14.2.2　常减压蒸馏原理

常减压蒸馏是在常压或负压状态下,根据原油中各组分的沸点不同将原油切割成不同馏分。常减压蒸馏实际属于精馏,一个完整的精馏塔可分为三段,即进料段、提馏段和精馏段。进料段是提供液相快速分离的场所,从加热炉出来的物料或换完热的物料已经部分汽化,进入分馏塔后,气相往上走,液相往下流,进料段气速非常高。提馏段的主要作用是将塔底产品或轻组分蒸出,通过减少塔底油中的轻组分以减少后续系统的负荷,提高塔上部的收率或塔底油的质量。精馏段是从进料段上升的气相进行分离的主要场所。原料进入蒸馏塔的进料段后,气液相分离,气相自下往上至塔上部,塔顶液相回流自上而下流动,在塔上半部的各层塔板上与上升的气相接触。液相回流中的轻组分浓度自上而下不断减小,而其温度不断提高。气相中的轻组分浓度自下而上不断增大,而其温度则逐渐降低。因此,塔顶的轻组分浓度最高。精馏塔上部的作用是将进料的气相部分中轻组分提浓,从而在塔顶得到合格的产品。

在常减压蒸馏过程中,原油经过蒸馏被分割为铂料、煤油、柴油、催料、各种润滑油组分及渣油等多个产品,其中在常压蒸馏系统和减压蒸馏系统中都可获得多个产品。根据多元精馏原理,每个系统都需要n-1(n为产品个数)个精馏塔才能将这些产品分离出来。常减压蒸馏所加工的原料为复杂的混合物,而且产品也是复杂的混合物,并不要求很高的分馏精度,两产品间需要的塔板数并不多,因此将这n-1个精馏塔合成常压、减压两个复合塔,这种复合塔实际上是由若干个精馏塔重叠而成。根据精馏原理,为使产品合格,需要一个完整的精馏塔来完成精馏过程,因此一般在侧线还设置一个汽提塔作为提馏段,以保证产品质量。为了取热和使塔内气液相负荷分布均匀,在常减压蒸馏塔不同部位设置了回流。(https://www.daowen.com)

原油沸程很宽,通过常压蒸馏仅能分离出沸点小于350℃的馏分。常压蒸馏后的馏分沸点为350～500℃,占总馏出物的50%左右,是生产润滑油和催料的主要原料。这部分馏分若采用继续升高温度来进行蒸馏,则容易使石油在高温下分解、结焦、颜色变深、胶质增加,因此通常进行减压蒸馏。这是因为油品的沸点随压力的降低而降低,通过降低蒸馏系统的压力,可以使油品在较低的温度下被蒸出,减缓了高温蒸馏所带来的不利影响。