煉油設(shè)備PPT課件

1、3.1. 3.1. 煉油工藝裝置分類煉油工藝裝置分類 一次加工：把原油蒸餾分為幾個不同的沸點范圍（即餾分） 二次加工：將一次加工得到的餾分再加工變成商品 三次加工：以一次加工或二次加工產(chǎn)物為原料制取基本有機化工原料第1頁/共41頁3.1. 3.1. 煉油工藝裝置分類煉油工藝裝置分類物理過程：精餾、吸收、解吸、蒸餾、萃取等物理過程：精餾、吸收、解吸、蒸餾、萃取等化學(xué)過程：加氫化學(xué)過程：加氫 熱裂化（減粘、延遲焦化）熱裂化（減粘、延遲焦化） 催化裂化催化裂化 重整重整 裂解乙烯工業(yè)裂解乙烯工業(yè)第2頁/共41頁 石油產(chǎn)品 燃料 潤滑劑 石油瀝青 石油蠟 石油焦 溶劑油和化工原料 3.1. 3.1.

2、煉油工藝裝置分類煉油工藝裝置分類第3頁/共41頁3.2 3.2 煉廠類型煉廠類型分類標準分類標準類型名稱類型名稱目的產(chǎn)品目的產(chǎn)品( (產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)) )1.1.燃料型燃料型 主要生產(chǎn)各種燃料油。主要生產(chǎn)各種燃料油。2.2.燃料燃料潤滑油型潤滑油型 主要生產(chǎn)各種燃料油和潤滑油。主要生產(chǎn)各種燃料油和潤滑油。3.3.燃料燃料化工型化工型 主要生產(chǎn)各種燃料油和化工產(chǎn)品。主要生產(chǎn)各種燃料油和化工產(chǎn)品。4.4.燃料燃料潤滑油潤滑油化工型化工型 主要生產(chǎn)各種燃料油、潤主要生產(chǎn)各種燃料油、潤滑油和化工產(chǎn)品?；秃突ぎa(chǎn)品。裝置組成裝置組成 1.1.簡單型簡單型 主要裝置有常減壓蒸餾、催化裂化、主要裝置有常

3、減壓蒸餾、催化裂化、產(chǎn)品精制及氧化瀝青等裝置。產(chǎn)品精制及氧化瀝青等裝置。 2.2.復(fù)雜型復(fù)雜型 簡單型裝置以外還有催化重整、熱裂簡單型裝置以外還有催化重整、熱裂化、加氫工藝、延遲焦化、減粘裂化、氣體分離等裝化、加氫工藝、延遲焦化、減粘裂化、氣體分離等裝置置。原油加工規(guī)原油加工規(guī)模模1.1.大型大型 400 400萬萬t/at/a2.2.中型中型 100100400400萬萬t/at/a3.3.小型小型 100管徑。內(nèi)部一般是空的，不設(shè)置任何構(gòu)件。多用于均相反應(yīng)。 第15頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分(2) (2) 釜式反應(yīng)器釜式反應(yīng)器又稱反應(yīng)釜，

4、攪拌反應(yīng)器又稱反應(yīng)釜，攪拌反應(yīng)器特征:反應(yīng)器高度與直徑相當或稍高。 釜內(nèi)設(shè)有攪拌裝置和擋板。 常帶夾套或釜內(nèi)放置蛇管，傳熱以維持釜內(nèi)所需溫度。 適用于液相均相反應(yīng)、氣液反應(yīng)、液液反應(yīng)、液固反應(yīng)、氣液固三相反應(yīng)。 第16頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分( (3) 塔式反應(yīng)器特征：反應(yīng)器高度為直徑的數(shù)倍以至十幾倍。內(nèi)部常設(shè)置能增加兩相接觸的構(gòu)件，如填料，篩板等。適用于兩種流體相反應(yīng)的過程。如氣液反應(yīng)、液液反應(yīng)。第17頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分 填料塔 板式塔 噴霧塔 兩種流體可以成逆流，也可以并流操作

5、第18頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分(4) 固定床反應(yīng)器特征： 反應(yīng)器內(nèi)填充有固定不動的固體顆粒。 可以是催化劑，也可以是固體反應(yīng)物。 適用于氣固催化反應(yīng)，固相加工反應(yīng)，應(yīng)用廣泛。 根據(jù)換熱方式不同，可分為三種型式: (1) 換熱式固定床反應(yīng)器 (2) 絕熱式固定床反應(yīng)器 (3) 自熱式固定床反應(yīng)器第19頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 、按任務(wù)、作用區(qū)分、按任務(wù)、作用區(qū)分(a) (a) 換熱式固定床反應(yīng)器換熱式固定床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)型式類似于列管式換熱器結(jié)構(gòu)型式類似于列管式換熱器管內(nèi)裝填催化劑，反應(yīng)物料自管內(nèi)裝填催化劑，反應(yīng)物料自上而下通

