石油煉制工程第6章-石油蒸餾過程-課件

主講教師：劉英杰石油化工學(xué)院石油煉制工程1ppt課件主講教師：劉英杰石油煉制工程1ppt課件第六章石油蒸餾過程原油預(yù)處理石油體系的表征及其餾分的氣-液平衡原油蒸餾塔的操作特征常減壓蒸餾塔的流程原油精餾塔工藝計算其他石油蒸餾塔第六章石油蒸餾過程原油預(yù)處理必要性：原油中含有雜質(zhì)6.1原油預(yù)處理少量泥沙、鐵銹等固體雜質(zhì)。含水（油田伴生水、開采過程中注水）含鹽（Na、K、Ca、Mg的氯化物，含量：Na鹽>Ca鹽，Mg鹽和K鹽很少硫。酸鹽、碳酸鹽和油溶性有機酸鹽）必要性：原油中含有雜質(zhì)6.1原油預(yù)處理含水、含鹽的危害6.1原油預(yù)處理（1）增加能量消耗水汽化潛熱大（2255kJ/kg），增加燃料和冷卻水消耗；換熱器、加熱爐中，水蒸發(fā)后鹽析出形成鹽垢。（2）干擾常壓塔的平穩(wěn)操作水的分子量小，塔內(nèi)汽相負荷大，導(dǎo)致蒸餾過程波動，影響正常操作，嚴重時會引起塔超壓或出現(xiàn)沖塔事故。

含水、含鹽的危害6.1原油預(yù)處理（1）增加能量消耗含水、含鹽的危害6.1原油預(yù)處理（3）腐蝕設(shè)備（4）影響二次加工過程Na+對分子篩催化劑的晶格有破壞作用，造成催化劑永久性失活。含鹽高的渣油延遲焦化時，加熱爐爐管結(jié)焦，石油焦中灰分增加。

含水、含鹽的危害6.1原油預(yù)處理（3）腐蝕設(shè)備原油脫鹽脫水原理（脫水的同時脫鹽）6.1原油預(yù)處理-水滴沉降速度,m/s；-水滴直徑,m-水（鹽水）密度,kg/m3

；-油密度,kg/m3-重力加速度,9.81m/s2

；-油粘度,Pa.s

原油脫鹽脫水原理（脫水的同時脫鹽）6.1原油預(yù)處理熱脫水T升高，油品粘度下降，水的密度隨溫度升高而下降的幅度比原油變化小，故油水密度差增加?；瘜W(xué)脫水加入水包油型破乳劑，破壞乳化膜，使水滴聚集長大。電脫水采用高壓電場使微小水滴合并成大水滴，增加水滴直徑。6.1原油預(yù)處理熱脫水6.1原油預(yù)處理油田破乳：含水量降到<0.5%，含鹽量降至<50mg/l由于油田脫鹽脫水設(shè)施不完善或原油輸送中混入水分，進入煉油廠的原油仍含有不等量的鹽和水分。煉廠破乳：使含水量達0.1%～0.2%，含鹽量<5mg/l。對于有渣油加氫或重油催化裂化過程的煉油廠，要求原油深度脫鹽，即原油含鹽量<3mg/l或含鈉量<1mg/l。6.1原油預(yù)處理油田破乳：含水量降到<0.5%，含鹽量降至<50mg/l6.1原油預(yù)處理-電脫鹽脫水電脫鹽脫水原理：K-原油介電常數(shù)；E-電場強度；R-水滴半徑；L-兩水滴中心距離ElectricalDesalting6.1原油預(yù)處理-電脫鹽脫水電脫鹽脫水原理：K-原油介6.1原油預(yù)處理6.1原油預(yù)處理6.1原油預(yù)處理6.1原油預(yù)處理操作溫度：100~120℃6.1原油預(yù)處理操作溫度：100~120℃6.1原油預(yù)處理操作壓力：0.8~2MPa（視輕組分含量和加熱溫度而定）讓體系保持液相操作，避免輕組分和水汽化，引起油層攪動，影響水的沉降分離。6.1原油預(yù)處理操作壓力：0.8~2MPa（視輕組分含量和加熱溫度而定）6

6.1原油預(yù)處理注水量：一級：原油5%~6%二級：原油2%~3%溶解懸浮于原油中的部分鹽；增大含水量很低的原油中的含水量，增大偶極聚結(jié)作用力。6.1原油預(yù)處理注水量：一級：原油5%~6%

6.1原油預(yù)處理注水水質(zhì)：氨氮含量<40mg/L，氯化物含量<300mg/L，PH<86.1原油預(yù)處理注水水質(zhì)：氨氮含量<40mg/L，氯

6.1原油預(yù)處理注破乳劑：一般為：10~30ug/g

具有較強的表面活性具有良好的濕潤性能對破乳劑的要求具有足夠的絮凝能力具有很高的凝結(jié)能力6.1原油預(yù)處理注破乳劑：一般為：10~30ug/g電場強度：0.8~2.0kV/cm電場強度E↗，F(xiàn)↗，脫鹽效果↗。但提高E有一定限度。當(dāng)E≥電場臨界分散梯度時，水滴受電分散作用↗，大水滴易“爆裂”再度分散，且電耗也大。6.1原油預(yù)處理電場強度：0.8~2.0kV/cm6.1原油預(yù)處理原油在強電場內(nèi)的停留時間tm：

