常压蒸馏塔的温度控制

常减压蒸馏原理摘要：常压蒸馏是石油加工的“龙头装置”，后续二次加工装置的原料，及产品都是由常减压蒸馏装置提供。

常减压蒸馏主要是通过精馏过程，在常压和减压的条件下，根据各组分相对挥发度的不同，在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热，经过多次汽化和多次冷凝，将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来，生产合格的汽油、煤油、柴油及蜡油及渣油等。

（1）由此掌握常减压蒸馏原理对于从事相关工作的人员来说显得尤其重要。

本文先从蒸馏的基本概念和原理说起，然后分别对常压蒸馏、减压蒸馏的原理做一个简要介绍。

关键词：蒸馏、基本概念和原理、常压蒸馏、减压蒸馏一、蒸馏的基本概念和原理1、基本概念1.1饱和蒸汽压任何物质（气态、液态和固态）的分子都在不停的运动，都具有向周围挥发逃逸的本领，液体表面的分子由于挥发，由液态变为气态的现象，我们称之为蒸发。

挥发到周围空间的气相分子由于分子间的作用力以及分子与容器壁之间的作用，使一部分气体分子又返回到液体中，这种现象称之为冷凝。

在某一温度下，当液体的挥发量与它的蒸气冷凝量在同一时间内相等时，那么液体与它液面上的蒸气就建立了一种动态平衡，这种动态平衡称为气液相平衡。

当气液相达到平衡时，液面上的蒸气称为饱和蒸汽，而由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称为蒸汽压。

蒸气压的高低表明了液体中的分子离开液面气化或蒸发的能力，蒸气压越高，就说明液体越容易气化。

在炼油工艺中，根据油品的蒸气压数据，可以用来计算平衡状态下烃类气相和液相组成，也可以根据蒸气压进行烃类及其混合物在不同压力下的沸点换算、计算烃类液化条件等。

1.2气液相平衡处于密闭容器中的液体，在一定温度和压力下，当从液面挥发到空间的分子数目与同一时间内从空间返回液体的分子数目相等时，就与液面上的蒸气建立了一种动态平衡，称为气液平衡。

气液平衡是两相传质的极限状态。

气液两相不平衡到平衡的原理，是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础。

例如，蒸馏的最基本过程，就是气液两相充分接触，通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热，使系统趋近于动平衡，这样，经过塔板多级接触，就能达到混合物组分的最大限度分离。

200万吨/年常减压装置1、工艺流程说明装置流程简述约40℃的原油由设在罐区的原油泵（P-101/1.2）送入装置，原油进入装置后进入换热网络I 段，I段换热网络分为两路，在第一路原油经原油—减一及减顶循换热器（E-101/1.2）、原油—常一线换热器（E-102）、原油—常一中（二）换热器（E-103/1.2）、原油-减一中换热器（E-128）、原油加热器（原减五原油换热器E-110）、原油—减二线换热器（E-104）换热到134℃，在第二路原油经原油—常顶循换热器（E-105/1.2）、原油—常二线换热器（E-106）、原油—常三线（二）换热器（E-107）、原油—减三线（二）换热器（E-108）、原油加热器（E-114）、原油-减渣（五）换热器(E-109)换热到135℃，原油出换热网络I段后合并成一路进入电脱盐脱水系统，原油脱盐脱水系统采用二级交直流电脱盐工艺进行深度脱盐脱水。

脱盐脱水后原油进入换热网络II段，II段换热网络分为两路，在第一路脱后原油经原油—常二中（二）换热器（E-111/1.2）、原油—减渣（三）换热器（E-112/1.2）、原油—常三线（一）换热器（E-113）换热到213℃，在第二路脱后原油经原油—减四线（二）换热器（E-115）、原油—常一中（一）换热器（E-116/1.2）、原油—减渣（四）换热器（E-117）、原油—常二中（一）换热器（E-118/1.2）、原油—减三线（一）换热器（E-119）换热到213℃，原油出换热网络II段后合并成一路进入初馏塔（C-101）初馏，初馏塔顶油气经初顶油气空冷器（EC-101/1.2）、初顶后冷器（E-141/1.2）冷凝冷却至40℃进入初顶汽油回流罐（D-106）进行油气、油、水三相分离，分离出的初顶汽油由初顶回流泵（P-102/1.2）抽出，一部分作为初顶冷回流打回到初馏塔顶，另一部分作为汽油组分和常顶汽油汇合后进入电精制系统精制；分离出的初顶瓦斯和常顶瓦斯、减顶瓦斯汇合后经压缩机缓冲罐（D-129）分液后进入压缩机(C-136)送至三催化回收，不回收时分离出的初顶瓦斯和常顶瓦斯汇合后经初常顶瓦斯分液罐（D-104）分液后作为常压炉（F-101）的燃料，分离出的含硫污水和常顶分离出的含硫污水汇合进入电脱盐注水罐（D-112）作为电脱盐注水，硫化物与氨氮含量超标的含硫污水送至酸性水汽提装置。

