原油蒸餾裝置水力學核算

A. 原油蒸餾的目的

原油蒸餾的目的是提取各種有用成分。比如汽油、柴油、潤滑油，都是從原油里提取的。

B. 畢業設計：250萬噸/年勝利原油常減壓蒸餾裝置工藝設計

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C. 原油蒸餾過程

蒸餾是原油加工的第一道工序，通過蒸餾可將原油分成汽油、煤油、柴油、潤滑油等各種餾分和二次加工的原料。原油蒸餾裝置在煉化企業中占據重要的地位，被稱為煉化企業的「龍頭」。蒸餾在石油煉制中起著非常重要的作用，通常是衡量一個煉廠生產能力的重要指標。

原油蒸餾通常包括常壓蒸餾和減壓蒸餾兩部分。所說的常壓蒸餾，就是原油在常壓或稍高於常壓的條件下進行的蒸餾，所用的蒸餾設備叫做原油常壓精餾塔，簡稱常壓塔。通過常壓蒸餾可以切割出沸點小於350℃左右的餾分，如汽油、煤油、柴油等餾分，這些餾分一般占原油總量的20%～30%。而更高沸點的餾分，如裂化原料和潤滑油餾分，在常壓下450℃會發生嚴重的熱裂解反應，生成較多的烯烴，使餾出油變質，還會發生縮合反應生成焦炭，影響正常生產，因此為了蒸出更多的餾分，則需要採用減壓蒸餾。所謂的減壓蒸餾，一般是在壓力低於100千帕的減壓狀態下進行的蒸餾，所用的蒸餾設備叫做減壓塔，通常可切割出沸點小於500℃的餾分油。減壓蒸餾和常壓蒸餾的原理相同，但減壓塔塔頂採用了抽真空設備，如蒸汽噴射器(也稱蒸汽噴射泵)或機械真空泵，可將壓力降到幾千帕。為了獲得更多的餾分油，煉廠通常將原油的常壓蒸餾和減壓蒸餾連接在一起，這樣便構成了我們常說的常減壓蒸餾。

由於原油中所含的水分、鹽類和泥沙等雜質，會對加熱設備和蒸餾設備產生不利影響，因此在蒸餾前還需對原油進行脫鹽脫水處理。如果加工的原油中含有較多的輕質油品，如輕汽油餾分，煉廠通常會在常壓蒸餾前設初餾塔或閃蒸塔，這樣做既可以節約能耗，也可以減少常壓塔的操作波動。

通常，根據蒸餾過程中所用塔數的不同，可將蒸餾流程分為三塔流程和雙塔流程。三塔就是初餾塔、常壓塔和減壓塔；雙塔是常壓塔和減壓塔。大型煉油廠的原油蒸餾裝置大多採用三塔流程。

根據產品用途和煉油廠類型的不同，可將原油蒸餾工藝流程大致分為燃料型、燃料-潤滑油型和化工型三種類型，但我國原油蒸餾工藝流程一般採用前兩種。

D. 原油蒸餾原理

原油蒸餾原理就抄是需要把原油中各組分分離出來，通常是使用精餾的方法，即精確控制溫度，使特定沸點的組分揮發出來。原油蒸餾就是利用原油中各組分相對揮發度的不同而實現各餾分的分離。

原油是一種多種烴的混合物，是粘稠的、深褐色的液體。直接使用原油非常浪費，所以就需要把原油中各組分分離出來，通常是使用精餾的方法，即精確控制溫度，使特定沸點的組分揮發出來。

減壓蒸餾：使常壓渣油在8kPa左右的絕對壓力下蒸餾出重質餾分油作為潤滑油料、裂化原料或裂解原料，塔底殘余為減壓渣油。如果原油輕質油含量較多或市場需求燃料油多，原油蒸餾也可以只包括原油預處理和常壓蒸餾兩個工序，俗稱原油拔頭。原油蒸餾所得各餾分有的是一些石油產品的原料。

