第一节石油蒸馏概述

1、1石油炼制工程石油炼制工程第七章第七章 石油蒸馏石油蒸馏第一节石油蒸馏的概述第一节石油蒸馏的概述2第七章 石油蒸馏 石油是沸程极宽的复杂混合物，要从石油中提炼出多种燃料油、溶剂油、润滑油以及其他石油化工产品，首先要把石油分割为不同费城的馏分，然后按照产品的使用要求，脱除这些馏分中的非理想组分，或者用化学方法转化成所需要的组成，进而获得合格的石油产品。因此炼油厂必须解决石油的分割和各种石油馏分在加工中的分离问题。 蒸馏技术是复杂石油体系特征化最适宜的手段，也是石油加工最经济最容易实现的方法。炼油过程的第一套装置就是常减压蒸馏。3 1、闪蒸平衡汽化 进料以某种方式加热至部分汽化，经过减压设施，在一

2、个容器的空间内，于一定的温度压力下，汽、液两相迅速分离，得到相应的气相和液相产物，此过程即称为闪蒸 。 加热至部分汽化。 经过减压 减压后在进料中部分没有汽化的烃类会汽化，或者说在加热的物流中由于在一定的压力下，所以没有烃类的汽化或者很少汽化。4 在一定的空间 这个空间是汽液接触的空间，烃类进行热量和质量的传递，达到平衡状态。 我们把汽液两相有足够的时间接触，达到平衡状态的这种方式叫做平衡汽化。 在一定的温度和压力下 因为温度对烃类汽化有影响，对于一定馏分的油品来说，汽化的温度越高，压力越低，它的汽化率就越高。5 在实际的生产中，闪蒸主要发生在闪蒸罐、蒸发塔的汽化段，前面我们说过平衡汽化必须有

3、气液两相足够的接触空间和时间，这种情况的平衡汽化是一种理想状态。 在实际生产中，并不存在真正的平衡汽化，但是在适当的条件下可以接近平衡，因此我们在工程上近似地按平衡汽化处理。6图图 平衡汽化平衡汽化汽相产物汽相产物液相产物液相产物减压阀减压阀进料进料加热器加热器7裂化富气裂化富气汽油馏份汽油馏份分馏塔分馏塔 催化裂化催化裂化接受罐接受罐冷凝器冷凝器平衡冷凝平衡冷凝 平衡冷凝 平衡冷凝是平衡汽化的逆过程。 将气相馏出物经过部分冷凝冷却后进入接受罐中进行汽液分离，这种情况下，重组分冷凝为液相，而轻组分则仍为汽相，从而实现轻重组分的分离。例如催化裂化分馏塔。8 平衡汽化和平衡冷凝的是它们都可以将混合

4、物得到分离，气相中含有较多的轻组分（因轻组分的沸点低）； 液相中含有较多的重组分（因重组分的沸点高）； 沸点或者饱和蒸汽压是烃类本身的性质，我们把它也叫做相对挥发度，相对挥发度的大小是烃分子本身的性质。 深入地说，气相中有液相的最终组分，液相中有气相的最轻组分。这个结论是非常重要的。9 2、简单蒸馏渐次汽化 简单蒸馏是实验室或小型装置上常用于浓缩物料或粗略分割油料的一种蒸馏方法。加热加热冷凝气相产物液相产物10 简单蒸馏： 液体混合物在蒸馏釜中被加热，在一定压力下，当温度达到混合物的泡点温度时，液体即开始汽化，生成微量蒸汽。生成的蒸汽当即被引出并冷却后收集起来，同时液体继续加热，继续生成蒸汽并

5、被引出。这种蒸馏方式称为简单蒸馏或微分蒸馏。11 （1）简单蒸馏的特点 在混合物的泡点温度时，开始汽化。这是由于混合物的泡点温度是不断变化的，随着轻组分的汽化移出，泡点温度逐渐增高。 每一瞬间形成的蒸汽都与残存液相处于平衡状态。由于形成的蒸汽不断被引出，因此在整个蒸馏过程中，所产生的一系列微量蒸汽的组成是不断变化的。 最初得到的汽相轻组分多，随着加热温度的升高，相继形成的蒸汽中轻组分的浓度逐渐降低，而残液中的重组分逐渐增多。 对每一个瞬间所产生的微量蒸气来说，其中轻组分的浓度总是要高于与之平衡的残存液体中的轻组分浓度。12 （2）简单蒸馏与闪蒸的区别 简单蒸馏是由无数闪蒸组成的，是渐次汽化；

6、简单蒸馏需要从外界不断的加热，而闪蒸也是一次加热到一定的温度； 简单蒸馏所剩下的残液是与最后一个轻组分含量不高的微量蒸气相平衡的液相；而平衡蒸馏时剩下的残液则是与全部气相处于平衡状态。因此简单蒸馏所得到的液体中的轻组分含量低于平衡汽化所得的液体中轻组分含量。 简单蒸馏的分离效率优于平衡汽化，但是简单蒸馏的分离精度也不高。简单蒸馏是一种间歇过程，分离精度不高，一般只在实验室中使用。 恩氏蒸馏就是一个简单蒸馏。它有少量的回流，这是因为它在生成的一瞬间并没有被引出，而且会在瓶壁上形成液滴，产生回流。13 3、精馏 精馏分为联系精馏和间歇精馏两种。 大型的工业装置一般都采用连续性处理，这样的处理量较大

7、，间 歇精馏是不稳定的过程，处理量较小。14（1） 精馏塔的组成 进料段 精馏段 提馏段 塔顶冷回流 塔底重沸器 塔内有汽液接 触措施： 塔板或填料冷凝器冷凝器再沸器再沸器塔底产品塔底产品进料进料15 （2） 精馏的原理 由于组分相对挥发度的不同，可以将不同的组分进行分离。 塔顶和塔底液相和汽相回流的作用，沿精馏塔建立了两个梯度。 温度梯度：沿着塔高由塔底至塔顶温度降低。 浓度梯度：汽液相物流的轻组分浓度从塔底至塔顶逐渐增大。 两个梯度的作用： 由于温度和浓度梯度的存在，在每一个气液接触级内（一层塔板），由下而上的较高温度和较低轻组分浓度的气相，与由上而下的较低温度和较高轻组分含量的液相相互传质和传热，达到平衡而产生新的平衡的汽液两相。16 含轻组分少的气相，和含轻组分多的液相（相对值），进行接触，重组分把热量传给轻组分，自身冷凝成液相，轻组分被加热汽化上升，达到一个新的平衡，从而实现精制分离的目的。 以上我们谈的是一个接触级，如果若干个接触级就可以把轻组分不断提浓，在塔顶得到高纯度的轻组分产品，在塔底得到重组分含量高的产品。17 (3) 石油精馏塔 由于石油是一个烃类的混合物，它的产品仍然是一个混合物，所以对它的分离精度