課題掌握原油常減壓蒸餾的生產(chǎn)過程

1、課題：掌握原油常減壓蒸餾的生產(chǎn)過程陜西省靖邊職教中心 王橋一、知識目標(biāo)： 了解原油常減壓蒸餾的目的； 熟悉原油常減壓蒸餾工藝流程； 了解石油精餾塔的特點；二、調(diào)動你的知識和智慧，你能做到！ 掌握常減壓蒸餾原理； 掌握原油進行常減壓蒸餾的工藝流程； 明白石油產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。三、教學(xué)重點 掌握常減壓蒸餾原理；掌握原油進行常減壓蒸餾的工藝流程；四、教學(xué)對象分析學(xué)生理論基礎(chǔ)差；未去過生產(chǎn)現(xiàn)場，缺乏想象依據(jù)。五、教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動法通過生活中常用的石油產(chǎn)品及用途引入其重要性，如何生產(chǎn)？；多媒體教學(xué)法針對專業(yè)課特點和教學(xué)對象的認(rèn)知規(guī)律采取相對直觀的教學(xué)方法，更多采用圖片等素材增加學(xué)生感性認(rèn)識。六、課時：學(xué)時

2、七、教學(xué)過程任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)分析完成任務(wù)所用的方法完成任務(wù)的過程完成任務(wù)八、教學(xué)內(nèi)容任務(wù) 掌握精餾原理和流程一、精餾原理 精餾：多次而且同時運用部分氣化和部分冷凝的方法，使混合液得到較完全分離，以分別獲得接近純組分的操作。理論上多次部分氣化在液相中可獲得高純度的難揮發(fā)組分，多次部分冷凝在氣相中可獲得高純度的易揮發(fā)組分，但因產(chǎn)生中間組分而使產(chǎn)品量極少，且設(shè)備龐大。工業(yè)生產(chǎn)中的精餾過程是在精餾塔中將部分氣化過程和部分冷凝過程有機結(jié)合而實現(xiàn)操作。原理如圖-。二、精餾裝置流程1 精餾裝置流程典型的精餾設(shè)備是連續(xù)精餾裝置，包括精餾塔、冷凝器、再沸器等，如圖-所示。用于精餾的塔設(shè)備有兩種，即板式塔和填料塔，但

3、常采用的是板式塔。連續(xù)精餾操作中，原料液連續(xù)送入精餾塔內(nèi)，同時從塔頂和塔底連續(xù)得到產(chǎn)品（餾出液、釜殘液），所以是一種定態(tài)操作過程。2 精餾裝置的作用精餾塔以加料板為界分為兩段，精餾段和提餾段。1）精餾段的作用：加料板以上的塔段為精餾段，其作用是逐板增濃上升氣相中易揮發(fā)組分的濃度。2）提餾段的作用：包括加料板在內(nèi)的以下塔板為提餾段，其作用逐板提取下降的液相中易揮發(fā)組分。3）塔板的作用：塔板是供氣液兩相進行傳質(zhì)和傳熱的場所。每一塊塔板上氣液兩相進行雙向傳質(zhì)，只要有足夠的塔板數(shù)，就可以將混合液分離成兩個較純凈的組分。4）再沸器的作用：其作用是提供一定流量的上升蒸氣流。5）冷凝器的作用：其作用是提供塔

4、頂液相產(chǎn)品并保證有適當(dāng)?shù)囊合嗷亓鳌?）回流作用：提供塔板上的液相回流，使氣液充分接觸，達到傳熱、傳質(zhì)的目的；取走進塔多余熱量，維持全塔熱平衡，以控制、調(diào)節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量。精餾是一種利用回流使混合液得到高純度分離的蒸餾方法。圖精餾原理流程易揮發(fā)組份由液相向汽相傳遞，難揮發(fā)組份由汽相向液相傳遞 、為什么要回流？、為什么要再沸？、為什么稱精餾？、為什么稱提餾？、塔內(nèi)溫度如何變化？任務(wù) 了解原油的常減壓蒸餾的產(chǎn)品圖2-1 石油產(chǎn)品及用途任務(wù) 掌握原油的常減壓蒸餾工藝流程？所謂工藝流程，就是一個生產(chǎn)裝置的設(shè)備（如塔、反應(yīng)器、加熱爐）、機泵、工藝管線按生產(chǎn)的內(nèi)在聯(lián)系而形成的有機組合。在原油蒸餾裝置中，都有一個高