E=0.7~1.0kV/cm時，合適的tm約為2min時間過短：影響水滴的聚結(jié)；時間過長：增大電耗，且易于產(chǎn)生電分散作用。6.1原油預(yù)處理原油在強電場內(nèi)的停留時間tm：6.1原油預(yù)處理輕重原油（混合物）蒸餾沸點或蒸氣壓不同餾分6.2石油體系的表征及其餾分的氣-液平衡輕重原油蒸餾沸點或蒸氣壓不同餾分6.2石油體系的表征及其石油加工中的蒸餾過程：1、原油評價過程（恩氏蒸餾、實沸點蒸餾）2、煉廠一次加工過程（常減壓蒸餾）3、煉廠二次加工過程（FCC分餾塔、焦化分餾塔…）6.2石油體系的表征及其餾分的氣-液平衡石油加工中的蒸餾過程：1、原油評價過程（恩氏蒸餾、實沸點蒸一、常用的實驗室蒸餾方法：6.2石油體系的表征及其餾分的氣-液平衡恩氏蒸餾（簡單蒸餾）實沸點蒸餾（間歇精餾）平衡汽化（閃蒸）一、常用的實驗室蒸餾方法：6.2石油體系的表征及其餾分的6.2石油體系的表征及其餾分的氣-液平衡恩氏蒸餾（ASTMD86）曲線6.2石油體系的表征及其餾分的氣-液平衡恩氏蒸餾（AST6.2石油體系的表征及其餾分的氣-液平衡實沸點（TBP）蒸餾曲線6.2石油體系的表征及其餾分的氣-液平衡實沸點（TBP）6.2石油體系的表征及其餾分的氣-液平衡平衡汽化（EFV）曲線6.2石油體系的表征及其餾分的氣-液平衡平衡汽化（EFV三種蒸餾曲線的比較恩氏蒸餾：表征油品質(zhì)量（餾程）實沸點蒸餾：原油評價平衡汽化：確定汽化率三種蒸餾曲線的比較恩氏蒸餾：表征油品質(zhì)量（餾程）三種蒸餾曲線的比較1.實沸點蒸餾3.平衡汽化2.恩氏蒸餾分離精確度：相鄰兩餾分，重餾分初餾點-輕餾分終餾點實沸點蒸餾>恩氏蒸餾>平衡汽化斜率，分離精確度大三種蒸餾曲線的比較1.實沸點蒸餾3.平衡汽化2.恩氏蒸餾分離三種蒸餾曲線的比較1.實沸點蒸餾3.平衡汽化2.恩氏蒸餾三種蒸餾曲線的比較1.實沸點蒸餾3.平衡汽化2.恩氏蒸餾蒸餾曲線的外推和內(nèi)插恩氏蒸餾數(shù)據(jù)的外插和內(nèi)推概率坐標(biāo)紙法模型法蒸餾曲線的外推和內(nèi)插恩氏蒸餾數(shù)據(jù)的外插和內(nèi)推概率坐標(biāo)紙法模型二、蒸餾曲線的相互換算測定蒸餾曲線工作量：經(jīng)驗方法——注意適用性！平衡汽化>實沸點蒸餾>恩氏蒸餾二、蒸餾曲線的相互換算測定蒸餾曲線工作量：經(jīng)驗方法——注意適1、常壓蒸餾曲線的相互換算當(dāng)恩氏蒸餾溫度超過246oC，換算時需考慮熱裂化影響1、常壓蒸餾曲線的相互換算當(dāng)恩氏蒸餾溫度超過246oC，1、常壓蒸餾曲線的相互換算（1）恩氏蒸餾曲線和實沸點蒸餾曲線的換算API1987法不需溫度修正1、常壓蒸餾曲線的相互換算（1）恩氏蒸餾曲線和實沸點蒸餾曲1、常壓蒸餾曲線的相互換算（2）恩氏蒸餾曲線和平衡汽化曲線的換算常壓恩氏蒸餾50%點溫度與平衡汽化50%點溫度換算圖常壓平衡汽化曲線各段溫差與恩氏蒸餾曲線各段溫差換算圖（3）實沸點蒸餾曲線和平衡汽化曲線的換算常壓實沸點蒸餾50%點溫度與平衡汽化50%點溫度換算圖常壓實沸點蒸餾曲線各段溫差與平衡汽化曲線各段溫差換算圖1、常壓蒸餾曲線的相互換算（2）恩氏蒸餾曲線和平衡汽化曲線1、常壓蒸餾曲線的相互換算【例6-1】某輕柴油餾分的常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)如下：1）換算為實沸點蒸餾曲線2）換算為平衡汽化曲線3）將1）得到的實沸點蒸餾曲線換算為平衡汽化曲線4）假設(shè)恩氏蒸餾50%點溫度沒有得到，用概率坐標(biāo)紙法和模型法計算并比較結(jié)果1、常壓蒸餾曲線的相互換算【例6-1】某輕柴油餾分的常壓恩1、常壓蒸餾曲線的相互換算1）換算為實沸點蒸餾曲線將表數(shù)據(jù)代入式得到實沸點蒸餾數(shù)據(jù)：1、常壓蒸餾曲線的相互換算1）換算為實沸點蒸餾曲線將表數(shù)據(jù)1、常壓蒸餾曲線的相互換算2）換算為平衡汽化曲線

校正恩氏蒸餾曲線：將溫度超過246oC的數(shù)據(jù)進行換算，

1813.87.69.914.511.41、常壓蒸餾曲線的相互換算2）換算為平衡汽化曲線校正恩氏1、常壓蒸餾曲線的相互換算查圖得：平衡汽化50%點溫度-恩氏蒸餾50%點溫度=9.5℃恩氏蒸餾10%-70%點斜率平衡汽化50%點溫度=278.4+9.5=287.9℃

