炼油设备（PPT41页)

第三部分炼油厂介绍§3.1.炼油工艺装置分类炼油工艺：把原油加工成各种石油产品的方法炼油装置：炼油工艺所使用的装置叫炼油工艺装置（炼油装置）炼油装置分类一次加工装置：常压蒸馏或常减压蒸馏。二次加工装置：催化裂化、延迟焦化、催化重整等。三次加工装置：气体分离、芳烃分离、乙烯裂解等。辅助炼油生产装置：生产各种催化剂、添加剂、分子筛等的辅助炼油生产装置。§3.1.炼油工艺装置分类一次加工：把原油蒸馏分为几个不同的沸点范围（即馏分）二次加工：将一次加工得到的馏分再加工变成商品三次加工：以一次加工或二次加工产物为原料制取基本有机化工原料§3.1.炼油工艺装置分类物理过程：精馏、吸收、解吸、蒸馏、萃取等化学过程：加氢热裂化（减粘、延迟焦化）催化裂化重整裂解－乙烯工业石油产品燃料润滑剂石油沥青石油蜡石油焦溶剂油和化工原料§3.1.炼油工艺装置分类§3.2炼厂类型分类标准类型名称目的产品(产品结构)1.燃料型主要生产各种燃料油。2.燃料—润滑油型主要生产各种燃料油和润滑油。3.燃料—化工型主要生产各种燃料油和化工产品。4.燃料—润滑油—化工型主要生产各种燃料油、润滑油和化工产品。装置组成1.简单型主要装置有常减压蒸馏、催化裂化、产品精制及氧化沥青等装置。2.复杂型简单型装置以外还有催化重整、热裂化、加氢工艺、延迟焦化、减粘裂化、气体分离等装置。原油加工规模1.大型400万t/a2.中型100～400万t/a3.小型100万t/a§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分：流体输送设备加热设备换热设备反应设备分离设备储运设备§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分1、流体输送设备气体：压缩机、鼓风机等液体：泵(离心泵、往复泵、旋涡泵等固体：传送带、铲车等§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分2、加热设备加热炉，常用管式加热炉辐射室对流室炉管燃烧器烟道§3.3炼油设备3.3.1.按任务、作用区分圆筒炉结构示意图§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分3、换热设备换热器管壳式套管式沉浸式（水箱式）喷淋式空气冷却器§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分4、反应设备(反应器）§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分(1)管式反应器特征：长度管径。内部一般是空的，不设置任何构件。多用于均相反应。§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分(2)釜式反应器又称反应釜，搅拌反应器特征:•反应器高度与直径相当或稍高。•釜内设有搅拌装置和挡板。•常带夹套或釜内放置蛇管，传热以维持釜内所需温度。•适用于液相均相反应、气液反应、液液反应、液固反应、气液固三相反应。§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分(3)塔式反应器特征：反应器高度为直径的数倍以至十几倍。内部常设置能增加两相接触的构件，如填料，筛板等。适用于两种流体相反应的过程。如气液反应、液液反应。§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分填料塔板式塔喷雾塔两种流体可以成逆流，也可以并流操作§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分(4)固定床反应器特征：反应器内填充有固定不动的固体颗粒。可以是催化剂，也可以是固体反应物。适用于气固催化反应，固相加工反应，应用广泛。根据换热方式不同，可分为三种型式:(1)换热式固定床反应器(2)绝热式固定床反应器(3)自热式固定床反应器§3.3炼油设备3.3.1、按任务、作用区分(a)换热式固定床反应器结构型式类似于列管式换热器管内装填催化剂，反应物料自上而下通过床层；管间为载热体，与管内物料进行换热，以维持所需的温度条件。§3.3炼油设备3.3.1、按任务、作用区分(b)绝热式固定床反应器床层与外界没有热量交换。结构简单，造价低廉适用热效应不大或催化剂对温度要求不高的反应。§3.3炼油设备3.3.1、按任务、作用区分(c)自热式固定床反应器使用前提：放热反应，热量大致平衡。以冷的原料作为载热体，使冷原料本身预热到反应所需的温度，然后进入床层进行反应。§3.3炼油设备3.3.1、按任务、作用区分(5)流化床反应器特征：固体粒子象流体一样被流化起来。适用于气固，液固，气液固反应。