第二章常减压蒸馏装置与设备.ppt
2019/6/15,石油化工过程系统概论,1,第二章 常减压蒸馏装置与设备,Atmospheric and Vacuum Distillation Unit,2019/6/15,石油化工过程系统概论,2,2019/6/15,石油化工过程系统概论,3,原油 产品,？,基本途径一般为： 将原油先按不同产品的沸点要求，分割成不同的直馏馏分油，然后按照产品的质量标准要求，除去这些馏分油中的非理想组分； 通过化学反应转化，生成所需要的组分，进而得到一系列合格的石油产品。,炼油厂首先必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工过程中的分离问题。蒸馏正是一种常用的最经济和最容易实现的分离手段。,几乎所有炼油厂中原油的第一个加工过程就是蒸馏（俗称为龙头）。所谓原油一次加工，即指原油蒸馏而言。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,4,一、原油蒸馏的基本原理及特点 （一）蒸 馏distillation,1.概念： 蒸馏是利用原油混合物中各个物质沸点的不同，将其分离的方法。 由于原油中物质的种类很多，而且很多物质的沸点相差不大，这样就使得原油中各个组分的完全分离十分困难。然而对原油加工来说，并不需要进行精确的分离，因此可以按一定的沸点范围，把原油分离成不同的馏分，再送往二次加工装置进行加工。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,5,2019/6/15,石油化工过程系统概论,6,2019/6/15,石油化工过程系统概论,7,2.馏分：是指用分馏方法把原油分成的不同沸点范围的组分。 石油是一个多组分的复杂混合物，每个组分有其各自不同 的沸点 用分馏的方法，可以把石油馏分分成不同温度段，如200、200350等，称为石油的一个馏分 馏分不等同于石油产品，馏分必须经过进一步加工，达到油品的质量标准，才能称为合格的石油产品 3.直馏馏分：从原油直接分馏得到的馏分。它基本保留了石油化学组成的本来面目，如：不含不饱和烃，在化学组成中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等,2019/6/15,石油化工过程系统概论,8,3.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200350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350500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),Vacuum residuum,Vacuum gas oil,Atmospheric gas oil,naphtha,Gasoline fraction,2019/6/15,石油化工过程系统概论,9,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%）。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,10,3.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。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,11,1.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。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,12,2.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。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,13,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,2019/6/15,石油化工过程系统概论,14,3.精馏（rectification) 精馏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。