2 常减压蒸馏解析
常减压蒸馏
常减压蒸馏一、蒸馏的形式蒸馏有多种形式，可归纳为闪蒸（平衡气化或一次气化）、简单蒸馏（渐次气化）和精馏三种方式。
简单蒸馏常用于实验室或小型装置上，如恩氏蒸馏。
而闪蒸和精馏是在工业上常用的两种蒸馏方式，前者如闪蒸塔、蒸发塔或精馏塔的气化段等，精馏过程通常是在精馏塔中进行的。
1、闪蒸闪蒸（flash distillation）：加热某一物料至部分气化，经减压设施，在容器（如闪蒸罐、闪蒸塔、蒸馏塔的气化段等）的空间内，于一定温度和压力下，气、液两相分离，得到相应的气相和液相产物，叫做闪蒸。
闪蒸只经过一次平衡，其分离能力有限，常用于只需粗略分离的物料。
如石油炼制和石油裂解过程中的粗分。
2、简单蒸馏简单蒸馏（simple distillation)：作为原料的液体混合物被放置在蒸馏釜中加热。
在一定的压力下，当被加热到某一温度时，液体开始气化，生成了微量的蒸气，即开始形成第一个汽泡。
此时的温度，即为该液相的泡点温度，液体温合物到达了泡点状态。
生成的气体当即被引出，随即冷凝，如此不断升温，不断冷凝，直到所需要的程度为止。
这种蒸馏方式称为简单蒸馏。
在整个简单蒸馏过程中，所产生的一系列微量蒸气的组成是不断变化的。
从本质上看，简单蒸馏过程是由无数次平衡汽化所组成的，是渐次气化过程。
简单蒸馏是一种间歇过程，基本上无精馏效果，分离程度也还不高，一般只是在实验室中使用。
3、精馏精馏（rectification)是分离液相混合物的有效手段，它是在多次部分气化和多次部分冷凝过程的基础上发展起来的一种蒸馏方式。
炼油厂中大部分的石油精馏塔，如原油精馏塔、催化裂化和焦化产品的分馏塔、催化重整原料的预分馏塔以及一些工艺过程中的溶剂回收塔等，都是通过精馏这种蒸馏方式进行操作的。
由于塔顶液相回流和塔底气相回流的作用，沿精馏塔高度建立了两个梯度：自塔底至塔顶逐级下降的温度梯度；气、液相中轻组分自塔底至塔顶逐级增大的浓度梯度。
精馏塔内沿塔高的温度梯度和浓度梯度的建立及接触设施的存在是精馏过程得以进行的必要条件。
《常减压蒸馏》课件
详细描述
在常减压蒸馏过程中，产品质量受到多种因素的影响，如原料的性质、工艺参数的选择 和控制等。为了确保产品质量达标，需要定期对产品进行化验分析，并根据分析结果对 工艺参数进行调整。此外，加强生产过程中的质量监控和质量管理也是提高产品质量的
重要措施。
05
常减压蒸馏的优化与改进
工艺参数优化
01
02
03
04
温度控制
通过精确控制加热温度，优化 蒸馏过程，提高产品质量和收
率。
压力调节
合理调节系统压力，改善传热 效果和分离效率，降低能耗。
液位控制
保持塔内液位稳定，防止溢流 和抽空现象，确保生产稳定。
进料流量与组成
优化进料流量和组成，提高轻 重组分的分离效果，降低能耗
原理
基于物质沸点的不同，通过加热 和冷凝的方式将石油中的不同组 分分离出来。
历史与发展
历史
常减压蒸馏技术起源于19世纪中叶 ，随着技术的不断发展和改进，已成 为石油工业中的重要工艺。
发展
近年来，随着环保要求的提高和能源 结构的调整，常减压蒸馏技术也在不 断优化和升级，以实现更加高效、环 保的生产。
分馏塔和冷凝器
分馏塔
是常减压蒸馏的核心设备，通过精馏原理将原料油分离成不同沸点的组分。
冷凝器
用于将蒸馏出的轻组分冷凝成液体，同时将过热蒸汽进行冷却和回收。
回流罐和产品罐
回流罐
用于收集和储存回流液，为蒸馏塔提 供回流热源，保持塔内温度稳定。
产品罐
用于储存不同沸点组分的油品，方便 后续处理和运输。
04
原料加热
通过加热使原料软化，降 低粘度，便于后续加工。
