原油常减压PPT课件.ppt

《原油常减压PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《原油常减压PPT课件.ppt（57页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、原油蒸馏,原油预处理,原油脱盐脱水的目的原油脱盐脱水的基本原理原油脱盐脱水工艺 原油预处理过程操作及控制,原油的预处理,原油预处理： 由油井喷出的石油，由于溶解了部分气体，携带少量水、泥沙及盐，直接送到炼油装置会出现很多问题，因此在炼制前首先要对原油进行预处理，将油与气分开，泥沙沉降掉，然后采用电法或化学方法脱盐脱水。,原油脱盐脱水的目的,原油预处理的目的：脱盐、脱水脱水原因： （1）原油在加工中要经历汽化、冷凝的相变化,水的汽化潜热很大,若水与原油一起发生相变时,必然要消耗大量的燃料和冷却水,耗能大，增加了加热炉的负荷。 （2）气相量增大，增加了常压塔的负荷。如超负荷则会造成“冲塔”影响油品

2、质量。,原油脱盐脱水的目的,脱盐原因： （1）可形成盐垢，影响传热效果，堵塞管道，严重时可形成“盐堵”。 （2）腐蚀设备。硫化物， 氯化物在有水的情况下，可以形成H2S、HCL。对设备有腐蚀性。 CaCl2+2H2O Ca(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl （3） 盐可以影响油品质量。,原油脱盐脱水的目的,含盐含水的标准脱后原油含盐量要3mg/L，含水量0.2%。对不设重油催化裂化的炼油厂,仅为满足设备不被腐蚀时可以放宽要求。脱后原油含盐量应5mg/L，含水量0.3%。,原油脱盐脱水的目的,原油中盐、水存在的方式盐类除小部分呈结晶状悬浮在原油中外，大部分溶于水

3、中。水分大都以微粒状分散在油中，形成较稳定的油包水型乳状液。,脱盐脱水过程是向原油中注入不含盐的清水，以溶解原油中的结晶盐类，并稀释原有盐水，形成新的乳状液，然后在一定温度、压力和破乳剂及高压电场作用下，使微小的水滴，聚集成较大水滴，因密度差别，借助重力水滴从油中沉降、分离，达到脱盐脱水的目的，称为电化学脱盐脱水，简称电脱盐过程。,原油脱盐脱水的基本原理,混合,破乳剂,二次注水,含盐废水,原油,一次注水,一级电脱盐罐,二级电脱盐罐,原油,原油预处理流程1,原油脱盐脱水的基本原理,破乳剂的水溶液用泵注入原油入口，原油经换热后达到一定温度，和所加注水经静态混合器（一段管道，内壁安装了几圈导向板使原

4、油与水充分混合）再经偏转球形混合阀进一步混合后，进入一级脱盐罐的油分布器，油水混合物在脱盐罐内通过弱电场和强电场，细小水珠聚集沉降从脱盐罐下部排出，排水与注水换热后排入含油污水系统中，脱水后的原油从脱盐罐顶部排出。,原油脱盐脱水工艺,从一级脱盐罐顶部排出的原油与破乳剂、注水混合，经静态混合器和偏球形混合阀均匀混合后进入二级脱盐罐，二级脱盐罐脱出的水可以直接作为一级脱盐的洗涤水，或排入含油污水系统，二级脱后原油送往初馏塔。,原油脱盐脱水工艺,常 压 蒸 馏,原 油 蒸 馏,蒸馏原理：按其组分沸点的不同而达到分离的目的,一、蒸馏操作基本类型炼厂蒸馏操作的三种基本类型: 闪蒸平衡汽化 简单蒸馏渐次汽

5、化 精馏：连续式和间歇式,复习回顾,1闪蒸平衡汽化,在闪蒸过程中，气、液两相有足够的时间密切接触，达到平衡状态，则称为平衡汽化 气相产物中含较多的低沸点组分，液相产物中含较多的高沸点组分。但所有组分都同时存在于气、液相中，而两相中的每一个组分都处于平衡状态，因此这种分离是比较粗略的,复习回顾,2简单蒸馏渐次气化,产生的微量蒸气的组成是不断变化的釜底残液只与瞬时产生的汽相成平衡，而不是与前面产生的全部汽相成平衡。从本质上看，简单蒸馏过程是由无数次平衡汽化所组成的，是渐次气化过程简单蒸馏的分离精确度要高于平衡汽化只能用于分离要求不太严格的场合,复习回顾,。,3. 精馏各组分挥发度不同的液体混合物；

