蒸馏的基本概念和原理

..精品精品一、蒸馏的根本概念和原理1、根本概念饱和蒸汽压任何物质〔气态、液态和固态〕的分子都在不停的运动，都具有向挥发到四周空间的气相分子由于分子间的作用力以及分子与容器壁之间的作用或蒸发的力量，蒸气压越高，就说明液体越简洁气化。也可以依据蒸气压进展烃类及其混合物在不同压力下的沸点换算、计算烃类液化条件等。气液相平衡处于密闭容器中的液体，在肯定温度和压力下，当从液面挥发到空间的分子数目与同一时间内从空间返回液体的分子数目相等时理，是气化和冷凝、吸取和解吸过程的根底。例如，蒸馏的最根本过程，就是气液两相充分多级接触，就能到达混合物组分的最大限度分别。2、蒸馏方式在炼油厂生产过程中，有多种形式蒸馏操作，但根本类型归纳起来主要有三种，即闪蒸、简洁蒸馏和精馏闪蒸〔平衡汽化〕加热液体混合物，到达肯定的温度和压力，在一个容器的空间内，使之气化，气液两相快速分别，得到相应的气相和液相产物，此过程称为闪蒸。当气液两相有足够的接触时间，到达了汽液平衡状态，则这种气液方式称为平衡汽化。简洁蒸馏〔渐次汽化〕液体混合物在蒸馏釜中被加热，在肯定压力下，当温度到达或微分蒸馏，借助于简洁蒸馏，可以使原料中的轻、重组分得到肯定程度的分别。精馏精馏是分别混合物的有效手段，精馏有连续式和间歇式两种，石油加工装置浓的重组分，借助于精馏，可以得到纯度很高的产品。实现精馏的必要条件有建立浓度梯度，液体混合物中各组分的相对挥发度有明显差异是实现精馏过程的必要条件。合理的温度梯度，塔顶参加轻组分浓度很高的回流液体、塔底用加热或汽提的方法产生热的蒸气。精馏塔内必需要有塔板或填料，它是供给气液充分接触的场所。精馏塔内供给气、液相回流，是保证精馏过程传热传质的另一必要条件。二、原油常压蒸馏1、原油分馏塔的工艺特征 原油分馏塔的原理与一般精馏塔一样，但由于石油及其产品的组成比较简单，其产品只是符合肯定要求沸程的馏分，因此它又有不同的特点。复合塔构造一般精馏塔要求有较高的分别精度，在塔顶和塔底出很纯的产品，四五种产品。依据一般的多元精馏方法，需要有N-1个精馏塔才能把原料分割成N个产品。产品则在塔侧作为侧线产品抽出，它的精馏段相当于原来四个简洁塔的四个精馏段组合而成，而其下段则相当于塔最下段的提馏段，这样的塔称为复合塔或简单塔。设置汽提段和侧线汽提塔在二元精馏塔中，塔底一般承受重沸器，向塔内供给330~350℃，减压塔为390℃左右，假设承受重沸器很难找到适宜发，回到精馏段，这种方式称为汽提。因此，原油分馏塔的提馏段习惯上称为汽提段。进料应有适当的过气化率原油精馏所需要的热量，主要依靠原油本身带入，因此原油在进入分馏塔入口处的气化率应略高于塔顶和各侧线产品收率的总和化百分比称为过气化率。过气化的目的是使分馏塔最低侧线以下的几层塔板有肯定的内回必要的能量消耗。恒摩尔回流的假定完全不适用在二元和多元精馏塔的设计计算中，为了简便计算，对性质及沸点相近的组分所组成的体系做出了恒摩尔回流的近似假设。即在塔内的气、间的差异甚至可达几百度。例如常压塔顶和塔底的温差就可达250℃左右。明显，以精馏塔对常压塔是完全不适用的。实际上，常压塔内回流的摩尔流量沿着塔高会有很大变化。2、常压分馏塔主要工艺参数 常压分馏塔操作其塔顶压力、进料温度、塔顶及侧线抽出温度是主要掌握参数。压力常压蒸馏塔顶产品通常是汽油馏分或重整原料。