埃森集团新加坡30万吨/年常减压装置操作规程

五个部分，其主要工艺原理如下： 2.1 电脱盐原理

电脱盐是通过在原油中注水，使原油中的盐份溶于水中，再通过注破乳剂，破坏油水界面和油中固体盐颗粒表面的吸附膜，然后借助高压电场的作用，使水滴感应极化而带电，通过高变电场的作用，带不同电荷的水滴互相吸引，融合成较大的水滴，借助油水比重差使油水分层，油中的盐随水一起脱去。本装置采用二级电脱盐工艺，一级电脱盐采用高速电脱盐技术，二级电脱盐采用低速电脱盐技术（交直流电脱盐技术），控制原油脱后含盐量 ≤3mgNaCl/L、脱后含水量 ≤0.2% 。 2.2 蒸馏原理 2.2.1 原料油的组成

2.2.1.1.1 原料油的元素组成

原料油主要由C、H、S、N、O等元素组成，除以上五种主要元素外，在原料油中还存在微量的金属元素和非金属元素。在金属元素中主要有钒（V）、镍（Ni）、铁（Fe）、铜（Cu）、铅（Pb）、钙（Ca）、钛（Ti）、镁（Mg）、钠（Na）、钴（Co）、锌（Zn），在非金属元素中主要有氯（Cl）、硅（Si）、磷（P）、砷（As?）等。

2.2.1.1.2 原油的馏份组成

在炼油厂，通常没有必要把原油分离成单个组份，而是先把原油“切割”成几个“馏份”。这些馏份仍是一个混合物。

2.2.1.1.3 原油的烃类组成

从化学组成来看，原油馏份可分为两大类，即烃类和非烃类。在同一原油中，随着馏份干点的增高烃类含量降低，非烃类增加。烃类组成常用“族组成”表示法，“族组成”通常是以饱和烃（烷烃＋环烷烃）、轻芳香烃（单环芳烃）、中芳香烃（双环芳烃）、重芳香烃（多环芳烃）等项目来表示结构族组成。 2.2.2 常减压蒸馏原理

常减压蒸馏装置，是以加热炉和精馏塔为主体而组成的所谓管式蒸馏装置。经过预处理的原油流经一系列换热器，与温度较高的蒸馏产品及回流油换热，进入一个初馏塔（或初馏塔），闪蒸出（或馏出）部分轻组份，塔底拔头原油继续换热后进入加热炉被加热至一定温度，进入一个精馏塔。?此塔在接近大气压下操作，故称为常压塔。在这里原油被分割，从塔顶出石脑油，侧线出煤油、柴油等馏份，塔底产品为常压重油，沸点一般高于350℃。为了进一步生产润滑油原料和催化原料，如果把重油继续在常压下蒸馏，则势必将温度提高到

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400℃～500℃。此时，重油中的胶质、沥青质和一些对热不安定组份会发生裂解、缩合等反应，这样一则降低了产品质量，二则加剧了设备结焦。因此，必须将常压重油在减压（真空）条件下进行蒸馏。降低外压可使物质的沸点下降，故而可以进一步从常压重油中馏出重质油料，此蒸馏设备就叫减压塔。减压塔底产物中集中了绝大部分的胶质、沥青质和很高沸点（500?℃以上）的油料，称为减压渣油，这部分渣油可以进一步加工制取高粘度润滑油、沥青、燃料和焦炭。减压蒸馏温度（减压塔进料温度）一般限制在400℃以下，把减压切割点提高到565℃，从而提高了总拔出率。

这种配有常压和减压的精馏装置称为常减压蒸馏装置。

2.2.2.1.1 常压蒸馏原理

常压系统的目的主要是通过精馏过程，在常压条件下，将原油中的汽、煤、柴馏份切割出来，生产合格的汽油、煤油、柴油及部分裂化原料。

精馏过程是在装有很多塔盘的精馏塔内进行的。塔底吹入水蒸汽，塔顶有回流。经加热炉加热的原料以汽液混合物的状态进人精馏塔的汽化段，经一次汽化，使汽液分开。未汽化的重油流向塔底，通过提馏进一步蒸出其中所含的轻组份。从汽化段上升的油汽与下降的液体回流在塔盘上充分接触，汽相部分中较重的组份冷凝，液相部分中较轻的组份汽化。因此，油汽中易挥发组份的含量将因液体的部分汽化，使液相中易挥发组份向汽相扩散而增多；油汽中难挥发组份的含量因汽体的部分冷凝，使汽相中难挥发组份向液相扩散而增多。这样，同一层板上互相接触的汽液两相就趋向平衡。通过多次这样的质量、热量交换，就能达到精馏目的。

