1、常 减 压 装 置简 介常 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 。 基 本 原 理电
2、 脱 盐 基 本 原 理 : 为 了 脱 掉 原 油 中 的 盐 份 , 要 注 入 一 定 数 量 的 新 鲜 水 , 使 原 油 中 的 盐 充 分溶 解 于 水 中 , 形 成 石 油 与 水 的 乳 化 液 。 在 强 弱 电 场 与 破 乳 剂 的 作 用 下 , 破 坏 了 乳 化 液 的 保 护 膜 , 使 水 滴 由 小 变大 , 不 断 聚 合 形 成 较 大 的 水 滴 , 借 助 于 重 力 与 电 场 的 作 用 沉 降 下 来 与 油 分 离 ,因 为 盐 溶 于 水 , 所 以 脱 水 的 过 程 也 就 是 脱 盐 的 过 程 。 常 压 蒸 馏 和 减 压 蒸
3、馏 都 属 物 理 过 程 , 经 脱 盐 、 脱 水 的 混 合 原 料 油 加 热 后在 蒸 馏 塔 里 , 根 据 其 沸 点 的 不 同 , 从 塔 顶 到 塔 底 分 成 沸 点 不 同 的 油 品 , 即 为馏 分 , 这 些 馏 分 油 有 的 经 调 和 、 加 添 加 剂 后 以 产 品 形 式 出 厂 , 绝 大 多 是 作 为二 次 加 工 装 置 的 原 料 , 因 此 , 常 减 压 蒸 馏 又 称 为 原 油 的 一 次 加 工 。 主 要 设 备1、 电 脱 盐 罐 其 主 要 部 件 为 原 油 分 配 器 与 电 级 板 。 原 油 分 配 器 的 作 用 是
4、 使 从 底 部 进 入 的 原 油 通 过 分 配 器 后 能 够 均 匀 地 垂 直向 上 流 动 , 目 的 一 般 采 用 低 速 槽 型 分 配 器 。 电 极 板 一 般 有 水 平 和 垂 直 两 种 形 式 。 交 流 电 脱 盐 罐 常 采 用 水 平 电 极 板 ,交 直 流 脱 盐 罐 则 采 用 垂 直 电 极 板 。 水 平 电 极 板 往 往 为 两 至 三 层 。 2、 防 爆 高 阻 抗 变 压 器 变 压 器 是 电 脱 盐 设 备 的 关 键 设 备 。 3、 混 合 设 施 。 油 、 水 、 破 乳 剂 进 脱 盐 罐 前 应 充 分 混 合 , 使 水
5、 和 破 乳 剂在 原 油 中 尽 量 分 散 到 合 适 的 浓 度 。 一 般 来 说 , 分 散 细 , 脱 盐 率 高 ; 但 分 散 过细 时 可 形 成 稳 定 乳 化 液 反 而 使 脱 盐 率 下 降 。 脱 盐 设 备 多 用 静 态 混 合 器 与 可 调差 压 的 混 合 阀 串 联 来 达 到 上 述 目 的 。 工 艺 流 程 : 炼 油 厂 多 采 用 二 级 脱 盐 工 艺 , 图 : 1-1 所 在 地 址 常 压 蒸 馏 原 理 : 精 馏 又 称 分 馏 , 它 是 在 精 馏 塔 内 同 时 进 行 的 液 体 多 次 部 分 汽 化 和 汽 体 多次 部
6、 分 冷 凝 的 过 程 。 原 油 之 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 。 在 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 。 减 压 蒸 馏 原 理 : 液 体 沸 腾 必 要 条 件 是 蒸 汽 压 必
7、须 等 于 外 界 压 力 。 降 低 外 界 压 力 就 相 当 于 降 低 液 体 的 沸 点 。 压 力 愈 小 , 沸 点 降 的 愈 低 。 如果 蒸 馏 过 程 的 压 力 低 于 大 气 压 以 下 进 行 , 这 种 过 程 称 为 减 压 蒸 馏 。 常 减 压 装 置 的 主 要 设 备 为 : 塔 和 炉 。 塔 是 整 个 装 置 的 工 艺 过 程 的 核 心 , 原 油 在 分 馏 塔 中 通 过 传 质 传 热 实 现 分馏 作 用 , 最 终 将 原 油 分 离 成 不 同 组 分 的 产 品 。 最 常 见 的 常 减 压 装 置 流 程 为 三段 气 化 流
8、 程 或 称 为 “两 炉 三 塔 流 程 ”, 常 减 压 中 的 塔 包 括 : 初 馏 塔 或 闪 蒸 塔 、常 压 塔 、 减 压 塔 。 a、 蒸 馏 塔 的 结 构 : 塔 体 : 塔 体 是 由 直 圆 柱 型 桶 体 , 高 度 在 35 40 米 左 右 , 材 质 一 般 为A3R 或 16MnR, 对 于 处 理 高 含 硫 原 油 的 装 置 , 塔 内 壁 还 有 不 锈 钢 衬 里 。 塔 体 封 头 : 一 般 为 椭 圆 形 或 半 圆 形 。 塔 底 支 座 : 塔 底 支 座 要 求 有 一 定 高 度 , 以 保 证 塔 底 泵 有 足 够 的 灌 注 压
