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分馏油混合物

参考信息

炼油(粗蒸馏)是根据沸腾温度将其分离为馏分的过程(分馏) 基础石油加工和生产 发动机燃料,润滑油和其他贵重物品  化学产品。

将油分离成组分需要几个基本条件:必须将油加热到一定温度,不仅要加热,而且要使油部分蒸发。这意味着油必须在炉中蒸发一次,并且在加热原油时必须利用枯竭的产品。为了这些目的,使用了管式炉,热交换器和精馏塔。

精馏精制是化学和油气技术中最流行的传质工艺,该技术在精馏塔中通过多个逆流蒸气和液体接触实施。

精馏塔操作方案如下所示 图片1.

当蒸汽和液体的逆流在接触的每个阶段(塔盘或填充床)相互作用时,它们之间的热和质量交换受到系统对平衡状态的要求而调节。由于每个接触成分都在相之间迁移:蒸汽被低沸点成分和液体饱和– 高沸点。如果接触时间足够长,并且接触设备的效率很高,则离开塔盘或填充床的蒸汽和液体可以达到平衡状态,这意味着料流温度将变得相等,并且它们的组成将通过平衡方程式进行连接。这种以相平衡结束的蒸气和液体接触通常称为平衡阶段或理论塔盘。

选择接触阶段的数量和工艺参数(温度范围,压力,流量比,回流比等),可以提供所需的任何精度的油共混物分馏。

 

可以通过以下几种方式对常压单元CDU或组合单元CVDU的常压段进行炼油(粗蒸馏):

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  1. 通过在管式炉中进行一次蒸发,以及在一个精馏塔中分离蒸馏产物(图片2).
  2. 通过两次蒸发并在两个精馏塔中进行分离:在轻石脑油分离的预蒸发塔中和在主塔中。

单蒸发精制(粗蒸馏)的方案如下:图片2)。由单位流出物的热量在热交换器2中加热的原油由泵1供应,以用于脱水和脱盐至电动脱水器3,然后– 到管式炉4,在那里发生一次蒸发,并从炉子– 进入常压塔5,在那里分离成所需的馏分。这样的炼油工艺方案 (crude distillation) is usually used for oils with the low content of light oil products and minor content of dissolved gas.

根据该方案,轻馏分和重馏分的结合蒸发促进了油加热的温度降低,然后将其带入塔中。

对于进料泵和炉子上游,炉子和精馏塔中的所有设备,由于压力增加,对溶解气体含量高且沸点低的馏分使用这种方案会造成困难,因为这会消耗大量金属,因为必要的设备壁变厚,将不可避免地导致整流损坏。

在这种情况下,使用双油蒸发和两个精馏塔方案(图片3)。在第一列中,产生轻??汽油和天然气。它降低了系统中的总压力和主精馏塔中的压力。这样可以更完全地分离轻油产品和 柱中更精确的分馏。

原油由泵1收集,并通过热交换器2进行脱水和脱盐至电动脱水器3。脱水和脱盐的油经过第二组热交换器4,加热到210-220oC并进入第一精馏塔C-1,在那里产生轻质石脑油和气体馏分。来自列C-1的其余油由热泵5收集,加热至340-360oC在管式炉中进入第二精馏塔C-2,在此产生其余所需馏分。如果油在进入塔C-1之前不够热,则有机会将在炉子6中加热的一部分还原油以热喷射形式带到塔C-1的底部。与单一蒸发方案相比,由于低沸点馏分和高沸点馏分分别蒸发,因此该方案需要更高的加热温度。所有现代CDU单元基本上都按照双重蒸发方案工作。

 

现代CDU和CVDU装置上的常压蒸馏方案如图图片4

在CDU或CVDU单元的电脱盐单元(EDU)块上进行初步脱水和脱盐后,油由泵1带入热交换器2,以加热到220-230oC然后– 到列C-1。在该塔的蒸发空间中,油分离成蒸气,未蒸发的残渣通过塔板向下流到塔底。 

在初步蒸馏过程中分离出的主要馏分:

  1. 石脑油 – 用油切 沸腾温度范围从IBP(初始沸点,每种油类型各不相同)到150-205oC(取决于生产马达,航空或其他特殊汽油的技术目的)。该馏分是烷烃,环烷烃和芳烃的混合物。所有这些烃都包含5-10个碳原子。
  2. 煤油馏分 – 沸点为150-180的切油oC至270-280oC.该馏分包含C 10 -C 15烃。
    用于汽车燃料(动力煤油,柴油燃料成分),日常生活需要(灯油)等。
  3. 瓦斯油分数 - 沸腾温度为270-280oC至320-350oC.该馏分包含C 14 -C 20烃。用于柴油。
  4. 残渣 – 蒸馏上述馏分后的剩余物 沸腾温度高于320-350oC。
    残渣 可以用作燃料油,也可以在减压下(真空)进行精制或精馏,并提取油馏分或真空瓦斯油宽馏分(用作催化裂化的进料以获得高辛烷值的汽油组分),或暴露在裂缝中。
  5. 柏油 – 从残留物中除去油馏分后,几乎剩下固体。由此产生残留的油和沥青。通过沥青氧化,可以得到用于道路建设等的沥青。用于冶金工业的焦炭可以通过焦化由焦油或其他次要残渣制成。

二次汽油馏分处理 是炼油厂的独立过程或合并单元的一部分。现代炼油厂的二次汽油馏出物处理单元用于获得馏分的窄馏分。然后这些削减将被用作 催化重整 进料(催化重整是生产单个芳香烃的方法:苯,甲苯,二甲苯或辛烷值更高的汽油)。在生产芳烃时,一次汽油馏出物被分离成具有以下沸程的馏分:62-85oC(苯),85-115(120)oC(甲苯)和115(120)– 140 oC(二甲苯)。

馏分含量较高的汽油馏出物(例如从IBP到180oC)泵送通过热交换器,并送入第一个炉盘,然后– 到精馏塔。本专栏的顶级产品是IBP 85oC分数。经过空气冷却的热交换器和冷却器后,它到达接收器。一部分冷凝水作为回流泵送到塔顶,余下的泵送到另一塔。塔的底部加热是通过循环回流提供的(馏分85-180oC),将其泵送通过第二个炉盘管到达塔底。其余的底部残留物被泵送到另一根色谱柱。

离开塔顶馏分蒸气的顶部(IBP 62oC)凝结  在风冷热交换器中;在水冷却器中冷却的冷凝水收集在接收器中。从这一点开始,冷凝水被泵送到储层,馏分部分用于塔的回流。离开柱底后,残留产物  (部分62-85oC)通过热交换器和冷却器泵送至储液罐。分数85-120oC作为柱的顶部产品产生。经过所有设备后进入接收机。一部分冷凝水作为回流返回塔顶,其平衡量从装置中抽出到储罐中。

分数120-140oC是从外部汽提塔的底部抽出的。在热交换器和设备中冷却后,该馏分进入储层。

底柱产物(馏分140-180oC)也通过热交换器和设备泵送到储液罐。精馏塔操作的蒸馏段所需的热量由锅炉供给。外部汽提部分由锅炉操作。相应的回收物被泵送到锅炉中。蒸汽用作锅炉的传热剂。

每个精馏塔中有60个塔盘。

单位物料的平衡取决于汽油馏分中窄馏分的潜在含量以及精馏精度。

 

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