換算50%點溫度1、常壓蒸餾曲線的相互換算查圖得：恩氏蒸餾10%-70%點1、常壓蒸餾曲線的相互換算

查平衡汽化曲線各段溫差1、常壓蒸餾曲線的相互換算查平衡汽化曲線各段溫差1、常壓蒸餾曲線的相互換算推算平衡汽化曲線各點溫度1、常壓蒸餾曲線的相互換算推算平衡汽化曲線各點溫度1、常壓蒸餾曲線的相互換算3）將1）得到的實沸點蒸餾曲線換算為平衡汽化曲線。。。。。。恩氏蒸餾換算實沸點蒸餾換算

1、常壓蒸餾曲線的相互換算3）將1）得到的實沸點蒸餾曲線換1、常壓蒸餾曲線的相互換算4）假設(shè)恩氏蒸餾50%點溫度沒有得到，用概率坐標(biāo)紙法和模型法計算并比較結(jié)果概率坐標(biāo)紙法：275℃模型法：274.8℃實測值：274℃1、常壓蒸餾曲線的相互換算4）假設(shè)恩氏蒸餾50%點溫度沒有2、減壓1.33KPa(殘壓10mmHg)蒸餾曲線的換算（1）恩氏蒸餾曲線和實沸點蒸餾曲線的換算假設(shè)二者50%點溫度相同2、減壓1.33KPa(殘壓10mmHg)蒸餾曲線的換算（（2）恩氏蒸餾曲線和平衡汽化曲線的換算2、減壓1.33KPa(殘壓10mmHg)蒸餾曲線的換算（2）恩氏蒸餾曲線和平衡汽化曲線的換算2、減壓1.33KPa（2）實沸點蒸餾曲線和平衡汽化曲線的換算2、減壓1.33KPa(殘壓10mmHg)蒸餾曲線的換算（2）實沸點蒸餾曲線和平衡汽化曲線的換算2、減壓1.33KP3、減壓1.33KPa蒸餾曲線換算為常壓蒸餾曲線（1）減壓實沸點蒸餾曲線換算為常壓實沸點蒸餾曲線3、減壓1.33KPa蒸餾曲線換算為常壓蒸餾曲線（1）減壓3、減壓1.33KPa蒸餾曲線換算為常壓蒸餾曲線（2）減壓恩氏蒸餾曲線換算為常壓實沸點蒸餾曲線減壓恩氏減壓實沸點減壓實沸點常壓實沸點（3）減壓恩氏蒸餾曲線換算為常壓恩氏蒸餾曲線減壓恩氏常壓實沸點常壓實沸點常壓恩氏3、減壓1.33KPa蒸餾曲線換算為常壓蒸餾曲線（2）減壓4、不同壓力下平衡汽化曲線的換算（1）常壓平衡汽化曲線和壓力下平衡汽化曲線焦點4、不同壓力下平衡汽化曲線的換算（1）常壓平衡汽化曲線和壓4、不同壓力下平衡汽化曲線的換算【例6-4】某石油的常壓平衡汽化數(shù)據(jù)如下：其他性質(zhì)為：相對密度d420＝0.9459；特性因數(shù)K=11.7；體積平均沸點=468.5℃；恩氏蒸餾曲線10％~90％的斜率=6.0℃／％；臨界溫度=638℃；臨界壓力=2.72MPa，求該原油在220kPa下的平衡汽化數(shù)據(jù)。4、不同壓力下平衡汽化曲線的換算【例6-4】某石油的常壓平4、不同壓力下平衡汽化曲線的換算解：由圖6-22和圖6-23確定，焦點溫度=638＋32＝670（℃）焦點壓力=2.72＋0.78=3.5（MPa）在P-T-e相圖坐標(biāo)紙上標(biāo)出焦點和常壓平衡汽化的各點，聯(lián)成一組直線，得P-T-e相圖，見圖6-21。

