延遲焦化之分餾系統(tǒng)

1、分餾原理分餾原理延遲焦化裝置的分餾塔有三個作用延遲焦化裝置的分餾塔有三個作用1.分餾作用分餾作用 分餾塔的分餾作用是把焦炭塔頂來和甩油罐分餾塔的分餾作用是把焦炭塔頂來和甩油罐來的高溫油氣中所含的汽油、柴油、蠟油及部分來的高溫油氣中所含的汽油、柴油、蠟油及部分循環(huán)油，按其組分的揮發(fā)度不同切割成不同沸點(diǎn)循環(huán)油，按其組分的揮發(fā)度不同切割成不同沸點(diǎn)范圍的石油產(chǎn)品。范圍的石油產(chǎn)品。2.換熱作用換熱作用 煤焦油在分餾塔底與柴油換熱后，溫度可達(dá)煤焦油在分餾塔底與柴油換熱后，溫度可達(dá)到到260度，這樣可提高全裝置的熱利用率和減輕度，這樣可提高全裝置的熱利用率和減輕加熱爐的熱負(fù)荷。加熱爐的熱負(fù)荷。3 . 洗滌作

2、用洗滌作用三、回流的形式三、回流的形式 分餾塔回流的形式主要有：冷回流、循分餾塔回流的形式主要有：冷回流、循環(huán)回流和塔內(nèi)回流三種。環(huán)回流和塔內(nèi)回流三種。 1. 塔頂冷回流塔頂冷回流 塔頂冷回流是塔頂氣相流出物以過冷塔頂冷回流是塔頂氣相流出物以過冷液體狀態(tài)從塔頂打入塔內(nèi)。冷回流入塔后，液體狀態(tài)從塔頂打入塔內(nèi)。冷回流入塔后，吸熱升溫、汽化、再從塔頂蒸出。它是控吸熱升溫、汽化、再從塔頂蒸出。它是控制塔頂溫度、保證產(chǎn)品質(zhì)量合格的重要手制塔頂溫度、保證產(chǎn)品質(zhì)量合格的重要手段。段。 2、循環(huán)回流、循環(huán)回流 循環(huán)回流是從塔內(nèi)抽出經(jīng)冷卻至某個溫度后再返回塔循環(huán)回流是從塔內(nèi)抽出經(jīng)冷卻至某個溫度后再返回塔中，物流

3、在整個過程中都是處于液相，而且在塔內(nèi)流動時中，物流在整個過程中都是處于液相，而且在塔內(nèi)流動時一般不發(fā)生相變化，它只是在塔內(nèi)塔外循環(huán)流動，借助于一般不發(fā)生相變化，它只是在塔內(nèi)塔外循環(huán)流動，借助于換熱設(shè)備取走回流熱。換熱設(shè)備取走回流熱。 循環(huán)回流包括：塔頂循環(huán)回流、中段循環(huán)回流和塔底循環(huán)回流包括：塔頂循環(huán)回流、中段循環(huán)回流和塔底循環(huán)回流。循環(huán)回流。 （1）塔頂循環(huán)回流：它的主要作用是塔頂回流熱較塔頂循環(huán)回流：它的主要作用是塔頂回流熱較大，考慮回收這部分熱量以降低裝置的能耗。采用塔頂循大，考慮回收這部分熱量以降低裝置的能耗。采用塔頂循環(huán)回流大大減少塔頂冷凝冷卻器的負(fù)荷，降低流動壓降，環(huán)回流大大減少塔

4、頂冷凝冷卻器的負(fù)荷，降低流動壓降，保證塔頂壓力不至于超高。保證塔頂壓力不至于超高。 .特特 點(diǎn)：點(diǎn)： （1）塔頂產(chǎn)品含不凝氣體較多；）塔頂產(chǎn)品含不凝氣體較多； （3）對塔頂餾出管線及冷凝冷卻系統(tǒng)壓降要求苛刻）對塔頂餾出管線及冷凝冷卻系統(tǒng)壓降要求苛刻 （2）塔頂熱負(fù)荷較大；）塔頂熱負(fù)荷較大；。 （2）中段循環(huán)回流）中段循環(huán)回流 作用：作用： （1） 使塔內(nèi)汽、液相負(fù)荷分布更趨均勻使塔內(nèi)汽、液相負(fù)荷分布更趨均勻 （2） 充分回收利用高溫位熱能。充分回收利用高溫位熱能。 （3）控制柴油質(zhì)量合格并為吸收穩(wěn)定提供熱源）控制柴油質(zhì)量合格并為吸收穩(wěn)定提供熱源 中段循環(huán)回流數(shù)目選擇的原則中段循環(huán)回流數(shù)目選擇的

