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常壓蒸餾是在接近大氣壓的壓力下完成原油的分餾,從而將原油切割成石腦油、溶劑油、煤油、柴油及變壓器油料等不同產(chǎn)品。
常壓蒸餾atmospheric distillation指在常壓條件下操作的蒸餾過程。在石油煉制中習慣上是專指原油的常壓蒸餾。
常壓塔一般設(shè)3一5個側(cè)線,側(cè)線的多少是根據(jù)產(chǎn)品種類的多少來確定的。同時為了優(yōu)化取熱、均衡常壓塔的汽液負荷,常壓塔一般設(shè)置2一4個中段回流,以按不同溫位回收全塔的過剩熱量。原油經(jīng)加熱爐加熱到360~370℃,進入常壓蒸餾塔(塔板數(shù)36~48),塔頂操作壓力為0.05MPa(表壓)左右,塔頂?shù)玫绞X油餾分, 與初餾塔頂?shù)妮p汽油一起可作為催化重整原料,或作為石油化工原料,或作為汽油調(diào)合組分。常壓塔側(cè)線出料進入汽提塔,用水蒸氣或再沸器加熱,蒸發(fā)出輕組分,以控制輕組分含量(用產(chǎn)品閃點表示)。通常常一線為煤油餾分,常二線和常三線為柴油餾分,常四線為過汽化油,塔底為常壓重油(>350℃)。
由于常壓蒸餾在原油蒸餾裝置流程中起著“承上啟下”的作用,因而要穩(wěn)定及操作好常壓蒸餾,首先就要求預(yù)蒸餾要穩(wěn)定操作、適應(yīng)性強。例如,原油流量及電脫鹽操作的波動要在預(yù)蒸餾部分平穩(wěn)下來,以防止造成常壓蒸餾進料量及性質(zhì)的大幅波動,進而影響常壓蒸餾操作的穩(wěn)定性及常壓側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量。常壓蒸餾系統(tǒng)主要過程是加熱、蒸餾和汽提,主要設(shè)備有加熱爐、常壓塔和汽提塔。常壓蒸餾操作的目標為提高分餾精確度和降低能耗為主。影響這些目標的工藝操作條件主要有溫度、壓力、回流比、塔內(nèi)蒸氣線速度、水蒸氣吹人量以及塔底液面等。
常壓蒸餾處于減壓蒸餾的上游,常壓渣油作為減壓蒸餾的進料,就要求柴油和輕于柴油的餾分盡量應(yīng)在常壓蒸餾部分蒸餾出來,即生產(chǎn)上要嚴格控制常壓重油中小于350℃餾分的含量。否則將造成減壓塔頂部負荷的增加,影響減壓蒸餾的操作。
常壓蒸餾基本簡介
常壓蒸餾atmospheric distillation指在常壓條件下操作的蒸餾過程。在石油煉制中習慣上是專指原油的常壓蒸餾。
常壓蒸餾是在接近大氣壓的壓力下完成原油的分餾,從而將原油切割成石腦油、溶劑油、煤油、柴油及變壓器油料等不同產(chǎn)品。常壓塔一般設(shè)3一5個側(cè)線,側(cè)線的多少是根據(jù)產(chǎn)品種類的多少來確定的。同時為了優(yōu)化取熱、均衡常壓塔的汽液負荷,常壓塔一般設(shè)置2一4個中段回流,以按不同溫位回收全塔的過剩熱量。原油經(jīng)加熱爐加熱到360~370℃,進入常壓蒸餾塔(塔板數(shù)36~48),塔頂操作壓力為0.05MPa(表壓)左右,塔頂?shù)玫绞X油餾分, 與初餾塔頂?shù)妮p汽油一起可作為催化重整原料,或作為石油化工原料,或作為汽油調(diào)合組分。常壓塔側(cè)線出料進入汽提塔,用水蒸氣或再沸器加熱,蒸發(fā)出輕組分,以控制輕組分含量(用產(chǎn)品閃點表示)。通常常一線為煤油餾分,常二線和常三線為柴油餾分,常四線為過汽化油,塔底為常壓重油(>350℃)。 由于常壓蒸餾在原油蒸餾裝置流程中起著"承上啟下"的作用,因而要穩(wěn)定及操作好常壓蒸餾,首先就要求預(yù)蒸餾要穩(wěn)定操作、適應(yīng)性強。例如,原油流量及電脫鹽操作的波動要在預(yù)蒸餾部分平穩(wěn)下來,以防止造成常壓蒸餾進料量及性質(zhì)的大幅波動,進而影響常壓蒸餾操作的穩(wěn)定性及常壓側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量。常壓蒸餾系統(tǒng)主要過程是加熱、蒸餾和汽提,主要設(shè)備有加熱爐、常壓塔和汽提塔。常壓蒸餾操作的目標為提高分餾精確度和降低能耗為主。影響這些目標的工藝操作條件主要有溫度、壓力、回流比、塔內(nèi)蒸氣線速度、水蒸氣吹人量以及塔底液面等。
常壓蒸餾處于減壓蒸餾的上游,常壓渣油作為減壓蒸餾的進料,就要求柴油和輕于柴油的餾分盡量應(yīng)在常壓蒸餾部分蒸餾出來,即生產(chǎn)上要嚴格控制常壓重油中小于350℃餾分的含量。否則將造成減壓塔頂部負荷的增加,影響減壓蒸餾的操作。
液體的沸點是指它的蒸氣壓等于外界壓力時的溫度,因此液體的沸點是隨外界壓力的變化而變化的,如果借助于真空泵降低系統(tǒng)內(nèi)壓力,就可以降低液體的沸點,這便是減壓蒸餾操作的理論依據(jù)。減壓蒸餾是分離可提純有機化合...
