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原油提炼设备的 原油炼油厂主要有哪些加工装置

2023-05-25 06:14:05 互联网 未知

原油提炼设备的

石油是由分子大小和化学结构不同的烃类和非烃类组成的复杂混合物,通过本章所讲述的预处理和原油蒸馏方法,可以根据其组分沸点的差异,从原油中提炼出直馏汽油、煤油、轻重柴油及各种润滑油馏分等,这就是原油的一次加工过程。然后将这些半成品中的一部分或大部分作为原料,进行原油二次加工,如以后章节要介绍的催化裂化、催化重整、加氢裂化等向后延伸的炼制过程,可提高石油产品的质量和轻质油收率。

一、原油的预处理

一 预处理的目的

从地底油层中开采出来的石油都伴有水,这些水中都溶解有无机盐,如NaCl、MgCl2、CaCl2等,在油田原油要经过脱水和稳定,可以把大部分水及水中的盐脱除,但仍有部分水不能脱除,因为这些水是以乳化状态存在于原油中,原油含水含盐给原油运输、贮存、加工和产品质量都会带来危害。
原油含水过多会造成蒸馏塔操作不稳定,严重时甚至造成冲塔事故,含水多增加了热能消耗,增大了冷却器的负荷和冷却水的消耗量。
原油中的盐类一般溶解在水中,这些盐类的存在对加工过程危害很大。主要表现在:
1、在换热器、加热炉中,随着水的蒸发,盐类沉积在管壁上形成盐垢,降低传热效率,增大流动压降,严重时甚至会堵塞管路导致停工。
2、造成设备腐蚀。CaCl2、MgCl2水解生成具有强腐蚀性的HCl:MgCl2 2H2O Mg(OH)2 2HCl如果系统又有硫化物存在,则腐蚀会更严重。Fe H2S FeS H2 FeS 2HCl FeCl2 H2S
3、原油中的盐类在蒸馏时,大多残留在渣油和重馏分中,将会影响石油产品的质量。根据上述原因,目前国内外炼油厂要求在加工前,原油含水量达到0.1%~0.2%,含盐量<5毫克/升~10毫克/升。

二 基本原理

原油中的盐大部分溶于所含水中,故脱盐脱水是同时进行的。为了脱除悬浮在原油中的盐粒,在原油中注入一定量的新鲜水(注入量一般为5%),充分混合,然后在破乳剂和高压电场的作用下,使微小水滴逐步聚集成较大水滴,借重力从油中沉降分离,达到脱盐脱水的目的,这通常称为电化学脱盐脱水过程。
原油乳化液通过高压电场时,在分散相水滴上形成感应电荷,带有正、负电荷的水滴在作定向位移时,相互碰撞而合成大水滴,加速沉降。水滴直径愈大,原油和水的相对密度差愈大,温度愈高,原油粘度愈小,沉降速度愈快。在这些因素中,水滴直径和油水相对密度差是关键,当水滴直径小到使其下降速度小于原油上升速度时,水滴就不能下沉,而随油上浮,达不到沉降分离的目的。

三 工艺过程

我国各炼厂大都采用两级脱盐脱水流程。原油自油罐抽出后,先与淡水、破乳剂按比例混合,经加热到规定温度,送入一级脱盐罐,一级电脱盐的脱盐率在90%~95%之间,在进入二级脱盐之前,仍需注入淡水,一级注水是为了溶解悬浮的盐粒,二级注水是为了增大原油中的水量,以增大水滴的偶极聚结力。

二、原油的蒸馏

一 原油蒸馏的基本原理及特点

1、蒸馏与精馏 蒸馏是液体混合物加热,其中轻组分汽化,将其导出进行冷凝,使其轻重组分得到分离。蒸馏依据原理是混合物中各组分沸点(挥发度)的不同。
蒸馏有多种形式,可归纳为闪蒸(平衡汽化或一次汽化),简单蒸馏(渐次汽化)和精馏三种。其中简单蒸馏常用于实验室或小型装置上,它属于间歇式蒸馏过程,分离程度不高。
闪蒸过程是将液体混合物进料加热至部分汽化,经过减压阀,在一个容器(闪蒸罐、蒸发塔)的空间内,于一定温度压力下,使汽液两相迅速分离,得到相应的汽相和液相产物。精馏是分离液体混合物的很有效的手段,它是在精馏塔内进行的。
2、原油常压蒸馏特点 原油的常压蒸馏就是原油在常压(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,它具有以下工艺特点:
(1)常压塔是一个复合塔 原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等四、五种产品馏分。按照一般的多元精馏办法,需要有n-1个精馏塔才能把原料分割成n个馏分。而原油常压精馏塔却是在塔的侧部开若于侧线以得到如上所述的多个产品馏分,就像n个塔叠在一起一样,故称为复合塔。

