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能源化工工工艺学
EnergyChemicalIndustryTechnology
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基本途径一一般为:将将原油先按按不同产品品的沸点要要求,分割割成不同的的直馏馏分分油,然后后按照产品品的质量标标准要求,,除去这些些馏分油中中的非理想想组分;或或者通过化化学反应转转化,生成成所需要的的组分,进进而得到一一系列合格格的石油产产品。
炼油厂首先先必须解决决原油的分分割和各种种石油馏分分在加工过过程中的分分离问题。。蒸馏正是是一种常用用的最经济济和最容易易实现的分分离手段。。
几乎所有炼炼油厂中原原油的第一一个加工过过程就是蒸蒸馏(俗称称为龙头)),例如拔拔顶蒸馏和和常减压蒸蒸馏等。所所谓原油一一次加工,,即指原油油蒸馏而言言。
第八章石石油蒸馏过程程
原油产品
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蒸馏原理:按其组分沸点的不同而达到分离的的目的
蒸馏操作的三三种基本类型:
闪蒸——平衡衡汽化
简单蒸馏———渐次汽化
精馏:连续式式和间歇式
了解几个概念念:
相平衡、泡点点和露点
第八章石石油蒸馏过程程
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相平衡:
置于密闭容器器中的液体,,在一定温度度下,蒸发和和冷凝同时存存在,开始时时蒸发速度大大于冷凝速度度,随着蒸发发出的分子数数增加,冷凝凝速度相应也也增大,此过过程进行到最最后,蒸发速速度等于冷凝凝速度,达到到动态平衡,,此状态即为为气-液相平平衡状态。
气液相平衡的的特征:
气相和液相温温度相等。
处于气-液相相平衡状态的的气体和液体体分别称为饱饱和蒸气和饱饱和液体。饱饱和蒸气具有有的压力称为为饱和蒸气压压。
气相和液相中中的组成保持持稳定,不再再变化。
混合物各组成成同时存在于于气-液两相相中,每一组组分都处于平平衡状态
不同的外界条条件,可以建建立不同的相相平衡状态
第八章石石油蒸馏过程程
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泡点和露点::
在一定压力下下,加热原油油,使其温度度升高到某一一数值时,原原油刚刚开始始气化,即原原油刚刚出现现第一个气泡泡并保持相平平衡状态,此此时的温度,,称为泡点温温度,或称为为平衡气化0%温度
继续升高温度度使原油不断断气化,当原原油刚刚全部部气化并保持持相平衡时的的温度,称为为露点温度,,也称为平衡衡气化100%的温度。。
第八章石石油蒸馏过程程
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处于泡点状态态时的液体是是饱和液体,,而处于露点点状态时的气气体是饱和气气体。
纯物质,在一一定压力下,,其泡点温度度与露点温度度相等,也就就是它的沸点点。对于混合合物,混合物物的泡点温度度低于露点温温度。
高于露点温度度的气体为过过热气体,低低于其泡点温温度,称为过过冷液体
第八章石石油蒸馏过程程
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将液体混合物物加热,使其其部分气化,,然后将蒸气气引出冷凝为为冷凝液,这这样就可以使使液体混合物物得到分离的的过程称为蒸蒸馏。蒸馏是是炼油工业中中最常用和最最基本的一种种分离混合物物的方法,也也是实验室常常用方法。根根据所用设备备和操作方法法的不同,蒸蒸馏方式可分分为以下几类类:
闪蒸——平衡衡汽化
简单蒸馏———渐次汽化
精馏:连续式式和间歇式
第八章石石油蒸馏过程程
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闪蒸操作流程程:一定组成成的液体物料料被加热后经经节流阀减压压进入闪蒸室室。液体因沸沸点下降变为为过热而骤然然汽化,汽化化耗热使得液液体温度下降降,汽、液两两相温度趋于于一致,两相相组成趋于平平衡。由闪蒸蒸室塔顶和塔塔底引出的汽汽、液两相即即为闪蒸产品品。
闪蒸罐罐
塔顶产产品
yA
xA
加热器器
原料液液
塔底产产品
Q
减压阀阀
((闪蒸蒸)
平衡蒸蒸馏又又称为为闪蒸蒸(FlashDistillation)),是是一连连续稳稳定过过程,,原料料连续续
进入加加热器器中,,加热热至一一定温温度经经节流流阀骤骤然减减压到到规定定压力力,部部分料料液迅迅速汽汽化,,汽液液两相相在分分离器器中分分开,,得到到易挥挥发组组分浓浓度较较高的的顶部部产品品与易易挥发发组分分浓度度甚低低的底底部产产品。。
平衡蒸蒸馏为为稳定定连续续过程程,生生产能能力大大,不不能得得
到高纯纯产物物,常常用于于只需需粗略略分离离的物物料
第八章章石石油油蒸馏馏过程程
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闪蒸——平衡衡气化化
在闪蒸蒸过程程中,,气、、液两两相有有足够够的时时间密密切接接触,,达到到了平平衡状状态,,则称称为平平衡汽汽化
气相产产物中中含较较多的的低沸沸点组组分,,液相相产物物中含含较多多的高高沸点点组分分。但但所有有组分分都同同时存存在于于气、、液相相中
第八章章石石油油蒸馏馏过程程
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平衡气气化的的逆过过程称称为平平衡冷冷凝
平衡气气化和和平衡衡冷凝凝时,,气相相产物物中含含有较较多低低沸组组分,,液相相产物物中含含有较较多高高沸组组分,,因此此都能能使液液体混混合物物得到到一定定程度度的分分离
在平衡衡状态态下,,所有有组分分都同同时存存在于于气、、液两两相中中,而而两相相中的的每一一个组组分都都处于于平衡衡状态态,因因此这这种分分离是是比较较粗略略的
第八章章石石油油蒸馏馏过程程
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