常减压蒸馏装置问题集-中国石油大学（北京）.PDF

化学工程与工艺专业仿真学习讲义 ――――――――――――――――――――――――― 常减压蒸馏装置问题集 ――――――――――――――――――――――――― 中国石油大学（北京）化学工程学院 常减压蒸馏装置问题集 基本知识1 工艺流程2 自动控制13 产品质量的控制和调节23 故障处理28 分析问题33 基本知识 1.原油元素组成主要有哪些？ 组成原油的主要元素是碳、氢、氧、硫、氮，其中碳的含量大约占83-87 ％， 氢含量占11-14 ％，两者合计达96-99 ％，微量元素包括金属元素和非金属元素， 金属元素中重要的是钒，镍，铁，铜，铅。非金属元素中主要有氯，硅，磷、砷 等，这些元素含量虽然及微，但对原油的炼制工业过程影响巨大。 2.原油中的烃类组成，非烃类组成主要有哪些？ 原油由轻到重主要由不同分子量的小到甲烷大到分子量过千的各种烷烃、异 构烷烃、环烷烃、单环和稠环芳烃构成，还有少量的烯烃，含有氧、氮、硫的非 烃化合物及沥青胶质等构成的混合物。 3.原油评价的内容是什么？ 人们往往通过原油评价全面的认识原油，原油评价实质上是通过实验室对原 油的系统研究，包括原油的一般性质，原油的实沸点数据和综合评价三部分。 原油的一般性质有比重、运动粘度、凝点、组成分析、闪点、元素和微量金 属分析以及馏程分析等。 原油的实沸点数据包括与收率对应的实沸点，比重的数据集及绘制的实沸点 蒸馏曲线。 综合评价是指直馏产品的产率和性质，包括石脑油（汽油）、煤油、柴油、 润滑油或减压轻重瓦斯油，及渣油的不同切割方案使各馏分的比重，运动粘度， 平均分子量、特性因素K 和馏程等。 4.常减压蒸馏的基本原理 原油属于复杂的多元体系，经加热炉加热产生高温气体（含重组分多）进入 初馏塔汽化段，向上扩散进入分馏段，塔顶由最轻的液态产品提供冷回流（含轻 组分多），由塔顶向下流动，经传质元件和上升高温气流接触连续的进行热和质 的传递，将原油中气化流转化成液相流沿塔由轻到重分离，经塔顶或侧线抽出形 成基础原料。 5.原油蒸馏的脱空，重叠和分离能力指什么？ 常减压蒸馏是将原油切割成各种不同沸点范围的组分，以适应产品和下一工 1 艺装置的要求。在炼油加工中采用“ASTM 馏程”和“5-95 脱空”来描述。石油产品 的组成和相邻两组分的分馏精度。“ASTM 馏程”规定了馏分的一般组成和产品的 主要规格。“5-95 脱空”指与某一馏分相邻的重组分的5%点（体）ASTM 温度减 去该馏分的95%点（体）ASTM 温度。 根据经验可以定性的认为当回流超过最小需要量时，要求的塔板数与要求的 分离精度以及所涉及的物理化学系统固有的分离难度成正比。相反当塔板数一定 时，回流量与系统固有的分离难度成正比，并在稍小的程度上与要求的分离精度 成正比。 派基将馏分的ASTM50%点温度差定位“分离难度” ，将上一层抽出板的回流 与进料比与该段的实际塔板数之乘积规定为“分离能力” ，定为F 因子。这样以分 离难度（⊿t50ASTM ）为参数以获得分离精度“5-95”脱空规定为系统分离能力的 函数，形成了派基曲线，用以分析和设计相邻馏分间的分馏。 一般精馏塔采用塔顶产品和塔底产品的纯度来表示。石油蒸馏的产品不是具 体组分，而是较宽的馏分，上述分离精确度表示的方法不能用在石油蒸馏过程。 石油蒸馏过程两相邻馏分之间的分离精确度通常用该两个馏分的蒸馏曲线 （一般是恩氏蒸馏曲线）的相互关系来表示。 若较重馏分的初馏点高于较轻馏分的终馏点，则这两个馏分之间有些“脱 空” ，术语称这两个馏分之间有一定“ 间隙” 。这个间隙可用较重馏分的初馏点和 较轻馏分的终馏点之间的温度差来表示。对较重馏分也可以用较重馏分的5 ％点 与较轻馏分的95 ％点之间的差值来表示。 加入较重馏分的初馏点低于较轻馏分的终馏点，则称“重叠” ，意味着一些轻 馏分进入重馏分中，是分馏精度差所造成的。 工艺流程 1.常减压蒸馏的主要工艺单元有哪些？ 完整的常减压蒸馏包括常压蒸馏、减压蒸馏、原油的一脱四注及气态烃回收 等。 2.常压蒸馏工艺单元的几种流程？ 国内一般采用双塔流程即初馏、常压流程。初馏塔分离出的石脑油含杂质少， 通过