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,15,连续精馏塔动画 精馏段、提馏段、塔顶冷凝冷却设备、再沸器、塔板 塔顶冷回流：轻组分浓度高、温度低 塔底气相回流：轻组分浓度低、温度高,2019/6/15,石油化工过程系统概论,16,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： (1) 自塔底至塔顶逐级下降的温度梯度 ； (2) 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,2019/6/15,石油化工过程系统概论,17,由于两个梯度的存在，在塔中每一个气、液两相的接触级中，由下而上的较高温度和较低轻组分浓度的气相与由上而下的较低温度和较高轻组分部的液相存在差别，因此气、液两相在接触前处于不平衡状态，形成相间推动力，使气、液两相在接触过程中进行相间的传热和扩散传质，最终使气相中的轻组分和液相中的重组分分别得到提纯。经过多次气、液相逆流接触，最后在塔顶得到较纯的轻组分，在塔底得到较纯的重组分。 精馏的实质 气、液两相进行连续多次的平衡汽化和平衡冷凝 精馏的分离效果要远远优于平衡汽化和简单蒸馏。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,18,二、常减压蒸馏装置Atmospheric and Vacuum Distillation Unit,常减压装置是对原油进行一次加工的蒸馏装置，即将原油分馏成汽油（Gasoline）、煤油（kerosene ）、柴油（diesel）、蜡油(wax oil)、渣油(residual oil)等组分的加工装置。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,19,2019/6/15,石油化工过程系统概论,20,（二）原油常压蒸馏及其特点 原油蒸馏一般包括常压蒸馏（ Atmospheric distillation） 和减压蒸馏（Vacuum distillation）两个部分，在此首先就原油的常压蒸馏作有关简述。 所谓原油的常压蒸馏，即为原油在常压(或稍高于常压)下进行的蒸馏，所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔(或称常压塔atmospheric tower)。 由于原油常压精馏塔的原料和产品不同于一般精馏塔，因此它具有以下工艺特点(其它的石油精馏塔也常常具有与之相似的工艺特点)：,2019/6/15,石油化工过程系统概论,21,进料,汽提塔,冷凝器,2019/6/15,石油化工过程系统概论,22,1常压塔的原料和产品都是组成复杂的混合物 2常压塔是一个复合塔结构（侧线产品） 3常压塔下部设置汽提段，侧线产品设汽提塔 为了促使原油中的重质油在较低的温度下沸腾、汽化，除采用减压蒸馏外，还可在蒸馏过程中，向待蒸馏原油通入高温水蒸汽，这叫做汽提。 汽提实际上降低了油气的分压，与减压作用相同，而且它操作更简便，因此在原油蒸馏工艺中得到了广泛的应用。 但汽提要消耗大量蒸汽，且增加了冷却水的用量，因此与减压配合使用，效果更好。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,23,对石油精馏塔，提馏段的底部常常不设再沸器，因为塔底温度较高，一般在350左 右，在这样的高温下，很难找到合适的再沸器热源，因此，通常向底部吹入少量过热水蒸汽，以降低塔内的油汽分压，使混入塔底重油中的轻组分汽化（即汽提）。汽提所用的水蒸汽通常是400450，约为3MPa的过热水蒸汽。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,24,在复合塔内，汽油、煤油、柴油等产品之间只有精馏段而没有提馏段，这样侧线产品中会含有相当数量的 轻馏分，这样不仅影响本侧线产品的质量，而且降低了较轻馏分的收率。 所以通常在常压塔的旁边设置若干个 侧线汽提塔，这些汽提塔重叠起来，但相互之间是隔开的，侧线产品从常压塔中部抽出，送入汽提塔上部，从 该塔下注入水蒸汽进行汽提，汽提出的低沸点组分同水蒸汽一道从汽提塔顶部引出返回主塔，侧线产品由汽提 塔底部抽出送出装置。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,25,4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23层塔板。 作用：在保证各产品分离效果的前提下，取走精馏塔中多余的热量 优点：在相同的处理量下可缩小塔径，或者在相同的塔径下可提高塔的处理能力；可回收利用这部分温度较高的热源。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,26,（三）减压蒸馏（Vacuum distillation)及其特点 常压蒸馏剩下的重油组分分子量大、沸点高，且在高温下易分解，使馏出的产品变质并生产焦炭，破坏正常生产。因此，为了提取更多的轻质组分，往往通过降低蒸馏压力，使被蒸馏的原料油沸点范围降低。这一在减压下进行的蒸馏过程叫做减压蒸馏。