2 Авт қондырғысына саяхат жасау. Негізгі технологиялық жабдықтар мен аппаратпен танысу

Мұнайды айыру үшін қондырғылардың келесі түрлерін қолданады;

1 . Атмосфералы (АТ). Бұл кезде үрдіс ректификациялық колоннада атмосфералық қысымың әсерінен жүзеге асырылады. Бұл жағдайда шикі мұнайдан бензин, керосин, дизел жанар майлары-мұнай өнімдерін алады.

2 . Вакуумды (ВТ), бұл кезде үрдіс жоғары қайнайтын мұнай фракциясын алу мақсатында вакууммен жүзеге асады. Бұл жағдайда мазутты вакуумды айыруға ұшырасады және майлы фракцияны алады.

3 . Атмосфералы вакуумды (АВТ), бұл кезде атмосфера мен вакуумды қондырғылар жалпы технологиялық схемаға біріккен. Бұл мұнайдың терең өңделуіне әсерін тигізеді. АВТ – вакуумдық фракцияға арналған түтікті қондырғы.

4 . Атмосфералық құрастырылған (КАТ-АК) және атмосфералы-вакуумды құрастырылған (АВТ-АВ), бұл кезде электрлі тұзсыздандыру мен электрлі сусыздандыру қондырғылары АТ пен немесе АВТ мен бір тұтас технологиялық схемаға біріктірілген.

Құрастырылған атмосфера вакуумды қондырғылар аз аумақты алады және жылу регенерациясының айтарлықтай жақсы көрсеткіштері бар (жанар май, электрэнергиясы және т.б., төмендетілген отын шығыны). Сондықтан қазіргі зауыттарда кезіндегі атмосфералық-вакуумда қондырғылар құрастырылады. Және де көпшілік жағдайларда электрлі тұзсыздандыру қондырғыларының комбинациясында болады. АВТ-ның бір беткей схемасы (сызба схемасы) 5-4 суретте келтірілген. Мұнай сораппен, 2 қотарылып жылу айырбастауыш 3, электрлігидратор 5 және мұздатқыш конденсатор 10 арқылы айырбастағыштар 12-ге келіп түседі.

Мұнда ол қызады және атмосфералы бөліктің пеші 1 арқылы ректификациялық колоннаға, 4 келіп түседі. Колоннада бензин, керосин, дизел жанар майы бөлініп шығады. Ректификациялық колоннаның, 4 жоғары өнімі мұздатқыш-конденсаторда кондициалайды, содан кейін 7, ыдысқа келіп түседі.

5-4-сурет. АВТ-ның бір беткей схемасы

Оның бір бөлігі ыдыстан, 7 сораппен 8 су айырылуға берілді. Колоннаның төменгі бөлігінде 4 қалдық болады, ал 14 сораппен вакуум бөлігінің пеші, 9 арқылы вакуумды колоннаға, 11 түседі.

Вакуумды колоннада ректификация нәтижесінде мазуттан майлайтын май дистилляттарын алады. Колоннаның жоғарғы тарелкаларында жеңіл майлардың дистилляттары (350-400 С фракция), олардың астында ауырлары (350-400 С фракция) және одан да төмен ауыр майлары жиналады (420-500 С фракция). Вакуум коллоннасының, 11 астыңғы жақ бөлігінен сораппен, 3 гудрон ажыратып алынады. Жоғары тұтқырлықты қалдық майда алу үшін (мысалға, авиациялық, дизелдік) күрделі тазартудан өткізеді. Оны сол сияқты битумды қондырғыларда қышқылдау жолымен битумға өңдеуге болады немесе коксты қондырғылар үшін шикізат ретінде қолдануға болады немесе термиялық крекинг қондырғыларында да шикізат ретінде қолдануға болады. Атмосфералық және вакуумдық қондырғыларында мұнайды тікелей айыру нәтижесінде алынған дистиллятар әдетте келесі өңдеуді қажет етеді. Тек дизел жанар майы мен авиакеросиндер ғана тікелей ажыратудан кейін алынады.

