常減壓蒸餾裝置與設(shè)備

第二章常減壓蒸餾裝置與設(shè)備Atmospheric

and

Vacuum

Distillation

Unit12/8/20241石油化工過程系統(tǒng)概論12/8/20242石油化工過程系統(tǒng)概論原油產(chǎn)品？基本途徑一般為：①將原油先按不同產(chǎn)品的沸點(diǎn)要求，分割成不同的直餾餾分油，然后按照產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，除去這些餾分油中的非理想組分；②通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化，生成所需要的組分，進(jìn)而得到一系列合格的石油產(chǎn)品。

幾乎所有煉油廠中脫后原油的第一個(gè)加工過程就是蒸餾（俗稱為龍頭）。所謂原油一次加工，即指原油蒸餾而言。

12/8/20243石油化工過程系統(tǒng)概論一、原油蒸餾的基本原理及特點(diǎn)

（一）蒸餾distillation

1.概念：蒸餾是利用原油混合物中各個(gè)物質(zhì)沸點(diǎn)的不同，將其分離的方法。由于原油中物質(zhì)的種類很多，而且很多物質(zhì)的沸點(diǎn)相差不大，這樣就使得原油中各個(gè)組分的完全分離十分困難。因此對原油加工來說，并不需要進(jìn)行精確的分離，因此可以按一定的沸點(diǎn)范圍，把原油分離成不同的餾分，再送往二次加工裝置進(jìn)行加工。12/8/20244石油化工過程系統(tǒng)概論12/8/20245石油化工過程系統(tǒng)概論12/8/20246石油化工過程系統(tǒng)概論2.餾分：不同沸點(diǎn)范圍的組分。

石油是一個(gè)多組分的復(fù)雜混合物，每個(gè)組分有其各自不同的沸點(diǎn)用分餾的方法，可以把石油餾分分成不同溫度段，如<200℃、200～350℃等，稱為石油的一個(gè)餾分

餾分不等同于石油產(chǎn)品，餾分必須經(jīng)過進(jìn)一步加工，達(dá)到油品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才能稱為合格的石油產(chǎn)品3.直餾餾分：從原油直接分餾得到的餾分。它基本保留了石油化學(xué)組成的本來面目，如：不含不飽和烴，在化學(xué)組成中含有烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等12/8/20247石油化工過程系統(tǒng)概論4.石油餾分組成：

從常壓蒸餾開始餾出的溫度（初餾點(diǎn)）到小于200℃的餾分為汽油餾分（也稱輕油或石腦油餾分）常壓蒸餾200～350℃的餾分為煤、柴油餾分（也稱常壓瓦斯油，AGO）由于原油從350℃開始有明顯的分解現(xiàn)象，所以對于沸點(diǎn)高于350℃的餾分，需在減壓下進(jìn)行分餾，在減壓下蒸出餾分的沸點(diǎn)再換算成常壓沸點(diǎn)。沸點(diǎn)相當(dāng)于常壓下350～500℃的餾分為減壓餾分（也稱減壓瓦斯油,VGO）沸點(diǎn)相當(dāng)于常壓下大于500℃的餾分為減渣餾分(VR)VacuumresiduumVacuumgasoilAtmosphericgasoilnaphthaGasolinefraction12/8/20248石油化工過程系統(tǒng)概論不同原油的各餾分含量差別很大。與國外原油相比，我國主要油田原油中＞500℃的減壓渣油含量都較高，＜200℃的汽油餾分含量較少（一般低于10%）。12/8/20249石油化工過程系統(tǒng)概論5.蒸餾的形式蒸餾有多種形式，可歸納為閃蒸（平衡氣化或一次氣化）、簡單蒸餾（漸次氣化）和精餾三種方式。簡單蒸餾常用于實(shí)驗(yàn)室或小型裝置上，如恩氏蒸餾；而閃蒸和精餾是在工業(yè)上常用的兩種蒸餾方式，前者如閃蒸塔、蒸發(fā)塔或精餾塔的汽化段等，精餾過程通常是在精餾塔中進(jìn)行的。12/8/202410石油化工過程系統(tǒng)概論(1)閃蒸（flashdistillation）加熱某一物料至部分氣化，經(jīng)減壓設(shè)施，在容器（如閃蒸罐、閃蒸塔、蒸餾塔的氣化段等）的空間內(nèi)，于一定溫度和壓力下，氣、液兩相分離，得到相應(yīng)的氣相和液相產(chǎn)物，叫做閃蒸。閃蒸只經(jīng)過一次平衡，其分離能力有限，常用于只需粗略分離的物料。如石油煉制和石油裂解過程中的粗分。12/8/202411石油化工過程系統(tǒng)概論(2)簡單蒸餾（simpledistillation)作為原料的液體混合物被放置在蒸餾釜中加熱。在一定的壓力下，當(dāng)被加熱到某一溫度時(shí)，液體開始?xì)饣?，生成了微量的蒸氣，即開始形成第一個(gè)汽泡。此時(shí)的溫度，即為該液相的泡點(diǎn)溫度，液體混合物到達(dá)了泡點(diǎn)狀態(tài)。生成的氣體當(dāng)即被引出，隨即冷凝，如此不斷升溫，不斷冷凝，直到所需要的程度為止。這種蒸餾方式稱為簡單蒸餾。12/8/202412石油化工過程系統(tǒng)概論在整個(gè)簡單蒸餾過程中，所產(chǎn)生的一系列微量蒸氣的組成是不斷變化的從本質(zhì)上看，簡單蒸餾過程是由無數(shù)次平衡汽化所組成的，是漸次氣化過程簡單蒸餾是一種間歇過程，基本上無精餾效果，分離程度也還不高，一般只是在實(shí)驗(yàn)室中使用

