⑴ 石油蒸餾和分餾的產物
常壓分餾
用泵將從初餾塔底得到的拔頂油送入加熱爐中加熱到360 ℃~370 ℃後,再送入常壓分餾塔中。經分餾,在塔頂可得到低沸點汽油餾分,經冷凝和冷卻到30 ℃~40 ℃時,一部分作為塔頂迴流液,另一部分作為汽油產品。此外,還設有1~2個中段迴流。在常壓塔中一般有3~4個側線,分別餾出煤油、輕柴油。側線產品是按人們的不同需要而取的不同沸點范圍的產品,在不同的流程中並不相同。有的側線產品僅為煤油和輕柴油,而重油為塔底產品;有的側線為煤油、輕柴油和重柴油,而塔底產品為常壓渣油。
減壓分餾
原油在常壓分餾塔中只能分餾出沸點較低的餾分。要分餾出沸點約在500 ℃以上的裂化原料和潤滑油原料,就會出現一定的問題。因為這些餾分所含有的大分子烴類在450 ℃以上就會發生裂解反應,使餾出的油品變質,並生成焦炭,影響生產的正常進行。為了解決這個問題,就必須在減壓下進行蒸餾。因此,將從常壓塔底出來的重油經加熱爐加熱到410 ℃左右後,送入減壓分餾塔中。為了使塔頂殘壓保持在2.7 kPa~10.7 kPa,需要用真空設備抽出不凝性氣體。同時在減壓塔底吹入過熱蒸氣以降低塔內的油氣分壓,增加餾分的拔出率。在減壓蒸餾塔的塔頂得到的是重柴油;在側線分別得到輕潤滑油、中潤滑油、重潤滑油;經汽提塔汽提後,在塔底得渣油。
⑵ 蒸餾設備的設備
(molecular distillation equipment)
分子蒸餾亦稱短程蒸餾.它是一項較新的尚未廣泛應用於工業化生產的液-液分離技術.其應用能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的問題.
分子蒸餾與常規蒸餾技術相比有以下特點:
1.普通蒸餾是在沸點溫度下進行分離操作:而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠低於物料的沸點.
2.普通蒸餾有鼓泡.沸騰現象:而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發.操作壓力很低.一般為0.1-1Pa數量級,受熱時間很短.一般僅為十秒至幾十秒.
3.普通蒸餾的蒸發和冷凝是可逆過程.液相和氣相之間處於動態相平衡,而在分子蒸餾過程中.從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上.理論上沒有返回到加熱面的可能性.所以分子蒸餾沒有不易分離的物質.
一套完整的分子蒸餾設備主要包括:分子蒸發器、脫氣系統、進料系統、加熱系統、冷卻真空系統和控制系統。分子蒸餾裝置的核心部分是分子蒸發器,其種類主要有3種:(1)降膜式:為早期形式,結構簡單,但由於液膜厚,效率差,當今世界各國很少採用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分離效率高,但較降膜式結構復雜;(3)離心式:離心力成膜,膜薄,蒸發效率高,但結構復雜,真空密封較難,設備的製造成本高。為提高分離效率,往往需要採用多級串聯使用而實現不同物質的多級分離。
1.降膜式分子蒸餾器
該裝置是採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式。將物料加熱,蒸發物就可在相對方向的冷凝面上凝縮。降膜式裝置為早期形式,結構簡單,在蒸發面上形成的液膜較厚,效率差,現在各國很少採用。
2.刮膜式分子蒸餾裝置