由圖得220kPa平衡汽化數(shù)據(jù)：4、不同壓力下平衡汽化曲線的換算解：由圖6-22和圖6-24、不同壓力下平衡汽化曲線的換算（2）常壓與減壓平衡汽化曲線換算4、不同壓力下平衡汽化曲線的換算（2）常壓與減壓平衡汽化曲4、不同壓力下平衡汽化曲線的換算【例6-5】某油料在1.33kPa（10mmHg）殘壓下的平衡汽化數(shù)據(jù)如下：確定它在13.33kPa（100mmHg）下的平衡汽化曲線。24.031.918.530.74、不同壓力下平衡汽化曲線的換算【例6-5】某油料在1.34、不同壓力下平衡汽化曲線的換算4、不同壓力下平衡汽化曲線的換算4、不同壓力下平衡汽化曲線的換算4、不同壓力下平衡汽化曲線的換算三、石油體系的處理方法常減壓蒸餾汽油AGOVGOVR實沸點蒸餾數(shù)據(jù)直餾產(chǎn)品性質(zhì)窄餾分及性質(zhì)混合或直接切割1、實沸點切割和產(chǎn)品收率已知：產(chǎn)品恩氏蒸餾數(shù)據(jù)如何確定實沸點切割方案？三、石油體系的處理方法常汽油AGOVGOVR實沸點蒸餾數(shù)據(jù)直三、石油體系的處理方法切割溫度=恩氏蒸餾初餾點、終餾點實沸點蒸餾初餾點、終餾點換算三、石油體系的處理方法切割溫度=恩氏蒸餾初餾點、終餾點實沸點三、石油體系的處理方法例：汽油餾分，恩氏蒸餾終餾點：141℃煤油餾分，恩氏蒸餾初餾點：159℃汽油餾分，實沸點蒸餾終餾點：150℃煤油餾分，實沸點蒸餾初餾點：133℃切割溫度=（150+133）/2=141.5℃換算確定切割溫度三、石油體系的處理方法例：汽油餾分，恩氏蒸餾終餾點：141三、石油體系的處理方法汽油的蒸餾收率：4.2V％三、石油體系的處理方法汽油的蒸餾收率：4.2V％三、石油體系的處理方法2、假組分切割和假多元系窄餾分假組分多元氣液平衡處理方法切割寬度：10-20℃三、石油體系的處理方法2、假組分切割和假多元系窄餾分三、石油體系的處理方法2、假組分切割和假多元系三、石油體系的處理方法2、假組分切割和假多元系四、假組分體系氣液平衡計算相平衡常數(shù)K氣相中濃度液相中濃度四、假組分體系氣液平衡計算相平衡常數(shù)K氣相中濃度液相中濃度四、假組分體系氣液平衡計算1、理想系壓力0.l～1.0MPa，高沸點石油餾分：四、假組分體系氣液平衡計算1、理想系壓力0.l～1.0MPa石油煉制工程第6章-石油蒸餾過程--課件四、假組分體系氣液平衡計算2、SRK方程法3、CS和GS模型法非極性組分混合物的計算常壓、加壓蒸餾塔的計算四、假組分體系氣液平衡計算2、SRK方程法3、CS和GS模型四、假組分體系氣液平衡計算4、會聚壓法減壓塔、催化分餾塔和焦化分餾塔的計算四、假組分體系氣液平衡計算4、會聚壓法減壓塔、催化分餾塔五、假多元系平衡閃蒸計算泡點計算露點計算平衡汽化/冷凝計算五、假多元系平衡閃蒸計算泡點計算五、假多元系平衡閃蒸計算1、數(shù)學(xué)模型——MESH方程物料平衡（M方程）：相平衡（E方程）：組成加和（S方程）：熱量平衡（H方程）：五、假多元系平衡閃蒸計算1、數(shù)學(xué)模型——MESH方程物料平衡五、假多元系平衡閃蒸計算1、數(shù)學(xué)模型汽化率：泡點操作平衡閃蒸露點操作五、假多元系平衡閃蒸計算1、數(shù)學(xué)模型汽化率：泡點操作平衡閃蒸五、假多元系平衡閃蒸計算2、平衡閃蒸計算已知：進料（T、P、組成）求：1）規(guī)定P平衡下，T泡點、T露點、T平衡、eV、汽化組成2）規(guī)定T平衡下，P平衡、eV迭代計算五、假多元系平衡閃蒸計算2、平衡閃蒸計算已知：進料（T、P、六、油水不互溶體系的氣液平衡1、過熱水蒸氣存在下油的汽化以純物質(zhì)A為例：可降低A的沸點氣相：水蒸氣+油；液相：油六、油水不互溶體系的氣液平衡1、過熱水蒸氣存在下油的汽化以純六、油水不互溶體系的氣液平衡1、過熱水蒸氣存在下油的汽化①增加NS可以在更低溫度下得到相同數(shù)量的NA。②當(dāng)P和T都一定，增大NS，NA會按比例增大。六、油水不互溶體系的氣液平衡1、過熱水蒸氣存在下油的汽化①六、油水不互溶體系的氣液平衡1、過熱水蒸氣存在下油的汽化P-T-e相圖六、油水不互溶體系的氣液平衡1、過熱水蒸氣存在下油的汽化P-六、油水不互溶體系的氣液平衡2、飽和水蒸氣存在下油的汽化含水原油加熱汽化過程氣相：水蒸氣+油；液相：水+油六、油水不互溶體系的氣液平衡2、飽和水蒸氣存在下油的汽化含水六、油水不互溶體系的氣液平衡2、飽和水蒸氣存在下油的汽化含水原油加熱溫度與汽化量關(guān)系六、油水不互溶體系的氣液平衡2、飽和水蒸氣存在下油的汽化含水6.3常減壓蒸餾的流程原油電脫鹽6.3常減壓蒸餾的流程原油電脫鹽1、原油電脫鹽6.3常減壓蒸餾的流程2、典型的三段原油常減壓蒸餾工藝流程

