常减压蒸馏原理
常减压蒸馏原理
摘要：常压蒸馏是石油加工的“龙头装置”，后续二次加工装置的原料，及产品都是由常减压蒸馏装置提供。常减压蒸馏主要是通过精馏过程，在常压和减压的条件下，根据各组分相对挥发度的不同，在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热，经过多次汽化和多次冷凝，将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来，生产合格的汽油、煤油、柴油及蜡油及渣油等。（1）由此掌握常减压蒸馏原理对于从事相关工作的人员来说显得尤其重要。本文先从蒸馏的基本概念和原理说起，然后分别对常压蒸馏、减压蒸馏的原理做一个简要介绍。
关键词：蒸馏、基本概念和原理、常压蒸馏、减压蒸馏
一、蒸馏的基本概念和原理
1、基本概念
1.1饱和蒸汽压
任何物质（气态、液态和固态）的分子都在不停的运动，都具有向周围挥发逃逸的本领，液体表面的分子由于挥发，由液态变为气态的现象，我们称之为蒸发。挥发到周围空间的气相分子由于分子间的作用力以及分子与容器壁之间的作用，使一部分气体分子又返回到液体中，这种现象称之为冷凝。在某一温度下，当液体的挥发量与它的蒸气冷凝量在同一时间内相等时，那么液体与它液面上的蒸气就建立了一种动态平衡，这种动态平衡称为气液相平衡。当气液相达到平衡时，液面上的蒸气称为饱和蒸汽，而由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称为蒸汽压。蒸气压的高低表明了液体中的分子离开液面气化或蒸发的能力，蒸气压越高，就说明液体越容易气化。
在炼油工艺中，根据油品的蒸气压数据，可以用来计算平衡状态下烃类气相和液相组成，也可以根据蒸气压进行烃类及其混合物在不同压力下的沸点换算、计算烃类液化条件等。
1.2气液相平衡
处于密闭容器中的液体，在一定温度和压力下，当从液面挥发到空间的分子数目与同一时间内从空间返回液体的分子数目相等时，就与液面上的蒸气建立了一种动态平衡，称为气液平衡。气液平衡是两相传质的极限状态。气液两相不平衡到平衡的原理，是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础。例如，蒸馏的最基本过程，就是气液两相充分接触，通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热，使系统趋近于动平衡，这样，经过塔板多级接触，就能达到混合物组分的最大限度分离。
2、蒸馏方式
在炼油厂生产过程中，有多种形式蒸馏操作，但基本类型归纳起来主要有三种，即闪蒸、简单蒸馏和精馏
2.1闪蒸（平衡汽化）
加热液体混合物，达到一定的温度和压力，在一个容器的空间内，使之气化，气
液两相迅速分离，得到相应的气相和液相产物，此过程称为闪蒸。当气液两相有足够的接触时间，达到了汽液平衡状态，则这种气液方式称为平衡汽化。
2.2简单蒸馏（渐次汽化）
液体混合物在蒸馏釜中被加热，在一定压力下，当温度达到混合物的泡点温度时，液体即开始气化，生成微量蒸气，生成的蒸气当即被引出并经冷凝冷却后收集起来，同时液体继续加热，继续生成蒸气并被引出。这种蒸馏方式称为简单蒸馏或微分蒸馏，借助于简单蒸馏，可以使原料中的轻、重组分得到一定程度的分离。
2.3精馏
精馏是分离混合物的有效手段，精馏有连续式和间歇式两种，石油加工装置中都采用连续式精馏，而间歇式一般用于小型装置和实验室。
连续式精馏塔一般分为两段：进料段以上是精馏段，进料段以下是提馏段。精馏塔内装有提供气液两相接触的塔板和填料。塔顶送入轻组分浓度很高的液体，称为塔顶回流。塔底有再沸器，加热塔底流出的液体以产生一定量的气相回流，塔底的气相回流是轻组分含量很低而温度较高的气体。气相和液相在每层塔板或填料上进行传质和传热，每一次气液相接触即产生一次新的气液相平衡，使气相中的轻组分和液相中的重组分分别得到提浓，最后在塔顶得到较纯的轻组分，在塔底得到较浓的重组分，借助于精馏，可以得到纯度很高的产品。
实现精馏的必要条件有
（1）建立浓度梯度，液体混合物中各组分的相对挥发度有明显差异是实现精馏过程的必要条件。
（2）合理的温度梯度，塔顶加入轻组分浓度很高的回流液体、塔底用加热或汽提的方法产生热的蒸气。
（3）精馏塔内必须要有塔板或填料，它是提供气液充分接触的场所。
（4）精馏塔内提供气、液相回流，是保证精馏过程传热传质的另一必要条件。
二、原油常压蒸馏
1、原油分馏塔的工艺特征
原油分馏塔的原理与一般精馏塔相同，但由于石油及其产品的组成比较复杂，其产品只是符合一定要求沸程的馏分，因此它又有不同的特点。
1.1复合塔结构
一般精馏塔要求有较高的分离精度，在塔顶和塔底出很纯的产品，一般只能得到两个产品。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。按照一般的多元精馏方法，需要有N-1个精馏塔才能把原料分割成N个产品。当要分成五种产品时就需要四个精馏塔串联或采用其它方式排列。但是在石油精馏中，各种产品本身也还是一种复杂混合物，它们之间的分离精确度并不要求很高，两
种产品之间需要的塔板数并不高，因此，可以把这几个塔结合成一个塔。这种塔实际上等于把几个简单精馏塔重叠起来，塔顶馏出最轻的产品——汽油，塔底引出最重产品——重油，介于其间的其他产品则在塔侧作为侧线产品抽出，它的精馏段相当于原来四个简单塔的四个精馏段组合而成，而其下段则相当于塔最下段的提馏段，这样的塔称为复合塔或复杂塔。
1.2设置汽提段和侧线汽提塔
在二元精馏塔中，塔底一般采用重沸器，向塔内提供气相回流，使塔底产品中轻组分被气化出来，以保证塔底产品质量。而在原油精馏塔中，塔底温度一般较高，常压塔为330~350℃，减压塔为390℃左右，如果采用重沸器很难找到合适的热源，同时温度再升高也会使油品分解、结焦。因此，常压蒸馏塔塔底不用再沸器产生气相回流，而是通入一定量的过热水蒸汽，降低塔内油气分压，使一部分带下来的轻馏分蒸发，回到精馏段，这种方式称为汽提。因此，原油分馏塔的提馏段习惯上称为汽提段。
1.3进料应有适当的过气化率
原油精馏所需要的热量，主要依靠原油本身带入，因此原油在进入分馏塔入口处的气化率应略高于塔顶和各侧线产品收率的总和。这个过量的气化百分比称为过气化率。过气化的目的是使分馏塔最低侧线以下的几层塔板有一定的内回流，以保证其分流效果。但过气化率不宜太高，以免使进料油温升的过高引起进料裂解和不必要的能量消耗。
1.4恒摩尔回流的假定完全不适用
在二元和多元精馏塔的设计计算中，为了简便计算，对性质及沸点相近的组分所组成的体系做出了恒摩尔回流的近似假设。即在塔内的气、液相的摩尔流量不随塔高而变化。这个近似假设对原油常压精馏塔是完全不适用的。石油是复杂混合物，各组分的性质可以有很大的差别，它们的摩尔汽化潜热可以相差很远，沸点之间的差别甚至可达几百度。例如常压塔顶和塔底的温差就可达250℃左右。显然，以精馏塔上、下部温差不大，塔内各组分的摩尔汽化潜热相近为基础，所作出的恒摩尔回流这一假设对常压塔是完全不适用的。实际上，常压塔内回流的摩尔流量沿着塔高会有很大变化。
2、常压分馏塔主要工艺参数
常压分馏塔操作其塔顶压力、进料温度、塔顶及侧线抽出温度是主要控制参数。
2.1压力
常压蒸馏塔顶产品通常是汽油馏分或重整原料。当用水作为冷却介质、产品冷至40 ℃左右，回流罐在0.11-0.3MPa压力下操作时油品基本全部冷凝。因此原油蒸馏一般在稍高于常压的压力条件下操作，常压塔的名称由此而来。
2.2进料温度