原油蒸餾工藝過程包括原油預處理、常壓蒸餾和減壓蒸餾三部分。原油蒸餾是石油煉廠中能耗最大的裝置，採用化工系統工程規劃方法，使熱量利用更為合理。此外，利用計算機控制加熱爐燃燒時的空氣用量以及回收利用煙氣余熱，可使裝置能耗顯著降低。

近30年來，原油蒸餾沿著擴大處理能力和提高設備效率的方向不斷發展，逐漸形成了現代化大型裝置。

E. 石油蒸餾用什麼裝置

常壓蒸餾
預處理後的原油經加熱後送入常壓蒸餾裝置（圖2）的初餾塔，蒸餾出大部分輕汽油。初餾塔底原油經加熱至360～370℃，進入常壓蒸餾塔（塔板數36～48），該塔的塔頂產物為汽油餾分（又稱石腦油），與初餾塔頂的輕汽油一起可作為催化重整原料，或作為石油化工原料，或作為汽油調合組分。常壓塔側線出料進入汽提塔，用水蒸氣或再沸器加熱，蒸發出輕組分，以控制輕組分含量（用產品閃點表示）。通常，側一線為噴氣燃料（即航空煤油）或煤油餾分，側二線為輕柴油餾分，側三線為重柴油或變壓器油餾分（屬潤滑油餾分），塔底產物即常壓渣油（即重油）。
減壓蒸餾
也稱真空蒸餾。原油中重餾分沸點約370～535℃，

原油蒸餾
在常壓下要蒸餾出這些餾分，需要加熱到420℃以上，而在此溫度下，重餾分會發生一定程度的裂化。因此，通常在常壓蒸餾後再進行減壓蒸餾。在約2～8kPa的絕對壓力下，使在不發生明顯裂化反應的溫度下蒸餾出重組分。常壓渣油經減壓加熱爐加熱到約380～400℃送入減壓蒸餾塔。減壓蒸餾可分為潤滑油型（圖3）和燃料油型兩類。前者各餾分的分離精確度要求較高，塔板數24～26；後者要求不高，塔板數15～17。
通常用水蒸氣噴射泵（或者用機械抽真空泵）抽出不凝氣，以產生真空條件。發展的乾式全填料減壓塔（見填充塔）採用金屬高效填料代替塔板，可以使全塔壓力降減少到 1.3～2.0kPa，從而可以提高蒸發率，並減少或取消塔底水蒸氣用量。

全自動原油蒸餾儀
為了在同一爐出口溫度下使常壓渣油有最大的汽化率，減壓蒸餾都將爐出口至塔的管線設計成大管徑的形式（見彩圖），以減少壓降，進而降低爐出口壓強。減壓塔頂分出的餾分減（壓、拔）頂油，一般作為柴油混入常壓三線中，減壓一線至四線作為裂化原料或潤滑油原料，塔底為減壓渣油，可作為生產殘渣潤滑油（見溶劑脫瀝青）和石油瀝青的原料，或作為石油焦化的原料，或用作燃料油。

F. 原油蒸餾是什麼

一、原油蒸餾原理

原油煉制的基本途徑是將原油分割為幾個不同沸點范圍的餾分，然後按照石油產品的使用要求，分離除去這些餾分中的有害組分，或是經過化學反應轉化成所需要的組分，從而獲得合格的石油產品。原油的分割和石油餾分在加工過程中的分離常常採用蒸餾的手段。原油常減壓蒸餾是原油加工中的第一道工序，常減壓蒸餾裝置是煉油廠的龍頭裝置。

（一）精餾

蒸餾是按原油中所含組分的沸點（揮發度）不同，加熱原油使其汽化冷凝，將其分割為幾個不同的沸點范圍（即餾分）的方法。由於原油成分十分復雜，沸點相近，採用一次汽化和一次冷凝的蒸餾方法，分離效果差，因此在煉油廠採用多次汽化、多次冷凝的復雜的蒸餾過程，稱為精餾。精餾按操作方式分為連續和間歇式兩種。

