原油的蒸馏
2009-03-06 15:36阅读：
原油是一种多组分的复杂混合物，沸点范围从常温一直到500℃以上，必须先通过分馏，将石油切割成若干个沸点范围相对较窄的石油馏分，经过精制或调合后作为产品使用，或者作为原料进一步加工，以获得更多产品。原油的蒸馏通常包括原油的预处理、常压蒸馏和减压蒸馏三部分，产品有汽油、煤油、柴油、润滑油原料、裂化原料等。原油蒸馏是石油加工中的第一道工序，通常又被称为一次加工，其后续工序则称为二次加工。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”，其处理能力常被视为一个国家炼油工业发展水平的标志。
1． 原油的预处理
原油在油田开采出来后，在油田已进行过初步的脱盐、脱水，以减轻在输送过程中的动力消耗和管线腐蚀。但原油在油田的脱盐脱水效果很不稳定，含盐量及含水量仍不能满足炼油厂的要求，对后续的加工工序带来不利影响。因此，在原油常减压蒸馏前必须进行原油的预处理，以进一步除去原油中的盐和水。如，有渣油加氢处理或重油催化裂化的炼油厂，原油中的盐含量需脱除至小于3
mg/L，水含量小于0.2%；如果只是为了减轻设备腐蚀，一般脱到5mg/L即可。表1是我国几种主要原油进厂时含盐含水情况。
表1
我国几种主要原油进厂时含盐含水情况
原油种类
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含盐量，mg/L
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含水量,%
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大庆原油
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3~13
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0.15~1.0
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胜利原油
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33~45
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0.1~0.8
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中原原油
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~200
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~1.0
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华北原油
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3~18
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0.08~0.2
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辽河原油
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6~26
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0.3~1.0
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鲁宁管输原油
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16~60
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0.1~0.5
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新疆原油（外输）
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33~49
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0.3~1.8
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1.1 脱盐脱水的基本原理
原油中的盐除有一小部分以结晶状态悬浮于油中外，绝大部分溶于水，并以微粒状态分散在油中，形成较稳定的油包水型乳化液。在脱盐脱水前往原油中注入一定量不含盐的清水，充分混合，以溶解残留在原油中的结晶盐，同时稀释原有盐水，形成新的乳化液，然后在破乳剂和高压电场的联合作用下，使微小水滴聚集成较大水滴，借重力从油中分离，达到脱盐、脱水的目的，称为电化学脱盐、脱水过程，简称电脱盐过程。
1.2 电脱盐工艺流程
我国各大炼油厂大都采用两级脱盐脱水流程。原油加入水、破乳剂充分混合后，与换热器换热，从一级电脱盐罐底部送入进行第1次脱盐、脱水。一级电脱盐的脱盐效率约为90%～95%。经一级脱盐后的原油送入二级电脱盐罐前，仍需注入淡水，增大原油中的水量，以增大水滴的偶极聚结力。经过2次电脱盐工序，原油中的含盐和含水量已能达到要求，脱盐原油从脱盐罐顶部引出，经接力泵送到换热、蒸馏系统。含盐废水（主要是水及溶解在其中的盐，还有少量油）从底部排出，与一级脱盐罐的含盐废水混合经隔油池分出污油后排出装置。通常二级电脱盐罐排出的水含盐量不高，可将它回流到一级混合阀前，这样既节省用水又减少含盐污水的排出量。
在加工含硫原油时，还需向经脱水和脱盐的原油中加入适量的碱性中和剂和缓蚀剂，以减轻硫化物对后续炼油设备的腐蚀。
2.常减压蒸馏
2.1 常减压蒸馏的原理
与一般的蒸馏一样，原油蒸馏也是利用原油中各组分相对挥发度的不同而实现各馏分的分离。但原油是复杂的混合物，用简单蒸馏方法极难分离出纯化合物，一般是根据产品要求按沸点范围分割成轻重不同的馏分，并且采用常压蒸馏与减压蒸馏联合操作。
常压蒸馏是指原油在常压（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。常压蒸馏可蒸馏出沸点低于350℃的汽油、煤油、柴油等直馏馏分（原油直接分馏得到的馏分称为直馏馏分，与二次加工得到的馏分区别），塔底为>350℃的馏分，称常压渣油或常压重油。
由于原油从350℃开始有明显的分解现象，所以对常压渣油需在减压下进行蒸馏，在减压下蒸出的馏分的沸点再换算成常压沸点。减压蒸馏可以蒸出常压下沸点<500℃的馏分，称减压馏分或润滑油馏分或减压瓦斯油。减压塔底残留的是常压下沸点>500℃的馏分，称减压渣油。
减压蒸馏还有湿式操作和干式操作之分。润滑油型减压塔在塔底吹入过热蒸汽汽提，对侧线馏出油也设置汽提塔，因为塔内有水蒸汽而称为湿式操作。燃料型减压塔在塔底不吹过热蒸汽、侧线油也不设汽提塔，因塔内无蒸汽而称为干式操作。
如果原油轻质油含量较多或市场需求燃料油多，原油蒸馏可以只包括原油预处理和常压蒸馏两个工序，俗称原油拔头。
2.2 常减压蒸馏的流程
原油蒸馏过程中，在一个塔内分离一次称为一段汽化。原油经过加热汽化的次数，称为汽化段数。汽化段数一般取决于原油性质、产品方案和处理量等。现以燃料、润滑油型炼厂应用最为广泛的初馏-常压-减压三段汽化式为例，对原油蒸馏的工艺流程加以说明。
初馏：经过预处理的原油经预热至230～240℃，入初馏塔，大部分轻汽油和水蒸气由塔顶蒸出，冷却到常温后，一部分返回塔顶作顶回流，一部分分离掉水和未凝气体后，得轻汽油(国外称“石脑油”)。初馏塔一般侧线不出产品，但可抽出组成与汽油馏分相似的馏分，经换热后，一部分打入常压塔中段回流，以减轻常压炉和常压塔的负荷；另一部分送回初馏塔作循环回流。
常压蒸馏：初馏塔底油称为拔头原油（初底油），经常压加热炉加热至360～370℃，进入常压蒸馏塔（塔板数36～48），该塔的塔顶产物为汽油馏分，与初馏塔顶的轻汽油一起作为催化重整原料、或石油化工原料、或汽油调合组分。常压塔通常开3-5根侧线，出溶剂油、煤油、轻柴油、重柴油和变压器原料油等馏分。
减压蒸馏：常压塔底重油用泵抽出送至减压加热炉中加热至380～400℃，进入减压蒸馏塔。润滑油型减压塔各馏分的分离精确度要求较高，塔板数24～26。燃料油型减压塔要求不高，塔板数15～17。减压塔根据需要通常设3-5根侧线。润滑油型减压塔塔顶出柴油馏分，减压一线、二线、三线分别出轻、中、重质润滑油馏分。燃料油型减压塔主要出催化裂化和加氢裂化原料。减压塔底油（减压渣油），可作为溶剂脱沥青、减粘裂化、延迟焦化、氧化沥青的原料，也可通过调入各种油品生产各种锅炉用的燃料油或加工成各种用途的石油沥青。