确定进料段温度的方法主要是用在石油蒸馏塔设计中，了解此计算原理可有助于现场的核算和塔的操作分析。
2.3塔顶温度
塔顶温度是指塔顶产品在其本身油气分压下的露点温度。塔顶馏出物包括塔顶产品，塔顶回流油气以及不凝气和水蒸汽。如果能准确知道不凝气数量，在塔顶压力一定的条件下很容易求得塔顶产品及回流总和的油气分压，进一步求得塔顶温度。当塔顶不凝气很少时，可忽略不计。忽略不凝气以后求得的塔顶温度较实际塔顶温度高出约3%，可将计算所得塔顶温度乘以系数0.97，作为采用的塔顶温度。
2.4侧线抽出温度
侧线抽出温度指的是未经气提产品在该处油气分压下的泡点温度。而大多数侧线都设置汽提塔，根据原油评价得到的数据以及现场采样的数据相当于汽提以后的数据，为此求出侧线抽出温度不得不采取一些半经验的方法。对于不设汽提塔的抽出侧线，产品平衡汽化数据是准确的，考虑到以内回流在混合气体中真正的分压作为油气分压其数据偏低，为接近实际情况，在求取内回流蒸气在气相中摩尔分率时，气相的总摩尔数将相邻上一侧线忽略，内回流计算出来的分压比较接近塔内的油气分压，所求得的泡点温度与现场侧线抽出温度比较接近。
三、原油减压蒸馏
油品在加热条件下容易受热分解而使油品颜色变深、胶质增加。在常压蒸馏时，为保证产品质量，炉出口温度一般不高于370 ℃，通过常压蒸馏可以把原油中350 ℃以前的汽油、煤油、轻柴油等产品分馏出来。350 ℃~500 ℃的馏分在常压下则难以蒸出，而这部分馏分油是生产润滑油和催化裂化原料油的主要原料。根据油品沸点随系统压力降低而降低的原理，可以采用降低蒸馏塔压力（2.67~8.0KPa）的方法进行蒸馏，在较低的温度（380~400 ℃）下将这些重质馏分油可蒸出，故一般炼油装置在常压蒸馏之后都继之配备减压蒸馏过程。
1、减压蒸馏塔的特征
减压蒸馏塔与常压蒸馏塔相同，关键是采用了抽真空设施，使塔内压力降到几十毫米、甚至小于10mmHg。减压蒸馏根据任务不同，分为两种类型：燃料型减压塔和润滑油型减压塔。
燃料型减压塔主要是生产二次加工原料，对分馏精度要求不高，在控制产品质量的前提下希望尽可能提高拔出率。
润滑油型减压塔以生产润滑油为主，要求得到颜色浅、残炭值低、镏程较窄、安定性好的减压馏分油，不仅应有较高的拔出率，还应具有较高的分馏精度。与常压蒸馏塔相比，减压蒸馏塔具有高真空、低压降、塔径大、板数少的特点
2、干式减压蒸馏
过去，国内外炼油厂的减压蒸馏一直是沿用传统的“湿式”减压蒸馏。即向加热炉管内注入水蒸汽以增加炉管内油品速度；向塔底注入水蒸汽，以降低塔内油气分压，达到在低于油品分解的温度下，获得所需要的油品收率。减压塔一般采用板式塔和两级喷射抽空气，塔的真空度低，压力降大，加工能耗高，减压拔出率也相对较低。
实现湿式减压蒸馏采用的主要技术措施有：采用压降小、传质传热效率高的塔板；减压炉管逐级扩径，以避免油流在管内出现高温而裂解；减压塔进料口与最低侧线抽出口之间设洗涤段，以控制油品的残碳值和胶质含量。湿式减压蒸馏塔的不足之处有：消耗蒸汽量大；塔内汽相负荷大；增大了塔顶冷凝冷却器的负荷；含油污水量大。
实现干式减压蒸馏的措施有使用增压喷射器；以提高塔的真空度；利用填料代替塔板，达到降低汽化段到塔顶压降的目的；采用低速转油线，降低减压炉出口到塔入口之间的压降；为减少气相携带杂质，塔内设洗涤段和液体分配器。使用干式减压蒸馏的效益有：提高了拔出率和处理量；减压炉的负荷减小，节省燃料；减少冷凝冷却器负荷，减少含油污水量；能耗下降；操作灵活等。
3、减压分馏塔的主要工艺参数
减压分馏塔工艺参数主要有塔顶压力、进料温度和侧线抽出温度等。
3.1压力
减压塔主要是利用抽真空的方法来降低塔的操作压力，从而获得润滑油馏分和催化裂化的原料，塔压的高低直接关系到产品质量的好坏和能耗的高低。
对于生产催化裂化原料的减压塔，为了节约能耗多数炼厂都改造成干式减压蒸馏装置。由于塔内没有气提水蒸气、闪蒸段油气压力的降低只有依靠深度减压才能达到。一方面采用阻力降小的填料，另一方面塔顶采用1.3~2.6KPa低的残压，为此只能采取三级抽真空的方式才能实现。提高减压塔的真空度既有好的效果，也带来一些不利的因素。因此减压塔最佳压力的选择，必须通过不同方案的经济效益的比较才能求得。
3.2温度
由于在设计中一般无法提供常底油的平衡气化数据，减压塔进料段温度只好根据经验选择，一般在生产润滑油时不得超过395 ℃，燃料型减压塔由于对油品的分解反应限制不如润滑油型的严格，进料温度可提高至410 ℃~420 ℃。
减压塔侧线抽出温度，和其他蒸馏过程一样，侧线抽出温度也应该是该处油气分压下液相的泡点温度。燃料型减压塔洗涤段以上塔板与填料相当于一个直接冷凝器，塔内没有内回流气化成为蒸气的情况，侧线抽出板上的油气分压是将所有的油料蒸气计算在内，将水蒸气和不凝气作为惰性气体。润滑油型减压塔侧线温度的确定应考虑内回流的分压作用，但是其内回流的分压作用比较难确定。确定侧线抽出温度时，一般可根据经验，取抽出板上总压的30%~50%近似作为该处的油气分压，计算该分压下
的油品的泡点。
减压塔顶一般均采用惰性回流，塔顶不出产品，塔顶温度主要是水蒸气和不凝气体离开塔顶的温度，这个温度比循环回流进塔温度高20~40 ℃
干式减压塔塔底温度接近于气化段的温度，湿式减压塔塔底温度较气化段温度低5~10℃，有时可以相差17℃之多。
参考文献
（1）互联网百度百科：https://www.wendangku.net/doc/433923521.html,/view/591251.htm
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（5）沈本贤主编，程丽华副主编：《石油炼制工艺学》，中国石化出版社，2011年版，第163、164、165、166页
常减压蒸馏装置开工方案
常减压蒸馏装置开工方案 装置开工程序包括：物质、技术准备、蒸汽贯通试压，开工水联运、烘炉和引油开工等几部份，蒸汽贯通试压已完成，装置本次检修为小修，水联运、烘炉可以省略，本次开工以开工前的准备，设备检查，改流程，蒸汽暖线，装置引油等几项内容为主。 一、开工前的准备 1、所有操作工熟悉工作流程，经过工艺、设备、仪表以及安全操作等方面知识的培训. 2、所有操作工已经过DCS控制系统的培训，能够熟练操作DCS。 3、编制开工方案和工艺卡片，认真向操作工贯彻，确保开车按规定程序进行。 4、准备好开工过程所需物资。 二、设备检查 设备检查内容包括塔尖、加热炉、冷换设备、机泵、容器、仪表、控制系统、工艺管线的检查，内容如下： （一）塔尖 1、检查人孔螺栓是否把好，法兰、阀门是否把好，垫片是否符合安装要求。 2、检查安全阀、压力表、热电偶、液面计、浮球等仪表是否齐全好用。 3、检查各层框架和平台的检修杂物是否清除干净。 （二）机泵：
1、检查机泵附件、压力表、对轮防护罩是否齐全好用。 2、检查地脚螺栓，进出口阀门、法兰、螺栓是否把紧。 3、盘车是否灵活、电机旋转方向是否正确，电机接地是否良好。 4、机泵冷却水是否畅通无阻。 5、检查润滑油是否按规定加好（油标1/2处）。 6、机泵卫生是否清洁良好。 （三）冷换设备 1、出入口管线上的连接阀门、法兰是否把紧。 2、温度计、压力表、丝堵、低点放空，地脚螺栓是否齐全把紧。 3、冷却水箱是否加满水。 （四）容器（汽油回流罐、水封罐、真空缓冲罐、真空罐、真空放空罐） 1、检查人孔螺栓是否把紧，连接阀门、法兰是否把紧。 2、压力表、液面计、安全阀是否齐全好用。 （五）加热炉 1、检查火嘴、压力表、消防蒸汽、烟道挡板，一、二次风门、看火门、防爆门、热电偶是否齐全好用。 2、检查炉管、吊架、炉墙、火盆是否牢固、完好，炉膛、烟道是否有杂物。 3、用蒸汽贯通火嘴，是否畅通无阻，有无渗漏。 （六）工艺管线 1、工艺管线支架、保温、伴热等是否齐全。