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,27,减压蒸馏是在压力低于100KPa的负压状态下进行的蒸馏过程。 由于物质的沸点随外压的减小而降低，因此在较低的压力下加热常压重油，上述高沸点馏分就会在较低的温度下气化，从而避免了高沸点馏分的裂解。 通过减压精馏塔可得到这些高沸点馏分，而塔底得到的是沸点在500以上的减压渣油。 塔底产品减压渣油 Vacuum residuum 焦化原料、催化原料等二次加工原料 经加工后生产重质润滑油 生产沥青 做燃料油,2019/6/15,石油化工过程系统概论,28,减压蒸馏的核心设备 是减压塔和它的抽真空系统,减压塔的基本要求：尽量提高拔出率， 对馏分组成要求不是很严格,提高拔出率的关键：提高减压塔的真空度,2019/6/15,石油化工过程系统概论,29,减压蒸馏的原理与常压蒸馏相同，关键是减压塔顶采用了抽真空设备，使塔顶的压力降到几千帕。 抽真空设备的作用是将塔内产生的不凝气(主要是裂解气和漏入的空气)和吹入的水蒸气连续地抽走以保证减压塔的真空度要求。 减压塔的抽真空设备常用的是蒸汽喷射器(steam ejector，也称蒸汽吸射泵)或机械真空泵（mechanical vacuum pump)。其中机械真空泵只在一些干式减压蒸馏塔和小炼油厂的减压塔中采用，而广泛应用的是蒸汽喷射器。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,30,与一般的精馏塔和原油常压精馏塔相比。减压精馏塔具有如下特点： 1.减压精馏塔分燃料型和润滑油型两种 燃料型减压塔主要生产二次加工如催化裂化、加氢裂化等原料，它对分离精确度要求不高，希望在控制杂质含量的前提下，如残炭值低、重金属含量少等，尽可能提高馏分油拔出率。 润滑油型减压塔以生产润滑油馏分为主，希望得到颜色浅、残碳值低、馏程较窄、安定性好的减压馏分油，因此不仅要求拔出率高，而且具有较高的分离精确度。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,31,2.减压精馏塔的塔径大、板数少、压降小、真空度高 由于对减压塔的基本要求是在尽量减少油料发生裂解反应的条件下，尽可能多地拔出馏分油，因此要求尽可能提高塔顶的真空度，降低塔的压降，进而提高气化段的真空度。 塔内的压力低，一方面使气体体积增大，塔径变大；另一方面由于低压下各组分之间的相对挥发度变大，易于分离，所以与常压塔相比减压塔的塔板数有所减少。如前所述，燃料型减压塔的塔板数可进一步减少，亦利于减少压降。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,32,3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。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,33,另外，由于在减压蒸馏的条件下，各馏分之间比较容易分离和分离精确度要求不高，加之一般情况下塔顶不出产品，所以中段循环回流取热量较多、减压塔的上部气相负荷较小，通常也采用缩径的办法，使减压塔成为一个中间粗、两头细的精馏塔。 由于上述各项工艺特征，从外形来看，减压塔比常压塔显得粗而短。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,34,常减压蒸馏装置的处理量,为了提高原油的拔出深度，同时避免原油在高温时分解，现代化的原油蒸馏装置都采用在常压和减压下操作，即常减压蒸馏。 由于常减压蒸馏是原油加工的第一步，并为以后的二次加工提供原料，所以常减压蒸馏装置的处理量也就是炼油厂的处理量。因此，常减压装置高效率的正常操作，对整个炼油厂的生产是至关重要的。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,35,第一节 工艺流程,2019/6/15,石油化工过程系统概论,36,原油蒸馏流程，就是用于原油蒸馏生产的炉、塔、泵、换热设备、工艺管线及控制仪表等按原料生产的流向和加工技术要求的内在联系而形成的有机组合。将此种内在的联系用简单的示意图表达出来，即成为原油蒸馏的流程图。 原油蒸馏过程中，在一个塔内分离一次称一段汽化。原油经过加热汽化的次数，称为汽化段数。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,37,汽化段数一般取决于原油性质、产品方案和处理量等。原油蒸馏装置汽化段数可分为以下几种类型： 一段汽化式：常压； 二段汽化式：初馏(闪蒸)常压 二段汽化式：常压减压； 三段汽化式：初馏常压减压 三段汽化式：常压一级减压二级减压； 四段汽化式：初馏常压一级减压二级减压； 、主要适用于中、小型炼油厂，只生产轻、重燃料或较为单一的化工原料。 