2. Перегонка природного сырья – нефти в авиатопливо

Основными способами получения авиатоплив из нефти является прямая перегонка (дистилляция) и деструктивная переработка (крекинг).

1. Прямая перегонка нефти

Прямая перегонка – наиболее простой и старый способ перегонки нефти. На рис.2.1. приведена принципиальная схема установки с многократным испарением всей отгоняемой части нефти в одной ректификационной колонне с одновременным отбором и конденсацией пара с нескольких точек по высоте колонны.

Нефть центробежным насосом 5 подается под давлением последовательно через три дистиллятных теплообменника 4, грязеотделитель 6, мазутные теплообменники 7 и нагретая до 170…180⁰С, поступает в трубчатую печь 1. Нагретая в печи до 350⁰С в виде двухфазной среды ( пар + жидкость) нефть поступает в ректификационную колонну 2.

Колонна представляет собой цилиндр с рядом расположенных друг над другом горизонтальных площадок (так называемых тарелок) 18.Каждая из площадок снабжена паровым патрубком 16, колпачком 14, переливной трубой 13, сливным порогом 15.

Жидкость двухфазной среды заполняет тарелку и стекает через переливную трубку 13 на нижерасположенную тарелку. На каждой из тарелок жидкость встречается с подымающимся вверх паром, который просачивается (пробулькивает) через раствор, проходя паровые патрубки 16 в зазор между патрубками и колпачками 14, обеспечивающими контакт между паром и жидкостью. При этом часть менее летучего (тяжелого) компонента конденсируется из пара в жидкость, часть летучего - переходит из жидкости в пар. В результате пар, подходящий к паровому патрубку вышерасположенной тарелки, оказывается обогащенным более легкими компонентами по сравнению с паром, поступающим с нижних тарелок, а жидкость, стекающая на расположенную ниже тарелку через переливную трубку 13, обогащена более тяжелым компонентом по сравнению с жидкостью, поступающей с выше расположенной тарелки. Этот процесс повторяется на каждой тарелке и , в результате, при применении колонны с достаточным количеством тарелок и правильной регулировке режима работы и мест отбора по высоте колонны становится возможным получение заданных фракций перегонки нефти.

Р ис.2.1. Принципиальная схема установки прямой перегонки

1 - трубчатая печь; 2 - ректификационная колонна; 3 - выносные отпарные секции; 4 - теплообменник; 5 - центробежный насос; 6 - грязеотделитель; 7 - теплообменник; 8 - холодильник; 9 - приемник; 10,11 - насос; 12 - газосепаратор; 13 - переливная трубка; 14 - колпачок; 15 - сливной порог;16 - паровой патрубок; 17 - обечайка; 18 - тарелка.

С верха колонны отбираются пары бензина, которые охлаждаются и конденсируются в теплообменнике 4 и холодильнике 8. Проходя через газосепаратор 12 бензин поступает в приемник 9, из которого часть бензина отбирается насосом 10 для орошения колонны.

С бока колонны после прохождения через выносные отпарные секции 3, теплообменники 4 и холодильники 8 отбирают боковые погоны – лигроин, керосин, газойль.

Мазут с низа колоны прокачивается насосом 11 через теплообменник 7 в мазутоприемник.

В зависимости от марки нефти выход светлых продуктов прямой перегонки может достигать 50%, в том числе бензиновой фракции – 20…25%, керосиновой – 15…20%, дизельного топлива – 5…7%.