① 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。
② 原油减压蒸馏的目的
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。
那么什么叫原油常减压蒸馏?
也称真空蒸馏。原油中重馏分沸点约370~535℃,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。
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。
③ 原油分馏的产物各有什么作用
原油不能直接作为燃料使用。利用原油各组分沸点差异,将原油用蒸内馏的方法分离成为不同沸容点范围的油品(称为馏分)的过程称为原油分馏。
分馏前,应用电化学或加热沉降的方法进行预处理,脱除原油中的水、盐和固体杂质,然后经加热送入常压条件下的初馏塔,蒸出大部分轻汽油。沸点较高的初馏塔塔底原油加热至360-370℃进入常压蒸馏塔,从塔顶蒸出石脑油,与初馏塔顶的轻汽油一起可作为催化重整的原料。在蒸馏塔的不同温度段分别分离出沸点更高的喷气燃料(航空煤油)、轻柴油、重柴油或变压器油,塔底产物为重油(称为常压渣油)。原油主要分馏产物情况见下表:
石油主要分馏产物
馏分
沸点范围 / ℃
烃的碳原子数
气体
石油气
C1~C4
轻
油
溶剂油
汽油
30~180
C5-C6
C6-C10
煤油
180~280
C10-C16
柴油
280~350
C17-C20
重
油
润滑油
凡士林
石蜡
沥青
350~500
C18-C30
C20-C30
C30-C40
渣油
>500
>C40
蒸馏中沸点最低,未能液化的成分称为石油气,其主要成分为C4以下的烷烃、烯烃以及氢气和少量氮气、二氧化碳等
④ 蒸馏的主要用途有哪些
催化作用又起精馏塔填料的作用。
⑤ 蒸馏的作用是什么
蒸馏的作用是分离液态混合物;除去液体中的杂质;测定液体的沸点;回收溶剂。
利用液体混合物中各组分挥发度的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。
蒸馏沸点差别较大的混合液体时,沸点较低者先蒸出,沸点较高的随后蒸出,不挥发的留在蒸馏器内,这样,可达到分离和提纯的目的。
很明显,蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来,也可将沸点不同的液体混合物分离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很大(至少30℃以上)才能得到较好的分离效果。
(5)原油蒸馏的主要作用扩展阅读
蒸馏和分馏都是分离液态混合物的方法。没有本质差别,正是从这个意义上讲,分馏是蒸馏原理的运用。
蒸馏和分馏都是利用液态混合物中各成分的沸点不同,通过控制温度加热,使一部分物质经汽化,然后冷凝液化再收集,另一部分还保持原来的状态留在原来的装置中。
利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触,在热能驱动和相平衡关系的约束下,使得易挥发组分(轻组分)不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁移,使混合物得到不断分离。
在精馏段,气相在上升的过程中,气相轻组分不断得到精制,在气相中不断地增浓,在塔顶获轻组分产品。在塔内气液两相组分浓度沿塔高呈阶梯变化。在提馏段,其液相在下降的过程中,其轻组分不断地提馏出来,使重组分在液相中不断地被浓缩,在塔底获得重组分的产品。
⑥ 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。
⑦ 常压蒸馏通常有哪些用途
常压蒸馏是在接近大气压的压力下完成原油的分馏,从而将原油切割成石脑油、溶剂油、煤油、柴油及变压器油料等不同产品。
常压蒸馏atmospheric distillation指在常压条件下操作的蒸馏过程。在石油炼制中习惯上是专指原油的常压蒸馏。
常压塔一般设3一5个侧线,侧线的多少是根据产品种类的多少来确定的。同时为了优化取热、均衡常压塔的汽液负荷,常压塔一般设置2一4个中段回流,以按不同温位回收全塔的过剩热量。原油经加热炉加热到360~370℃,进入常压蒸馏塔(塔板数36~48),塔顶操作压力为0.05MPa(表压)左右,塔顶得到石脑油馏分, 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)。通常常一线为煤油馏分,常二线和常三线为柴油馏分,常四线为过汽化油,塔底为常压重油(>350℃)。
⑧ 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。
⑨ 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。
⑩ 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