常减压蒸馏设备

常
由于塔板上气流通道截面可随气体流量的
压
改变而自行调整，具有操作弹性大、传质
塔
性能好的特点
常用塔盘内部结构与性能比较
ADV
微 分 浮 阀
常 压 塔
气液接触更加充 分，强化传质效 果，处理能力大
减轻气流冲击负 荷，提高生产力
消除塔板上的液 体滞流区，提高 了塔板效率
常用塔盘内部结构与性能比较
减
压
国外评价颇高，被公认为最佳塔盘之一
塔
常用塔盘内部结构与性能比较
常压分馏塔
• 浮阀塔盘
气液负荷大，分馏要求严，产品多
减压分馏塔 液体负荷小，气体负荷大，分离要求不严，压力降小
• 舌形，浮动喷射，网孔塔盘
催化裂化分馏塔 气体负荷大，分离要求不严，液体内含有固体颗粒
• 舌形塔盘
常用塔盘内部结构与性能比较
ATMOSPHERE-VACUUM DISTILLATION
常减压蒸馏设备
原油蒸馏工艺过程 炼厂用常减压蒸馏塔 设备简介
其他工艺塔简介
原油蒸馏换热设备
原油蒸馏工艺过程
原油在炼油厂的加工工艺中，首先要通过 的生产装置是进行原油蒸馏。一般包括常 压，减压两部分。加热—汽化—分馏—冷 凝，如此得到不同沸点范围的石油馏分
浮
阀
塔
盘
盘状
条 状
常 压 塔
常用塔盘内部结构与性能比较
条 形
气液流动方向不断改变， 增加接触机会，利于传
浮
质
阀
相邻浮阀气体不直接相
撞，减少雾沫夹带
常 压 塔
流动方向不 受扰动，减 少液相返混， 提高板效率
常用塔盘内部结构与性能比较
导 向 浮 阀
船 型 浮 阀
常用塔盘内部结构与性能比较
舌 形 塔 盘
重
釜式
沸
器
热虹吸式
停水事故时，仍可工作一 段时间，避免油气跑出
占地面积大 传热效果差 金属消耗多 水被油花污染，环境污染
空气冷却器替代
浸水式
冷
却
器
喷淋式
冷
却
器
冷 却 效 果 好
节 水
结 构 简 单
体 积 大
金 属 消 耗 大
露 天 易 腐 蚀
环 境 污 染
换
热
合理分 充分利 与催化 与焦化
选用新
国际上常用生产工艺简介
工艺关键与技术特点
改善分割精度 节省热能
国内原油蒸馏工艺流程
燃料型 燃料润 滑油型
国内原油蒸馏工艺流程
燃料型 Βιβλιοθήκη Baidu料润 滑油型
燃料型工艺流程特点
初馏塔 闪蒸塔
换热升温过程中已经气化的轻质油及时蒸出，降低加热 炉热负荷和操作压力降，节省能耗和操作费用
气体烃和水被除去，稳定常压塔，保证测线产品质量
取走全部剩余的热量， 使全塔进出热量平衡
回流量大于各段产品需 要最小回流量，且使各 段塔板上的气，液负荷 量处于各塔板的适宜操 作范围内，以保证平稳 操作
板式分馏塔工艺条件
精馏段
常压塔由于产品多，取热量大，故全塔塔板总数较 多，一般有42--48层 减压塔侧线，中段回流，塔板数均比常压塔少
汽化段
支撑重量的强 度
不小于空隙率 的自由面积
便于安装 耐腐蚀
填料塔的结构
其他工艺塔简介
除了板式塔和填料塔之外，炼油过程中还可能 使用其他的一些塔型，在此做一简单介绍。
汽 侧线馏分中夹带 的低沸点油品气
提 化后带出来，返 回主塔内
塔
向塔内喷入少量 过热水蒸气，降 低油品沸点 ✓ 降低油品分压 ✓ 加强搅拌，增
板式塔在精密分馏，真空分馏等方面满足不了要 求，从而促进了填料塔的研究和改进。 近年来，填料塔的发展和应用取得了较大的进步。
填料塔的结构及内件
塔体
*填料
液体分 布器
填料支 承盘
填料塔工作原理简介
*填*填料料
压降小、操作 弹性接近浮阀 塔板，适合减 压蒸馏塔
填料塔的结构
*填*填料料
高效率，低压 力降，大表面 积，处理能力 大的新型高效 填料
加热炉最高油温<400°C，以免油料局部过热裂解
燃料-润滑油型工艺流程特点
减压塔 4-5个侧线
湿式
改善炉管内油流的流型，避免油料局部过热而裂解 降低减压塔内油气分压，提高减压馏分油的拔出率
燃料-润滑油型工艺流程特点
减压塔 4-5个侧线
湿式
洗涤段
设轻-重油洗涤段（或者一个轻油洗涤段） 改善重质润滑油的质量
分馏塔的结构