常减压蒸馏原理
常减压蒸馏原理
常减压蒸馏是将石油经过一定的加热和冷却过程，使原料中的部分溶解气体析出，并分离出液体部分。
通过减压蒸馏，可以使汽油、柴油、煤油的馏分进一步分离。
常减压蒸馏的目的是将石油产品中的非烃类物质进行分离。
蒸馏时，将盛有液体混合物的容器（一般为烧瓶）置于一个加热的密闭容器内。
液体混合物在容器内所占体积与其在烧瓶中所占体积相同。
这样，液体混合物通过蒸馏釜的蒸发管（通孔）向外扩散，被逐渐加热后，液体混合物中的溶解气体开始析出，并被冷凝下来，液体混合物中的非烃类物质则继续在烧瓶内蒸发。
最后，蒸馏釜内剩余的液体混合物就可以收集起来，并得到所需的汽油、柴油、煤油等产品。
当容器内压力低于大气压时，液体混合物中所溶解的气体就会以液态形式析出。
例如在石油工业中，将石油分成轻质油馏分（一般为柴油）和重质油馏分（一般为汽油）两部分。
轻质油馏分（如柴油、煤油等）在蒸馏过程中受热温度低、蒸发速度快；重质油馏分（如汽油、煤油等）受热温度高、蒸发速度慢。
—— 1 —1 —。
常压蒸馏和减压蒸馏
常压蒸馏和减压蒸馏常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏，常减压蒸馏基本属物理过程。
原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品（称为馏分），这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料，因此，常减压蒸馏又被称为原油的一次加工。
包括三个工序：原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏。
原油的脱盐、脱水又称预处理。
从油田送往炼油厂的原油往往含盐（主要是氯化物）、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。
常用的办法是加破乳剂和水，使油中的水集聚，并从油中分出，而盐份溶于水中，再加以高压电场配合，使形成的较大水滴顺利除去。
催化裂化催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的。
是提高原油加工深度，生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作。
原料范主要是原油蒸馏或其他炼油装置的350 ~ 540℃馏分的重质油，催化裂化工艺由三部分组成：原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离。
催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油。
有部分油返回反应器继续加工称为回炼油。
催化裂化操作条件的改变或原料波动，可使产品组成波动。
催化重整催化重整（简称重整）是在催化剂和氢气存在下，将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的过程。
如果以80~180℃馏分为原料，产品为高辛烷值汽油；如果以60~165℃馏分为原料油，产品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烃，重整过程副产氢气，可作为炼油厂加氢操作的氢源。
重整的反应条件是：反应温度为490~525℃，反应压力为1~2兆帕。
重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部分。
