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3 课程思政
常压蒸馏设备
常压蒸馏的设备有哪些,他们各自的作用是什么?

常压塔主要组成——三段
进料段:进料入塔的部位,原料在此汽化闪蒸,又称汽化段。
精馏段:进料口以上至塔顶,作用是将原料中汽相部分中轻组分提浓,在塔顶得到合格产品。
提馏段:进料段下方直至塔底,作用是将进料的液相中重组分提浓以保证塔底产品质量。

常压塔主要组成——两回流
液相回流:塔顶混合物蒸气经冷凝,部分冷凝液返回精馏塔。
气相回流:塔底混合物经再沸器再加热形成蒸汽,返回塔底作为汽相回流。

思考:如果没有气相回流和液相回流会怎样?
如果没有液相回流,汽相会直穿过精馏段直达塔顶,起不到任何提浓作用。
如果提镏段不提供汽相回流,液体也将穿流而过,液相中的重组分就得不到提浓。

精馏塔的分类
根据塔内气液接触部件的结构型式,可将塔设备分为两大类:
:塔内沿塔高装有若干层塔板,相邻两板有一定的间隔距离。塔内气、液两相在塔板上互相接触,进行传热和传质,属于逐级接触式塔设备。

动画:板式塔结构(仅供内部教学使用)
板式塔由圆柱形壳体、塔板、气体和液体进、出口等部件组成。塔板是板式塔的核心构件。


动画:塔板排列(仅供内部教学使用)
动画:塔板流速分布(仅供内部教学使用)
动画:板式塔工作原理(仅供内部教学使用)
错流塔板:塔板间设有降液管。液体横向流过塔板,气体经过塔板上的孔道上升,在塔板上气、液两相呈错流接触。

逆流塔板:塔板间无降液管,气、液同时由板上孔道逆向穿流而过。

:塔内装有填料,气液两相在被润湿的填料表面进行传热和传质,属于连续接触式塔设备。

动画:填料塔结构(仅供内部教学使用)
常压塔的工艺特点
1.用复合塔代替多塔系统
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。

原油常压精馏塔却是在塔的侧部开若干侧线以得到多个产品馏分,就像n个塔叠在一起一样,它的精馏段相当于原来n个简单塔的精馏段组合而成,而下段相当于最下一个塔的提馏段,故称为复合塔。

2.采用过热水蒸气气提代替塔底再沸器
塔底温度较高,一般在350℃左右,在这样的高温下,很难找到合适的再沸器热源。同时温度升高也会使油品分解、结焦。
原油精馏塔处理量大,采用再沸器需要很大的换热面积,使设备十分庞大。
向底部吹入少量过热水蒸汽,以降低塔内的油汽分压,使混入塔底重油中的轻组分汽化,这种方法称为汽提。汽提所用的水蒸汽通常是400℃~450℃,约为0.4MPa的过热水蒸汽。
思考:常压侧线一般采用再沸器提馏,原因是什么?
(1)用水蒸汽汽提使产品中会溶解微量水分,影响低冰点的航空煤油的质量。
(2)水蒸气的体积相当于同重量油品蒸气体积的十几倍,这样会增加塔的气相负荷和塔顶冷凝冷却的负荷,同时也使含油污水量增加。

3.原料入塔要有适当的过汽化度
为了使精馏段最低侧线以下的基层塔板上有一定的液相回流,原油入塔的汽化率应该比精馏塔各产品的总收率略高一些。这高出的部分称为过汽化量,过汽化量占进料的百分数称为过汽化度,一般为2%~4%。