减压蒸馏
一、实验目的 1、学习减压蒸馏的基本原理。 2、掌握减压蒸馏的基本操作。 二、实验原理 减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度，因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的，如果借助于真空泵降低系统内压力，就可以降低液体的沸点，这便是减压蒸馏操作的理论依据。 液体有机化合物的沸点随外界压力的降低而降低，温度与蒸气压的关系 温度与蒸气压关系图液体在常压、减压下的沸点近似关系图 *1mmHg≈133Pa *1mmHg≈133Pa 所以设法降低外界压力，便可以降低液体的沸点。沸点与压力的关系可近似地用下式求出： p为蒸气压；T为沸点（热力学温度）；A，B为常数。 如以lg p为纵坐标，1/T为横坐标，可以近似地得到一直线。 三、基本操作训练：（含仪器装置和主要流程图） 减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气（减压）、安全保护和测压四部分组成。 蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。抽气部分实验室通常用水泵或油泵进行减压。 减压蒸馏装置 四、主要试剂用量 乙酰乙酸乙酯15mL 实验关键及注意事项： 1、仪器安装好后，先检查系统是否漏气，方法是：关闭毛细管，减压至压力稳定后，夹住连接系统的橡皮管，观察压力计水银柱有否变化，无变化说明不漏气，有变化即表示漏气。 2、为使系统密闭性好，磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好，检查仪器不漏气后，加入待蒸的液体，量不要超过蒸馏瓶的一半，关好安全瓶上的活塞，开动油泵，调节毛细管导入的空气量，以能冒出一连串小气泡为宜。 3、当压力稳定后，开始加热。液体沸腾后，应注意控制温度，并观察沸点变化情况。待沸点稳定时，转动多尾接液管接受馏分，蒸馏速度以0.5～1滴/S为宜。 4、蒸馏完毕除去热源，慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹，待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞，平衡内外压力,(若开得太快,水银柱很快上升,有冲破测压计的可能),然后关闭抽气泵。 五、思考题
精馏塔设计流程
在一常压操作的连续精馏塔内分离水—乙醇混合物。已知原料的处理量为2000吨、组成为36%（乙醇的质量分率，下同），要求塔顶馏出液的组成为82%，塔底釜液的组成为6%。 设计条件如下： 操作压力 5kPa(塔顶表压)； 进料热状况 自选 ； 回流比 自选； 单板压降 ≤； 根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算。 【设计计算】 （一）设计方案的确定 本设计任务为分离水—乙醇混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。 设计中采用泡点进料，将原料液通过预料器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 （二）精馏塔的物料衡算 1. 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 乙醇的摩尔质量 A M =46.07kg/kmol 水的摩尔质量 B M =18.02kg/kmol F x =18.002 .1864.007.4636.007 .4636.0=+= D x =64.002.1818.007.4682.007 .4682.0=+= W x =024.002 .1894.007.4606.007 .4606.0=+= 2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 F M =×+×=23.07kg/kmol D M =×+×=35.97kg/kmol W M =×+×=18.69kg/kmol 3.物料衡算 以每年工作250天，每天工作12小时计算 原料处理量 F = 90.2812 25007.231000 2000=???kmol/h 总物料衡算 =W D + 水物料衡算 ×=+W
实验九：减 压 蒸 馏
实验九、减压蒸馏 一、实验目的 1．了解减压蒸馏的基本原理 2．学会使用水（油）泵进行减压蒸馏的操作。 3．学习减压蒸馏装置的搭装和气密性的检查 4．掌握压力—沸点经验曲线的用法。 二、基本原理 Log P = A + B/T 式中：P为液体表面的蒸汽压；T为溶液沸腾时的绝对温度；A和B为常数。如果用logP 为纵坐标，1/T为横坐标可近似的得到一条直形，从二元组分已知的压力和温度可算出A和B 的数值，再将所选择的压力带入上式即可求出液体在这个压力下的沸点。 减压蒸馏适用于在常温下沸点较高，常压蒸馏时易发生分解、氧化、聚合等热敏性有机化合物的分离提纯。一般把低于一个大气压的气态空间称为真空，因此，减压蒸馏也称为真空蒸馏。 三、各种真空度范围 1. 10～760 mmHg 为粗真空，有机试验常用 2. 10-3～10 mmHg 为低真空，用于精细试验 3. 10-8～10-4 mmHg为高真空 4. <10-9 mmHg为超高真空 760mmHg —(n格/10) 760 mmHg 四、液体在常压、减压下沸点的近似图
1. 例如：水在760 mmHg时的沸点为100度，若求20mmHg时水的沸点值，可先在B线上 100度这一点上与C线上20mmHg这一点连线并延长至A线上，在A线上的交点即为20 mmHg时水的沸点22度。 2. 另外，压力对沸点的影响还可以做以下估算： 3. 从大气压降到25 mmHg，高沸点（250～300度）的化合物的沸点随之下降100～125 度左右； 4. 当减压降至25mmHg以下时，压力每降低一半时，沸点下降10度。 五、减压蒸馏的注意事项 A为常量蒸馏装置，B为微量蒸馏装置。本次试验用电热套加热、用水泵减压蒸馏。 1. 玻璃仪器有：100ml圆底烧瓶，克氏蒸馏头，直冷，双股接引管，圆底烧瓶50ml×2， 50ml量筒一支，抽气管，减压毛细管，温度计及其套管 2. 蒸馏瓶内液体不可超过一半，因为减压下蒸汽的体积比常压下大得多。 3. 装仪器时，首先要求检查磨口仪器是否有裂纹。安装仪器时每一个磨口都必须配合好， 同时为了提高气密性要求在磨口上涂凡士林。 4. 由于蒸汽体积比常压时大地多，故减压操作时要缓慢平稳地进行。避免蒸汽过热。减压 蒸馏时仪器不能有裂缝，不能使用薄壁及不耐压的仪器（如锥形瓶、平底烧瓶），仪器安装正确，不能有扭力和加热后产生内应力。 5. 为便于接收，减压蒸馏应使用双股接引管或多股接引管。 6. 在减压情况下，沸石已起不到汽化中心的作用，一般用毛细管通人空气或惰性气体，进 行气动搅拌。 7. 装好仪器后，首先检查气密性。 8. 空试操作：旋紧D（抽气管的螺旋夹），打开G（安全瓶活塞，开动泵，关闭G，观看 真空度。若真空度能顺利达到要求，打开D，慢开G，控制进气量，并观察压力瓶回到原位后，停泵。若空试时，系统达不到所需的真空度，需要细心检查，可用手卡住安全瓶与真空接引管间的胶管，观察真空度是否变化。如果真空度不变，可能泵本身漏气，或者泵效能有问题。若真空度可以上升，即说明仪器装置系统有漏气之处，应一个个接口处仔细查找。检查出漏气之处，排除故障后，才能进入正常操作。 7. 减压系统仪器装置要做到气流通畅又密封，各种仪器安装尽量紧凑。
