石油炼制工程第6章-石油蒸馏过程-课件

主讲教师：刘英杰石油化工学院石油炼制工程1ppt课件主讲教师：刘英杰石油炼制工程1ppt课件第六章石油蒸馏过程原油预处理石油体系的表征及其馏分的气-液平衡原油蒸馏塔的操作特征常减压蒸馏塔的流程原油精馏塔工艺计算其他石油蒸馏塔第六章石油蒸馏过程原油预处理必要性：原油中含有杂质6.1原油预处理少量泥沙、铁锈等固体杂质。含水（油田伴生水、开采过程中注水）含盐（Na、K、Ca、Mg的氯化物，含量：Na盐>Ca盐，Mg盐和K盐很少硫。酸盐、碳酸盐和油溶性有机酸盐）必要性：原油中含有杂质6.1原油预处理含水、含盐的危害6.1原油预处理（1）增加能量消耗水汽化潜热大（2255kJ/kg），增加燃料和冷却水消耗；换热器、加热炉中，水蒸发后盐析出形成盐垢。（2）干扰常压塔的平稳操作水的分子量小，塔内汽相负荷大，导致蒸馏过程波动，影响正常操作，严重时会引起塔超压或出现冲塔事故。

含水、含盐的危害6.1原油预处理（1）增加能量消耗含水、含盐的危害6.1原油预处理（3）腐蚀设备（4）影响二次加工过程Na+对分子筛催化剂的晶格有破坏作用，造成催化剂永久性失活。含盐高的渣油延迟焦化时，加热炉炉管结焦，石油焦中灰分增加。

含水、含盐的危害6.1原油预处理（3）腐蚀设备原油脱盐脱水原理（脱水的同时脱盐）6.1原油预处理-水滴沉降速度,m/s；-水滴直径,m-水（盐水）密度,kg/m3

；-油密度,kg/m3-重力加速度,9.81m/s2

；-油粘度,Pa.s

原油脱盐脱水原理（脱水的同时脱盐）6.1原油预处理热脱水T升高，油品粘度下降，水的密度随温度升高而下降的幅度比原油变化小，故油水密度差增加。化学脱水加入水包油型破乳剂，破坏乳化膜，使水滴聚集长大。电脱水采用高压电场使微小水滴合并成大水滴，增加水滴直径。6.1原油预处理热脱水6.1原油预处理油田破乳：含水量降到<0.5%，含盐量降至<50mg/l由于油田脱盐脱水设施不完善或原油输送中混入水分，进入炼油厂的原油仍含有不等量的盐和水分。炼厂破乳：使含水量达0.1%～0.2%，含盐量<5mg/l。对于有渣油加氢或重油催化裂化过程的炼油厂，要求原油深度脱盐，即原油含盐量<3mg/l或含钠量<1mg/l。6.1原油预处理油田破乳：含水量降到<0.5%，含盐量降至<50mg/l6.1原油预处理-电脱盐脱水电脱盐脱水原理：K-原油介电常数；E-电场强度；R-水滴半径；L-两水滴中心距离ElectricalDesalting6.1原油预处理-电脱盐脱水电脱盐脱水原理：K-原油介6.1原油预处理6.1原油预处理6.1原油预处理6.1原油预处理操作温度：100~120℃6.1原油预处理操作温度：100~120℃6.1原油预处理操作压力：0.8~2MPa（视轻组分含量和加热温度而定）让体系保持液相操作，避免轻组分和水汽化，引起油层搅动，影响水的沉降分离。6.1原油预处理操作压力：0.8~2MPa（视轻组分含量和加热温度而定）6

6.1原油预处理注水量：一级：原油5%~6%二级：原油2%~3%溶解悬浮于原油中的部分盐；增大含水量很低的原油中的含水量，增大偶极聚结作用力。6.1原油预处理注水量：一级：原油5%~6%

6.1原油预处理注水水质：氨氮含量<40mg/L，氯化物含量<300mg/L，PH<86.1原油预处理注水水质：氨氮含量<40mg/L，氯

6.1原油预处理注破乳剂：一般为：10~30ug/g

具有较强的表面活性具有良好的湿润性能对破乳剂的要求具有足够的絮凝能力具有很高的凝结能力6.1原油预处理注破乳剂：一般为：10~30ug/g电场强度：0.8~2.0kV/cm电场强度E↗，F↗，脱盐效果↗。但提高E有一定限度。当E≥电场临界分散梯度时，水滴受电分散作用↗，大水滴易“爆裂”再度分散，且电耗也大。6.1原油预处理电场强度：0.8~2.0kV/cm6.1原油预处理原油在强电场内的停留时间tm：

