辽宁石油化工大学继续教育学院论文
的能力在1995～1998 年间增加较快，1998 年以后又慢慢减少. 在欧盟地区，4 种主要加工过程的总能力占原油蒸馏能力的38%左右，而亚太地区则更少，不到30%. 与美国相比，欧盟和亚太地区的二次加工能力明显不足。
随着汽车制造业及机械工业的飞速发展以及环保要求日益严格,我国润滑油工业面临着经济效益及环保法规的双重挑战,同时还将面临着与国外公司在高档润滑油市场的激烈竞争,因此润滑油的升级换代已势在必行,迫切需要生产出具有高粘度指数、抗氧化安定性好、低挥发性的高档润滑油基础油。国外APIⅡ类、Ⅲ类润滑油基础油的生产工艺有加氢裂化(加氢改质)、异构脱蜡(催化脱蜡)、加氢补充精制等全加氢工艺,也有与润滑油老三套相结合的组合工艺。我国润滑油生产主要以老三套(包括溶剂脱沥青、糠醛精制和酮苯脱蜡装置)生产工艺为主,润滑油加氢研究工作虽在20世纪60年代就已开始,但直到80 - 90年代才大规模开展起来。
原油蒸馏是石油炼厂中能耗最大的装置，近年来采用化工系统工程规划方法，使热量利用更为合理。此外，利用计算机控制加热炉燃烧时的空气用量以及回收利用烟气余热，可使装置能耗显著降低。[15]
1.2常减压蒸馏
19世纪20年代主要石油产品为灯用煤油，原油加工量较少，原油蒸馏用釜式蒸馏法（原油间歇送入蒸馏釜,在釜下加热）进行。19世纪80年代,随着原油加工量逐渐增加，将4～10个蒸馏釜串联起来,原油连续送入，称为连续釜式蒸馏。1912年，美国M.T.特朗布尔应用管式加热炉与蒸馏塔等加工原油，形成了现代化原油连续蒸馏装置的雏形，原油加工量越来越大。近30年来，原油蒸馏沿着扩大处理能力和提高设备效率的方向不断发展，逐渐形成了现代化大型装置（见彩图）。中国现有40余套原油蒸馏装置，年总加工能力超过100Mt。[14]
1.2.1 原油蒸馏的特点
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（见精馏）。但原油是复杂烃类混合物，各种烃（以及烃与烃形成的共沸物）的沸点由低到高几乎是连续分布的，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，因此，原油蒸馏塔与分离纯化合物的精馏塔不同，其特点为：
1、有多个侧线出料口，原油蒸馏各馏分的分离精确度不要求像纯化合物蒸馏
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那样高，多个侧口(一般有3～4个)可以同时引出轻重不同的馏分。
2、提浓段很短。原油蒸馏塔底物料很重，不宜在塔底供热。但通常在塔底通入过热水蒸气，使较轻馏分蒸发，一般提浓段只有3～4块塔板。
3、中段回流。原油各馏分的平均沸点相差很大，造成原油蒸馏塔内蒸气负荷和液体负荷由下向上递增。为使负荷均匀并回收高温下的热量，采用中段回流取热（即在塔中部抽出液体，经换热冷却回收热量后再送回塔内）。通常采用2～3个中段回流。
1.2.2常减压蒸馏的作用
石油是沸程极宽的复杂烃类混合物。要从石油中提炼出多种多样的燃料油、溶剂油、润滑油和其它石油化工产品，必须将石油分隔为不同沸程的馏分，然后按照油品的使用要求，脱除这些馏分中的非理想组分，或者是经由化学转化形成所需要的组成，进而获得合格的石油产品。因此，炼油厂必须解决石油的分割和各种石油馏分在加工过程中的分离问题。
蒸馏技术是复杂石油体系特征化最适宜的手段，也是石油加工最经济、最容易实现的分离方法，炼油过程第一套加工装置就是常减压蒸馏。
按照所制定的原油加工方案，常减压蒸馏装置将原油分割成一次加工产品和二次加工原料。一次加工产品包括：直馏汽油、煤油、轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分等，这些馏分经过适当的精制和调配便成为合格的石油产品。二次加工原料包括：重整原料、催化裂化原料加氢裂化原料乙烯裂解料等，这些馏分油既可以经过二次加工提高轻质油的收率和产品质量，也可以作为石油化工装置的生产原料。因此常减压蒸馏决定着整个石油加工过程的物料平衡，被誉为石油加工的“龙头”。
1.2.3常减压蒸馏的现状与发展趋势
我国蒸馏装置规模较小大部分装置处理能力为2.5Mt/a,仅有几套加工能力超过4.5Mt/a.我国蒸馏装置的总体技术水平与国外水平相比在处理能力产品质量和拔出率方面存在较大差距.。新建较大炼油厂镇海、高桥8Mt/a及西太平洋10Mt/a等大型化的蒸馏装置,其中高桥为润滑油型大型蒸馏装置,拟建的大型蒸馏装置也基本为燃料型。
我国蒸馏装置侧线产品分离精度差别较大,如中石化有些炼厂常顶和常一线能够脱空,但尚有40%的装置常顶与常一线恩氏蒸馏馏程重叠超过10℃,最多重叠度达