常减压蒸馏
常减压蒸馏 一、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。 1、闪蒸 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。 2、简单蒸馏
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。 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。 3、精馏 精馏（rectification)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。
580万年原油常减压蒸馏装置工艺设计
580万/年原油常减压蒸馏装置工艺设计 (年处理量250+33*10=580万吨/年) 一．总论 1.1概述 石油加工是国民经济的主要产业以及国民经济的支柱产业之一，在国民经济中有着重要的地位。石油产品应用在国民经济中的各行各业，涉及到民用以及军用。石油已是一个国家懒以生存产品，是一个国家能否兴旺发达的有力支柱。 目前，国际原油供不应求，价格高居不下，原油供应紧张，并由原油所引发起不少主要产油地区的不稳定。我国是一个人口大国，石油的需求在近年来尤其紧张，并随着经济的发展，市场需求越来越大，石油产品利润很高。 本设计是以大港原油为加工原油，采用常减压蒸馏装置蒸馏加工（580万吨/年）原油，而分离出以汽油，煤油，轻柴油，重柴油以及重油为主要产品的各种油产品。本方法简单实用，处理量大，技术成熟，是目前国内外处理原油最主要的方法。 1.2文献综述 本设计是以课程设计、化工设计为基础，以课程中指导老师给出的数据为依据，参考《化工原理》、《化工设计》、《石油练制工艺学》、《石油化工工艺计算图表》《工程制图》等资料。采用原油常减压蒸馏装置工艺设计以生产重整原油，煤油，轻柴油，重柴油，重油等产品。所采用的方法是目前国内外最实用，最普遍，最成熟的原油加工方法。适用国内大中小企业等使用。 1.3设计任务依据 所设计任务是以指导老师给出的原油数据为依据。 所设计的设备参数是以一些权威书籍为参考。 1.4主要原材料 本设计主要的原材料主要有大港原油、水、电 1.5其它 本设计应设计应用在一些交通运输方便，市场需求大的附近。同时，生产过程中应与环境相给合，注重“三废”的处理，坚持国家可持续发展的战略，坚持和谐发展的道路，与时俱进。同时应注意到，废品只是一种放在待定时间与空间中的原材料，在另一些场所，它们又是一种原材料，因而，在生产过程中，应把“三废”综合利用。
常减压蒸馏工艺计算
本科毕业设计工艺计算 题目年处理24万吨焦油常减压蒸馏车间初步设计院（系环化学院 班级：化工12-2 姓名：柴昶 学号： 2012020836 指导教师：张劲勇 教师职称：教授 2016年3月
第4章工艺计算 4.1设备选择要点 4.1.1 圆筒管式炉 （1）合理确定一段（对流段）和二段（辐射段）加热面积比例，应满足正常条件下，二段焦油出口温度400～410℃时，一段焦油出口温度在120～130℃之间的要求。 （2）蒸汽过热管可设置预一段或二段，要合理确定加热面积。当蒸气量为焦油量的4%时，应满足加热至400～450℃的要求。 （3）辐射管热强度实际生产波动在18000～26000千卡/米2·时，设计宜采用18000～22000千卡/米2·时，对小型加热炉，还可取低些。当选用光管时，对流段热强度一般采用6000～10000千卡/米2·时。 （4）保护层厚度宜大于200毫米，是散热损失控制在3%以内。 （5）火嘴能力应大于管式炉能力的 1.25～1.3倍。火嘴与炉管净距宜大于900毫米，以免火焰添烧炉管。 （6）辐射管和遮蔽管宜采用耐热钢（如Cr5Mo等）。 4.1.2馏分塔 （1）根据不同塔径确定塔板间距，见表4-1。 表4-1 塔板间距 塔径 （mm) 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 板距（mm) 350 350 350 350 400 400 450 450 450 450 400 400 450 450 500 500 500 500 （2）进料层的闪蒸空间宜采用板距的2倍。 （3）降液管截面宜按停留时间不低于5秒考虑。 （4）塔板层数应结合流程种类、产品方案、切取制度及其他技术经济指标综合确定。 4.2物料衡算 原始数据： 年处理量24万t/a 原料煤焦油所含水分4% 年工作日330日， 半年维修一次 每小时处理能力w＝30303.03kg 可按30303 kg计算
常减压蒸馏装置的操作
常减压蒸馏装置的操作 主讲人：王立芬 一、操作原则 ●根据原料性质，选择适宜操作条件，实现最优化操作。 ●严格遵守操作规程，认真执行工艺卡片，搞好平稳操作。 ●严格控制各塔、罐液面、界面30～70％。 ●严格控制塔顶及各部温度、压力，平稳操作 ●根据原油种类、进料量、进料温度调整各段回流比，在提高产品质量的同时提高轻质油 收率和热量回收率。 二、岗位分工 ●负责原油进料、电脱盐罐、初馏塔液面、常顶回流罐、初顶回流罐液面界面、常一线、 常二线、常三线汽提塔液面以及常一中、常二中蒸发器液面调节，和本岗位计量仪表的数据计量工作。 ●调节各回流量及各部温度、流量，保证产品合格。 ●负责空冷风机的开停操作。 ●负责低压瓦斯罐及低压瓦斯去减压炉操作。 ●负责本岗位塔、容器、换热器、冷却器及所属工艺管线、阀门、仪表等设备的正确操作、 维护保养、事故处理。 ●负责与中心化验室的联系工作，及时记录各种分析数据。 ●负责本岗位消防设施管理。 ●负责本岗安全生产工作，生产设备出现问题要及时向班长汇报，并迅速处理。 ●.负责本岗位所属工艺管线、阀门等防凝防冻工作。 ●如果班长不在，常压一操执行班长的生产指挥职能或由车间指派。 ●负责仪表封油、循环水、风、９公斤蒸汽等系统的调节。 1 正常操作法 初馏塔底液面调节 控制目标：50% 控制范围：±20% 控制方式：正常操作时，初馏塔底液面LIC－105与原油控制阀FIC－102进行 串级控制，当LIC－105低于设定时，FIC－102开大，当LIC－105 高于设定时，FIC－102关小，从而实现初馏塔底液面的控制。
2 初馏塔塔顶压力调节 控制目标：≤0.08MPa 控制方式：正常操作时，初馏塔塔压通过塔顶风机运转数量调节，压力升高， 增加风机的运转数量，压力下降，减少风机运转的数量，从而实现 初馏塔塔压的控制。 异常处理 3 初馏塔塔顶温度调节 控制目标：≤125℃ 控制范围：视加工原油情况和产品质量控制调节，上下波动不超过10% 控制方式：正常操作时，初馏塔塔顶温度TIC－107与塔顶回流控制阀FIC－ 103进行串级控制，当TIC－107低于设定时，FIC－103开大，当 TIC－107高于设定时，FIC－103关小，从而实现初馏塔塔顶温度 的控制。
蒸馏塔的设计-
1.二．设计任务及操作条件 1.设计任务： 生产能力(进料量) : 2万 吨/年 操作周期: 300*24=7200 h 进料组成: 41% 塔顶产品组成: >96% 塔底产品组成: >1% 2.操作条件： 操作压力: 4kpa (塔顶表 压) 进料热状态: 泡点进料 单板压降: 不大于0.7kpa