、用于大型炼油厂的燃料型、燃料润滑油型和燃料化工型。 、用于燃料一润滑油型和较重质的原油，以提高拔出深度或制取高粘度润滑油料。 原油蒸馏中，常见的是三段汽化,2019/6/15,石油化工过程系统概论,38,工 艺 流 程 框 图,思考：本流程属于哪种汽化类型？,2019/6/15,石油化工过程系统概论,39,原油加工方案中设初馏塔(Primary tower)的作用 及时蒸出原油在换热升温过程中已经汽化的汽油，使其不进入常压加热炉（atmospheric heater)，以降低炉的热负荷和原油换热系统的操作压力，从而降低装置能耗和操作费用。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,40,常减压蒸馏主要操作条件,常压塔 温度：原油经换热后达到300左右，进入常压加热炉（atmospheric heater) ，原油被加热到360380进入常压塔进行蒸馏。塔顶100130 ，常一线（煤油）200 左右，常二线（柴油）280 左右，常三线（重柴油）340 左右。 压力：塔顶在0.10.16MPa下操作。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,41,减压塔 温度：常压塔底油 350左右进入减压加热 炉（vacuum heater) ，被加热到380400进入减压塔进行蒸馏。 压力：减压塔顶残压一般在2060mmHg。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,42,1,2,8,3,4,6,7,9,5,2019/6/15,石油化工过程系统概论,43,课堂小测验,1判断此图属于几段汽化式蒸馏？ 2.写出各标号的名称（中英文） 3.根据此图写出该常减压蒸馏的流程。 4.标号5旁边的虚线表示什么（中英文）？它有什么作用？ 5.设备7底部的蒸汽有何作用? 6.设备4底部出来的产品馏分叫什么（中英文）？它是温度在哪个范围的馏分？,2019/6/15,石油化工过程系统概论,44,拔头原油,230,370,常压渣油,410,减压渣油，VR,2019/6/15,石油化工过程系统概论,45,组成单元,电脱盐单元 初馏单元 常压单元 减压单元 碱洗单元 以上五个单元主要由三塔（初馏塔、常压 塔、减压塔）、两炉（常压加热炉、减压加 热炉）、冷换设备及机泵组成。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,46,流 程 框 图,2019/6/15,石油化工过程系统概论,47,原油加入 Crude charge,换热过程 Heat exchange process,原油电脱盐 Crude oil electrical desalting,换热过程 Heat exchange process,初馏塔 Primary tower,2019/6/15,石油化工过程系统概论,48,常压塔 atmospheric tower,减压塔 vacuum tower,轻柴油 light diesel oil,煤油kerosene,重柴油heavy gas oil,汽油gasoline,气体gas,轻减压粗柴油 light vacuum gas oil,重减压粗柴油 heavy vacuum gas oil,换热过程 Heat exchange process,残渣油residuum,2019/6/15,石油化工过程系统概论,49,原油加入,换热过程,原油电脱盐 Crude oil electicity desalination,换热过程,初馏塔lash drum,常压炉,2019/6/15,石油化工过程系统概论,50,常压塔 atmospheric tower,减压塔 vacuum tower,轻柴油diesel,煤油kerosene,重柴油heavy gas oil,汽油 gasoline,轻减压粗柴油 light vacuum gas oil,重减压粗柴油 heavy vacuum gas oil,减压渣油,减压炉,2019/6/15,石油化工过程系统概论,51,三段汽化原油蒸馏工艺流程的特点有： 初馏塔顶产品轻汽油一般作催化重整装置进料。由于原油中的含砷的有机物质，随着原油温度的升高而 分解汽化，因而初馏塔顶汽油的砷含量较低，而常压塔顶汽油含砷量很高。砷是重整催化剂的有害物质，因而一般含砷量高的原油生产重整原料均采用初馏塔。 常压塔可设34个侧线，生产溶剂油、煤油(或喷气燃料)、轻柴油、重柴油等馏分。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,52, 减压塔侧线出催化裂化或加氢裂化原料，产品较简单，分馏精度要求不高，故只设23个侧线，可不设汽提塔。 