12/8/202413石油化工過程系統(tǒng)概論(3)精餾（rectification)精餾是分離液相混合物的有效手段，它是在多次部分氣化和多次部分冷凝過程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種蒸餾方式。煉油廠中大部分的石油精餾塔，如原油精餾塔、催化裂化和焦化產(chǎn)品的分餾塔、催化重整原料的預(yù)分餾塔以及一些工藝過程中的溶劑回收塔等，都是通過精餾這種蒸餾方式進(jìn)行操作的。12/8/202414石油化工過程系統(tǒng)概論連續(xù)精餾塔動(dòng)畫精餾段、提餾段、塔頂冷凝冷卻設(shè)備、再沸器、塔板塔頂冷回流：輕組分濃度高、溫度低塔底氣相回流：輕組分濃度低、溫度高12/8/202415石油化工過程系統(tǒng)概論由于塔頂液相回流和塔底氣相回流的作用，沿精餾塔高度建立了兩個(gè)梯度：

(1)自塔底至塔頂逐級(jí)下降的溫度梯度；

(2)氣、液相中輕組分自塔底至塔頂逐級(jí)增大的濃度梯度。

精餾塔內(nèi)沿塔高的溫度梯度和濃度梯度的建立及接觸設(shè)施的存在是精餾過程得以進(jìn)行的必要條件。

精餾原理12/8/202416石油化工過程系統(tǒng)概論

由于兩個(gè)梯度的存在，在塔中每一個(gè)氣、液兩相的接觸級(jí)中，由下而上的較高溫度和較低輕組分濃度的氣相與由上而下的較低溫度和較高輕組分部的液相存在差別，因此氣、液兩相在接觸前處于不平衡狀態(tài)，形成相間推動(dòng)力，使氣、液兩相在接觸過程中進(jìn)行相間的傳熱和擴(kuò)散傳質(zhì)，最終使氣相中的輕組分和液相中的重組分分別得到提純。經(jīng)過多次氣、液相逆流接觸，最后在塔頂?shù)玫捷^純的輕組分，在塔底得到較純的重組分。

精餾的實(shí)質(zhì)氣、液兩相進(jìn)行連續(xù)多次的平衡汽化和平衡冷凝精餾的分離效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于平衡汽化和簡單蒸餾。12/8/202417石油化工過程系統(tǒng)概論二、常減壓蒸餾裝置Atmospheric

andVacuum

Distillation

Unit

(一）概述常減壓裝置是對原油進(jìn)行一次加工的蒸餾裝置，即將原油分餾成汽油（gasoline）、煤油（kerosene）、柴油（diesel）、蠟油(waxoil)、渣油(residualoil)等組分的加工裝置。12/8/202418石油化工過程系統(tǒng)概論12/8/202419石油化工過程系統(tǒng)概論（二）原油常壓蒸餾及其特點(diǎn)原油蒸餾一般包括常壓蒸餾（Atmosphericdistillation）