3.设备形式: 板式精馏塔,塔 顶为全凝器,中 间泡点进料,塔 底间接蒸汽加 热，连续精馏。 4.厂址: 齐齐哈尔市 （二)设计内容 二)设计内容 1.概述: 本次设计一筛板设计为例,筛板是在塔板上钻有均布的筛孔,上升气流经筛孔分散,鼓泡通过板上液层,形成气液密切接触的泡沫层.筛板塔的优点是结构简单,制造、维修方便,造价低,相同的条件下生产能力高于浮阀塔,塔板效率接近浮阀塔.他的缺点是操作范围小,小孔径筛板易堵噻不适宜
处理粘性大的,脏的和带固体粒子的料液.但设计良好的筛板具有足够的造作弹性,对易引起堵塞的物系可采用大孔径筛板,故近年来我国对筛板的应用日益增多. 2.设计流程的说明： 精馏装置包括精馏塔，原料预热器，再沸器，冷凝器。釜液冷却器和产品冷凝器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分汽化与与部分冷凝器进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。在此过程中，热能利用率很低，为此，在确定流程装置时应考虑余热的利用，注意节能。另外，为保持塔的操作稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外，也可以采用高位槽送料以免
受泵操作波动的影响 塔顶冷凝装置根据生产状况以决定采用全凝器，以便于准确地控制回流比。若后继装置使用气态物料，则宜用全分凝器。总而言之确定流程时要较全面，合理的兼顾设备，操作费用操作控制及安全因素。 连续精馏操作流程图 冷凝器 再沸器 3．操作条件：
常减压蒸馏原理
常减压蒸馏原理 摘要：常压蒸馏是石油加工的“龙头装置”，后续二次加工装置的原料，及产品都是由常减压蒸馏装置提供。常减压蒸馏主要是通过精馏过程，在常压和减压的条件下，根据各组分相对挥发度的不同，在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热，经过多次汽化和多次冷凝，将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来，生产合格的汽油、煤油、柴油及蜡油及渣油等。（1）由此掌握常减压蒸馏原理对于从事相关工作的人员来说显得尤其重要。本文先从蒸馏的基本概念和原理说起，然后分别对常压蒸馏、减压蒸馏的原理做一个简要介绍。 关键词：蒸馏、基本概念和原理、常压蒸馏、减压蒸馏 一、蒸馏的基本概念和原理 1、基本概念 1.1饱和蒸汽压 任何物质（气态、液态和固态）的分子都在不停的运动，都具有向周围挥发逃逸的本领，液体表面的分子由于挥发，由液态变为气态的现象，我们称之为蒸发。挥发到周围空间的气相分子由于分子间的作用力以及分子与容器壁之间的作用，使一部分气体分子又返回到液体中，这种现象称之为冷凝。在某一温度下，当液体的挥发量与它的蒸气冷凝量在同一时间内相等时，那么液体与它液面上的蒸气就建立了一种动态平衡，这种动态平衡称为气液相平衡。当气液相达到平衡时，液面上的蒸气称为饱和蒸汽，而由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称为蒸汽压。蒸气压的高低表明了液体中的分子离开液面气化或蒸发的能力，蒸气压越高，就说明液体越容易气化。 在炼油工艺中，根据油品的蒸气压数据，可以用来计算平衡状态下烃类气相和液相组成，也可以根据蒸气压进行烃类及其混合物在不同压力下的沸点换算、计算烃类液化条件等。 1.2气液相平衡 处于密闭容器中的液体，在一定温度和压力下，当从液面挥发到空间的分子数目与同一时间内从空间返回液体的分子数目相等时，就与液面上的蒸气建立了一种动态平衡，称为气液平衡。气液平衡是两相传质的极限状态。气液两相不平衡到平衡的原理，是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础。例如，蒸馏的最基本过程，就是气液两相充分接触，通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热，使系统趋近于动平衡，这样，经过塔板多级接触，就能达到混合物组分的最大限度分离。 2、蒸馏方式 在炼油厂生产过程中，有多种形式蒸馏操作，但基本类型归纳起来主要有三种，即闪蒸、简单蒸馏和精馏 2.1闪蒸（平衡汽化） 加热液体混合物，达到一定的温度和压力，在一个容器的空间内，使之气化，气
蒸馏塔的设计---化工原理设计
过程装备设计课程设计-------分离苯-甲苯精馏塔设计 专业:过程装备与控制 班级: 3班 姓名: 彭云飞 学号: 0603020346 指导老师:杨启明 设计日期: 2010-11-17
目录 （一）设计任务书-------------------------------------------------3 （二）设计内容------------------------------------------------------3 （三）设计中符号说明------------------------------------------5 （四）精馏塔的物料衡算----------------------------------------7 （五）塔板数的确定----------------------------------------------8 (六)精馏塔塔体工艺尺寸设计------------------------------------9 （七）塔板主要工艺尺寸的计算----------------------------------11 (八)塔板负荷性能图------------------------------------------------ 13 (九)接管尺寸的选取-------------------- ----------------------17 （十）封头的选取------------------------------------------------18 （十一）法兰的选取------------------------------------------------18 （十二）筛板塔的工艺设计计算结果总表---------------------19
4.减压蒸馏方法
减压蒸馏 一、实验目的 1、学习减压蒸馏的原理及其应用。 2、掌握减压蒸馏装置的安装和操作技能。 二、实验操作、现象及注意事项 实验操作及现象现象的解释及注意事项 （1）将待蒸馏物质加入蒸馏烧瓶中，量不要超过蒸馏瓶的一半。安装减压蒸馏装置。仪器安装好后，先打开安全瓶上的活塞，使体系与大气相通，再适当旋紧毛细管上的螺旋夹。 （2）开启油泵抽气，慢慢关闭安全瓶上的二通活塞，同时注意观察压力计读数的变化。通过小心旋转安全瓶上的旋塞，使体系真空度调节至所需真空度。若从毛细管导入的气流太大，可适当调节毛细管上的螺旋夹，使液 减压蒸馏装置是由蒸馏装置、安全瓶、气体吸收装置、缓冲瓶及测压装置组成。蒸馏装置由蒸馏烧瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、真空接引管（燕尾管）及接受瓶组成。采用克氏蒸馏头可避免液体暴沸而冲入冷凝管；而从克氏蒸馏头直插蒸馏瓶底的是未端如细针般的毛细管，其作用是导入微空气流，使沸腾平稳，避免液体过热而发生暴沸。如果要进行微量减压蒸馏，可用磁搅拌子代替毛细管。在减压蒸溜过程中，开启磁力搅拌器，以保持平稳蒸馏。