当用水作为冷却介质、产40℃左右，回流罐在0.11-0.3MPa一般在稍高于常压的压力条件下操作，常压塔的名称由此而来。进料温度确定进料段温度的方法主要是用在石油蒸馏塔设计中，了解此计算原理可有助于现场的核算和塔的操作分析。塔顶温度 塔顶温度是指塔顶产品在其本身油气分压下的露点温度。塔顶馏出物包括塔顶产品塔顶回流油气以及不凝气和水蒸汽假设能准确知道不凝气数量在塔顶压力肯定的条件下很简洁求得塔顶产品及回流总和的油气分压进一步求得塔顶温度当塔顶不凝气很少时，可无视不计。无视不凝气以后求得的塔顶温度较实际塔顶温度高出约3%，可将计算所得塔顶温度乘以系数0.97，作为承受的塔顶温度。侧线抽出温度 侧线抽出温度指的是未经气提产品在该处油气分压下的泡点温度。而大多数侧线都设置汽提塔，依据原油评价得到的数据以及现场采样的数据相当于汽提以后的数据为此求出侧线抽出温度不得不实行一些半阅历的方法对于不设汽提塔的抽出侧线产品平衡汽化数据是准确的考虑到以内回流在混合气体中真正的分压作为油气分压其数据偏低为接近实际状况在求取内回流蒸气在气相中摩尔分率时气相的总摩尔数将相邻上一侧线无视内回流计算出来的分压比较接近塔内的油气分压所求得的泡点温度与现场侧线抽出温度比较接近。常压蒸馏时，为保证产品质量，炉出口温度一般不高于370℃，通过常压蒸馏可以把原油350350℃~500℃的馏分在常压下则难压力降低而降低的原理，可以承受降低蒸馏塔压力〔2.67~8.0KPa〕的方法进展蒸馏，在较〔380~400℃〕之配备减压蒸馏过程。1、减压蒸馏塔的特征 减压蒸馏塔与常压蒸馏塔一样关键是承受了抽真空设施使塔内压力降到几十毫米、甚至小于10mmHg。减压蒸馏依据任务不同，分为两种类型：燃料型减压塔和润滑油型减压塔。 燃料型减压塔主要是生产二次加工原料，对分馏精度要求不高，在掌握产品质量的前提下期望尽可能提高拔出率。 润滑油型减压塔以生产润滑油为主，要求得到颜色浅、残炭值低、镏程较窄、安定性好的减压馏分油，不仅应有较高的拔出率，还应具有较高的分馏精度。与常压蒸馏塔相比，减压蒸馏塔具有高真空、低压降、塔径大、板数少的特点2喷射抽空气，塔的真空度低，压力降大，加工能耗高，减压拔出率也相对较低。实现湿式减品的残碳值和胶质含量。湿式减压蒸馏塔的缺乏之处有：消耗蒸汽量大；塔内汽相负荷大；增大了塔顶冷凝冷却器的负荷；含油污水量大。实现干式减压蒸馏的措施有使用增压喷射器；以提高塔的真空度；利用填料代替塔板，到达降低汽化段到塔顶压降的目的；承受燃料；削减冷凝冷却器负荷，削减含油污水量；能耗下降；操作敏捷等。3侧线抽出温度等。压力 减压塔主要是利用抽真空的方法来降低塔的操作压力，从而获得润滑油馏分和催化裂化的原料，塔压的凹凸直接关系到产品质量的好坏和能耗的凹凸。 对于生产催化裂化原料的减压塔为了节约能耗多数炼厂都改造成干式减压蒸馏装置由于塔内没有气提水蒸气闪蒸段油气压力的降低只有依靠深度减压才能到达一方面承受阻力降小的填料，另一方面塔顶承受1.3~2.6KPa低的残压，为此只能实行三级抽真空的方式才能实现。提高减压塔的真空度既有好的效果，也带来一些不利的因素。因此减压塔最正确压力的选择，必需通过不同方案的经济效益的比较才能求得。好依据阅历选择，一般在生产润滑油时不得超过395℃，燃料型减压塔由于对油品的分解反响限制不如润滑油型的严格，进料温度可提高至410℃~420