和減壓蒸餾（Vacuumdistillation）兩個(gè)部分。所謂原油的常壓蒸餾，即為原油在常壓(或稍高于常壓)下進(jìn)行的蒸餾，所用的蒸餾設(shè)備叫做原油常壓精餾塔(或稱常壓塔atmospherictower)。12/8/202420石油化工過程系統(tǒng)概論進(jìn)料汽提塔冷凝器12/8/202421石油化工過程系統(tǒng)概論

1．常壓塔的原料和產(chǎn)品都是組成復(fù)雜的混合物2．常壓塔是一個(gè)復(fù)合塔結(jié)構(gòu)3．常壓塔下部設(shè)置汽提段，側(cè)線產(chǎn)品設(shè)汽提塔汽提:向待蒸餾原油通入高溫水蒸汽

作用：降低油氣的分壓，促使原油中的重質(zhì)油在較低的溫度下沸騰、汽化。

優(yōu)點(diǎn)：操作簡便，原料易得。缺點(diǎn)：需要消耗大量蒸汽，且增加了冷卻水的用量。由于原油常壓精餾塔的原料和產(chǎn)品不同于一般精餾塔，因此它具有以下工藝特點(diǎn)(其它的石油精餾塔也常常具有與之相似的工藝特點(diǎn))：12/8/202422石油化工過程系統(tǒng)概論對石油精餾塔，提餾段的底部常常不設(shè)再沸器，因?yàn)樗诇囟容^高，一般在350℃左右，在這樣的高溫下，很難找到合適的再沸器熱源，因此，通常向底部吹入少量過熱水蒸汽，以降低塔內(nèi)的油汽分壓，使混入塔底重油中的輕組分汽化（即汽提）。汽提所用的水蒸汽通常是400℃~450℃，約為3MPa的過熱水蒸汽。

12/8/202423石油化工過程系統(tǒng)概論在復(fù)合塔內(nèi)，汽油、煤油、柴油等產(chǎn)品之間只有精餾段而沒有提餾段，這樣側(cè)線產(chǎn)品中會(huì)含有相當(dāng)數(shù)量的輕餾分，這樣不僅影響本側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量，而且降低了較輕餾分的收率。所以通常在常壓塔的旁邊設(shè)置若干個(gè)側(cè)線汽提塔，這些汽提塔重疊起來，但相互之間是隔開的，側(cè)線產(chǎn)品從常壓塔中部抽出，送入汽提塔上部，從該塔下注入水蒸汽進(jìn)行汽提，汽提出的低沸點(diǎn)組分同水蒸汽一道從汽提塔頂部引出返回主塔，側(cè)線產(chǎn)品由汽提塔底部抽出送出裝置。汽提塔的作用12/8/202424石油化工過程系統(tǒng)概論4．常壓塔常設(shè)置中段循環(huán)回流即從精餾塔上部的精餾段引出部分液相熱油(或者是側(cè)線產(chǎn)品)，經(jīng)與其它冷流換熱或冷卻后再返回塔中，返回口比抽出口通常高2~3層塔板。作用：在保證各產(chǎn)品分離效果的前提下，取走精餾塔中多余的熱量優(yōu)點(diǎn)：在相同的處理量下可縮小塔徑，或者在相同的塔徑下可提高塔的處理能力；可回收利用這部分溫度較高的熱源。12/8/202425石油化工過程系統(tǒng)概論（三）減壓蒸餾（Vacuumdistillation)及其特點(diǎn)常壓蒸餾剩下的重油組分分子量大、沸點(diǎn)高，且在高溫下易分解，使餾出的產(chǎn)品變質(zhì)并生產(chǎn)焦炭，破壞正常生產(chǎn)。因此，為了提取更多的輕質(zhì)組分，往往通過降低蒸餾壓力，使被蒸餾的原料油沸點(diǎn)范圍降低。這一在減壓下進(jìn)行的蒸餾過程叫做減壓蒸餾。12/8/202426石油化工過程系統(tǒng)概論減壓蒸餾是在壓力低于100KPa的負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行的蒸餾過程。由于物質(zhì)的沸點(diǎn)隨外壓的減小而降低，因此在較低的壓力下加熱常壓重油，上述高沸點(diǎn)餾分就會(huì)在較低的溫度下氣化，從而避免了高沸點(diǎn)餾分的裂解。通過減壓精餾塔可得到高沸點(diǎn)餾分，而塔底得到的是沸點(diǎn)在500℃以上的減壓渣油。塔底產(chǎn)品—減壓渣油Vacuumresiduum