原油炼油厂主要有哪些加工装置

原油蒸馏被分为几个不同的沸点范围(即馏分)叫一2113次加工将一次加工得到的馏5261分再加工成商品油叫二次加工将二次加工得到的商品油制取基本有机化工原料的4102工艺叫三次加工。
  一次加1653工装置常压蒸馏或常减压蒸馏。
  二次加工装置:催化版、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烃基化、加氢精制等。
权三次加工装置:裂解工艺制取乙烯、芳烃等化工原料。

原油采用电脱水的工艺,主要关键设备的选用。

国内外原油脱水的发展方向主要集中在各种破乳新方法的研究以及新型破乳剂的开发等方面,HTD型高压高频脉冲原油脱水电源已成功应用于油田现场,与传统脱水电源相比正显示出其独特的优越性。
二、新型原油电脱水(盐)设备特点
电脱水器是依靠电场力的作用对油包水型乳化液进行破乳脱水,它的效率高、速度快,在各油田得到普遍应用。目前,电脱水器使用的是工频50Hz的正弦交流电源。
随着高可靠性的大功率电子开关器件IGBT的发展,利用该器件研制出了新型原油电脱水(盐)电源设备,优点如下:
(1)输出电压幅值可调
原油电脱水需要一定的电场强度,但强度要合适,太高会产生电分散,使水珠以更细的颗粒悬浮在原油中;太低水珠间不能发生震荡聚结及偶极聚结,不能实现油水快速分离。矩形波交流电源输出电压幅值可调,以使脱水电场强度最佳。
(2)频率在400Hz~5000Hz间连续
小水珠之所以能悬浮在原油中并能稳定相当长时间,是因为水珠周围有一层乳化膜。乳化膜既能与水珠产生较强的结合力,也能与原油产生较强的结合力,要使水珠快速沉降,必须把该膜打碎。一般情况下原油中的小水珠内部都含有盐类的正、负离子,在原油中加上高压交流电场后,小水珠被极化,这些正负离子会向电场的正、反方向快速移动,产生内摩擦热,不断克服膜强度。被极化的小水珠相结合形成大水珠,加速沉降使油水分离(图2)。交变电场的频率同样存在适合脱水的值,该频率下,平均撞击力强。这种新型原油脱水电源频率在400Hz~5000Hz间连续可调,通过调节频率,可以获取最佳的脱水频率。
(a) 水珠被极化(b) 水珠聚集

增加对乳化膜的冲击力
原油电脱水的效果还与电压的波形有关,普通脱水电源为正弦交流或近似正弦交流,属缓慢变化的电场,对乳化膜的冲击力不强。交流矩形波电场由零开始瞬间跃变到极大值,使水珠中的正、负离子得到最大限度的加速,对乳化膜形成最为强烈的冲击。
在现有脱水工艺流程不变的情况下,以矩形波脉冲电源取代现用的工频交流脱水电源, 节电50%,节约破乳剂30%,可对高含水量的W/O型乳化原油进行快速脱水,并使净化油含水率实现<0.5%的国家标准。
三、主要性能指标
(1)电源输入: 380V/50Hz交流电
(2)输出功率: ≥50kW
(3)输出矩形波交流脉冲:电压200V~20kV连续可调
频率400Hz~5000Hz连续可调
脉宽比10%-80%连续可调
(4)整套电源绝缘可靠,符合国家关于超高压电器设备的相关绝缘规定,电源进线出线对机壳的绝缘电阻大于20M。
(5)电脱变压器防爆指标:EXOeIIT5
四、技术支持
咨询电话:13562297625 QQ:375758094