原油蒸馏装置水力学核算

A. 原油蒸馏的目的

原油蒸馏的目的是提取各种有用成分。比如汽油、柴油、润滑油，都是从原油里提取的。

B. 毕业设计：250万吨/年胜利原油常减压蒸馏装置工艺设计

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C. 原油蒸馏过程

蒸馏是原油加工的第一道工序，通过蒸馏可将原油分成汽油、煤油、柴油、润滑油等各种馏分和二次加工的原料。原油蒸馏装置在炼化企业中占据重要的地位，被称为炼化企业的“龙头”。蒸馏在石油炼制中起着非常重要的作用，通常是衡量一个炼厂生产能力的重要指标。

原油蒸馏通常包括常压蒸馏和减压蒸馏两部分。所说的常压蒸馏，就是原油在常压或稍高于常压的条件下进行的蒸馏，所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔，简称常压塔。通过常压蒸馏可以切割出沸点小于350℃左右的馏分，如汽油、煤油、柴油等馏分，这些馏分一般占原油总量的20%～30%。而更高沸点的馏分，如裂化原料和润滑油馏分，在常压下450℃会发生严重的热裂解反应，生成较多的烯烃，使馏出油变质，还会发生缩合反应生成焦炭，影响正常生产，因此为了蒸出更多的馏分，则需要采用减压蒸馏。所谓的减压蒸馏，一般是在压力低于100千帕的减压状态下进行的蒸馏，所用的蒸馏设备叫做减压塔，通常可切割出沸点小于500℃的馏分油。减压蒸馏和常压蒸馏的原理相同，但减压塔塔顶采用了抽真空设备，如蒸汽喷射器(也称蒸汽喷射泵)或机械真空泵，可将压力降到几千帕。为了获得更多的馏分油，炼厂通常将原油的常压蒸馏和减压蒸馏连接在一起，这样便构成了我们常说的常减压蒸馏。

由于原油中所含的水分、盐类和泥沙等杂质，会对加热设备和蒸馏设备产生不利影响，因此在蒸馏前还需对原油进行脱盐脱水处理。如果加工的原油中含有较多的轻质油品，如轻汽油馏分，炼厂通常会在常压蒸馏前设初馏塔或闪蒸塔，这样做既可以节约能耗，也可以减少常压塔的操作波动。

通常，根据蒸馏过程中所用塔数的不同，可将蒸馏流程分为三塔流程和双塔流程。三塔就是初馏塔、常压塔和减压塔；双塔是常压塔和减压塔。大型炼油厂的原油蒸馏装置大多采用三塔流程。

根据产品用途和炼油厂类型的不同，可将原油蒸馏工艺流程大致分为燃料型、燃料-润滑油型和化工型三种类型，但我国原油蒸馏工艺流程一般采用前两种。

D. 原油蒸馏原理

原油蒸馏原理就抄是需要把原油中各组分分离出来，通常是使用精馏的方法，即精确控制温度，使特定沸点的组分挥发出来。原油蒸馏就是利用原油中各组分相对挥发度的不同而实现各馏分的分离。

原油是一种多种烃的混合物，是粘稠的、深褐色的液体。直接使用原油非常浪费，所以就需要把原油中各组分分离出来，通常是使用精馏的方法，即精确控制温度，使特定沸点的组分挥发出来。

减压蒸馏：使常压渣油在8kPa左右的绝对压力下蒸馏出重质馏分油作为润滑油料、裂化原料或裂解原料，塔底残余为减压渣油。如果原油轻质油含量较多或市场需求燃料油多，原油蒸馏也可以只包括原油预处理和常压蒸馏两个工序，俗称原油拔头。原油蒸馏所得各馏分有的是一些石油产品的原料。

原油蒸馏工艺过程包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏三部分。原油蒸馏是石油炼厂中能耗最大的装置，采用化工系统工程规划方法，使热量利用更为合理。此外，利用计算机控制加热炉燃烧时的空气用量以及回收利用烟气余热，可使装置能耗显著降低。

近30年来，原油蒸馏沿着扩大处理能力和提高设备效率的方向不断发展，逐渐形成了现代化大型装置。

E. 石油蒸馏用什么装置

常压蒸馏
预处理后的原油经加热后送入常压蒸馏装置（图2）的初馏塔，蒸馏出大部分轻汽油。初馏塔底原油经加热至360～370℃，进入常压蒸馏塔（塔板数36～48），该塔的塔顶产物为汽油馏分（又称石脑油），与初馏塔顶的轻汽油一起可作为催化重整原料，或作为石油化工原料，或作为汽油调合组分。常压塔侧线出料进入汽提塔，用水蒸气或再沸器加热，蒸发出轻组分，以控制轻组分含量（用产品闪点表示）。通常，侧一线为喷气燃料（即航空煤油）或煤油馏分，侧二线为轻柴油馏分，侧三线为重柴油或变压器油馏分（属润滑油馏分），塔底产物即常压渣油（即重油）。
减压蒸馏
也称真空蒸馏。原油中重馏分沸点约370～535℃，

