原油蒸馏程序

1、第四講原油蒸餾原油蒸餾(2006)1物質分離的方法一.物理方法 *結晶(Crystallization) *滲透(Permeation) *萃取(Extraction) *吸附(Adsorption) *蒸餾(Distillation)二.化學方法 *反應(Reaction) *吸收(Absorption)原油蒸餾程序(2006)2蒸餾分離的方式一.依成份分類 *二成份 *多成份二.依操作方式分類 *分批式(Batch) *連續式(Continuous)二.依使用壓力分類 *常壓(1 kg/cm2 左右) *真空(500 mmHg 以下) *壓力(數氣壓以上)原油蒸餾程序(2006)3蒸餾的定

2、義把兩種或兩種以上成份之液體,利用其沸點之不同,將其加熱使之氣化並予以分離成兩種或數種不同成份比例之液體的一種操作蒸餾單元操作: 不用迴流-平衡蒸餾 使用迴流-分餾(或稱精餾, Fractionation)A mixture of 碳氫化合物(Hydrocarbons)除去溶解之C3/C4之蒸餾操作,稱為穩定(Stabilization)原油蒸餾程序(2006)4蒸餾的型態(一)平衡蒸餾(或稱閃餾)(二)段式蒸餾(或稱精餾.分餾)(三)共沸蒸餾(四)萃取蒸餾(五)反應蒸餾原油蒸餾程序(2006)5精餾塔之架構(續)原油蒸餾程序(2006)6精餾塔之架構(續)(1)進料(Feed) (2)餾出物

3、(distillates)(3)塔底產品(Bottoms) (4)分餾板(Plates or trays)(5)迴流槽(Reflux drum)(6)再沸器(Reboiler)(7)冷凝器(Condenser) (8)管線(Pipe lines)(9)泵(Pumps) (10)儀器(Instrumentation)原油蒸餾程序(2006)7原油產品之含碳數液化石油氣 (LPG)-C3C4汽油-C4C12煤油(航空燃油)-C9 C16柴油-C10 C20燃料油-C20 C70潤滑油-C20 C40柏油-C40 以上腊-C30 以上原油蒸餾程序(2006)8原油(Crude Oil)之成份原油蒸餾

4、程序(2006)C3/C4LPG 0.7 wt%C5150CGasoline15.2 wt%150250CKerosine17.4 wt%250350CGasoil(GO)18.3 wt%350370CVGO 3.6 wt%370575CWaxy distillate (WD)28.8 wt%575CResidue16.0 wt%9原油之蒸餾曲線(之一)原油蒸餾程序(2006)10原油之蒸餾曲線(之二)原油蒸餾程序(2006)11原油之蒸餾利用蒸餾工場目的:將原油分離成數種中間 產品,以便進一步加工處 理,使之成為石油產品原油蒸餾程序(2006)12原油蒸餾工場之功能原油是一種成份複雜的碳氫化

5、合物，將原油經由一連串的煉製程序，可產生符合應用規範的各種油料成品，在許多煉製程序中蒸餾操作是應用最廣的一種方法。利用壓力和溫度的關係，蒸餾可將各成份分開。原油蒸餾程序(2006)13原油蒸餾工場之目的將原油分餾成下列的產品：燃料氣、液化石油氣( C3C4 )、C5C6、輕石油腦、重石油腦、煤油、柴油、製氣油( Gas Oil )與重油。上述產品須經過進一步的處理才能成為市場上銷售的油品。原油蒸餾程序(2006)14蒸餾工場之流程原油蒸餾程序(2006)15原油蒸餾程序的特點原油需先脫除鹽分分餾產品為聯產品主蒸餾塔為常壓操作(壓力約1015psig)主蒸餾塔操作常為水蒸汽蒸餾主蒸餾塔操作需有適