一段蒸餾：

拔頭蒸餾，只有一個精餾塔，僅經(jīng)過一次汽化

二段蒸餾：常減壓蒸餾，有兩個精餾塔，經(jīng)過了兩次汽化

三段蒸餾：在常減壓蒸餾塔前面再設(shè)一個初餾塔，共三個精餾塔1、原油電脫鹽6.3常減壓蒸餾的流程2、典型的三段原油常2、初餾塔的作用：

及時將輕油和水蒸汽蒸出，降低加熱爐和常壓塔負荷；降低原油換熱系統(tǒng)壓力，節(jié)約裝置能耗和操作費用；利于平穩(wěn)操作，保證產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)代常減壓裝置中必須采用初餾塔6.3常減壓蒸餾的流程2、初餾塔的作用：及時將輕油和水蒸汽蒸出，降低加熱爐和常壓280℃370℃常壓渣油，AR減壓渣油，VR400℃拔頭原油6.3常減壓蒸餾的流程280℃370℃常壓渣油，AR減壓渣油，VR400℃拔頭原油6.3常減壓蒸餾的流程長50m，直徑12m，重680噸6.3常減壓蒸餾的流程長50m，直徑12m，原油蒸餾的特點：6.3原油蒸餾塔的操作特征烴類與非烴類復(fù)雜混合物，分餾精確度要求低生產(chǎn)規(guī)模大，千萬噸煉油常壓+減壓，無再沸器，無提餾段原油蒸餾的特點：6.3原油蒸餾塔的操作特征烴類與非烴類復(fù)6.4原油蒸餾塔的操作特征6.4原油蒸餾塔的操作特征6.3原油蒸餾塔的操作特征6.3原油蒸餾塔的操作特征6.3原油蒸餾塔的操作特征6.3原油蒸餾塔的操作特征一、常壓蒸餾塔的工藝特征一次汽化過程——無再沸器，無提餾段1.原油常壓塔的工藝特征：常壓爐出口：360-370℃減壓爐出口：410-420℃一、常壓蒸餾塔的工藝特征一次汽化過程1.原油常壓塔的工藝特征一、常壓蒸餾塔的工藝特征1.原油常壓塔的工藝特征：多側(cè)線精餾段——需控制產(chǎn)品質(zhì)量一、常壓蒸餾塔的工藝特征1.原油常壓塔的工藝特征：多側(cè)線精餾一、常壓蒸餾塔的工藝特征汽提段（塔

）

側(cè)線汽提——過熱水蒸氣降低油氣分壓，使輕組分氣化2%-3%，4-6層進料位置和抽出位置的位差再沸汽提——下方側(cè)線油低凝或低冰點產(chǎn)品使用（航煤）提高常壓塔處理能力降低塔頂冷凝器負荷塔底汽提段一、常壓蒸餾塔的工藝特征汽提段（塔）側(cè)線汽提——一、常壓蒸餾塔的工藝特征全塔熱平衡進料汽化率稍高于塔頂+側(cè)線產(chǎn)品產(chǎn)率高出部分——過汽化度過汽化度越高，產(chǎn)品質(zhì)量越好，熱負荷越大過汽化度2%-4%常壓塔進料狀態(tài)決定熱平衡決定回流比回流比過大，餾出產(chǎn)品變輕，拔出率降低衡分子流假設(shè)完全不適用一、常壓蒸餾塔的工藝特征全塔熱平衡進料汽化率稍高于塔頂+一、常壓蒸餾塔的工藝特征2.分餾精確度相鄰餾分蒸餾中出現(xiàn)的“間歇”和“重疊”現(xiàn)象一、常壓蒸餾塔的工藝特征2.分餾精確度相鄰餾分蒸餾中出現(xiàn)的“一、常壓蒸餾塔的工藝特征2.分餾精確度

