⑴ 原油蒸馏是什么
一、原油蒸馏原理
原油炼制的基本途径是通过原油中不同组分的沸点差异，采用蒸馏手段将其分割为几个不同的沸点范围（即馏分），然后根据石油产品的使用要求，分离并除去这些馏分中的有害组分，或经过化学反应转化成所需的组分，从而获得合格的石油产品。原油的分割和石油馏分在加工过程中的分离通常采用蒸馏的方法。原油常减压蒸馏是原油加工中的第一道工序，常减压蒸馏装置是炼油厂的核心装置。
（一）精馏蒸馏
精馏是按原油中所含组分的沸点不同，加热原油使其汽化冷凝，将其分割为几个不同的沸点范围（即馏分）的方法。由于原油成分复杂，沸点相近，采用一次汽化和一次冷凝的蒸馏方法，分离效果较差，因此在炼油厂采用多次汽化、多次冷凝的复杂精馏过程，称为精馏。精馏按操作方式分为连续和间歇式两种。
间歇式精馏装置类似于蒸馏水装置。蒸气不断被引出并经冷凝冷却后收集起来，可以分出汽油、煤油、柴油、润滑油和重油。但这种装置分离效果差，生产效率低，仅适用于小规模生产和实验室。
连续精馏是采用连续式精馏塔（见图8-1）。精馏前塔内装有提供气、液相接触的塔板（或填料），塔板上有许多塔帽，塔板（或填料）是进行精馏的主要场所。按照塔内各部分的作用不同，全塔分为两段：进料段以上是精馏段，进料段以下是提馏段。
原油经加热炉加热到360℃左右，此时原油中低沸点组分（如汽油、柴油等）已经汽化，其余的高沸点组分（如裂化原料、润滑油原料等）不能汽化，仍呈现液态。这种油气和未汽化的油混合物一起经转油线进入精馏塔的进料段后，气、液两相迅速分开，油气通过塔板上升到精馏段，未汽化的油经塔板孔下降到提馏段。这样的一次汽化分离效果差。一方面，油气中夹着一些高沸点组分，而未汽化的油中也夹带一些低沸点的轻组分；另一方面，油气和未汽化的油沸点范围很宽，需切割为几个馏分来利用。因此为了达到精确分离，塔顶蒸出的油气（轻组分）经冷凝后，一部分作为塔顶产品，另一部分作为塔顶回流。由于原油蒸馏的常压塔不设再沸器，是一个不完全塔，故进料段以下并非是严格的提馏段。塔底通入过热水蒸气，使塔底油中夹带的轻组分汽化，上升到精馏段。在这种情况下，塔顶流下来的塔顶回流冷液体沿塔板下流，塔底上升的油气进入塔板，热油气和冷液体在塔板相遇，发生传质传热，油气温度下降，油气中夹带的一部分高沸点组分沿塔板下流。而冷液体由于温度上升，其组成也发生变化，其中一部分低沸点组分汽化后，沿塔板继续上升。因此，整个精馏段建立了两个梯度：一是温度梯度，即从进料段到塔顶温度逐级降低。二是浓度梯度，即从进料段到塔顶，气相物流、液相物流的轻组分浓度逐级增大。塔顶温度最低，经引出冷凝后，是最轻的汽油馏分或者重整原料，在精馏塔塔侧适当位置上抽出几个侧线产品（煤油、轻柴油、重柴油等）。石油精馏塔除采用塔顶回流外，还采用中段循环回流。这种方法是在精馏塔塔侧中部引出一部分热油或侧线部分，经冷却后返回到塔内，其抽出口在入塔口之下。这种方法的优点在于将塔内多余的热量从塔中部取走一部分，从而减少塔顶取走的热量，使塔顶回流量减少，减少塔顶第一、第二块塔板之间的气、液相负荷，提高原油处理量。目前，国内外大、中型石油精馏塔几乎都采用中段循环回流。
（二）常减压蒸馏
