文档介绍：1石油蒸馏过程 Crude oil Distillation Crude oil Distillation 能源化工工艺学能源化工工艺学 Energy Chemical Industry Technology Energy Chemical Industry Technology 2 ? 基本途径一般为:将原油先按不同产品的沸点要求,分割成不同的直馏馏分油,然后按照产品的质量标准要求,除去这些馏分油中的非理想组分;或者通过化学反应转化,生成所需要的组分,进而得到一系列合格的石油产品。炼油厂首先必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工过程中的分离问题。蒸馏正是一种常用的最经济和最容易实现的分离手段。几乎所有炼油厂中原油的第一个加工过程就是蒸馏(俗称为龙头),例如拔顶蒸馏和常减压蒸馏等。所谓原油一次加工,即指原油蒸馏而言。石油蒸馏过程原油产品 3 蒸馏原理:按其组分沸点的不同而达到分离的目的蒸馏操作的三种基本类型: ?闪蒸——平衡汽化?简单蒸馏——渐次汽化?精馏:连续式和间歇式了解几个概念: 相平衡、泡点和露点石油蒸馏过程 4 相平衡: 置于密闭容器中的液体,在一定温度下,蒸发和冷凝同时存在,开始时蒸发速度大于冷凝速度,随着蒸发出的分子数增加,冷凝速度相应也增大,此过程进行到最后,蒸发速度等于冷凝速度,达到动态平衡, 此状态即为气-液相平衡状态。气液相平衡的特征: 特征: ??气相和液相温度相等。气相和液相温度相等。??处于气处于气- - 液相平衡状态的气体和液体分别称为饱和蒸气和饱和液体。液相平衡状态的气体和液体分别称为饱和蒸气和饱和液体。饱和蒸气具有的压力称为饱和蒸气压。饱和蒸气具有的压力称为饱和蒸气压。??气相和液相中的组成保持稳定,不再变化。气相和液相中的组成保持稳定,不再变化。??混合物各组成同时存在于气混合物各组成同时存在于气- -液两相中,每一组分都处于平衡状态液两相中,每一组分都处于平衡状态??不同的外界条件,可以建立不同的相平衡状态不同的外界条件,可以建立不同的相平衡状态石油蒸馏过程 5 泡点和露点: ?在一定压力下,加热原油,使其温度升高到某一数值时, 原油刚刚开始气化,即原油刚刚出现第一个气泡并保持相平衡状态,此时的温度,称为泡点温度,或称为平衡气化 0%温度?继续升高温度使原油不断气化,当原油刚刚全部气化并保持相平衡时的温度,称为露点温度,也称为平衡气化 100% 的温度。第八章石油蒸馏过程 6 ?处于泡点状态时的液体是饱和液体,而处于露点状态时的气体是饱和气体。?纯物质,在一定压力下,其泡点温度与露点温度相等,也就是它的沸点。对于混合物,混合物的泡点温度低于露点温度。?高于露点温度的气体为过热气体,低于其泡点温度,称为过冷液体第八章石油蒸馏过程 7 将液体混合物加热,使其部分气化,然后将蒸气引出冷凝为冷凝液,这样就可以使液体混合物得到分离的过程称为蒸馏。蒸馏是炼油工业中最常用和最基本的一种分离混合物的方法, 也是实验室常用方法。根据所用设备和操作方法的不同,蒸馏方式可分为以下几类: ??闪蒸闪蒸————平衡汽化平衡汽化??简单蒸馏简单蒸馏————渐次汽化渐次汽化??精馏:连续式和间歇式精馏:连续式和间歇式第八章石油蒸馏过程 8 闪蒸操作流程:一定组成的液体物料被加热后经节流阀减压进入闪蒸室。液体因沸点下降变为过热而骤然汽化,汽化耗热使得液体温度下降,汽、液两相温度趋于一致,两相组成趋于平衡。由闪蒸室塔顶和塔底引出的汽、液两相即为闪蒸产品。闪蒸罐塔顶产品 y Ax A加热器原料液塔底产品 Q (闪蒸) 平衡蒸馏又称为闪蒸( Flash Distillation ),是一连续稳定过程,原料连续进入加热器中,加热至一定温度经节流阀骤然减压到规定压力,部分料液迅速汽化,汽液两相在分离器中分开,得到易挥发组分浓度较高的顶部产品与易挥发组分浓度甚低的底部产品。平衡蒸馏为稳定连续过程,生产能力大,不能得到高纯产物,常用于只需粗略分离的物料第八章石油蒸馏过程 9 闪蒸—平衡气化?在闪蒸过程中,气、液两相有足够的时间密切接触, 达到了平衡状态,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、液相中第八章石油蒸馏过程 10 ?平衡气化的逆过程称为平衡冷凝?平衡气化和平衡冷凝时, 气相产物中含有较多低沸组分,液相产物中含有较多高沸组分,因此都能使液体混合物得到一定程度的分离?在平衡状态下,所有组分都同时存在于气、液两相中,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第八章石油蒸馏过程