《石油蒸馏过程》教学课件

《石油蒸馏过程》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！《石油蒸馏过程》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用2蒸馏过程对石油的加工有重要意义：〔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局部。如重整原料的预处理及产品的别离、催化裂化装置和焦化装置的主分馏等。2蒸馏过程对石油的加工有重要意义：3〔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别离，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。3〔3〕在天然气或炼厂气加工过程中，通常要把其中的烃类4一、蒸馏根本类型炼厂中的蒸馏操作可以归纳为三种根本类型：1、闪蒸－平衡气化第一节蒸馏类型和石油馏分的蒸馏曲线4一、蒸馏根本类型第一节蒸馏类型和石油馏分的蒸馏曲线5进料以某种方法被加热至局部气化，经过减压设施，在一个容器中〔如闪蒸罐、蒸发塔、蒸馏塔的气化段等〕，在一定的温度和压力下，气液两相迅即别离，得到相应的气相和液相产物，此过程即称为闪蒸。5进料以某种方法被加热至局部气化，经过减压设施，在一6如果气液两相有足够的时间密切接触，到达了平衡状态，那么这种方式称为平衡气化。平衡气化的逆过程是平衡冷凝。6如果气液两相有足够的时间密切接触，到达了平衡状态，7平衡气化和平衡冷凝都可以使混合物得到一定程度的别离，气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气液两相中，因此这种别离是比较粗略的。7平衡气化和平衡冷凝都可以使混合物得到一定程度的别离82、简单蒸馏－渐次气化液体产物在蒸馏釜中被加热，在一定压力下，当温度到达混合物的泡点温度时，液体即开场气化，生成微量蒸气。如果生成的蒸气当即被引出并经冷凝冷却后收集起来，同时液体继续加热，继续生成蒸气并被引出，这种方式称为简单蒸馏。82、简单蒸馏－渐次气化9从本质上讲，简单蒸馏是由无穷屡次平衡气化组成的渐次气化过程。与平衡气化相比，简单蒸馏的别离效果要好，但别离程度还是不高。恩氏蒸馏可以近似看作是简单蒸馏。9从本质上讲，简单蒸馏是由无穷屡次平衡气化组成的渐次103、多级闪蒸与精馏〔1〕多级闪蒸103、多级闪蒸与精馏11〔2〕精馏精馏是别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。11〔2〕精馏12连续精馏塔有两段：进料段以上是精馏段，以下是提馏段。塔顶有冷凝器，塔底有再沸器。塔内有供气液两相接触的塔板或填料。12连续精馏塔有两段：进料段以上是精馏段，以下是提馏13由于塔顶回流和塔底再沸器的作用，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，气液两相中轻组分浓度自塔底至塔顶逐级增大。经过屡次的汽液相逆流接触，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，其别离效果远优于平衡汽化和简单蒸馏。13由于塔顶回流和塔底再沸器的作用，沿精馏塔高度建立14二、石油馏分的蒸馏曲线1、平衡气化曲线14二、石油馏分的蒸馏曲线152、恩氏蒸馏曲线152、恩氏蒸馏曲线163、实沸点蒸馏曲线163、实沸点蒸馏曲线174、三种蒸馏曲线的比较〔1〕曲线斜率平衡气化曲线最平缓，恩氏蒸馏曲线比较陡一些，而实沸点蒸馏曲线的斜率最大。3174、三种蒸馏曲线的比较318〔2〕液相馏出温度为了获得一样的气化率，实沸点蒸馏要求到达的液相温度最高，恩氏蒸馏次之，而平衡气化那么最低。18〔2〕液相馏出温度19〔3〕气液相温差实沸点蒸馏：几十度；恩氏蒸馏：几度、十几度；平衡气化：无。