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《催化裂化装置》技师培训教程—分馏单元—授课内容提要第一讲蒸馏基础知识一蒸馏基本概念二蒸馏的分类第二讲催化裂化分馏系统一催化裂化分馏塔的工艺特征二分馏塔回流方式及选择三板式塔四催化裂化分馏塔的节能中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训第一讲蒸馏基础知识一蒸馏基本概念（一）蒸馏在炼油生产过程中的应用（1）石油及石油馏分的分离（2）炼厂气的分离（3）混合芳烃的分离（4）溶剂的分离过程中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（二）蒸馏基本概念1.汽化:在一定条件下,液体转化为气体的过程。2.蒸发:如果液体的汽化是在其表面上进行的,则这种汽化称为蒸发。3.沸腾：如果液体的汽化在其表面和内部同时进行则这种汽化称为沸腾。4.沸点:液体出现沸腾时所具有的温度称为沸点。中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训5.冷凝：通过降温使气体（蒸汽）变为液体的过程称为冷凝。6.饱和蒸汽压：在一定温度下，液体与液体上方的蒸汽呈平衡状态时，该蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，通常简称为蒸汽压。7.泡点温度：在一定压力下，将液体油品加热至内部刚刚开始汽化，即：刚好出现第一个气泡时的液体温度称为该油品的泡点温度。中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训8.露点温度：在一定压力下，将汽化的蒸汽冷却至刚好出现第一滴液滴时的汽相温度称为该蒸汽的露点温度。9.初馏点：将油品放入恩氏蒸馏设备内加热至馏出第一滴液滴时的气相温度称为该油品的初馏点。10.干点：油品在恩氏蒸馏设备内，加热蒸馏至气相所能达到的最高温度称为该油品的干点或终馏点。中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训11.蒸馏：利用混合物中各组分挥发性（沸点）的不同，将各组分分离开来的一种方法。12.分馏（精馏）：在提供回流的条件下，通过汽液两相密切接触，进行多次部分汽化和多次部分冷凝，从而使混合物中各组分达到较高程度的分离。中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训二蒸馏的分类1.按蒸馏操作方式分类（1）间歇式蒸馏（2）连续式蒸馏2.按蒸馏操作压力分类（1）常压蒸馏（2）加压蒸馏（3）减压蒸馏中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训3.按蒸馏分离组分数分类（1）二元系蒸馏（2）多元系蒸馏（3）复元系蒸馏4.按蒸馏方式分类（1）平衡蒸馏（2）简单蒸馏（3）精馏（4）特殊蒸馏◆萃取蒸馏◆恒沸蒸馏◆水蒸汽蒸馏中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训第二讲催化裂化分馏系统一催化裂化分馏塔工艺特征1.采用复合塔代替多塔分馏流程（1）多塔分馏流程（2）复合塔分馏流程2.设置侧线汽提塔3.分馏塔底设有脱过热段中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训4.塔顶温度利用塔顶循环回流控制5.采用较多的循环回流取热6.回流比由全塔热平衡确定7.沿塔高汽液相量变化较大，恒摩尔流假定不适用中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训二催化裂化分馏塔的汽液相负荷分布规律液相负荷线轻柴油重柴油粗汽油裂化气体油浆反应油气二中回流一中回流顶循回流汽相负荷线图—8分馏塔汽、液负荷分布图塔板数汽、液相量中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训二分馏塔回流方式及选择（一）塔顶回流1.作用2.流程（1）塔顶冷回流（2）塔顶二级冷凝冷却回流中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（二）塔顶循环回流1.作用2.流程3.选择（1）塔顶产品含不凝气体较多；（2）塔顶热负荷较大；（3）对塔顶馏出管线及冷凝冷却系统压降要求苛刻。中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（三）中段循环回流1.作用（1）使塔内汽、液相负荷分布更趋均匀（2）充分回收利用高温位热能。2.中段循环回流数目的选择（1）沿塔高汽、液相负荷分布尽量均匀；（2）尽量回收更多的高温位热能；（3）经济合理（设备投资、操作费用）。3.中段循环回流进、出口位置4.中段循环回流进、出口温差中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（四）塔底循环回流1.作用2.流程3.选择（1）塔底部热负荷较大；（2）塔底温度较高；（3）塔底气相进料中含有固体颗粒。中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训四催化裂化分馏塔产品的分馏精度（一）分馏精度的表示方法油品分馏塔相邻两个馏分之间的分馏精度是用两个馏分的恩氏蒸馏曲线关系来表示的。恩氏蒸馏（5～95）间隙=t5-t95LHt5------重馏分5%点馏出温度℃Ht95-----轻馏分95%点馏出温度℃Lt5＞------脱空（脱空越大分馏精度越高）Ht95Lt5＜------重叠（重叠越大分馏精度越低）Ht95L中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训图—11分馏塔相邻两馏分脱空与重叠示意图(a)脱空5t5Ht95L95馏出%馏出温度℃脱空重叠重馏分恩氏蒸馏曲线轻馏分恩氏蒸馏曲线5t5Ht95L95馏出%馏出温度℃(b)重叠重馏分恩氏蒸馏曲线轻馏分恩氏蒸馏曲线中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（二）分馏精度与回流比、塔板数的关系1.塔顶产品与一线产品之间2.塔侧线之间（三）分馏塔各段之间塔板数的确定不包括人字型换热板不包括换热板不包括换热板不包括换热板备注42868侧线汽提塔回炼油～进料段重柴油～回炼油轻柴油～重柴油汽油～轻柴油推荐塔板数分离馏分表-1催化裂化分馏塔各塔段塔板数推荐值中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训三板式塔（一）板式塔的主要构件（二）工业生产对板式塔的要求（三）常用的塔板类型（四）塔板的布置及常见的溢流型式（五）塔板溢流装置（六）板式塔的几种不正常操作状态（七）塔板负荷性能图中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训3.