焦化原料、催化原料等二次加工原料經(jīng)加工后生產(chǎn)重質(zhì)潤滑油生產(chǎn)瀝青做燃料油12/8/202427石油化工過程系統(tǒng)概論減壓蒸餾的核心設(shè)備是減壓塔和它的抽真空系統(tǒng)

減壓塔的基本要求：盡量提高拔出率，對餾分組成要求不是很嚴(yán)格提高拔出率的關(guān)鍵：提高減壓塔的真空度12/8/202428石油化工過程系統(tǒng)概論

減壓蒸餾的原理與常壓蒸餾相同，關(guān)鍵是減壓塔頂采用了抽真空設(shè)備，使塔頂?shù)膲毫档綆浊?。抽真空設(shè)備的作用是將塔內(nèi)產(chǎn)生的不凝氣(主要是裂解氣和漏入的空氣)和吹入的水蒸氣連續(xù)地抽走以保證減壓塔的真空度要求。減壓塔的抽真空設(shè)備常用的是蒸汽噴射器(steamejector，也稱蒸汽吸射泵)或機(jī)械真空泵（mechanicalvacuumpump)。其中機(jī)械真空泵只在一些干式減壓蒸餾塔和小煉油廠的減壓塔中采用，而廣泛應(yīng)用的是蒸汽噴射器。12/8/202429石油化工過程系統(tǒng)概論與一般的精餾塔和原油常壓精餾塔相比。減壓精餾塔具有如下特點(diǎn)：1.減壓精餾塔分燃料型和潤滑油型兩種燃料型減壓塔主要生產(chǎn)二次加工如催化裂化、加氫裂化等原料，它對分離精確度要求不高，希望在控制雜質(zhì)含量的前提下，如殘?zhí)恐档汀⒅亟饘俸可俚?，盡可能提高餾分油拔出率。潤滑油型減壓塔以生產(chǎn)潤滑油餾分為主，希望得到顏色淺、殘?zhí)贾档?、餾程較窄、安定性好的減壓餾分油，因此不僅要求拔出率高，而且具有較高的分離精確度。12/8/202430石油化工過程系統(tǒng)概論2.減壓精餾塔的塔徑大、板數(shù)少、壓降小、真空度高由于對減壓塔的基本要求是在盡量減少油料發(fā)生裂解反應(yīng)的條件下，盡可能多地拔出餾分油，因此要求盡可能提高塔頂?shù)恼婵斩?，降低塔的壓降，進(jìn)而提高氣化段的真空度。塔內(nèi)的壓力低，一方面使氣體體積增大，塔徑變大；另一方面由于低壓下各組分之間的相對揮發(fā)度變大，易于分離，所以與常壓塔相比，減壓塔的塔板數(shù)有所減少。如前所述，燃料型減壓塔的塔板數(shù)可進(jìn)一步減少，亦利于減少壓降。12/8/202431石油化工過程系統(tǒng)概論