减压蒸馏可以采用干式减压蒸馏工艺。它的主要特点是:塔内元件采用填料代替了塔盘,从而使全塔的压降大大降低;抽真空系统一般采用带增压器的三级蒸汽喷射器,可使闪蒸区的残压降到4 kpa(30mmHg)以下,低于湿式蒸馏时的烃分压,故没有必要向塔内吹入水蒸汽以降低油气的分压,实现了干式减压蒸馏的操作。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,53,二、原油性质及腐蚀介质含量,近年来，随着国内原油产地的增多，高酸值稠油原油不断增加，原油品质逐渐下降。稠油的高酸值，高含硫，高含盐加重了常减压装置的设备腐蚀。在我国，石化系统加工高酸值原油的厂家及炼油总量均占50以上。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,54,我国原油的类型,根据原油中含硫及酸值的高低，可将我国原油分为以下四种类型： (1)低硫低酸值原油(原油含硫0105，酸值05mgKOHg)，如大庆原油； (2)低硫高酸值原油(原油含硫0105，酸值05mgKOHg)，如辽河原油，新疆原油。 (3)高硫低酸值原油(原油含硫05，酸值05mgKOHg)，如胜利原油。 (4)高硫高酸值原油(原油含硫05，酸值05mgKOHg)，如孤岛原油和“管输原油”。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,55,三、蒸馏设备的腐蚀及防腐措施,（一）腐蚀原因 1低温部位HClH2SH20型腐蚀 脱盐不彻底的原油中残存的氯盐，在120以上发生水解生成HCl，加工含硫原油时塔内有H2S，当HCl和H2S为气体状态时只有轻微的腐蚀性一旦进入有液体水存在的塔顶冷凝区，不仅因HCl生成盐酸会引起设备腐蚀，而且形成了HClH2SH20的介质体系，由于HCl和H2S相互促进构成的循环腐蚀会引起更严重的腐蚀，反应式如下：,这种腐蚀多发生在初馏塔、常压塔顶部和塔顶冷凝冷却系统的低温部位。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,56,2高温部位硫腐蚀 原油中的硫可按对金属作用的不同分为活性硫化物和非活性硫化物。非活性硫在160开始分解，生成活性硫化物，在达到300以上时分解尤为迅速。高温硫腐蚀从250左右开始，随着温度升高而加剧，最严重腐蚀在340430。活性硫化物的含量越多，腐蚀就越严重。反应式如下：,2019/6/15,石油化工过程系统概论,57,高温硫腐蚀常发生在常压炉出口炉管及转油线、常压塔进料部位上下塔盘、减压炉至减压塔的转油线、进料段塔壁与内部构件等。 腐蚀程度不仅与温度、含硫量、H2S浓度有关，而且与介质的流速和流动状态有关。介质的流速越高，金属表面上由腐蚀产物FeS形成的保护膜越容易被冲刷而脱落，因界面不断被更新，金属的腐蚀也就进一步加剧，称为冲蚀。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,58,3高温部位环烷酸腐蚀 原油中所含的有机酸主要是环烷酸。我国辽河、新疆、大港原油中的有机酸有95%以上是环烷酸，胜利原油中的有机酸圳40%是环烷酸。环烷酸的相对分子质量为180350，它们集中于常压馏分油(相当于柴油)和减压馏分油中，在轻馏分和渣油中的含量很少。 环烷酸的沸点在两个温度区间：230300及330400。 在第一个温度区间内。环烷酸与铁作用，使金属被腐蚀：,2019/6/15,石油化工过程系统概论,59,在第二个温度区间，环烷酸与高温硫腐蚀所形成的FeS作用，使金属进一步遭到腐蚀，生成的环烷酸铁可溶于油被带走，游离出的H2S又与无保护膜的金属表面再起反应，反应不断进行而加剧设备腐蚀：,环烷酸严重腐蚀部位大都发生在塔的进料段壳体、转油线和加热炉出口炉管等处，尤其是气液流速非常高的减压塔汽化段。 因为这些部位受到油气的冲刷最为激烈，使金属表面的腐蚀产物硫化亚铁和环烷酸铁不能形成保护膜，露出的新表面又不断被腐蚀和冲蚀，形成恶性循环。所以在加工既含硫又含酸的原油时，腐蚀尤为剧烈，应该尽量避免含硫原油与含酸原油的混炼。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,60,(二)防腐蚀措施 目前普遍采取的工艺防腐措施是：“一脱三注”。 一脱三注原油深度电脱盐； 注氨 注缓蚀剂； 注碱性水； 实践证明，这一防腐措施基本消除了氯化氢的产生，抑制了对常减压蒸馏馏出系统的腐蚀。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,61,防腐原理：除去原油中的杂质，中和已生成的酸性腐蚀介质，改变腐蚀环境，在设备表面形成防护屏障。 1原油深度电脱盐 充分脱除原油中氯化物盐类，减少水解后产生的HCl，是控制三塔塔顶及冷凝冷却系统Cl-1腐蚀的关键。