炼油设备PPT课件

1、3.1. 3.1. 炼油工艺装置分类炼油工艺装置分类 一次加工：把原油蒸馏分为几个不同的沸点范围（即馏分） 二次加工：将一次加工得到的馏分再加工变成商品 三次加工：以一次加工或二次加工产物为原料制取基本有机化工原料第1页/共41页3.1. 3.1. 炼油工艺装置分类炼油工艺装置分类物理过程：精馏、吸收、解吸、蒸馏、萃取等物理过程：精馏、吸收、解吸、蒸馏、萃取等化学过程：加氢化学过程：加氢 热裂化（减粘、延迟焦化）热裂化（减粘、延迟焦化） 催化裂化催化裂化 重整重整 裂解乙烯工业裂解乙烯工业第2页/共41页 石油产品 燃料 润滑剂 石油沥青 石油蜡 石油焦 溶剂油和化工原料 3.1. 3.1.

2、炼油工艺装置分类炼油工艺装置分类第3页/共41页3.2 3.2 炼厂类型炼厂类型分类标准分类标准类型名称类型名称目的产品目的产品( (产品结构产品结构) )1.1.燃料型燃料型 主要生产各种燃料油。主要生产各种燃料油。2.2.燃料燃料润滑油型润滑油型 主要生产各种燃料油和润滑油。主要生产各种燃料油和润滑油。3.3.燃料燃料化工型化工型 主要生产各种燃料油和化工产品。主要生产各种燃料油和化工产品。4.4.燃料燃料润滑油润滑油化工型化工型 主要生产各种燃料油、润主要生产各种燃料油、润滑油和化工产品。滑油和化工产品。装置组成装置组成 1.1.简单型简单型 主要装置有常减压蒸馏、催化裂化、主要装置有常

3、减压蒸馏、催化裂化、产品精制及氧化沥青等装置。产品精制及氧化沥青等装置。 2.2.复杂型复杂型 简单型装置以外还有催化重整、热裂简单型装置以外还有催化重整、热裂化、加氢工艺、延迟焦化、减粘裂化、气体分离等装化、加氢工艺、延迟焦化、减粘裂化、气体分离等装置置。原油加工规原油加工规模模1.1.大型大型 400 400万万t/at/a2.2.中型中型 100100400400万万t/at/a3.3.小型小型 100管径。内部一般是空的，不设置任何构件。多用于均相反应。 第15页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分(2) (2) 釜式反应器釜式反应器又称反应釜，

4、搅拌反应器又称反应釜，搅拌反应器特征:反应器高度与直径相当或稍高。 釜内设有搅拌装置和挡板。 常带夹套或釜内放置蛇管，传热以维持釜内所需温度。 适用于液相均相反应、气液反应、液液反应、液固反应、气液固三相反应。 第16页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分( (3) 塔式反应器特征：反应器高度为直径的数倍以至十几倍。内部常设置能增加两相接触的构件，如填料，筛板等。适用于两种流体相反应的过程。如气液反应、液液反应。第17页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分 填料塔 板式塔 喷雾塔 两种流体可以成逆流，也可以并流操作

5、第18页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分(4) 固定床反应器特征： 反应器内填充有固定不动的固体颗粒。 可以是催化剂，也可以是固体反应物。 适用于气固催化反应，固相加工反应，应用广泛。 根据换热方式不同，可分为三种型式: (1) 换热式固定床反应器 (2) 绝热式固定床反应器 (3) 自热式固定床反应器第19页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 、按任务、作用区分、按任务、作用区分(a) (a) 换热式固定床反应器换热式固定床反应器结构型式类似于列管式换热器结构型式类似于列管式换热器管内装填催化剂，反应物料自管内装填催化剂，反应物料自上而下通

6、过床层；管间为载热上而下通过床层；管间为载热体，与管内物料进行换热，以体，与管内物料进行换热，以维持所需的温度条件。维持所需的温度条件。第20页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 、按任务、作用区分、按任务、作用区分(b) (b) 绝热式固定床反应器绝热式固定床反应器床层与外界没有热量交换。床层与外界没有热量交换。结构简单，造价低廉结构简单，造价低廉适用热效应不大或催化剂适用热效应不大或催化剂对温度要求不高的反应。对温度要求不高的反应。第21页/共41页3.3 炼油设备 、按任务、作用区分、按任务、作用区分(c)(c)自热式固定床反应器自热式固定床反应器使用前提：放热反应，热量大致平衡

7、。 以冷的原料作以冷的原料作为载热体，使为载热体，使冷原料本身预冷原料本身预热到反应所需热到反应所需的温度，然后的温度，然后进入床层进行进入床层进行反应。反应。 第22页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 、按任务、作用区分、按任务、作用区分(5) (5) 流化床反应器流化床反应器特征：固体粒子象流体一样被流化起来。特征：固体粒子象流体一样被流化起来。适用于气固，液固，气液固反应。如适用于气固，液固，气液固反应。如: :催化剂快速失活需立即再生的：催化裂化装置催化剂快速失活需立即再生的：催化裂化装置 强放热反应：丙烯氨氧化，萘氧化，丁烯氧化脱氢强放热反应：丙烯氨氧化，萘氧化，丁烯氧化脱