5、原則 （1）沿塔高汽、液相負(fù)荷分布盡量均勻；）沿塔高汽、液相負(fù)荷分布盡量均勻； （2）盡量回收更多的高溫位熱能；）盡量回收更多的高溫位熱能； （3）經(jīng)濟(jì)合理（設(shè)備投資、操作費(fèi)用）。）經(jīng)濟(jì)合理（設(shè)備投資、操作費(fèi)用）。 中段循環(huán)回流進(jìn)、出口位置中段循環(huán)回流進(jìn)、出口位置 中段循環(huán)回流進(jìn)、出口溫差（中段循環(huán)回流進(jìn)、出口溫差（60-120） （3）塔底循環(huán)回流）塔底循環(huán)回流 作用：作用： 塔底循環(huán)回流的作用主要有三個：一是取走大量塔底循環(huán)回流的作用主要有三個：一是取走大量高溫位的熱能回收利用；二是脫除反應(yīng)油氣帶來的多余熱高溫位的熱能回收利用；二是脫除反應(yīng)油氣帶來的多余熱量，降低分餾塔上部負(fù)荷；三是洗滌反

6、應(yīng)油氣中的催化劑量，降低分餾塔上部負(fù)荷；三是洗滌反應(yīng)油氣中的催化劑顆粒，避免堵塞上部塔盤顆粒，避免堵塞上部塔盤 2.流流 程程 3.特特 點(diǎn)點(diǎn) （1）塔底部熱負(fù)荷較大；）塔底部熱負(fù)荷較大； （2）塔底溫度較高；）塔底溫度較高； （3）塔底氣相進(jìn)料中含有固體顆粒。）塔底氣相進(jìn)料中含有固體顆粒。四、分餾塔塔盤類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)四、分餾塔塔盤類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（一）常用的塔板類型（一）常用的塔板類型 1.浮閥塔板浮閥塔板 2.篩孔型塔板篩孔型塔板 3.固舌塔板固舌塔板 4.浮舌塔板浮舌塔板 5.網(wǎng)孔塔板網(wǎng)孔塔板 6.CTST（立體傳質(zhì)）塔板（立體傳質(zhì)）塔板1 1 浮閥塔板的種類浮閥塔板的種類（1）標(biāo)準(zhǔn)圓盤型

7、浮閥塔板）標(biāo)準(zhǔn)圓盤型浮閥塔板 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 （a）F1型浮閥型浮閥 （b）F4型浮閥型浮閥 （c）浮閥閥片浮閥閥片 （d）浮閥塔板浮閥塔板 工作原理工作原理 主要優(yōu)缺點(diǎn)主要優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 生產(chǎn)能力較大；生產(chǎn)能力較大； 操作彈性大；操作彈性大； 分離效率高；分離效率高； 塔板壓降較小。塔板壓降較小。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 閥片易脫落；閥片易脫落； 閥片易卡死。閥片易卡死。（2）ADV高效浮閥塔板（導(dǎo)向浮閥）高效浮閥塔板（導(dǎo)向浮閥） 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 主要性能優(yōu)勢（同標(biāo)準(zhǔn)圓盤型浮閥塔板對比）主要性能優(yōu)勢（同標(biāo)準(zhǔn)圓盤型浮閥塔板對比） 處理能力大處理能力大（提高（提高30%以上）以上）； 操作彈性大

8、操作彈性大（增加（增加30%50%）； 分離效率高分離效率高（提高（提高10%20%）； 塔板壓降較小塔板壓降較?。p少（減少10%）。（b）矩型（條型）矩型（條型）（a）圓盤型）圓盤型2 2 篩孔型塔板篩孔型塔板（1）普通篩孔型塔板）普通篩孔型塔板 結(jié)構(gòu)形式及工作原理結(jié)構(gòu)形式及工作原理 主要優(yōu)缺點(diǎn)主要優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單、造價低；結(jié)構(gòu)簡單、造價低； 壓降較小。壓降較小。 制造、安裝、檢修維護(hù)簡便；制造、安裝、檢修維護(hù)簡便； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 操作彈性??；操作彈性?。?泄漏較嚴(yán)重；泄漏較嚴(yán)重； 塔板孔道易堵塞。塔板孔道易堵塞。（a）普通篩板結(jié)構(gòu)）普通篩板結(jié)構(gòu)（b）普通篩板工作原理）普通篩

