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常减压蒸馏装置
培训的目的
原油
炼油厂
常减压蒸馏装置
装置的类型和生产目的
装置的组成
原油电脱盐技术
原油常压蒸馏
减压蒸馏
蒸馏装置的轻烃回收
换热网络优化及能量回收技术
高效传质元件

培训的目的
了解相关专业学问,提高对炼油厂、石油化工厂及其生产装置的生疏。
原油
自然石油通常是淡黄色到黑色的、流淌或半流淌的粘稠液体,也有暗绿色、赤褐色的,通常都比水轻,~,但个别也有比水重的,。
科普文章里都讲过,原油是由埋藏在地底下几千万年的海洋生物、动植物躯体经过地壳的变迁发生了简单的化学变化形成的,所以石油主要由碳氢化合物组成,石油中的碳和氢占了95~99%。
石油中除了碳和氢两种元素外还含有硫、氮、氧非金属元素以及铁、镍、钒、铜、钠、钙、镁、锌、钴等金属元素,有的原油还含有***、硅等。这些元素,特别是硫、铁、镍、钒、钠、钙、***等对石油的加工极为不利,有的形成化合物会严峻的腐蚀设备、工艺管道并且对产品质量造成影响,有的会对加工过程的催化剂降低活性,甚至造成永久性失活。因此必需予以去除。
炼油厂〔总流程图〕
炼油厂,这个大家都知道,就是把石油炼成各种产品的工厂,依据所要生产的产品不同,由各种各样的生产装置所组成,最简洁
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的炼油厂是燃料型炼油厂,主要生产汽油、煤油、柴油、和燃料,可以由两套生成装置所组成:常压或常减压装置、催化裂扮装置。固然适应市场的要求,提高企业的生存力量,只有这两套装置的炼油厂,是远远不够的,目前国内已经没有这样只有两套装置的炼油厂了。为了合理利用有限的石油资源,还会设有其它生产装置。例如:催化重整装置、加氢精制装置、加氢裂扮装置、制氢装置、气体分馏装置、润滑油加氢精制装置、***苯、糠荃、白土精制装置、临氢降凝装置、溶剂脱沥青装置、减粘装置、焦扮装置、氧化沥青装置等等。
常减压蒸馏装置
装置的类型和生产目的
常减压蒸馏是石油加工的第一个程序,第一套生产装置。依据原油的品质状况和生产的目的不同,常减压蒸馏装置分两种类型,一种是燃料型,主要生产:石脑油、煤油、柴油、催化裂化原料或者加氢裂化原料,减粘原料、焦化原料、氧化沥青原料或者直接生产道路沥青;另一种是燃料润滑油型,除生产燃料之外,还在减压塔生产润滑油根底油原料。
装置的组成及加工流程装置的组成:
常减压蒸馏装置一般由这样几局部组成:常压蒸馏局部、减压蒸馏局部、加热炉局部、换热网络及余热回收局部、轻烃回收局部及电脱盐局部。
加工流程:〔流程图〕
原油换热电脱盐换热、加热炉常压蒸
馏加热炉减压蒸馏轻烃回收
原油电脱盐技术
我们谈原油时已经提到,原油中含有钠、钙、镁元素,这些元素大多以无机盐的形式存在于原油中,这些无机盐受热并经水解会释放出Cl-,会造成塔顶及塔顶系统设备及工艺管道的严峻腐蚀;Na+会沉留于重油中,造成重油催化裂扮装置的催化剂中毒而永久失去活性,因此,必需将这些无机盐类从原油中除去。由于这些无机盐,特别是NaCl是溶于水的,它们存在于原油开采及运输过程中的水里,这些原始水以乳化液的形式存在于原油中。因此在电场作用下并配以化学药剂的破乳,用颖的水将其萃取出来,这就是原油的电脱盐。
经过科学争论和工程生产实践,电脱盐技术经过几代的进展变化,目前国内外已形成的这样几种工业应用成熟电脱盐技术:
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沟通电脱盐技术交直流电脱盐技术
高速沟通电脱盐技术
原油常压蒸馏〔流程图〕
原油蒸馏塔就是我们通常所说的常压塔,依据原油性质状况和厂里的生产安排一般有这样几种生产方案:
常压塔顶:
生产石脑油,作为重整原料、乙烯裂解原料等,通常不作为汽油调整组分,主要是由于它的辛烷值很低,一般也就50左右。
常一线:
一般生产航煤或灯媒组分,也有生产溶剂油的,可以生产60#、120#或200#溶剂油组分,不管是生产航煤、灯媒还是生产溶剂油,它的馏分要求都比较严格,不但要求比重、闪点、冰点,还有馏程等要求。有的炼厂常一线作为柴油调和组分,做柴油调和组分时,对它的质量要求就比较低了,一般掌握个闪点就可以了。
常二线:
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通常生产柴油,一般做轻柴油或者和常三线以及其他装置生产的柴油调和生产不同牌号的柴油产品。
常三线:
常三线也生产柴油或叫做重柴油,可以单独做柴油产品,也可以和常二线以及其他装置生产的柴油调和生产不同牌号的柴油产品。
常二线、常三线生产的柴油通常叫直馏柴油,没有不饱和烃存在,性质较稳定,假设硫含量及腐蚀等指标合格的话可以直接作为商品。
常四线:
很多常压塔不设常四线,一般设常四线的都作为催化裂化原料,也有在常四线生产光亮油的。
常压塔底油:
有减压蒸馏局部的就作为减压的进料,没有减压减压蒸馏局部的一般都作为催化裂扮装置的原料或者作为加氢预处理原料。
对于化工类型的炼油厂也有把常压塔的产品作为裂解原料的。
依据常压塔分别原油的这种状况和分别要求,通常都承受板式塔
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来完成这种分别任务,常用的是浮阀类塔盘,浮阀类塔盘主要具有操作弹性大、压降适中、分别效果好的特点,目前国内应用较多的有华东理工大学开发的导向浮阀、兰石所开发的T排条阀、石油大学开发的船型浮阀、清华大学的ADV浮阀等等,国外也有各种各样的浮阀塔盘。全部这些浮阀塔盘都能够很好的完成常压塔的分别任务。固然,常压塔也有用筛板塔盘、舌型塔盘、泡罩塔盘等,只是不多了。
常压塔除了侧线抽出产品,还设有中段回流取热,一方面平衡塔内的热量,使塔内的汽液负荷分布均匀,有利于缩小塔经,另一方面也回收常压塔的热量,降低装置的加工能耗。
减压蒸馏〔流程图〕
减压塔加工的是常压塔底油,由于常压塔底油馏分比较重,假设还在常压下分馏,势必加热炉的温度会很高,原油在炉管内会产生裂解,依据生产实践,一般的原油加热到超过370℃就会产生裂解,而影响到产品质量,甚至造成在炉管内结焦。因此必需在减压下进展分馏,这也是利用了石油馏分的沸点是随着压力的降低而降低的。
减压抽真空技术
要给减压塔造成真空状态,必需供给抽真空设备,国内外比较流行的是承受蒸汽喷射式抽空器,这种抽空器用蒸汽做动力,构造简洁,不需要修理,操作也牢靠。依据
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减压塔要求的真空度不同,设有两级或三级抽空器,通常干式减压操作设三级抽空器,塔顶压力可以到达10mmHg绝压,甚至更低,湿式减压操作设两级抽空器,塔顶压力一般在40-60mmHg绝压。抽空器的出口设有冷凝冷却器,将抽空器排出的蒸汽冷凝下来。
机械抽真空:蒸汽喷射式抽空器到底要消耗大量的水蒸气,需要较浩大的冷凝冷却设备,能耗较大,而机械抽真空〔真空泵〕不需要冷凝冷却设备,能耗也较低,但其使用的牢靠程度不如蒸汽喷射式抽空器。因此,近年来尽管有所使用,不是很普遍,不过这是一种进展趋势。
减压蒸馏技术
减压塔追求的是高真空,以尽可能的将原油中的蜡油组分分别出来。因此,要求塔的整体操作压力降越低越好。近年来多承受填料作为传热传质分别元件。
减压塔有两种类型,一种是燃料型一种是润滑油型,燃料型主要生产的是裂化原料〔催化裂化原料、加氢裂化原料等〕润滑油型主要生产的是润滑油根底油原料。对于燃料型减压塔生产的裂化原料,根本上没有分别要求,减压塔的构造和流程都较为简洁,而润滑油型减压塔生产的是润滑油根底油原料,有着严格的质量要求,在满足粘度
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要求的同时,馏分要窄,颜色要浅,也就是残碳、焦质沥青质含量要低。因此润滑油减压塔留意的是分别精度,重油组分在高真空下,要到达较好的分别精度,因此,润滑油性减压塔不管在设备构造上还是在流程上都是较为简单的。
为给减压塔供给低压降的传质传热分别元件,近年来进展了各种规格的金属散堆和规整填料,以及相应的液体和气体安排系统,最有代表性的是金属孔板波浪填料和重力式液体分布器。
蒸馏装置的轻烃回收〔流程图〕
国内原油大多属于中质或重质原油,原油中的轻烃含量较低,这局部轻烃大多都送到加热炉烧掉,近些年来由于炼制国外轻质原油渐渐增多,轻质原油中的轻烃含量较高,再将这局部轻烃送到加热炉中烧掉,就造成了很大的铺张,因此,炼制轻质原油的常减压蒸馏装置大多设有轻烃回收设施。
换热网络优化及能量回收技术
原油常减压蒸馏是一种通过加热使原油产生汽化再将其冷凝下来,使其在分馏塔内进展汽液传热传质,将原油中的轻重组分分别开来的物理变化过程。因此,它是一个消耗能量分别产品的过程,是炼油厂中能量消耗的大户。那么,如何削减
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能量消耗,通过较少的能量消耗使原油中的轻重组分依据我们的要求得以分别,始终是我们炼油工作者争论的课题,回忆炼油工作一百多年的进展历史,这一工作始终没有停息过,尤其是近二、三十年来,随着自控技术特别是计算机技术的进展,节能技术获得了快速进展。加工能耗从近30万大卡/吨原油下降到近10万大卡/吨原油。下面我重点介绍几种主要的节能技术。
原油渐次闪蒸技术换热网络的优化设计蒸馏塔的优化取热加热炉的空气预热器低温热源的有效利用装置的热联合
节能高效设备的承受〔机泵类用电设备〕
高效传质元件
能供给汽液充分接触的元件就是传质元件,主要有两大类,一类使塔盘。一类是填料。