第三章石油蒸馏过程讲课.ppt

第三章 石油蒸馏过程 Crude oil Distillation 辽宁石油化工大学 石油化工学院 赵德智 蒸馏原理：按其组分沸点的不同而达到分离的目的 一、蒸馏操作基本类型 炼厂蒸馏操作的三种基本类型: 闪蒸——平衡汽化 简单蒸馏——渐次汽化 精馏：连续式和间歇式 1．闪蒸—平衡汽化 在闪蒸过程中，气、液两相有足够的时间密切接触，达到平衡状态，则称为平衡汽化 气相产物中含较多的低沸点组分，液相产物中含较多的高沸点组分。但所有组分都同时存在于气、液相中，而两相中的每一个组分都处于平衡状态，因此这种分离是比较粗略的 2．简单蒸馏—渐次气化 3．精馏 汽化段、精馏段、提馏段、塔顶冷凝冷却设备、再沸器、塔板或填料 塔顶冷回流：轻组分浓度高、温度低 塔底气相回流：轻组分浓度低、温度高 二、石油及石油馏分的蒸馏曲线 恩氏蒸馏(ASTM)曲线 实沸点蒸馏(BTP)曲线 平衡气化(EFV)曲线 1、石油及其馏分蒸馏曲线 2、蒸馏曲线比较 3、蒸馏曲线换算 油品蒸馏所得三种蒸馏曲线的工作量有很大差别，平衡汽化的工作量最大，恩氏蒸馏最小 (1)常压蒸馏曲线的相互换算 恩氏蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线的互换常压下恩氏蒸馏曲线与实沸点曲线的互换可借助于图7-12和图7-13。这两张图适用于：特性因数K＝11.8 沸点低于427℃的油品。 换算步骤： A、对恩氏蒸馏数据作裂化校正； B、求恩氏蒸馏曲线各段温差(0～10%、10～30%、 …90～100%)； C、由图7-13，将恩氏蒸馏曲线各段温差换算为实沸点蒸馏曲线各段温差； D、由图7-12，将恩氏蒸馏50%点温度换算为实沸点蒸馏50%点温度; E、由实沸点蒸馏50%点为基点，求实沸点蒸馏曲线各点温度。 【例1】某轻柴油馏分的常压恩氏蒸馏数据如下： 将其换算为常压下实沸点蒸馏数据。 解：①裂化校正，如10%馏出温度＞246℃，需校正。 lgD＝0.00852×258-1.691＝0.50716 t10＝ 258＋D＝258＋1g0.50716 ＝261.2 校正后恩氏蒸馏数据为： ②由恩氏蒸馏温差从Fig.7-13求实沸点温差 ③由Fig.7-12确定实沸点蒸馏50%点温度 得恩氏蒸馏50%温度与实沸点蒸馏50%温度差值为4℃ 则实沸点蒸馏50%点温度＝278.4+4＝282.4℃ ④由实沸点蒸馏50%温度推算其它各点温度 30%点＝282.4－13＝269.4 10%点＝269.4－18.9＝250.5 0%点＝250.5－38＝212.5 70%＝282.4＋13.4＝295.8 90%＝295.8＋18.6＝314.4 100%＝314.4＋13＝327.4 5. 油-水不互溶体系的气-液平衡 ①进入装置的原油总是带有或多或少的水分； ②在石油蒸馏塔中，常常吹入一定量的过热水蒸汽以降低油气分压，帮助它汽化； ③塔顶的汽相馏出物往往在水蒸汽的存在下冷却； ④侧线汽提塔中吹入过热水蒸气汽提。 1、过热水蒸汽存在下油的汽化 特点：水蒸汽始终于过热状态，液相无水存在 作用：过热水蒸汽的作用在于降低油气分压以降低它的沸点。 P＝PA＋PS ∵ 只有A一个液相，且与汽相平衡， ∴ PA＝PAo P＝PAo＋PS ①如果体系P恒定，且无水蒸汽存在： 在PAo＝P时→A才沸腾 1、过热水蒸汽存在下油的汽化 特点：水蒸汽始终于过热状态，液相无水存在 作用：过热水蒸汽的作用在于降低油气分压以降低它的沸点。 P＝PA＋PS ∵ 只有A一个液相，且与汽相平衡， ∴ PA＝PAo P＝PAo＋PS ①如果体系P恒定，且无水蒸汽存在： 在PAo＝P时→A才沸腾 如果体系中的物料不是纯物质A，而是石油馏分, Po0＝f(T,0) 当T一定时， Po0不是一个常数而是随着e的↗而↗，即e↗，汽 化每1mol油所需的水蒸汽mol数要↗。 P-T-e相图 ①若po0,1＝p 不需要水蒸汽的帮助。 ②若po0,1＜p 需要水蒸汽的帮助。 p＝po0,1+ps,1 2、饱和水蒸汽存在下油的汽化 特点：①汽相为水蒸气和油气组成的均匀相； ②液相中则是不互溶的水相和油相； 当温度升高到t0时： Po0＋PS0＝P 油和水同时开始气化 油汽化,蒸气压↙, t0不变 Po0＋PS0＜P 汽化无