精馏按操作压力大小分为常压、加压和减压精馏。常压精馏是指精馏塔内压力接近大气压下进行的精馏；对于常压下为气态的混合物分离，需采用塔内加压，提高沸点进行精馏，即加压精馏；但对于沸点较高，且又是热敏性的混合物分离需采用塔内减压，降低沸点即减压精馏。原油在常压塔里进行精馏时，从塔顶馏出汽油馏分或重整原料油，从塔侧引出煤油、轻柴油和重柴油等侧线部分，这些馏分沸点低于365℃，常压下即可蒸出。但塔底产物（常称“常压重油”）是沸点高于360℃的重组分，其中含有润滑油原料和催化裂化原料，在常温下分离它们必须继续加热。但高温会使重油中胶质、沥青质等不稳定组分发生严重降解、缩合等化学反应，使馏出的油品变质，同时也会加剧设备内结焦而缩短生产周期。因此石油工业常采用常减压蒸馏，即常压塔内限制温度在360℃左右，精馏出原油中低沸点馏分；再将沸点高、在高温下易变质的常压重油在减压塔内进行减压蒸馏。减压时，采用蒸汽喷射泵抽真空，使塔内残压约保持在3.0kPa左右或更低，温度限制在390℃以下。减压蒸馏时，塔顶逸出的主要是减顶油气、水蒸气及少量的裂化气，从减压塔侧抽出几个侧线原料（减压一线、减压二线、减压三线），可作为润滑油原料或裂化原料；减压塔底是沸点很高（＞550℃）的减压渣油，它主要由胶质、沥青质组成，用作锅炉燃料、焦化原料，也可进一步加工成高黏度润滑油、沥青或重燃料油。
（三）水蒸气汽提
水蒸气汽提是指在精馏塔底吹入过热水蒸气，从而降低塔内的油气分压，使混入产品中的较轻馏分汽化而返回塔内，因而汽提和减压有同样的作用。汽提设备简单，操作方便，但要耗用大量高温水蒸气，且水蒸气随塔顶油气一起馏出，增加了塔顶冷凝器的负荷。水蒸气汽提在常减压蒸馏中，常压塔塔底、常压塔侧线以及减压塔塔底、减压塔侧线等都有使用。原油常压塔汽化段中未汽化的油流向塔底，这部分油中含有一部分低于350℃的轻馏分，常压塔底一般不设再沸器，而是在常压塔底通过热水蒸气，使其中的轻馏分汽化后返回到精馏段，保证排出的重油中不含轻馏分。因此原油常压塔是个不完全塔，只有精馏段，没有严格的提馏段，进料板以下可称为汽提段。侧线产品（煤油、轻柴油、重柴油）之间只有精馏段而没有提馏段，侧线产品中必然含有一定量的轻组分，也会影响侧线产品的质量。因此，在常压塔外，为三个侧线产品设汽提塔。三个汽提塔重叠起来，但相互之间又是隔开的，只需向塔底通入过热水蒸气，使混入侧线产品中的较轻馏分能返回到常压塔的精馏段，见图8-2。原油减压塔常采用减压和塔底通入水蒸气汽提“双管齐下”的方法，蒸馏重质油品效果较好。采用塔底水蒸气汽提可减少塔底排出的减压渣油中轻馏分的含量。
二、原油蒸馏流程
一个完整的原油蒸馏过程，除了精馏塔外，还配置了加热炉、换热器、冷凝器、冷却器、机泵等设备。这些设备按一定的关系用工艺管线连接起来，同时还配有自动检测和控制仪表，组成了一个有机的整体，这就形成了原油蒸馏装置的工艺流程。图8-3是典型的原油常减压蒸馏原理流程图，主要由加热炉（常压炉、减压炉）、常压塔和减压塔三部分组成。其工艺过程为：
1. 原油换热。原油经原油泵加压后，在换热器内换热至130℃进入脱盐罐，在破乳剂、注水、电场的作用下脱去
⑵ 原油常压精馏塔的作用
中段循环回流的作用在于，在确保产品分离效果的同时，移除精馏塔中的多余热量。这些热量由于温度较高，是一种价值很高的可利用热源。采用中段循环回流可以在处理量不变的情况下缩小塔径，或者在塔径不变的情况下提高处理能力。
减压蒸馏及其特点：在常压条件下，原油只能得到较轻的馏分。常压塔底产物，即常压重油，是原油中较为重质的组分，其沸点一般高于350℃。要从中分离出高沸点馏分，如裂化原料和润滑油馏分，需要在350℃以上的高温下操作。但高温可能导致原油中的稳定组分和部分烃类分解，影响产品质量和收率。因此，通过减压条件下对常压重油进行蒸馏，蒸馏温度通常控制在420℃以下。降低压力使得油品沸点相应降低，高沸点馏分在较低温度下即可汽化，避免了分解。
