学校毕业设计,中国石化某石化公司
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前言实习单位:中国石化某石化公司(写你实习的公司)这段写你公司的发展状况越多越好实习目的:了解常减压操作常减压装置是常压蒸馏和减压蒸馏两个装置的总称,因为两个装置通常在一起,故称为常减压装置。
主要包括三个工序:原油的脱盐、脱水;常压蒸馏;减压蒸馏。
从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氧化物)带水(溶于油或呈乳化状态),可导致设备的腐蚀,在设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在加工前脱除第一章相关专业知识一、常压蒸馏原理原油其所以能够利用分馏的方法进行分离,其根本原因在于原油内部的各组分的沸点不同。
1、平衡汽化过程:平衡汽化过程其特点是加热后所生成的汽相和液相始终保持紧密的接触,直至最后才分离。
如果接触足够充分的话,两相分离时即达到相平衡状态,则这种汽化过程称为平衡汽化过程。
2、平衡冷凝过程:平衡冷凝过程是平衡汽化的相反过程。
若将过热的气体进行分离则需采用冷凝的方法。
冷凝过程中所生成的凝液若与蒸汽保持紧密的接触,分离时达到相平衡,则这种冷凝称为平衡冷凝过程。
3、分馏过程进行必须具备的条件:(1)在分馏过程中,每一个釜都是一个汽-液平衡接触级,每一级都是汽、液两个进料。
液相回流中的轻组分浓度,应该高于该条件下的平衡相浓度;而汽相进料的轻组分浓度应低于该条件下的平衡汽相浓度。
因此进入每一级的汽、液流都是不平衡的,于是就造成了传质推动力,使汽液两相经接触后趋近相平衡,汽相中的轻组分和液相中的重组分都得到了提浓,达到一定的分离效果。
由此可见,相间的浓度差别是分馏的第一个前提。
(2)分馏过程是一系列平衡汽化和平衡冷凝的有机结合,在工艺上表现为一系列接触级的有机结合。
这些接触级必须自上而下地降低温度,使平衡条件有规律的逐级变化,形成一个温度梯度,从而使平衡浓度向所要求的产品纯度接近。
因此必要的温度梯度则是分馏的另一个前提。
(3)为了创造以上两个条件,每一级顶部必须提供温度较低轻组分浓度较高的液相回流,底部提供温度较高而重组分浓度较高的汽相回流,以在顶部液相回流和底部汽相回流的协同作用下,各接触级才具备了相间浓度差别和温度梯度。
这样则必须使最上一釜引出的气体经冷凝冷却,打回一部分做液相回流,而在最下一釜安装重沸器以保证汽相回流使分馏过程得以实现。
(4)每一个接触级必须提供汽、液两相密切接触的设施。
因为液体的汽化要吸收热量,汽体的冷凝要放出热量,采用汽、液两相直接接触的办法使汽体部分冷凝放出的热量,用来加热液体使其中轻组分部分汽化。
即通过各接触级在传质的同时发生传热过程,逐级传递,这便构成了分馏过程独特的传热方式。
4、常压分馏工艺原理:原油加工过程中,把原油加热到360~370℃左右进入常压分馏塔,在汽化段进行部分汽化,其中汽油、煤油、轻柴油、重柴油这些较低沸点的馏分优先汽化成为气体,而蜡油、渣油仍为液体。
含有汽油、煤油、轻柴油、重柴油的气体混合物离开汽化段进入塔的上部(称为分馏段),在塔盘上与液体回流相接触,被冷却而部分冷凝,则沸点较高的重柴油首先冷凝,而沸点较低的汽油、煤油、轻柴油仍为气体,该气体再继续上升而部分冷凝,则又有沸点较高的轻柴油冷凝为液体。
如此进行汽液相的多次部分汽化、冷凝,煤油、轻柴油、重柴油在其各自蒸汽分压下的泡点温度从塔侧抽出。
最后剩余的气体即沸点最低的汽油在其蒸汽分压下的露点温度从塔顶馏出。