6、在一个能够提供气液密切接触的设备内,进行多次部分气化和冷凝；塔顶冷回流（轻组分浓度高、温度低）塔底气相回流（轻组分浓度低、温度高）的作用下；沿精馏塔高度建立了两个梯度：自塔底至塔顶逐级下降的温度梯度 ；气、液相中轻组分自塔底至塔顶逐级增大的浓度梯度，从而实现轻重组分的分离,复习回顾,二、实现精馏的条件各组分挥发度要有差异塔顶液相回流和塔底气相回流实现传热传质的设备,复习回顾,三、精馏段和提馏段的作用精馏塔加料位置之上为精馏段，上升蒸气与塔顶回流液接触传质使气相中轻组分不断增浓，在塔顶得到高纯度的轻组分精馏塔加料位置之下为提馏段，下降液体与塔底气相回流液接触传质使液相中重组分不断增浓，在塔底得到

7、高纯度的轻组分,石油及石油馏分的蒸馏曲线,恩氏蒸馏(ASTM)曲线实沸点蒸馏(BTP)曲线平衡气化(EFV)曲线,三种蒸馏曲线的换算,将馏出温度（气相温度）对馏出量（体积百分率）作图，就得到恩氏蒸馏曲线。恩氏蒸馏的本质是渐次汽化。,三种蒸馏曲线的换算,在石油加工工序中，常减压蒸馏装置是第一道工序(原油一次加工)，是炼厂的“龙头”装置。常减压蒸馏过程是物理分离过程，它是根据馏分的沸点的不同，也就是挥发度的差异将原油“切割”成各种馏分油。,原油蒸馏概述,原料:原油(拔头原油)产品:汽油馏分 初馏点350.减压馏分油（减压瓦斯油）VGO 350500;（润滑油馏分、催化裂化原料）减压渣油馏分 VR

8、500.,原油蒸馏概述,原油蒸馏概述,初馏：加热到230 C 240 C进入初馏塔，在塔顶分出130C的重整原料或轻汽油。侧线不出产品，塔底液进入常压塔继续蒸馏。常压蒸馏：初馏塔底原油经常压炉加热到360 370C进入常压塔，塔顶出汽油，侧线出重柴油、轻柴油、煤油；塔底常压重油到减压蒸馏。减压蒸馏：常压塔塔底经减压炉加热到400C左右进入减压分馏塔，塔顶不出产品只分出不凝气和水蒸气，经冷凝冷却抽出不凝气使塔内保持减压状态。侧线分出润滑油或裂化原料油，塔底为减压渣油，也用过热蒸汽汽提出轻组分后出塔。,原油蒸馏概述,230,拔头原油,370,常压渣油,410,减压渣油，VR,表 常减压蒸馏产物,汽

9、化段数的确定一段汽化： 只有一个精馏塔，仅经过一次加热-汽化-冷凝的过程。依次类推，可以有二段汽化、三段汽化、四段汽化过程。,原油蒸馏概述,汽化段数一般取决于原油性质、产品方案和处理量等。原油蒸馏装置汽化段数可分为以下几种类型： 一段汽化式：常压； 二段汽化式：初馏(闪蒸)常压 二段汽化式：常压减压； 三段汽化式：初馏常压减压三段汽化式：常压一级减压二级减压；四段汽化式：初馏常压一级减压二级减压；、主要适用于中、小型炼油厂，只生产轻、重燃料或较为单一的化工原料。、用于大型炼油厂的燃料型、燃料润滑油型和燃料化工型。、用于燃料一润滑油型和较重质的原油，以提高拔出深度或制取高粘度润滑油料。 原油蒸馏

10、中，常见的是三段汽化,塔底 汽提蒸汽的作用 ：很难找到合适的热源,在350左右加热油品,又使油品不分解；即使找到这样的热源，因液相处理量大，需要大传热面积，会使流程复杂，费用上升；由塔底通入少量的过热水蒸气，以降低油气分压，有利于轻组分的汽化。,原油常压蒸馏塔的工艺特征,侧线汽提的作用：是使混入产品中的较轻组分汽化再返回常压塔，即保证了轻质产品的收率，又保证了本产品的质量。不利之处：使汽提产品中含有微量水；增大了常压塔的汽相负荷，影响处理量；增加了冷凝、冷却的负荷和含油污水处理量现场处理方法：产品冰点高的航空煤油采用再沸器；其它产品用汽提来保证产品质量和数量；对于二次加工原料不汽提。,原油常压