E=0.7~1.0kV/cm时，合适的tm约为2min时间过短：影响水滴的聚结；时间过长：增大电耗，且易于产生电分散作用。6.1原油预处理原油在强电场内的停留时间tm：6.1原油预处理轻重原油（混合物）蒸馏沸点或蒸气压不同馏分6.2石油体系的表征及其馏分的气-液平衡轻重原油蒸馏沸点或蒸气压不同馏分6.2石油体系的表征及其石油加工中的蒸馏过程：1、原油评价过程（恩氏蒸馏、实沸点蒸馏）2、炼厂一次加工过程（常减压蒸馏）3、炼厂二次加工过程（FCC分馏塔、焦化分馏塔…）6.2石油体系的表征及其馏分的气-液平衡石油加工中的蒸馏过程：1、原油评价过程（恩氏蒸馏、实沸点蒸一、常用的实验室蒸馏方法：6.2石油体系的表征及其馏分的气-液平衡恩氏蒸馏（简单蒸馏）实沸点蒸馏（间歇精馏）平衡汽化（闪蒸）一、常用的实验室蒸馏方法：6.2石油体系的表征及其馏分的6.2石油体系的表征及其馏分的气-液平衡恩氏蒸馏（ASTMD86）曲线6.2石油体系的表征及其馏分的气-液平衡恩氏蒸馏（AST6.2石油体系的表征及其馏分的气-液平衡实沸点（TBP）蒸馏曲线6.2石油体系的表征及其馏分的气-液平衡实沸点（TBP）6.2石油体系的表征及其馏分的气-液平衡平衡汽化（EFV）曲线6.2石油体系的表征及其馏分的气-液平衡平衡汽化（EFV三种蒸馏曲线的比较恩氏蒸馏：表征油品质量（馏程）实沸点蒸馏：原油评价平衡汽化：确定汽化率三种蒸馏曲线的比较恩氏蒸馏：表征油品质量（馏程）三种蒸馏曲线的比较1.实沸点蒸馏3.平衡汽化2.恩氏蒸馏分离精确度：相邻两馏分，重馏分初馏点-轻馏分终馏点实沸点蒸馏>恩氏蒸馏>平衡汽化斜率，分离精确度大三种蒸馏曲线的比较1.实沸点蒸馏3.平衡汽化2.恩氏蒸馏分离三种蒸馏曲线的比较1.实沸点蒸馏3.平衡汽化2.恩氏蒸馏三种蒸馏曲线的比较1.实沸点蒸馏3.平衡汽化2.恩氏蒸馏蒸馏曲线的外推和内插恩氏蒸馏数据的外插和内推概率坐标纸法模型法蒸馏曲线的外推和内插恩氏蒸馏数据的外插和内推概率坐标纸法模型二、蒸馏曲线的相互换算测定蒸馏曲线工作量：经验方法——注意适用性！平衡汽化>实沸点蒸馏>恩氏蒸馏二、蒸馏曲线的相互换算测定蒸馏曲线工作量：经验方法——注意适1、常压蒸馏曲线的相互换算当恩氏蒸馏温度超过246oC，换算时需考虑热裂化影响1、常压蒸馏曲线的相互换算当恩氏蒸馏温度超过246oC，1、常压蒸馏曲线的相互换算（1）恩氏蒸馏曲线和实沸点蒸馏曲线的换算API1987法不需温度修正1、常压蒸馏曲线的相互换算（1）恩氏蒸馏曲线和实沸点蒸馏曲1、常压蒸馏曲线的相互换算（2）恩氏蒸馏曲线和平衡汽化曲线的换算常压恩氏蒸馏50%点温度与平衡汽化50%点温度换算图常压平衡汽化曲线各段温差与恩氏蒸馏曲线各段温差换算图（3）实沸点蒸馏曲线和平衡汽化曲线的换算常压实沸点蒸馏50%点温度与平衡汽化50%点温度换算图常压实沸点蒸馏曲线各段温差与平衡汽化曲线各段温差换算图1、常压蒸馏曲线的相互换算（2）恩氏蒸馏曲线和平衡汽化曲线1、常压蒸馏曲线的相互换算【例6-1】某轻柴油馏分的常压恩氏蒸馏数据如下：1）换算为实沸点蒸馏曲线2）换算为平衡汽化曲线3）将1）得到的实沸点蒸馏曲线换算为平衡汽化曲线4）假设恩氏蒸馏50%点温度没有得到，用概率坐标纸法和模型法计算并比较结果1、常压蒸馏曲线的相互换算【例6-1】某轻柴油馏分的常压恩1、常压蒸馏曲线的相互换算1）换算为实沸点蒸馏曲线将表数据代入式得到实沸点蒸馏数据：1、常压蒸馏曲线的相互换算1）换算为实沸点蒸馏曲线将表数据1、常压蒸馏曲线的相互换算2）换算为平衡汽化曲线