在对别离准确度没有严格要求的情况下，采用平衡气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。19〔3〕气液相温差20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到达生产的目的。20第二节原油蒸馏流程一个完整的原油蒸馏流程包21一、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表达。1、燃料型〔1〕常压蒸馏〔拔头蒸馏〕流程产品：汽油、煤油、柴油等轻质燃料和常压重油〔电厂和钢厂的燃料油〕。方案简单，但对石油资源的利用不充分。21一、流程方案的制定22〔2〕常减压蒸馏流程常压：直馏汽、煤、柴油；减压：裂化原料〔二次加工〕〔3〕常压蒸馏－催化裂化对金属含量少的原油〔如大庆原油〕，常压渣油直接作为催化裂化原料。22〔2〕常减压蒸馏流程232、燃料－化工型除了轻重燃料以外，还提供化工原料。〔1〕拔头蒸馏直馏轻质油供裂解制烯烃。〔2〕常减压蒸馏常压60－140℃馏分：重整制芳烃；轻馏分油〔柴油〕：燃料和裂解制烯烃；重馏分油：FCC原料，裂化气作为有机合成原料。232、燃料－化工型243、燃料－润滑油型流程：常减压蒸馏产品：轻重燃料、润滑油馏分。243、燃料－润滑油型25二、气化段数在原油蒸馏流程中，原油经历的加热气化次数称为气化段数。气化段数和流程中的精馏塔数是直接相关的。1、两段气化常减压蒸馏就是两段气化，流程中有常压塔、减压塔。25二、气化段数26原油常减压蒸馏原理流程26原油常减压蒸馏原理流程272、三段气化在此流程中，在常压塔前再设置一个初馏塔〔预气化塔〕。272、三段气化28采用初馏塔的依据－主要与原油性质有关:a.重整原料的含砷量b.轻馏分含量c.脱水脱盐效果d.原油硫含量e.增加蒸馏操作的灵活性问题:流程复杂，投资增加，常压炉的温度要提高。28采用初馏塔的依据－主要与原油性质有关:29精馏的根本原理不仅适用于二元或多元系精馏过程，而且也同样适用于石油精馏过程，但石油精馏有其明显的特点，即：〔1〕石油是烃类和非烃类的复杂混合物，石油精馏是典型的复杂系精馏，对分馏准确度的要求一般不如化工产品的精馏要求高。〔2〕炼油工业是大规模生产的工业，其大的处理量会反映到石油精馏在工艺、设备、本钱、平安等方面的要求。第三节精馏塔的工艺特征29精馏的根本原理不仅适用于二元或多元系精馏过程，而30一、常压精馏塔的工艺特征1、一次气化和多侧线精馏段30一、常压精馏塔的工艺特征1、一次气化和多侧线精馏段312、汽提塔和汽提段312、汽提塔和汽提段323、全塔热平衡〔1〕进料的气化率至少等于塔顶和侧线产品的产率之和，以保证要求的拔出率和轻质油收率。〔2〕常压塔的回流比由全塔热平衡决定，变化的余地不大。323、全塔热平衡33二、减压精馏塔的工艺特征原油中350℃以上的高沸点馏分是润滑油馏分和催化裂化、加氢裂化的原料，由于它们在高温下会发生分解反响，所以在常压塔的操作条件下不能获得这些馏分，而只能在减压和较低的温度下通过减压蒸馏取得。减压蒸馏的核心设备是减压精馏塔和抽真空系统。33二、减压精馏塔的工艺特征34对减压塔的根本要求是在尽量防止油料发生分解的前提下尽可能多的拔出减压馏分油，关键在于提高气化段的真空度。34对减压塔的根本要求是在尽量防止油料发生分解的前提351、降低从气化段到塔顶的流动压降主要依靠减少塔板数和降低气相通过每层塔板的压降。减压下操作，各组分之间的相对挥发度大为提高，比较容易别离；而且减压馏分之间的分馏准确度要求低，因此有可能采用较少的塔板而到达分馏要求，如3－5块塔板。为了降低每层塔板的压降，减压塔内应采用压降较小的塔板或填料，如舌型塔板、网孔塔板、筛板等。351、降低从气化段到塔顶的流动压降362、降低塔顶油气馏出管线的流动压降塔顶不出产品，塔顶管线只供抽出不凝气用，以减少塔顶馏出管线的气体量。