11、蒸馏塔的工艺特征,汽提段：由于常压塔底无再沸器， 与精馏塔的提馏段在本质上有所不同，故不叫提馏段而叫汽提 段。侧线汽提塔： 在复合塔内， 汽油、 柴油等产品之间只有精馏段而没有提馏段， 侧线产品中必然会含有相当数量的轻馏分， 影响产品质量和产率，为此，常在常压、减压蒸馏塔外设置汽提塔。,原油常压蒸馏塔的工艺特征,3、全塔热平衡供热：加热炉进料加热；汽体水蒸汽供热（热量不大）。取热：抽出产品、塔底渣油、塔顶回流。进料汽化率至少应等于塔顶产品和各侧线产品之和。一般要有2%4%的过汽化率。在常压塔只靠进料供热，而进料的状态（温度、汽化率）已经确定的条件下，回流比变化的余地不大。,原油常压蒸馏塔的工艺

12、特征,4、恒摩尔（分子）回流的假定完全不适用石油是复杂的混合物，各组分的性质差别很大，其摩尔汽化潜热相差很大，沸点之间的差别很大，塔顶和塔底的温差就可达250。因此以精馏塔上下温差相差不大，各组分之间的摩尔汽化潜热相差不大的恒摩尔流假定不成立。沿塔向上汽液负荷逐板增加，在塔顶一、二板之间达到最大。,原油常压蒸馏塔的工艺特征,回流:从塔顶或侧线抽出的馏分油经过冷却后返回塔内的部分称为回流采用各种回流的目的：保证精馏塔具有精馏的作用取走塔内剩余热量控制和调节塔内各点温度保证塔内汽液相负荷分布均匀保证各产品质量,回流方式,(1)塔顶冷回流塔顶油气直接被冷却到常温（ 40左右），一部分打回到塔顶第一层

13、塔盘上用于控制塔顶温度，提供塔内精馏所需回流，并从塔顶取走剩余热量；回流和外送产品的温度是相同的，这种方式是一次冷凝。,塔顶冷回流,回流方式,回流方式,特点：冷回流的吸热量全塔总剩余热(回流热)回流热一定，冷回流温度，用量。一般汽油的冷回流温度为3040。,(2)热回流如图所示。塔有部分冷凝器，将塔顶蒸气部分冷凝成液体作回流。特点：回流温度塔顶温度。,回流方式,(3)塔顶油气二级冷凝冷却首先将塔顶油气冷凝到温度约为5590，回流送回塔内，剩下的产品则进一步冷却到温度约40左右送出装置。,回流方式,优点： 二级冷凝冷却所需传热面积较小，设备投资较少。缺点：流程复杂，回流液输送量较大，操作费用增加

14、，一般来说大型装置采用此方式较为有利。(4)塔顶循环回流：塔顶循环回流主要应用于以下情况：塔顶回流热量大，考虑回收这部分热量，以降低装置能耗；,回流方式,塔顶馏出物中含有较多的不凝气（例如催化裂化分馏塔），使搭顶冷凝冷却器的传热系数降低，采用该回流方式可大大减少塔顶冷凝冷却器的负荷，避免使用庞大的冷凝冷却器群；,回流方式,缺点:降低了塔的分馏能力,要求尽量降低塔顶馏出线及冷却系统的流动压力降，以保证塔顶压力不致过高，或保证塔内有尽可能高的真空度（例如减压精馏塔）,回流方式,(5)中段循环回流：循环回流如果设在精馏塔的中部,就称为中段循环回流。优点： 回流热从高温部位取出，利用充分回收热能；使分

15、馏塔的气、液相负荷沿塔高均匀分布；减缓了塔顶冷凝冷却的负担。,回流方式,缺点:流程复杂，设备投资增加；降低了塔板效率；流体输送量大，动力消耗增加。,回流方式,主要操作条件,温度/C 塔顶压力初馏塔：进料215230 0.120.20MPa 塔顶130、塔底210220常压塔：进料350365,塔顶90110 0.120.20MPa 侧1线150180 侧2线230260 侧3线300320 塔底 350360,回流3040,操作条件的确定,常减压蒸馏操作影响因素及调节,温度温度控制要平稳，波动的温度影响分馏效果。 T 各部分产品变重。 T 各部分产品变轻。压力压力 沸点 蒸汽消耗量 压力 沸点

16、 蒸汽消耗量,在操作过程中若压力变高，可能是原油含水、塔顶回流带水或处理量增大，容易造成冲油事故。回流比影响塔顶温度和分馏效果。一般增大回流比可改善分馏效果。但过大也可造成雾沫夹带反而对分馏不利，且加大蒸汽消耗量和冷却水量。,汽流速度汽流速度过高，产生雾沫夹带。 过低，处理量下降，分馏效果不好， 甚至发生漏液。水蒸气量蒸汽主要作汽提,降低油气分压以除去轻组分，还作侧线热源。,汽提蒸汽的作用： 侧线汽提：驱除低沸点组分，提高产品闪点，改善分馏精确度； 常压塔底汽提：降低塔底重油中350的馏分含量，以提高轻质油收率，同时也减轻了塔的负荷； 减压塔底汽提：降低汽化段的油气分压，尽量提高减压塔的拔出率