3．減小塔底塔徑，縮短渣油在減壓塔內(nèi)的停留時(shí)間減壓塔底的溫度一般在390℃左右，減壓渣油在這樣高的溫度下，如果停留時(shí)間過長，其分解和縮合反應(yīng)會(huì)顯著增加，導(dǎo)致不凝氣增加，使塔的真空度下降，塔底部結(jié)焦，影響塔的正常操作。為此，減壓塔底常采用減小塔徑(即縮徑)的辦法，以縮短渣油在塔底的停留時(shí)間。12/8/202432石油化工過程系統(tǒng)概論另外，由于在減壓蒸餾的條件下，各餾分之間比較容易分離和分離精確度要求不高，加之一般情況下塔頂不出產(chǎn)品，所以中段循環(huán)回流取熱量較多。減壓塔的上部氣相負(fù)荷較小，通常也采用縮徑的辦法，使減壓塔成為一個(gè)中間粗、兩頭細(xì)的精餾塔。由于上述各項(xiàng)工藝特征，從外形來看，減壓塔比常壓塔顯得粗而短。12/8/202433石油化工過程系統(tǒng)概論常減壓蒸餾裝置的處理量為了提高原油的拔出深度，同時(shí)避免原油在高溫時(shí)分解，現(xiàn)代化的原油蒸餾裝置都采用在常壓和減壓下操作，即常減壓蒸餾。由于常減壓蒸餾是原油加工的第一步，并為以后的二次加工提供原料，所以常減壓蒸餾裝置的處理量也就是煉油廠的處理量。因此，常減壓裝置高效率的正常操作，對整個(gè)煉油廠的生產(chǎn)是至關(guān)重要的。12/8/202434石油化工過程系統(tǒng)概論第一節(jié)工藝流程12/8/202435石油化工過程系統(tǒng)概論原油蒸餾流程，就是用于原油蒸餾生產(chǎn)的爐、塔、泵、換熱設(shè)備、工藝管線及控制儀表等按原料生產(chǎn)的流向和加工技術(shù)要求的內(nèi)在聯(lián)系而形成的有機(jī)組合。將此種內(nèi)在的聯(lián)系用簡單的示意圖表達(dá)出來，即成為原油蒸餾的流程圖。原油蒸餾過程中，在一個(gè)塔內(nèi)分離一次稱一段汽化。原油經(jīng)過加熱汽化的次數(shù)，稱為汽化段數(shù)。汽化段數(shù)一般取決于原油性質(zhì)、產(chǎn)品方案和處理量等。12/8/202436石油化工過程系統(tǒng)概論原油蒸餾裝置汽化段數(shù)可分為以下幾種類型：①一段汽化式：常壓；②二段汽化式：初餾(閃蒸)—常壓③二段汽化式：常壓—減壓；④三段汽化式：初餾—常壓—減壓⑤三段汽化式：常壓—一級(jí)減壓—二級(jí)減壓；⑥四段汽化式：初餾—常壓—一級(jí)減壓—二級(jí)減壓；①、②主要適用于中、小型煉油廠，只生產(chǎn)輕、重燃料或較為單一的化工原料。③、④用于大型煉油廠的燃料型、燃料——潤滑油型和燃料——化工型。⑤、⑥用于燃料一潤滑油型和較重質(zhì)的原油，以提高拔出深度或制取高粘度潤滑油料。原油蒸餾中，常見的是三段汽化12/8/202437石油化工過程系統(tǒng)概論工藝流程圖思考：本流程屬于哪種汽化類型？12/8/202438石油化工過程系統(tǒng)概論原油加工方案中設(shè)初餾塔(Primarytower)的作用及時(shí)蒸出原油在換熱升溫過程中已經(jīng)汽化的汽油，使其不進(jìn)入常壓加熱爐（atmosphericheater)，以降低爐的熱負(fù)荷和原油換熱系統(tǒng)的操作壓力，從而降低裝置能耗和操作費(fèi)用。12/8/202439石油化工過程系統(tǒng)概論常減壓蒸餾主要操作條件常壓塔溫度：原油經(jīng)換熱后達(dá)到300℃左右，進(jìn)入常壓加熱爐（atmosphericheater)，原油被加熱到360～380℃進(jìn)入常壓塔進(jìn)行蒸餾。塔頂100～130℃，常一線（煤油）200℃左右，常二線（柴油）280℃左右，常三線（重柴油）340℃左右。壓力：塔頂在0.1～0.16MPa下操作。12/8/202440石油化工過程系統(tǒng)概論減壓塔溫度：常壓塔底油350℃左右進(jìn)入減壓加熱爐（vacuumheater)，被加熱到380～400℃進(jìn)入減壓塔進(jìn)行蒸餾。壓力：減壓塔頂殘壓一般在20～60mmHg。12/8/202441石油化工過程系統(tǒng)概論12834679512/8/202442石油化工過程系統(tǒng)概論課堂小測驗(yàn)1判斷此圖屬于幾段汽化式蒸餾？2.寫出各標(biāo)號(hào)的名稱（中英文）3.根據(jù)此圖寫出該常減壓蒸餾的流程。4.標(biāo)號(hào)5旁邊的虛線表示什么（中英文）？它有什么作用？5.設(shè)備7底部的蒸汽有何作用?6.設(shè)備4底部出來的產(chǎn)品餾分叫什么（中英文）？它是溫度在哪個(gè)范圍的餾分？12/8/202443石油化工過程系統(tǒng)概論P(yáng)rimarytowerElectricaldesaltingtankAtmospherictowerAtmosphericheaterVacuumheaterVacuumtowerkerosenegasolinestripper12/8/202444石油化工過程系統(tǒng)概論拔頭原油230℃370℃常壓渣油410℃減壓渣油，VR12/8/202445石油化工過程系統(tǒng)概論組成單元電脫鹽單元初餾單元常壓單元減壓單元堿洗單元以上五個(gè)單元主要由三塔（初餾塔、常壓塔、減壓塔）、兩爐（常壓加熱爐、減壓加熱爐）、冷換設(shè)備及機(jī)泵組成。12/8/202446石油化工過程系統(tǒng)概論流程框圖12/8/202447石油化工過程系統(tǒng)概論原油Crudeoil換熱過程Heat

