石油炼制工程第06章－石油蒸馏过程－2.ppt

第四节 精馏塔汽、液相负荷分布规律 和回流方式 一、精馏塔汽、液相负荷分布规律 精馏塔中的汽、液相负荷是设计塔径和塔板水力学计算的依据。 分析精馏塔内的汽液相负荷分布规律的工具：热平衡。,二、回流方式 石油精馏塔的工艺特点： 处理量大； 回流比由全塔热平衡确定； 塔内汽液相负荷沿塔高变化； 沿塔高温差比较大。 因此采用了一些特殊的回流方式。,1、塔顶油汽二级冷凝冷却 年处理量250万吨的常压塔，塔顶馏出物的冷凝冷却面积达23km2 。 原因：1）负荷大；2）传热温差小。 措施：塔顶油汽二级冷凝冷却 ，减少传热面积。,2、塔顶循环回流 循环回流：从塔内抽出经冷却至某个温度后再送回塔内，不发生相变，借助于冷却器取走回流热。,3、中段循环回流 原因： （1）在塔的中部取走一部分回流热，减少塔顶回流量，使全塔负荷分布比较均匀，设计时可以采用较小的塔径。 （2）取走高温位回流热，节能降耗。,第五节 精馏塔操作条件的确定 在确定物料平衡（原油评价的结果）和选定塔板数后（经验选取），需要确定精馏塔的操作条件：压力、温度和回流量。 确定操作温度和压力条件的主要手段是热平衡和相平衡计算。,一、操作压力 原油常压精馏塔的最低操作压力最终取决于塔顶产品接受罐的温度下塔顶产品的泡点压力。,1、常压塔顶操作压力 塔顶产品接受罐的操作压力塔顶管线、设备压降 国内多数常压塔的塔顶操作压力：1.31.6bar。,2、塔的各部位操作压力 与油汽流经塔板时的压降有关。,各种塔板的压力降,二、操作温度 确定精馏塔各部位的操作压力后，就可以求定各点的操作温度 从理论上说，在稳定操作的情况下，可以将精馏塔内离开任一块塔板的汽、液两相看成处于相平衡状态。因此，汽相温度是该油气分压下的露点温度，液相温度是其泡点温度。,1常压下的平衡汽化曲线 2汽化段油汽分压下的平衡汽化曲线 3加热炉出口压力下的平衡汽化曲线,1、汽化段温度 汽化段温度就是进料的绝热闪蒸温度。,2、塔底温度 比汽化段温度低510 。 3、侧线温度 侧线抽出温度是未经汽提的侧线产品在该油汽分压下的泡点温度。 4、塔顶温度 塔顶产品在其本身油汽分压下的露点温度。 5、侧线汽提塔底温度 比侧线抽出温度低约810 。,三、汽提水蒸气用量 石油精馏塔的汽提蒸汽一般用温度为400450的过热水蒸气（压力约为0.3mpa），防止冷凝水带入塔内。 1、汽提的目的 侧线产品汽提的目的：驱除其中的低沸点组分，从而提高产品的闪点和改善分馏精确度。,常压塔底汽提的目的：降低塔底重油中350以前馏分的含量以提高直馏产品的收率，同时减轻减压塔的负荷。 减压塔底汽提的目的：降低汽化段的油气分压，在所能达到的最高温度和真空度下尽量提高减压塔的拔出率。,2、汽提蒸汽的用量 与需要提馏出来的组分含量有关。,第六节 原油精馏塔工艺计算 一、计算所需基本数据 （1）原料油性质，其中主要包括实沸点蒸馏数据、密度、特性因数、相对分子质量、含水量、粘度和平衡汽化数据等。 （2）原料油处理量，包括最大和最小可能的处理量。 （3）根据正常生产和检修情况确定的年开工天数。,（4）产品方案及产品性质。 （5）汽提水蒸气的温度和压力。 上述基本数据通常由设计任务给定。 此外，应尽可能收集同类型生产装置和生产方案的实际操作数据以资参考。,二、设计计算步骤 （1）根据原料油性质及产品方案确定产品的收率，作出物料平衡。 （2）列出(有的须通过计算求得)有关各油品的性质。 （3）决定汽提方式，并确定汽提蒸汽用量。 （4）选择塔板的型式，并按经验数据定出各塔段的塔板数。,（5）画出精馏塔的草图，其中包括进料及抽出侧线的位置、中段回流位置等。 （6）确定塔内各部位的压力和加热炉出口压力。 （7）决定进料过汽化度，计算汽化段温度。 （8）确定塔底温度。,（9）假设塔顶及各侧线抽出温度，作全塔热平衡，算出全塔回流热，选定回流方式及中段回流的数量和位置，并合理分配回流热。 （10）校核各侧线及塔顶温度，若与假设值不符，应重新假设和计算。,（11）作出全塔气、液相负荷分布图，并将上述工艺计算结果填在草图上。 （12）计算塔径和塔高。 （13）作塔板水力学核算。,第七节 原油的预处理 原油预处理的目的：脱水脱盐。 一般炼油厂都把原油预处理设施设在常减压蒸馏装置内。 原油含水的危害： （1）增加热能消耗和冷却水用量； （2）造成蒸馏塔操作不稳定，严重时造成冲塔事故。,原油含盐的危害： （1）造成换热器和加热炉管壁结垢，降低传热系数，增大流动压降，严重时堵塞管路造成停工； （2）造成设备腐蚀； （3）原油中的盐类大多残留在重馏分和渣油中，直接影响某些产品的质量。,原油脱水脱盐的要求： 含盐量5毫克/升 含水量0.10.2,一、原油脱水脱盐的原理 原油中的盐大多溶于水中，所以脱水脱盐同时进行。 1、油水两相的自由沉降分离 符合斯托克定律： 提高温度，促进水滴的凝结。,2、原油的乳状液性质 原油一般是油包水型的乳状液，即水相以微滴形式分散于连续的油相中，并为原油中所含的天然乳化剂（环烷酸、胶质和沥青质）所稳定。 影响原油乳状液稳定性的因素： （1）乳化剂的性质和数量； （2）原油的粘度；,（3）水相的分散程度； （4）乳状液形成的时间。 破乳的手段：加入适