常压分馏精确度不高,从塔侧抽出的产品,必然含有低沸点产品,这些低沸点产品,则需从辅助汽提塔用水蒸汽汽提返回常压分馏塔,从而得到合格的侧线产品。
汽化的常压重油,也就是蜡油和渣油,从汽化段下流至塔的下部分,称为提馏段,经水蒸汽汽提后从塔底抽出。
二、减压蒸馏原理在汽液平衡状态下,物质的蒸汽压随温度而变化,温度愈高,蒸汽压就愈大,温度愈低蒸汽压愈小。
液体沸腾的必要条件是蒸汽压必须等于外界压力,因此,降低外界压力就相当于降低液体沸腾时所需要的蒸汽压,也就是降低了液体的沸点,压力愈小,沸点降的愈低。
如果使蒸馏过程在压力低于大气压以下进行,就可以使操作温度降低,这种过程称为减压蒸馏。
要从常压重油中分割出沸点高达520℃甚至550℃的馏分来作为二次加工原料,若加热到这样的温度,油品早已发生裂解,使馏份品质变坏,为了防止馏份的分解,重油蒸馏一般都在低于420 ℃以下进行。
为此采用在塔顶抽真空的减压蒸馏方法。
减压程度的大小用真空度来衡量,所谓真空度是指设备内的残压与大气压的差值,真空度越高,残压越低,其关系式为:真空度=大气压-残压产生真空的方法:减压塔的抽真空系统由冷凝器和蒸汽喷射抽空器所组成。
减压塔顶出来的混合气(包括水蒸汽、少量油气和漏入的空气),首先用蒸汽喷射抽空器(增压器)抽出排入冷凝器内,油气被部分冷凝后,不凝气再用蒸汽喷射抽空器抽出排入下一级冷凝器内,如此连续进行使塔内造成真空。
蒸汽喷射抽空器的工作原理是高压蒸汽通过喷嘴形成高速度,使得蒸气的压力能变为速度能,形成高真空。
高压蒸汽由蒸汽入口进入抽真空器,在喷嘴喷出,由于喷出的速度极大(达1000~1400米/秒),便在出口处形成负压,被抽气体从气体与蒸汽相混,经扩压器一起从混合气体出口进入大气。
由于扩压器的截面积逐渐变大,气体速度减慢,其速度能又变为静压能,排出压力增加,而使气体从负压下抽出排入大气。
减压蒸馏与常压蒸馏的原理是一样的,所不同的是本装置的减压塔内设有三个集油箱,两段填料、两段塔盘,把塔内的液相回流分为四个单体,没有连接在一起。
因此,减压塔的分馏效果不如常压塔的分馏效果好。
1.1 原油系统原油(45℃左右)由中间罐701、702罐经原油泵(泵-0、1、2)抽入装置。
在原油泵出口总管上注入2-8%(w%),温度为65-75℃的新鲜水(或净化水)和0.8-1.0%浓度的一次破乳剂,经原油泵混合后,分两路换热。
第一路:原油走壳程经换-1(-常顶循),换-2(-减一及减一中),换-4(-减二Ⅲ),换-5(-常一中)和换-26(-常三线)换热。
第二路:原油走管程换-28(-渣油Ⅴ),壳程换-6(-常一线),换-7(-减三Ⅴ)和换-8(-常二线Ⅰ)换热。
两路换热至105-135℃汇合,进入一级电脱盐罐(容16/7),经一次脱盐后,再注入3-5%的新鲜水(或净化水)和二次破乳剂混合后进入二级电脱盐罐(容16/5、6),经二次脱盐后,再注入3-5%的新鲜水(或净化水)和三次破乳剂,与混合阀进行混合后,再进入三级电脱盐罐(容16/3、4)脱盐。
脱盐脱水后的原油,由原油接力泵(泵-2、3、4)输送,经换-9管程(-渣油Ⅳ)换热后,分成四路换热,其中1、2两路分别进入炉2、3对流室上部加热。
第3路:经换-10壳程(-减三Ⅳ),换11-管程(-渣油Ⅲ)和换-12壳程(-减二及减二Ⅰ)换热。
第4路:经换-13壳程(-减二及二中Ⅱ),换-14壳程(-减三及三中Ⅱ),换-3壳程(-常二中),换-25壳程(-常三线)和换-15管程(-渣油Ⅱ)换热。
四路原油被换热升温至210-230℃后汇合进入初馏塔(塔-1)。
1.2 初馏系统换热后的脱后原油进入初馏塔第6层进行分馏。