3、增大减压塔底气提蒸汽用量主要目的是降低气化段中的油气分压。4、减压炉出口采用低速转油线以降低转油线压降，降低加热炉出口压力，保证加热炉出口的气化率。362、降低塔顶油气馏出管线的流动压降375、缩短渣油在减压塔底的停留时间减压渣油在高温下停留时间过长，那么分解、缩合反响加剧，一方面会生成更多的不凝气使减压塔真空度降低，另一方面会造成塔内结焦。减压塔底部的直径常常缩小以缩短渣油在减压塔底的停留时间。375、缩短渣油在减压塔底的停留时间386、减压塔直径大在减压下，油气、水蒸气和不凝气的比容大，虽然减压塔内空塔线速是常压塔的两倍，但减压塔直径还是很大。7．减压塔内板间距大目的是减少泡沫携带，减少塔板数。386、减压塔直径大39三、减压蒸馏的抽真空系统抽真空设备：蒸汽喷射器和机械真空泵。蒸汽喷射器的构造简单，使用可靠，无需动力机械，水蒸气平安易得。机械真空泵效率高、能耗低，但可靠性差，一次投资大。39三、减压蒸馏的抽真空系统401、抽真空系统的流程抽真空系统的作用是将塔内产生的不凝气〔主要是裂解气和漏入的空气〕和吹入的水蒸气抽走以保证减压塔真空度的要求。401、抽真空系统的流程412、蒸汽喷射器的工作原理根本原理是利用高压水蒸汽在喷管内膨胀，使压力能转化为动能从而到达高速流动，在喷管出口周围造成真空。412、蒸汽喷射器的工作原理42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。第四节原油的预处理42原油预处理的目的：脱水脱盐。一般炼油厂都把原油43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。43原油含盐的危害：44原油脱水脱盐的要求：含盐量:<5mg/L含水量:0.1～0.2％44原油脱水脱盐的要求：45一、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展。1、油水两相的自由沉降别离符合斯托克定律：提高温度，降低粘度，促进水滴的凝结。45一、原油脱水脱盐的原理462、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：参加适当的破乳剂－水包油型的外表活性剂。462、原油的乳状液性质473、电场对乳状液的作用－偶极聚结

高压电场破乳—电脱盐过程

473、电场对乳状液的作用－偶极聚结48二、原油脱水脱盐的工艺与设备48二、原油脱水脱盐的工艺与设备49491、炼厂蒸馏操作的三种根本类型是什么？2、恩氏蒸馏、平衡汽化和实沸点蒸馏曲线的差异是什么？3、原油常压精馏塔的工艺特征是什么？4、原油减压精馏塔的工艺特征是什么？5、什么是三段汽化的常减压蒸馏工艺流程？为什么如此设置？思考题1、炼厂蒸馏操作的三种根本类型是什么？思考题《石油蒸馏过程》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！《石油蒸馏过程》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用52蒸馏过程对石油的加工有重要意义：〔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局部。如重整原料的预处理及产品的别离、催化裂化装置和焦化装置的主分馏等。2蒸馏过程对石油的加工有重要意义：53〔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别离，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。