校正恩氏蒸馏曲线：将温度超过246oC的数据进行换算，

1813.87.69.914.511.41、常压蒸馏曲线的相互换算2）换算为平衡汽化曲线校正恩氏1、常压蒸馏曲线的相互换算查图得：平衡汽化50%点温度-恩氏蒸馏50%点温度=9.5℃恩氏蒸馏10%-70%点斜率平衡汽化50%点温度=278.4+9.5=287.9℃

换算50%点温度1、常压蒸馏曲线的相互换算查图得：恩氏蒸馏10%-70%点1、常压蒸馏曲线的相互换算

查平衡汽化曲线各段温差1、常压蒸馏曲线的相互换算查平衡汽化曲线各段温差1、常压蒸馏曲线的相互换算推算平衡汽化曲线各点温度1、常压蒸馏曲线的相互换算推算平衡汽化曲线各点温度1、常压蒸馏曲线的相互换算3）将1）得到的实沸点蒸馏曲线换算为平衡汽化曲线。。。。。。恩氏蒸馏换算实沸点蒸馏换算

1、常压蒸馏曲线的相互换算3）将1）得到的实沸点蒸馏曲线换1、常压蒸馏曲线的相互换算4）假设恩氏蒸馏50%点温度没有得到，用概率坐标纸法和模型法计算并比较结果概率坐标纸法：275℃模型法：274.8℃实测值：274℃1、常压蒸馏曲线的相互换算4）假设恩氏蒸馏50%点温度没有2、减压1.33KPa(残压10mmHg)蒸馏曲线的换算（1）恩氏蒸馏曲线和实沸点蒸馏曲线的换算假设二者50%点温度相同2、减压1.33KPa(残压10mmHg)蒸馏曲线的换算（（2）恩氏蒸馏曲线和平衡汽化曲线的换算2、减压1.33KPa(残压10mmHg)蒸馏曲线的换算（2）恩氏蒸馏曲线和平衡汽化曲线的换算2、减压1.33KPa（2）实沸点蒸馏曲线和平衡汽化曲线的换算2、减压1.33KPa(残压10mmHg)蒸馏曲线的换算（2）实沸点蒸馏曲线和平衡汽化曲线的换算2、减压1.33KP3、减压1.33KPa蒸馏曲线换算为常压蒸馏曲线（1）减压实沸点蒸馏曲线换算为常压实沸点蒸馏曲线3、减压1.33KPa蒸馏曲线换算为常压蒸馏曲线（1）减压3、减压1.33KPa蒸馏曲线换算为常压蒸馏曲线（2）减压恩氏蒸馏曲线换算为常压实沸点蒸馏曲线减压恩氏减压实沸点减压实沸点常压实沸点（3）减压恩氏蒸馏曲线换算为常压恩氏蒸馏曲线减压恩氏常压实沸点常压实沸点常压恩氏3、减压1.33KPa蒸馏曲线换算为常压蒸馏曲线（2）减压4、不同压力下平衡汽化曲线的换算（1）常压平衡汽化曲线和压力下平衡汽化曲线焦点4、不同压力下平衡汽化曲线的换算（1）常压平衡汽化曲线和压4、不同压力下平衡汽化曲线的换算【例6-4】某石油的常压平衡汽化数据如下：其他性质为：相对密度d420＝0.9459；特性因数K=11.7；体积平均沸点=468.5℃；恩氏蒸馏曲线10％~90％的斜率=6.0℃／％；临界温度=638℃；临界压力=2.72MPa，求该原油在220kPa下的平衡汽化数据。4、不同压力下平衡汽化曲线的换算【例6-4】某石油的常压平4、不同压力下平衡汽化曲线的换算解：由图6-22和图6-23确定，焦点温度=638＋32＝670（℃）焦点压力=2.72＋0.78=3.5（MPa）在P-T-e相图坐标纸上标出焦点和常压平衡汽化的各点，联成一组直线，得P-T-e相图，见图6-21。