17、,操作条件的确定,汽提蒸汽用量 汽提蒸汽一般都是用温度为400450的过热水蒸气 汽提蒸汽一般要占汽提油品重量的24%,操作条件的确定,调节方法,(1)原油含水量增大时，要补充热源，保证原油换热后的温度，尽量使水分在预馏塔内蒸出。(2)原油品种变化应改变操作条件。(3)产品太轻时，应加大蒸汽量赶出轻组分,或减小上一侧线回流以提高本段馏出温度。(4)产品尾重时，原因是重组分带上来了。应降低本线馏出量，加大回流或减少下一线蒸汽量以减少带上来的重组分。,原油蒸馏,减压蒸馏,常压塔底产物即常压重油， 是原油中比较重的部分，沸点一般高于350，各种高沸点馏分，如裂化原料和润滑油馏分等都存在其中。要 想从

18、重油中分出这些馏分，就需要把温度提到350以上，而在这一高温下，原油中的一些组分就会发生分解和结焦等反应，降低了产品质量和收率。为此，将常压重油在减压条件下蒸馏，高沸点馏分就会在较低的温度下汽化，从而避免了高沸点馏分的分解和结焦。,为什么需要用减压蒸馏塔？,减 压 蒸 馏,减压精馏塔的基本要求：避免油料发生分解的条件下，尽可能多地拔出减压馏分油。提高拔出率的关键：提高减压塔汽化段的真空度。,减 压 蒸 馏,减压蒸馏的核心设备：减压精馏塔和它的抽真空系统,1类型 润滑油型：为后续的加工过程提供润滑油原料 燃料油型：为FCC和加氢裂化提供原料2侧线产品(也称之为馏分油) 润滑油原料 裂化原料 3塔

19、底产品减压渣油 焦化原料、催化原料等二次加工原料 经加工后生产重质润滑油 生产沥青 做燃料油,塔顶设有抽真空系统为了尽量提高拔出深度而又避免分解，要求减压塔在经济合理的条件下尽可能提高汽化段的真空度。因此要在塔顶配备强有力的抽真空设备,减压蒸馏塔的工艺特征,减压塔也是一个复合塔和不完全塔采用塔顶循环回流，尽量减少馏出管线及冷却系统的压降采用低压降的塔板和较少的塔板数，以降低从汽化段到塔顶的流动压降。减压塔内应采用压降较小的塔板，常用的有舌型塔板、网孔塔板等。减压馏分之间的分馏精确度要求一般比常压蒸馏的要求低，因此通常在减压塔的两个侧线馏分之间只设35块精馏塔板。,减压蒸馏塔的工艺特征,增大汽提

20、蒸汽量，降低汽化段中的油气分压塔径大。在减压下，塔内的油汽、水蒸汽、不凝气的体积变大，减压塔径变大。采用多个中段回流。为了使沿塔高的气相负荷均匀以减小塔径，减压塔一般采用多个中段循环回流。,减压蒸馏塔的工艺特征,减压塔是一个中间粗、两头细的精馏塔。减压塔底部的直径常常缩小以缩短渣油在塔内的停留时间。另外，减压塔顶不出产品，减压塔的上部汽相负荷小，通常也采用缩径的办法。塔底标高高，保证减底泵入口有足够的灌注压头，避免减底泵抽空。,减压蒸馏塔的工艺特征,设破沫网。减压塔处理的油料比较重、粘度比较高，还可能含有一些表面活性物质。在高气速下穿过塔板上的液层时形成泡沫的倾向比较严重，在塔的进料段和塔顶都设计了很大的气相破沫空间，并常设有破沫网等设施。,减压蒸馏塔的工艺特征,减压蒸馏的抽真空系统,抽真空系统：作用是将塔内产生的不凝气和吹入的水蒸气连续地抽走以保证减压塔的真空度的要求。,蒸汽喷射器（真空泵）冷却器大气腿油气分离罐放空线,减压蒸馏的抽真空系统,复习：柏努利方程式,大气腿：冷凝器在真空下操作的。为了使冷凝水顺利地排出，通常此排液管的高度至少应在10m以上，俗称大气腿 。,减压蒸馏的抽真空系统,