趙靜

【摘要】常壓蒸餾是石油加工的“龍頭裝置”，后續(xù)二次加工裝置的原料，及產(chǎn)品都是由常減壓蒸餾裝置提供。

【關(guān)鍵詞】蒸餾? 常壓蒸餾? 減壓蒸餾

1、原油常壓蒸餾

1.1 原油分餾塔的工藝特征

原油分餾塔的原理與一般精餾塔相同，但由于石油及其產(chǎn)品的組成比較復(fù)雜，其產(chǎn)品只是符合一定要求沸程的餾分，因此它又有不同的特點(diǎn)。原油通過常壓蒸餾要切割成汽油、煤油、輕柴油、重柴油和重油等四五種產(chǎn)品。按照一般的多元精餾方法，需要有N-1個(gè)精餾塔才能把原料分割成N個(gè)產(chǎn)品。當(dāng)要分成五種產(chǎn)品時(shí)就需要四個(gè)精餾塔串聯(lián)或采用其它方式排列。但是在石油精餾中，各種產(chǎn)品本身也還是一種復(fù)雜混合物，它們之間的分離精確度并不要求很高，兩種產(chǎn)品之間需要的塔板數(shù)并不高，因此，可以把這幾個(gè)塔結(jié)合成一個(gè)塔。這樣的塔稱為復(fù)合塔或復(fù)雜塔。

在二元精餾塔中，塔底一般采用重沸器，向塔內(nèi)提供氣相回流，使塔底產(chǎn)品中輕組分被氣化出來(lái)，以保證塔底產(chǎn)品質(zhì)量。而在原油精餾塔中，塔底溫度一般較高，常壓塔為330～350℃，減壓塔為390℃左右，如果采用重沸器很難找到合適的熱源，同時(shí)溫度再升高也會(huì)使油品分解、結(jié)焦。因此，常壓蒸餾塔塔底不用再沸器產(chǎn)生氣相回流，而是通入一定量的過熱水蒸汽，降低塔內(nèi)油氣分壓，使一部分帶下來(lái)的輕餾分蒸發(fā)，回到精餾段，這種方式稱為汽提。因此，原油分餾塔的提餾段習(xí)慣上稱為汽提段。

原油精餾所需要的熱量，主要依靠原油本身帶入，因此原油在進(jìn)入分餾塔入口處的氣化率應(yīng)略高于塔頂和各側(cè)線產(chǎn)品收率的總和。這個(gè)過量的氣化百分比稱為過氣化率。過氣化的目的是使分餾塔最低側(cè)線以下的幾層塔板有一定的內(nèi)回流，以保證其分流效果。

1.2 常壓分餾塔主要工藝參數(shù)

常壓分餾塔操作其塔頂壓力、進(jìn)料溫度、塔頂及側(cè)線抽出溫度是主要控制參數(shù)。 （1）壓力。常壓蒸餾塔頂產(chǎn)品通常是汽油餾分或重整原料。當(dāng)用水作為冷卻介質(zhì)、產(chǎn)品冷至40 ℃左右，回流罐在0.11-0.3MPa壓力下操作時(shí)油品基本全部冷凝。因此原油蒸餾一般在稍高于常壓的壓力條件下操作，常壓塔的名稱由此而來(lái)。（2）進(jìn)料溫度。確定進(jìn)料段溫度的方法主要是用在石油蒸餾塔設(shè)計(jì)中，了解此計(jì)算原理可有助于現(xiàn)場(chǎng)的核算和塔的操作分析。（3）塔頂溫度。塔頂溫度是指塔頂產(chǎn)品在其本身油氣分壓下的露點(diǎn)溫度。塔頂餾出物包括塔頂產(chǎn)品，塔頂回流油氣以及不凝氣和水蒸汽。如果能準(zhǔn)確知道不凝氣數(shù)量，在塔頂壓力一定的條件下很容易求得塔頂產(chǎn)品及回流總和的油氣分壓，進(jìn)一步求得塔頂溫度。當(dāng)塔頂不凝氣很少時(shí)，可忽略不計(jì)。（4）側(cè)線抽出溫度。側(cè)線抽出溫度指的是未經(jīng)氣提產(chǎn)品在該處油氣分壓下的泡點(diǎn)溫度。 而大多數(shù)側(cè)線都設(shè)置汽提塔，根據(jù)原油評(píng)價(jià)得到的數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)采樣的數(shù)據(jù)相當(dāng)于汽提以后的數(shù)據(jù)，為此求出側(cè)線抽出溫度不得不采取一些半經(jīng)驗(yàn)的方法。對(duì)于不設(shè)汽提塔的抽出側(cè)線，產(chǎn)品平衡汽化數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的，考慮到以內(nèi)回流在混合氣體中真正的分壓作為油氣分壓其數(shù)據(jù)偏低，為接近實(shí)際情況，在求取內(nèi)回流蒸氣在氣相中摩爾分率時(shí)，氣相的總摩爾數(shù)將相鄰上一側(cè)線忽略，內(nèi)回流計(jì)算出來(lái)的分壓比較接近塔內(nèi)的油氣分壓，所求得的泡點(diǎn)溫度與現(xiàn)場(chǎng)側(cè)線抽出溫度比較接近。