exchange

process原油電脫鹽Crudeoil

electrical

desalting換熱過程Heat

exchange

process初餾塔Primarytower

12/8/202448石油化工過程系統(tǒng)概論常壓塔atmospheric

tower減壓塔vacuum

tower輕柴油lightdieseloil煤油kerosene重柴油heavy

gas

oil汽油gasoline氣體gas輕減壓粗柴油light

vacuum

gas

oil重減壓粗柴油

heavy

vacuum

gas

oil換熱過程Heat

exchange

process殘?jiān)蛂esiduum12/8/202449石油化工過程系統(tǒng)概論三段汽化原油蒸餾工藝流程的特點(diǎn)有：

⑴初餾塔頂產(chǎn)品輕汽油一般作催化重整裝置進(jìn)料。由于原油中的含砷的有機(jī)物質(zhì)，隨著原油溫度的升高而分解汽化，因而初餾塔頂汽油的砷含量較低，而常壓塔頂汽油含砷量很高。砷是重整催化劑的有害物質(zhì)，因而一般含砷量高的原油生產(chǎn)重整原料均采用初餾塔。⑵常壓塔可設(shè)3~4個(gè)側(cè)線，生產(chǎn)溶劑油、煤油(或噴氣燃料)、輕柴油、重柴油等餾分。12/8/202450石油化工過程系統(tǒng)概論⑶減壓塔側(cè)線出催化裂化或加氫裂化原料，產(chǎn)品較簡單，分餾精度要求不高，故只設(shè)2~3個(gè)側(cè)線，可不設(shè)汽提塔。⑷減壓蒸餾可以采用干式減壓蒸餾工藝。它的主要特點(diǎn)是:塔內(nèi)元件采用填料代替了塔盤,從而使全塔的壓降大大降低;抽真空系統(tǒng)一般采用帶增壓器的三級(jí)蒸汽噴射器,可使閃蒸區(qū)的殘壓降到4kpa(30mmHg)以下,低于濕式蒸餾時(shí)的烴分壓,故沒有必要向塔內(nèi)吹入水蒸汽以降低油氣的分壓,實(shí)現(xiàn)了干式減壓蒸餾的操作。12/8/202451石油化工過程系統(tǒng)概論二、原油性質(zhì)及腐蝕介質(zhì)含量近年來，隨著國內(nèi)原油產(chǎn)地的增多，高酸值稠油原油不斷增加，原油品質(zhì)逐漸下降。稠油的高酸值，高含硫，高含鹽加重了常減壓裝置的設(shè)備腐蝕。在我國，石化系統(tǒng)加工高酸值原油的廠家及煉油總量均占50％以上。12/8/202452石油化工過程系統(tǒng)概論我國原油的類型根據(jù)原油中含硫及酸值的高低，可將我國原油分為以下四種類型：(1)低硫低酸值原油(原油含硫0．1～0．5％，酸值≤0．5mgKOH／g)，如大慶原油；(2)低硫高酸值原油(原油含硫0．1～0．5％，酸值＞0．5mgKOH／g)，如遼河原油，新疆原油。(3)高硫低酸值原油(原油含硫＞0．5％，酸值≤0．5mgKOH／g)，如勝利原油。(4)高硫高酸值原油(原油含硫＞0．5％，酸值＞0．5mgKOH／g)，如孤島原油和“管輸原油”。12/8/202453石油化工過程系統(tǒng)概論三、蒸餾設(shè)備的腐蝕及防腐措施（一）腐蝕原因1．