蒸馏工艺2.主要安全控制要求3.共性要求3.1塔内存在危险物料（硝基物中的多硝基物、液氧中的烃类、能引起环氧乙烷聚合的催化剂等）富集的重点部位应进行组分检测，如设置组分分析仪器即时或定期分析组分含量，或采取人工定期取样分析等，并应采取定期排放措施。

3.2采用蒸汽或其他高温气体加热的再沸器，蒸汽或高温气管道上设置流量集中显示、控制阀，根据釜温调节汽（气）量；立式再沸器壳程走蒸汽时，也可在冷凝水管道上设置控制阀。

采用液体加热的再沸器，加热液体的管道上设置控制阀，依据加热液体温度和釜温来调节加热液体流量，在控制阀前设置过滤器。

3.3冷凝器冷却水管设置流量集中显示、报警，冷却水流量低低联锁停加热介质。

3.4塔顶设置压力（或真空度）集中显示，顶部最高操作压力大于0.03MPa的蒸馏设备，应设置安全阀或爆破片等防爆泄压系统。

安全阀设在设备顶部或顶部气相馏出管道上。

3.5使用加热炉加热时，应设置蒸馏加热介质的温度显示，设置燃料或空气流量自动控制，并设置加热炉熄火保护装置。

4.个性要求4.1常压蒸馏塔和加压蒸馏塔设置塔釜压力高限报警、高高联锁切断加热物料。

4.2加压蒸馏系统物料侧放空管道设置压力自动调节。

4.3减压蒸馏塔设置塔釜真空度低限报警。

因真空度降低致使温度升高而造成物料有爆炸危险的，设置塔釜真空度低低联锁切断加热物料。

4.4连续蒸馏设置塔进料流量集中显示及自动控制阀。

4.5间歇蒸馏应设置馏出物料出料阀一旦关闭时，保证塔内压力处于正常范围的安全措施。

4.6间歇蒸馏应设置蒸馏釜高、低液位报警，设置蒸馏釜低低液位联锁切断加热介质系统。

4.7平衡蒸馏设置进料温度集中显示及报警。

5.其他安全设计要求5.1有爆炸危险的蒸馏装置设置安全联锁停车系统或具有安全联锁停车功能的其他系统，以保证操作人员及设备运行的安全。

5.2应有防止管道被凝固点较高的物质凝结堵塞，使塔内压增高而引起爆炸的措施，如管道伴热，设置双压力表，安全阀前串联爆破片等。

常减压蒸馏装置自动控制解决方案一、前言中控在石化行业有着完善的装置解决方案, 丰富的工程实施经验。

目前WebField 系列控制系统已在诸如常减压蒸馏、催化裂化、加氢精制、延迟焦化、溶剂脱沥青、气体分离、各类制氢、硫磺回收、 PVC 、苯酐、苯胺、环己酮等炼油及石化行业的各个主流装置得到广泛应用,在国内炼油和石化行业市场占有率一直居于领先地位,是国内唯一的与中石化建立了 MES 建设战略合作伙伴关系的DCS 厂家,包括中石化、中石油所属的镇海炼化、扬子石化、茂名石化、齐鲁石化、大庆石化等大中型石化企业中均已采用中控提供的控制系统和解决方案实现了对炼油及石化生产过程的控制。

