常减压装置

一、概述

常减压装置是常压蒸馏和减压蒸馏两个装置的总称，因为两个装置通常在一起，故称为常减压装置。主要包括三个工序：原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏。工艺原理图如下图。从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氧化物)带水（溶于油或呈乳化状态），可导致设备的腐蚀，在设备内壁结垢和影响成品油的组成，需在加工前进行脱盐脱水处理。

常减压装置的工艺原理图

二、基本原理及主要设备

1、电脱盐基本原理及主要设备

为了脱掉原油中的盐份，要注入一定数量的新鲜水，使原油中的盐充分溶解于水中，形成石油与水的乳化液。在强弱电场与破乳剂的作用下，破坏了乳化液的保护膜，使水滴由小变大，不断聚合形成较大的水滴，借助于重力与电场的作用沉降下来与油分离，因为盐溶于水，所以脱水的过程也就是脱盐的过程。

电脱盐的主要设备包括：电脱盐罐、防爆高阻抗变压器和混合设施。

电脱盐罐：其主要部件为原油分配器与电级板。 原油分配器的作用是使从底部进入的原油通过分配器后能够均匀地垂直向上流动。电极板一般有水平和垂直两种形式。交流电脱盐罐常采用水平电极板，交直流脱盐罐则采用垂直电极板。水平电极板一般为两至三层。

防爆高阻抗变压器：变压器是电脱盐设备的关键设备。

混合设施：油、水、破乳剂进脱盐罐前应充分混合，使水和破乳剂在原油中尽量分散到合适的浓度。一般来说，分散细，脱盐率高；但分散过细时可形成稳定乳化液反而使脱盐率下降。脱盐设备多用静态混合器与可调差压的混合阀串联来达到上述目的。炼油厂多采用二级脱盐工艺，如下图所示：

二级脱盐工艺原理图

2、常减压蒸馏原理及主要设备

常压蒸馏和减压蒸馏都属物理过程，经脱盐、脱水的混合原料油加热后在蒸馏塔里，根据其沸点的不同，从塔顶到塔底分成沸点不同的油品，即为馏分，这些馏分油有的经调和、加添加剂后以产品形式出厂，绝大多是作为二次加工装置的原料，因此，常减压蒸馏又称为原油的一次加工。在原油加工过程中，把原油加热到360℃～370℃左右进入常压分馏塔，在汽化段进行部分汽化，其中汽油、煤油、轻柴油、重柴油这些较低沸点的馏分优先汽化成为气体，而蜡油、渣油仍为液体。液体沸腾必要条件是蒸汽压必须等于外界压力。降低外界压力就相当于降低液体的沸点。压力愈小，沸点愈低。蒸馏过程在压力低于大气压以下进行，这种过程称为减压蒸馏。常减压装置的主要设备为塔和炉。塔是整个装置的工艺过程的核心，原油在分馏塔中通过传质传热实现分馏作用，最终将原油分离成不同组分的产品。最常见的常减压装置流程为三段气化流程或称为“两炉三塔流程”，常减压中的塔包括：初馏塔或闪蒸塔、常压塔、减压塔。

2.1、蒸馏塔

塔体是由直圆柱型桶体，高度在（35～40）米左右，对于处理高含硫原油的装置，塔内壁还有不锈钢衬里。塔体封头一般为椭圆形或半圆形。塔底支座要求有一定高度，以保证塔底泵有足够的灌注压头。塔板是塔内介质接触的载体，传质过程的三大要素之一。开口和管嘴是将塔体和其它部件连接起来的部件，一般由不同口径的无缝钢管加上法兰和塔体焊接而成。人孔是进入塔内安装检修和检查塔内设备状况之用，一般为直径450mm～500mm的圆型或椭圆型孔。由于进料气速高，流体的冲刷很大，为减小塔体内所受损伤，同时为了达到气、液分布和缓冲的作用，进料处一般有较大的空间，利于气液充分分离。液体分布器使回流液体在填料上方均匀分布，常减压装置应用较多的是管孔式液体分布器和喷淋型液体分布器。气体分布器一般应用在汽提蒸汽入塔处，目的是使蒸汽均匀分布。在减压塔进料上方，一般都装有破沫网，破沫网由丝网或其它材料组成，当带液滴的气体经过破沫网时，液滴与破沫网相撞，附着在破沫网上的液滴不断积聚，达到一定体积时下落。集油箱主要作用是收集液体供抽出或再分配。集油箱将填料分成若干个气相连续液相分开的简单塔，它靠外部打入液体建立塔的回流。塔底防漏器为防止塔底液体流出时，产生旋涡将油气卷入，使泵抽空。塔底装有防漏器，它还可以阻挡塔内杂质，防止其阻塞管线和进入泵体内。塔外部保温层一般用集温温砖砌成，并用螺丝固定，外包薄铁皮或铝皮，保温层起隔热和保温作用。

2.2、加热炉

加热炉，的作用是利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，加热高速流动的物料，使其达到后续工艺过程所要求的温度。管式加热炉一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧及通风系统五部分组成。加热炉通常包括钢结构、炉管、炉墙、燃烧器、孔类配件等。辐射室是加热炉进行热交换的主要场所，其热负荷占全炉的70%～80%。辐射室内的炉管，通过火焰或高温烟气进行传热，以辐射为主，故又称辐射管。它直接受火焰辐射冲刷，温度高，所以其材料要具有足够的高温强度和高温化学稳定性。对流室是辐射室排出的高温烟气进行对流传热来加热物料。烟气以较高的速度冲刷炉管管壁，进行有效的对流传热其热负荷占全炉的20%～30%。对流室一般布置在辐射室之上，有的单独放在地面。为了提高传热效果，多采用钉头管和翅片管。余热回收系统用以回收加热炉的排烟余热。以靠预热燃烧空气来回收，使回收的热量再次返回到炉中是采用另外的系统回收热量。前者称为空气预热方式，后者通用水回收称为废热锅炉方式。燃烧及通风系统：通风系统的作用是把燃烧用空气导入燃烧器，将废烟气引出炉子。它分为自然通风和强制通风两种方式。前者依靠烟囱本身的抽力，后者使用风机。过去，绝大多数炉子都采用自然通风方式，烟囱安装在炉顶。