支座（1）支承式支座（2）裙式支座4.人孔（1）圆形人孔的直径一般不应小于450mm且方便塔内零部件的进、出；（2）人孔的位置应与塔内部件错开；（3）人孔之间的间距一般相隔4～7层塔板。中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训5.接管6.平台7.吊柱●板式塔内部主要构件1.塔板（降液管、溢流堰、受液盘）2.除沫器3.防涡器4.滤焦器中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（二）工业生产对板式塔的要求1.生产能力大；2.操作稳定，弹性大；3.分离效率高；4.汽、液两相流动阻力小；5.耗材少，结构简单，易于制造和安装；6.耐腐蚀，不易堵塞，方便操作、调节，方便检修及维护保养。中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（三）常用的塔板类型1.浮阀塔板2.筛孔型塔板3.固舌塔板4.浮舌塔板5.网孔塔板6.CTST（立体传质）塔板中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（四）塔板的布置及常见的溢流型式1.塔板的布置Ⅰ区：鼓泡区，为汽液两相有效传质区。Ⅱ区：溢流区，为降液管及受液盘所占区域。Ⅲ区：破沫区，Ⅰ区和Ⅱ区之间所夹区域。Ⅳ区：边缘区，靠近塔壁的区域。2.常见的塔板溢流形式U型流单溢流双溢流阶梯流中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（五）塔板溢流装置1.降液管◎降液管的作用：（1）导流液体；（2）分离气泡。◎降液管的型式（1）圆形降液管（2）矩形降液管（3）弓形降液管中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训2.溢流堰（1）出口堰（外堰）◆作用：①保证塔板维持一定厚度液层；②均匀分布塔板出口液体，防止走短路。◆类型：①平口堰用于堰上液层高度大于或等于6mm的场合。②齿型堰用于堰上液层高度小于6mm的场合。中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（2）入口堰（内堰）◆作用：①使入口液体在塔板上均匀分布；②减小入口液体的冲击、干扰；③保证降液管必要的液封。◆类型：①圆钢型（φ6mm～φ8mm）②矩形板型中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训3.受液盘◆作用：①接受、缓冲上层塔板流下的液体；②充当侧线液体抽出斗。◆类型：①平形受液盘②凹形受液盘中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（六）板式塔的几种不正常操作状态1.雾沫夹带（液沫夹带）雾沫夹带量控制≯0.1kg(液)/1kg(气)2.液泛（淹塔）（1）溢流液泛（2）夹带液泛中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（七）板式塔的塔板效率及影响因素1.塔板效率表示方法（1）全塔总板效率（ET）达到指定的分离要求所需的理论塔板数与实际塔板数之比。ET=NTN×100%ET-----全塔总板效率NT-----理论塔板数N-----实际塔板数中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（2）单板效率（Em）气体或液体经过一层实际塔板前后的组成变化与经过一层理论塔板前后的组成变化之比。气相单板效率Emv=yn–yn+1×100%y*n–yn+1液相单板效率Eml=xn-1–xn×100%xn-1–x*nxn-1ynxnyn+1nn+1y*n、x*n---与xn、yn呈平衡的气、液相组成中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（3）塔板点效率（Eo）指塔板上任意一点的局部效率。xn-1yxnyn+1nn+1x气相点效率Eov=y–yn+1×100%y*–yn+1液相点效率Eol=xn-1–x×100%xn-1–x*y*、x*---与x、y呈平衡的气、液相组成中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训2.塔板效率的影响因素（1）物料性质的影响粘度、密度、表面张力、扩散系数、相对挥发度等。（2）操作条件的影响温度、压力、气速及气液相流量比等。（3）塔板形式及结构塔板间距、溢流堰高、塔径、降液管尺寸及塔板上液体流径长度等。中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训3.全塔总板效率的计算ET=0.49（αμL）×100%-0.245ET----全塔总板效率α----塔顶、塔底平均温度下物系的相对挥发度μL----塔顶、塔底平均温度下的液体粘度xi----液相中i组分的摩尔分数μLi----液相中i组分的粘度其中：μL=∑xiμLi中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（八）板式塔的气液两相流动方式和接触状态1.气液两相流动方式（1）气液两相错流流动（2）气液两相逆流流动2.气液两相接触状态（1）鼓泡接触状态（2）泡沫接触状态（3）喷射接触状态中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训（七）塔板负荷性能图1.塔板负荷性能图示意2.塔板负荷性能图的作用（1）指出塔板的上、下限负荷控制因素；（2）指出塔板在具体工艺条件下的操作弹性；（3）检验塔板设计是否合理；（4）为挖潜改造提供依据。中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训六催化裂化分馏塔的操作要点及节能（一）催化裂化分馏塔的操作要点1.稳定控制分馏塔的进、出料量2.合理控制分馏塔的各点温度、压力3.稳定控制各处液位4.合理控制各段回流量四催化裂化分馏塔的节能1.合理控制产品质量，避免过度分馏2.减少水蒸汽用量3.合理分配塔的回流取热4.提高塔板的分离效率5.优化操作条件，控制平稳操作6.采用先进的控制系统中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训发动机燃料油饱和蒸气压测定仪器示意图温度计电动机搅拌器恒温水浴箱电加热器蒸气压测定器油室气室旋塞阀测压表蒸气压测定器中油股份公司高级技能人才大庆石化培训中心《催化裂化装置》技师培训连续精馏示