加氢裂化是在高压、氢气存在下进行，需要催化剂，把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和润滑油。
加氢裂化由于有氢存在，原料转化的焦炭少，可除去有害的含硫、氮、氧的化合物，操作灵活，可按产品需求调整。
产品收率较高，而且质量好。
延迟焦化它是在较长反应时间下，使原料深度裂化，以生产固体石油焦炭为主要目的，同时获得气体和液体产物。
石油常减压蒸馏讲解学习
回流的目的： 保证精馏塔具有精馏的作用 取走塔内剩余热量 控制和调节塔内各点温度 保证塔内汽液相负荷分布均匀 保证各产品质量
4．常压塔常设置中段循环回流
即从精馏塔上部的精馏段引出部分液相热油(或 者是侧线产品)，经与其它冷流换热或冷却后再 返回塔中，返回口比抽出口通常高2~3层塔板。
2、蒸馏的原理
蒸馏原理：按其组分沸点的不同而达到分离的目的。
了解三个概念：相平衡、泡点和露点
处于泡点状态时的液体是饱和液体，而处于露点状态时的 气体是饱和气体。
3.石油馏分组成：
从常压蒸馏开始馏出的温度（初馏点）到小于200℃的馏分为 汽油馏分（也称轻油或石脑油馏分）
常压蒸馏200～350℃的馏分为煤、柴油馏分（也称常压瓦斯油 ，AGO）
由于原油从350℃开始有明显的分解现象，所以对于沸点高于350 ℃的
馏分，需在减压下进行分馏，在减压下蒸出馏分的沸点再换算成常压 沸点。
沸点相当于常压下350～500℃的馏分为减压馏分（也称减压瓦 斯油,VGO）
沸点相当于常压下大于500℃的馏分为减渣馏分(VR)
不同原油的各馏分含量差别很大。与国外原油相比， 我国主要油田原油中＞500℃的减压渣油含量都较高，＜ 200℃的汽油馏分含量较少（一般低于10%）。
3．减小塔径缩短渣油在减压塔内的停留时间
减压塔底的温度一般在390℃左右，减压渣油在这样高 的温度下，如果停留时间过长，其分解和缩合反应会显著 增加，导致不凝气增加，使塔的真空度下降，塔底部结焦， 影响塔的正常操作。
为此，减压塔底常采用减小塔径(即缩径)的办法，以缩短 渣油在塔底的停留时间。
常减压蒸馏原理
图 4—1 原油塔示意图 8．石油蒸馏提馏塔采取了哪些不同的提馏方式？ 提馏段的主要作用是把塔底或侧线产品中的轻馏分蒸出，从而改善产 品的分割、并能满足某些产品对闪点的要求。 石油蒸他塔多数的提烟段都采取水蒸汽汽提的方法，因此习惯地把提馏 段称为汽提段或汽提塔．其主要原理是通入过热水蒸汽、在提馏段的堆板上与 油品接触，降低了油气分压而使披提馏的油品中的轻馏分汽化、从而达到提馏 的目的。炼厂过热水蒸汽容易取得而且常压塔、减压塔底以及下部侧线的温度 很高，如果采用重沸器很难找到合适的热源。故而水蒸汽汽提得到了广泛的应 用。 近年来常压塔上部侧线采用再沸提馏的方式日益增加，这种做法是基于 以下考虑： ①侧线产品汽提时，产品中会溶解徽量水分，会使航空煤油的冰点或灯 用煤油的浊点上升．采用再沸器进行提馏，可以免除这个弊病。 ②水的分子量较油品分于量小得多，故少量的水蒸汽具有很大的体积， 相当于同样重量的煤油或轻柴油馏分蒸汽体积的十倍。在相当大的程度上加大 了塔的汽相负荷。用再沸器代替侧线汽提有利于提高蒸馏塔的处理能力。 ③水蒸汽的冷凝潜热很大，侧线再沸提馏有助于降低塔顶冷凝器的热负 荷、降低能耗，并且减少含油污水的生成量。 此外有个别炼厂采用干式减压蒸馏来生产润滑油时，侧线抽出物在汽提 塔内用减压闪蒸拔出其中较轻馏分的办法来进行提馏。 9.什么叫回流比？它的大小、对精馏操作有何影晌？
K
i 1
c
I
xi 1