減壓蒸餾可以降低蒸餾溫度減少高溫造成的副反應(yīng)和物質(zhì)的分解、以及能量消耗。
工廠制作蒸餾水用蒸餾法,并配合以下一些措施,可以獲取質(zhì)量較高的蒸餾水。①排去初始餾分(約占原水的20%),因為揮發(fā)組分主要集中在初始餾分中。②排去殘留部分(約占原水的20%),因為很多不揮發(fā)組分集中在...
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評分: 4.6
我公司在裝置檢修期對常壓蒸餾裝置進行了擴能改造,更換高效型浮閥塔盤;新增部分設(shè)備;優(yōu)化了換熱流程。并對改造后裝置進行了72小時的標定。改造后效果良好,降低了裝置能耗,取得了很好的經(jīng)濟效益。
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運用Aspen Plus軟件,以BK10為熱力學方法,對50萬t/a常壓裝置進行模擬優(yōu)化研究。通過與標定數(shù)據(jù)對比分析,驗證了模擬計算的可行性?;诂F(xiàn)場條件及控制改造成本等因素,提出了"閃蒸塔+常壓塔"替代"初餾塔+常壓塔"改造方案,并對改造后的方案進行了換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,同時提出了優(yōu)化措施。模擬結(jié)果表明,改造后的方案輕油收率提高7.15%,冷負荷降低26.89%。
此塔除塔頂有餾出線外,還有3一4個側(cè)線。通過常壓塔蒸餾把原油分割為汽、煤、柴油餾分及常壓塔底油(稱常壓重油),為保證側(cè)線產(chǎn)品(煤、柴油)的閃點,各側(cè)線都有塔外汽提段。常壓重油加熱后去減壓塔。 2100433B
常壓蒸餾和減壓蒸餾習慣上合稱常減壓蒸餾,常減壓蒸餾基本屬物理過程。原料油在蒸餾塔里按蒸發(fā)能力分成沸點范圍不同的油品(稱為餾分),這些油有的經(jīng)調(diào)合、加添加劑后以產(chǎn)品形式出廠,相當大的部分是后續(xù)加工裝置的原料,因此,常減壓蒸餾又被稱為原油的一次加工。包括三個工序:原油的脫鹽、脫水 ;常壓蒸餾;減壓蒸餾。
又稱預(yù)處理。從油田送往煉油廠的原油往往含鹽(主要是氯化物)、帶水(溶于油或呈乳化狀態(tài)),可導致設(shè)備的腐蝕,在設(shè)備內(nèi)壁結(jié)垢和影響成品油的組成,需在加工前脫除。常用的辦法是加破乳劑和水,使油中的水集聚,并從油中分出,而鹽份溶于水中,再加以高壓電場配合,使形成的較大水滴順利除去。
催化裂化是在熱裂化工藝上發(fā)展起來的。是提高原油加工深度,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽油、柴油最重要的工藝操作。原料范圍主要是原油蒸餾或其他煉油裝置的 350 ~ 540℃ 餾分的重質(zhì)油,催化裂化工藝由三部分組成:原料油催化裂化、催化劑再生、產(chǎn)物分離。催化裂化所得的產(chǎn)物經(jīng)分餾后可得到氣體、汽油、柴油和重質(zhì)餾分油。 有部分油返回反應(yīng)器繼續(xù)加工稱為回煉油。催化裂化操作條件的改變或原料波動,可使產(chǎn)品組成波動。
催化重整(簡稱重整)是在催化劑和氫氣存在下,將常壓蒸餾所得的輕汽油轉(zhuǎn)化成含芳烴較高的重整汽油的過程。如果以 80~ 180℃ 餾分為原料,產(chǎn)品為高辛烷值汽油;如果以 60~ 165℃ 餾分為原料油,產(chǎn)品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烴, 重整過程副產(chǎn)氫氣,可作為煉油廠加氫操作的氫源。重整的反應(yīng)條件是:反應(yīng)溫度為 490~ 525℃ ,反應(yīng)壓力為 1~2 兆帕。重整的工藝過程可分為原料預(yù)處理和重整兩部分。
