1、 1 毕业设计文献综述 化学工程与工艺 年产 150万吨常减压蒸馏装置常压系统工艺设计 前言 石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃的粘稠性液体， 主要是各种烷烃、 环烷烃 、芳香烃的混合物 。由碳和氢化合形成的烃类是石油的主要组成部分，大约占 95% 99%，其中含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害的，在石油加工中应该尽量除去。不同产地的原油中，各种烃类所占的比例和结构相差较大，但是基本上为烷烃、环烷烃、芳香烃三类。石蜡基石油通常以烷烃为主的石油；环烃基石油以环烷烃、芳香烃为主；介于二者之间的称中间基石油。我 国主要原油的特点是含蜡较高，凝点较高，庚烷沥青质含量较低，硫含量低，镍氮含量中等
2、，钒含量极少，相对密度大多在 0.850.95 之间，属于偏重的常规原油。个别油田除外，原油中汽油馏分含量较少，渣油占三分之一。组成不同类的石油，加工方法有差别，产品的性能也不同。 原油精馏装置是炼油企业的 “龙头 ”装置，在炼油工业中算得上是第一道工序，是原油加工的基础。其拔出率高低和能量的综合利用程度体现在石化企业的效益上，因此，开展常压精馏装置的研究很有意义跟价值的。 原油常减压蒸馏作为原油的一次加工工艺，在原油加工 总流程中占有重要作用在炼厂具有举足轻重的地位，其运行的好坏直接影响到后续的加工过程。其中重要的分离设备 常压塔的设计，是能否获得高收率、高质量油的关键。近年来常减压蒸馏技术
3、和管理经验不断创新，装置节能消耗显著，产品质量提高。但与国外先进水平相比，仍存在较大的差距，装置能耗仍然偏高，分馏精度和减压拔出深度偏低，对含硫原油的适应性差等。进一步提高常减压装置的操作水平和运行水平，显著日益重要，对提高炼油企业的经济效益也具有重要意义。 主题 原油蒸馏一般情况下 包括三 道 工序： 原油预处理： 将 原油中的水和盐 脱出 。 常压蒸馏： 近似 常压下 的条件下 馏出汽油、煤油 (或喷气燃料 )、 轻 柴油 、重柴油 直馏馏分，塔底 剩余的是 常压渣油 (即重油 )。 减压蒸馏： 原油中 350以上的高沸点馏分是润滑油馏分和催化裂化、加氢裂解等的原料，但是由于在高温下会发生
4、分解反应，所以只能在减压和较低温度下通过减压蒸馏获得 ，塔底残余 物质 为减压渣油。 在 原油 的轻质油 含量较多或 者 市场需求2 的 燃料油 较 多，原油蒸馏可以 不需要减压蒸馏这道 工序， 只包含原油预处理和常压蒸馏两道工序 。原油蒸馏所得各馏分 中， 有的 可以当做 石油产品的原料 或者当做二次加工的原料 目前炼油厂常采 用的原油蒸馏流程是双塔流程或三塔流程。双塔流程包括常压蒸馏和减压蒸馏，三塔流程包括原油初馏、常压蒸馏和减压蒸馏。大型炼油厂一般采用三塔流程。依据原油加工成产品的用途不同，原油的蒸馏工艺流程大致可分为三类： 燃料型，以生成汽油、煤油、柴油、减压馏分油以及重质燃料油为主；
5、 燃料润滑油型，以生成汽油、煤油、柴油、减压馏分油以及重质燃料油为主，对减压馏分油的分离精度要求较高，减压塔侧线馏分的馏程相对较窄； 化工型，以生成汽油、煤油、柴油、减压馏分油以及重质燃料油为主，汽油、煤油和部分柴油用作裂解原料，因此其 分离精度要求较低。 上述三种类型的原油蒸馏流程基本相同，下面以燃料型来介绍原油蒸馏的基本流程，包括原油初馏、常压蒸馏和减压蒸馏三部分。 本文主要介绍原油常压蒸馏特点 原油在稍高于常压下进行的蒸馏就是原油的常压蒸馏，所用的蒸馏塔叫做原油常压塔，它具有以下工艺特点： （ 1）常压塔是一个复合塔。原油通过常压蒸馏可以切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等四、五种产
