常減壓蒸餾裝置簡介講課人：王武海2020/10/281目錄一、簡介二裝置圖片三、工藝流程簡圖四、原油電脫鹽簡介五、初餾塔六、常壓蒸餾七、減壓蒸餾八、加熱爐簡介九、重點內容小結2020/10/282精品資料2020/10/283簡介常減壓裝置是常壓蒸餾和減壓蒸餾兩個裝置的總稱，因為兩個裝置通常在一起，故稱為常減壓裝置。主要包括三個工序：原油的脫鹽、脫水；常壓蒸餾；減壓蒸餾。2020/10/284實際裝置圖片2020/10/285工藝流程簡圖2020/10/286電脫鹽工藝流程簡圖2020/10/287原油電脫鹽簡介一、原油電脫鹽的工序包括：(1)脫鹽前水洗。用于除去原油中溶于水的酸（Sour）、堿（alkali

）、鹽(salt)等無機物。(2)沉淀(Precipitation)。某些不溶于水的雜質，可以吸附在固體顆粒表面或聚集在水滴表面，隨固體物或水滴一起沉淀，與油分離。(3)破乳（Demulsification）。通過向原油中加入破乳劑，使水和雜質更有效的分離。2020/10/288原油電脫鹽簡介

在油中表面活性物質（如環烷酸、膠質、瀝青質等）分散在水滴的表面，使水滴穩定地分散在油中，從而阻止了水滴的聚集。因此，脫水的關鍵是破壞乳化劑的作用，使油水不能形成乳化液，細小的水滴就可以相互聚集成大的顆粒、沉降，最終達到油水分離的目的。

原油中的鹽類大部分是溶于所含的水中，所以，脫鹽脫水是同時進行的。2020/10/289原油電脫鹽簡介二、破乳的方法：1.化學破乳法：針對乳狀液的性質，加入相應的化學破乳劑，可將穩定的乳狀液轉化為不穩定的狀態，從而達到脫鹽脫水的目的。破乳劑本身也是表面活性物質，但它的性質與乳化劑相反，它是水包油型表面活性劑。破乳劑的破乳作用是在油水界面進行的。它能迅速濃集于界面，與乳化劑相競爭，奪取界面位置而被吸附。原有的比較牢固的吸附膜被削弱甚至破壞，小水滴就比較容易聚結，進而沉降分離出來。2.電破乳法：加適當的破乳劑和高壓電場聯合作用的方法2020/10/2810原油電脫鹽簡介三、原油電脫鹽的工作原理：在高壓交流電場內，原油中的微小水滴受到電場極化作用聚集成大水滴，在油水密度差的作用，水滴在油中沉降分離，原油中的鹽溶解于水，隨水脫除。沉降到下部水中的固體雜質也隨水排出或沉積在罐底部。2020/10/2811初餾塔初餾塔(Primarytower)的作用及時蒸出原油在換熱升溫過程中已經汽化的汽油，使其不進入常壓加熱爐（atmosphericheater)，以降低爐的熱負荷和原油換熱系統的操作壓力，從而降低裝置能耗和操作費用。2020/10/2812常壓蒸餾原理精餾又稱分餾，它是在精餾塔內同時進行的液體多次部分汽化和汽體多次部分冷凝的過程。原油之所以能夠利用分餾的方法進行分離，其根本原因在于原油內部的各組分的沸點不同。在原油加工過程中，把原油加熱到360～370℃左右進入常壓分餾塔，在汽化段進行部分汽化，其中汽油、煤油、輕柴油、重柴油這些較低沸點的餾分優先汽化成為氣體，而蠟油、渣油仍為液體。2020/10/2813概念1.概念：蒸餾是利用原油混合物中各個物質沸點的不同，將其分離的方法。由于原油中物質的種類很多，而且很多物質的沸點相差不大，這樣就使得原油中各個組分的完全分離十分困難。然而對原油加工來說，并不需要進行精確的分離，因此可以按一定的沸點范圍，把原油分離成不同的餾分，再送往二次加工裝置進行加工。2020/10/2814概念2.餾分：是指用分餾方法把原油分成的不同沸點范圍的組分。石油是一個多組分的復雜混合物，每個組分有其各自不同的沸點用分餾的方法，可以把石油餾分分成不同溫度段，如<200℃、200～350℃等，稱為石油的一個餾分餾分不等同于石油產品，餾分必須經過進一步加工，達到油品的質量標準，才能稱為合格的石油產品3.直餾餾分：從原油直接分餾得到的餾分。它基本保留了石油化學組成的本來面目，如：不含不飽和烴，在化學組成中含有烷烴、環烷烴、芳香烴等2020/10/2815概念4.石油餾分組成：從常壓蒸餾開始餾出的溫度（初餾點）到小于200℃的餾分為汽油餾分（也稱輕油或石腦油餾分）常壓蒸餾200～350℃的餾分為煤、柴油餾分（也稱常壓瓦斯油，AGO）由于原油從350℃開始有明顯的分解現象，所以對于沸點高于350℃的餾分，需在減壓下進行分餾，在減壓下蒸出餾分的沸點再換算成常壓沸點。沸點相當于常壓下350～500℃的餾分為減壓餾分（也稱減壓瓦斯油,VGO）沸點相當于常壓下大于500℃的餾分為減渣餾分(VR)2020/10/2816蒸餾的形式蒸餾的形式蒸餾有多種形式，可歸納為閃蒸（平衡氣化或一次氣化）、簡單蒸餾（漸次氣化）和精餾三種方式。簡單蒸餾常用于實驗室或小型裝置上，如恩氏蒸餾；而閃蒸和精餾是在工業上常用的兩種蒸餾方式，前者如閃蒸塔、蒸發塔或精餾塔的氣化段等，精餾過程通常是在精餾塔中進行的。2020/10/2817蒸餾的形式1.閃蒸（flashdistillation）加熱某一物料至部分氣化，經減壓設施，在容器（如閃蒸罐、閃蒸塔、蒸餾塔的氣化段等）的空間內，于一定溫度和壓力下，氣、液兩相分離，得到相應的氣相和液相產物，叫做閃蒸。閃蒸只經過一次平衡，其分離能力有限，常用于只需粗略分離的物料。如石油煉制和石油裂解過程中的粗分。2020/10/2818蒸餾的形式2.簡單蒸餾（simpledistillation)作為原料的液體混合物被放置在蒸餾釜中加熱。在一定的壓力下，當被加熱到某一溫度時，液體開始氣化，生成了微量的蒸氣，即開始形成第一個汽泡。此時的溫度，即為該液相的泡點溫度，液體溫合物到達了泡點狀態。生成的氣體當即被引出，隨即冷凝，如此不斷升溫，不斷冷凝，直到所需要的程度為止。這種蒸餾方式稱為簡單蒸餾。2020/10/2819蒸餾的形式3.精餾（rectification)精餾是分離液相混合物的有效手段，它是在多次部分氣化和多次部分冷凝過程的基礎上發展起來的一種蒸餾方式。煉油廠中大部分的石油精餾塔，如原油精餾塔、催化裂化和焦化產品的分餾塔、催化重整原料的預分餾塔以及一些工藝過程中的溶劑回收塔等，都是通過精餾這種蒸餾方式進行操作的。2020/10/2820精餾塔精餾段、提餾段、塔頂冷凝冷卻設備、再沸器、塔板塔頂冷回流：輕組分濃度高、溫度低塔底氣相回流：輕組分濃度低、溫度高2020/10/2821原油常壓蒸餾及其特點

