6. Теоретические основы процессов перегонки нефти и газоконденсатов.

Перегонка (дистилляция) – это процесс физического разделения нефти и газоконденсата на фракции, различающиеся друг от друга и от сырья температ-ми границами кипения. При перегонке не происходит хим. превращения углеводородов, не изменяется их молекулярный состав. По способу проведения перегонка делится: простая перегонка и сложная.

Простая перегонка может осущ-ся несколькими способами.

1) Способ перегонки с постепенным испарением

Суть способа в том, что нефть постепенно нагревается с постоянным непрерывным отводом образующихся паров, которые охлаждается и конденсируется.

а) Перегонка с однократным испарением.

Пи однократной перегонке нефть нагревается до заданной температуры, образовавшиеся и достигшие равновесия пары однократно отделяются от жидкой фазы – остатка.

Этот способ перегонки по сравнению с перегонкой с постепенным испарением обеспечивается при одинаковых температурах и давлениях, и дает большую долю отгона. Это объясняется тем, что легкие компоненты сырья находящиеся в паровой фазе, способствуют снижению парциального давления углеводородов, т.е понижение их температур кипения. Это важное достоинство используется в практике нефтепереработки, для достижения мах. отбора паровой фазы при ограниченной темп-ре ( во избежание крекинга нефти и термического разложения.).

Б) Перегонка с многократным испарением.

Заключается в последовательном повторении процесса однократного испарения при более высоких температурах или низких давлениях по отношению к остатку предыдущего процесса.

Перегонка с двухкратным испарением при одной и тоже темп-ре обеспечивает меньшую долю отгона, чем при однократном испарении.

2) Сложная перегонка.

Простая перегонка нефти и углеводородных смесей не дает четкого разделения на составляющие компоненты. Четкость деления достигается способом сложной перегонки.

А) Перегонка с дефлегмацией

Образующиеся пары конденсируются и часть дистиллята в виде флегмы и подают на встречу поднимающегося потока пара. В результате однократного контактирования парового и жидкого потоков, уходящие из системы пары обогащаются НКК, тем самым повышается четкость разделения и так многократно.

Б) Перегонка с ректификацией.

В основе лежит способ многократного контактирования противоточных паров и жидкости. Контактирование производится либо непрерывно (насадочная колонна) либо ступенчато (тарельчатая колонна). При взаимодействии встречных потоков пара и жидкости на каждой ступени контактирования между ними происходит тпело- и массобмен. В рез-те каждого контакта компоненты перераспределяются между фазами: пар обогащается низкокипящими, жидкость – высококипящими. При длительном контакте наступает состояние равновесия, что является фазовым равновесием или теоретической тарелкой.

Использование в промышленностити принципа перегонки с однократным испарением в сочетании с ректификацией позволяет достичь высокой четкости разделения нефти на фракции.

7.Особенности нефти как сырья процессов перегонки.

Нефть и нефтяные смеси обладают рядом спецеф.свойств, определяющих особенности в технологии их переработки.

1) Невысокая термическая стабильность. Температура её термич.стабильности по кривой ИТК равна 350-360º. Нагрев до более высоких температур вызывает её деструкцию, ухудшая качество отбираемых продуктов перегонки. Поэтому перегонку нефти и её тяжелых фракций проводят с ограничением по её температуре нагрева. В условиях этого ограничения для выделения дополнительных фракций, выкипающих выше предельно допустимой темпер.нагрева сырья используют перегонку под вакуумом (способ повышения относительной летучести компонентов). Для повышения четкости разделения при вакуумной перегонке применяют подачу водяного пара для отпаривания более легких фракций. С позиции термической нестабильности нефти технология её глубокой перегонки (с отбором фракций до гудрона) должна включать 2 стадии: атмосферную перегонку до мазута с отбором топливных фракций и перегонку под вакуумом мазута с отбором газойлевых (масляных) фракций и в остатке гудрона.

2)Летучесть компонентов сырья нефти. Значение коэффициента летучести непрерывно убывает по мере утяжеления фракции, а также по мере снижения температурного интервала кипения фракции. Эта особенность нефти обуславливает определенные ограничения на четкость погоноразделения, так и по отношению к «узкости »фракций.

3)Содержание смолисто-асфальтеновых соединений и металлов, попадающих при перегонке в дистилляты ухудшает их эксплуатационные характеристики, усложняя их последующую переработку. Необходима организация четкой сепарации фаз в секции питания атмосферной и вакуумной колонн. Установкой специальных сепараторов (насадок, отб.тарелок и др.), промывкой потока паров стекающей жидкости в специальной промывной тарелке. Для повышения разделительной способности промывных нижних тарелок сепарационной секции колонны обеспечивается избыток орошения (избыток однократного испарения) путем незначительного перегрева сырья (не выше пред. допустимой температуры). Для отгона при однократном испарении в секции питания колонны должна быть на 2-5%больше выхода продуктов, отбираемых в виде дистиллята и боковых погонов.