露点方程是代表气体混合物组成与操作温度、压力条件关系的数学表 达式，其算式如下：
K
i 1
c
yi
i
1
其中 xi、yi、分别代表 i 组份在液相或气相的摩尔分率，C 代表系 统中的组分数目。 5.什么叫挥发度和相对挥发度？ 液体混合物中任一组分汽化倾向的大小可以用挥发度 vi 来表示，其 数值是相平衡常数与压力的乘积，即： vi = Ki·P = (yi／xi)P 对于理想体系 Ki＝(P i0 ／P)，液体泡合物中 i 组分的挥发度显然就等 于它的饱和蒸汽压，即 vi＝P i0 。 相对挥发度是指系统中、任一组分 i 与对比组分 j 挥发度之比值、即
减压蒸馏减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的一种重要方法
减压蒸馏减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的一种重要方法减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的一种重要方法。
它主要利用了物质在不同压力下的沸点差异，通过减小环境压力使易挥发的成分在较低温度下蒸发，然后再通过冷凝将其收集，从而实现对有机化合物的分离和提纯。
本文将对减压蒸馏的原理和操作过程进行详细阐述。
一、减压蒸馏的原理减压蒸馏利用了不同物质在不同压力下沸点的差异，即物质在不同压力下的蒸气压和饱和蒸汽压的比较。
一般来说，随着环境压力的降低，物质的沸点也会相应降低。
因此，通过减小环境压力，我们可以使一些高沸点的有机化合物在较低温度下蒸发，从而实现对有机化合物的有效分离。
二、减压蒸馏的操作过程减压蒸馏通常需要借助设备如减压蒸馏装置才能进行。
下面将详细介绍减压蒸馏的操作过程。
1. 系统准备首先，将待蒸馏的有机化合物与适量的溶剂混合，以提高其挥发性。
然后将混合物加入减压蒸馏装置中的蒸发瓶中。
2. 调节环境压力打开减压蒸馏装置的开关，通过控制减压泵的工作，逐渐减小系统的环境压力。
在降压的过程中，需要注意环境压力的变化情况，避免过度减压导致系统的不稳定。
3. 控制加热适度加热是减压蒸馏的重要环节。
在减小环境压力的同时，通过适度加热蒸发瓶中的混合物，使其达到汽化的状态。
需要根据具体的化合物性质和蒸馏要求，控制加热的温度和时间。
4. 冷凝和收集蒸发的有机化合物在经过冷凝装置冷凝成液体后，可以通过收集瓶进行收集。
冷却系统需要保持良好的冷却效果，以保证蒸馏物质能够充分冷凝。
5. 结束操作蒸馏过程结束后，需要关闭减压蒸馏装置的开关，并逐渐增加环境压力。
将装置内残留的混合物清理干净，并进行必要的保养和维护。
三、减压蒸馏的应用领域减压蒸馏广泛应用于有机合成、制药和石油化工等领域。
它可以用于纯化天然产物中的化学成分，分离和提取药物中的有效成分，以及提炼石油和石油产品中的化学品等。
减压蒸馏方法的优点在于能够在相对较低的温度下分离目标化合物，避免其受到高温的热力破坏。
炼油工艺之常减压蒸馏
常减压蒸馏工艺流程
原油
初 馏
塔
加 热 炉
根据压力越低油品沸点越 低的特性，采用抽真空的 办法，使加热后的常压重 油在负压条件下进行分馏
常
压
塔
加
热 炉
减 压
塔
煤油 柴油 加氢裂化
催化裂化
减渣(催化、焦化)
常减压蒸馏主要产品：
常压系统：石脑油、重整原料、煤油、柴油等产品 减压系统：润滑油馏分、催化裂化原料、加氢裂化原料、焦化原料、沥 青原料、燃料油等
常压蒸馏原理
