石油炼制工程课件石油炼制工程007石油蒸馏过程.pptVIP

第七章 石油蒸馏过程 主要内容 概述 石油及其馏分的气-液平衡 原油精馏塔 原油精馏塔的工艺计算 减压蒸馏塔 原油蒸馏装置工艺流程 裂化产物分馏塔 7.1 概述 蒸馏方法是石油加工中常见的分离手段。 利用混合物中各组分在同一压力下沸点不同(即挥发度不同)将混合物分成各种组分和馏分。 蒸馏产品：直馏汽油、喷气燃料、灯用煤油、轻柴油、催化裂化原料油、润滑油加工所需的各种原料油。 因此，几乎在所有的炼油厂中，原油的第一个加工装置就是蒸馏装置。 7.1 概述 蒸馏的形式有多种，可以根据分离要求和加工物料的性质及数量的情况具体选用。 7.1 概述 二、简单蒸馏(Simple Distillation) 在实验室或小型工业装置上常采用这种方式，如图。 7.1 概述 简单蒸馏最早得到的汽相冷凝液中轻组分含量最高，以后轻组分含量逐渐减少，但总比残液中轻组分含量高。 因此简单蒸馏虽然可以使混合物中的轻重组分得到相对分离，但不能将轻重组分彻底分开。所以它只能用于分离要求不太严格的场合。 三、精馏(Rectification) 液体混合物连续多次进行部分气化和部分冷凝，不平衡的气、液两相，通过多次逆流接触，进行热交换和物质交换，最后达到有效分离混合物的过程。 可以连续有效地分离液体混合物，得到纯度和收率都较高的产品。 7.2 石油及其馏分的汽液平衡 一、基本概念回顾(自学) 1、溶液的性质 2、汽液相平衡判断准则 3、汽液相平衡常数 二、石油及石油馏分的蒸馏曲线 石油和石油馏分是一个复杂的混合物，无法测定其完整的化学组成。 要用解析的方法进行汽液平衡计算，极端复杂。 况且，石油加工过程中并不要求从石油馏分中分离出单体烃。 7.2 石油及其馏分的汽液平衡 因此石油馏分的汽液平衡关系通常不用其化学组成来表示，而是通过蒸馏实验来测得数据，再通过计算得出汽液平衡数据。 石油和石油馏分的汽液平衡关系，可以通过三种实验蒸馏曲线来取得，实沸点蒸馏、恩氏蒸馏和平衡汽化。 1、蒸馏曲线 (1)恩氏蒸馏曲线 恩氏蒸馏是一种简单蒸馏，将馏出的气相温度和馏出体积作图，就得到恩氏蒸馏曲线。 (2)实沸点蒸馏 实沸点蒸馏是一种实验室内的间歇蒸馏。 7.2 石油及其馏分的汽液平衡 其蒸馏设备是一种规格化的，有起精密分馏作用的分馏柱，分馏精度高，馏出温度与馏出物沸点相近。 将馏出的气相温度与馏出百分率标绘在坐标纸上，可得到一阶梯形曲线－实沸点蒸馏曲线。 (3)平衡汽化曲线 在平衡汽化设备中，将油品加热，在一定温度和压力下使油品汽化。 将油品汽化率与汽化时的气相温度作图，即可得到油品平衡汽化曲线。 根据平衡汽化曲线，可以确定油品在不同汽化率时的温度。 7.2 石油及其馏分的汽液平衡 2、三种蒸馏曲线的比较 将同一种油品3种蒸馏曲线绘制在同一张坐标纸上进行比较，如图所示。 7.2 石油及其馏分的汽液平衡 (1)曲线的斜率：平衡汽化曲线＜恩氏蒸馏曲线＜实沸点蒸馏曲线。 (2)初馏点和终馏点之差：平衡汽化曲线＜恩氏蒸馏曲线＜实沸点蒸馏曲线； 这种差别是三种蒸馏方式的分离效率的差别的反映，即实沸点蒸馏的分离精确度最高，恩氏蒸馏次之，而平衡汽化则最差。 (3)液相温度：在相同的汽化率时，实沸点蒸馏＞恩氏蒸馏＞平衡汽化。 (4)汽相温度与液相温度比较 ①平衡汽化时，汽、液相温度是相同的； 7.2 石油及其馏分的汽液平衡 ②实沸点蒸馏柱顶部汽相温度与蒸馏釜中液相温度相差很大(几十度)； ③恩氏蒸馏汽相温度低于液相温度(几度到十几度)。 由于可见：在分离精确度不高的情况下，采用平衡汽化可以在较低温度下得到较高的汽化率。 利于节能、减轻热负荷、避免油品分解、防止结焦。 尽管平衡汽化分离效率最差，仍被炼油厂广泛使用。 7.3 石油精馏塔 一、石油精馏过程的特点 与一般精馏过程相比，石油精馏过程有它自己明显的特点： 1、复杂系精馏 (1)原油是复杂的混合物 组成至今无法完全准确地测定，不可能按组分要求来分离产品。 (2)精馏原料的沸程很宽 对原油而言，甚至在高真空条件下，还有许多重组分不能汽化。 7.3 石油精馏塔 2、产品也是复杂混合物 石油精馏的产品不是高纯度的单体烃产品。 因此，石油精馏时对分馏精确度的要求不高。 3、处理量大 大型的炼油厂：年处理量上百万吨甚至上千万吨。 小炼油厂：年处理量也有几十万吨。 会影响工艺、设备、成本、安全等方面的要求。 4、严格要求安全可靠性 大型石油蒸馏装置的存油量常以数百吨计，对生产过程的安全有严格的要求。 7.3 石油精馏塔 5、尽可能降低生产成本 炼油厂的产品多为燃料，其价格比通常的化工产品低廉。这要求炼油厂必须降低生产成本。 二、常减压蒸馏流程 为了从原油中得到各种馏分油，取得良好的经济效益，除了原油精馏塔以外，还必须配置换