5、瘦和一個矮胖，這樣的兩個直立著的設(shè)備，這就叫蒸餾塔。高瘦者叫常壓分餾塔(簡稱常壓塔)；矮胖者叫減壓分餾塔(簡稱減壓塔)。石油經(jīng)過加熱爐加熱后，先送到常壓塔，再將常壓塔塔底的產(chǎn)物，經(jīng)加熱爐再加熱后送入減壓塔。這個過程在煉油廠就叫蒸餾過程。從圖31得知，從蒸餾過程得到的產(chǎn)物，通常稱做直餾產(chǎn)品，這是人們促使石油“大家庭”在第一次“分家”中所獲得的第一代產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的數(shù)量有限。從我國的石油組分來說，一般可獲得2540的直餾輕質(zhì)油品和2030的蠟油。也就是說煉制100噸石油，只能拿到2540噸的輕質(zhì)油品和2030噸的蠟油。蒸餾剩下的渣油，雖然可供鍋爐、電站等當(dāng)燃料，但顯然沒有合理充分地利用寶貴的石油資

6、源。圖1 石油家族樹目前，煉廠最常采用的原油蒸餾流程是兩段汽化流程和三段汽化流程。兩段汽化流程包括兩個部分：常壓蒸餾和減壓蒸餾。三段汽化流程包括三個部分：原油初餾、常壓蒸餾和減壓蒸餾。常壓蒸餾是否要采用兩段汽化流程應(yīng)根據(jù)具體條件對有關(guān)因素進行綜合分析而定，如果原油所含的輕餾分多，則原油經(jīng)過一系列熱交換后，溫度升高，輕餾分汽化，會造成管路巨大的壓力降，其結(jié)果是原油泵的出口壓力升高，換熱器的耐壓能力也應(yīng)增加。另外，如果原油脫鹽脫水不好，進入換熱系統(tǒng)后，盡管原油中輕餾分含量不高，水分的汽化也會造成管路中相當(dāng)可觀的壓力降。當(dāng)加工含硫原油時，在溫度超過160180的條件下，某些含硫化合物會分解而釋放出H

7、2S，原油中的鹽分則可能水解而析出HCl，造成蒸餾塔頂部、汽相餾出管線與冷凝冷卻系統(tǒng)等低溫位的嚴(yán)重腐蝕。采用兩段汽化蒸餾流程時，這些現(xiàn)象都會出現(xiàn)，給操作帶來困難，影響產(chǎn)品質(zhì)量和收率，大型煉廠的原油蒸餾裝置多采用三段汽化流程。通過對照原油三段汽化常減壓蒸餾現(xiàn)場圖，見圖，就可以很清楚地掌握原油的常減壓蒸餾工藝流框程，如圖 -所示。石油經(jīng)預(yù)熱至200240后，進入初餾塔。輕汽油和水蒸汽由塔頂蒸出，冷卻到常溫后，入分離器分離掉水和不凝氣體，得輕汽油（國外稱“石腦油”）。不凝氣體稱為“原油拔頂氣”，占原油重量的0.15%0.4%，其中乙烷2%4%，丙烷約30%，丁烷約50%，其余為C5及C5以上組分，可

8、用作燃料或生產(chǎn)烯烴的裂解原料。初餾塔底油料，經(jīng)常壓加熱爐加熱至360370，進入常壓塔，塔頂出汽油，第一側(cè)線出煤油，第二側(cè)線出柴油。為了與油品的二次加工所得汽油、煤油和柴油區(qū)分開來，在它們前面冠以“直餾”兩字，以表示它們是由原油直接蒸餾得到的。將常壓塔釜重油在加熱爐中加熱至380400，進入減壓蒸餾塔。采用減壓操作是為了避免在高溫下重組分的分解（裂解）。減壓塔側(cè)線油和常壓塔三、四線油,總稱“常減壓餾分油” ，用作煉油廠的催化裂化等裝置的原料。圖 某煉油廠常減壓蒸餾裝置圖原油脫鹽脫水初餾加熱常壓蒸餾加熱減壓蒸餾精制水加熱破乳劑瓦斯輕汽油瓦斯、汽油、煤油輕柴油、重柴油減壓渣油減壓各種餾分油圖 三段

