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分餾法
鎖定
隨着原油工業的日益枯竭和石油業市場競爭的日益增強,如何充分地利用有限的石油資源,提升企業的核心競爭力,成為中國石油工業發展的重點和核心。為了促進石油工業的持續健康發展,為我國國民經濟提供強有力的支持,必須大力增強石油業的發展,而原油的穩定是重點。在原油穩定過程中值得一提的就是分餾法的工藝技術。
- 中文名
- 分餾法
- 外文名
- fractionation
- 術 語
- 物理學、工業
- 闡 述
- 利用沸點不同精製純化的方法
- 原 理
- 互溶液體系統沸點相差
- 應 用
- 石油、液體生物鹼等
分餾法原理
混合液沸騰後蒸氣進入分餾柱中被部分冷凝,冷凝液在下降途中與繼續上升的 蒸氣接觸,二者進行熱交換,蒸汽中高沸點組分被冷凝,低沸點組分仍呈蒸氣上升,而冷凝液中低沸點組分受熱氣化,高沸點組分仍呈液態下降。結果是上升的蒸汽中低沸點組分增多,下降的冷凝液中高沸點組分增多。如此經過多次熱交換,就相當於連續多次的普通蒸餾。以致低沸點組分的蒸氣不斷上升,而被蒸餾出來;高沸點組分則不斷流回蒸餾瓶中,從而將它們分離。
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分餾法特點
選用分餾法必須滿足三個基本條件,即具備兩相充分接觸的場所、液相中輕組分濃度較高、氣相温度高於液相温度。
分餾法作為原油穩定的一項重要方法,有其自身的特點。該法能比較徹底地分餾原油中的甲烷、乙烷和丙烷,穩定效果好。但是分餾法所用的設備較多,流程較為複雜,操作要求較高,在分餾法原油穩定中,由於來油含水高、操作不當或設備故障等原因都能造成淹塔事故,使塔頂產品混入少量原油,造成質量不合格不合格的產品不能外銷,只能設法處理。在原油穩定裝置中,處理不合格品的常用方法是將塔頂的不合格產品重新摻回到原油中去。
分餾法分餾系統
由反應器來的反應產物油氣從底部進入分餾塔,經塔底部的脱過熱段後在分餾段分割成幾個中間產品:塔頂為富氣,汽油,側線有輕柴油,重柴油和回煉油,塔底產品為油漿。輕、重柴油分別經汽提後,再經換熱,冷卻後出裝置。
分餾系統主要設備是分餾塔,裂化產物在分餾塔中分餾成各種餾分的油品。塔頂汽在粗汽油分離罐中分成粗汽油和富氣。
分餾塔具有的特點有:
(1)分餾塔底部設有脱過熱段,用經過冷卻的油漿把油氣冷卻到飽和狀態並洗下夾帶的粉塵以便進行分餾和避免堵塞塔盤。
(2)設有多個循環迴流:塔頂循環迴流、一至兩個中段迴流、油漿迴流。
分餾法工藝技術
1、設備支持
原油穩定設備主要包括穩定器(包括分離穩定塔、閃蒸罐、分餾塔、提餾塔和油氣分離器等),閃蒸罐(卧式閃蒸罐適合於粘度較大原油的穩定處理)。分餾塔內設提餾段、精餾段,塔頂帶回流,塔底有重沸器,根據各組分的揮發度不同沸點不同,蒸汽壓不同是徑流方法將混合液分離的內因不平衡的氣相與液相流體及分餾塔板是進行精餾的基本條件。
2、選擇分餾參數
原油穩定裝置的操作壓力隨工藝方法的而不同,其數值同穩定原油所需要的蒸汽壓和能耗有關。負壓穩定的操作壓力與原油所要求的蒸汽壓直接相關,壓力一般控制在0.7~0.9MPa。加熱閃蒸的壓力在0.3MPa左右;分餾穩定法可根據工藝計算確定,壓力一般控制在0.4~1.0MPa。
加熱温度,穩定塔的操作温度與操作壓力和穩定工藝有關,操作壓力越高,操作温度也越高負壓穩定的操作温度一般控制在60℃,加熱閃蒸的温度在120℃。分流穩定法塔底温度可根據工藝計算確定,一般在100℃以上。
3、天然氣脱水
天然氣含水對於石油穩定來説具有極大的危害,主要表現為增加輸氣阻力,甚至會堵塞輸氣儀表和管道、磨損閥件會對管件產生沖蝕作用會對設備和管道、儀表產生腐蝕破壞作用測量不準。
國內很多油田都採用製冷劑製冷低温分離流程來達到天然氣脱水脱油,常用的製冷劑主要是氨。氨壓縮製冷的原理是利用氨氣化吸熱和冷凝放熱的理論。主要包括蒸發氣化、壓縮增壓、冷凝放熱、節流製冷四個過程,使用與油田伴生氣。
4、輕烴回收
油田氣的組分主要是飽和烴,組成差異較大,一部分是集輸過程中分離出的氣體,另一部分是穩定裝置中拔出的閃蒸氣。我們一般採取冷凝分離法,即利用原料氣中各組分冷凝温度不同的特點,在逐步降温過程中,將沸點較高的烴類冷凝出來。
按照提供製冷量方式的不同,可分為外加冷源法、自制冷法和混合製冷法,我國油氣田大多是此種方法。
5、污水處理
採用注水方式開發的油田,經過一段時間後,注入水將有一部分隨原油開採出來,經脱水脱出這種水中的主要污染物為原油,故稱為油田含油污水。選擇水解後能形成帶正電的混凝劑,加入到污水中,使其與帶負電荷的油珠中和,發生凝聚作用,油珠變大加快上浮,使油水分離,這就是混凝除油。