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到86℃,多数装置常二线与常三线 恩氏蒸馏馏程重叠在15 ℃以上,实沸点重叠则超出25 ℃.润滑油馏分切割也同国外先进水平存在一定差距,主要表现在轻质润滑油馏分的挥发度及重质润滑油馏分的残炭和安定性等方面存在差距较大。 由于原油进入炼油厂后必须首先进入常减压装置进行一次加工,因此炼油厂的加工能力一般用原油常压蒸馏装置的加工能力来表示,因此世界原油加工的能力基本上就是世界常压蒸馏装置的加工能力。
炼油厂的大型化是提高劳动生产率和经济效益，降低能耗和物耗的一项重要措施.2004年1月底,全世界共有717座炼油厂,总加工能力4103Mt/a,其中加工能力在10Mt/a以上的炼厂126座,分散在34个国家和地区,其中美国30座,西欧33座,前苏联18座,亚洲地区32座.加工能力在20Mt/a以上的炼厂共有16座,目前世界上最大的炼厂是帕拉瓜纳炼油中心,加工能力为47Mt/a.在炼油技术发达国家单套蒸馏装置的规模一般在5Mt/a以上,不少装置达到10Mt/a以上.目前世界最大的常减压装置为印度贾拉加炼油厂单套加工能力为15Mt/a。
1.2.4 蒸馏的基本原理及其工艺特点
蒸馏塔是整个常减压装置工艺过程的核心。蒸馏是炼油工业中一种最基本、最常用的分离方法。它是分离（传质）过程中最重要的单元操作之一。不仅常减压装置有蒸馏过程，乎每种加工装置都要用到。例如催化裂化装置的分馏塔，气体分馏装置的分馏塔，重整装置的预分馏塔等等。它们的操作条件不同、介质不同、产品数目不同、分离目的不同，但其原理是一致的。
化工生产中经常要处理由若干组分所组成的混合物。为了满足储存、运输、加工和使用的要求，时常需要将这些混合物分离成为较纯净或几乎纯态的物质或组分。
蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。这种操作是将液体混合物加热使之部分气化，在蒸馏塔内利用混合物各组分的挥发度不同的特性以实现分离的目的，或者通俗地说是利用其中各组分沸点不同的特性来实现分离。
原油是不同沸点的复杂组分组成的混合物，我们所说的常减压蒸馏就是指在常压状态下和真空状态下，根据原油中各组分的沸点不同，将原油切割成不同馏出物的过程。不同沸点范围的馏出物称之为“馏分”，在一定温度下蒸馏出来的馏分也是混合物，例如小于200℃的柴油馏分、200至350℃的柴油馏分等等。在验室里将馏分油加热，将馏分油开始气化的温度称为“初馏点”，蒸出总体积的10%时的温
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度称之为“10%点”，同样确定30%、50%、70%、90%、95%点，直至混合物全部蒸干，只剩下不气化的物质，此时温度称为“干点”或“终馏点”。从初馏点到干点这一温度范围我们叫它“馏程”。
1.2.5 初馏塔的工艺特点
原油经过电脱盐脱水脱盐后，继续换热，一般加热到220至240℃进入初馏塔。在这样低的温度下设置初馏塔目的是：
1、以提高装置处理量。尤其是加工轻质原油时，将220至240℃的原油送入初馏塔，这样部分气化的轻组分可以分离出来，降低了原油换热系统和常压炉的压降，降低了常压炉的负荷。
2、转移塔顶低温腐蚀。设置初馏塔可以将一部分“HCL-H2O-H2S” 腐蚀转移到初馏塔顶，减轻常压塔顶的腐蚀，这样做在经济上较为合理。
3、增加产品品种。可以将较轻的石脑油组分从初馏塔顶分离出来，作为乙烯裂解原料、重整原料等产品。也可以从初馏塔的侧线生产溶剂油。
在实际生产装置中有时使用闪蒸塔代替初馏塔。但使用闪蒸塔的缺点是闪蒸塔不出产品，不会提高处理量，同时它的油气返回常压塔中部，会随着原油轻重变化影响常压塔侧线馏出温度的平稳。
由于进料温度比较低，初馏塔塔内的气相并不是很大，绝大部分是液相。根据原油轻重的不同，初馏塔的产品量（不考虑侧线抽出）大约占原油的3%至7%,大部分原油是以液体状态流到塔底，这部分油称之为“拔头油”，或“初底油”。由于原油气化会造成温降，初底油温度会低于进料温度4至5℃，初底油经泵加压后再和高温重油换热至260至320℃，经加热炉加热后进入常压塔。由于初底油的量较大，提馏段的液相超负荷，汽提效果几乎没有，而且易超出冲塔，故初馏塔底不设置汽提蒸汽。
原油中的大部分轻烃会在初馏塔塔顶蒸出，约占原油的0.3%至0.8%。这些轻烃含有大量的液化气组分，原来都是将其作为加热炉的燃料，十分浪费。现在基本上都是通过各种方式进行回收其中的液化气，回收方式主要有三种：
1、初馏塔增压操作回收轻烃。这种方法应用较多， 具体做法是提高初顶的压力至0.35至0.4MPa，轻烃全部溶解到石脑油馏分中，再通过分离装置将轻烃从石脑油馏分中分离出来。这种方法的优点是流程简单，投资少，操作维护费用低，缺
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