Бастапқы мұнай айдау қондырғыларының технологиялық сызбалары
Атмосфералық және вакуумдық құбырлы қондырғылар бір-біріне тәуелсіз жұмыс жасайды немесе бір қондырғы құрамында бірлеседі. Қолданыстағы атмосфералық құбырлы қондырғылар технологиялық сызбалары негізінде келесі топтарға бөлінеді [8].
Мұнайды бір реттік буландыру қондырғылары;
Мұнайды екі реттік буландыру қондырғылары;
Алдын-ала жеңіл факцияларды буландыру қондырғысы.
Бір реттік буландыру қондырғысының принципиалды сызбасы 2 суретте келтірілген. Аралық парктен немесе ЭЛОУ қондырғысынан мұнай шикізат сорабы арқылы сорылып алынады және жылу алмастырғыш және құбырлы пеш арқылы ректификация колоннаға жіберіледі. Эвапорациялық кеңістікте мұнайдың бір реттік булануы орын алады. Мұнай буларын содан кейін ректификация арқылы мақсатты фракцияларға бөледі, ал сұйықтықтан ректификацияны қолдану арқылы тез қайнайтын фракцияларды алып тастайды. Екі реттік булану қондырғысының схемасы 2 суретте келтірілген.
I-мұнай, II- газ, III-бензин, IV-керосин, V-дизельді фракция, VI-мазут, VII-су VII-су I-мұнай, II-газ, III-бензин, IV-керосин,V-дизельді фракция, VI-мазут,VII-су
2 – сурет. Мұнайдың екі рет булануымен атмосфералық айдаудың
схемасы
Жылу алмастырғыштарда қызған мұнай бензинсіздендіретін ректификациялық колоннаға түседі, бұл жерде мұнайдың булануы жүреді. Пайда болған булардың саны көп емес, себебі мұнай тек 200-220 °С-ге дейін ғана қыздырылады. Булар негізінен жеңіл бензиндік фракциялардан тұрады. Бензинсіздендіру колоннасының ректификациялық табақшадан ауыр фракциялар бөлінеді және бу түрінде колоннадан шығып кетеді. Бензин буларымен қоса АҚ қондырғысына түсетін мұнаймен су және газ булары.
Жартылай бензинсіздендірілген мұнайды сорғышпен алып және құбырлы пеш арқылы негізгі атмосфералық колоннаға жібереді, мұнда мұнайдың қайта булануы жүреді және булардың ректификациясына ауыр бензинді (кейіннен бензинсіздендірілген колоннадағы бензинмен араластырылады), керосинді және дизельді фракцияны айырады. Қалдығы мазут.
Аралық жағдайды алдын-ала буланған схема алады. Осы секілді қондырғыларда мұнай жылу алмастырғыштардан алдын-ала буландырғыштарға (эвапоратор – толық цилиндрлік аппарат) түседі, мұнда бір реттік булану жүреді және мұнайдан жеңіл фракцияның булары бөлінеді. Сұйық бөлігі пеш арқылы ректификациялық колоннаға түседі. Сондай-ақ осында жеңіл фракцияның булары эвапоратордан келеді. Бұл схемада булану екі рет өтеді, ал ректификация өзге айдалатын фракциялармен бірге жүргізіледі, сондай-ақ бір реттік булану схемасымен де.
Бір реттік булану схемасының артықшылығы жеңіл және ауыр фракциялардың бірге булануы. Ол ауыр компоненттердің мұнай қыздыруының салыстырмалы (300-325 °С) температурасында терең бөлінуіне көмектеседі. Бір реттік буланудың қондырғылары компонентті, құбыр ұзындығы қысқа, басқа қондырғыларға қарағанда отынды аз талап етеді. Бір реттік булану схемасының кемшіліктері мыналар:
бензинді фракция жоғары (15 %-дан көп ) мұнайды айдау кезінде жылу алмастырғыш және пештің змеевиктік құбырларында қысым көбейеді, ал ол қатты және металды көп қажет ететін аппаратураны қолдануға итермелейді, шикізаттық сорғыштың айдаушының линиясындағы қысымды көбейту.