所謂原油的常壓蒸餾，即為原油在常壓(或稍高于常壓0.13~0.16MPa)下進行的蒸餾，所用的蒸餾設備叫做原油常壓精餾塔(或稱常壓塔atmospherictower)。由于原油常壓精餾塔的原料和產品不同于一般精餾塔，因此它具有以下工藝特點(其它的石油精餾塔也常常具有與之相似的工藝特點)：2020/10/2822原油常壓蒸餾及其特點1．常壓塔的原料和產品都是組成復雜的混合物2．常壓塔是一個復合塔結構（側線產品）3．常壓塔下部設置汽提段，側線產品設汽提塔為了促使原油中的重質油在較低的溫度下沸騰、汽化，除采用減壓蒸餾外，還可在蒸餾過程中，向待蒸餾原油通入高溫水蒸汽，這叫做汽提。汽提實際上降低了油氣的分壓，與減壓作用相同，而且它操作更簡便，因此在原油蒸餾工藝中得到了廣泛的應用。但汽提要消耗大量蒸汽，且增加了冷卻水的用量，因此與減壓配合使用，效果更好。2020/10/2823原油常壓蒸餾及其特點對于石油精餾塔，提餾段的底部常常不設再沸器，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，以降低塔內的油汽分壓，使混入塔底重油中的輕組分汽化（即汽提）。汽提所用的水蒸汽通常是400℃~450℃的過熱水蒸汽。2020/10/2824原油常壓蒸餾及其特點在復合塔內，汽油、煤油、柴油等產品之間只有精餾段而沒有提餾段，這樣側線產品中會含有相當數量的輕餾分，不僅影響本側線產品的質量，而且降低了較輕餾分的收率。通常在常壓塔的旁邊設置若干個側線汽提塔，這些汽提塔重疊起來，但相互之間是隔開的，側線產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，側線產品由汽提塔底部抽出送出裝置。2020/10/2825原油常壓蒸餾及其特點4．常壓塔常設置中段循環回流即從精餾塔上部的精餾段引出部分液相熱油(或者是側線產品)，經與其它冷流介質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。作用：在保證各產品分離效果的前提下，取走精餾塔中多余的熱量優點：在相同的處理量下可縮小塔徑，或者在相同的塔徑下可提高塔的處理能力；可回收利用這部分溫度較高的熱源。2020/10/2826常減壓蒸餾主要操作條件常壓塔