原油蒸馏
在常压下要蒸馏出这些馏分，需要加热到420℃以上，而在此温度下，重馏分会发生一定程度的裂化。因此，通常在常压蒸馏后再进行减压蒸馏。在约2～8kPa的绝对压力下，使在不发生明显裂化反应的温度下蒸馏出重组分。常压渣油经减压加热炉加热到约380～400℃送入减压蒸馏塔。减压蒸馏可分为润滑油型（图3）和燃料油型两类。前者各馏分的分离精确度要求较高，塔板数24～26；后者要求不高，塔板数15～17。
通常用水蒸气喷射泵（或者用机械抽真空泵）抽出不凝气，以产生真空条件。发展的干式全填料减压塔（见填充塔）采用金属高效填料代替塔板，可以使全塔压力降减少到 1.3～2.0kPa，从而可以提高蒸发率，并减少或取消塔底水蒸气用量。

全自动原油蒸馏仪
为了在同一炉出口温度下使常压渣油有最大的汽化率，减压蒸馏都将炉出口至塔的管线设计成大管径的形式（见彩图），以减少压降，进而降低炉出口压强。减压塔顶分出的馏分减（压、拔）顶油，一般作为柴油混入常压三线中，减压一线至四线作为裂化原料或润滑油原料，塔底为减压渣油，可作为生产残渣润滑油（见溶剂脱沥青）和石油沥青的原料，或作为石油焦化的原料，或用作燃料油。

F. 原油蒸馏是什么

一、原油蒸馏原理

原油炼制的基本途径是将原油分割为几个不同沸点范围的馏分，然后按照石油产品的使用要求，分离除去这些馏分中的有害组分，或是经过化学反应转化成所需要的组分，从而获得合格的石油产品。原油的分割和石油馏分在加工过程中的分离常常采用蒸馏的手段。原油常减压蒸馏是原油加工中的第一道工序，常减压蒸馏装置是炼油厂的龙头装置。

（一）精馏

蒸馏是按原油中所含组分的沸点（挥发度）不同，加热原油使其汽化冷凝，将其分割为几个不同的沸点范围（即馏分）的方法。由于原油成分十分复杂，沸点相近，采用一次汽化和一次冷凝的蒸馏方法，分离效果差，因此在炼油厂采用多次汽化、多次冷凝的复杂的蒸馏过程，称为精馏。精馏按操作方式分为连续和间歇式两种。

图8-2原油常压塔

原油减压塔常采用减压和塔底通入水蒸气汽提“双管齐下”的方法，蒸馏重质油品效果较好。采用塔底水蒸气汽提可减少塔底排出的减压渣油中轻馏分的含量。

二、原油蒸馏流程

一个完整的原油蒸馏过程，除了精馏塔外，还配置了加热炉、换热器、冷凝器、冷却器、机泵等设备。这些设备按一定的关系用工艺管线连接起来，同时还配有自动检测和控制仪表，组成了一个有机的整体，这就形成了原油蒸馏装置的工艺流程。

图8-3是典型的原油常减压蒸馏原理流程图，主要由加热炉（常压炉、减压炉）、常压塔和减压塔三部分组成。其工艺过程为：

（1）原油换热。原油经原油泵加压后，在换热器内换热至130℃进入脱盐罐，在破乳剂、注水、电场的作用下脱去携带的水分和部分盐类；经脱盐、脱水的原油继续与各种馏分在换热器内换热，原油被加热到230℃进入初馏塔。在初馏塔塔顶蒸出一部分初顶汽油馏分，初馏塔塔底油经初底泵抽出后继续换热至270～300℃进入常压炉，加热至约360℃进入常压塔。

（2）常压蒸馏。原油经加热送入常压塔后，在塔顶分出汽油馏分或重整原料油，经换热、冷凝，冷却到30～40℃，一部分作塔顶回流，一部分作汽油产品流出装置。常压塔设有三个侧线，分别进入三个汽提段构成一个汽提塔，汽提出煤油、轻柴油和重柴油等馏分。

（3）减压蒸馏。用常底泵将常压塔底抽出常压重油（约358℃）通到减压加热炉加热到约390℃，进入减压塔，真空泵抽至塔内压力为3.0kPa左右或更低。减压塔顶不出产品，塔顶管线是供抽真空设备抽出不凝气之用。从减压塔侧抽出的几个侧线原料（减压一线、减压二线、减压三线等）和减压塔底抽出沸点很高（＞550℃）的减压渣油，可进行二次加工。

图8-3典型的原油常减压蒸馏原理流程图

G. 为什么蒸馏是加工原油的龙头

原油的成分实在太复杂了，至今还说不清楚里面到底有多少种化合物。其中所含成分的分子量范围是很宽的，较小分子的分子量是几十，而较大分子的分子量会达到几千。大家都知道，一种单纯的化合物在一定压力下的沸点是一个定值，譬如纯净的水在1个大气压（0.1兆帕）下的沸点是100℃。而原油既然是混合物，它的沸点显然就不可能只是某一个定值，而是一个很宽的范围，从室温起一直到800℃以上。对于石油这样宝贵的、不可再生的自然资源，假如一古脑儿把它放在锅炉里当作一般燃料烧掉，那就太可惜了。在100多年以前俄国的化学家门捷列夫就尖锐地指出烧石油就等于烧钞票。所以，只有按照沸点把它们分类排队，才能充分和合理地发挥其中各个部分的特长，这方面最简单的方法是蒸馏。当把原油加热使它的温度逐渐升高时，原油中所含的成分就会按着它的沸点由低到高，也就是基本上按着分子的大小从小到大排着队逐渐变成气体。随后再把它们冷凝成液体从蒸馏塔里流出来，这样人们便可以按照沸点的高低把原油分成若干部分，得到一系列具有不同沸点范围的产物。因为这些产物大多还不能符合对石油成品油所规定的要求，所以只能叫做“馏分”。