由图得220kPa平衡汽化数据：4、不同压力下平衡汽化曲线的换算解：由图6-22和图6-24、不同压力下平衡汽化曲线的换算（2）常压与减压平衡汽化曲线换算4、不同压力下平衡汽化曲线的换算（2）常压与减压平衡汽化曲4、不同压力下平衡汽化曲线的换算【例6-5】某油料在1.33kPa（10mmHg）残压下的平衡汽化数据如下：确定它在13.33kPa（100mmHg）下的平衡汽化曲线。24.031.918.530.74、不同压力下平衡汽化曲线的换算【例6-5】某油料在1.34、不同压力下平衡汽化曲线的换算4、不同压力下平衡汽化曲线的换算4、不同压力下平衡汽化曲线的换算4、不同压力下平衡汽化曲线的换算三、石油体系的处理方法常减压蒸馏汽油AGOVGOVR实沸点蒸馏数据直馏产品性质窄馏分及性质混合或直接切割1、实沸点切割和产品收率已知：产品恩氏蒸馏数据如何确定实沸点切割方案？三、石油体系的处理方法常汽油AGOVGOVR实沸点蒸馏数据直三、石油体系的处理方法切割温度=恩氏蒸馏初馏点、终馏点实沸点蒸馏初馏点、终馏点换算三、石油体系的处理方法切割温度=恩氏蒸馏初馏点、终馏点实沸点三、石油体系的处理方法例：汽油馏分，恩氏蒸馏终馏点：141℃煤油馏分，恩氏蒸馏初馏点：159℃汽油馏分，实沸点蒸馏终馏点：150℃煤油馏分，实沸点蒸馏初馏点：133℃切割温度=（150+133）/2=141.5℃换算确定切割温度三、石油体系的处理方法例：汽油馏分，恩氏蒸馏终馏点：141三、石油体系的处理方法汽油的蒸馏收率：4.2V％三、石油体系的处理方法汽油的蒸馏收率：4.2V％三、石油体系的处理方法2、假组分切割和假多元系窄馏分假组分多元气液平衡处理方法切割宽度：10-20℃三、石油体系的处理方法2、假组分切割和假多元系窄馏分三、石油体系的处理方法2、假组分切割和假多元系三、石油体系的处理方法2、假组分切割和假多元系四、假组分体系气液平衡计算相平衡常数K气相中浓度液相中浓度四、假组分体系气液平衡计算相平衡常数K气相中浓度液相中浓度四、假组分体系气液平衡计算1、理想系压力0.l～1.0MPa，高沸点石油馏分：四、假组分体系气液平衡计算1、理想系压力0.l～1.0MPa石油炼制工程第6章-石油蒸馏过程--课件四、假组分体系气液平衡计算2、SRK方程法3、CS和GS模型法非极性组分混合物的计算常压、加压蒸馏塔的计算四、假组分体系气液平衡计算2、SRK方程法3、CS和GS模型四、假组分体系气液平衡计算4、会聚压法减压塔、催化分馏塔和焦化分馏塔的计算四、假组分体系气液平衡计算4、会聚压法减压塔、催化分馏塔五、假多元系平衡闪蒸计算泡点计算露点计算平衡汽化/冷凝计算五、假多元系平衡闪蒸计算泡点计算五、假多元系平衡闪蒸计算1、数学模型——MESH方程物料平衡（M方程）：相平衡（E方程）：组成加和（S方程）：热量平衡（H方程）：五、假多元系平衡闪蒸计算1、数学模型——MESH方程物料平衡五、假多元系平衡闪蒸计算1、数学模型汽化率：泡点操作平衡闪蒸露点操作五、假多元系平衡闪蒸计算1、数学模型汽化率：泡点操作平衡闪蒸五、假多元系平衡闪蒸计算2、平衡闪蒸计算已知：进料（T、P、组成）求：1）规定P平衡下，T泡点、T露点、T平衡、eV、汽化组成2）规定T平衡下，P平衡、eV迭代计算五、假多元系平衡闪蒸计算2、平衡闪蒸计算已知：进料（T、P、六、油水不互溶体系的气液平衡1、过热水蒸气存在下油的汽化以纯物质A为例：可降低A的沸点气相：水蒸气+油；液相：油六、油水不互溶体系的气液平衡1、过热水蒸气存在下油的汽化以纯六、油水不互溶体系的气液平衡1、过热水蒸气存在下油的汽化①增加NS可以在更低温度下得到相同数量的NA。②当P和T都一定，增大NS，NA会按比例增大。六、油水不互溶体系的气液平衡1、过热水蒸气存在下油的汽化①六、油水不互溶体系的气液平衡1、过热水蒸气存在下油的汽化P-T-e相图六、油水不互溶体系的气液平衡1、过热水蒸气存在下油的汽化P-六、油水不互溶体系的气液平衡2、饱和水蒸气存在下油的汽化含水原油加热汽化过程气相：水蒸气+油；液相：水+油六、油水不互溶体系的气液平衡2、饱和水蒸气存在下油的汽化含水六、油水不互溶体系的气液平衡2、饱和水蒸气存在下油的汽化含水原油加热温度与汽化量关系六、油水不互溶体系的气液平衡2、饱和水蒸气存在下油的汽化含水6.3常减压蒸馏的流程原油电脱盐6.3常减压蒸馏的流程原油电脱盐1、原油电脱盐6.3常减压蒸馏的流程2、典型的三段原油常减压蒸馏工艺流程