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,62,2注氨塔顶馏出线 硫化氢和残余氯化氢会引起严重腐蚀,因此，可采用注氨中和这些酸性物质，进一步抑制腐蚀。注入位置应在水的露点以前这样，氨与氯化氢气体充分混合才有理想的效果，生成的氯化铵被水洗后带出冷凝系统。注入量按冷凝水的PH值来控制，维持PH在79。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,63,3注缓蚀剂 缓蚀剂是一种表面活性剂，分子内部既有S、N、O等强极性基团，又有烃类结构基团，极性基团一端吸附在金属表面上，另一端烃类基团与油介质之间形成一道屏障，将金属和腐蚀性水相隔离开，从而保护了金属表面，使金属不受腐蚀。 将缓蚀剂配成溶液，注入到塔顶管线的注氨点之后，保护冷凝冷却系统，也可注入塔顶回流管线内，以防止塔顶部腐蚀。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,64,4.塔顶馏出线注碱性水 注氨时会生成氯化铁沉积，既影响传热效果又会造成垢下腐蚀，因氯化铵在水中的溶解度很大，故可用连续注水的办法洗去。 “一脱三注”是目前在炼油厂普遍才去的防腐措施，已取代过去的“一脱四注”，停止向原油中注入纯碱（碳酸钠）和烧碱（氢氧化钠），以减少对后续二次加工过程的不利影响，如钠离子会造成裂化催化剂中毒，使延迟焦化装置的炉管结焦、焦炭灰分增加、换热器结垢等。 原油深度电脱盐、向塔顶馏出线注氨、注缓蚀剂和注碱性水是行之有效的低温轻油部位的防腐措施。对于高温部位的抗硫腐蚀和抗环烷酸腐蚀，则须依靠合理的材质选择和结构设计加以解决。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,65,第二节 对设备的推荐用材选择,自学,2019/6/15,石油化工过程系统概论,66,2019/6/15,石油化工过程系统概论,67,2019/6/15,石油化工过程系统概论,68,第五节 原油蒸馏的换热方案 及腐蚀与防腐,2019/6/15,石油化工过程系统概论,69,原油蒸馏流程主要考虑以下四个方面的问题： 流程方案的制定：燃料型、燃料-化工型、燃料润滑油型、燃料-化工-润滑油型 汽化段数的确定 回流方式的选择：塔顶循环回流、中段回流 换热方案的选择 常减压蒸馏装置的能耗在炼厂全厂能耗中占有重要比重，其能耗约相当于加工原油量的2% 。,2019/6/15,石油化工过程系统概论,70,一、最优换热方案的判断标准 从理论上来说，可能的换热方案几乎是无限多个，因此在选择换热方案时涉及到最优化的问题 一个换热方案是否合理，要做全面分析。一般认为能最大限度节约投资和操作费用的换热方案是最优的 一个完善的换热流程应当达到以下要求：充分利用各种余热，使原油预热温度较高而且合理；换热器的换热强度较大，可以使用较少的换热面积就能达到换热要求；原油流动压降较小；操作和检修可靠、方便,2019/6/15,石油化工过程系统概论,71,二、选择换热方案的原则 尽可能选择温度高、热量大(即温位高)的油品做热源 注意分析各线产品的换热价值 所选的换热流程即能充分回收余热，又能尽量节省设备投资 操作和检修可靠、方便 总的原则：设备投资小、操作费用低,2019/6/15,石油化工过程系统概论,72,三、如何安排换热流程 原油要先与温度低的油品换热，再与温度较高的油品换热 原油通过换热器的压降不要太大 高温热源的油品要进行多次换热，以充分回收热量,2019/6/15,石油化工过程系统概论,73,制定换热流程方案需考虑的几个重要问题,合理得提高原油预热温度 冷热流匹配： 低温位热能的利用：节能的一个重要问题 换热时的传热系数和流动压力降,2019/6/15,石油化工过程系统概论,74,2019/6/15,石油化工过程系统概论,75,2019/6/15,石油化工过程系统概论,76,2019/6/15,石油化工过程系统概论,77,2019/6/15,石油化工过程系统概论,78,本章重点,1.什么是蒸馏？ 2.蒸馏的形式包括哪三种？ 3常减压蒸馏的产品包括哪些？ 4.常压蒸馏、减压蒸馏的特点分别是什么？ 5.减压蒸馏的核心设备是减压精馏塔和它的抽真空系统 6.常减压装置工艺流程图及工艺流程框图 7.设置初馏塔的作用？ 8.气提塔和气提段的作用？中段循环回流的作用？,2019/6/15,石油化工过程系统概论,79,作业,1.翻译 常减压蒸馏装置 常压塔 减压炉 蒸汽 汽提塔 常压渣油 精馏 2.写出石油的馏分组成（中英文）及其温度范围？ 3.写出三段式气化常减压蒸馏装置的工艺流程框图（中英文） 4.常压蒸馏、减压蒸馏的特点分别是什么？ 5.初馏塔、汽提塔和汽提段的作用？中段循环回流的作用？,