在初馏塔顶挥发线上,作为防腐措施先后注入一定量的氨水、缓蚀剂。
塔顶油气经冷-3冷凝冷却到40℃以下,进入容-1油水分离罐切水。
油经泵-6、7输送,一路作为塔顶回流油打回初馏塔,一路作为重整原料出装置。
容-1的少量不凝气,由容-1低压瓦斯缓冲罐分离后,进入装置瓦斯系统到三顶尾气压缩机压缩后出装置或去加热炉燃烧。
初馏塔底油由泵-17、18输送,经换-16管程(-减三及三中Ⅰ)和换-17管程(-渣油Ⅰ),换热到270-290℃后送至常压炉(炉-2)加热。
1.3 常压系统拔头原油经常压炉加热至365-370℃进入常压塔(塔-2)第4层。
在塔顶挥发线上先后注入一定量的氨水、缓蚀剂作为防腐措施,塔顶油气经冷-1、2冷凝冷却到40℃以下,进入容-2油水分离罐切水分离。
油经泵-5、6输送,一路为塔顶回流油打回常压塔顶49层,一路作为宽馏份重整料出装置,也可作汽油经碱洗、水洗后出装置。
容-2不凝气体,则进入装置低压瓦斯系统引入加热炉燃烧。
塔顶循环油从37层引出,由泵-33、34输送换-1冷却后返回到39层。
200#溶剂油从41层抽出到汽提塔(塔-3中段),汽提后经泵-13、14输送至冷-6,冷却到不大于60℃出装置或经过碱精制后出装置。
常压一线从27、29层抽出至汽提塔(塔-3上部,采用热虹吸重沸器),经过汽提后由泵-8、9输送,再经换-6和冷-4冷却到不大于50℃出装置。
一中段回流油从23层抽出,由泵-14、15输送至换-5,冷却后返回到26层。
常二线从17层抽出到汽提塔(塔-5),由泵-10、11输送,经换-8、换-19换热和冷-5冷却到不大于70℃出装置或经过电精制后出装置。
二中段回流油从13层抽出,由泵-15、16输送,经换-3和换-20(蒸汽发生器)换热后返回到16层。
常三线从9层抽出到汽提塔(塔-3下部),由泵-11、12输送分两路,一路经换-22、换25、换-26,一路经换-23(空气预热器),两路换热合并后,经冷-8/1冷却到不大于80℃出装置或经过电精制后出装置。
常压塔底重油(常渣)由泵-19、20、21抽出分四路进入减压炉(炉-3)。
常渣亦可作重催原料,从常底泵出口经换-21、换9/3、4至常渣冷却槽,冷却到100℃出装置。
1.4 减压系统常底油在减压炉内被加热到总出口385-395℃后,经Φ1600mm 低速转油线进入减压塔。
在减压塔顶挥发线上注入一定量的氨水、缓蚀剂作为防腐措施。
塔顶油气经增压器进入一级空气冷凝冷却器,一级空冷不凝气通过一级蒸汽抽空器进入二级空气冷凝冷却器,二级空冷不凝气通过二级蒸汽抽空器进入三级空气冷凝冷却器。
空冷冷凝后的油水,全部集中至容-5油水分离罐进行切水,油经泵-31、32并入常压三线或减压一线出装置,三级尾气和容-5不凝气引入装置瓦斯系统去加热炉燃烧。
减压一线从减一集油箱抽出,由泵-23、24输送,经换-2和冷-7冷却后分二路。
一路作为塔顶回流油打回减压塔顶,另一路作为农柴或蜡油出装置。
减压二线从减二集油箱抽出,由泵-22、23输送,经换-12和换-13换热后分二路。
一路作为循环回流油打回塔内(减二填料段上),一路经换-4继续换热后出装置(冷-8/2作为减二线备用冷却器)。
减压三线从第5层下集油箱抽出,由泵-25、26输送经换-16、14和换-21(蒸汽发生器)换热后分两路。
一路作为循环回流打回塔第6层上,一路经换-10、7继续换热后出装置,泵出口有一部分补充洗涤油返塔。
减压四线从进料段上第一层集油箱中抽出,由泵27、28输送分二路返塔,一路作为洗涤返塔第2层,一路作为过汽化油返入进料段下部。
闪蒸油气从塔底顶盖上部抽出,从第2层下部和第6层上部返塔,旨在进一步提高减压塔的拔出率。