如:•催化剂快速失活需立即再生的：催化裂化装置•强放热反应：丙烯氨氧化，萘氧化，丁烯氧化脱氢•固相加工反应：黄铁矿，闪锌矿的焙烧，石灰石的煅烧等§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分(6)移动床反应器特征：固体颗粒自反应器顶部连续加入，自上而下移动，由底部卸出。反应流体与颗粒成逆流接触。适用：催化剂需要连续再生的催化反应固相加工反应。§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分(7)滴流床反应器特征：反应器内催化剂也是固定不动的。广义上的固定床反应器。适用：液固及气液固三相反应。如石油馏分加氢精制、脱硫等。优点：液体不需要加热变成气体，节省能源。§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分反应器的操作方式§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分5、分离设备气-气、气-液、气-固、液-液、液-固、固-固分离等塔：分馏塔、吸收塔、解吸塔、抽提塔等旋风分离器旋液分离器等§3.3炼油设备3.3.1、按任务、作用区分塔设备在气-液两相间实现传质过程以达到分离目的的设备要求：充足的接触界面，能使气、液两相迅速分离板式塔填料塔§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分(1)板式塔气速板面气液状况分散相连续相较低鼓泡接触，泡少清液多气液增高泡沫接触，泡多，湍剧气液再增喷射接触，射流穿液液气§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分泡罩塔板优点：升气管高出板面，不易发生漏液，操作弹性较好；塔板不易堵塞。缺点：板结构复杂，金属耗量大，造价高；气流流径曲折，△P大；有返混；雾沫夹带严重，限制了气速提高。§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分筛板塔优点：结构简单，造价低；塔板△P小，液面落差也小；生产能力、板效率大于泡罩。缺点：操作弹性小。§3.3炼油设备3.3.1、按任务、作用区分浮阀塔板优点：生产能力大(与筛板塔的相近)比泡罩的大20%～40%。操作弹性大；△p小；造价低。缺点：不宜处理易结焦或μ大的物系。阀腿会卡住或磨损。§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分舌形塔板§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分板式塔的流体力学性能塔板压降气体通过塔板时的阻力损失。包括：•干板阻力：由板上各部件所造成的局部阻力•板上充气液层的静压强•板上液体的表面张力（摩擦阻力）影响塔底操作压强影响板效率原则：在保证较高板效率的前提下，力求减小塔板压强，以降低能耗，改善塔的操作性能。液泛§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分若气相的流量↑→塔板压降↑→降液管内液体流动不畅→管内液体积累；若液相的流量↑→降液管内截面不能满足该液体顺利流过→管内液体积累；从而必然使降液管内液体不断增高→最终使整个板间充满液体→塔操作被严重破坏。这种现象即为液泛（淹塔）。一般，气速↑→有利于形成湍动的泡沫层→传质速率↑。但不能超过液泛气速。液泛气速为塔操作的极限速度。板间距↑→可提高液泛速度。§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分雾沫夹带当气速↑，使塔板处于泡沫状态或喷射状态时→液体被吹散成液滴而被抛到一定的高度→其中某些液滴被带到上一层塔板，该现象称为雾沫夹带。雾沫夹带的影响：液相在塔板间返混→塔板效率↓空塔气速↑雾沫夹带量↑塔板间距↓雾沫夹带量↑§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分漏液正常操作时，液体横向流过塔板，然后通过降液管流下。若气速↓→上升气体通过孔道的动压不足以克服板上液体的重力→液体从塔板上的开孔处往下漏，称漏液。漏液严重时→塔板上无液层→气液不能充分接触→塔板效率↓§3.3炼油设备3.3.1、按任务、作用区分(2)填料塔与板式塔相比，填料的突出优点：压降小，操作弹性接近浮阀塔板。§3.3炼油设备3.3.1按任务、作用区分6、储运设备圆筒形容器球形储罐槽车等§3.3炼油设备3.3.2按操作压力区分按操作压力：低压设备（0.1≤P1.6MPa）中压设备（1.6≤P10MPa）高压设备（10≤P100MPa）超高压设备（P≥100MPa）