一段蒸馏：

拔头蒸馏，只有一个精馏塔，仅经过一次汽化

二段蒸馏：常减压蒸馏，有两个精馏塔，经过了两次汽化

三段蒸馏：在常减压蒸馏塔前面再设一个初馏塔，共三个精馏塔1、原油电脱盐6.3常减压蒸馏的流程2、典型的三段原油常2、初馏塔的作用：

及时将轻油和水蒸汽蒸出，降低加热炉和常压塔负荷；降低原油换热系统压力，节约装置能耗和操作费用；利于平稳操作，保证产品质量。现代常减压装置中必须采用初馏塔6.3常减压蒸馏的流程2、初馏塔的作用：及时将轻油和水蒸汽蒸出，降低加热炉和常压280℃370℃常压渣油，AR减压渣油，VR400℃拔头原油6.3常减压蒸馏的流程280℃370℃常压渣油，AR减压渣油，VR400℃拔头原油6.3常减压蒸馏的流程长50m，直径12m，重680吨6.3常减压蒸馏的流程长50m，直径12m，原油蒸馏的特点：6.3原油蒸馏塔的操作特征烃类与非烃类复杂混合物，分馏精确度要求低生产规模大，千万吨炼油常压+减压，无再沸器，无提馏段原油蒸馏的特点：6.3原油蒸馏塔的操作特征烃类与非烃类复6.4原油蒸馏塔的操作特征6.4原油蒸馏塔的操作特征6.3原油蒸馏塔的操作特征6.3原油蒸馏塔的操作特征6.3原油蒸馏塔的操作特征6.3原油蒸馏塔的操作特征一、常压蒸馏塔的工艺特征一次汽化过程——无再沸器，无提馏段1.原油常压塔的工艺特征：常压炉出口：360-370℃减压炉出口：410-420℃一、常压蒸馏塔的工艺特征一次汽化过程1.原油常压塔的工艺特征一、常压蒸馏塔的工艺特征1.原油常压塔的工艺特征：多侧线精馏段——需控制产品质量一、常压蒸馏塔的工艺特征1.原油常压塔的工艺特征：多侧线精馏一、常压蒸馏塔的工艺特征汽提段（塔

）

侧线汽提——过热水蒸气降低油气分压，使轻组分气化2%-3%，4-6层进料位置和抽出位置的位差再沸汽提——下方侧线油低凝或低冰点产品使用（航煤）提高常压塔处理能力降低塔顶冷凝器负荷塔底汽提段一、常压蒸馏塔的工艺特征汽提段（塔）侧线汽提——一、常压蒸馏塔的工艺特征全塔热平衡进料汽化率稍高于塔顶+侧线产品产率高出部分——过汽化度过汽化度越高，产品质量越好，热负荷越大过汽化度2%-4%常压塔进料状态决定热平衡决定回流比回流比过大，馏出产品变轻，拔出率降低衡分子流假设完全不适用一、常压蒸馏塔的工艺特征全塔热平衡进料汽化率稍高于塔顶+一、常压蒸馏塔的工艺特征2.分馏精确度相邻馏分蒸馏中出现的“间歇”和“重叠”现象一、常压蒸馏塔的工艺特征2.分馏精确度相邻馏分蒸馏中出现的“一、常压蒸馏塔的工艺特征2.分馏精确度