9、 头 。塔 板 或 填 料 : 是 塔 内 介 质 接 触 的 载 体 , 传 质 过 程 的 三 大 要 素 之 一 。 开 口 及 管 嘴 : 是 将 塔 体 和 其 它 部 件 连 接 起 来 的 部 件 , 一 般 由 不 同 口 径 的无 缝 钢 管 加 上 法 兰 和 塔 体 焊 接 而 成 。 人 孔 : 是 进 入 塔 内 安 装 检 修 和 检 查 塔 内 设 备 状 况 之 用 , 一 般 为 直 径450 500 的 圆 型 或 椭 圆 型 孔 。 进 料 口 : 由 于 进 料 气 速 高 , 流 体 的 冲 刷 很 大 , 为 减 小 塔 体 内 所 受 损 伤 。同
10、 时 为 使 气 、 液 分 布 和 缓 冲 的 作 用 。 进 料 处 一 般 有 较 大 的 空 间 , 以 利 于 气 液充 分 分 离 。 液 体 分 布 器 : 使 回 流 液 体 在 填 料 上 方 均 匀 分 布 , 常 减 压 装 置 应 用 较 多 的是 管 孔 式 液 体 分 布 器 和 喷 淋 型 液 体 分 布 器 。 气 体 分 布 器 : 气 体 分 布 器 一 般 应 用 在 汽 提 蒸 汽 入 塔 处 , 目 的 是 使 蒸 汽 均匀 分 布 。 破 沫 网 : 在 减 压 塔 进 料 上 方 , 一 般 都 装 有 破 沫 网 , 破 沫 网 由 丝 网 或
11、其 它材 料 组 成 , 当 带 液 滴 的 气 体 经 过 破 沫 网 时 , 液 滴 与 破 沫 网 相 撞 , 附 着 在 破 沫网 上 的 液 滴 不 断 积 聚 , 达 到 一 定 体 积 时 下 落 集 油 箱 : 主 要 作 用 是 收 集 液 体 供 抽 出 或 再 分 配 。 集 油 箱 将 填 料 分 成 若 干个 气 相 连 续 液 相 分 开 的 简 单 塔 , 它 靠 外 部 打 入 液 体 建 立 塔 的 回 流 。 塔 底 防 漏 器 : 为 防 止 塔 底 液 体 流 出 时 , 产 生 旋 涡 将 油 气 卷 入 , 使 泵 抽 空 。塔 底 装 有 防 漏
12、器 。 它 还 可 以 阻 挡 塔 内 杂 质 , 防 止 其 阻 塞 管 线 和 进 入 泵 体 内 。 外 部 保 温 层 : 一 般 用 集 温 温 砖 砌 成 , 并 用 螺 丝 固 定 , 外 包 薄 铁 皮 或 铝 皮 ,保 温 层 起 隔 热 和 保 温 作 用 。 b、 加 热 炉 : 一 般 为 管 式 加 热 炉 , 其 作 用 为 : 是 利 用 燃 料 在 炉 膛 内 燃 烧时 产 生 的 高 温 火 焰 与 烟 气 作 为 热 源 , 加 热 炉 中 高 速 流 动 的 物 料 , 使 其 达 到 后续 工 艺 过 程 所 要 求 的 温 度 。 管 式 加 热 炉
13、一 般 由 辐 射 室 、 对 流 室 、 余 热 回 收 系 统 、 燃 烧 及 通 风 系 统 五部 分 组 成 。 通 常 包 括 钢 结 构 、 炉 管 、 炉 墙 、 燃 烧 器 、 孔 类 配 件 等 。 辐 射 室 : 辐 射 室 是 加 热 炉 进 行 热 交 换 的 主 要 场 所 , 其 热 负 荷 占 全 炉 的70 80%。 辐 射 室 内 的 炉 管 , 通 过 火 焰 或 高 温 烟 气 进 行 传 热 , 以 辐 射 为 主 , 故 又 称辐 射 管 。 它 直 接 受 火 焰 辐 射 冲 刷 , 温 度 高 , 所 以 其 材 料 要 具 有 足 够 的 高 温
14、 强度 和 高 温 化 学 稳 定 性 。 对 流 室 : 对 流 室 是 辐 射 室 排 出 的 高 温 烟 气 进 行 对 流 传 热 来 加 热 物 料 。 烟气 以 较 高 的 速 度 冲 刷 炉 管 管 壁 , 进 行 有 效 的 对 流 传 热 其 热 负 荷 占 全 炉 的20 30%。 对 流 室 一 般 布 置 在 辐 射 室 之 上 , 有 的 单 独 放 在 地 面 。 为 了 提 高 传热 效 果 , 多 采 用 钉 头 管 和 翅 片 管 。 余 热 回 收 系 统 : 余 热 回 收 系 统 用 以 回 收 加 热 炉 的 排 烟 余 热 。 以 靠 预 热 燃 烧
15、 空 气 来 回 收 , 使 回 收 的 热 量 再 次 返 回 到 炉 中 是 采 用 另 外 的 系 统 回 收 热 量 。 前 者 称 为 空 气 预 热 方 式 , 后 者 通 用 水 回 收称 为 废 热 锅 炉 方 式 。 燃 烧 及 通 风 系 统 : 通 风 系 统 的 作 用 是 把 燃 烧 用 空 气 导 入 燃 烧 器 , 将 废 烟气 引 出 炉 子 。 它 分 为 自 然 通 风 和 强 制 通 风 两 种 方 式 。 前 者 依 靠 烟 囱 本 身 的 抽 力 , 后 者使 用 风 机 。 过 去 , 绝 大 多 数 炉 子 都 采 用 自 然 通 风 方 式 , 烟 囱 安 装 在 炉 顶 。 近 年 来 , 随 着 炉 子 的 结 构 复 杂 化 , 炉 内 烟 气 侧 阻 力 增 大 , 加 之 提 高 加 热炉 的 热 效 率 的 需 要 , 采 用 强 制 通 风 方 式 日 趋 普 。 如 图 :