第一節(jié)石油蒸餾概述

1、1石油煉制工程石油煉制工程第七章第七章 石油蒸餾石油蒸餾第一節(jié)石油蒸餾的概述第一節(jié)石油蒸餾的概述2第七章 石油蒸餾 石油是沸程極寬的復雜混合物，要從石油中提煉出多種燃料油、溶劑油、潤滑油以及其他石油化工產品，首先要把石油分割為不同費城的餾分，然后按照產品的使用要求，脫除這些餾分中的非理想組分，或者用化學方法轉化成所需要的組成，進而獲得合格的石油產品。因此煉油廠必須解決石油的分割和各種石油餾分在加工中的分離問題。 蒸餾技術是復雜石油體系特征化最適宜的手段，也是石油加工最經濟最容易實現(xiàn)的方法。煉油過程的第一套裝置就是常減壓蒸餾。3 1、閃蒸平衡汽化 進料以某種方式加熱至部分汽化，經過減壓設施，在一

2、個容器的空間內，于一定的溫度壓力下，汽、液兩相迅速分離，得到相應的氣相和液相產物，此過程即稱為閃蒸 。 加熱至部分汽化。 經過減壓 減壓后在進料中部分沒有汽化的烴類會汽化，或者說在加熱的物流中由于在一定的壓力下，所以沒有烴類的汽化或者很少汽化。4 在一定的空間 這個空間是汽液接觸的空間，烴類進行熱量和質量的傳遞，達到平衡狀態(tài)。 我們把汽液兩相有足夠的時間接觸，達到平衡狀態(tài)的這種方式叫做平衡汽化。 在一定的溫度和壓力下 因為溫度對烴類汽化有影響，對于一定餾分的油品來說，汽化的溫度越高，壓力越低，它的汽化率就越高。5 在實際的生產中，閃蒸主要發(fā)生在閃蒸罐、蒸發(fā)塔的汽化段，前面我們說過平衡汽化必須有

3、氣液兩相足夠的接觸空間和時間，這種情況的平衡汽化是一種理想狀態(tài)。 在實際生產中，并不存在真正的平衡汽化，但是在適當的條件下可以接近平衡，因此我們在工程上近似地按平衡汽化處理。6圖圖 平衡汽化平衡汽化汽相產物汽相產物液相產物液相產物減壓閥減壓閥進料進料加熱器加熱器7裂化富氣裂化富氣汽油餾份汽油餾份分餾塔分餾塔 催化裂化催化裂化接受罐接受罐冷凝器冷凝器平衡冷凝平衡冷凝 平衡冷凝 平衡冷凝是平衡汽化的逆過程。 將氣相餾出物經過部分冷凝冷卻后進入接受罐中進行汽液分離，這種情況下，重組分冷凝為液相，而輕組分則仍為汽相，從而實現(xiàn)輕重組分的分離。例如催化裂化分餾塔。8 平衡汽化和平衡冷凝的是它們都可以將混合

4、物得到分離，氣相中含有較多的輕組分（因輕組分的沸點低）； 液相中含有較多的重組分（因重組分的沸點高）； 沸點或者飽和蒸汽壓是烴類本身的性質，我們把它也叫做相對揮發(fā)度，相對揮發(fā)度的大小是烴分子本身的性質。 深入地說，氣相中有液相的最終組分，液相中有氣相的最輕組分。這個結論是非常重要的。9 2、簡單蒸餾漸次汽化 簡單蒸餾是實驗室或小型裝置上常用于濃縮物料或粗略分割油料的一種蒸餾方法。加熱加熱冷凝氣相產物液相產物10 簡單蒸餾： 液體混合物在蒸餾釜中被加熱，在一定壓力下，當溫度達到混合物的泡點溫度時，液體即開始汽化，生成微量蒸汽。生成的蒸汽當即被引出并冷卻后收集起來，同時液體繼續(xù)加熱，繼續(xù)生成蒸汽并

5、被引出。這種蒸餾方式稱為簡單蒸餾或微分蒸餾。11 （1）簡單蒸餾的特點 在混合物的泡點溫度時，開始汽化。這是由于混合物的泡點溫度是不斷變化的，隨著輕組分的汽化移出，泡點溫度逐漸增高。 每一瞬間形成的蒸汽都與殘存液相處于平衡狀態(tài)。由于形成的蒸汽不斷被引出，因此在整個蒸餾過程中，所產生的一系列微量蒸汽的組成是不斷變化的。 最初得到的汽相輕組分多，隨著加熱溫度的升高，相繼形成的蒸汽中輕組分的濃度逐漸降低，而殘液中的重組分逐漸增多。 對每一個瞬間所產生的微量蒸氣來說，其中輕組分的濃度總是要高于與之平衡的殘存液體中的輕組分濃度。12 （2）簡單蒸餾與閃蒸的區(qū)別 簡單蒸餾是由無數閃蒸組成的，是漸次汽化；

6、簡單蒸餾需要從外界不斷的加熱，而閃蒸也是一次加熱到一定的溫度； 簡單蒸餾所剩下的殘液是與最后一個輕組分含量不高的微量蒸氣相平衡的液相；而平衡蒸餾時剩下的殘液則是與全部氣相處于平衡狀態(tài)。因此簡單蒸餾所得到的液體中的輕組分含量低于平衡汽化所得的液體中輕組分含量。 簡單蒸餾的分離效率優(yōu)于平衡汽化，但是簡單蒸餾的分離精度也不高。簡單蒸餾是一種間歇過程，分離精度不高，一般只在實驗室中使用。 恩氏蒸餾就是一個簡單蒸餾。它有少量的回流，這是因為它在生成的一瞬間并沒有被引出，而且會在瓶壁上形成液滴，產生回流。13 3、精餾 精餾分為聯(lián)系精餾和間歇精餾兩種。 大型的工業(yè)裝置一般都采用連續(xù)性處理，這樣的處理量較大

7、，間 歇精餾是不穩(wěn)定的過程，處理量較小。14（1） 精餾塔的組成 進料段 精餾段 提餾段 塔頂冷回流 塔底重沸器 塔內有汽液接 觸措施： 塔板或填料冷凝器冷凝器再沸器再沸器塔底產品塔底產品進料進料15 （2） 精餾的原理 由于組分相對揮發(fā)度的不同，可以將不同的組分進行分離。 塔頂和塔底液相和汽相回流的作用，沿精餾塔建立了兩個梯度。 溫度梯度：沿著塔高由塔底至塔頂溫度降低。 濃度梯度：汽液相物流的輕組分濃度從塔底至塔頂逐漸增大。 兩個梯度的作用： 由于溫度和濃度梯度的存在，在每一個氣液接觸級內（一層塔板），由下而上的較高溫度和較低輕組分濃度的氣相，與由上而下的較低溫度和較高輕組分含量的液相相互傳質和傳熱，達到平衡而產生新的平衡的汽液兩相。16 含輕組分少的氣相，和含輕組分多的液相（相對值），進行接觸，重組分把熱量傳給輕組分，自身冷凝成液相，輕組分被加熱汽化上升，達到一個新的平衡，從而實現(xiàn)精制分離的目的。 以上我們談的是一個接觸級，如果若干個接觸級就可以把輕組分不斷提濃，在塔頂得到高純度的輕組分產品，在塔底得到重組分含量高的產品。17 (3) 石油精餾塔 由于石油是一個烴類的混合物，它的產品仍然是一個混合物，所以對它的分離精度