恩氏蒸馏（0～100）间隙=t0H-t100L

间隙的表示：间隙越大，分流精确度越高。重叠越大，分流精确度越差。恩氏蒸馏（5～95）间隙=t5H-t95L实际应用中：一、常压蒸馏塔的工艺特征2.分馏精确度恩氏蒸馏（0～100一、常压蒸馏塔的工艺特征1、理想分割两个产品——实沸点曲线2、3；实沸点曲线的重叠2、分离精度不高，分割两个产品——实沸点曲线4、5；3、分离效果最差的平衡汽化，分割两个产品——实沸点曲线6、7。一、常压蒸馏塔的工艺特征1、理想分割两个产品——实沸点曲线2一、常压蒸馏塔的工艺特征常压蒸馏产品的分馏精确度推荐值一、常压蒸馏塔的工艺特征常压蒸馏产品的分馏精确度推荐值一、常压蒸馏塔的工艺特征分馏精确度与回流比、塔板数的关系常压塔塔顶产品与一线产品间分馏精确度图一、常压蒸馏塔的工艺特征分馏精确度与回流比、塔板数的关系常压一、常压蒸馏塔的工艺特征分馏精确度与回流比、塔板数的关系常压塔侧线产品之间分馏精确度图一、常压蒸馏塔的工艺特征分馏精确度与回流比、塔板数的关系常压一、常压蒸馏塔的工艺特征分馏精确度与回流比、塔板数的关系常压塔塔板数国外文献推荐值与国内炼厂值一、常压蒸馏塔的工艺特征分馏精确度与回流比、塔板数的关系常压一、常压蒸馏塔的工艺特征分馏精确度与回流比、塔板数的关系油品蒸馏塔板效率一、常压蒸馏塔的工艺特征分馏精确度与回流比、塔板数的关系油品一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律1）塔顶气、液相负荷令：一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征全塔回流热Q塔顶回流量塔顶气相负荷3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征全塔回流热Q塔顶回流量塔顶气相负荷3一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律忽略过汽化度：实际过程，考虑过汽化度，气相负荷：2）汽化段气、液相负荷一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律对隔离体系I作热平衡：（暂不计液相回流）3）最低侧线抽出板下方气、液相负荷一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律则，液相回流量Ln-1n层塔板回流热Qnn层塔板气相负荷：3）最低侧线抽出板下方气、液相负荷一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律对隔离体系II作热平衡：（暂不计液相回流）3）最低侧线抽出板下方气、液相负荷一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律液相回流量Lm-1m层塔板回流热Qmn层塔板气相负荷：3）最低侧线抽出板下方气、液相负荷一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律3）最低侧线抽出板下方气、液相负荷自汽化段以上，沿塔高上行，须由塔板上取走的回流热逐板增大一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律3）最低侧线抽出板下方气、液相负荷精馏塔自下而上，各层塔板油料愈来愈轻，摩尔液相回流量越来越大，摩尔气相负荷也越来越大。一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律4）经过侧线抽出板时气、液相负荷的变化对隔离体系III作热平衡：（暂不计液相回流）回流热突增量一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律4）经过侧线抽出板时气、液相负荷的变化m-1层塔板回流热Qm液相回流量Lm-2m-1层塔板气相负荷：一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律4）经过侧线抽出板时气、液相负荷的变化经侧线抽出板时，液相负荷有一突然增量，气相负荷仍然平缓增大一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律从第一板流至第二板的回流量L1塔顶回流量L05）塔顶第一、二层塔板之间的汽、液相负荷则，液相回流降低一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律气相负荷5）塔顶第一、二层塔板之间的汽、液相负荷显然，气相负荷降低一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征3.石油精馏塔的气、液相负荷分布规律一、常压蒸馏塔的工艺特征4.回流方式1）塔顶油气二级冷凝冷却热负荷大，传热温差小二级冷凝冷却：减小传热面积太大一级：将塔顶油气（例105℃）基本上全部冷凝（55～90℃），将回流部分泵送回塔顶。二级：将出装置的产品部分进一步冷却到安全温度（例40℃）以下。一、常压蒸馏塔的工艺特征4.回流方式1）塔顶油气二级冷凝冷却一、常压蒸馏塔的工艺特征一、常压蒸馏塔的工艺特征一、常压蒸馏塔的工艺特征4.回流方式2）塔顶循环回流优点：①减少塔顶换热设备的负荷；循环回流量LC③减少塔顶馏出管线流动压降。②有利于热量的回收；一、常压蒸馏塔的工艺特征4.回流方式2）塔顶循环回流优点：①一、常压蒸馏塔的工艺特征4.回流方式①使塔的气液相负荷沿塔高均匀分布；②回流热从高温部位取出，充分回收热能；3）中段循环回流缺点：①流程复杂，设备投资增加；②降低了塔板效率；③流体输送量大，动力消耗增加。优点：减小塔径，提高处理量原油换热主要热源一、常压蒸馏塔的工艺特征4.回流方式①使塔的气液相负荷沿塔高一、常压蒸馏塔的工艺特征液相回流汽相负荷汽（液）相负荷仅有塔顶冷回流塔顶冷回流

+两个中段循环回流一、常压蒸馏塔的工艺特征液相回流汽相负荷汽（液）相负荷仅有塔一、常压蒸馏塔的工艺特征4.回流方式3）中段循环回流——进出口位置进出口的温差：数目：进出口位置：①有3、4个侧线的塔，2个中段回流；只有1、2个侧线的塔，以1个中段回流为宜。②塔顶和一线间不设中段回流①国外60～80℃上下②国内则多用80~120℃进塔口在抽出口上部，两个侧线之间一、常压蒸馏塔的工艺特征4.回流方式3）中段循环回流——进出一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定1）操作压力P塔顶=P回流罐+ΔP管线+ΔP冷我国，塔顶压力一般在1.3～1.6atm之间。P塔内=P塔顶+ΔP塔板压降T产品罐，P泡点一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定1）操作压力P塔顶一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定各种塔板压降1）操作压力一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定各种塔板压降1）操一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定2）操作温度1.常压下3.炉出口压力下2.汽化段油气分压下进料平衡汽化曲线T汽化段：进料绝热闪蒸温度炉出口温度to限制：汽化段温度：一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定2）操作温度1.一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定2）操作温度T塔底：比T汽化段低5-10℃塔底温度：侧线温度：未经汽提的侧线产品在该侧线处油气分压下平衡汽化泡点温度塔顶温度：塔顶产品在其油气分压下的露点温度侧线汽提塔塔底温度：比侧线抽出口温度低8-10℃用再沸提馏时，其温度为该处压力下侧线产品的泡点温度，有时可高出该侧线抽出板温度十几度。一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定2）操作温度T塔底一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定3）汽提水蒸气用量目的：①侧线产品汽提②常压塔底汽提③减压塔底汽提驱除产品中的低沸点组分，↗产品的闪点，改善分馏精确度↙塔底重油中350℃以前馏分的含量，↗直馏轻质油品的收率，↙减压塔的负荷。↙汽化段的油汽分压，尽量↗减压塔的拔出率。一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定3）汽提水蒸气用量一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定3）汽提水蒸气用量采用过热水蒸汽：①原因：防止冷凝水带入塔内。②工况条件：300～400kPa、