减压塔在低于100kPa的负压下进行蒸馏操作。抽真空设备通常采用蒸汽喷射器或机械真空泵。蒸汽喷射器结构简单，可靠且无需动力机械，水蒸气供应充足、安全，因此得到广泛应用。机械真空泵则主要在一些干式减压蒸馏塔和小炼油厂的减压塔中使用。
渣油是原油经过常减压蒸馏后剩余的最重组分，常温下为固态。没有减压蒸馏的装置剩余物为常压渣油AR，根据其性质可作为催化原油或售给其他炼厂进行深加工。设有减压蒸馏的装置剩余物为减压渣油VR，其性质不同，可用作焦化原料、催化原料、渣油加氢、溶剂脱沥青、减粘等装置的原料。
常减压蒸馏产生的减压渣油可用作燃料油，通常作为加热炉燃料，通过蒸汽雾化后燃烧。也可作为重型机械的燃料油，例如船舶燃料。作为燃料油时，减压渣油需要满足一定的质量标准，如硫含量、灰分等。
⑶ 常减压蒸馏的原理,工艺流程
常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏。
常压蒸馏原理：溶液受热气化，气化的溶剂经冷却又凝为液体而回收，回收的液体是较纯净的溶剂，从而使提取液浓缩。
减压蒸馏原理：借助于真空泵降低系统内压力，就可以降低液体的沸点，有些有机物就可以在较其正常沸点低得多的温度下进行蒸馏。
常压蒸馏工艺流程：原油经加热炉加热到360~370℃，进入常压蒸馏塔（塔板数36～48），塔顶操作压力为0.05MPa（表压）左右，塔顶得到石脑油馏分, 与初馏塔顶的轻汽油一起可作为催化重整原料，或作为石油化工原料，或作为汽油调合组分。常压塔侧线出料进入汽提塔，用水蒸气或再沸器加热，蒸发出轻组分，以控制轻组分含量（用产品闪点表示）。通常常一线为煤油馏分，常二线和常三线为柴油馏分，常四线为过汽化油，塔底为常压重油（>350℃）。
减压蒸馏常用于实验，流程：
磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好，检查仪器不漏气后，加入待蒸的液体，量不要超过蒸馏瓶的一半，关好安全瓶上的活塞，开动油泵，调节毛细管导入的空气量，以能冒出一连串小气泡为宜。当压力稳定后，开始加热。液体沸腾后，应注意控制温度，并观察沸点变化情况。待沸点稳定时，转动多尾接液管接受馏分，蒸馏速度以0.5～1滴/S为宜.蒸馏完毕,除去热源,慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹,待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞,平衡内外压力,(若开得太快,水银柱很快上升,有冲破测压计的可能),然后才关闭抽气泵。
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常减压蒸馏装置自动化解决方案一、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。
二、控制方案
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。
1. 电脱盐部分 脱盐罐差压调节、注水流量定值控制和排水流量定值控制。
2. 初馏部分