Мұнайды тікелей айыру қондырғысының негізгі элементтеріне ректификациялық колонна, құбырша тәрізді пеш жылу айырбастау аппараттары (жылу айырбастаушы), конденсаторлар және мұздатқыштар жатады.

Ректификациялық колонна – ішінде бірнеше ондаған тарелка деп аталатын көлденең тесіктері, қоршаулары бар болат цилиндр.

Тесіктер арқылы тарелкаларда бу колонна бойынша жоғарыға өтеді. Ол сұйық тарелкадан тарелкаға ағып отырады. Тарелкалар (табақтар) колонна бойынша жоғарыға көтерілетін бумен төмен қарай ағатын сұйық флегма арасындағы ең тар (түйісуді) қамтамасыз ету үшін арналған. Қоспаның ректификациясы үшін колонна тарелкаларында өзара әсерлесетін сұйық және бу фазаларының температурасы әр түрлі болуы шарт; келесі тарелкаға көтерілетін булардың осы тарелкадан ағып шыққан сұйықтың температурасына қарағанда жоғары болуы керек. Колоннаның асты мен үстінің арасындағы температураның әр түрлі қажеттілігін қамтамасыз ету үшін колоннаның астыңғы жақ бөлігінен жылу беріп және оны үстіңгі жақ бөлігінен алып отыру қажет. Бұл үшін колоннаның астыңғы жақ бөлігіне бу беріледі, ал үстіңгі жағы сулану жолымен суытылады.

Ректификациялық колоннаның (5-2-сурет) әр тарелкасында жүріп жатқан үрдісті қарастырамыз, Б тарелкасына үстіңгі тарелкадан В ағынды келте құбыр 3 арқылы сұйық келеді. Ағынды келте құбыр тарелка деңгейінен жоғары көтеріледі, сондықтан онда үнемі сұйықтың қабатшасы болады.

Төменгі А тарелкасынан мұнай булары көтеріледі, олар келте құбыр арқылы 2 қақпақтың астына түсіп, оның төменгі саңылауынан тарелкаға сұйықтың қабатшасынан тікелей өтеді. Жоғарыда жатқан әр тарелканың температурасы төмендей беретіндіктен (ең төменгі температура ең жоғарғы тарелкада, оған суық флегма беріледі) астыңғы тарелкадан келетін булар өзінің сұйық жылуын осы тарелкаға бере отырып, кондицияланады.

Нәтижесінде сұйықтан оның ең жеңіл қайнайтын фракциялары буланады және бу күйінде жоғарыда жатқан тарелкаға келеді. Онда осыған сәйкес үрдіс жүреді.Осылайша жоғарыда жатқан әр тарелкадағы сұйықтың жеңіл қайнайтын фракцияларымен байытылады.

Басқа жағынан, тарелкадан тарелкаға және біртіндеп қыза отырып флегма, төмен қайнайтын көмір сутегілерін жоғалтады және колоннаның төбесіне буларға қарсы берілетін суару, олардан алып жоғарыда қайнайтын компоненттердің конди-циясын туғызады, яғни тарелканың атқаратын жұмысындай істі атқарады.

5-2-сурет. Ретификациялық колоннаның тарелкалары

Сондықтан суландыру дәрежесін өзгерте отырып, колоннаның жұмысын реттеуге және колоннаның кез-келген қимасында қажетті температуралық режимді ұстап тұруға болады. Құбыр тәріздес пештер қызған шикізаттың ректификациялық колоннаға өтуі кезінде, керек фракцияның булану температурасына дейін шикізатты қыздыру үшін орнатылған екі радиантты камерадан тұрады: олардан экран құбырлары жылу алады және бір конвекциялы камерада, онда ыстық түтінді газдар құбырларды жанап өтеді. Конвекциялық камерада су буын қыздыратын бу қыздырғыш орналасқан. Олар зауыт немесе қондырғының технологиялық қажеттілігіне қолданылады.