400～450℃过热水蒸气。③蒸汽用量：与需提馏的轻组分

含量有关一、常压蒸馏塔的工艺特征5.操作条件的确定3）汽提水蒸气用量二、减压蒸馏塔的工艺特征基本要求：尽量避免油料发生分解的前提下，尽可能地提高拔出率提高拔出率的关键：提高减压塔汽化段的真空度核心设备：减压塔及其抽真空系统二、减压蒸馏塔的工艺特征基本要求：尽量避免油料发生分解的前提二、减压蒸馏塔的工艺特征类型

润滑油型：为后续加工提供润滑油原料

燃料油型：为FCC和加氢裂化提供原料侧线产品(馏分油)

润滑油原料裂化原料

塔底产品—减压渣油

(VR)

焦化、催化和加氢裂化等二次加工原料经加工后生产重质润滑油生产沥青燃料油二、减压蒸馏塔的工艺特征类型二、减压蒸馏塔的工艺特征1．减压蒸馏塔一般工艺特征：避免分解，提高拔出率塔顶抽真空系统；

塔顶不出产品：减少管线及冷却系统压降；

塔板间距大、数量少：降低流动压降塔底大蒸汽量汽提：降低汽化段油气分压；控制减压炉出口温度：减少裂化反应。

底部缩径：缩短渣油停留时间，防止结焦。二、减压蒸馏塔的工艺特征1．减压蒸馏塔一般工艺特征：避免分解二、减压蒸馏塔的工艺特征其它特征：顶部缩径（气液相负荷小）；多个中段循环：使塔内气相负荷均匀，减小塔径，且利于回收利用回流热；设破沫网塔底底座较高外观：高架在底座上的上粗下细的塔，比常压塔粗而矮二、减压蒸馏塔的工艺特征其它特征：外观：高架在底座上的上粗下二、减压蒸馏塔的工艺特征二、减压蒸馏塔的工艺特征二、减压蒸馏塔的工艺特征2．润滑油型减压塔的工艺特征(1)工艺要求

分离精确度要求高(2)工艺特征

为后续加工提供润滑油原料；侧线产品要求粘度合适，色度好，残炭值低，馏程较窄；侧线数量多，有4~5个侧线，需要汽提；二、减压蒸馏塔的工艺特征2．润滑油型减压塔的工艺特征(1)二、减压蒸馏塔的工艺特征2．润滑油型减压塔的工艺特征二、减压蒸馏塔的工艺特征2．润滑油型减压塔的工艺特征二、减压蒸馏塔的工艺特征(1)工艺要求

尽量提高拔出率，馏分组成要求不是很严格；(2)工艺特征

塔板数尽量减少以降低压降；可以大大减少内回流量；

2～3个侧线，侧线产品不汽提；汽化段上方设洗涤段。3．燃料型减压塔的工艺特征二、减压蒸馏塔的工艺特征(1)工艺要求3．燃料型减压塔的二、减压蒸馏塔的工艺特征4．减压蒸馏的抽真空系统

抽真空系统

蒸汽喷射器

机械真空泵

蒸汽喷射器-机械真空泵组合，具有较好经济效益结构简单，无运转部件，使用可靠，水蒸气安全二、减压蒸馏塔的工艺特征4．减压蒸馏的抽真空系统抽真空系统二、减压蒸馏塔的工艺特征作用是将塔内产生的不凝气和吹入的水蒸气连续地抽走以保证减压塔的真空度的要求冷凝器在真空下操作的。为了使冷凝水顺利地排出，通常此排液管的高度至少应在10m以上，“大气腿”蒸汽喷射器是利用高压水蒸气在喷管内膨胀，使压力能转化为动能从而达到高速流动，在喷管出口周围造成真空冷凝器的作用在于使可凝的油气和水蒸气冷凝排出，从而减轻喷射器的负荷，其本身并不能形成真空。1、抽真空系统流程二、减压蒸馏塔的工艺特征作用是将塔内产生的不凝气和吹入的水蒸三、湿式和干式减压蒸馏湿式减压蒸馏：传统型，使用水蒸气以降低油气分压，尽可能提高拨出率；多用于润滑油型减压蒸馏。