二、工艺流程简介常减压装置是炼油企业的基本装置, 是原油加工的第一道工序, 在炼油中起着非常重要的作用。

它的工艺过程是采用加热和蒸馏的方法反复地通过冷凝与汽化将原油分割成不同沸点范围的油品或半成品,将原油分离的过程。

主要分离产物有:重整原料、汽油组分、航空煤油、柴油、二次加工的原料 (润滑油、催化裂化原料等及渣油 (重整及焦化、沥青原料。

在常压塔中, 对原油进行精馏, 使气液两相充分实现热交换和质量交换。

在提供塔顶回流和塔底吹气的条件下, 从塔顶分馏出沸点较低的产品汽油, 从塔底分馏出沸点较高的重油, 塔中间抽出得到侧线产品,即煤油、柴油、重柴、蜡油等。

常压蒸馏后剩下的重油组分分子量较大, 在高温下易分解。

为了将常压重油重的各种高沸点的润滑油组分分离出来, 采用减压塔减压蒸馏。

使加热后的常压重油在负压条件下进行分馏, 从而使高沸点的组分在相应的温度下依次馏出,作为润滑油料。

常减压装置的减压蒸馏常采用粗转油线、大塔径、高效规整填料(GEMPAK 等多种技术措施。

实现减压操作低炉温、高真空、窄馏分、浅颜色, 提高润滑油料的品质。

原油图 1 常减压装置工艺流程图三、控制方案3.1 装置关键控制常减压装置通常以常规单回路控制为主,辅以串级、均匀和切换等少量复杂控制。

安全操作规程编制人：***审核人：批准人：淄博汇丰石油化工有限公司常减压车间目录第一章装置工艺流程简述第一节装置简介 (3)第二节生产工艺流程 (4)第三节工艺操作指标 (8)第二章岗位操作法第一节常压岗位操作法 (9)第二节减压岗位操作法 (15)第三节机泵操作法 (19)第四节司炉岗位操作法 (21)第一章装置工艺流程简述第一节装置简介我厂常减压蒸馏装置是97年设计并当年投产达效，现己运行9周年。

该装置设计能力为8万吨/年，后经01、04两次改造，现生产能力为30吨/年，并在01年改造加设初馏塔及闪二塔，是典型的三段常减压蒸馏装置。

在2005年3月份改造中又将闪二塔去掉。

在2006年3月份改造将原常压塔换成新塔及附属常压气提塔及增加了部分冷换设备，对换热流程进行较大的改造。

2006年7月份新增加了原油电脱盐系统及附属设备，提高了装置安全运行系数。

目前，装置可运行多个加工方案，可根据原油的情况进行调整。

常减压的主要产品有直馏汽油、常柴、催化原料、减压渣油，并在原油合适的情况下可生产沥青。

第二节生产工艺流程一、原油加热：原油罐区将70℃的原油脱水后，用自然压力送入原油泵入口，原油经原油泵加压，经流量表累计计量后，进行换热。

原油经E101常顶循/原油换热器、E102减一线/原油换热器、E103 原油换热器/渣油Ⅳ、E104常二线 /原油换热器、E105混蜡Ⅱ/原油换热器、E106混蜡Ⅰ/原油换热器、E107常一中/原油换热器，进入电脱脱盐脱水后至E108 原油换热器/渣油Ⅲ、E109柴油／原油换热器、E110减二线∕原油换热器、E111减三线Ⅱ∕原油换热器、E112原油换热器∕渣油Ⅱ、E113减三线Ⅰ∕原油换热器、E114减四线Ⅰ∕原油换热器、E115原油换热器∕渣油Ⅰ换热至（210℃～270℃），进入闪蒸塔，闪顶油进常塔第14层塔盘或常顶汽油混合进EC101冷凝器，EC102冷却槽进入汽油回流罐。

蒸馏系统安全控制指导意见鲁安监发〔2011〕140号为有效防范涉及易燃、易爆和有毒有害物料的蒸馏过程事故的发生，指导全省化工、医药企业蒸馏操作安全控制系统的改造和安全操作规程的修订工作，提升蒸馏操作的本质安全水平，并为有关设计单位相应的安全控制系统设计提供参考，依据国务院安委会办公室《关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》（安委办[2008]26号）、省政府办公厅《关于进一步加强危险化学品安全生产工作的意见》（鲁政办发[2008]68号）和有关法规、标准的规定，制订本意见。

1.概述1.1工艺简介蒸馏是指利用液体混合物中各组分挥发性能的不同，通过部分气化或部分冷凝，来达到组分相对分离的一类化工单元操作。

蒸馏操作广泛应用于化工、医药等行业，如：石油炼制的常减压蒸馏，基本有机化工产品的提纯，精细化工产品的精制，化学制药过程的溶剂回收，空气分离等。

1.2分类1.2.1按组分，可分为双组分和多组分蒸馏。

1.2.2按操作压力，可分为常压蒸馏，减压蒸馏（用于常压下沸点较高、难挥发或高温下蒸馏能引起分解、爆炸、聚合等的热敏性物质的混合物，减压可以降低物料的沸点，借以降低蒸馏温度，增加安全性，如硝基甲苯在高温下分解爆炸、苯乙烯在高温下易聚合；还可用于剧毒物料蒸馏，防止泄漏到空气中），加压蒸馏（用于常压下为气体的物系）。

1.2.3按生产连续性，可分为连续蒸馏和间歇蒸馏。

1.2.4按操作方式，可分为无回流、有回流蒸馏；其中，无回流的又分为简单蒸馏和平衡蒸馏，有回流的蒸馏称为精馏；精馏又可分为一般精馏和恒沸精馏、萃取精馏、水蒸汽精馏等。

1.3装置组成一套完整的蒸馏系统一般由蒸馏塔、再沸器、冷凝冷却器、回流罐、物料泵、产品储罐等部分组成，也可能是其中两个或几个部分的组合。

简单蒸馏系统通常是由蒸馏釜及其加热装置、冷凝冷却器及受液槽组成。

釜式蒸馏的加热装置有釜外夹套式，釜内盘管式，有些物料还采用釜外直接火加热式或电热式。