如果待蒸馏物对空气敏感，在磁力搅拌下减压蒸馏更合适。若仍使用毛细管，则应通过毛细管导入情性气体（如氮气）。毛细管口距瓶底约l～2mm。在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管，橡皮管中插入一段铜丝，并用螺旋夹夹住，通过调节螺旋夹可控制导入的气流量。蒸出液接收部分，通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆底烧瓶，在接收不同馏分时，只需转动接液管就可改换接受瓶接出不同的馏分。在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器．尤其不能用不耐压的平底瓶（如锥形瓶等），以防止内向爆炸。抽气部分用减压泵抽气。最常用的减压泵有水泵和油泵两种。安全保护部分一般设有安全瓶，若使用油泵，还必须有冷阱及分别装有粒状氢氧化钠、块状石蜡及活性炭或硅胶、无水氯化钙等吸收干燥塔，以避免低沸点溶剂，特别是酸和水汽进入油泵而降低泵的真空效能和损坏真空泵。测压部分采用测压计。 用油泵减压蒸馏前必须在常压或水泵减压下蒸除所有低沸点液体和水以及酸、碱性气体。开油泵后，要注意观察压力计。如果发现体系压力无多大变化，或系统不能达到油泵应该达到的真空度，那么就该检查系统是否漏气。检查前先缓慢打开安全瓶的二通阀，待体系与大气相通，再将油泵关闭，然后分段查那些连接部位。如果是蒸溜装置漏气，可以在蒸馏装置的各个连接部位适当地涂一点真空油脂，并通过旋转仪器相互连接处使磨口处吻合致
分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺设计流程图和塔设备图)
分离乙醇-水的精馏塔设计 设计人员： 所在班级：化学工程与工艺成绩： 指导老师：日期：
化工原理课程设计任务书 一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件 （1）进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，下同），其余为水； （2）产品的乙醇含量不得低于90％； （3）塔顶易挥发组分回收率为99％； （4）生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品； （5）每年按330天计，每天24小时连续运行。 （6）操作条件 a）塔顶压强 4kPa （表压） b）进料热状态自选 c）回流比自选 d）加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选） e）单板压降 kPa。 三、设备形式：筛板塔或浮阀塔 四、设计内容： 1、设计说明书的内容 1）精馏塔的物料衡算； 2）塔板数的确定； 3）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4）精馏塔的塔体工艺尺寸计算；
5）塔板主要工艺尺寸的计算； 6）塔板的流体力学验算； 7）塔板负荷性能图； 8）精馏塔接管尺寸计算； 9）对设计过程的评述和有关问题的讨论； 2、设计图纸要求； 1）绘制生产工艺流程图（A2 号图纸）； 2）绘制精馏塔设计条件图（A2 号图纸）； 五、设计基础数据： 1.常压下乙醇---水体系的t-x-y 数据； 2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。 一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件：进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分 数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于90％；塔 顶易挥发组分回收率为99％，生产能力为50000吨/年90％ 的乙醇产品；每年按330天计，每天24小时连续运行。塔顶 压强 4kPa （表压）进料热状态自选回流比自选加热蒸汽 压力低压蒸汽（或自选）单板压降≤0.7kPa。 三、设备形式：筛板塔 四、设计内容： 1）精馏塔的物料衡算： 原料乙醇的组成 xF＝＝0.1740
分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺流程图和塔设备图)
分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺流程图和塔设备图)
分离乙醇-水的精馏塔设计 设计人员： 所在班级：化学工程与工艺成绩： 指导老师：日期：
化工原理课程设计任务书 一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件 （1）进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，下同），其余为水；（2）产品的乙醇含量不得低于90％； （3）塔顶易挥发组分回收率为99％； （4）生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品； （5）每年按330天计，每天24小时连续运行。 （6）操作条件 a）塔顶压强 4kPa （表压） b）进料热状态自选 c）回流比自选 d）加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选） e）单板压降 kPa。 三、设备形式：筛板塔或浮阀塔 四、设计内容： 1、设计说明书的内容
1）精馏塔的物料衡算； 2）塔板数的确定； 3）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4）精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 5）塔板主要工艺尺寸的计算； 6）塔板的流体力学验算； 7）塔板负荷性能图； 8）精馏塔接管尺寸计算； 9）对设计过程的评述和有关问题的讨论； 2、设计图纸要求； 1）绘制生产工艺流程图（A2 号图纸）； 2）绘制精馏塔设计条件图（A2 号图纸）； 五、设计基础数据： 1.常压下乙醇---水体系的t-x-y 数据； 2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。 一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件：进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，
下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于90％；塔顶易挥 发组分回收率为99％，生产能力为50000吨/年90％的乙醇产 品；每年按330天计，每天24小时连续运行。塔顶压强 4kPa （表压）进料热状态自选回流比自选加热蒸汽压力低压蒸 汽（或自选）单板压降≤0.7kPa。 三、设备形式：筛板塔 四、设计内容： 1）精馏塔的物料衡算： 原料乙醇的组成 xF＝＝0.1740 原料乙醇组成 xD0.7788 塔顶易挥发组分回收率90％ 平均摩尔质量 MF = 由于生产能力50000吨／年，. 则 qn，F 所以，qn，D 2）塔板数的确定： 甲醇—水属非理想体系，但可采用逐板计算求理论板数,本设 计中理论塔板数的计算采用图解法。由乙醇和水有关物性的