塔顶残压5.5～8.0kPa，常采用两级（喷射）抽真空系统干式减压蒸馏：不依赖注入水蒸气以降低油汽分压的减压蒸馏方式；燃料型减压塔常用。塔顶残压一般为1.3kPa左右，要用三级抽真空系统三、湿式和干式减压蒸馏湿式减压蒸馏：传统型，使用水蒸气以降低二、减压蒸馏塔的工艺特征上游无冷凝器，使塔顶真空度能摆脱水温限制。2、增压喷射泵减压塔残压=增压喷射器所造成残压+馏出线压降二、减压蒸馏塔的工艺特征上游无冷凝器，使塔顶真空度能三、湿式和干式减压蒸馏1、湿式减压蒸馏的不足之处：消耗蒸汽量大塔内汽相负荷大增大了塔顶冷凝冷却器的负荷含油污水量大三、湿式和干式减压蒸馏1、湿式减压蒸馏的不足之处：消耗蒸汽量三、湿式和干式减压蒸馏2、干式减压蒸馏使用增压喷射器，提高塔的真空度；利用填料代替塔板，降低汽化段到塔顶压降；为减少气相携带杂质，塔内设洗涤段和液体分配器。三、湿式和干式减压蒸馏2、干式减压蒸馏使用增压喷射器，提高三、湿式和干式减压蒸馏2、干式减压蒸馏（2）使用干式减压蒸馏的效益：提高了拔出率和处理量；减压炉负荷减小，节省燃料；减少冷凝冷却器的负荷，减少含油污水量；能耗下降（炉出口温度降低、冷却负荷小，水蒸气用量少等）。三、湿式和干式减压蒸馏2、干式减压蒸馏（2）使用干式减压蒸馏三、湿式和干式减压蒸馏三、湿式和干式减压蒸馏1、设计任务原油的实沸点蒸馏数据及平衡汽化数据6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例1、设计任务原油的实沸点蒸馏数据及平衡汽化数据6.521、设计任务产品切割方案及产品性质6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例1、设计任务产品切割方案及产品性质6.5250万吨胜1、设计任务油品性质6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例1、设计任务油品性质6.5250万吨胜利原油常压精馏2、产品收率和物料平衡6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例按年开工8000h计2、产品收率和物料平衡6.5250万吨胜利原油常压精馏塔3、汽提蒸汽用量6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例过热水蒸气：420℃，0.3MPaP240表6-163、汽提蒸汽用量6.5250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计4、塔板型式和塔板数6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例

F1浮阀塔板P227表6-10,6-114、塔板型式和塔板数6.5250万吨胜利原油常压精馏塔工5、精馏塔计算草图6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例汽油111000kg/h煤油21040kg/h轻柴油218000kg/h重柴油304000kg/h塔底重油231360kg/h塔底汽提蒸气4627kg/h

420℃进料315700kg/h34191822132731煤油汽提蒸气631kg/h,420℃轻柴油汽提蒸气654kg/h,420℃重柴油汽提蒸气851kg/h,420℃5、精馏塔计算草图6.5250万吨胜利原油常压精馏塔工艺6、操作压力6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例汽油111000kg/h煤油21040kg/h轻柴油218000kg/h重柴油304000kg/h塔底重油231360kg/h塔底汽提蒸气4627kg/h

420℃进料315700kg/h341918221327310.157MPa0.161MPa0.166MPa0.17MPa0.172MPa煤油汽提蒸气631kg/h,420℃轻柴油汽提蒸气654kg/h,420℃重柴油汽提蒸气851kg/h,420℃6、操作压力6.5250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实7、汽化段温度6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例汽油111000kg/h煤油21040kg/h轻柴油218000kg/h重柴油304000kg/h塔底重油231360kg/h塔底汽提蒸气4627kg/h

420℃进料315700kg/h341918221327310.157MPa0.161MPa0.166MPa0.17MPa0.172MPa过汽化度2.03%eF=30.53%过汽化油6314kg/h煤油汽提蒸气631kg/h,420℃轻柴油汽提蒸气654kg/h,420℃重柴油汽提蒸气851kg/h,420℃7、汽化段温度6.5250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算7、汽化段温度6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例汽化段油气分压水蒸气量：257kmol/h汽化段压力：0.172MPa汽化段油气分压:0.172×482/(482+257)=0.112MPa7、汽化段温度6.5250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算7、汽化段温度6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例作汽化段油气分压0.112MPa下气化30.53%的温度（曲线4）汽化段温度：353.3℃7、汽化段温度6.5250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算7、汽化段温度6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例

tF的校核汽化段温度：353.3℃P84石油馏分焓值的求定1）进料代入汽化段的热量QF（eF=30.53%，TF=353.3℃）7、汽化段温度6.5250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算7、汽化段温度6.5

250万吨胜利原油常压精馏塔工艺计算实例

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