低溫部位HCl—H2S—H20型腐蝕脫鹽不徹底的原油中殘存的氯鹽，在120℃以上發(fā)生水解生成HCl，加工含硫原油時(shí)塔內(nèi)有H2S，當(dāng)HCl和H2S為氣體狀態(tài)時(shí)只有輕微的腐蝕性．一旦進(jìn)入有液體水存在的塔頂冷凝區(qū)，不僅因HCl生成鹽酸會(huì)引起設(shè)備腐蝕，而且形成了HCl—H2S—H20的介質(zhì)體系，由于HCl和H2S相互促進(jìn)構(gòu)成的循環(huán)腐蝕會(huì)引起更嚴(yán)重的腐蝕，反應(yīng)式如下：這種腐蝕多發(fā)生在初餾塔、常壓塔頂部和塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)的低溫部位。12/8/202454石油化工過程系統(tǒng)概論2．高溫部位硫腐蝕原油中的硫可按對金屬作用的不同分為活性硫化物和非活性硫化物。非活性硫在160℃開始分解，生成活性硫化物，在達(dá)到300℃以上時(shí)分解尤為迅速。高溫硫腐蝕從250℃左右開始，隨著溫度升高而加劇，最嚴(yán)重腐蝕在340~430℃。活性硫化物的含量越多，腐蝕就越嚴(yán)重。反應(yīng)式如下：

12/8/202455石油化工過程系統(tǒng)概論高溫硫腐蝕常發(fā)生在常壓爐出口爐管及轉(zhuǎn)油線、常壓塔進(jìn)料部位上下塔盤、減壓爐至減壓塔的轉(zhuǎn)油線、進(jìn)料段塔壁與內(nèi)部構(gòu)件等。腐蝕程度不僅與溫度、含硫量、H2S濃度有關(guān)，而且與介質(zhì)的流速和流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。介質(zhì)的流速越高，金屬表面上由腐蝕產(chǎn)物FeS形成的保護(hù)膜越容易被沖刷而脫落，因界面不斷被更新，金屬的腐蝕也就進(jìn)一步加劇，稱為沖蝕。12/8/202456石油化工過程系統(tǒng)概論3．高溫部位環(huán)烷酸腐蝕原油中所含的有機(jī)酸主要是環(huán)烷酸。我國遼河、新疆、大港原油中的有機(jī)酸有95%以上是環(huán)烷酸，勝利原油中的有機(jī)酸有40%是環(huán)烷酸。環(huán)烷酸的相對分子質(zhì)量為180~350，它們集中于常壓餾分油(相當(dāng)于柴油)和減壓餾分油中，在輕餾分和渣油中的含量很少。環(huán)烷酸的沸點(diǎn)在兩個(gè)溫度區(qū)間：230~300℃及330~400℃。在第一個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)。環(huán)烷酸與鐵作用，使金屬被腐蝕：12/8/202457石油化工過程系統(tǒng)概論

在第二個(gè)溫度區(qū)間，環(huán)烷酸與高溫硫腐蝕所形成的FeS作用，使金屬進(jìn)一步遭到腐蝕，生成的環(huán)烷酸鐵可溶于油被帶走，游離出的H2S又與無保護(hù)膜的金屬表面再起反應(yīng)，反應(yīng)不斷進(jìn)行而加劇設(shè)備腐蝕：

