常减压蒸馏装置

1、常减压蒸馏装置常减压蒸馏装置1.培训的目的2.原油3.炼油厂4.常减压蒸馏装置4.1 装置的类型和生产目的4.2 装置的组成4.3 原油电脱盐技术4.4 原油常压蒸馏4.5 减压蒸馏4.6 蒸馏装置的轻烃回收4.7 换热网络优化及能量回收技术4.8 高效传质元件4.9 高效传热元件5.专业之间的相互关系1. 培训的目的了解相关专业知识，提高对炼油厂、石油化工厂及其生产装置的认识。2. 原油天然石油通常是淡黄色到黑色的、流动或半流动的粘稠液体，也有暗绿色、赤褐色的，通常都比水轻，比重在0.80.98之间，但个别也有比水重的，比重达到1.02。科普文章里都讲过，原油是由埋藏在地底下几千万年的海洋生

2、物、动植物躯体经过地壳的变迁发生了复杂的化学变化形成的，所以石油主要由碳氢化合物组成，石油中的碳和氢占了9599%。石油中除了碳和氢两种元素外还含有硫、氮、氧非金属元素以及铁、镍、钒、铜、钠、钙、镁、锌、钴等金属元素，有的原油还含有砷、硅等。这些元素，特别是硫、铁、镍、钒、钠、钙、砷等对石油的加工极为不利，有的形成化合物会严重的腐蚀设备、工艺管道并且对产品质量造成影响，有的会对加工过程的催化剂降低活性，甚至造成永久性失活。因此必须予以去除。3. 炼油厂（总流程图）炼油厂，这个大家都知道，就是把石油炼成各种产品的工厂，根据所要生产的产品不同，由各种各样的生产装置所组成，最简单的炼油厂是燃料型炼油

3、厂，主要生产汽油、煤油、柴油、和燃料，可以由两套生成装置所组成：常压或常减压装置、催化裂化装置。当然适应市场的要求，提高企业的生存能力，只有这两套装置的炼油厂，是远远不够的，目前国内已经没有这样只有两套装置的炼油厂了。为了合理利用有限的石油资源，还会设有其它生产装置。例如：催化重整装置、加氢精制装置、加氢裂化装置、制氢装置、气体分馏装置、润滑油加氢精制装置、酮苯、糠荃、白土精制装置、临氢降凝装置、溶剂脱沥青装置、减粘装置、焦化装置、氧化沥青装置等等。4. 常减压蒸馏装置4.1 装置的类型和生产目的常减压蒸馏是石油加工的第一个程序，第一套生产装置。根据原油的品质情况和生产的目的不同，常减压蒸馏装

4、置分两种类型，一种是燃料型，主要生产：石脑油、煤油、柴油、催化裂化原料或者加氢裂化原料，减粘原料、焦化原料、氧化沥青原料或者直接生产道路沥青；另一种是燃料润滑油型，除生产燃料之外，还在减压塔生产润滑油基础油原料。4.2 装置的组成及加工流程l 装置的组成：常减压蒸馏装置一般由这样几部分组成：常压蒸馏部分、减压蒸馏部分、加热炉部分、换热网络及余热回收部分、轻烃回收部分及电脱盐部分。l 加工流程：（流程图）原油 换热 电脱盐换热、加热炉 常压蒸馏加热炉 减压蒸馏轻烃回收4.3 原油电脱盐技术我们谈原油时已经提到，原油中含有钠、钙、镁元素，这些元素大多以无机盐的形式存在于原油中，这些无机盐受热并经水

5、解会释放出Cl-，会造成塔顶及塔顶系统设备及工艺管道的严重腐蚀；Na+会沉留于重油中，造成重油催化裂化装置的催化剂中毒而永久失去活性，因此，必须将这些无机盐类从原油中除去。由于这些无机盐，特别是NaCl是溶于水的，它们存在于原油开采及运输过程中的水里，这些原始水以乳化液的形式存在于原油中。因此在电场作用下并配以化学药剂的破乳，用新鲜的水将其萃取出来，这就是原油的电脱盐。经过科学研究和工程生产实践，电脱盐技术经过几代的发展变化，目前国内外已形成的这样几种工业应用成熟电脱盐技术：l 交流电脱盐技术l 交直流电脱盐技术l 高速交流电脱盐技术4.4 原油常压蒸馏（流程图）原油蒸馏塔就是我们通常所说的常

6、压塔，根据原油性质情况和厂里的生产安排一般有这样几种生产方案：l 常压塔顶：生产石脑油，作为重整原料、乙烯裂解原料等，通常不作为汽油调节组分，主要是由于它的辛烷值很低，一般也就50左右。l 常一线：一般生产航煤或灯媒组分，也有生产溶剂油的，可以生产60#、120#或200#溶剂油组分，不论是生产航煤、灯媒还是生产溶剂油，它的馏分要求都比较严格，不但要求比重、闪点、冰点，还有馏程等要求。有的炼厂常一线作为柴油调和组分，做柴油调和组分时，对它的质量要求就比较低了，一般控制个闪点就可以了。l 常二线：通常生产柴油，一般做轻柴油或者和常三线以及其他装置生产的柴油调和生产不同牌号的柴油产品。l 常三线：