9、板工作原理（2）垂直篩孔型塔板）垂直篩孔型塔板 結(jié)構(gòu)形式及工作原理結(jié)構(gòu)形式及工作原理 主要優(yōu)缺點(diǎn)主要優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 傳質(zhì)效率高；傳質(zhì)效率高； 加工能力大；加工能力大； 適應(yīng)性強(qiáng)；適應(yīng)性強(qiáng)； 操作彈性較大。操作彈性較大。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價高；結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價高； 塔板壓降較普通篩板高。塔板壓降較普通篩板高。（a）垂直篩板結(jié)構(gòu)圖）垂直篩板結(jié)構(gòu)圖（b）垂直篩板工作原理）垂直篩板工作原理（3）導(dǎo)向篩孔型塔板）導(dǎo)向篩孔型塔板 結(jié)構(gòu)形式及工作原理結(jié)構(gòu)形式及工作原理 （a）導(dǎo)向篩板結(jié)構(gòu)）導(dǎo)向篩板結(jié)構(gòu)鼓泡促進(jìn)器鼓泡促進(jìn)器導(dǎo)向篩板導(dǎo)向篩板導(dǎo)向孔導(dǎo)向孔鼓泡促進(jìn)器鼓泡促進(jìn)器導(dǎo)向孔導(dǎo)向孔（b）導(dǎo)向

10、篩板工作原理）導(dǎo)向篩板工作原理 導(dǎo)向篩孔板主要優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)向篩孔板主要優(yōu)點(diǎn) 生產(chǎn)能力大；生產(chǎn)能力大； 塔板效率高；塔板效率高； 壓降低；壓降低； 抗堵塞能力強(qiáng)；抗堵塞能力強(qiáng)； 結(jié)構(gòu)簡單、造價低。結(jié)構(gòu)簡單、造價低。3 3 固舌塔板固舌塔板 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 標(biāo)準(zhǔn)固舌塔板實(shí)物圖標(biāo)準(zhǔn)固舌塔板實(shí)物圖標(biāo)準(zhǔn)固舌塔板放大圖標(biāo)準(zhǔn)固舌塔板放大圖20標(biāo)準(zhǔn)固舌結(jié)構(gòu)簡圖標(biāo)準(zhǔn)固舌結(jié)構(gòu)簡圖R25mm25mm固舌塔板工作原理固舌塔板工作原理 固舌塔板工作原理圖固舌塔板工作原理圖固舌型塔板的優(yōu)缺點(diǎn)固舌型塔板的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) ： （1）生產(chǎn)能力大，板壓降較小；）生產(chǎn)能力大，板壓降較小； （2）不易結(jié)焦，不易堵塞；）不易結(jié)焦，不易堵

11、塞； （3）結(jié)構(gòu)簡單，造價低；）結(jié)構(gòu)簡單，造價低； （4）制造、安裝及維修方便。）制造、安裝及維修方便。 缺點(diǎn)缺點(diǎn) ： （1）操作彈性??；）操作彈性??； （2）低氣速下操作時，泄漏量較大；）低氣速下操作時，泄漏量較大； （3）不適用于塔徑較小的塔；）不適用于塔徑較小的塔； （4）塔板傳質(zhì)效率較低。）塔板傳質(zhì)效率較低。4 4 浮舌塔板浮舌塔板 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 閥片最大張角閥片最大張角20最小張角最小張角 5閥片展開圖閥片展開圖 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： （1）操作彈性大，塔板效率高；）操作彈性大，塔板效率高； （2）處理能力大，塔板壓降低。）處理能力大，塔板壓降低。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 閥片易脫落

12、、損壞。閥片易脫落、損壞。5 5 網(wǎng)孔塔板網(wǎng)孔塔板 結(jié)構(gòu)形式及工作原理結(jié)構(gòu)形式及工作原理 網(wǎng)孔塔板結(jié)構(gòu)簡圖網(wǎng)孔塔板結(jié)構(gòu)簡圖網(wǎng)孔塔板工作原理圖網(wǎng)孔塔板工作原理圖擋沫板擋沫板 網(wǎng)孔型塔板的優(yōu)缺點(diǎn)網(wǎng)孔型塔板的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： （1）生產(chǎn)能力大，壓降?。唬┥a(chǎn)能力大，壓降小； （2） 傳質(zhì)效率高，霧沫夾帶量??；傳質(zhì)效率高，霧沫夾帶量??； （3）不易結(jié)焦、堵塞。）不易結(jié)焦、堵塞。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： （1）塔板易變形；）塔板易變形； （2）不適合小直徑的塔；）不適合小直徑的塔； （3）開孔率增大時，操作彈性會顯著下降。）開孔率增大時，操作彈性會顯著下降。6 6 立體傳質(zhì)（立體傳質(zhì)（CTSTCTST）塔板）