利用石油各成分的沸点不同，通过加热，将它们分离开来的方法，就叫 石油的分馏。分馏出来的各种成分叫做馏分。 常压分馏也称常压蒸馏；在接近常压下蒸馏出汽油、煤油（或喷气燃 料）、柴油等馏分，塔底残余为常压渣油（即重油）。 所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔(或称常压塔)
常压蒸馏工艺流程图
减压蒸馏原理
（4）可延长机泵的使用寿命。由于电机长期在低于额定转速的状态下 运行，电机及风机的轴承不易损坏，电机发热量也减少了。停机时间减 少，节约了大量维修费用。 （5）减少了噪声污染。由于变频调速技术是用调节电机转数来控制流 量的，一般情况下，使用变频的电机，均在低于额定转速的工况下运转， 噪声较使用变频器前明显减轻，对提高工业卫生水平起了一定的作用。 （6）气动调节阀与工艺介质直接接触，腐蚀性介质会对调节阀产生腐 蚀及冲刷，而变频器通过电信号控制电机转速，调节流量，则无此情况， 比调节阀稳定得多。用其代替调节阀后，仪表维护量大大减少。
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一、蒸馏基本知识
1、蒸馏的分类 （1）操作方式 连续:处理大批量物料 间歇:小批量、多产品或有特殊要求。特点：物料一次投入 （2）蒸馏方式 简单蒸馏 平衡蒸馏 间歇 连续
精馏
特殊精馏
连续或间歇 多次部分气化部分冷凝
恒沸精馏、萃取精馏、水蒸气直接加热
（3）操作压强
常压 加压—沸点↑，避免用冷冻剂
减压—沸点↓，避免高温
燃料－润滑油型
化工型 等
5、 常减压蒸馏发展方向
（1）提高装置处理能力，向大型化发展 （2）延长开工周期 （3）提高拔出率与分馏精度
（4）节约能量降低消耗（节能降耗）
三、 350万t/a常减压蒸馏装置
1、概述
胜利炼油厂联合装置车间
常减压蒸馏
催化裂化 延迟焦化 电化学精制 气体脱硫 后期处理装置
小炼油：常减压必备 催化裂化、延迟焦化可选一。
减三线
减四线
减底渣油
3、主要生产设备
常减压装置的主要生产设备包括： 常压塔（一个）与减压塔（一个） 常压炉（两个）与减压炉（一个） 电脱盐罐（三个）
换热器若干个
代号 T001
名称 常压塔
规格型号 φ380040664
数量 1
T003
V001/1,2 V001/3 L001/1 L001/2 L002
设计理念：投资少、占地少、备战（东西100m南北300m） 北京设计院设计，1966.4施工，67.8建成，67.10投产
第一常减压蒸馏装置
是胜利炼油厂联合装置车间的主要组成部分之一，
原设计能力 250 万 t/a ， 1970.5 ～ 10 扩能改造， 350
万t/a 原料：胜利混合原油 选用常压、减压两段蒸馏，不设初馏塔的加工流程 “一脱三注”防腐工艺 实现“两年一修”
3、 减压蒸馏
（1）基本原理 精馏－减压蒸馏的原理与常压蒸馏相同，但在低 压下操作。高沸点烃类在较低温度下蒸发，可在避免 高温分解的条件下通过蒸馏进行分离。 （2）目的 将常压渣油分离为具有不同沸点范围的几种中间 产品，用于进一步加工。 （3）工艺流程（简图）
常压渣油－换热-加热－减压塔－侧线－换热-空冷-水冷－出装置 －减压渣油－换热－出装置
2、 常压蒸馏
（1）基本原理 精馏－－常压下操作
（2）目的
将原油分离为具有不同沸点范围的几种中间产品， 用于进一步加工。 （3）工艺流程（简图）
原油－换热-加热－常压塔－侧线汽提－换热-空冷-水冷－出装置
（4）原料及主要产品 进料：处理后原油（脱盐脱水）
产品
燃料气（气体车间）
直馏汽油 直馏石脑油 直馏煤油 直馏柴油
2、工艺流程－换热和加热