恩氏蒸餾（0～100）間隙=t0H-t100L

間隙的表示：間隙越大，分流精確度越高。重疊越大，分流精確度越差。恩氏蒸餾（5～95）間隙=t5H-t95L實際應(yīng)用中：一、常壓蒸餾塔的工藝特征2.分餾精確度恩氏蒸餾（0～100一、常壓蒸餾塔的工藝特征1、理想分割兩個產(chǎn)品——實沸點曲線2、3；實沸點曲線的重疊2、分離精度不高，分割兩個產(chǎn)品——實沸點曲線4、5；3、分離效果最差的平衡汽化，分割兩個產(chǎn)品——實沸點曲線6、7。一、常壓蒸餾塔的工藝特征1、理想分割兩個產(chǎn)品——實沸點曲線2一、常壓蒸餾塔的工藝特征常壓蒸餾產(chǎn)品的分餾精確度推薦值一、常壓蒸餾塔的工藝特征常壓蒸餾產(chǎn)品的分餾精確度推薦值一、常壓蒸餾塔的工藝特征分餾精確度與回流比、塔板數(shù)的關(guān)系常壓塔塔頂產(chǎn)品與一線產(chǎn)品間分餾精確度圖一、常壓蒸餾塔的工藝特征分餾精確度與回流比、塔板數(shù)的關(guān)系常壓一、常壓蒸餾塔的工藝特征分餾精確度與回流比、塔板數(shù)的關(guān)系常壓塔側(cè)線產(chǎn)品之間分餾精確度圖一、常壓蒸餾塔的工藝特征分餾精確度與回流比、塔板數(shù)的關(guān)系常壓一、常壓蒸餾塔的工藝特征分餾精確度與回流比、塔板數(shù)的關(guān)系常壓塔塔板數(shù)國外文獻推薦值與國內(nèi)煉廠值一、常壓蒸餾塔的工藝特征分餾精確度與回流比、塔板數(shù)的關(guān)系常壓一、常壓蒸餾塔的工藝特征分餾精確度與回流比、塔板數(shù)的關(guān)系油品蒸餾塔板效率一、常壓蒸餾塔的工藝特征分餾精確度與回流比、塔板數(shù)的關(guān)系油品一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律1）塔頂氣、液相負荷令：一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征全塔回流熱Q塔頂回流量塔頂氣相負荷3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征全塔回流熱Q塔頂回流量塔頂氣相負荷3一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律忽略過汽化度：實際過程，考慮過汽化度，氣相負荷：2）汽化段氣、液相負荷一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律對隔離體系I作熱平衡：（暫不計液相回流）3）最低側(cè)線抽出板下方氣、液相負荷一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律則，液相回流量Ln-1n層塔板回流熱Qnn層塔板氣相負荷：3）最低側(cè)線抽出板下方氣、液相負荷一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律對隔離體系II作熱平衡：（暫不計液相回流）3）最低側(cè)線抽出板下方氣、液相負荷一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律液相回流量Lm-1m層塔板回流熱Qmn層塔板氣相負荷：3）最低側(cè)線抽出板下方氣、液相負荷一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律3）最低側(cè)線抽出板下方氣、液相負荷自汽化段以上，沿塔高上行，須由塔板上取走的回流熱逐板增大一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律3）最低側(cè)線抽出板下方氣、液相負荷精餾塔自下而上，各層塔板油料愈來愈輕，摩爾液相回流量越來越大，摩爾氣相負荷也越來越大。一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律4）經(jīng)過側(cè)線抽出板時氣、液相負荷的變化對隔離體系III作熱平衡：（暫不計液相回流）回流熱突增量一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律4）經(jīng)過側(cè)線抽出板時氣、液相負荷的變化m-1層塔板回流熱Qm液相回流量Lm-2m-1層塔板氣相負荷：一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律4）經(jīng)過側(cè)線抽出板時氣、液相負荷的變化經(jīng)側(cè)線抽出板時，液相負荷有一突然增量，氣相負荷仍然平緩增大一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律從第一板流至第二板的回流量L1塔頂回流量L05）塔頂?shù)谝?、二層塔板之間的汽、液相負荷則，液相回流降低一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律氣相負荷5）塔頂?shù)谝弧⒍铀逯g的汽、液相負荷顯然，氣相負荷降低一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征3.石油精餾塔的氣、液相負荷分布規(guī)律一、常壓蒸餾塔的工藝特征4.回流方式1）塔頂油氣二級冷凝冷卻熱負荷大，傳熱溫差小二級冷凝冷卻：減小傳熱面積太大一級：將塔頂油氣（例105℃）基本上全部冷凝（55～90℃），將回流部分泵送回塔頂。二級：將出裝置的產(chǎn)品部分進一步冷卻到安全溫度（例40℃）以下。一、常壓蒸餾塔的工藝特征4.回流方式1）塔頂油氣二級冷凝冷卻一、常壓蒸餾塔的工藝特征一、常壓蒸餾塔的工藝特征一、常壓蒸餾塔的工藝特征4.回流方式2）塔頂循環(huán)回流優(yōu)點：①減少塔頂換熱設(shè)備的負荷；循環(huán)回流量LC③減少塔頂餾出管線流動壓降。②有利于熱量的回收；一、常壓蒸餾塔的工藝特征4.回流方式2）塔頂循環(huán)回流優(yōu)點：①一、常壓蒸餾塔的工藝特征4.回流方式①使塔的氣液相負荷沿塔高均勻分布；②回流熱從高溫部位取出，充分回收熱能；3）中段循環(huán)回流缺點：①流程復(fù)雜，設(shè)備投資增加；②降低了塔板效率；③流體輸送量大，動力消耗增加。優(yōu)點：減小塔徑，提高處理量原油換熱主要熱源一、常壓蒸餾塔的工藝特征4.回流方式①使塔的氣液相負荷沿塔高一、常壓蒸餾塔的工藝特征液相回流汽相負荷汽（液）相負荷僅有塔頂冷回流塔頂冷回流

+兩個中段循環(huán)回流一、常壓蒸餾塔的工藝特征液相回流汽相負荷汽（液）相負荷僅有塔一、常壓蒸餾塔的工藝特征4.回流方式3）中段循環(huán)回流——進出口位置進出口的溫差：數(shù)目：進出口位置：①有3、4個側(cè)線的塔，2個中段回流；只有1、2個側(cè)線的塔，以1個中段回流為宜。②塔頂和一線間不設(shè)中段回流①國外60～80℃上下②國內(nèi)則多用80~120℃進塔口在抽出口上部，兩個側(cè)線之間一、常壓蒸餾塔的工藝特征4.回流方式3）中段循環(huán)回流——進出一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定1）操作壓力P塔頂=P回流罐+ΔP管線+ΔP冷我國，塔頂壓力一般在1.3～1.6atm之間。P塔內(nèi)=P塔頂+ΔP塔板壓降T產(chǎn)品罐，P泡點一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定1）操作壓力P塔頂一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定各種塔板壓降1）操作壓力一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定各種塔板壓降1）操一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定2）操作溫度1.常壓下3.爐出口壓力下2.汽化段油氣分壓下進料平衡汽化曲線T汽化段：進料絕熱閃蒸溫度爐出口溫度to限制：汽化段溫度：一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定2）操作溫度1.一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定2）操作溫度T塔底：比T汽化段低5-10℃塔底溫度：側(cè)線溫度：未經(jīng)汽提的側(cè)線產(chǎn)品在該側(cè)線處油氣分壓下平衡汽化泡點溫度塔頂溫度：塔頂產(chǎn)品在其油氣分壓下的露點溫度側(cè)線汽提塔塔底溫度：比側(cè)線抽出口溫度低8-10℃用再沸提餾時，其溫度為該處壓力下側(cè)線產(chǎn)品的泡點溫度，有時可高出該側(cè)線抽出板溫度十幾度。一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定2）操作溫度T塔底一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定3）汽提水蒸氣用量目的：①側(cè)線產(chǎn)品汽提②常壓塔底汽提③減壓塔底汽提驅(qū)除產(chǎn)品中的低沸點組分，↗產(chǎn)品的閃點，改善分餾精確度↙塔底重油中350℃以前餾分的含量，↗直餾輕質(zhì)油品的收率，↙減壓塔的負荷。↙汽化段的油汽分壓，盡量↗減壓塔的拔出率。一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定3）汽提水蒸氣用量一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定3）汽提水蒸氣用量采用過熱水蒸汽：①原因：防止冷凝水帶入塔內(nèi)。②工況條件：300～400kPa、

