12. Понятие о фракционном составе нефти и нефтепродуктов, возможности его регулирования.

Нефть и н/продукты – смесь у/в, которую невозможно отделить обычными методами перегонки. Нефть разделяют путем перегонки на отдельные части (фракции), каждая из которых явл-ся менее сложной смесью. Нефтяные фр не имеют постоянной t кипения и характеризуются т-рами начала и конца кипения.

Фракционный состав (ФС) нефти показывает содержание в ней в % различных фракций, выкипающих в опред. t-ных пределах. По фракцион. составу нефти судят о том, какие нефтепродукты и в каких кол-вах можно из нее выделить. Его определяют на стандартных перегонных аппаратах, снабженных ректификационными колоннами (АРН–2). Это позволяет значительно улучшить четкость погоноразделения и построить по результам перегонки кривую истинной температуры кипения (ИТК) в координатах температура - выход фракций в % мас., (или % об.). ИТК показывает потенциальное содержание в нефти отдельных (узких) фракций, являющихся основой для последующей их переработки и получения товарных н/продуктов (автобенз., реактивных, диз. и энергетических топлив, смазочного масла и др.).

Нефти различных месторождений значительно различаются по фракц. составу и => по потенциальному содержанию дистиллятов моторного топлива и смазочных масел. Большинство нефтей содержит 10–30 % бензиновых фракций, выкипающих до 200 % и 40–65% керосино-газойлевых фракций, перегоняющихся до 350 °С.

Температура выкипания 10% об. бензина показывает возможность запуска двигателя при низких t-рах; t выкипания 50% – скорость прогрева двигателя и перехода на меньшее или большее число оборотов и равномерность распределения бензиновой фракции по цилиндрам, 90% – полноту сгорания топлива и его расход, а также нагарообразование в камере сгорания.

Перегонку нефти и н/прод. с целью раздел на фракции можно осуществлять при постепенном (ПИ) или однократном испарении (ОИ). При перегонке с ПИ образуются пары непрерывно отводящиеся из перегонного аппарата, они конденсируются и охлаждаются в конденсаторе-холодильнике и собираются в приемнике в виде фракций дистиллята.

Ни ПИ, ни ОИ невозможно добиться четкого разделения нефтепродуктов на узкие фракции, т.к. часть ВКК переходит в дистиллят, а часть НКК остаётся в жидкой фазе. Поэтому применяют перегонку с дефлегмацией или ректификацией. В колбе нагревают нефть или н/пр, образ-ся пары, почти лишенные ВКК, охлаждаются в спец ап-те – дефлегматоре и переходят в жид. состояние – флегму. Флегма, стекая вниз встречается с вновь образ-ся парами. В рез-те теплообмена НКК испаряется, а ВКК конденс-ся. Еще большей честкостью раздел обладает перегонка с ректификацией. Происходит контакт между восходящим потоком паров и стекающим вниз конденсатом – флегмой. Пары имеют более высокую т-ру, чем флегма, поэтому происходит теплообмен. В результате НКК переходят в паровую фазу, а ВКК остаются в жидкой фазе. Необходимо тесное соприкосновение м/у паровой и жидкой фазами, что обеспечивают контактные устр-ва – тарелки. От числа ступеней контакта и кол-ва флегмы (орошения) в основном и зависит четкость разделения компонентов в смеси.

В промышленности используется процесс ОИ. Кривая ОИ всегда более пологая, т.к. при разовом (однократном) испарении нефти в паровую фазу переходит большее число у/в, чем при ПИ. Т паров при малой доле их отгона фиксируется выше в ОИ чем в ПИ. При е=50% t паров ниже, чем при ПИ, т.к. там испаряется более концентрированный по ВКК остаток. При проектировании промышленной установки необходимо построить кривую ИТК, полученную методом ПИ в лабораторных условиях и перестроить ее в ОИ, характерную для промышленных процессов.