原油稳定塔PPT23页PPT

前苏联则推荐，轻质原油(含C1-C4烷烃5.5％以上) 适合采用分馏法稳定，而轻组分含量低的原油(C1-C4的 质量分数2.24％以下)宜采用闪蒸分离。
稳定设备—塔器
按照塔内两种物料的传质接触方式的不同，塔 可以分为两类：板式塔和填料塔。闪蒸稳定和分馏 稳定所用的塔都是板式塔。板式塔的塔内设有若干 层塔板，塔板的布置形式有两种：悬挂式和折流式。 按塔板类型的不同，板式塔又分为泡罩塔、筛板塔 和浮阀塔三种。 常用于闪蒸稳定的塔器为筛板塔， 常用于分馏稳定的塔器为浮阀塔。Fra bibliotek筛板塔
在塔板上钻有许多小直径筛孔，具有这种塔 板的塔器称筛板塔。工作时，气体以较高速度通 过小孔，与流经塔板的液体相接触。筛板塔是应 用最广的板式塔之一。
塔板上的筛孔以一定排列方式布置，直径约 3～8 mm，板厚为孔径的0.4~0.8倍。筛板塔具 有结构简单，造价低，生产能力(塔单位横截面积 的气、液通过量)大，塔板效率高，压降小的特点。
低温烃类蒸气压图
1一氮；2一氧化碳；3 一氧；4一甲烷；5一乙 烯；6一二氧化碳；7一 乙烷；8一丙稀；9一丙 烷；10一氟利昂12； 11一氨；12一异丁烷； 13一正丁烷；14一氟 利昂11；15一异戊烷； 16一正戊烷；17一己 烷；18一庚烷；19一 辛烷；20一壬烷。
高温烃类蒸气压图
1一二氧化碳；2一乙烷； 3一氨；4--丙烷；5一氟 利昂；6一异丁烷；7一 正丁烷；8一氟利昂11； 9一异戊烷；10一正戊烷； 11一己烷；12一庚烷； 13一水；14一辛烷；15 一壬烷；16一癸烷；17 一十一烷；18一十二烷。
为防止储罐压力超
高，设置放空回压阀。
储罐压力过低时应
能从气网向储罐补气。
本章内容结束
负压闪蒸原理流程

道尔顿分压定律指出，混合气体中某组 分的分压力是指该组分单独存在时，并和混 合气体有相同体积和温度时所具有的压力。
当总压力不太高时，实验测得：
P=P1+P2 即混合气体总压力等于各组分的分压之和， 这个定律称道尔顿分压定律
事实上，气相中某组分的分压Pi与该气相 中摩尔分数有关，即 Pi=P*yi yi—气体的体积分数,就是i组分占有总气量 的体积分数。
3) 为提高公用效率，本装置利用工厂副产蒸 汽采用背压式汽轮机驱动压缩机 (1500kW) 和原料油泵 (750kVq) ，同时为其它装置提 供必要的低压蒸汽。
4)除压缩机和汽轮机的润滑油用水冷却外， 其他均用湿式窑冷蜘所以全装置不用循环 水，减少投资。
2、工艺流程简介(见图3—39)
②只有精馏段的精馏法； ③即有提馏段又有精馏段的全塔分馏法。 当只要求塔底产品 (即稳定原油)质量时 可采用提馏法，当只要求塔顶产品质量时可 采用精馏法；当塔顶、塔底产品质量同前要 求时可采用全塔分馏法。这三种方法中以全 塔分馏法最复杂，其产品质量也最好。
(1)提馏法
(2)精馏法
(3)全塔分馏法
(1)稳定压力的影响
由于本工艺为负压闪蒸，故操作压力的 控制是关键因素之一。如压力过高，显然 对闪蒸不利，以致使轻组分拔出程度不够, 原油达不到规定的稳定深度。反之，降低 压力，可使轻组分易于逸出，产品收率增 加。
从装置的实际情况来看，降低压力主 要受到以下三个因素的限制： 1）系统中负压段各输液泵吸入状态的限制。 2)压缩机正压侧气体外输距离的限制 3)装置气密性的限制
Pi--i组分的分压
P--体系总压力
2.3混和物系的相平衡条件