以下是一层塔盘上汽-液交换的详细过程。

Ln+1层V'L'n层n-1层VV与V’ 汽相L与L’ 液相6

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图－1

如图－1所示，当油汽（V）上升至n层塔盘时，与从（n+1）层塔盘下来的回流液体（L）相遇，由于上升的油汽温度高，下流的回流温度较低，因此高温的油汽与低温的回流接触时放热，使其中高沸点组份冷凝。同时，低温的回流吸热，并使其中的低沸点组份汽化。这样，油汽中被冷凝的高沸点组份和未被汽化的回流组成了新的回流（L’）。从n层下降为（n-1）层的回流中所含高沸点组份要比降至n层塔盘的回流中的高沸点组份含量多，而上升至（n+1）层塔盘的油汽中的低沸点组份含量要比上升至n层的油汽中低沸点组份含量多。

同样类似地离开（n+1）层塔盘的油汽，还要与（n+2）层下来的回流进行热量、质量交换。原料在每一块塔盘上就得到一次微量的分离。显然，如果有极多个塔盘的话，使原料能分离出纯度很高的产品。

一个完整的精馏塔一般包括三部分：上段为精馏段，中段为汽化段，下段为提馏段。

2.2.2.1.2 减压蒸馏原理

减压系统分减压塔和塔顶抽真空系统，其目的主要是通过精馏过程，在减压条件下，进一步将常压渣油中的蜡油馏份切割出来，生产合格的裂化原料。

减压系统原理

在某一温度下，液体与在其液面上的蒸汽呈平衡状态，由此蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，蒸汽压的高低表明了液体中的分子离开液体汽化或蒸发的能力，蒸汽压越高，就说明液体越容易汽化。蒸汽压的大小与物质的本性如分子量、化学结构等有关，同时也和体系的温度有关。蒸汽压随温度的降低而降低，或者说沸点随系统压力降低而降低。一般加热温度不宜太高，在常压蒸馏时，为保证产品质量，炉出口温度一般不超过370℃，对于350～500℃的馏份在常压条件下难以蒸出。但是在真空条件下，由于系统压力降低，油品的沸点也随之降低，因此可以在较低的温度下将沸点较高的油品蒸出，所以对原油进行常压分馏后的油品进行减压分馏，可以进一步将原油中的较重组份拔出，从而提高收率，达到深拔的目的。

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抽真空系统原理

本装置采用的是水环式真空泵抽真空系统。如图为水环泵的工作原理示意图，水环泵是由叶轮、泵体、吸排气盘、水在泵体内壁形成的水环、吸气口、排气口、辅助排气阀等组成的。叶轮被偏心的安装在泵体中，当叶轮按图示方向旋转时，进入水环泵泵体的水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切（如Ⅰ-Ⅰ断面），水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上，叶片在水环内有一定的插入深度）。此时，叶轮轮毂与水环之间形成了一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时，小腔的容积逐渐由小变大（即从断面Ⅰ-Ⅰ到Ⅱ-Ⅱ），压强不断的降低，且与吸排气盘上的吸气口相通，当小腔空间内的压强低于被抽容器内的压强，根据气体压强平衡的原理，被抽的气体不断地被抽进小腔，此时正处于吸气过程。当吸气完成时与吸气口隔绝，从Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ断面，小腔的容积正逐渐减小，压力不断地增大，此时正处于压缩过程，当压缩的气体提前达到排气压力时，从辅助排气阀提前排气。从断面Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ，而与排气口相通的小腔的容积进一步地减小压强进一步的升高，当气体的压强大于排气压强时，被压缩的气体从排气口被排出，在泵的连续运转过程中，不断地进行着吸气、压缩、排气过程，从而达到连续抽气的目的。 2.2.3 化工助剂的作用原理及使用方法

2.2.3.1.1 低温缓蚀剂

低温缓蚀剂是一种减缓腐蚀作用的物质，多是油溶性成膜型的物质。是一种具有长烷基链和极性基团的有机化合物，剂体上带有极性基团，它能吸附在设备金属的表面上，形成一层单分子抗水性保护膜。这层保护膜和溶液中的氢离子作用，生成带正电荷的离子，其反应式为：

RNH2+H+ →RH3+ （胺类缓蚀剂）

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