7、常三线也生产柴油或叫做重柴油，可以单独做柴油产品，也可以和常二线以及其他装置生产的柴油调和生产不同牌号的柴油产品。常二线、常三线生产的柴油通常叫直馏柴油，没有不饱和烃存在，性质较稳定，如果硫含量及腐蚀等指标合格的话可以直接作为商品。l 常四线：很多常压塔不设常四线，一般设常四线的都作为催化裂化原料，也有在常四线生产光亮油的。l 常压塔底油：有减压蒸馏部分的就作为减压的进料，没有减压减压蒸馏部分的一般都作为催化裂化装置的原料或者作为加氢预处理原料。对于化工类型的炼油厂也有把常压塔的产品作为裂解原料的。根据常压塔分离原油的这种情况和分离要求，通常都采用板式塔来完成这种分离任务，常用的是浮阀类塔盘，

8、浮阀类塔盘主要具有操作弹性大、压降适中、分离效果好的特点，目前国内应用较多的有华东理工大学开发的导向浮阀、兰石所开发的T排条阀、石油大学开发的船型浮阀、清华大学的ADV浮阀等等，国外也有各种各样的浮阀塔盘。所有这些浮阀塔盘都能够很好的完成常压塔的分离任务。当然，常压塔也有用筛板塔盘、舌型塔盘、泡罩塔盘等，只是不多了。常压塔除了侧线抽出产品，还设有中段回流取热，一方面平衡塔内的热量，使塔内的汽液负荷分布均匀，有利于缩小塔经，另一方面也回收常压塔的热量，降低装置的加工能耗。4.5 减压蒸馏（流程图）减压塔加工的是常压塔底油，由于常压塔底油馏分比较重，如果还在常压下分馏，势必加热炉的温度会很高，原油

9、在炉管内会产生裂解，根据生产实践，一般的原油加热到超过370就会产生裂解，而影响到产品质量，甚至造成在炉管内结焦。因此必须在减压下进行分馏，这也是利用了石油馏分的沸点是随着压力的降低而降低的。l 减压抽真空技术要给减压塔造成真空状态，必须提供抽真空设备，国内外比较流行的是采用蒸汽喷射式抽空器，这种抽空器用蒸汽做动力，结构简单，不需要维修，操作也可靠。根据减压塔要求的真空度不同，设有两级或三级抽空器，通常干式减压操作设三级抽空器，塔顶压力可以达到10 mmHg绝压，甚至更低，湿式减压操作设两级抽空器，塔顶压力一般在40-60 mmHg绝压。抽空器的出口设有冷凝冷却器，将抽空器排出的蒸汽冷凝下来。

10、机械抽真空：蒸汽喷射式抽空器毕竟要消耗大量的水蒸气，需要较庞大的冷凝冷却设备，能耗较大，而机械抽真空（真空泵）不需要冷凝冷却设备，能耗也较低，但其使用的可靠程度不如蒸汽喷射式抽空器。因此，近年来尽管有所使用，不是很普遍，不过这是一种发展趋势。l 减压蒸馏技术减压塔追求的是高真空，以尽可能的将原油中的蜡油组分分离出来。因此，要求塔的整体操作压力降越低越好。近年来多采用填料作为传热传质分离元件。减压塔有两种类型，一种是燃料型一种是润滑油型，燃料型主要生产的是裂化原料（催化裂化原料、加氢裂化原料等）润滑油型主要生产的是润滑油基础油原料。对于燃料型减压塔生产的裂化原料，基本上没有分离要求，减压塔的结构

11、和流程都较为简单，而润滑油型减压塔生产的是润滑油基础油原料，有着严格的质量要求，在满足粘度要求的同时，馏分要窄，颜色要浅，也就是残碳、焦质沥青质含量要低。因此润滑油减压塔注重的是分离精度，重油组分在高真空下，要达到较好的分离精度，因此，润滑油性减压塔不论在设备结构上还是在流程上都是较为复杂的。为给减压塔提供低压降的传质传热分离元件，近年来发展了各种规格的金属散堆和规整填料，以及相应的液体和气体分配系统，最有代表性的是金属孔板波纹填料和重力式液体分布器。4.6 蒸馏装置的轻烃回收（流程图）国内原油大多属于中质或重质原油，原油中的轻烃含量较低，这部分轻烃大多都送到加热炉烧掉，近些年来由于炼制国外轻

12、质原油逐渐增多，轻质原油中的轻烃含量较高，再将这部分轻烃送到加热炉中烧掉，就造成了很大的浪费，因此，炼制轻质原油的常减压蒸馏装置大多设有轻烃回收设施。4.7 换热网络优化及能量回收技术原油常减压蒸馏是一种通过加热使原油产生汽化再将其冷凝下来，使其在分馏塔内进行汽液传热传质，将原油中的轻重组分分离开来的物理变化过程。因此，它是一个消耗能量分离产品的过程，是炼油厂中能量消耗的大户。那么，如何减少能量消耗，通过较少的能量消耗使原油中的轻重组分按照我们的要求得以分离，一直是我们炼油工作者研究的课题，回顾炼油工作一百多年的发展历史，这一工作一直没有停息过，尤其是近二、三十年来，随着自控技术特别是计算机技术的发展，节能技术获得了迅速发展。加工能耗从近30万大卡/吨原油下降到近10万大卡/吨原油。下面我重点介绍几种主要的节能技术。l 原油渐次闪蒸技术l 换热网络的优化设计l 蒸馏塔的优化取热l 加热炉的空气预热器l 低温热源的有效利用l 装置的热联合l 节能高效