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原油蒸馏操作过程分析原油是极其复杂的混合物,通过原油的蒸馏可以按所制定的产品方案将其分割成直馏汽油、煤油、轻柴油或重柴油馏分以及各种润滑油馏分和渣油等。 原油蒸馏是石油加工中第一道不可少的工序,所以通常称原油蒸馏为一次加工,其它加工工序为二次加工。一、石油及其馏分的蒸馏方式二、闪蒸----平衡汽化闪蒸罐特点: 1、气相产物中含有较多的低沸点轻组分; 2、液相产物中含有较多的高沸点重组分; 3、在平衡状态下,所有组分同时存在于气液两相中; 4、这种分离是比较粗略的。三、简单蒸馏----渐次汽化2.简单蒸馏的特点 在混合物的泡点温度时,开始汽化。这是由于混合物的泡点温度是不断变化的,随着轻组分的汽化移出,泡点温度逐渐增高。 每一瞬间形成的蒸汽都与残存液相处于平衡状态。由于形成的蒸汽不断被引出,因此在整个蒸馏过程中,所产生的一系列微量蒸汽的组成是不断变化的。 最初得到的汽相轻组分多,随着加热温度的升高,相继形成的蒸汽中轻组分的浓度逐渐降低,而残液中的重组分逐渐增多。 对每一个瞬间所产生的微量蒸气来说,其中轻组分的浓度总是要高于与之平衡的残存液体中的轻组分浓度。3.简单蒸馏与闪蒸的区别 简单蒸馏是由无数闪蒸组成的,是渐次汽化; 简单蒸馏需要从外界不断的加热,而闪蒸是一次 加热到一定的温度; 简单蒸馏所剩下的残液是与最后一个轻组分含量不 同的微量蒸气相平衡的液相;而平衡蒸馏时剩下的 残液则是与全部气相处于平衡状态。因此简单蒸馏 所得到的液体中的轻组分含量低于平衡汽化所得的 液体中轻组分含量。 简单蒸馏的分离效率优于平衡汽化,但是简单蒸馏 的分离精度也不高。简单蒸馏是一种间歇过程,分 离精度不高,一般只在实验室中使用。四、精馏2.精馏塔的组成 进料段、精馏段、提馏段、塔顶冷回流、塔底重沸器、塔内有汽液接触措施:塔板或填料; 进料塔以上是精馏段,进料塔以下是提馏段; 塔顶回流:塔顶送入轻组分浓度很高的液体,称塔顶回流; 塔底气相回流:塔底有一再沸器,加热塔底流出的液体产生一定量的气相回流,是轻组分含量很低而温度较高的蒸气。3.精馏的原理 由于组分相对挥发度的不同,可以将不同的组分进行分离。塔顶和塔底液相回流和汽相回流的作用,沿精馏塔建立了两个梯度。 温度梯度:沿着塔高由塔底至塔顶温度降低。 浓度梯度:汽液相物流的轻组分浓度从塔底至塔顶逐渐增大。 两个梯度的作用:由于温度和浓度梯度的存在,在每一个气液接触级内(一层塔板),由下而上的较高温度和较低轻组分浓度的气相,与由上而下的较低温度和较高轻组分含量的液相相互传质和传热,达到平衡而产生新的平衡的汽液两相。4.精馏过程能够进行的必备条件 精馏塔内必须要有塔板或填料,提供气液两相充分接触的场所。气液两相在塔板上达到分离的极限是两相达到平衡,分离精确度越高,所需塔板数越多; 精馏塔内提供气液相回流,保证精馏过程传热、传质。原油及原油馏分的蒸馏曲线2、实沸点蒸馏曲线3、平衡汽化曲线4、三种蒸馏曲线的比较5、蒸馏曲线的相互换算原油精馏塔的气液负荷原油精馏塔内的汽液相负荷分布规律: 塔内的汽液相负荷分布是不均匀的,即上大下小,而塔径设计是以最大汽液相负荷来考虑的,对一定直径的塔,处理量受到最大蒸汽负荷的限制,因此,经济性差。同时,全塔的过剩热全靠塔顶冷凝器取走,一方面要庞大的冷凝设备与大量的冷却水,投资、操作费用高。另一方面低温位的热量不易回收和利用。因此采用了中段回流来解决以上的问题。原油蒸馏的工艺流程1、原油含盐含水的危害 (1)增加能量消耗; (2)干扰蒸馏塔的平稳操作; (3)影响传热、堵塞管路; (4)腐蚀设备; (5)影响二次加工原料的质量。3、原油电脱盐工艺流程 (1)一级脱盐罐脱盐率在90%-95%之间。 (2)一级注水的目的:为了溶解悬浮的盐粒 二级注水的目的:为了增大原油中的水量,来 增大水滴的偶极聚结力。4、影响原油脱盐脱水的因素: 1.温度 2.压力 3.注水量及注水的水质 4.破乳剂和脱金属剂 5.电场梯度 6.停留时间二、原油脱酸三、三段汽化蒸馏的工艺流程3.汽化段数的分类 汽化段数一般取决于原油性质、产品方案和处理量等。 一段汽化式:常压 二段汽化式:初馏(闪蒸)---常压 (两者主要适用于中、小型炼油厂,只生产轻、重燃料 或较为单一的化工原料) 二段汽化式:常压---减压 三段汽化式:初馏---常压---减压 (两者主要用于大型炼油厂的燃料型、燃料-润滑油性 和燃料-化工型) 三段汽化式:常压---一级减压---二级减压 四段汽化式:初馏---常压---一级减压---二级减压 (两者主要用于燃料-润滑油型和较重质的原油,提高拔 出深度或制取高年度润滑油料)三段汽化的常减压蒸馏工艺流程四、减压蒸馏塔的工艺特征润滑油型减压塔1.减压塔的一般工艺特征 对减压塔的基本要求是在尽量避