6、當的防蝕(Anti-corrosion)和防污(Anti-fouling)處理原油蒸餾程序(2006)16原油蒸餾腐蝕原理 NaCl+H2ONaOH+HCl Fe+HClFeCl2 Fe+H2SFeS+H2 FeS+2HClFeCl2+H2S FeCl2+H2OFeO+2HCl原油蒸餾程序(2006)17脫鹽操作的需要性 原油先經過預熱、脫鹽。脫鹽之目的是除去原油中之氯化鎂和氯化鈣，以減輕蒸餾塔被腐蝕的機會。防止設備腐蝕或分餾盤上,降低該設備效率防止污染塔底產品,造成後段處理之觸媒中毒原油蒸餾程序(2006)1819防止蒸餾腐蝕方法添加薄膜腐蝕防止劑添加中和劑原油蒸餾程序(2006)20原油蒸

7、餾製程脫鹽後之原油，再經一連串的與成品或半成品換熱以回收製程流体的廢熱，最後再以加熱爐將原油溫度提升到650左右後，進入主分餾塔分餾。原油蒸餾程序(2006)21原油蒸餾製程比輕石油腦(含)輕的部份由塔頂取出，重石油腦、煤油、柴油與製氣油則由主塔中間取出，重油則由塔底取出。原油蒸餾程序(2006)222324原油常壓蒸餾工場的重要設備脫鹽槽換熱器串加熱爐蒸餾塔原油蒸餾程序(2006)25原油蒸餾製程原油蒸餾工場之技術已經是一項非常成熟的技術，各家設計均大同小異，主要不同點是換熱網路的安排。因原油蒸餾耗用能源相當多，如何妥善安排換熱網路，以回收廢熱、降低能源消耗量是最富挑戰的事。原油蒸餾程序(2

8、006)26原油蒸餾製程近年來有以狹點技術( Pinch Point Technology )安排換熱網路，成效卓著。另外為增加分餾效率，也有以結構型填充料( Structure Packing )代替傳統型的分餾盤，這種改變可以提高輕質油料之產率。原油蒸餾程序(2006)2728桃園廠之原油蒸餾工場 第一蒸餾工廠100區 利用各成分沸點不同加熱分離，主要原油經脫鹽後再經加熱爐加熱到360進入主塔依蒸餾點不同而予以分離生產不同規格的半成品。 原油蒸餾工場介紹(2006)2930桃園廠之原油蒸餾工場原油自儲油槽泵出，經廢熱回收系列（Heat Recovery Train），在進入脫鹽槽前與自酸水

9、汽提塔底部出來之汽提水及製程水（Process Water）經由混合閥充分混合，之後進入脫鹽槽，油水在槽內分開，水自槽底排至污水汽提塔原油蒸餾工場介紹(2006)31桃園廠之原油蒸餾工場而原油自槽頂流出再經廢熱回收系列回收部分能源進入預沸槽（Preflash），其中輕質氣體自槽頂部出來後直接進入主塔之驟沸區或其上一層板，而油液自槽底部經泵進至原油加熱器加熱至所需溫度，再進入主塔之驟沸區，分餾後便可得到各種油品的半成品。原油蒸餾工場介紹(2006)32333435桃園廠之原油蒸餾工場 第一蒸餾工廠100區種類：A類原油含硫份較高之原油 C類原油含硫份較低之原油進料來源：儲運組南崁儲運站T油槽原油

10、供應條件：BSW0.5以下比重API 2540煉量：正常煉量每天100000BPSD原油蒸餾工場介紹(2006)36桃園廠之原油蒸餾工場 第一蒸餾工廠100區產出： 液化石油氣 176 2000桶/日輕直餾汽油 176 4500桶/日重直餾汽油 176 18000桶/日煤油 330465 8000桶/日柴油 232301 16000桶/日原油蒸餾工場介紹(2006)37桃園廠之原油蒸餾工場 第一蒸餾工廠100區產出： 製氣油 293.3340 4500桶/日燃料油 371 475000桶/日原油蒸餾工場介紹(2006)38桃園廠之原油蒸餾工場 第一蒸餾工廠100區產出： 製氣油 293.334