物质能均匀地散布在一起的时候，我们称 该物质为一相，如液相、气相、固相。在两相 的接触部位，称之为界面。 液体在一定温度下，饱和蒸汽压是固定的， 即液体通过界面跑到气相中去的分子数有固定 的比例，在敞口的容器中，只要蒸汽压没有达 到饱和，连续蒸发可以使该物系蒸发净。如一 碗水放在屋里、通风好时，会在几天后蒸发完， 这是因为空气中水蒸汽的分压达不到该温度下 水的饱和蒸汽压的缘故，水就一直蒸发下去。

原油稳定 （二）、原油稳定设备：
（四）
1、稳定器 稳定器包括分离稳定塔、闪蒸罐、分馏塔、提馏塔和油气分离器等。 1、闪蒸分离稳定塔 负压闪蒸稳定的工艺特点:操作压力低于大汽压，操作温度低；在稳 定过程中，液相负荷大于气相负荷。常用的设备是负压稳定塔和闪蒸 罐；负压稳定塔多是筛板塔。 进料时要求液流均匀分布，所以进料设计1、注意进料流速使原油均 匀喷洒，2、加大进料空间，有一定的喷洒高度。喷淋器第一块塔板 的的喷淋高度一般在2米。 塔板要有足够的闪蒸面积，筛孔必须足够大，才能造成较多的闪蒸面 积，塔板一般有4—6块，布置形式有悬挂式和折流式两种，开有中心 孔和升气孔。塔底高度一般在13米以上。 2、闪蒸罐 卧式闪蒸罐适合于粘度较大原油的稳定处理。
原油稳定的方法主要有闪蒸法和分馏法。采用哪种方法，应根据原 油的性质、能耗、经济效益的原则确定。衡量原油稳定效果的好坏 ，不仅看轻组分的拔出率多少，而且应从装置的投资和运行费用等 各方面综合评价。
原油稳定
（四） 原油中碳一~碳四含量小于2％（质量比）时，可采用负压闪蒸；对于 轻质原油（如凝析油）或碳一~碳四含量高于 2％时，可采用分馏法 稳定。当有余热可利用或与其他工艺结合时，即使碳一~碳四含量少 时，也可考虑用加热闪蒸和分馏稳定工艺。
同一种原油的蒸气压随温度的升高而增大；在相同的温度下，轻 烃含量高的原油其蒸气压也高。减少原油的轻组分含量的方法是 ，尽可能脱除碳一~碳四 组分。 分馏法是通过把原油加热到一定温度，利用蒸馏原理，使气液两 相经过多次平衡分离，将易挥发的轻组分尽可能转移到气相，而 重组分保留在原油中。 闪蒸法是在一定温度下降低系统压力，利用在同样温度下各种组 分汽化率不同的特性，使大量的碳一~碳四轻烃蒸发，达到将其从 原油中分离出来的目的。 闪蒸法和分馏法都是利用原油中轻重组分的挥发度不同来实现从 原油中分离出碳一~碳四组分，从而降低原油蒸气压的目的。

3、原油的分类
由于原油是碳氢化合物，主要成分为烷烃。按其中的烃类的不同主要分
为烷烃、环烷烃、芳香烃。根据烃类成分的不同，可分为的石蜡基石油、环 烷基石油和中间基石油三类。石蜡基石油含烷烃较多；环烷基石油含环烷烃、 芳香烃较多；中间基石油介于二者之间。
按含硫量分为：超低硫、低硫、含硫及高硫原油。
按比重分为：轻质、中质、重质。
4、原油的桶吨比关系
吨和桶之间的换算关系是：1吨 (原油)=7.33桶(原油)，也就是一
桶大约为136公斤多一点。尽管吨 和桶之间有固定的换算关系，但 由于吨是质量单位，桶是体积单 位，而原油的密度变化范围又比 较大，因此，在原油交易中，如 果按不同的单位计算，会有不同 的结果。
世界主要原油桶吨比对比
美国石油学会(简称 API)制订的用以表示 石油及石油产品密度的一种量度。美国和 中国以 API度作为原油分类的基准(见原油 评价)。其标准温度为15.6℃(60°F)，它 和15.6℃时的相对密度（与水比）的关系：
由上式可知,API度愈大，相对密度愈小。 目前，国际上把 API度作为决定原油价格 的主要标准之一。它的数值愈大，表示原 油愈轻，价格愈高。
含硫量是指原油中所含硫（硫化物或单质硫分）的百分数。原油中