400～450℃過熱水蒸氣。③蒸汽用量：與需提餾的輕組分

含量有關(guān)一、常壓蒸餾塔的工藝特征5.操作條件的確定3）汽提水蒸氣用量二、減壓蒸餾塔的工藝特征基本要求：盡量避免油料發(fā)生分解的前提下，盡可能地提高拔出率提高拔出率的關(guān)鍵：提高減壓塔汽化段的真空度核心設(shè)備：減壓塔及其抽真空系統(tǒng)二、減壓蒸餾塔的工藝特征基本要求：盡量避免油料發(fā)生分解的前提二、減壓蒸餾塔的工藝特征類型

潤滑油型：為后續(xù)加工提供潤滑油原料

燃料油型：為FCC和加氫裂化提供原料側(cè)線產(chǎn)品(餾分油)

潤滑油原料裂化原料

塔底產(chǎn)品—減壓渣油

(VR)

焦化、催化和加氫裂化等二次加工原料經(jīng)加工后生產(chǎn)重質(zhì)潤滑油生產(chǎn)瀝青燃料油二、減壓蒸餾塔的工藝特征類型二、減壓蒸餾塔的工藝特征1．減壓蒸餾塔一般工藝特征：避免分解，提高拔出率塔頂抽真空系統(tǒng)；

塔頂不出產(chǎn)品：減少管線及冷卻系統(tǒng)壓降；

塔板間距大、數(shù)量少：降低流動壓降塔底大蒸汽量汽提：降低汽化段油氣分壓；控制減壓爐出口溫度：減少裂化反應(yīng)。

底部縮徑：縮短渣油停留時間，防止結(jié)焦。二、減壓蒸餾塔的工藝特征1．減壓蒸餾塔一般工藝特征：避免分解二、減壓蒸餾塔的工藝特征其它特征：頂部縮徑（氣液相負荷小）；多個中段循環(huán)：使塔內(nèi)氣相負荷均勻，減小塔徑，且利于回收利用回流熱；設(shè)破沫網(wǎng)塔底底座較高外觀：高架在底座上的上粗下細的塔，比常壓塔粗而矮二、減壓蒸餾塔的工藝特征其它特征：外觀：高架在底座上的上粗下二、減壓蒸餾塔的工藝特征二、減壓蒸餾塔的工藝特征二、減壓蒸餾塔的工藝特征2．潤滑油型減壓塔的工藝特征(1)工藝要求

分離精確度要求高(2)工藝特征

為后續(xù)加工提供潤滑油原料；側(cè)線產(chǎn)品要求粘度合適，色度好，殘?zhí)恐档?，餾程較窄；側(cè)線數(shù)量多，有4~5個側(cè)線，需要汽提；二、減壓蒸餾塔的工藝特征2．潤滑油型減壓塔的工藝特征(1)二、減壓蒸餾塔的工藝特征2．潤滑油型減壓塔的工藝特征二、減壓蒸餾塔的工藝特征2．潤滑油型減壓塔的工藝特征二、減壓蒸餾塔的工藝特征(1)工藝要求

盡量提高拔出率，餾分組成要求不是很嚴格；(2)工藝特征

塔板數(shù)盡量減少以降低壓降；可以大大減少內(nèi)回流量；

2～3個側(cè)線，側(cè)線產(chǎn)品不汽提；汽化段上方設(shè)洗滌段。3．燃料型減壓塔的工藝特征二、減壓蒸餾塔的工藝特征(1)工藝要求3．燃料型減壓塔的二、減壓蒸餾塔的工藝特征4．減壓蒸餾的抽真空系統(tǒng)

抽真空系統(tǒng)

蒸汽噴射器

機械真空泵

蒸汽噴射器-機械真空泵組合，具有較好經(jīng)濟效益結(jié)構(gòu)簡單，無運轉(zhuǎn)部件，使用可靠，水蒸氣安全二、減壓蒸餾塔的工藝特征4．減壓蒸餾的抽真空系統(tǒng)抽真空系統(tǒng)二、減壓蒸餾塔的工藝特征作用是將塔內(nèi)產(chǎn)生的不凝氣和吹入的水蒸氣連續(xù)地抽走以保證減壓塔的真空度的要求冷凝器在真空下操作的。為了使冷凝水順利地排出，通常此排液管的高度至少應(yīng)在10m以上，“大氣腿”蒸汽噴射器是利用高壓水蒸氣在噴管內(nèi)膨脹，使壓力能轉(zhuǎn)化為動能從而達到高速流動，在噴管出口周圍造成真空冷凝器的作用在于使可凝的油氣和水蒸氣冷凝排出，從而減輕噴射器的負荷，其本身并不能形成真空。1、抽真空系統(tǒng)流程二、減壓蒸餾塔的工藝特征作用是將塔內(nèi)產(chǎn)生的不凝氣和吹入的水蒸三、濕式和干式減壓蒸餾濕式減壓蒸餾：傳統(tǒng)型，使用水蒸氣以降低油氣分壓，盡可能提高撥出率；多用于潤滑油型減壓蒸餾。