6、品馏分。按照一般的多元精馏办法，需要有 n-1 个精馏塔才能把原料分割成 n 个馏分。原油常压精馏塔却是与一般的塔不同，它在塔的侧部开若干侧线以得到如上所述的 多个产品馏分，像许多个塔叠在一起，故称为复合塔。 （ 2）常压塔的原料和产品的组成都是很复杂。通过常压蒸馏，原油可得到沸点范围不同的馏分，如汽油 、煤油、轻柴油、重柴油和常压重油，这些产品的组成依然是复杂的。如伊朗轻质油， 15 160馏分可作为重整原料； 140 240馏分精制后可生产 3#航煤； 180350馏分生产 -10#轻柴油需精制； 220 320馏分生产 10#军用柴油需脱硫、硫醇。伊朗轻质原油 350 530蜡油可作为催
7、化裂化掺炼混合原料。 （ 3）汽提段和汽提塔。在石油精馏塔中，提馏段的底部一般 不设计再沸器，因为塔底温度比较高，一般达在 350左右，在这样的高温下，基本上无法找到合适的再沸器热源，所以通常向底部吹入少量过热水蒸汽，用来降低塔内的油汽分压，使混入塔底重油中的轻组分汽化，这种方法称为汽提。汽提的好处是提高轻组分馏出量，降低能耗。 在复合塔中，汽油、煤油、轻柴油产品之间只有精馏段没有提馏段，这样侧线产品中会相当数量的轻馏分，这样不但影响本侧线产品的质量，更降低了轻馏分的收率。所以通常在常压塔的旁边设置若干个侧线汽提塔，汽提塔作用是 汽提主要是降低轻组分的分压，促使其从油品中分离，因为这些轻 组分
8、一般都是不稳的或易挥发物质，不汽提的话会很不稳定 。 降3 低油气分压主要是利用的相平衡原理，气相浓度减小后，液相浓度自然也会减小的 。 （ 4）常压塔常设置中段循环回流在原油精馏塔中，除了采用塔顶回流时，通常还设置12 个中段循环回流，即从精馏塔上部的精馏段引出部分液相热油，经与其它冷流换热或冷却后再返回塔中，返回口比抽出口通常高 2 3 层塔板。 一中段主要使轻柴油凝固点合格、回收塔内余热、提供吸收稳定系统热量、使塔内汽液相负荷均匀等作用。二中段主要是多取热，以减少一中段的取热量。由于二中段抽出温度较高，可回收较 高温位的能量，提供吸收稳定系统热量。 （ 5） 装制设备的考虑因素 塔设备是
9、化工，石油化工、炼油厂等厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有重大的影响。据有关材料报道，塔设备的投资费占整个工艺设备投资费的较大比例，它所耗用的钢材重量在各类工艺设备中也属较多。因此，塔设备的设计和研究，受到化工、炼油等行业的极大重视。 总结 在炼油企业中，常减压蒸馏是重要的原油一次加工装置，它的加工能力是炼油企业加工能力的重要标志，一次加工能力的高低亦是炼 油企业综合技术实力的具体体现。常减压蒸馏装置承担着从原油中分离出汽油 (重整料 )、煤油、柴油、润滑油 (蜡油 )组分等重要的分离任务，更主要的是为下游二次加工装置提供
10、原料的作用。常减压蒸馏装置在石油加工过程中不但加工规模较大，其占炼油综合耗能的比例也是十分值得关注的，常减压蒸馏装置的能耗在整个炼油厂的耗能中占 15 20，可见降低常减压蒸馏装置的能耗，对降低整个炼油企业的综合能耗，提高炼油企业综合效益意义十分重大。 参考文献 1王兵，胡佳，商会杰常减压蒸馏装置操作指南 MlSt京：中国石化出版社， 2006 2唐孟海，胡兆灵原油蒸馏 M北京：中国石化出版社， 2007 3廖芝文 .常减压装置减压深拔模拟与实践 .石化技术与应用 ,2008,26(2): 172-176 4刘海燕 ,于建宁 ,鲍晓军 .世界石油炼制技术现状及未来发展趋势 .过程工程学报 ,2007,7(1):176-185 5赵建明 简述炼油技术的现状及发展 J 中国科技财富， 2008， 10. 6王松汉主编，石油化工设计手册 M北京，化学工业出版社 ， 2001年 . 7罗资琴 .论原油蒸馏技术的发展方向 .兰州石化职业技术学院学 报 ,2003,3