我國在80年代末才開展刮膜式分子蒸餾裝置和工藝應用研究。它採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式,但為了使蒸發面上的液膜厚度小且分布均勻,在蒸餾器中設置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉動刮板。該刮板不但可以使下流液層得到充分攪拌,還可以加快蒸發面液層的更新,從而強化了物料的傳熱和傳質過程。其優點是:液膜厚度小,並且沿蒸發表面流動;被蒸餾物料在操作溫度下停留時間短,熱分解的危險性較小,蒸餾過程可以連續進行,生產能力大。缺點是:液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動時常發生翻滾現象,所產生的霧沫也常濺到冷凝面上。但由於該裝置結構相對簡單,價格相對低廉,現在的實驗室及工業生產中,大部分都採用該裝置。
3.離心式分子蒸餾裝置
該裝置將物料送到高速旋轉的轉盤中央,並在旋轉面擴展形成薄膜,同時加熱蒸發,使之與對面的冷凝面凝縮,該裝置是目前較為理想的分子蒸餾裝置。但與其它兩種裝置相比,要求有高速旋轉的轉盤,又需要較高的真空密封技術。離心式分子蒸餾器與刮膜式分子蒸餾器相比具有以下優點:由於轉盤高速旋轉,可得到極薄的液膜且液膜分布更均勻,蒸發速率和分離效率更好;物料在蒸發面上的受熱時間更短,降低了熱敏物質熱分解的危險;物料的處理量更大,更適合工業上的連續生產。 (alcohol distilling equipment)
特點:第一,節能。採用高效低阻的板型,降低釜溫,適量迴流,建立合理利用各級能量的蒸餾流程;盡量採用儀表控制或微機自控系統,使設備處於最佳負荷狀態。
第二,生產強度高。提高單位塔截面的汽液通量,特別是對醪塔的設計,更應注意其汽液比的關系。使設備更加緊湊、生產強度和處理能力又能提高的方法之一,採用高效塔板代替原有舊式塔校(塔體不動)。
第三,排污性能好。在盡量減少成熟醪中纖維物含量的同時,對設備也要考慮其適應含固形物發酵液的蒸餾,最大限度減少停產清塔的次數。
第四,充分考慮塔器的放大效應.特別是對年產量在15000噸以上的塔設備,由於塔徑均大於1.5米以上,所以要對大直徑塔設備採取積極先進措施,以減輕分離效率的降低。
第五,結構簡單,造價降低。在工藝條件許可的情況下,選用塔板結構簡單而效率又高的新型塔板。
裝置原理:
本裝置適用於制葯、食品、輕工、化工等待業的稀酒精回收,也適用於甲醇等其他溶煤的蒸餾。本裝置根據用戶的要求,可將30。左右的稀酒精蒸餾至90。-95。酒精,成品酒精度數要求再高。可加大迴流比,但產量就相應減少。
採用高效的不銹鋼波紋填料。蒸餾塔體採用不銹鋼製作,從而是防止了鐵屑堵塞填料的現象,延長了裝置的使用期限。本裝置中凡接觸酒精的設備部分如冷凝器、穩壓罐、冷卻蛇管等均採用不銹鋼,以確保成品酒精不被污染。蒸餾釜採用可拆式U型加熱管,在檢修時可將U型加熱管移出釜外,便於對加熱管外壁及蒸餾釜內壁進行清洗。本裝置可間歇生產,也可連續生產。
能力參數: 型號 塔徑mm 30~40%進料的生產能力 60~80%進料的生產能力 90%酒精 95%酒精 90%酒精 95%酒精 T-200 φ200 35kg 26kg 45kg 36kg T-300 φ300 80kg 64kg 100kg 80kg T-400 φ400 150kg 120kg 180kg 140kg T-500 φ500 230kg 185kg 275kg 220kg T-600 φ600 335kg 270kg 400kg 320kg 減壓蒸餾設備(atmospheric-vacuum distillation unit)常減壓蒸餾裝置通常包括三部分:
(1)原油預處理。採用加入化學物質和高壓電場聯合作用下的電化學法除去原油中混雜的水和鹽類。
(2)常壓蒸餾。原油在加熱爐內被加熱至370℃左右,送入常壓蒸餾塔在常壓(1大氣壓)下蒸餾出沸點較低的汽油和柴油餾分,殘油是常壓重油。
(3)減壓蒸餾。常壓重油再經加熱爐被加熱至410℃左右,進入減壓蒸餾塔在約8.799千帕(60毫米汞柱)絕壓下蒸餾,餾出裂化原料的潤滑油原料,殘油為減壓渣油。參見原油蒸餾。 水氣蒸餾是用來分散以及提純液態或者固態有機化合物的一種要領,經常使用於下列幾種環境:(1)某些沸點高的有機化合物,在常壓下蒸餾雖可與副產物分散,但易被破壞;(2)混淆物中含有大量樹脂狀雜質或者不揮發性雜質,採用蒸餾、萃取等要領都難以分散;(3)從較多固體反應物中分散出被吸附的液體。
基本原理
按照道爾頓分壓定律,當與水不相混溶的物質與水並存時,全般系統的蒸氣壓應為各組分蒸氣壓之以及,即:
p= pA+ pB
其中p 代表總的蒸氣壓,pA為水的蒸氣壓,pB 為與水不相混溶物質的蒸氣壓。
當混淆物中各組分蒸氣壓總以及等於外界大氣壓時,這時候的溫度即為它們的沸點。此沸點比各組分的沸點都低。是以,在常壓下應用水氣蒸餾,就能在低於100℃的環境下將高沸點組分與水一路蒸出來。由於總的蒸氣壓與混淆物中兩者間的相對於量無關,直至其中一組分幾乎完全移去,溫度才上漲至留在瓶中液體的沸點。我們懂得,混淆物蒸氣中各個氣體分壓(pA,pB)之比等於它們的物質的量(nA,nB)之比,即:
而nA=mA/MA;nB=mB/MB。其中
mA、mB為各物質在肯定是容量中蒸氣的質量,MA、MB為物質A以及B的相對於份子質量。是以:
可見,這兩種物質在餾液中的相對於證量(就是它們在蒸氣中的相對於證量)與它們的蒸氣壓以及相對於份子質量成正比。
以苯胺為例,它的沸點為184.4℃,且以及水不相混溶。當以及水一路加熱至98.4℃時,水的蒸氣壓為95.4 kPa,苯胺的蒸氣壓為5.6 kPa,它們的總壓力靠近大氣壓力,於是液體就開始沸騰,苯胺就隨水氣一路被蒸餾出來,水以及苯胺的相對於份子質量別離為18以及93,代入上式:
即蒸出3.3 g水可以容或者帶出1 g苯胺。苯胺在溶液中的組分佔23.3%。測試中蒸出的水量往往超過計算值,由於苯胺微溶於水,測試中尚有一部分水氣不遑與苯胺充分接觸便離開蒸餾燒杯的緣故。
哄騙水氣蒸餾來分散提純物質時,要求此物質在100℃擺布時的蒸氣壓至少在1.33 kPa擺布。要是蒸氣壓在 0.13~0.67 kPa,則其在餾出液中的含量僅佔1%,甚至更低。為了要使餾出液中的含量增高,就要想辦法提高此物質的蒸氣壓,也就是說要提高溫度,使蒸氣的溫度超過100℃,即要用過熱水氣蒸餾。例如苯甲醛(沸點178℃),進行水氣蒸餾時,在97.9℃沸騰,這時候pA=93.8 kPa,pB=7.5 kPa,則:
這時候餾出液中苯甲醛佔32.1%。
假如導入133℃過熱蒸氣,苯甲醛的蒸氣壓可達29.3kPa,故而只要有72 kPa的水氣壓,就可使系統沸騰,則:
這樣餾出液中苯甲醛的含量就提高到了70.6%。
應用過熱水氣還具有使水氣冷凝少的長處,為了防止過熱蒸氣冷凝,可在蒸餾瓶下保溫,甚至加熱。
從上面的分析可以看出,施用水氣蒸餾這種分散要領是有條件限定的,被提純物質必需具備以下幾個條件:(1)不溶或者難溶於水;(2)與沸水永劫間並存而不發生化學反應;(3)在100℃擺布必需具有肯定似的蒸氣壓(一般不小於1.33 kPa)。
⑶ 原油減壓蒸餾的目的
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。
那麼什麼叫原油常減壓蒸餾?