13、塔板 結(jié)構(gòu)形式及工作原理結(jié)構(gòu)形式及工作原理 CTST塔板實(shí)物圖片塔板實(shí)物圖片CTST塔板工作原理圖塔板工作原理圖CTST塔板結(jié)構(gòu)簡圖塔板結(jié)構(gòu)簡圖梯形噴射罩梯形噴射罩分離板分離板 立體傳質(zhì)塔板主要優(yōu)點(diǎn)立體傳質(zhì)塔板主要優(yōu)點(diǎn) （1）氣、液兩相通過能力大；）氣、液兩相通過能力大； （2）塔板傳質(zhì)效率高；）塔板傳質(zhì)效率高； （3）塔板壓降低，操作彈性大；）塔板壓降低，操作彈性大； （4）能處理特殊物質(zhì)；）能處理特殊物質(zhì)； （5）設(shè)備投資較小，改造方便，施工）設(shè)備投資較小，改造方便，施工 周期短，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長。周期短，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長。 雙溢流型塔板示意圖雙溢流型塔板示意圖 受液盤受液盤受液盤受液盤降液管降液管單

14、溢流型塔板示意圖單溢流型塔板示意圖 受液盤受液盤降液管降液管U型流塔板示意圖型流塔板示意圖 12受液盤受液盤降液管降液管12五、塔板上的不正常操作狀態(tài)五、塔板上的不正常操作狀態(tài)氣泡夾帶氣泡夾帶： 在一定結(jié)構(gòu)的塔板上，在一定結(jié)構(gòu)的塔板上，液體流量過大液體流量過大，使降液管，使降液管內(nèi)的液體的溢流速度過大，降液管中液體所夾帶的內(nèi)的液體的溢流速度過大，降液管中液體所夾帶的氣體泡沫來不及從降液管中脫出而被帶到下一層塔氣體泡沫來不及從降液管中脫出而被帶到下一層塔板上的現(xiàn)象稱為氣泡夾帶。板上的現(xiàn)象稱為氣泡夾帶。板式塔板式塔汽泡夾帶汽泡夾帶示意圖示意圖霧沫夾帶：霧沫夾帶：v 當(dāng)當(dāng)氣速增大氣速增大，塔板處于泡

15、沫解除狀態(tài)或噴射解，塔板處于泡沫解除狀態(tài)或噴射解除狀態(tài)時，由于氣泡的破裂或氣體動能大于液體除狀態(tài)時，由于氣泡的破裂或氣體動能大于液體的表面能，而把液體吹散成液滴，并拋到一定的的表面能，而把液體吹散成液滴，并拋到一定的高度，某些液滴被氣體帶到上一層塔板，這種現(xiàn)高度，某些液滴被氣體帶到上一層塔板，這種現(xiàn)象稱為霧沫夾帶。象稱為霧沫夾帶。v 危害：以上兩種不正常現(xiàn)象都會使氣相或液相危害：以上兩種不正?，F(xiàn)象都會使氣相或液相造成返混，使原已獲得的分離效果喪失，影響全造成返混，使原已獲得的分離效果喪失，影響全塔的分離效果。塔的分離效果。霧沫夾帶有哪些影響因素？霧沫夾帶有哪些影響因素？l答：由于霧沫夾帶，往往

16、使塔板效率下降答：由于霧沫夾帶，往往使塔板效率下降，它的影響因素有：，它的影響因素有：l處理量的大小。處理量大，氣相負(fù)荷也處理量的大小。處理量大，氣相負(fù)荷也增大，塔內(nèi)氣速變大，霧沫夾帶也變得嚴(yán)增大，塔內(nèi)氣速變大，霧沫夾帶也變得嚴(yán)重。重。l塔盤間距。不能太小，否則霧沫夾帶量塔盤間距。不能太小，否則霧沫夾帶量也大。也大。l塔盤結(jié)構(gòu)。好的塔盤結(jié)構(gòu)，能控制霧沫塔盤結(jié)構(gòu)。好的塔盤結(jié)構(gòu)，能控制霧沫夾帶量。夾帶量。板式塔霧沫夾帶示意圖板式塔霧沫夾帶示意圖v當(dāng)當(dāng)氣體通過塔板的速率較小氣體通過塔板的速率較小時，上升的氣體通時，上升的氣體通過塔板上開孔的阻力和克服液體表面張力所形過塔板上開孔的阻力和克服液體表面張