含硫量较小，一般小于1％，但对原油性质的影响很大，对管线有腐蚀作 用，对人体健康有害。根据硫含量不同，可以分为低硫或含硫石油。
含胶量是指原油中所含胶质的百分数。原油的含胶量一般在5％～20
％之间。胶质是指原油中分子量较大（300～1000）的含有氧、氮、硫等 元素的多环芳香烃化合物，呈半固态分散状溶解于原油中。胶质易溶于 石油醚、润滑油、汽油、氯仿等有机溶剂中。
资源分布非常不平衡，一般地讲，世界有八大储 油区。

制作人：信息部 2019-11-9
宝塔石化企业内参 第一期
图一：全球石油储量排名前十的国家
国家名称 吨数（亿吨）
沙特阿拉伯
362
加拿大
184
伊朗
181
伊拉克
157
科威特
138
阿联酋
126
委内瑞拉
109
俄罗斯
82
中国
60
利比亚
54
最新统计，全球原油储量为1.8万亿桶，约2430万吨。
比例% 14.90 7.57 7.45 6.46 5.68 5.19 4.49 3.37 2.47 2.22
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宝塔石化企业内参 第一期
3）、新加坡原油期货市场 1989年2月，新加坡国际金融交易所（SIMEX）推出了布伦特原油期货交 易，该合约上市之初交易尚可，但在2019年以后交易量锐减，不得不于2019 年退市。2019年11月，改制后的新加坡交易所（SGX）在东京工业品交易所 （TOCOM）的帮助下又推出了中东原油期货合约，该合约与日本TOCOM的中 东原油期货合约非常相似，只是标价单位是美元，交割结算价为普氏报出的 当月迪拜和阿曼的日原油贸易价格的平均价。 4）、东京原油期货市场 2019年TOCOM推出了中东原油期货合约。该合约以中东原油（迪拜和阿 曼的平均价格作为中东原油的基准价格）为交易标的，合约规格为50千升， 价格单位为日元/千升，结算方式为现金。
4）三地原油：三地是指布伦特、辛塔以及迪拜。三地原油变化率是指布伦 特、辛塔以及迪拜三地原油加权均价变化率，当国际市场原油连续22个工作日 移动平均价格变化超过4%时，可相应调整国内成品油价格。
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油罐烃蒸气回收
油罐烃蒸气回收（大罐抽气） 利用已有的固定顶油罐，在罐顶上装上抽气管 线，下边连上抽气压缩机和压力控制设备、仪 表和有关的辅助设备，以尽量减少向大气排放 油蒸气。 油罐的蒸发损耗： 闪蒸损耗、大呼吸损耗、小呼吸损耗。
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油气的蒸发损耗
闪蒸损耗：原油进入矿场储罐、压力降为常压时， 由于压力的降低原油产生的损耗。 大呼吸损耗：油罐进出油罐时造成的油气损耗。 小呼吸损耗：由昼夜温差变化引起的油气损耗。
闪蒸稳定 工作原理 利用闪蒸原理使原油蒸气压降低，称闪蒸 稳定。 按闪蒸容器的压力，可将闪蒸分为负压闪蒸 和正压闪蒸。
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三、 原油稳定方法
1.1 负压闪蒸法 操作条件：
压力在0.05～0.07MPa（绝）； 温度在50～70℃（脱水温度）
适用于密度较大的原油； 工艺流程简单，节省热能，但其稳定程度较低。
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油罐烃蒸气回收