减压蒸馏 附思考题
减压蒸馏 一、实验目的： （1）了解减压蒸馏的原理和应用范围。 （2）认识减压蒸馏的主要仪器设备。 （3）掌握减压蒸馏仪器的安装和操作方法。 二、减压蒸馏的意义 减压蒸馏是分离和提纯高沸点和性质不稳定的液体以及一些低熔点固体有机物的常用方法。 应用这一方法可将沸点高的物质以及在普通蒸馏时还没达到沸点温度就已分解，氧化或聚合的物质纯化。 三、减压蒸馏原理 已知液体的沸点是指它的蒸气压等于外界大气压时的温度。所以液体沸腾的温度是随外再压力的降低而降低的。因而用真空泵连接盛有液体的容器，使液体表面上的压力降低，即可降低液体的沸点。这种在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏，减压蒸馏时物质的沸点与压力有关。 获得沸点与蒸气压关系的方法： ①查文献手册，（见P209水的饱和蒸气压与沸点） ②经验关系式，压力每相差133.3Pa(1mmHg)，沸点相差~1℃ ③压力—温度关系图查找：（图2-28） 四、减压蒸馏的装置 通常认为有四部分组成：蒸馏部分、安全保护装置、测压装置、抽气（减压）装置。 主要仪器设备：①双颈蒸馏烧瓶②接收器③吸收装置④压力计⑤安全瓶⑥减压泵 1．双颈蒸馏烧瓶或用克氏蒸馏头配园底烧瓶代替。（为什么要用双颈？）
其目的是为了避免减压蒸馏时瓶内液体由于沸腾而冲入冷凝管中，瓶的一颈中插入温度计，另一颈中插入一根距瓶底约1－2mm的末端拉成细丝的毛细管的玻管。毛细管的上端连有一段带螺旋夹的橡皮管，螺旋夹用以调节进入空气的量，使极少量的空气进入液体，呈微小气泡冒出，作为液体沸腾的气化中心，使蒸馏平稳进行，又起搅拌作用。 装上一端拉成毛细管的玻璃管的作用是什么？ ①起沸腾中心作用，避免液体过热而产生暴沸溅跳现象，又起搅拌作用 ②调节进入瓶中的空气量调节压力 2．接受器 蒸馏150℃以下物质时接受瓶前应连接冷凝管冷却；若蒸馏不能中断或要分段接收馏出液时，要采用多头接液管。转动多尾接液管，就可使不同的馏分进入指定的接受器中。 3．吸收装置——目的保护减压设备（用水泵时可免除） 4．测压计：封闭式水银测压计：所读高度差即为系统压力 开口式水银测压计：所读高度差为真空度（h ?） 系统压力=760mmHg h - ? 5．安全瓶：缓冲调节压力保护装置及放气，安全瓶与减压泵和测压计相连。6．减压泵：有水泵和油泵两种。若不需要很低的压力时可用水泵，其抽空效率可达到1067~3333Pa（8~25mmHg），水泵所能抽到的最低压力，理论上相当于当时水温下的水蒸气压力。 五、操作方法 ①按图安装（使用循环水泵，免除吸收装置），磨口玻璃涂上真空脂（油） ②检查系统是否达到要求（是否漏气） ③加入蒸馏的液体（本实验用水练习操作） ④关上安全瓶活塞→先抽气→调节毛细管导入适量空气→加热蒸馏 ⑤蒸馏完毕：先去热源→放气（不能太快）→打开安全瓶活塞→关水泵 六、数据记录和处理
板式精馏塔设计流程
筛板塔设计 【设计步骤】 (一)确定设计方案和操作流程； (二)进行工艺设计； (三)塔板设计（塔板主要工艺尺寸、流体力学校核、塔的操作性能图）； (四)板式塔结构设计（塔高）； (五)管路和附属设备的计算与选型； (六)图纸绘制； (七)编制设计说明书。 【设计说明书内容】 (一)说明书目录； (二)设计任务书（设计题目、设计任务、设计条件、设计内容和要求）； (三)设计方案简介（流程的设计及说明）； (四)工艺计算； (五)塔板设计（塔板主要工艺尺寸、流体力学校核、塔的操作性能图）； (六)板式塔结构设计（塔高）； (七)精馏塔辅助设备的计算和选型； (八)设计结果汇总； (九)结束语（设计评述）； (十)参考文献。 【设计计算】（工艺计算、塔板设计） （一）设计方案的确定 1.二元混合物的分离，采用连续精馏流程。 2.采用泡点进料，将原料液加热至泡点后送入精馏塔内（q=1）。 3.塔顶上升蒸气全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内。 4.操作压力：4kPa（塔顶表压）。 5.单板压降：≤0.7 kPa。 6.全塔效率：E T =55%。 （二）精馏塔的物料衡算 1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数（x F 、x D 、x W ）。 2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量（M F 、M D 、M W ）。 3.物料衡算（F、D、W）。 （三）塔板数的确定 1.理论板层数N T 的求取。 （1）图解法（x-y图、两操作线） （2）逐板计算法（相平衡、两操作线） （3）简捷计算法（吉利兰关联图） 2.实际板层数的求取（理论板层数/塔效率） (四)精馏塔、提馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 1.操作压力的计算 （1）精馏段平均压力 （2）提馏段平均压力 2.操作温度的计算
蒸馏的基本概念和原理
一、蒸馏的基本概念和原理 1、基本概念 1.1饱和蒸汽压任何物质（气态、液态和固态）的分子都在不停的运动，都具有向周围挥发逃逸的本领，液体表面的分子由于挥发，由液态变为气态的现象，我们称之为蒸发。挥发到周围空间的气相分子由于分子间的作用力以及分子与容器壁之间的作用，使一部分气体分子又返回到液体中，这种现象称之为冷凝。在某一温度下，当液体的挥发量与它的蒸气冷凝量在同一时间内相等时，那么液体与它液面上的蒸气就建立了一种动态平衡，这种动态平衡称为气液相平衡。当气液相达到平衡时，液面上的蒸气称为饱和蒸汽，而由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称为蒸汽压。蒸气压的高低表明了液体中的分子离开液面气化或蒸发的能力，蒸气压越高，就说明液体越容易气化。 在炼油工艺中，根据油品的蒸气压数据，可以用来计算平衡状态下烃类气相和液相组成，也可以根据蒸气压进行烃类及其混合物在不同压力下的沸点换算、计算烃类液化条件等。 1.2气液相平衡处于密闭容器中的液体，在一定温度和压力下，当从液面挥发到空间的分子数目与同一时间内从空间返回液体的分子数目相等时，就与液面上的蒸气建立了一种动态平衡，称为气液平衡。气液平衡是两相传质的极限状态。气液两相不平衡到平衡的原理，是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础。例如，蒸馏的最基本过程，就是气液两相充分接触，通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热，使系统趋近于动平衡，这样，经过塔板多级接触，就能达到混合物组分的最大限度分离。 2、蒸馏方式在炼油厂生产过程中，有多种形式蒸馏操作，但基本类型归纳起来主要有三种，即闪蒸、简单蒸馏和精馏 2.1闪蒸（平衡汽化）加热液体混合物，达到一定的温度和压力，在一个容器的空间内，使之气化，气液两相迅速分离，得到相应的气相和液相产物，此过程称为闪蒸。当气液两相有足够的接触时间，达到了汽液平衡状态，则这种气液方式称为平衡汽化。 2.2简单蒸馏（渐次汽化）液体混合物在蒸馏釜中被加热，在一定压力下，当温度达到混合物的泡点温度时，液体即开始气化，生成微量蒸气，生成的蒸气当即被引出并经冷凝冷却后收集起来，同时液体继续加热，继续生成蒸气并被引出。这种蒸馏方式称为简单蒸馏或微分蒸馏，借助于简单蒸馏，可以使原料中的轻、重组分得到一定程度的分离。 2.3精馏精馏是分离混合物的有效手段，精馏有连续式和间歇式两种，石油加工装置中都采用连续式精馏，而间歇式一般用于小型装置和实验室。连续式精馏塔一般分为两段：进料段以上是精馏段，进料段以下是提馏段。精馏塔内装有提供气液两相接触的塔板和填料。塔顶送入轻组分浓度很高的液体，称为塔顶回流。塔底有再沸器，加热塔底流出的液体以产生一定量的气相回流，塔底的气相回流是轻组分含量很低而温度较高的气体。气相和液相在每层塔板或填料上进行传质和传热，每一次气液相接触即产生一次新的气液相平衡，使气相中的轻组分和液相中的重组分分别得到提浓，最后在塔顶得到较纯的轻组分，在塔底得到较