8、氢 固相加工反应：黄铁矿，闪锌矿的焙烧，石灰石的固相加工反应：黄铁矿，闪锌矿的焙烧，石灰石的煅烧等第23页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分(6) (6) 移动床反应器移动床反应器特征：特征： 固体颗粒自反应器顶部连续加入，自上而下移动，由底部卸出。 反应流体与颗粒成逆流接触。适用：适用： 催化剂需要连续再生的催化反应 固相加工反应。 第24页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分(7) (7) 滴流床反应器滴流床反应器特征：特征： 反应器内催化剂也是固定不动的。广义上的固定床反应反应器内催化剂也是固定不动的。广义

9、上的固定床反应器。器。适用：适用： 液固及气液固三相反应。如石油馏分加氢精制、脱硫等。液固及气液固三相反应。如石油馏分加氢精制、脱硫等。优点：优点： 液体不需要加热变成气体，节省能源。液体不需要加热变成气体，节省能源。第25页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分反应器的操作方式反应器的操作方式第26页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分5、分离设备 气-气、气-液、气-固、液-液、液-固、固-固分离等 塔：分馏塔、吸收塔、解吸塔、抽提塔 等 旋风分离器 旋液分离器等第27页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备

10、 、按任务、作用区分、按任务、作用区分 塔设备 在气-液两相间实现传质过程以达到分离目的的设备 要求：充足的接触界面，能使气、液两相迅速分离 板式塔 填料塔第28页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分(1) (1) 板式塔板式塔气速板面气液状况分散相连续相较低鼓泡接触，泡少清液多气液增高泡沫接触，泡多，湍剧气液再增喷射接触，射流穿液液气第29页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分泡罩塔板优点：v 升气管高出板面，不易发生漏液，操作 弹性较好；v 塔板不易堵塞。缺点：v 板结构复杂，金属耗量大，造价高；v 气流流径曲

11、折，P大；有返混；v 雾沫夹带严重，限制了气速提高。第30页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分筛板塔优点：v 结构简单，造价低；v 塔板P小，液面落差也小；v 生产能力、板效率大于泡罩。缺点： 操作弹性小。第31页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 、按任务、作用区分、按任务、作用区分浮阀塔板 优点：优点： 生产能力大(与筛板塔的相近)比泡罩的大20%40%。操作弹性大；p小；造价低。缺点：缺点： 不宜处理易结焦或大的物系。阀腿会卡住或磨损。第32页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分舌形塔板第33页/共

12、41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分板式塔的流体力学性能塔板压降气体通过塔板时的阻力损失。包括：干板阻力：由板上各部件所造成 的局部阻力板上充气液层的静压强板上液体的表面张力（摩擦阻力）影响塔底操作压强影响板效率原则：在保证较高板效率的前提下，力求减小塔板压强，以降低能耗，改善塔的操作性能。 第34页/共41页液泛 3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分若 气 相 的 流 量若 气 相 的 流 量 塔 板 压 降塔 板 压 降降液管内液体流动不畅降液管内液体流动不畅管内液体积累；管内液体积累；若液相的流量若液相的流量降液管内截降液

13、管内截面不能满足该液体顺利流过面不能满足该液体顺利流过管内液体积累；管内液体积累；从而必然使降液管内液体不断增高从而必然使降液管内液体不断增高最终使整个板间充满最终使整个板间充满液体液体塔操作被严重破坏。这种现象即为液泛（淹塔）。塔操作被严重破坏。这种现象即为液泛（淹塔）。一般，气速一般，气速有利于形成湍动的泡沫层有利于形成湍动的泡沫层传质速率传质速率。但不能超过液泛气速。液泛气速为塔操作的极限速度。但不能超过液泛气速。液泛气速为塔操作的极限速度。板间距板间距可提高液泛速度。可提高液泛速度。第35页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分雾沫夹带 当气速当气

14、速，使塔板处于泡沫状，使塔板处于泡沫状态或喷射状态时态或喷射状态时液体被吹散液体被吹散成液滴而被抛到一定的高度成液滴而被抛到一定的高度其中某些液滴被带到上一层塔其中某些液滴被带到上一层塔板，该现象称为雾沫夹带。板，该现象称为雾沫夹带。雾沫夹带的影响： 液相在塔板间返混塔板效率 空塔气速 雾沫夹带量 塔板间距 雾沫夹带量第36页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分漏液 正常操作时，液体横向流过正常操作时，液体横向流过塔板，然后通过降液管流下。塔板，然后通过降液管流下。 若气速若气速 上升气体通过孔上升气体通过孔道的动压不足以克服板上液体道的动压不足以克服板上液体的重力的重力液体从塔板上的开孔液体从塔板上的开孔处往下漏，称漏液。处往下漏，称漏液。 漏液严重时漏液严重时塔板上无液层塔板上无液层气液不能充分接触气液不能充分接触塔板效塔板效率率第37页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 、按任务、作用区分、按任务、作用区分(2) (2) 填料塔填料塔 与板式塔相比，填料的突出优点：与板式塔相比，填料的突出优点：v 压降小，操作弹性接近浮阀塔板。压降小，操作弹性接近浮阀塔板。 第38页/共41页3.3 3.3 炼油设备炼油设备 按任务、作用区分按任务、作用区分6