数作为定值,如各中段的回流量,直至在整个常压塔的操作中,只调节侧线的抽出量和常顶冷回流的几个控制产品质量的操作参数就可以达到目的为止,不过我们在操作上要做到少动又要达到生产的目的,这就要求我们应该要对各个可变的操作参数的相关影响作彻底的了解。
前面说过搞好常压塔的优化操作,最主要是控制好各中段回流和返塔温度,稍有专业知识的人都知道,塔的取热一般呈金字塔型,俗称三角型△取热,通俗地说常二中的抽出温度与返塔温度的温差接近100℃,比常循的温差要大,带出的热量也就多,取热的目的在于建立塔内回流,以便塔内的汽液相组份充分交换,对常压塔操作而言,为保证塔内的汽液相平衡操作,常压塔各中段回流的取热顺序为常二中,常一中,常顶循环,这是取热量由大到小的顺序,这样在塔内各塔盘之间形成的温差就不相同,内回流由上至下形成了一个温度梯度,一般地说常1二中塔壁出入口的温度差在100℃左右,常一中塔壁出入口的温差在70―80℃,常循塔壁出入口温度40℃左右。
由于原油的性质不同,各中段回流量大小的不同,各中段回流的抽出温度不同,各侧线的抽出量不同,人为的操作因素的影响,也会造成各回流的温差不同,取常二中为例,汽相为295℃,液相为200℃,汽相为299℃,液相为195℃,汽相为301℃,液相为192℃,这三组数值显示了温差不同,也显示了回流量的量值不同,如果保持一个不变的回流量值在这三组的温差下操作,要么会造成轻油收率降低,要么会造成能源浪费,换言之,中段回流温差的变化,必然会导致回流量的量值变化,而寻找一个理想的中段回流的温差,再配以一个合适的中段回流量的量值,则是我们常说的优化操作。
蒸馏过程安全控制要点
蒸馏过程安全控制要点蒸馏是根据液体混合物中各小组分沸点的不同来分离液体混合物,使其分离为纯组分的操作。
其过程是通过加热、蒸发、分馏、冷凝,得到不同沸点的产品。
蒸馏过程危险控制要点:①根据物料的特性,选择正确的蒸馏方法和设备。
对于难挥发的物料(常压沸点在150℃以上),应采用真空蒸馏。
对于中等挥发性物料(常压沸点在100℃左右),采用常压蒸馏。
对于沸点低于30℃的物料,则应采用加压蒸馏。
对于具备特殊要求的物料,则需采用特殊分离方法。
混合物各小组分沸点极接近或组成恒沸物时,可采用萃取蒸馏和恒沸蒸馏。
分子蒸馏则可使混合物中难以分离的组分容易分开。
②易燃液体蒸馏不能用明火作热源,而应采用水蒸汽或过热水蒸汽加热。
③蒸馏设备应具备很好的气密性,应当严格地进行气密性检查,对于加压蒸馏设备,应进行耐压试验检查,并安装安全阀和温度、压力调节、控制装置,严格控制蒸馏温度与压力。
④蒸馏操作应当严格按照操作程序进行,避免因开车、停车和运转过程当中的误操作导致事故的发生。
⑤注意防止管道被凝固点较高的物质凝结堵塞,使塔内压增高而引起爆炸。
⑥确保冷凝器中的冷却水或冷冻盐水不能中断。
⑦在蒸馏易燃液体,尤其是汽油、苯、丙酮等不易导电的液体时,应当注意系统消除静电,将蒸馏设备、管道良好接地。
⑧室外安装的蒸馏塔应安装可靠的避雷装置。
⑨对于易燃易爆物料的蒸馏,其厂房应当符合防火、防爆要求,有足够的泄压面积,室内电气设备均应当符合场所的防爆要求。
⑩蒸馏设备应当注意经常检查、维修,认真搞好停车后、开车前的系统清洗、置换,避免发生事故。