Способи первинної переробки нафти
Сутність процесу та типи установок
У технології нефтепереработки до первинної перегонки відносять процеси атмосферної перегонки нафти і вакуумної перегонки мазуту. Їх призначення складається в поділі нафти на фракції для наступної переробки або використання як товарних нафтопродуктів. Ці процеси здійснюють відповідно на так званих атмосферних трубчастих і вакуумних трубчастих або атмосферно-вакуумних трубчастих установках. На установках AT здійснюють неглибоку перегонку нафти з одержанням бензинових, гасових, дизельних фракцій і мазуту. Установки ВТ призначені для поглиблення переробки нафти. Одержувані на них з мазуту газойлеві, масляні фракції і гудрон використовують як сировину процесів вторинної переробки нафти з метою виробництва палива, мастил, коксу, бітумів і інших нафтопродуктів. У залежності від напрямку використання фракцій установки первинної перегонки нафти прийнято іменувати паливні, масляні або паливно-масляними і відповідно до цього - варіанти переробки нафти. Принципові схеми установок первинної перегонки нафти показані на мал. 1.
Рис. 1. Принципові схеми установок первинної перегонки нафти: AT (а), ВТ паливна (б), ВТ масляна (в), АВТ паливно-масляна (г):
1 - теплообмінник; 2 - трубчаста піч; 3 - холодильник, конденсатор-холодильник; 4 – атмосферна колона; 5 - відгінна колона; 6 - газосепаратор; 7 - вакуумна колона;
|
|
|
І - нафта; ІІ - легкий бензин; ІІІ - углеводородный газ; ІV - важкий бензин; V - водяна пара; VІ - гас; VІІ - легке дизельне паливо; VІІІ - важке дизельне паливо; ІX - мазут; X - неконденсаційні гази і водяна пара в системи, що створює вакуум; XІ - широка масляна фракція (вакуумний газойль); XІІ - гудрон; XІІІ – малов`язка масляна фракція; XІ – середньов`язкая масляна фракція; XV - грузла масляна фракція.
Основні види перегонки
Проста перегонка
Проста перегонка здійснюється шляхом поступового, однократного і багаторазового випаровування рідких сумішей.
Рис. 2. Схеми простої перегонки: а - поступова; б - однократна; в - дворазова; 1 - куб; 2 - кип'ятильник; 3 - конденсатор; 4 - приймач; 5 - сепаратор; І - сировина; ІІ - відгін; ІІІ - залишок; ІV - відгін другої ступіні; V - залишок другої ступіні.
Перегонка з поступовим випарюванням (мал. 2, а) складається в поступовому безперервному нагріванні рідкої суміші в кубі 1 від початкової до кінцевої температури при безперервному відводі пару, що утворюється, конденсації їх в апараті 3 і зборі в приймачі 4 цілком або виведенні з нього періодично окремими фракціями [7].
Цей спосіб перегонки нафти і нафтопродуктів переважно застосовують у лабораторній практиці при визначенні фракційного складу за ДСТ 2177-82 на стандартному апараті періодичної дії; аналіз дає можливість судити про технічну цінність нафти й експлуатаційних властивостей нафтопродукту.
|
|
|
Перегонка однократним (рівноважним) випарюванням (мал. 2, б). Вихідну рідку суміш безупинно подають у кип'ятильник 2, де вона нагрівається до певної кінцевої температури при фіксованому тиску; що утворилися і досягли стани рівноваги парова і рідка фази однократно розділяються в адіабатичному сепараторі 5. Парова фаза, пройшовши конденсатор 3, надходить у приймач 4, відкіля безупинно відводиться як дистилят (відгон). З низу сепаратора 5 безупинно виділяється рідка фаза - залишок.
Відношення кількості пар, що утворився, при однократному випаровуванні до кількості вихідної суміші називають часток відгону.
Перегонка з однократним випаровуванням забезпечує велику частку відгону, чим з поступовим при однакових температурі і тиску. Цю важливу перевагу використовують у практиці перегонки нафти для досягнення максимального випару при обмеженій температурі нагрівання внаслідок розкладання (крекінгу) окремих компонентів нафти.
Багаторазове випаровування полягає в послідовному повторенні процесу однократного випару при більш високих температурах (або низьких тисках) стосовно залишку, отриманому від попереднього однократного випару рідкої суміші. На мал. 2, в показана схема дворазової перегонки. Залишок однократного випару першої ступіні після нагрівання до більш високої температури надходить у сепаратор другого ступіня, з верхньої частини якого відбирають відгін другого ступіня, а з нижнього - залишок другого ступіня.
|
|
|
Способи перегонки з однократним і багаторазовим випаром мають найбільше значення в здійсненні промислової переробки нафти на установках безперервної дії. Так, прикладом процесу однократного випару є зміна фазового стану (частки відгону) нафти при нагріванні в регенеративних теплообмінниках і в змійовику трубчастої печі з наступним відділенням парової від рідкої фази в секції живлення ректифікаційної колони [7].
Проста перегонка, особливо варіант з однократним випаром, не дає чіткого поділу суміші на складові компоненти. Для підвищення чіткості поділу перегонку ведуть з дефлегмацією або з ректифікацією.
Складна перегонка
Перегонка з дефлегмацією заснована на частковій конденсації пари, що утвориться при перегонці, і поверненні конденсату (флегми) назустріч потоку пари. Завдяки цьому однократному й однобічному масообміну між зустрічними потоками пари і рідини, що ідуть із системи пари додатково збагачуються низкокиплячими компонентами, тому що при частковій конденсації з них переважно виділяються висококиплячі складові частини.
|
|
|
Дефлегмацію здійснюють а спеціальних за конструкцією поверхневих конденсаторах повітряного або водяного охолодження, розташовуваних над перегінним кубом.
Перегонка з ректифікацією дає більш високу чіткість поділу сумішей у порівнянні з перегонкою з дефлегмацією. Основою процесу ректифікації є багаторазовий двосторонній масообмін між рухаючимися противотоком парами і рідиною суміші, що переганяється. Цей процес здійснюють у ректифікаційних колонах. Для забезпечення більш тісного зіткнення між зустрічними потоками пари і рідини ректифікаційні колони обладнані контактними пристроями - тарілками або насадкою. Від числа таких контактів і від кількості флегми (зрошення), що стікає назустріч парам, в основному залежить чіткість поділу компонентів суміші [2].
Сучасна промислова технологія первинної перегонки нафти основана на процесах одно- і багаторазової перегонки з наступною ректифікацією утворених парової і рідкої фаз. Перегонку з дефлегмацією і періодичною ректифікацією, так само як перегонку з поступовим випаром, застосовують у лабораторній практиці.
Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 220; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!