★ 塔顶温度控制：通过调节塔顶回流油量来实现对塔顶温度的控制，并自动记录回流流量，以便观察回流变化情况。
★ 塔底液位控制：在初馏塔底采用差压式液面计，同时在室内指示和声光报警，以防止冲塔或塔底泵抽空。
★ 塔顶压力控制：为了保证分馏塔的分馏效果，一般在塔顶装有压力变送器，并在室内进行监视、记录。
★ 回流罐液位和界位控制：在回流罐上装有液面自动调节器来控制蒸顶油出装置流量以保证足够的回流量；同时通过界面调节器，以保持油水界面一定(调节阀安装在放水管上)。
★ 蒸侧塔控制：为了减轻常压炉的负荷，提高处理量，在初馏塔旁增设了蒸侧塔。蒸侧塔液面需 自动控制(调节阀安装在初馏塔馏出口上)，并设有流量调节器控制进入常压塔的流量。
3. 常压部分
关键控制：
★ 加热炉进料流量控制：为了保持常压加热炉出口温度，在加热炉的四个分支进料线上，各装有流量调节器，来调节加热炉的流量。
★ 加热炉出口温度控制：通过调节燃料油和燃料气的量来保持常压加热炉出口温度的恒定（燃料气可在低压瓦斯燃料气、自产瓦斯燃料气、高压瓦斯燃料气之间切换使用）。
★ 常压塔顶出口温度控制：通过调节入塔回流量来保持常压塔顶出口处温度的恒定；如果常一线是生产航空煤油方案时，可以用常一线温度来控制入塔回流量，并对回流流量进行记录。
★ 回流罐液位和界位控制：为了保证常压塔顶回流油量，在回流罐上部装有液位调节器，调节常压塔顶汽油的出装置量。在其下面装有界面调节器，以保持一定的油水界面（调节阀安在放水管线上）。
★ 常压塔压力调节：一般装有压力变送器，并在室内记录，以供控制产品质量进行参考；也可以在回流罐中安装压力调节器，调节放出的气体量。
★ 常压塔底液位调节：为了保证常压塔底液位平稳而不造成冲塔、减压加热炉进料泵不抽空，故在塔
底装有差压式液位变送器，并有液位记录和声光报警，便于分析事故。为了节约能源，有些装置塔底设置有变频器，通过调节阀和变频器的切换来控制塔底液位。
★ 汽提塔液位和流量调节：为了控制侧线的产品质量，在常压塔各侧线汽提塔中装有液位自动调节器，以调节常压塔馏出口至侧线汽提塔的油量。各侧线成品出装置时有流量调节器，调节阀装在各馏分抽出泵的出口管线上。
4. 减压部分
关键控制：
★ 减压塔顶温度调节：为了保证减压塔顶温度一定，避免油气损失，在塔顶出管线上装有温度调节器，以调节塔顶回流油量。
★ 塔顶产品流量调节：为了提高轻油收率，塔顶轻质油出装置管线装有流量调节器。减一线也设有温度调节器，以控制回流油量。减一线出装置管线上，也装有流量调节器。
★ 侧线回流流量调节：为了取走减压塔的热量，并保证侧线产品质量，设有减二、三线回流。同时为了保证回流一定，在入塔后回流油管线上，装有流量调节器。
★ 减压塔底液位调节：为了保证塔底液位稳定，设有塔底液位调节器，以调节减压塔底渣油出装置的油量。为了节约能源，有些装置塔底设置有变频器，通过调节阀和变频器的切换来控制塔底液位。
★ 减压塔顶真空度记录：为了保证减压塔的分馏效果，塔顶设有真空压力发讯器，记录减压塔的真空度。
⑸ 常压蒸馏收集液体少的原因
原因可能是装置密封性差（接液管与接受器之间不能密封），蒸馏烧瓶内的液体过多或过少，操作失误，蒸馏速度过快或过慢等。
常压蒸馏是在接近大气压的压力下完成原油的分馏，从而将原油切割成不同的产品，实验的目的是为了了解沸点测定的原理与意义，掌握常压蒸馏操作技术以及沸点测定方法。
蒸馏是一个将物质蒸发，冷凝其蒸气，并将冷凝液收集到另一种容器中的操作过程。