圖8-2原油常壓塔

原油減壓塔常採用減壓和塔底通入水蒸氣汽提「雙管齊下」的方法，蒸餾重質油品效果較好。採用塔底水蒸氣汽提可減少塔底排出的減壓渣油中輕餾分的含量。

二、原油蒸餾流程

一個完整的原油蒸餾過程，除了精餾塔外，還配置了加熱爐、換熱器、冷凝器、冷卻器、機泵等設備。這些設備按一定的關系用工藝管線連接起來，同時還配有自動檢測和控制儀表，組成了一個有機的整體，這就形成了原油蒸餾裝置的工藝流程。

圖8-3是典型的原油常減壓蒸餾原理流程圖，主要由加熱爐（常壓爐、減壓爐）、常壓塔和減壓塔三部分組成。其工藝過程為：

（1）原油換熱。原油經原油泵加壓後，在換熱器內換熱至130℃進入脫鹽罐，在破乳劑、注水、電場的作用下脫去攜帶的水分和部分鹽類；經脫鹽、脫水的原油繼續與各種餾分在換熱器內換熱，原油被加熱到230℃進入初餾塔。在初餾塔塔頂蒸出一部分初頂汽油餾分，初餾塔塔底油經初底泵抽出後繼續換熱至270～300℃進入常壓爐，加熱至約360℃進入常壓塔。

（2）常壓蒸餾。原油經加熱送入常壓塔後，在塔頂分出汽油餾分或重整原料油，經換熱、冷凝，冷卻到30～40℃，一部分作塔頂迴流，一部分作汽油產品流出裝置。常壓塔設有三個側線，分別進入三個汽提段構成一個汽提塔，汽提出煤油、輕柴油和重柴油等餾分。

（3）減壓蒸餾。用常底泵將常壓塔底抽出常壓重油（約358℃）通到減壓加熱爐加熱到約390℃，進入減壓塔，真空泵抽至塔內壓力為3.0kPa左右或更低。減壓塔頂不出產品，塔頂管線是供抽真空設備抽出不凝氣之用。從減壓塔側抽出的幾個側線原料（減壓一線、減壓二線、減壓三線等）和減壓塔底抽出沸點很高（＞550℃）的減壓渣油，可進行二次加工。

圖8-3典型的原油常減壓蒸餾原理流程圖

G. 為什麼蒸餾是加工原油的龍頭

原油的成分實在太復雜了，至今還說不清楚裡面到底有多少種化合物。其中所含成分的分子量范圍是很寬的，較小分子的分子量是幾十，而較大分子的分子量會達到幾千。大家都知道，一種單純的化合物在一定壓力下的沸點是一個定值，譬如純凈的水在1個大氣壓（0.1兆帕）下的沸點是100℃。而原油既然是混合物，它的沸點顯然就不可能只是某一個定值，而是一個很寬的范圍，從室溫起一直到800℃以上。對於石油這樣寶貴的、不可再生的自然資源，假如一古腦兒把它放在鍋爐里當作一般燃料燒掉，那就太可惜了。在100多年以前俄國的化學家門捷列夫就尖銳地指出燒石油就等於燒鈔票。所以，只有按照沸點把它們分類排隊，才能充分和合理地發揮其中各個部分的特長，這方面最簡單的方法是蒸餾。當把原油加熱使它的溫度逐漸升高時，原油中所含的成分就會按著它的沸點由低到高，也就是基本上按著分子的大小從小到大排著隊逐漸變成氣體。隨後再把它們冷凝成液體從蒸餾塔里流出來，這樣人們便可以按照沸點的高低把原油分成若幹部分，得到一系列具有不同沸點范圍的產物。因為這些產物大多還不能符合對石油成品油所規定的要求，所以只能叫做「餾分」。