3〔3〕在天然气或炼厂气加工过程中，通常要把其中的烃类54一、蒸馏根本类型炼厂中的蒸馏操作可以归纳为三种根本类型：1、闪蒸－平衡气化第一节蒸馏类型和石油馏分的蒸馏曲线4一、蒸馏根本类型第一节蒸馏类型和石油馏分的蒸馏曲线55进料以某种方法被加热至局部气化，经过减压设施，在一个容器中〔如闪蒸罐、蒸发塔、蒸馏塔的气化段等〕，在一定的温度和压力下，气液两相迅即别离，得到相应的气相和液相产物，此过程即称为闪蒸。5进料以某种方法被加热至局部气化，经过减压设施，在一56如果气液两相有足够的时间密切接触，到达了平衡状态，那么这种方式称为平衡气化。平衡气化的逆过程是平衡冷凝。6如果气液两相有足够的时间密切接触，到达了平衡状态，57平衡气化和平衡冷凝都可以使混合物得到一定程度的别离，气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气液两相中，因此这种别离是比较粗略的。7平衡气化和平衡冷凝都可以使混合物得到一定程度的别离582、简单蒸馏－渐次气化液体产物在蒸馏釜中被加热，在一定压力下，当温度到达混合物的泡点温度时，液体即开场气化，生成微量蒸气。如果生成的蒸气当即被引出并经冷凝冷却后收集起来，同时液体继续加热，继续生成蒸气并被引出，这种方式称为简单蒸馏。82、简单蒸馏－渐次气化59从本质上讲，简单蒸馏是由无穷屡次平衡气化组成的渐次气化过程。与平衡气化相比，简单蒸馏的别离效果要好，但别离程度还是不高。恩氏蒸馏可以近似看作是简单蒸馏。9从本质上讲，简单蒸馏是由无穷屡次平衡气化组成的渐次603、多级闪蒸与精馏〔1〕多级闪蒸103、多级闪蒸与精馏61〔2〕精馏精馏是别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。11〔2〕精馏62连续精馏塔有两段：进料段以上是精馏段，以下是提馏段。塔顶有冷凝器，塔底有再沸器。塔内有供气液两相接触的塔板或填料。12连续精馏塔有两段：进料段以上是精馏段，以下是提馏63由于塔顶回流和塔底再沸器的作用，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，气液两相中轻组分浓度自塔底至塔顶逐级增大。经过屡次的汽液相逆流接触，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，其别离效果远优于平衡汽化和简单蒸馏。13由于塔顶回流和塔底再沸器的作用，沿精馏塔高度建立64二、石油馏分的蒸馏曲线1、平衡气化曲线14二、石油馏分的蒸馏曲线652、恩氏蒸馏曲线152、恩氏蒸馏曲线663、实沸点蒸馏曲线163、实沸点蒸馏曲线674、三种蒸馏曲线的比较〔1〕曲线斜率平衡气化曲线最平缓，恩氏蒸馏曲线比较陡一些，而实沸点蒸馏曲线的斜率最大。3174、三种蒸馏曲线的比较368〔2〕液相馏出温度为了获得一样的气化率，实沸点蒸馏要求到达的液相温度最高，恩氏蒸馏次之，而平衡气化那么最低。18〔2〕液相馏出温度69〔3〕气液相温差实沸点蒸馏：几十度；恩氏蒸馏：几度、十几度；平衡气化：无。在对别离准确度没有严格要求的情况下，采用平衡气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。19〔3〕气液相温差70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到达生产的目的。20第二节原油蒸馏流程一个完整的原油蒸馏流程包71一、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表达。1、燃料型〔1〕常压蒸馏〔拔头蒸馏〕流程产品：汽油、煤油、柴油等轻质燃料和常压重油〔电厂和钢厂的燃料油〕。方案简单，但对石油资源的利用不充分。21一、流程方案的制定72〔2〕常减压蒸馏流程常压：直馏汽、煤、柴油；减压：裂化原料〔二次加工〕〔3〕常压蒸馏－催化裂化对金属含量少的原油〔如大庆原油〕，常压渣油直接作为催化裂化原料。22〔2〕常减压蒸馏流程732、燃料－化工型除了轻重燃料以外，还提供化工原料。