也稱真空蒸餾。原油中重餾分沸點約370~535℃,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。
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。
⑷ 常減壓蒸餾原理
常減壓蒸餾原理是通過精餾過程,在常壓和減壓的條件下,根據各組分相對揮發度的不同,在塔盤上汽液兩相進行逆向接觸、傳質傳熱,經過多次汽化和多次冷凝,將原油中的汽、煤、柴餾分切割出來,生產合格的汽油、煤油、柴油及蠟油及渣油等。
原油分餾塔的原理與一般精餾塔相同,但由於石油及其產品的組成比較復雜,其產品只是符合一定要求沸程的餾分,因此它又有不同的特點。
一般精餾塔要求有較高的分離精度,在塔頂和塔底出很純的產品,一般只能得到兩個產品。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品。
按照一般的多元精餾方法,需要有N-1個精餾塔才能把原料分割成N個產品。當要分成五種產品時就需要四個精餾塔串聯或採用其它方式排列。
但是在石油精餾中,各種產品本身也還是一種復雜混合物,它們之間的分離精確度並不要求很高,兩種產品之間需要的塔板數並不高,因此,可以把這幾個塔結合成一個塔。
(4)減壓蒸餾塔在陸地擴展閱讀
原油減壓蒸餾油品在加熱條件下容易受熱分解而使油品顏色變深、膠質增加。在常壓蒸餾時,為保證產品質量,爐出口溫度一般不高於370 ℃,通過常壓蒸餾可以把原油中350 ℃以前的汽油、煤油、輕柴油等產品分餾出來。
350 ℃~500 ℃的餾分在常壓下則難以蒸出,而這部分餾分油是生產潤滑油和催化裂化原料油的主要原料。根據油品沸點隨系統壓力降低而降低的原理,可以採用降低蒸餾塔壓力(2.67~8.0KPa)的方法進行蒸餾。
減壓蒸餾塔與常壓蒸餾塔相同,關鍵是採用了抽真空設施,使塔內壓力降到幾十毫米、甚至小於10mmHg。減壓蒸餾根據任務不同,分為兩種類型:燃料型減壓塔和潤滑油型減壓塔。
1、燃料型減壓塔主要是生產二次加工原料,對分餾精度要求不高,在控制產品質量的前提下希望盡可能提高拔出率。
2、潤滑油型減壓塔以生產潤滑油為主,要求得到顏色淺、殘炭值低、鎦程較窄、安定性好的減壓餾分油,不僅應有較高的拔出率,還應具有較高的分餾精度。與常壓蒸餾塔相比,減壓蒸餾塔具有高真空、低壓降、塔徑大、板數少的特點 。
⑸ 煉油廠常減壓蒸餾塔中塔板壓降指的是什麼和氣速有什麼關系
所謂壓降就是油氣通過塔板時所受到的阻力,在相同條件下,油氣的線速越高,所產生的壓降越大。
⑹ 常壓塔和減壓塔的工作原理及區別
1、外形上的區別:
常壓塔的外形是一個上下直徑一樣的圓柱形容器。
減壓塔的外形是上下端都縮徑的圓柱形容器,原因是上端汽液相負荷較小,下端需要將塔底渣油快速抽出,發生高溫渣油長時間停留發生結焦反應。
2、氣密性的區別:
常壓塔一般是和大氣相通的,大多數在迴流罐處設有和大氣相連的閥組,一般為常開,除了耐壓試驗時關閉以外。
減壓塔一般為密閉的,靠真空機組抽真空實現負壓,負壓的主要作用是改變共沸物的共沸組成,實現組分的更好分離,達到節能降耗的作用。
3、塔頂壓力不同:
常壓塔塔頂壓力一般在0.9-1.5個大氣壓,而減壓塔塔頂壓力一般只有幾千Pa,一般都是先用常壓塔蒸餾,塔頂的重組分再進減壓塔蒸餾。
常壓塔的工作原理:
常壓塔是一個復合塔,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 品餾分。按照一般的多元精餾辦法,需要有n-1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部開若於側線以得到如上所述的多個產品餾分,就像n個塔疊在一起一樣,故稱為復合塔。