塔頂殘壓5.5～8.0kPa，常采用兩級（噴射）抽真空系統(tǒng)干式減壓蒸餾：不依賴注入水蒸氣以降低油汽分壓的減壓蒸餾方式；燃料型減壓塔常用。塔頂殘壓一般為1.3kPa左右，要用三級抽真空系統(tǒng)三、濕式和干式減壓蒸餾濕式減壓蒸餾：傳統(tǒng)型，使用水蒸氣以降低二、減壓蒸餾塔的工藝特征上游無冷凝器，使塔頂真空度能擺脫水溫限制。2、增壓噴射泵減壓塔殘壓=增壓噴射器所造成殘壓+餾出線壓降二、減壓蒸餾塔的工藝特征上游無冷凝器，使塔頂真空度能三、濕式和干式減壓蒸餾1、濕式減壓蒸餾的不足之處：消耗蒸汽量大塔內(nèi)汽相負荷大增大了塔頂冷凝冷卻器的負荷含油污水量大三、濕式和干式減壓蒸餾1、濕式減壓蒸餾的不足之處：消耗蒸汽量三、濕式和干式減壓蒸餾2、干式減壓蒸餾使用增壓噴射器，提高塔的真空度；利用填料代替塔板，降低汽化段到塔頂壓降；為減少氣相攜帶雜質(zhì)，塔內(nèi)設(shè)洗滌段和液體分配器。三、濕式和干式減壓蒸餾2、干式減壓蒸餾使用增壓噴射器，提高三、濕式和干式減壓蒸餾2、干式減壓蒸餾（2）使用干式減壓蒸餾的效益：提高了拔出率和處理量；減壓爐負荷減小，節(jié)省燃料；減少冷凝冷卻器的負荷，減少含油污水量；能耗下降（爐出口溫度降低、冷卻負荷小，水蒸氣用量少等）。三、濕式和干式減壓蒸餾2、干式減壓蒸餾（2）使用干式減壓蒸餾三、濕式和干式減壓蒸餾三、濕式和干式減壓蒸餾1、設(shè)計任務(wù)原油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)及平衡汽化數(shù)據(jù)6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例1、設(shè)計任務(wù)原油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)及平衡汽化數(shù)據(jù)6.521、設(shè)計任務(wù)產(chǎn)品切割方案及產(chǎn)品性質(zhì)6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例1、設(shè)計任務(wù)產(chǎn)品切割方案及產(chǎn)品性質(zhì)6.5250萬噸勝1、設(shè)計任務(wù)油品性質(zhì)6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例1、設(shè)計任務(wù)油品性質(zhì)6.5250萬噸勝利原油常壓精餾2、產(chǎn)品收率和物料平衡6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例按年開工8000h計2、產(chǎn)品收率和物料平衡6.5250萬噸勝利原油常壓精餾塔3、汽提蒸汽用量6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例過熱水蒸氣：420℃，0.3MPaP240表6-163、汽提蒸汽用量6.5250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計4、塔板型式和塔板數(shù)6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例

F1浮閥塔板P227表6-10,6-114、塔板型式和塔板數(shù)6.5250萬噸勝利原油常壓精餾塔工5、精餾塔計算草圖6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例汽油111000kg/h煤油21040kg/h輕柴油218000kg/h重柴油304000kg/h塔底重油231360kg/h塔底汽提蒸氣4627kg/h

420℃進料315700kg/h34191822132731煤油汽提蒸氣631kg/h,420℃輕柴油汽提蒸氣654kg/h,420℃重柴油汽提蒸氣851kg/h,420℃5、精餾塔計算草圖6.5250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝6、操作壓力6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例汽油111000kg/h煤油21040kg/h輕柴油218000kg/h重柴油304000kg/h塔底重油231360kg/h塔底汽提蒸氣4627kg/h

420℃進料315700kg/h341918221327310.157MPa0.161MPa0.166MPa0.17MPa0.172MPa煤油汽提蒸氣631kg/h,420℃輕柴油汽提蒸氣654kg/h,420℃重柴油汽提蒸氣851kg/h,420℃6、操作壓力6.5250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實7、汽化段溫度6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例汽油111000kg/h煤油21040kg/h輕柴油218000kg/h重柴油304000kg/h塔底重油231360kg/h塔底汽提蒸氣4627kg/h

420℃進料315700kg/h341918221327310.157MPa0.161MPa0.166MPa0.17MPa0.172MPa過汽化度2.03%eF=30.53%過汽化油6314kg/h煤油汽提蒸氣631kg/h,420℃輕柴油汽提蒸氣654kg/h,420℃重柴油汽提蒸氣851kg/h,420℃7、汽化段溫度6.5250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算7、汽化段溫度6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例汽化段油氣分壓水蒸氣量：257kmol/h汽化段壓力：0.172MPa汽化段油氣分壓:0.172×482/(482+257)=0.112MPa7、汽化段溫度6.5250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算7、汽化段溫度6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例作汽化段油氣分壓0.112MPa下氣化30.53%的溫度（曲線4）汽化段溫度：353.3℃7、汽化段溫度6.5250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算7、汽化段溫度6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例

tF的校核汽化段溫度：353.3℃P84石油餾分焓值的求定1）進料代入汽化段的熱量QF（eF=30.53%，TF=353.3℃）7、汽化段溫度6.5250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算7、汽化段溫度6.5

250萬噸勝利原油常壓精餾塔工藝計算實例

tF