〔1〕拔头蒸馏直馏轻质油供裂解制烯烃。〔2〕常减压蒸馏常压60－140℃馏分：重整制芳烃；轻馏分油〔柴油〕：燃料和裂解制烯烃；重馏分油：FCC原料，裂化气作为有机合成原料。232、燃料－化工型743、燃料－润滑油型流程：常减压蒸馏产品：轻重燃料、润滑油馏分。243、燃料－润滑油型75二、气化段数在原油蒸馏流程中，原油经历的加热气化次数称为气化段数。气化段数和流程中的精馏塔数是直接相关的。1、两段气化常减压蒸馏就是两段气化，流程中有常压塔、减压塔。25二、气化段数76原油常减压蒸馏原理流程26原油常减压蒸馏原理流程772、三段气化在此流程中，在常压塔前再设置一个初馏塔〔预气化塔〕。272、三段气化78采用初馏塔的依据－主要与原油性质有关:a.重整原料的含砷量b.轻馏分含量c.脱水脱盐效果d.原油硫含量e.增加蒸馏操作的灵活性问题:流程复杂，投资增加，常压炉的温度要提高。28采用初馏塔的依据－主要与原油性质有关:79精馏的根本原理不仅适用于二元或多元系精馏过程，而且也同样适用于石油精馏过程，但石油精馏有其明显的特点，即：〔1〕石油是烃类和非烃类的复杂混合物，石油精馏是典型的复杂系精馏，对分馏准确度的要求一般不如化工产品的精馏要求高。〔2〕炼油工业是大规模生产的工业，其大的处理量会反映到石油精馏在工艺、设备、本钱、平安等方面的要求。第三节精馏塔的工艺特征29精馏的根本原理不仅适用于二元或多元系精馏过程，而80一、常压精馏塔的工艺特征1、一次气化和多侧线精馏段30一、常压精馏塔的工艺特征1、一次气化和多侧线精馏段812、汽提塔和汽提段312、汽提塔和汽提段823、全塔热平衡〔1〕进料的气化率至少等于塔顶和侧线产品的产率之和，以保证要求的拔出率和轻质油收率。〔2〕常压塔的回流比由全塔热平衡决定，变化的余地不大。323、全塔热平衡83二、减压精馏塔的工艺特征原油中350℃以上的高沸点馏分是润滑油馏分和催化裂化、加氢裂化的原料，由于它们在高温下会发生分解反响，所以在常压塔的操作条件下不能获得这些馏分，而只能在减压和较低的温度下通过减压蒸馏取得。减压蒸馏的核心设备是减压精馏塔和抽真空系统。33二、减压精馏塔的工艺特征84对减压塔的根本要求是在尽量防止油料发生分解的前提下尽可能多的拔出减压馏分油，关键在于提高气化段的真空度。34对减压塔的根本要求是在尽量防止油料发生分解的前提851、降低从气化段到塔顶的流动压降主要依靠减少塔板数和降低气相通过每层塔板的压降。减压下操作，各组分之间的相对挥发度大为提高，比较容易别离；而且减压馏分之间的分馏准确度要求低，因此有可能采用较少的塔板而到达分馏要求，如3－5块塔板。为了降低每层塔板的压降，减压塔内应采用压降较小的塔板或填料，如舌型塔板、网孔塔板、筛板等。351、降低从气化段到塔顶的流动压降862、降低塔顶油气馏出管线的流动压降塔顶不出产品，塔顶管线只供抽出不凝气用，以减少塔顶馏出管线的气体量。3、增大减压塔底气提蒸汽用量主要目的是降低气化段中的油气分压。4、减压炉出口采用低速转油线以降低转油线压降，降低加热炉出口压力，保证加热炉出口的气化率。362、降低塔顶油气馏出管线的流动压降875、缩短渣油在减压塔底的停留时间减压渣油在高温下停留时间过长，那么分解、缩合反响加剧，一方面会生成更多的不凝气使减压塔真空度降低，另一方面会造成塔内结焦。减压塔底部的直径常常缩小以缩短渣油在减压塔底的停留时间。375、缩短渣油在减压塔底的停留时间886、减压塔直径大在减压下，油气、水蒸气和不凝气的比容大，虽然减压塔内空塔线速是常压塔的两倍，但减压塔直径还是很大。7．减压塔内板间距大目的是减少泡沫携带，减少塔板数。386、减压塔直径大89三、减压蒸馏的抽真空系统抽真空设备：蒸汽喷射器和机械真空泵。蒸汽喷射器的构造简单，使用可靠，无需动力机械，水蒸气平安易得。机械真空泵效率高、能耗低，但可靠性差，一次投资大。39三、减压蒸馏的抽真空系统901、