塔体 封头 裙座 人孔 除沫器 检修平台 原料入口 塔底防涡器 吊柱 溢流装置
分馏塔的结构
塔体 封头 裙座 人孔 除沫器 检修平台 原料入口 塔底防涡器 吊柱 溢流装置
分馏塔的结构
塔体 封头 裙座 人孔 除沫器 检修平台 原料入口 塔底防涡器 吊柱 溢流装置
常用塔盘
常用塔盘
由于工艺操作的需要，无论哪一种类型的 塔盘都必须包括如下四个基本部分：
特殊形状的孔 供蒸汽通过
一定高度的溢流堰 保证停留时间
降液管 供流通
足够的面积、特殊 的结构
利于实现传质传热
常用塔盘
浮
阀
塔
盘
盘状
条 状
常 压 塔
常用塔盘内部结构与性能比较
F1 浮 阀
压力降小，结构简单，造价低
减压蒸馏系统
湿式 干式
减压蒸馏系统
湿式 干式
塔底产品及侧线产品已经蒸汽汽提， 质量易控制
塔顶为两级抽空系统，塔顶温度较 高，能耗比干式高
减压蒸馏系统
湿式 干式
采用全填料型减压塔，降低全塔压 降，压降为湿式的1/5—1/3。热负 荷减少，蒸汽用量减少
塔顶采用三级抽空系统，塔顶残压 可降至1.0kPa左右，湿式4.73kPa
原油蒸馏的分馏塔
气液两相共存 高温气流，低温液流
合理塔盘结构 足够大的塔径
传热 传质
常压分馏塔工作原理
降低压力
降低沸点
提高拔 出深度
在经济合理条件下，尽可能提高汽化段的真空度
减压分馏塔工作原理
温度 压力 *回流比
板式塔工艺条件
温度 压力 *回流比
闪蒸段压力由塔顶压力和 闪蒸段以上塔板总压降决 定 对于塔顶压力，常压塔由 塔顶冷凝系统的压降确定， 减压塔则主要由抽空器能 力确定
板式分馏塔工艺条件
温度 压力 *回流比
闪蒸段压力降低，降低 炉出口温度，相应降低 燃料的消耗。
闪蒸段以上压力降低各 侧线馏分之间相对挥发 度增大，有利于侧线馏 分分离。
板式分馏塔工艺条件
温度 压力 *回流比
各点温度是根据原油和产 品性质，通过分段作热平 衡计算后确定
板式分馏塔工艺条件
温度 压力 *回流比
减 压 塔
气流高速喷射，两相接触较好 雾沫夹带较小，在可定范围提高气体流量 无溢流堰，塔盘压力降小 金属耗量较低，制造安装方便
常用塔盘内部结构与性能比较
浮 动 喷 射 塔 盘
减 压 塔
常用塔盘内部结构与性能比较
筛 板 塔 盘
化
开孔率大，生产力大
工
压力降小，鼓泡均匀
厂
操作弹性小，易泄露堵塞
塔 解度，将有关 产品溶解，从 而分离
大多采用填料 塔。近年来， 采用旋转塔使 效率提高
机
械
湍动
细碎、均布
搅
拌
萃取强 化
塔
连续相液体
分散相液滴
机 械 搅 拌 塔
机
分层室
对比填料塔显著优势： ✓ 塔径相同，处理能力高
械
50%以上 ✓ 操作范围宽，适用多种不
搅
抽提段
同生产工艺 缺点：
拌
✓ 轴下部密封性不好，易发 生泄漏
炼油加工原料杂质多，应用少
常用塔盘内部结构与性能比较
网
负荷能力大，比浮阀气液负荷提高约35%，适合大型化要求
孔
压力降小，比浮阀低30%--40%，适合减压塔使用
塔
塔内空间充分利用，档沫板增加了传质区域
盘
气速高，正常10--20m/s，故不易结焦堵塞
制造成本低，仅为泡帽塔盘50%
不适用塔直径较小场合
常减压蒸馏塔设备
各种分馏塔投资约占全厂投资的10%—20%， 是炼油厂中关键设备之一。种类繁多，用途广 泛，是完成炼油加工的主要场所。直径最大可 到十米，高度达数十米，金属重量达数百吨， 通常安装露天
常
压 塔
板 式
减
塔
压
塔
填
高 压
料 塔
塔
原油蒸馏的分馏塔
常
压 塔
板 式
减
塔
压
塔
填
高 压
料 塔
塔
分馏塔的结构
塔体 封头 裙座 人孔 除沫器 检修平台 原料入口 塔底防涡器 吊柱 溢流装置
分馏塔的结构
塔体 封头 裙座 人孔 除沫器 检修平台 原料入口 塔底防涡器 吊柱 溢流装置
分馏塔的结构
塔体 封头 裙座 人孔 除沫器 检修平台 原料入口 塔底防涡器 吊柱 溢流装置
热
非金属
料
冷凝器
用
器
蒸发器
管壳式
结
途
加热器
基 本
板式
构
冷却器
类
型
压降允许条件下，提高冷热介质流速