9、汽化常減壓蒸餾工藝流程方框圖圖 原油的常減壓蒸餾工藝流程圖原油的常減壓蒸餾工藝流程，如圖 -所示。石油經(jīng)預(yù)熱至200240后，進入初餾塔。輕汽油和水蒸汽由塔頂蒸出，冷卻到常溫后，入分離器分離掉水和不凝氣體，得輕汽油（國外稱“石腦油”）。不凝氣體稱為“原油拔頂氣”，占原油重量的0.15%0.4%，其中乙烷2%4%，丙烷約30%，丁烷約50%，其余為C5及C5以上組分，可用作燃料或生產(chǎn)烯烴的裂解原料。初餾塔底油料，經(jīng)常壓加熱爐加熱至360370，進入常壓塔，塔頂出汽油，第一側(cè)線出煤油，第二側(cè)線出柴油。為了與油品的二次加工所得汽油、煤油和柴油區(qū)分開來，在它們前面冠以“直餾”兩字，以表示它們是由原油直

10、接蒸餾得到的。將常壓塔釜重油在加熱爐中加熱至380400，進入減壓蒸餾塔。采用減壓操作是為了避免在高溫下重組分的分解（裂解）。減壓塔側(cè)線油和常壓塔三、四線油,總稱“常減壓餾分油” ，用作煉油廠的催化裂化等裝置的原料。任務(wù) 了解原油的常壓蒸餾工藝的特點原油的常壓蒸餾就是原油在常壓（或稍高于常壓）下進行的蒸餾，所用的蒸餾設(shè)備叫做原油常壓精餾塔，它具有以下工藝特點：1 常壓塔是一個復(fù)合塔原油通過常壓蒸餾要切割成汽油、煤油、輕柴油、重柴油和重油等四、五種產(chǎn)品餾分。按照一般的多元精餾辦法，需要有n1個精餾塔才能把原料分割成n個餾分。而原油常壓精餾塔卻是在塔的側(cè)部開若干側(cè)線以得到如上所述的多個產(chǎn)品餾分，就

11、像n個塔疊在一起一樣，故稱為復(fù)合塔，見圖。2常壓塔的原料和產(chǎn)品都是組成復(fù)雜的混合物原油經(jīng)過常壓蒸餾可得到沸點范圍不同的餾分，如汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)餾分油和常壓重油，這些產(chǎn)品仍然是復(fù)雜的混合物（其質(zhì)量是靠一些質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來控制的，如汽油餾程的干點不能高于205）。35150是石腦油或催化重整的原料，130250是煤油餾分，250300是柴油餾分，300350是重柴油餾分，可作催化裂化的原料。350是常壓重油。3汽提段和汽提塔對石油精餾塔，提餾段的底部常常不設(shè)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(nèi)的油汽分壓

12、，使混入塔底重油中的輕組分汽化，這種方法稱為汽提。汽提所用的水蒸汽通常是400450，約為3MPa的過熱水蒸汽。在復(fù)合塔內(nèi)，汽油、煤油、柴油等產(chǎn)品之間只有精餾段而沒有提餾段，側(cè)線產(chǎn)品中會含有相當(dāng)數(shù)圖 常壓蒸餾塔(復(fù)合塔) 量的輕餾分，這樣不僅影響本側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量，而且降低了較輕餾分的收率。所以通常在常壓塔的旁邊設(shè)置若干個側(cè)線汽提塔，這些汽提塔重疊起來，但相互之間是分隔開的，側(cè)線產(chǎn)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起從汽提塔頂部引出返回主塔，側(cè)線產(chǎn)品由汽提塔底部抽出送出裝置。4中段循環(huán)回流在原油精餾塔中，除了采用塔頂回流外，通常還設(shè)置23個中段循環(huán)回流，即從精餾塔上部的精餾段引出部分液相熱油，經(jīng)與其它冷流換熱或冷卻后再返回塔中，返回口比抽出口通常高23層塔板。中段循環(huán)回流的作用是，在保證產(chǎn)品分離效果的前提下，取走精餾塔中多余的熱量，這些熱量因溫位較高，因而是價值很高的可利用熱源。采用中段循環(huán)回流的好處是，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。小結(jié)：本部分主要介紹利用精