溫度：原油經換熱后達到300℃左右，進入常壓加熱爐（atmosphericheater)，原油被加熱到360～380℃進入常壓塔進行蒸餾。塔頂100～130℃，常一線（煤油）200℃左右，常二線（柴油）280℃左右，常三線（重柴油）340℃左右。壓力：塔頂在0.1～0.16MPa下操作。2020/10/2827減壓蒸餾原理液體沸騰的必要條件是蒸汽壓必須等于外界壓力。降低外界壓力就等效于降低液體的沸點。壓力愈小，沸點降的愈低。如果蒸餾過程的壓力低于大氣壓以下進行，這種過程稱為減壓蒸餾2020/10/2828減壓蒸餾及其特點

常壓蒸餾剩下的重油組分分子量大、沸點高，且在高溫下易分解，使餾出的產品變質并生產焦炭，破壞正常生產。因此，為了提取更多的輕質組分，往往通過降低蒸餾壓力，使被蒸餾的原料油沸點范圍降低。2020/10/2829減壓蒸餾及其特點減壓蒸餾是在負壓狀態下進行的蒸餾過程（一般操作壓力在2~3KPaA）。由于物質的沸點隨外壓的減小而降低，因此在較低的壓力下加熱常壓重油，上述高沸點餾分就會在較低的溫度下氣化，從而避免了高沸點餾分的裂解。通過減壓精餾塔可得到這些高沸點餾分，而塔底得到的是沸點在500℃以上的減壓渣油。塔底產品—減壓渣油Vacuumresiduum

焦化原料、催化原料等二次加工原料經加工后生產重質潤滑油生產瀝青做燃料油2020/10/2830減壓蒸餾及其特點減壓蒸餾的核心設備是減壓塔和它的抽真空系統

減壓塔的基本要求：盡量提高拔出率，對餾分組成要求不是很嚴格提高拔出率的關鍵：提高減壓塔的真空度2020/10/2831減壓蒸餾及其特點減壓蒸餾的原理與常壓蒸餾相同，關鍵是減壓塔頂采用了抽真空設備，使塔頂的壓力降到幾千帕（絕對壓力）。抽真空設備的作用是將塔內產生的不凝氣(主要是裂解氣和漏入的空氣)和吹入的水蒸氣連續地抽走以保證減壓塔的真空度要求。減壓塔的抽真空設備常用的是蒸汽噴射器(steamejector，也稱蒸汽吸射泵)或機械真空泵（mechanicalvacuumpump)。其中機械真空泵只在一些干式減壓蒸餾塔和小煉油廠的減壓塔中采用，而廣泛應用的是蒸汽噴射器。2020/10/2832減壓蒸餾及其特點與一般的精餾塔和原油常壓精餾塔相比。減壓精餾塔具有如下特點：1.減壓精餾塔分燃料型和潤滑油型兩種2.減壓精餾塔的塔徑大、板數少、壓降小、真空度高3.減小塔徑縮短渣油在減壓塔內的停留時間由于上述各項工藝特征，從外形來看，減壓塔比常壓塔顯得粗而短。2020/10/2833減壓塔操作條件減壓塔溫度：常壓塔底油350℃左右進入減壓加熱爐（vacuumheater)，被加熱到380～400℃進入減壓塔進行蒸餾。壓力：減壓塔頂殘壓一般在20～60mmHg。2020/10/2834加熱爐、塔、塔盤2020/10/2835加熱爐簡介工藝加熱爐一般由輻射室、對流室、燃燒器、余熱回收系統以及通風系統組成。輻射室也稱為爐膛，包括燃燒器和風道，爐管和爐管支撐，耐火襯里等，傳熱方式主要是熱輻射，全爐熱負荷的70%~80%是由輻射室擔負的，是全爐最重要的部分。2020/10/2836加熱爐簡介對流室包括遮蔽管，對流管，耐火襯里，管線支撐和掛鉤，主要傳熱方式是對流，對流室一般擔負全爐