原油与常压馏分油，减压轻馏分油换 热，流量大，黏度大，走壳程
馏分油走管程，流量小，黏度大，用 多管程换热器，提高对数平均温差
流量大，温度高的减压渣油，采取逐 级换热，提高效率
易结垢，不清洁，腐蚀性大以及温度、 压力高的介质走管程
塔
✓ 若轻重相密度相差不大， 难以通过离心分离
✓ 维修复杂
沉降段
脉
动
往复运动
细碎、均布
塔 萃取强
化
连续相液体
分散相液滴
脉 动 塔
能耗低，分布均匀， 混合良好 用于制药，石化， 废水处理
塔内无运动部件，脉动器 在塔外，可放置较远，性 能稳定，便于操作维修。 用于核工业，冶金
建造容易，填料 处理不当会定向 排列，效能降低
提馏段
板式分馏塔结构及内件
塔体 封头 裙座 人孔 除沫器 检修平台 原料入口 塔底防涡器 吊柱 溢流装置
分馏塔的结构
塔体 封头 裙座 人孔 除沫器 检修平台 原料入口 塔底防涡器 吊柱 溢流装置
分馏塔的结构
塔体 封头 裙座 人孔 除沫器 检修平台 原料入口 塔底防涡器 吊柱 溢流装置
大气化表面
洗 用水除去气体 中无用的成分
涤 或者固体尘粒 塔 具有一定的冷
却作用，也叫 水洗塔
圆形泡帽/筛板 式板式
吸 吸收塔 通过吸收液
收 来分离气体 解 解吸塔
通过加热等
吸 方法使溶解 的气体再放
塔 出来
各种分馏塔 都可用作吸 收塔，板式、 填料均可
抽 利用溶剂对液 体（或固体）
提 混合物中各组 分存在不同溶
分馏塔的结构
塔体 封头 裙座 人孔 除沫器 检修平台 原料入口 塔底防涡器 吊柱 溢流装置
分馏塔的结构
塔体 封头 裙座 人孔 除沫器 检修平台 原料入口 塔底防涡器 吊柱 溢流装置
分馏塔的结构
溢
操作弹性大，
流
保持一定效率
型
处理能力大， 压力降小
穿 流 型
换 热 器 换 热 效 率 管程 壳程
BA
易于制造，生产成本低 金属耗材少，适合大处理量
易于清扫和维修 *能承受高温高压 壳程流速慢，给热系数小，
黏度大不适用
浮头式
常
用
换
热
器
结构简单，便于清扫 平均温差大，传热效果好
不易堵塞 金属耗量大 体积庞大 流动阻力大
适用重油渣油的废热回收
套管式
常
用
换
热
器
优点： ✓ 容易操作 ✓ 密闭性好 ✓ 萃取剂用量
少 ✓ 占地面积小
适合中等或较 小处理量，且 物系较难分离 或分离要求较 高的场合
原油蒸馏换热设备
投资成本中，冷换设备整体重量占石化设备总 重量20%~30%。因此提高换热效率，减少换 热面积，对节约钢材和投资，减少能耗具有重 要意义
换
金属
材
换热器
燃料型工艺流程特点
初馏塔 闪蒸塔
常压塔 3-4个侧线
减压塔 2-3个侧线
干式湿式
干式塔顶气体负荷小，可采用三级蒸汽抽空器，建立残压 很低的减压系统，获得较高拔出率
国内原油蒸馏工艺流程
燃料型 燃料润 滑油型
燃料-润滑油型工艺流程特点
减压塔 4-5个侧线
生产各种润滑油原料组分，每个侧线对黏度、色度、残 炭值均有具体指标要求，需要设有侧线汽提塔
配并回 用中、 裂化装 装置进 优化换 型换热
网 络
收分馏 低温热 置进行 行热联 热流程
器
塔余热 源 热联合 合
优
化
谢谢大家指导批评
Thank you for the guidance and criticism
燃料型工艺流程特点
初馏塔 闪蒸塔
常压塔 3-4个侧线
燃料型工艺流程特点
初馏塔 闪蒸塔
常压塔 3-4个侧线
减压塔 2-3个侧线
催化裂化或者加氢裂化原料，产品较简单，分馏精度要 求不高，只需2-3个侧线且不设汽提塔
若对残炭值和重金属含量要求较高，需在塔进口和最下 一个侧线抽出口之间设1-2个洗涤段
填料塔的结构
冷凝段
分馏段
洗涤段
*填料
填料塔的结构
散堆填料
液体分 布器
填料塔的结构
规整填料
液体分 布器
填料塔的结构
液体分 布器
必要的液体 喷淋密度
覆盖面积较 多重叠，液 体均匀分布
填料塔的结构
填料支 承盘
支撑重量的强 度
不小于空隙率 的自由面积
便于安装 耐腐蚀
填料塔的结构
填料支 承盘