常減壓蒸餾裝置一般把原油中在常壓下蒸餾出來的、沸點在200℃（或180℃）以下的最輕的餾分，叫做汽油餾分，而當把它用作石油化工原料時便叫做輕油或者石腦油；隨後是沸點低於350℃的煤油餾分和柴油餾分；而沸點高於350℃的部分就叫做常壓渣油或常壓重油。原油里有些成分不太穩定，它們從350℃就會開始分解，所以原油在常壓下蒸餾的溫度大體上不能超過350℃，溫度太高就會產生像鍋巴一樣的焦炭。那麼對於沸點高於350℃的部分怎麼辦呢？可以採取降低壓力的辦法。就像到了西藏高原那樣，大氣的壓力比較低，水的沸點也會降低，不到100℃水就沸騰了。在煉油廠的減壓蒸餾塔里的壓力往往只有大氣壓力的幾十分之一，在這樣低的壓力下，石油里的各種成分的沸點就會顯著降低，這樣便又可以在基本不分解的情況下，再蒸餾出一些在常壓下無法蒸餾出來的餾分。這些在低於大氣壓力下蒸餾得到的產物就叫做減壓餾分，或者叫減壓瓦斯油，而剩下的殘渣便稱它為減壓渣油。

經過蒸餾把原油分割成汽油餾分、煤油餾分、柴油餾分、減壓餾分和減壓渣油之後，煉油工作者就可以進一步採取各種各樣的後續加工手段，把它們變成五花八門各種牌號的汽油、柴油和潤滑油等成品油，以滿足廣大用戶的不同需要。

H. 原油含水測定儀的蒸餾法

XDGN型系列原油含水測定儀為組合一體式。由原由含水實驗器多用稀釋，烘乾器，純版凈水自動循環權冷卻器組成，完全滿足了GB/T260-77，GB/T8929-88標准。
1.該產品採用磁化破乳技術，使油水快速分離，達到快速測定的目的。
2.因有封閉式磁力攪拌，破壞了高含水沖樣突沸的條件，測定中能達到穩定蒸餾的目的，絕對不會沖樣，突沸。
3.該儀器設有油水器上升控制探頭，當油水氣體在冷凝管內超過規定的高度時，可自動關閉加熱源供電，並自動啟動風機快速給加熱源降溫，消除發熱源的溫度慣性，讓油水氣體高度控制在規定范圍處，達到精確測定的目的。
4.該儀器有電子計時器，測定時間一到，則自動關機，不必人工監控。
5.自動化程度高，節電，節油，省心，省時，工作效率高，不必建造化驗台和水管線，不沖樣，不沖突，性能穩定。 電源電壓：220V ， 50HZ
加熱溫度：380℃（可調）
攪拌轉速：50-1300RPM（轉/分）
容量：500ML，1000ML
規格：四孔，六孔，十二孔

I. 如何計算尼爾森復雜性系數 煉油

尼爾森復雜性系數（Nelson complexity index）：NCI根據其復雜性和成本，將復雜因子分配專給每個主要煉油廠屬設備，而原油蒸餾的復雜因子為1.0。然後通過將其復雜因子乘以其通過率作為原油蒸餾能力的百分比來計算每一煉油設備的復雜性。分配給每台設備的復雜性值之和（包括原油蒸餾）就是尼爾森復雜性系數，決定了煉油廠在NCI上的復雜性。
復雜因子是：瀝青1.5、減壓蒸餾2.0、焦化2.75、催化加氫精製3.0、催化重整5、催化裂化6、催化加氫裂化6、烷基化 /疊合10.0、醚化10.0、芳烴 / 異構化15.0、潤滑油60.0。
如果煉油廠擁有原油蒸餾裝置（100kbd），真空蒸餾裝置（60kbd）和催化重整裝置（30kbd），則NCI將為1 *（100/100）+ 2 *（60/100 ）+ 5 *（30/100）= 1.0 + 1.2 + 1.5 = 3.7。

J. 原油加工方案有幾種基本類型,不同類型煉油廠的原油蒸餾工藝有何區別

摘要 目前石油加工行業內主要的加工方法有一次加工、二次加工和三次加工等過程.一次加工是將原油用蒸餾的方法分離成輕重不同餾分的過程,常稱為原油蒸餾,它包括原油預處理、常壓蒸餾和減壓蒸餾.二次加工主要是指將重質餾分油和渣油經過各種裂化生產輕質油的過程,包括熱裂化、減黏裂化、催化裂化、加氫裂化、石油焦化等.三次加工主要指將二次加工產生的各種氣體進一步加工(即煉廠氣加工)以生產高辛烷值汽油組分和各種化學品的過程,包括石油烴烷基化、烯烴疊合、石油烴異構化等.