Пеш ирелең, түтікше пештері үшін тұтас тартылған тігісі жоқ құбырлар қолданылады. Жеке құбырлар үзіліссіз ирелең түтікше пешке екілік (ретербунттер) деп аталатын ерекше иіндер көмегімен бекітіледі. Екілік дегеніміз болат құйылып қақталған немесе пісірілген бөлшек сияқты, оған екі немесе төрт жапсырылады. Сұйық мұнай өнімді екілікке бір құбыр арқылы шығады. Ирелең түтікше пеш құбырының жалпы ұзындығы 2 км-ге жете алады және оданда жоғары болуы мүмкін. Отсыз қыздыратын жылу айырбастайтын аппараттар өте қызып тұрған денеден (жылу тасығыш) төмен қызған денеге жылу беру үшін арналған.

Мұнай өндіретін қондырғылардың жылу айырбастағыштарында өңдеуге түскен, берілген шикізат қыздырылады. Ал жылу тасығыштар ретінде өңдеуде қызған қалдық өнімдері қызмет атқарады. Жылу айырбастағыштарды қолдану, шикізаттарды қыздыруға шығарылатын жанармай, сонымен қатар дистиляттарды суыту үшін беретін суды үнемдеуге мүмкіндік береді.

Жылу айырбастағыштарда шикізатты әдетте 180-200 С температураға дейін қыздырады. Әрі қарай қыздыру түтікше тәріздес пештерде жүзеге асырылады.

Жылу айырбасының екі негізгі сызба схемасын ажыратады – тіке ағатын және қарсы ағатын. Тіке ағатын схемасы кезінде қыздыратын және сұйытылатын сұйық бір бағытта қозғалып, жылу айырбасының бір жағынан беріледі (5-3 а-сурет). Қарсы ағу сызба схемасы кезінде қыздырылатын және сұйылтатын, бір-біріне қарсы қозғалуы аппараттың қарама-қарсы шеттерінен беріледі (5-3 б-сурет) көп жүрісті жылу айырбасында аппараттың бір бөлігінде тіке ағу, басқа жағынан ағу жүреді.

Жылу айырбасының қарсы ағу сызба нұсқасы тиімдірек: бұл сызба схемасында ыстық сұйықтың жылуы толық қолданылады; бір калыпты температурада;

Мұнай өңдеу зауыттарында көп жүрісті ең жетілдірілген, әрі тиімді түтікше тәрізді жылу айырбасын қолданады. Қарапайым конструкциялы түтікше тәріздес жылу айырбасы корпустан (қаңқадан) тұрады, оған кішкентай диаметрлі түтікшелер бекітілген. Түтікшелердің сандары екі құбырлы торға жапсырылған.

5-3-сурет. Жылу айырбастағыш схемасы

Түтікшелер арқылы қыздырылып отырған шикізат, құбыр арқылы кеңістік бойынша қарама-қарсы бағытта қыздырылған мұнай өнімін айдайды.

Жылу беру түтікшелердің беттері арқылы жүреді. Конденсаторларды мұнай дистиллятының буын кондициялау үшін қолданады. Мұздатқыштар олардың конденциясынан кейін дистиляттарды суыту үшін, арналған түтікшелі мұздатқыштардың құрылысы, түтікшелі қыздырғыштардікімен бірдей.

Қарастырылған агрегаттар-қыздыру пештері, жылу айырбастағыштар, мұздатқыштар мұнайды тікелей айыруға байланысты барлық технологиялық үрдістер үшін жалпы ортақ болып табылады. Мұнай өңдеудің күрделі үрдістері үшін қондырығылардың басқа да арнайы түрлерін қолданады (крекинг, кокстану және т.б.).