09-石油蒸馏过程-1详解.ppt

* 第六章 石油蒸馏过程 从原油中获得各种液体燃料、润滑油和其它产品的基本途径是：首先将原油分割为不同沸程的馏分，然后按照油品的使用要求，除去其中的非理想组分，或是经化学转化得到所需的组成，进而获得合格的产品。 炼油厂必须解决加工过程的分离问题。 蒸馏是一种最经济、最容易实现的分离手段，它能够将液体产物按所含组分的沸点或蒸汽压的差别分离成轻重不同的馏分或近似纯的产物。 蒸馏过程的实际意义表现在： （1）在所有的炼厂中，第一个加工装置就是蒸馏装置，因此原油蒸馏又称炼厂的“龙头”。所谓的一次加工，就是指原油蒸馏。 （2）在二次加工过程中，蒸馏仍然是不可缺少的组成部分。 （3）在天然气或炼厂气加工过程中，通常要把其中的烃类逐个或按窄馏分与以分离，这也常常借助蒸馏过程来实现。 （4）除了工业应用以外，蒸馏也是实验室常用的方法，如原油评价中的实沸点蒸馏，油品质量控制中的恩氏蒸馏等。 第一节 蒸馏类型和石油馏分的蒸馏曲线 一、蒸馏基本类型 炼厂中的蒸馏操作可以归纳为三种基本类型： 1、闪蒸－平衡汽化 进料以某种方法被加热至部分汽化，经过减压设施，在一个容器中（如闪蒸罐、蒸发塔、蒸馏塔的汽化段等），在一定的温度和压力下，汽液两相迅即分离，得到相应的汽相和液相产物，此过程即成为闪蒸。 如果汽液两相有足够的时间密切接触，达到了平衡状态，则这种方式成为平衡汽化。 平衡汽化的逆过程是平衡冷凝。 平衡汽化和平衡冷凝都可以使混合物得到一定程度的分离，汽相产物中含较多的轻组分，液相产物中含较多的重组分。 但在平衡状态下，所有组分都同时存在于汽液两相中，因此这种分离是比较粗略的。 2、简单蒸馏－渐次汽化 液体产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。如果生成的蒸汽当即被引出并经冷凝冷却后收集起来，同时液体继续加热，继续生成蒸汽并被引出，这种方式称之为简单蒸馏。 从本质上讲，简单蒸馏是由无穷多次平衡汽化组成的渐次汽化过程。 与平衡汽化相比，简单蒸馏的分离效果要好，但分离程度还是不高。 恩氏蒸馏可以近似看作是简单蒸馏。 3、精馏 精馏是分离液相混合物的很有效的手段，有间歇式和连续式两种。 间歇精馏是不稳定的过程，处理量小，只用于小型装置和实验室，如实沸点蒸馏；在现代炼厂中都使用连续精馏。 图示是一连续的精馏塔，它有两段：进料段以上是精馏段，以下是提馏段。塔内有供汽液两相接触的塔板或填料。 由于塔顶回流和塔底再沸汽的作用，沿精馏塔高度建立了两个梯度：（1）温度梯度，自上而下逐渐升高；（2）浓度梯度，汽液两相中轻组分浓度自塔底至塔顶逐级增大。正是由于这两个梯度的存在，通过汽液相的接触，进行传热、传质，经过多次的汽液相逆流接触，使汽相中的轻组分和液相中的重组分分别得到提浓。塔顶得到较纯的轻组分，塔底得到较纯的重组分，而且能保证较高的收率，其分离效果远优于平衡汽化和简单蒸馏。 二、石油馏分的蒸馏曲线 1、平衡汽化曲线 2、恩氏蒸馏曲线 3、实沸点蒸馏曲线 4、三种蒸馏曲线的比较 （1）曲线斜率 平衡汽化曲线最平缓，恩氏蒸馏曲线比较陡一些，而实沸点蒸馏曲线的斜率最大。 （2）液相馏出温度 为了获得相同的气化率，实沸点蒸馏要求达到的液相温度最高，恩氏蒸馏次之，而平衡汽化则最低。 （3）汽液相温差 实沸点蒸馏：几十度； 恩氏蒸馏：几度、十几度； 平衡汽化：无。 在对分离精确度没有严格要求的情况下，采用平衡汽化可以用较低的温度获得较高的气化率。 工程意义：减轻加热炉负荷，降低油品热分解和结焦的可能性。 第二节 原油蒸馏流程 一个完整的原油蒸馏流程包括：精馏塔、加热炉、换热器、冷凝冷却器等设备机泵，设备之间按一定的关系用工艺管线连接，设置自动检测和控制仪表，形成一个有机的整体。 评价一个工艺流程优劣的标准在于看它是否以最低的投资和消耗达到生产的目的。 一、流程方案的制定 原油蒸馏的流程方案，是根据原油的特性和任务要求所制定的产品方案，也即原油加工方案在工艺流程中的体现。 1、燃料型 （1）常压蒸馏（拔头蒸馏）流程