优点:利用了现场已有的油罐，不用再建容器，不 用再单独加热，热能消耗少，工艺简单; 缺点:要求安全系统准确可靠，真空度不能太高， 所以分离效果也就受到限制，否则容易把储罐抽变 形，罐内外压差也不能太大，否则容易把罐鼓坏； 抽气机和原油中所含气体的数量要匹配。
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提馏段和气相回流
进料板上分出的液体和由精馏段下流的液体汇合，进 入提馏段。 在提馏段的每一个接触级上发生的传热、传质过程与 精馏段接触级完全相同。 液体每经过一个接触级，液体内重组分得到一次提 升，流至塔底得到浓度较纯的重组分产品。 每经过一个接触级，气相内轻组分浓度得到一次提 升，流至提馏段顶端其轻组分浓度趋近于进料板上 的轻组分浓度。 塔底产品经再沸器加热后，所产生的蒸气返回塔底。 气相回流是提馏段工作的必要条件。若无气相回流， 液体仅流经各层接触级，液体内的重组分浓度也得不 到提浓。

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2．闪蒸罐
• （1）闪蒸罐结构
• 油田常用稳定闪蒸罐的结构，在中间装置一至两层筛板， 并装有立式分离头的卧式分离器。
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（2）闪蒸罐工作原理
• 工作时，来料从立式分离头进入，经分离 伞形成油膜柱淋降至卧式罐中的筛板上， 闪蒸面积大幅度增加，原油中的轻组分不 断逸出。逸出的气体通过筛板上的筛孔和 分离伞的上升过程中，不断与液体接触， 形成良好的气液传质，达到油气分离的目 的。
• ②处理量大，操作范围大； • ③塔板压力降小，不易堵塞； • ④结构简单，节省材料，便于施工，造价
和维护费用低； • ⑤使用方便，易于操作、调节和检修。
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本节思考题
• 闪蒸稳定设备（负压稳定塔、闪蒸罐）、分馏稳 定设备（分馏塔）结构特点、工作原理。
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• ④ 负压稳定塔塔底高度的规定： • 为了保证塔底稳定原油能够顺利出塔，负
压稳定塔的塔底因该有足够的高度。 • 对于依靠塔内液位高差自流进油罐的稳定
塔，其塔底高度一般在13m以上，对于塔 底有输油泵抽吸的 。其塔底高度应满足泵 的吸入要求，一般为几米。另外，一定的 塔底高度，也是稳定原油有更多的停留缓 冲时间，对提高稳定效果是有利的。
• 1.分馏塔结构
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2.分馏塔的工作原理
• 稳定塔上部为精馏段，下部为提馏段，原油中部 进料
• 精馏：气体往上走降温 液体（剩下气，液流下）
• 提馏：液体往下走升温
气体（气体上升）
• 精馏段：工作时，进塔原料，首先在进料段部分气化， 产生的气体向塔的顶部运动；与此同时，塔顶冷凝的液 体自塔顶向下运动。逆向运动的气液相物料，在塔内的 塔板或填料上密切接触。从塔顶回流下的液相是经过冷 却后的轻组分含量很高的物料，在自下而上的流动过程 中，随着温度的不断升高，低沸点组分的浓度不断下降； 向塔顶运动的气体，在与逆向运动的液体不断接触的过 程中，液滴不断凝聚，轻组分的浓度不断升高。气体到 达塔顶时，轻组分的浓度达到稳定深度的要求。这一过 程，称为精馏；稳定塔的这一工作段，称为精馏段。17