2、原油減壓蒸餾

油品在加熱條件下容易受熱分解而使油品顏色變深、膠質(zhì)增加。根據(jù)油品沸點(diǎn)隨系統(tǒng)壓力降低而降低的原理，可以采用降低蒸餾塔壓力（2.67～8.0KPa）的方法進(jìn)行蒸餾，在較低的溫度（380～400 ℃）下將這些重質(zhì)餾分油可蒸出，故一般煉油裝置在常壓蒸餾之后都繼之配備減壓蒸餾過程。

2.1減壓蒸餾塔的特征。減壓蒸餾塔與常壓蒸餾塔相同，關(guān)鍵是采用了抽真空設(shè)施，使塔內(nèi)壓力降到幾十毫米、甚至小于10mmHg。減壓蒸餾根據(jù)任務(wù)不同，分為兩種類型：燃料型減壓塔和潤(rùn)滑油型減壓塔。燃料型減壓塔主要是生產(chǎn)二次加工原料，對(duì)分餾精度要求不高，在控制產(chǎn)品質(zhì)量的前提下希望盡可能提高拔出率。潤(rùn)滑油型減壓塔以生產(chǎn)潤(rùn)滑油為主，要求得到顏色淺、殘?zhí)恐档?、鎦程較窄、安定性好的減壓餾分油，不僅應(yīng)有較高的拔出率，還應(yīng)具有較高的分餾精度。與常壓蒸餾塔相比，減壓蒸餾塔具有高真空、低壓降、塔徑大、板數(shù)少的特點(diǎn)。

2.2干式減壓蒸餾。實(shí)現(xiàn)干式減壓蒸餾的措施有使用增壓噴射器;以提高塔的真空度;利用填料代替塔板，達(dá)到降低汽化段到塔頂壓降的目的;采用低速轉(zhuǎn)油線，降低減壓爐出口到塔入口之間的壓降;為減少氣相攜帶雜質(zhì)，塔內(nèi)設(shè)洗滌段和液體分配器。使用干式減壓蒸餾的效益有：提高了拔出率和處理量;減壓爐的負(fù)荷減小，節(jié)省燃料;減少冷凝冷卻器負(fù)荷，減少含油污水量;能耗下降;操作靈活等。

2.3減壓分餾塔的主要工藝參數(shù)

減壓分餾塔工藝參數(shù)主要有塔頂壓力、進(jìn)料溫度和側(cè)線抽出溫度等。

（1）壓力 。減壓塔主要是利用抽真空的方法來(lái)降低塔的操作壓力，從而獲得潤(rùn)滑油餾分和催化裂化的原料，塔壓的高低直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞和能耗的高低。對(duì)于生產(chǎn)催化裂化原料的減壓塔，為了節(jié)約能耗多數(shù)煉廠都改造成干式減壓蒸餾裝置。一方面采用阻力降小的填料，另一方面塔頂采用1.3～2.6KPa低的殘壓，為此只能采取三級(jí)抽真空的方式才能實(shí)現(xiàn)。提高減壓塔的真空度既有好的效果，也帶來(lái)一些不利的因素。因此減壓塔最佳壓力的選擇，必須通過不同方案的經(jīng)濟(jì)效益的比較才能求得。

（2）溫度。由于在設(shè)計(jì)中一般無(wú)法提供常底油的平衡氣化數(shù)據(jù)，減壓塔進(jìn)料段溫度只好根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇，一般在生產(chǎn)潤(rùn)滑油時(shí)不得超過395 ℃，燃料型減壓塔由于對(duì)油品的分解反應(yīng)限制不如潤(rùn)滑油型的嚴(yán)格，進(jìn)料溫度可提高至410 ℃～420 ℃。

減壓塔側(cè)線抽出溫度，和其他蒸餾過程一樣，側(cè)線抽出溫度也應(yīng)該是該處油氣分壓下液相的泡點(diǎn)溫度。確定側(cè)線抽出溫度時(shí)，一般可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取抽出板上總壓的30%～50%近似作為該處的油氣分壓，計(jì)算該分壓下的油品的泡點(diǎn)。

減壓塔頂一般均采用惰性回流，塔頂不出產(chǎn)品，塔頂溫度主要是水蒸氣和不凝氣體離開塔頂?shù)臏囟龋@個(gè)溫度比循環(huán)回流進(jìn)塔溫度高20～40 ℃

干式減壓塔塔底溫度接近于氣化段的溫度，濕式減壓塔塔底溫度較氣化段溫度低5～10℃，有時(shí)可以相差17℃之多。

參考文獻(xiàn)：

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