6、過床層；管間為載熱上而下通過床層；管間為載熱體，與管內(nèi)物料進行換熱，以體，與管內(nèi)物料進行換熱，以維持所需的溫度條件。維持所需的溫度條件。第20頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 、按任務(wù)、作用區(qū)分、按任務(wù)、作用區(qū)分(b) (b) 絕熱式固定床反應(yīng)器絕熱式固定床反應(yīng)器床層與外界沒有熱量交換。床層與外界沒有熱量交換。結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉適用熱效應(yīng)不大或催化劑適用熱效應(yīng)不大或催化劑對溫度要求不高的反應(yīng)。對溫度要求不高的反應(yīng)。第21頁/共41頁3.3 煉油設(shè)備 、按任務(wù)、作用區(qū)分、按任務(wù)、作用區(qū)分(c)(c)自熱式固定床反應(yīng)器自熱式固定床反應(yīng)器使用前提：放熱反應(yīng)，熱量大致平衡

7、。 以冷的原料作以冷的原料作為載熱體，使為載熱體，使冷原料本身預(yù)冷原料本身預(yù)熱到反應(yīng)所需熱到反應(yīng)所需的溫度，然后的溫度，然后進入床層進行進入床層進行反應(yīng)。反應(yīng)。 第22頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 、按任務(wù)、作用區(qū)分、按任務(wù)、作用區(qū)分(5) (5) 流化床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器特征：固體粒子象流體一樣被流化起來。特征：固體粒子象流體一樣被流化起來。適用于氣固，液固，氣液固反應(yīng)。如適用于氣固，液固，氣液固反應(yīng)。如: :催化劑快速失活需立即再生的：催化裂化裝置催化劑快速失活需立即再生的：催化裂化裝置 強放熱反應(yīng)：丙烯氨氧化，萘氧化，丁烯氧化脫氫強放熱反應(yīng)：丙烯氨氧化，萘氧化，丁烯氧化脫

8、氫 固相加工反應(yīng)：黃鐵礦，閃鋅礦的焙燒，石灰石的固相加工反應(yīng)：黃鐵礦，閃鋅礦的焙燒，石灰石的煅燒等第23頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分(6) (6) 移動床反應(yīng)器移動床反應(yīng)器特征：特征： 固體顆粒自反應(yīng)器頂部連續(xù)加入，自上而下移動，由底部卸出。 反應(yīng)流體與顆粒成逆流接觸。適用：適用： 催化劑需要連續(xù)再生的催化反應(yīng) 固相加工反應(yīng)。 第24頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分(7) (7) 滴流床反應(yīng)器滴流床反應(yīng)器特征：特征： 反應(yīng)器內(nèi)催化劑也是固定不動的。廣義上的固定床反應(yīng)反應(yīng)器內(nèi)催化劑也是固定不動的。廣義

9、上的固定床反應(yīng)器。器。適用：適用： 液固及氣液固三相反應(yīng)。如石油餾分加氫精制、脫硫等。液固及氣液固三相反應(yīng)。如石油餾分加氫精制、脫硫等。優(yōu)點：優(yōu)點： 液體不需要加熱變成氣體，節(jié)省能源。液體不需要加熱變成氣體，節(jié)省能源。第25頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分反應(yīng)器的操作方式反應(yīng)器的操作方式第26頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分5、分離設(shè)備 氣-氣、氣-液、氣-固、液-液、液-固、固-固分離等 塔：分餾塔、吸收塔、解吸塔、抽提塔 等 旋風(fēng)分離器 旋液分離器等第27頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備

10、 、按任務(wù)、作用區(qū)分、按任務(wù)、作用區(qū)分 塔設(shè)備 在氣-液兩相間實現(xiàn)傳質(zhì)過程以達到分離目的的設(shè)備 要求：充足的接觸界面，能使氣、液兩相迅速分離 板式塔 填料塔第28頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分(1) (1) 板式塔板式塔氣速板面氣液狀況分散相連續(xù)相較低鼓泡接觸，泡少清液多氣液增高泡沫接觸，泡多，湍劇氣液再增噴射接觸，射流穿液液氣第29頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分泡罩塔板優(yōu)點：v 升氣管高出板面，不易發(fā)生漏液，操作 彈性較好；v 塔板不易堵塞。缺點：v 板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價高；v 氣流流徑曲