17、力所形成的壓降較小，不足以抵消塔板上液層的重力，成的壓降較小，不足以抵消塔板上液層的重力，大量的液體會從塔板上的開孔處往下漏，這種大量的液體會從塔板上的開孔處往下漏，這種現(xiàn)象叫作漏液?，F(xiàn)象叫作漏液。v危害：嚴(yán)重的漏液會使塔板上建立不起液層，危害：嚴(yán)重的漏液會使塔板上建立不起液層，從而導(dǎo)致塔板效率降低，在設(shè)計(jì)和操作時應(yīng)該從而導(dǎo)致塔板效率降低，在設(shè)計(jì)和操作時應(yīng)該特別注意防止。特別注意防止。過量漏液過量漏液：板式塔板式塔均勻泄漏均勻泄漏示意圖示意圖板式塔板式塔傾向性泄漏傾向性泄漏示意圖示意圖H2H1H液面落差液面落差 H= H1 - H2板式塔板式塔隨機(jī)性泄漏隨機(jī)性泄漏示意圖示意圖v 夾帶液泛：夾帶

18、液泛：塔板上的液體流量很大，上升的氣體的速度很塔板上的液體流量很大，上升的氣體的速度很高高，液體被上升的氣體夾帶到上一層塔板上的量猛增，使，液體被上升的氣體夾帶到上一層塔板上的量猛增，使相鄰的兩塊塔板間充滿了汽、液混合物，最終使整個塔內(nèi)相鄰的兩塊塔板間充滿了汽、液混合物，最終使整個塔內(nèi)空間全部被液體所占據(jù)，這種現(xiàn)象稱為夾帶液泛?？臻g全部被液體所占據(jù)，這種現(xiàn)象稱為夾帶液泛。v 溢流液泛：因溢流液泛：因降液管太小，液體的流動阻力過大，或因其降液管太小，液體的流動阻力過大，或因其他原因使降液管局部區(qū)域堵塞而變窄，他原因使降液管局部區(qū)域堵塞而變窄，液體不能正常地通液體不能正常地通過降液管向下流動，使得

19、液體在塔板上積累而充滿整個塔過降液管向下流動，使得液體在塔板上積累而充滿整個塔內(nèi)空間，這種現(xiàn)象稱為溢流液泛。內(nèi)空間，這種現(xiàn)象稱為溢流液泛。v 危害：危害：使整個塔內(nèi)液體不能正常流下，液體的大量返混，使整個塔內(nèi)液體不能正常流下，液體的大量返混，嚴(yán)重地影響了塔的正常操作；會使塔內(nèi)液體滯留量猛增，嚴(yán)重地影響了塔的正常操作；會使塔內(nèi)液體滯留量猛增，致使設(shè)備主體產(chǎn)生破壞性損壞，是操作中應(yīng)該特別注意防致使設(shè)備主體產(chǎn)生破壞性損壞，是操作中應(yīng)該特別注意防止且應(yīng)堅(jiān)決杜絕的。止且應(yīng)堅(jiān)決杜絕的。液泛液泛（淹塔）：（淹塔）：板式塔液泛（淹塔）示意圖板式塔液泛（淹塔）示意圖分餾塔是分餾焦化餾分油的設(shè)備。在分餾塔是分餾焦化餾分油的設(shè)備。在塔的中下部設(shè)有集油箱，集油箱以上塔的中下部設(shè)有集油箱，集油箱以上部分主要起分餾作用，集油箱上部有部分主要起分餾作用，集油箱上部有多層浮閥塔盤，氣液相在塔盤上多次多層浮閥塔盤，氣液相在塔盤上多次接觸傳質(zhì)傳熱，根據(jù)分餾塔自下而上接觸傳質(zhì)傳熱，根據(jù)分餾塔自下而上的溫度梯度、利用各組分沸點(diǎn)的不同的溫度梯度、利用各組分沸點(diǎn)的不同從側(cè)