егер айдауға құрамындағы су дұрыс жойылмаған мұнай берілсе, онда ол пештегі қысымның көбеюіне әкеледі және пештік құбырлардың фланецтік жалғауларын бұзуы мүмкін.
егер айдауға мұнай толығымен тұзсыздандырылмаса, онда қызуы кезінде пештің құбырларында минералды тұздар қалуы мүмкін, соған байланысты пештің змеевиктерінде жергілікті қызып кетулер болады, ал ол өз кезегінде аварияға әкелуі ықтимал- құбырдың күюі.
күкіртті және дұрыс емес тұзсыздандырылған мұнайды өңдеу кезінде қуатты негізгі колоннаны коррозиядан қорғау қажет, ол өз кезегінде жоғары лигерленген болат және түрлі-түсті металға шығынды арттырады.
Екі рет буланғанда газ, су және бензиннің едәуір бөлігі пешке түспес бұрын мұнайдан жоғалады. Бұл жағдай пештің, сол секілді бір реттік ректификациялық колоннаның жұмыс істеу жағдайын жеңілдетеді және екі рет буландыру схемасының артықтығы осыда. Екі рет буландыру схемасы мұнайдың түрі өзгергенде тиімді. Екі рет буландыру қондырғыларында бір рет буландыру қондырғыларына тән ақаулар жойылған.
Дегенмен бір рет буландырудағы секілді дистиллятордың тереңдігін алу үшін буландыруда температураны қыздыруға (360-3700С) тура келеді. Екі реттік буландыру схемасында ректификациялық колонналар, жүктеу сорғыштар саны екі есе өседі, конденсациялық аппаратура көлемі кеңейеді.
Алдын-ала буландыру схемасының артықшылығы эвапоратордағы жеңіл фракциялар айдалуының арқасында пештегі қысымды азайтуға мүмкіндік береді.
Схеманың кемшілігі – негізгі колоннаның көлемінің өсуі, себебі эвапоратордан бөлінген барлық бу пештен алынған бумен сол колоннаға жөнелтіледі.
Қондырғыларда және вакуумдық айдау блоктарында да бір реттік және екі реттік буландыру схемалары қолданылады (3 сурет).
Әсіресе бір реттік мазутты буландыру вакуумдық блоктары кең тараған (3а сурет). Бұлар отандық мұнай өңдеу зауыттарының көбінде салынған. Бірақ эксплутация тәжірибесі көрсеткендей, мұндай блоктардан жақсы айдау мүмкіндігімен ректификация вакуумдық дистиллят сапалы майларды алу үшін мүмкін емес.
I-мазут; II-су буы; III-конденсирленбеген газдар және булар; IV, V, VI-май айдағыштар; VII-гудрон
3-сурет. Мазутты бір реттік (а) және екі реттік (б) буланумен мазутты вакуумдық айдау сызбасы
Вакуумды дистиллят тазалығына жету вакуум колоннасындағы ректификациялық табақшалардың санын көбейту арқылы болады.Алайда бұл шешім тиімсіз, себебі табақша санының артуы кезінде вакуум төмендейді, колоннаның төменгі табақшаларында температура көтеріледі, таңдау тереңдігі төмендейді және дистиллят сапасы бұзылады. Вакуумды дистиллят сапасын түзеудің рационалды жолы – екі рет буландыру схемасымен айдау.
Схемамен бірінші колоннада кең майлы фракцияны айдау қарастырылған, ол пеште қайта қыздырылғаннан кейін екінші вакуумды колоннаның фракциясының қысқа шекті айдауларында бөлінеді.
Екі сатылы вакуумды айдау кезінде қосымша отын, бу, салқындататын су мөлшері қолданылады. Бірақ қол жеткізілген май дистилляторының сапасы, сондай-ақ тауарлық май да бұл шығынды ақтайды.