11、折，P大；有返混；v 霧沫夾帶嚴重，限制了氣速提高。第30頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分篩板塔優(yōu)點：v 結(jié)構(gòu)簡單，造價低；v 塔板P小，液面落差也小；v 生產(chǎn)能力、板效率大于泡罩。缺點： 操作彈性小。第31頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 、按任務(wù)、作用區(qū)分、按任務(wù)、作用區(qū)分浮閥塔板 優(yōu)點：優(yōu)點： 生產(chǎn)能力大(與篩板塔的相近)比泡罩的大20%40%。操作彈性大；p??；造價低。缺點：缺點： 不宜處理易結(jié)焦或大的物系。閥腿會卡住或磨損。第32頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分舌形塔板第33頁/共

12、41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分板式塔的流體力學(xué)性能塔板壓降氣體通過塔板時的阻力損失。包括：干板阻力：由板上各部件所造成 的局部阻力板上充氣液層的靜壓強板上液體的表面張力（摩擦阻力）影響塔底操作壓強影響板效率原則：在保證較高板效率的前提下，力求減小塔板壓強，以降低能耗，改善塔的操作性能。 第34頁/共41頁液泛 3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分若 氣 相 的 流 量若 氣 相 的 流 量 塔 板 壓 降塔 板 壓 降降液管內(nèi)液體流動不暢降液管內(nèi)液體流動不暢管內(nèi)液體積累；管內(nèi)液體積累；若液相的流量若液相的流量降液管內(nèi)截降液

13、管內(nèi)截面不能滿足該液體順利流過面不能滿足該液體順利流過管內(nèi)液體積累；管內(nèi)液體積累；從而必然使降液管內(nèi)液體不斷增高從而必然使降液管內(nèi)液體不斷增高最終使整個板間充滿最終使整個板間充滿液體液體塔操作被嚴重破壞。這種現(xiàn)象即為液泛（淹塔）。塔操作被嚴重破壞。這種現(xiàn)象即為液泛（淹塔）。一般，氣速一般，氣速有利于形成湍動的泡沫層有利于形成湍動的泡沫層傳質(zhì)速率傳質(zhì)速率。但不能超過液泛氣速。液泛氣速為塔操作的極限速度。但不能超過液泛氣速。液泛氣速為塔操作的極限速度。板間距板間距可提高液泛速度?？商岣咭悍核俣?。第35頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分霧沫夾帶 當氣速當氣

14、速，使塔板處于泡沫狀，使塔板處于泡沫狀態(tài)或噴射狀態(tài)時態(tài)或噴射狀態(tài)時液體被吹散液體被吹散成液滴而被拋到一定的高度成液滴而被拋到一定的高度其中某些液滴被帶到上一層塔其中某些液滴被帶到上一層塔板，該現(xiàn)象稱為霧沫夾帶。板，該現(xiàn)象稱為霧沫夾帶。霧沫夾帶的影響： 液相在塔板間返混塔板效率 空塔氣速 霧沫夾帶量 塔板間距 霧沫夾帶量第36頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分漏液 正常操作時，液體橫向流過正常操作時，液體橫向流過塔板，然后通過降液管流下。塔板，然后通過降液管流下。 若氣速若氣速 上升氣體通過孔上升氣體通過孔道的動壓不足以克服板上液體道的動壓不足以克服板上液體的重力的重力液體從塔板上的開孔液體從塔板上的開孔處往下漏，稱漏液。處往下漏，稱漏液。 漏液嚴重時漏液嚴重時塔板上無液層塔板上無液層氣液不能充分接觸氣液不能充分接觸塔板效塔板效率率第37頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 、按任務(wù)、作用區(qū)分、按任務(wù)、作用區(qū)分(2) (2) 填料塔填料塔 與板式塔相比，填料的突出優(yōu)點：與板式塔相比，填料的突出優(yōu)點：v 壓降小，操作彈性接近浮閥塔板。壓降小，操作彈性接近浮閥塔板。 第38頁/共41頁3.3 3.3 煉油設(shè)備煉油設(shè)備 按任務(wù)、作用區(qū)分按任務(wù)、作用區(qū)分6