过程控制课程设计-精馏塔温度控制系统
、 过程控制系统与仪表课程设计 目录 : 一、研究对象.............................................. 错误!未定义书签。 二、研究任务.............................................. 错误!未定义书签。 三、仿真研究要求............................................................................. . (4) 四、传递函数计算............................................................................. . (5) 五、控制方案.............................................. 错误!未定义书签。 1. 单回路反馈控制系统 (6) $ 1) 控制方案的系统框图和工艺控制流程图................ 错误!未定义书签。 2) PID参数整定 (7) 3) 系统仿真.......................................... 错误!未定义书签。 4) 对象特性变化后仿真 (12) 2. Smith预估补偿控制系统................................. 错误!未定义书签。 1) 控制方案的系统框图和工艺控制流程图................ 错误!未定义书签。 2) 控制系统方框图.................................... 错误!未定义书签。 3) 系统仿真 (21) · 3. 前馈-反馈控制系统 1) 控制方案的系统框图和工艺控制流程图 (25) 2) 系统仿真 (27) 3) 对象特性变化后仿真............................................................................. . (30)
常减压蒸馏
常减压蒸馏 一、原料 原油：从地下开采的未经加工处理的石油原料。 1、表面性状：石油通常是一种流动或半流动的粘稠液体。世界各地所产的石油在外观性质上油不同程度的差别。从颜色看，大部分石油是黑色，也有暗绿或暗褐色，少数显赤褐、浅黄色，甚至无色。相对密度一般都小于1，绝大多数石油的相对密度在0.80—0.98之间，但也有个别的高达1.02和低到0.71。我国主要油田的原油相对密度都在0.85以上。不同石油的流动性质差别也很大，有的石油其50℃运动粘度为1.46mm2/s,有的却高达20000mm2/s。 许多石油都有程度不同的臭味，这是因为含有硫化物的缘故。 2、元素组成：石油主要由C和H两种元素组成，其中C含量为83%-87%，H含量为11%-14%，两者合计为95%-99%。由C和H两种元素组成的碳氢化合物称为烃，在石油炼制过程中它们是加工和利用的主要对象。 石油中除含有C、H、S、O、N五种主要元素外，还含有许多微量的金属元素和其他非金属元素，如Ni、V、Fe、Cu、Ga、S、Cl、P、Si等，他们的含量非常少。 3、化合物组成：石油中的烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃这三种烃类组成。天然的石油中一般不含有烯烃、炔烃等不饱和烃，只有在石油的二次加工产物中含有不同数量的烯烃。 烃类：烷烃，环烷烃，笨。 非烃类：含硫化合物：硫化氢，硫醚，硫醇，二硫化物 含氮化合物： 含氧化合物：环烷酸空气氧化后变色
盐类：NaCl，FeCl3 4、馏分组成： C5-C10：汽油成分 C10-C20：柴油（煤油）成分 C20-C35：蜡油（润滑油）成分 C35以上：渣油（沥青）成分 二、常减压蒸馏 名词解释： 一次加工：指原油的常压蒸馏和减压蒸馏过程，所得的产品叫直馏产品，一次加工的能力代表原油的加工能力以及炼厂的规模。 蒸馏：通过加热汽化、分馏、冷凝等过程将液体混合物分离成一定纯度的组分的方法。按液体混合物的沸点和饱和蒸汽压的不同而实现分离的一种加工手段。 精馏：原料经过多次部分汽化，部分冷凝使气液两相进行充分的热量和质量交换，使沸点不同的组分得以充分分离。 工艺原理： 常减压原理：利用精馏原理，使原油进行分离，得到产品的装置。 原油蒸馏是原油加工的第一道工序，通过蒸馏将原油分成汽油、煤油、柴油等各种油品和后续加工过程的原料，因此又叫原油的初馏。原油蒸馏装置在炼化企业中占有重要的地位，被称为炼化企业的“龙头”。 原油的预处理 由于原油中含有水分、盐类和泥沙等杂质，在蒸馏前需要进行原有的预处理。
精馏塔设计过程
化工原理课程设计任务书 苯-甲苯分离过程板式精馏塔设计1设计条件 原料含量（质量分数）处理能力（T/Y）馏出液中含量（质 量分数） 釜液中含量（质量 分数） 塔类型 0.36 65000 0.91 0.03 筛板 每年实际生产天数：330（一年中有一个月检修） 精馏塔塔顶压强：4Kpa 冷却水温度：30℃ 饱和水蒸汽压力：2.52 / k cm gf 2 设计任务 完成精馏塔工艺要求，精馏设备设计，有关附属设备的设计和选用，绘制大控制点工艺流程图，塔板结构简图，编制设计说明书 3 设计图要求 1、用1号图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图，四个局部放大图。设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。 2、用2号图纸绘制设备流程图一张。 3、用坐标值绘制溶液的y-x图一张，并用图解法求理论塔板数。
目录 1绪论 (4) 1.1 设计方案 (4) 1.2选塔依据 (5) 2 精馏塔的工艺设计 (5) 2.1 全塔工艺设计计算 (6) 2.1.1 进料组成的确定及物料衡算 (6) 2.1.2 平均相对挥发度的计算 (7) 2.1.3 最小回流比和适宜回流比的选定 (8) 2.1.4 精馏段和提馏段操作线方程 (8) 2.1.5 逐板法确定塔板数 (9) 2.1.6全塔效率 (10) 2.1.7 实际塔板数和实际加料位置 (11) 2.2 塔的工艺条件及物性数据计算 (11) 2.2.1 操作压强P (11) 2.2.2 操作温度T (12) 2.2.3 塔内各段气、液两相组分的平均分子量 (12) 2.2.4精馏段和提馏段各组分的密度 (13) 2.2.5 液体比热容 (14) 2.2.6 液体表面张力 (14) 2.2.7液体热导率................................................................. .. (15)