11、0 4500桶/日燃料油 371 475000桶/日原油蒸餾工場介紹(2006)39桃園廠之原油蒸餾工場 流程概述 原油由儲運組南崁儲運站送至本工場，先經前段換熱器換熱後，送至脫鹽槽將鹽類大不份脫除，脫鹽後之原油再送至加熱爐加熱至出口溫度達600以上送至原油蒸餾塔中分餾原油蒸餾工場介紹(2006)40桃園廠之原油蒸餾工場 流程概述 分餾出液化石油氣（LPG）、石油腦（Naphtha）、煤油(Kerosene）、柴油（Diesel）、製氣油（Gas Oil）及重油(Reduced Oil）等數種油料，經過處理作為成品供應市場或送往相關的下游工場作為進料。原油蒸餾工場介紹(2006)41桃園廠之原

12、油蒸餾工場 製程操作變數： 加熱爐出口溫度 600670 主塔塔頂溫度 200300再接觸塔壓力 3570Psig汽油分離塔塔頂溫度60100汽油穩定塔塔頂溫度130180 原油蒸餾工場介紹(2006)42桃園廠之原油蒸餾工場 產品管制標準： 液化石油氣：風化試驗36以下，銅腐蝕試驗1B以上。輕石油腦EP：110以下。重石油腦90：160以下。煤油EP：300以下 ，凝固點-47以下。原油蒸餾工場介紹(2006)43桃園廠之原油蒸餾工場 產品管制標準： 柴油蒸餾90：300340以下重油閃火點：70以上原油蒸餾工場介紹(2006)44桃園廠之原油蒸餾工場 第二蒸餾工廠種類：A類原油含硫份較高之

13、原油 C類原油含硫份較低之原油進料來源：儲運組南崁儲運站T油槽區原油蒸餾工場介紹(2006)45桃園廠之原油蒸餾工場 第二蒸餾工廠原油供應條件：溫度約2035，供應壓力1218/，BSW0.5以下，比重API 2540(API，60) 煉量：正常煉量每天100000BPSD原油蒸餾工場介紹(2006)464748桃園廠之原油蒸餾工場 第二蒸餾工場產出： 主塔塔頂物 D86(95) 171 煤油 D86(95) 223柴油 D86(90) 337常壓制氣油 D86(90) 394原油蒸餾工場介紹(2006)49桃園廠之原油蒸餾工場 製程操作變數： 正常值 最大值 加熱爐出口溫度 325365 3

14、70再接觸塔壓力 0.351.5 Kg/cm2 2 Kg/cm2汽油分離塔塔頂溫度7095 100汽油穩定塔塔頂溫度6275 78原油蒸餾工場介紹(2006)50桃園廠之原油蒸餾工場 產品管制標準： 液化石油氣：風化試驗2.2（36），銅腐蝕試驗1A、1B 。輕石油腦：E.P 120。 重石油腦：T90% 165 。煤油：E.P.300、 Freezing Point -49。原油蒸餾工場介紹(2006)51桃園廠之原油蒸餾工場 產品管制標準： 高硫柴油蒸餾：T90% 290338。常壓製氣油：閃火點等於或大於62。 高硫重油：閃火點在70以上。低硫重油：閃火點在70以上，含 硫量在 0.5w

15、t%。 原油蒸餾工場介紹(2006)52莫洛斯( MEROX )處理工場 LPG、摻配汽油的輕質餾份及煤油等油料中的各種硫醇對設備具有強烈的腐蝕作用，須把它們去除或轉化成較安定的二硫化物，才不會腐蝕設備。原油蒸餾工場介紹(2006)53莫洛斯處理工場 利用觸媒及氫氧化鈉溶液把上述油料中的各種硫醇轉化成較安定的二硫化物。生成的二硫化物可以移走，也可以讓它繼續留在油料中。轉化過程的化學反應如下： 原油蒸餾工場介紹(2006)54莫洛斯處理工場2 RSH + 2 NaOH 2 RSNa + 2 H2O2 RSNa + 1/2 O2 + H2O RSSR+2NaOH2 RSH + 1/2 O2 RSSR + H20 原油蒸餾工場介紹(2006)55莫洛斯處理工場 莫洛斯/MERICHEN製程的流程 萃取式莫洛斯：油品與氫氧化鈉溶液接觸後，油品中的硫醇與氫氧化鈉形成RSNa。RSNa經觸媒及加入空氣後被氧化成二硫化物，氫氧化鈉則再生循環使用。原油蒸餾工場介紹(2006)5