先与低温 产物换热
再与高温 产物换热
2、工艺流程
——常压塔
常压加热炉 L001/1,2 出口(365±1)º C
常压蒸馏可以得到如下的产品： 塔顶馏分 常一线 常二线 常三线 常底重油
2、工艺流程
——减压塔
通过减压蒸馏，可以得到如下的产品：
塔顶馏出气体
减一线
（4）原料及主要产品 进料：常压渣油（常压蒸馏装置） 减粘渣油（减粘裂化装置） 产品： 减压瓦斯油（蜡油）
（加氢处理生产白油、加氢裂化、催化裂化）
润滑油基础油基本原料 减压渣油
（减粘裂化、延迟焦化、流化焦化、溶剂脱沥青、沥青氧化）
（5）减压塔 从外形来看， 减压塔粗而短，常压塔细而长 减压塔的底座较高，塔底液面 与塔底油抽出泵入口之间的高 差在10m左右，这主要是为了给 热油泵提供足够的灌注头。
常压渣油
（减压蒸馏、催化裂化、减粘裂化、延迟焦化、流化焦化）
（5）常压塔 复合塔－分离精度低 → 塔底汽提、测线汽提
常压蒸馏
加工能力：可高于1000万吨/年
加工条件：温度350～380℃，压力0.1～0.2 MPa
产品数量：2～10种馏分
镇海炼油化工股份有限公司1999年7月建成的我国第
一套千万吨级大型常减压蒸馏装置
思考题
1.有哪几种蒸馏形式，各自有何特点？ 2.原油的常减压装置主要有哪几部分组成，每部分的 主要作用是什么？ 3.原油在进行常减压蒸馏之前，为什么需要脱盐脱水？ 4.在脱盐水脱过程的“一脱三注”表示什么含义？
5.常减压蒸馏装置的产品主要有哪些？
要内容
一、蒸馏基本知识
二、常减压蒸馏 三、350万t/a常减压蒸馏装置
减压塔下部缩径：缩短渣油在减压塔内的停留时间
上部缩径：提高塔顶真空度
减压蒸馏
加工能力：可高于350万吨/年
加工条件：温度350～410℃，压力 <10 kPa 产品数量：2～5种馏分
4、 常减压蒸馏工艺
根据分馏塔数：
双塔型（常压塔＋减压塔） 三塔型（初馏塔＋常压塔＋减压塔）
等
根据产品用途： 燃料型
（4）混合液的组分数 双组分 多组分(≥3) 工业上常见的是多组分。
2、炼厂中蒸馏操作的基本类型 （1）闪蒸（平衡气化或一次气化）
使混合物得到一定程度的分离，汽相产物中含较多低沸点轻组分；液相 产物中含较多高沸点重组分，在平衡状态下，所有组分都同时存在于汽、 液两相中，分离比较粗略 。
（2）简单蒸馏（渐次气化） 间歇过程 分离程度不高 一般只在实验室中使用
（3）精馏
分离液相混合物很有效的手段。
连续式－炼厂中采用 间歇式－不稳定过程，处理能力有 限，只用于小型装置和实验室。 连续式精馏塔有两段：
进料段以上是精馏段，
进料段以下是提馏段， 因而是一个完全精馏塔。
二、 常减压蒸馏
原油常减压蒸馏原理流程
三步：原油预处理、常压蒸馏、减压蒸馏
1、原油预处理
（1）脱盐脱水原因
常压塔拔出率22%～24%，总拔出率52%～54%
主要产品有：
重整料、航空煤油、军用柴油、轻柴油、重柴油 减压蜡油：作为催化裂化、加氢裂化、VRDS原料 渣油：焦化、减粘、普通道路沥青、VRDS原料 或作装置燃料油。
2、工艺流程－总图
2、工艺流程－原油预处理
原油35～45ºC→注水4％～6％→换热140～150ºC→高压电场13～25kV
含水：原油含水量波动很大→蒸馏塔操作不稳→冲塔
增加加热炉、冷凝冷却负荷，浪费能源。 一般要求原油含水小于0.5%
含盐：盐类析出→堵塞设备、影响传热；
水解产物→腐蚀设备； 残留→影响后续加工及其产品质量。 一般要求原油含盐小于10mg/L
（2）基本原理
原油中的盐大部分溶于水→脱盐脱水同时进行
高压电场作用下，水滴偶极聚结→重力下下沉