減壓塔的工作原理:
減壓塔共設4個填料段,抽出3個側線。減一線油一部分直接進入蠟油分配器;另一部分經過空冷和水冷冷至50℃再返回減壓塔頂,作為塔頂迴流;減二線油一部分經換熱至120℃後進入蠟油分配器;另一部分作為減一中迴流再返回減壓塔Ⅱ段填料段。
減三線油大部分作為減二中迴流返回減壓塔Ⅲ段填料段;減四線油(過汽化油)一部分返回減壓塔底或去常壓塔一層作為循環油,另一部分作為重洗油又返回重洗段。減底油一般作為延遲焦化等裝置熱進料,或冷卻至100℃以下送出裝置作為渣油產品。
⑺ 石油的煉制始於分餾處理嗎
分離是靠餾分的蒸發作用完成的。將原油加熱至350~400℃,注入一座大約60米高的蒸餾塔的底部,絕大部分物質開始蒸發並向塔的上部移動。那些留在塔底部的都是較重的物質,即殘余物。隨著蒸氣的上升,溫度逐漸下降。這些蒸氣中最重的餾分就會凝結成液體,可以在塔內不同高度適當的位置被回收。如此運行,直到蒸氣到達溫度為150℃的塔頂部。在那裡,我們可以回收最後無法凝結的產物——石油氣。利用這種原理,可以獲得10種截然不同的產品:從瀝青到氣體,稱其為石油餾分,或者直接稱為「餾分」。但實際上最後經過蒸餾加工,就總產品的比例而言,剩餘的重質殘留物的量依然很大。所以,還需對這些剩餘物在真空狀態下進行更進一步的蒸餾處理。在減壓蒸餾塔的頂部,可以得到柴油,在底部得到燃料油。在利用沸點差異特徵將混合物分離開來的處理中,蒸餾是十分有用的方式,而且是煉油加工中最重要的階段。在蒸餾塔內,並不能獲得所有可供市場銷售的組分。許多剩餘物必須用化學方式進行加工處理,以製取其他組分。比如,經過蒸餾後,僅有40%的石油可以轉化為汽油,但汽油卻是煉油廠的主要產品之一。除了採用連續蒸餾方式處理大量原油之外,煉油廠還會用化學加工方式對蒸餾塔里的其他組分進行處理,以求生產更多的汽油。這種加工處理可以從每桶原油中獲得更多的汽油。在接下來的章節中,將關注把一種組分轉化為另一種組分的化學處理方法。
⑻ 原油常壓精餾塔的作用
中段循環迴流的作用是,在保證產品分離效果的前提下,取走精餾塔中多餘的熱量,這些熱量因溫位較高 ,因而是價很高的可利用熱源。採用中段循環迴流的好處是,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。
減壓蒸餾及其特點 原油在常壓蒸餾的條件下,只能夠得到各種輕質餾分。常壓塔底產物即常壓重油, 是原油中比較重的部分,沸點一般高於350℃,而各種高沸點餾分,如裂化原料和潤滑油餾分等都存在其中。要 想從重油中分出這些餾分,就需要把溫度提到350℃以上,而在這一高溫下,原油中的穩定組分和一部分烴類就 會發生分解,降低了產品質量和收率。為此,將常壓重油在減壓條件下蒸餾,蒸餾溫度一般限制在420℃以下。 降低壓力使油品的沸點相應下降,上述高沸點餾分就會在較低的溫度下汽化,從而避免了高沸點餾分的分解。 減壓塔是在壓力低於100kPa的負壓下進行蒸餾操作。
減壓塔的抽真空設備常用的是蒸汽噴射器或機械真空泵。蒸汽噴射器的結構簡單,使用可靠而無需動力機 械,水蒸汽來源充足、安全,因此,得到廣泛應用。而機械真空泵只在一些乾式減壓蒸餾塔和小煉油廠的減壓 塔中採用。
渣油是原油經過常減壓蒸餾後剩餘的最重的組分,常溫下呈固態,有的蒸餾裝置沒有減壓蒸餾,剩餘的就是常壓渣油AR,根據性質可做催化原油.或者賣給其它煉廠深加工.有減壓蒸餾的剩餘的就是減壓渣油VR.其根據性質不同可以做焦化原料催化原料渣油加氫溶劑脫瀝青減粘等裝置的原料.
常減壓蒸餾產生的減壓渣油可以做燃料油,一般做加熱爐燃料,通過蒸汽將其霧化後燃燒.也可以重型機械的燃料油,如船舶的燃料.減壓渣油作為燃料油需要滿足一定的質量標准.如硫含量灰分等