加氫裂化是在高壓、氫氣存在下進行,需要催化劑,把重質(zhì)原料轉(zhuǎn)化成汽油、煤油、柴油和潤滑油。加氫裂化由于有氫存在,原料轉(zhuǎn)化的焦炭少,可除去有害的含硫、氮、氧的化合物,操作靈活,可按產(chǎn)品需求調(diào)整。產(chǎn)品收率較高,而且質(zhì)量好。
延遲焦化它是在較長反應(yīng)時間下,使原料深度裂化,以生產(chǎn)固體石油焦炭為主要目的,同時獲得氣體和液體產(chǎn)物。延遲焦化用的原料主要是高沸點的渣油。延遲焦化的主要操作條件是:原料加熱后溫度約 500℃ ,焦炭塔在稍許正壓下操作。改變原料和操作條件可以調(diào)整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。
原油一次加工和二次加工的各生產(chǎn)裝置都有氣體產(chǎn)出,總稱為煉廠氣,就組成而言,主要有氫、甲烷、由 2 個碳原子組成的乙烷和乙烯、由 3 個碳原子組成的丙烷和丙烯、由 4 個碳原子組成的丁烷和丁烯等。它們的主要用途是作為生產(chǎn)汽油的原料和石油化工原料以及生產(chǎn)氫氣和氨。發(fā)展煉油廠氣加工的前提是要對煉廠氣先分離后利用。煉廠氣經(jīng)分離作化工原料的比重增加,如分出較純的乙烯可作乙苯; 分出較純的丙烯可作聚丙烯等。
前述各裝置生產(chǎn)的油品一般還不能直接作為商品,為滿足商品要求,除需進行調(diào)合、添加添加劑外,往往還需要進一步精制,除去雜質(zhì),改善性能以滿足實際要求。常見的雜質(zhì)有含硫、氮、氧的化合物,以及混在油中的蠟和膠質(zhì)等不理想成分。它們可使油品有臭味,色澤深,腐蝕機械設(shè)備,不易保存。除去雜質(zhì)常用的方法有酸堿精制、脫臭、加氫、溶劑精制、白土精制、脫蠟等。酸精制是用硫酸處理油品,可除去某些含硫化合物、含氮化合物和膠質(zhì)。堿精制是用燒堿水溶液處理油品,如汽油、柴油、潤滑油,可除去含氧化合物和硫化物,并可除去酸精制時殘留的 硫酸。酸精制與堿精制常聯(lián)合應(yīng)用,故稱酸堿精制。脫臭是針對含硫高的 原油制成的汽、煤、柴油,因含硫醇而產(chǎn)生惡臭。硫醇含量高時會引起油品生膠質(zhì),不易保存??刹捎么呋瘎┐嬖谙?,先用堿液處理,再用空氣氧化。加氫是在催化劑存在下,于 300~ 425℃ , 1.5 兆帕壓力下加氫,可除去含硫、氮、氧的化合物和金屬雜質(zhì),改進油品的 儲存性能和腐蝕性、燃燒性,可用于各種油品。脫蠟主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蠟,在低溫下形成蠟的結(jié)晶,影響流動性能,并易于堵塞管道。脫蠟對航空用油十分重要。脫蠟可用分子篩吸附。潤滑油的精制常采用溶劑精制脫除不理想成分, 以改善組成和顏色。有時需要脫蠟。白土精制一般放在精制工序的 最后, 用白土(主要由二氧化硅和三氧化二鋁組成)吸附有害的物質(zhì)。
酸精制
是用硫酸處理油品,可除去某些含硫化合物、含氮化合物和膠質(zhì)。
堿精制
是用燒堿水溶液處理油品,如汽油、柴油、潤滑油,可除去含氧化合物和硫化物,并可除去酸精制時殘留的硫酸。酸精制與堿精制常聯(lián)合應(yīng)用, 故稱酸堿精制。
脫臭
是針對含硫高的原油制成的汽、煤、柴油,因含硫醇而產(chǎn)生惡臭,硫醇含量高時會引起油品生膠質(zhì),不易保存??刹捎么呋瘎┐嬖谙拢扔脡A液處理,再用空氣氧化。
加氫