常减压蒸馏装置一般把原油中在常压下蒸馏出来的、沸点在200℃（或180℃）以下的最轻的馏分，叫做汽油馏分，而当把它用作石油化工原料时便叫做轻油或者石脑油；随后是沸点低于350℃的煤油馏分和柴油馏分；而沸点高于350℃的部分就叫做常压渣油或常压重油。原油里有些成分不太稳定，它们从350℃就会开始分解，所以原油在常压下蒸馏的温度大体上不能超过350℃，温度太高就会产生像锅巴一样的焦炭。那么对于沸点高于350℃的部分怎么办呢？可以采取降低压力的办法。就像到了西藏高原那样，大气的压力比较低，水的沸点也会降低，不到100℃水就沸腾了。在炼油厂的减压蒸馏塔里的压力往往只有大气压力的几十分之一，在这样低的压力下，石油里的各种成分的沸点就会显著降低，这样便又可以在基本不分解的情况下，再蒸馏出一些在常压下无法蒸馏出来的馏分。这些在低于大气压力下蒸馏得到的产物就叫做减压馏分，或者叫减压瓦斯油，而剩下的残渣便称它为减压渣油。

经过蒸馏把原油分割成汽油馏分、煤油馏分、柴油馏分、减压馏分和减压渣油之后，炼油工作者就可以进一步采取各种各样的后续加工手段，把它们变成五花八门各种牌号的汽油、柴油和润滑油等成品油，以满足广大用户的不同需要。

H. 原油含水测定仪的蒸馏法

XDGN型系列原油含水测定仪为组合一体式。由原由含水实验器多用稀释，烘干器，纯版净水自动循环权冷却器组成，完全满足了GB/T260-77，GB/T8929-88标准。
1.该产品采用磁化破乳技术，使油水快速分离，达到快速测定的目的。
2.因有封闭式磁力搅拌，破坏了高含水冲样突沸的条件，测定中能达到稳定蒸馏的目的，绝对不会冲样，突沸。
3.该仪器设有油水器上升控制探头，当油水气体在冷凝管内超过规定的高度时，可自动关闭加热源供电，并自动启动风机快速给加热源降温，消除发热源的温度惯性，让油水气体高度控制在规定范围处，达到精确测定的目的。
4.该仪器有电子计时器，测定时间一到，则自动关机，不必人工监控。
5.自动化程度高，节电，节油，省心，省时，工作效率高，不必建造化验台和水管线，不冲样，不冲突，性能稳定。 电源电压：220V ， 50HZ
加热温度：380℃（可调）
搅拌转速：50-1300RPM（转/分）
容量：500ML，1000ML
规格：四孔，六孔，十二孔

I. 如何计算尼尔森复杂性系数 炼油

尼尔森复杂性系数（Nelson complexity index）：NCI根据其复杂性和成本，将复杂因子分配专给每个主要炼油厂属设备，而原油蒸馏的复杂因子为1.0。然后通过将其复杂因子乘以其通过率作为原油蒸馏能力的百分比来计算每一炼油设备的复杂性。分配给每台设备的复杂性值之和（包括原油蒸馏）就是尼尔森复杂性系数，决定了炼油厂在NCI上的复杂性。
复杂因子是：沥青1.5、减压蒸馏2.0、焦化2.75、催化加氢精制3.0、催化重整5、催化裂化6、催化加氢裂化6、烷基化 /叠合10.0、醚化10.0、芳烃 / 异构化15.0、润滑油60.0。
如果炼油厂拥有原油蒸馏装置（100kbd），真空蒸馏装置（60kbd）和催化重整装置（30kbd），则NCI将为1 *（100/100）+ 2 *（60/100 ）+ 5 *（30/100）= 1.0 + 1.2 + 1.5 = 3.7。

J. 原油加工方案有几种基本类型,不同类型炼油厂的原油蒸馏工艺有何区别

摘要 目前石油加工行业内主要的加工方法有一次加工、二次加工和三次加工等过程.一次加工是将原油用蒸馏的方法分离成轻重不同馏分的过程,常称为原油蒸馏,它包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏.二次加工主要是指将重质馏分油和渣油经过各种裂化生产轻质油的过程,包括热裂化、减黏裂化、催化裂化、加氢裂化、石油焦化等.三次加工主要指将二次加工产生的各种气体进一步加工(即炼厂气加工)以生产高辛烷值汽油组分和各种化学品的过程,包括石油烃烷基化、烯烃叠合、石油烃异构化等.