環(huán)烷酸嚴(yán)重腐蝕部位大都發(fā)生在塔的進(jìn)料段殼體、轉(zhuǎn)油線和加熱爐出口爐管等處，尤其是氣液流速非常高的減壓塔汽化段。因?yàn)檫@些部位受到油氣的沖刷最為激烈，使金屬表面的腐蝕產(chǎn)物硫化亞鐵和環(huán)烷酸鐵不能形成保護(hù)膜，露出的新表面又不斷被腐蝕和沖蝕，形成惡性循環(huán)。所以在加工既含硫又含酸的原油時(shí)，腐蝕尤為劇烈，應(yīng)該盡量避免含硫原油與含酸原油的混煉。12/8/202458石油化工過程系統(tǒng)概論

(二)防腐蝕措施目前普遍采取的工藝防腐措施是：“一脫三注”。一脫三注——原油深度電脫鹽；注氨注緩蝕劑；注堿性水；實(shí)踐證明，這一防腐措施基本消除了氯化氫的產(chǎn)生，抑制了對常減壓蒸餾餾出系統(tǒng)的腐蝕。12/8/202459石油化工過程系統(tǒng)概論防腐原理：除去原油中的雜質(zhì)，中和已生成的酸性腐蝕介質(zhì)，改變腐蝕環(huán)境，在設(shè)備表面形成防護(hù)屏障。

1．原油深度電脫鹽充分脫除原油中氯化物鹽類，減少水解后產(chǎn)生的HCl，是控制三塔塔頂及冷凝冷卻系統(tǒng)Cl-1腐蝕的關(guān)鍵。12/8/202460石油化工過程系統(tǒng)概論

2．注氨——塔頂餾出線硫化氫和殘余氯化氫會(huì)引起嚴(yán)重腐蝕,因此，可采用注氨中和這些酸性物質(zhì)，進(jìn)一步抑制腐蝕。注入位置應(yīng)在水的露點(diǎn)以前，這樣，氨與氯化氫氣體充分混合才有理想的效果，生成的氯化銨被水洗后帶出冷凝系統(tǒng)。注入量按冷凝水的PH值來控制，維持PH在7~9。12/8/202461石油化工過程系統(tǒng)概論

3．注緩蝕劑緩蝕劑是一種表面活性劑，分子內(nèi)部既有S、N、O等強(qiáng)極性基團(tuán)，又有烴類結(jié)構(gòu)基團(tuán)。極性基團(tuán)一端吸附在金屬表面上，另一端烴類基團(tuán)與油介質(zhì)之間形成一道屏障，將金屬和腐蝕性水相隔離開，從而保護(hù)了金屬表面，使金屬不受腐蝕。將緩蝕劑配成溶液，注入到塔頂管線的注氨點(diǎn)之后，保護(hù)冷凝冷卻系統(tǒng)，也可注入塔頂回流管線內(nèi)，以防止塔頂部腐蝕。12/8/202462石油化工過程系統(tǒng)概論

4.塔頂餾出線注堿性水注氨時(shí)會(huì)生成氯化氨沉積，既影響傳熱效果又會(huì)造成垢下腐蝕，因氯化銨在水中的溶解度很大，故可用連續(xù)注水的辦法洗去。“一脫三注”是目前在煉油廠普遍才去的防腐措施，已取代過去的“一脫四注”，停止向原油中注入純堿（碳酸鈉）和燒堿（氫氧化鈉），以減少對后續(xù)二次加工過程的不利影響，如鈉離子會(huì)造成裂化催化劑中毒，使延遲焦化裝置的爐管結(jié)焦、焦炭灰分增加、換熱器結(jié)垢等。原油深度電脫鹽、向塔頂餾出線注氨、注緩蝕劑和注堿性水是行之有效的低溫輕油部位的防腐措施。對于高溫部位的抗硫腐蝕和抗環(huán)烷酸腐蝕，則須依靠合理的材質(zhì)選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加以解決。12/8/202463石油化工過程系統(tǒng)概論第二節(jié)對設(shè)備的推薦用材選擇自學(xué)12/8/202464石油化工過程系統(tǒng)概論12/8/202465石油化工過程系統(tǒng)概論12/8/202466石油化工過程系統(tǒng)概論第三