是在催化劑存在下于 300~ 425℃ ,1.5 兆帕壓力下加氫,可除去含硫、氮、氧的化合物和金屬雜質(zhì),改進油品的 儲存性能和腐蝕性、燃燒性,可用于各種油品。
脫蠟
主要用于精制航空煤油、柴油等。潤滑油的 精制常采用溶劑精制脫除不理想成分,以改善組成和顏色。有時需要脫蠟。
白土精制
一般放在精制工序的最后,用白土(主要由二氧化硅和三氧化二鋁組成)吸附有害的物質(zhì)。
潤滑油
原料主要來自原油的蒸餾,潤滑油最主要的性能是粘度、安定性和潤滑性。生產(chǎn)潤滑油的基本過程實質(zhì)上是除去原料油中的不理想組分,主要是膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和含硫、氮、氧的化合物以及蠟、多環(huán)芳香烴,這些組分主要影響粘度、安定性、色澤。方法有溶劑精制、脫蠟和脫瀝青、加氫和白土精制。
溶劑精制
是利用溶劑對不同組分的溶解度不同達到精制的目的,為絕大多數(shù)的潤滑油生產(chǎn)過程所采用。常用溶劑有糠醛和苯酚。生產(chǎn)過程與重整裝置的芳香烴抽提相似。
溶劑脫蠟
是除去潤滑油原料中易在低溫下產(chǎn)生結(jié)晶的組分,主要指石蠟,脫蠟采用冷結(jié)晶法,為克服低溫下粘度過大,石蠟結(jié)晶太小不便過濾,常加入對蠟無溶解作用的混合溶劑,如甲苯- 甲基乙基酮,故脫蠟常稱為酮苯脫蠟。
(1)常壓塔是一個復(fù)合塔 原油通過常壓蒸餾要切割成汽油、煤油、輕柴油、重柴油和重油等四、五種產(chǎn) 品餾分。按照一般的多元精餾辦法,需要有n-1個精餾塔才能把原料分割成n個餾分。而原油常壓精餾塔卻是在 塔的側(cè)部開若干側(cè)線以得到如上所述的多個產(chǎn)品餾分,就像n個塔疊在一起一樣,故稱為復(fù)合塔。
(2)常壓塔的原料和產(chǎn)品都是組成復(fù)雜的混合物 原油經(jīng)過常壓蒸餾可得到沸點范圍不同的餾分,如汽油 、煤油、柴油等輕質(zhì)餾分油和常壓重油,這些產(chǎn)品仍然是復(fù)雜的混合物(其質(zhì)量是靠一些質(zhì)量標準來控制的。如 汽油餾程的干點不能高于205℃)。35℃~150℃是石腦油(naphtha)或重整原料,130℃~250℃是煤油餾分,250 ℃~300℃是柴油餾分,300℃~350℃是重柴油餾分,可作催化裂化原料。>350℃是常壓重油。
(3)汽提段和汽提塔 對石油精餾塔,提餾段的底部常常不設(shè)再沸器,因為塔底溫度較高,一般在350℃左 右,在這樣的高溫下,很難找到合適的再沸器熱源,因此,通常向底部吹入少量過熱水蒸汽,以降低塔內(nèi)的油 汽分壓,使混入塔底重油中的輕組分汽化,這種方法稱為汽提。汽提所用的水蒸汽通常是400℃~450℃,約為0.3MPa的過熱水蒸汽。
在復(fù)合塔內(nèi),汽油、煤油、柴油等產(chǎn)品之間只有精餾段而沒有提餾段,這樣側(cè)線產(chǎn)品中會含有相當數(shù)量的 輕餾分,這樣不僅影響本側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量,而且降低了較輕餾分的收率。所以通常在常壓塔的旁邊設(shè)置若干個 側(cè)線汽提塔,這些汽提塔重疊起來,但相互之間是隔開的,側(cè)線產(chǎn)品從常壓塔中部抽出,送入汽提塔上部,從 該塔下注入水蒸汽進行汽提,汽提出的低沸點組分同水蒸汽一道從汽提塔頂部引出返回主塔,側(cè)線產(chǎn)品由汽提 塔底部抽出送出裝置。
(4)常壓塔常設(shè)置中段循環(huán)回流 在原油精餾塔中,除了采用塔頂回流時,通常還設(shè)置1~2個中段循環(huán)回流, 即從精餾塔上部的精餾段引出部分液相熱油,經(jīng)與其它冷流換熱或冷卻后再返回塔中,返回口比抽出口通常高2 ~3層塔板。