НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА3

СПБГУАП|Инст. 4 группа 4736|нефть и газ

4. -Л.r 23

Оборудование нефтепереработки

Для компенсации температурных расширений трубопроводов применя­ ются и другие специальные устройства, например, линзовые компенса­

ся от задвижки конструкцией. Запорная арматура обозначается на схе­ мах, как это показано в табл. 4.1.

Регулировать расход потока можно и вручную, задвижкой, но для более точной, а главное, для автоматической регулировки применяются регулирующие клапаны. В них движение рабочего (запирающего поток

Клапан н.ая) , поступает на клапан в виде измене­

ния давления приборного воздуха. Это называется пневматическим приводом. Как правило, на установках применяется пневматический, а не электриче­

ский привод клапанов из соображений безопасности, так как случайная

электрическая искра может воспламенить газо-воздушную смесь, по-

vk.com/club152685050

димого с низа колонны.

Эта схема типична для многих процессов нефтепереработки. Сама жидкость в кубе колонны подогревается в теплообменнике (рибойле­ ре) , предположим, что водяным паром. Выделяемые при ее кипении пары поднимаются вверх. По колонне снизу вверх создается градиент температуры. Внизу она максимальная, вверху (в шлеме колонны) на­

много ниже. На каждой тарелке, как уже говорилось, из стекающей вниз жидкости испаряются легкие компоненты, тяжелые компоненты из газа абсорбируются жидкостью. Пары легкого компонента из шлема колонны поступают в холодильник, где конденсируются и в сепараторе отделяются от несконденсировавшихся газов.

Далее насосом часть легкого компонента выводится в качестве го­ тового продукта, а часть подается на орошение колонны. Это так назы­ ваемое острое орошение (в отличие от внутреннего, которое создается при конденсации паров внутри колонны). Чем больше расход острого орошения (в пределах устойчивой работы тарелок), тем лучше качество деления легкого и тяжелого компонентов, но, тем больше энергии тра­ тится на испарение и конденсацию компонентов острого орошения. Для характеристики работы колонны применяют понятия флегмового числа (отношение расхода орошения к расходу верхнего продукта колонны ­ флегмы) и кратности орошения (отношения расхода орошения к рас­

ходу сырья колонны).

vk.com/club152685050

Холодильник Газ

Насос

Верхний продукт

Сырье колонны

Рис. 4.12. Схема обвязки ректификационной колонны

Итак, работа колонны обеспечивает непрерывное разделение легко­ го и тяжелого компонентов. Сырье непрерывно поступает в среднюю часть колонны, низкокипящий компонент (или компоненты) выводится из сепаратора орошения, а из куба колонны постоянно откачивается высококипящий компонент. Его расход обычно регулируется в зависи­ мости от уровня жидкости в кубе колонны. Очень важно, чтобы жид­ кость не залила нижние тарелки, а то они перестанут работать и даже могут быть деформированы при кипении жидкости.

Стоит отдельно поговорить о терминах. Почему не сказать, что вы­ сококипящий компонент выводится с низа колонны, а не с куба? Что такое куб? Все ректификационные колонны цилиндрические с полу­ сферическими днищами, в них нет никаких характерных для геомет­ рической фигуры куба прямоугольных граней и углов. Термин «куб» пришел из понятия «перегонный куб», т . е. емкость, из которой велась перегонка смеси. Тяжелый компонент назывался кубовым остатком. Но перегонвый куб был аппаратом периодического действия, в отличии от ректификационной колонны. Термин «куб», обозначающий низ рек­ тификационной колонны, характерен только для русского языка, но поскольку он прочно вошел в систему терминов отечественной нефте­ переработки, мы предлагаем оставить все как есть и употреблять «куб» и «кубовый продукт», а не «низ» и «нижний продукт», хотя последние

два термина были бы более понятны непосвященному читателю.

vk.com/club152685050

СПБГУАП|Инст. 4 группа 4736|нефть и газ

5ПЕРВИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ

ОБЕССОЛИВАНИЕ, АТМОСФЕРНАЯ

ИВАКУУМНАЯ РЕКТИФИКАЦИЯ

Нефть, поступающая с месторождений на нефтеперераба­ тывающий завод, содержит в своем составе воду, которая распределена в объеме углеводородов в виде очень мелких капелек - эмульсии. По­ падая затем на установки ректификации, вода может вызвать техноло­ гические проблемы, связанные с коррозией оборудования. А главное, растворенные в ней соли при испарении воды осаждаются на внут­ ренних поверхностях аппаратов, ухудшая теплообмен, снижая проходи­ мость трубопроводов, что в конеч­ ном счете может привести к выходу оборудования из строя или даже к серьезной аварии.

Чтобы избавиться от эмульгиро­ ванной (т. е. находящейся в ви­ де эмульсии) воды к нефти добав­ ляют дополнительные количества промывочной воды, а также спе­ циальные вещества - деэмульгато­ ры, которые способствуют разруше­ нию эмульсии. Нефть подогревают до 70-130°С для снижения ее вяз­ кости. Все эти процедуры направ­ лены на то, чтобы капельки эмуль­ гированной воды укрупнялись, сли­ паясь с каплями промывочной воды и друг с другом, и под действием силы тяжести падали вниз и обра-

зовывали отдельную водную фазу, которую затем легко было бы от­ делить. В водной фазе в растворенном виде оказываются также все неорганические соли.

Однако, всех перечисленных выше усилий для требуемой степени

обезвоживания нефти оказывается не достаточно и требуется примене-

vk.com/club152685050

СПБГУАП-Ar |Инст. 4 группа 4736|нефть и газ

32 НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА. ПРАКТИЧЕСКИЙ ВВОДНЫЙ КУРС

ние специальных аппаратов - электродегидраторов. Они представляют собою сепараторы с размещенными внутри электродами. Между элек­ тродами создается напряжение около 2000 В. В его переменном поле капли воды начинают интенсивно колебаться и за счет более частых со­ ударений быстрее слипаются между собой. Уровень отстоявшейся воды поддерживается намного ниже электродов, чтобы избежать короткого замыкания. Распространенный старый дизайн электродегидраторов - форма шара. Современные электродегидраторы цилиндрического вида.

Установки обезвоживания и обессоливания нефти называют ЭЛОУ (электрообессоливающие установки). Часто в виде технологического блока они входят в состав установок ректификации нефти.

Установки ректификации нефти называются в России АВ Т или АТ. Первое означает атмосферно-вакуумная трубчатка (или атмосферно­ вакуумная трубчатая). На такой установке происходит ректификация нефти сначала при близком к атмосферному давлении, затем - под ва­ куумом. АТ - атмосферная трубчатка, здесь все ограничивается толь­ ко атмосферной ректификацией. Не совсем понятным остается терминтрубчатка». Он возник для того, чтобы обозначить большую роль труб­ чатых печей в работе установки. Однако, трубчатые печи играют боль­ шую роль и на других технологических установках, но не входят в их название. Возможно, более понятно было бы название установка АВР» (атмосферной и вакуумной ректификации), но так уж сложилось, что термины АВТ и АТ являются общепринятыми и повсеместно употреб­ ляемыми и нам только остается смириться и принять их.

Прежде всего, необходимо четко уяснить, для чего нефть разго­ няют на фракции, т. е. нефтепродукты, выкипающие в более узком, чем нефть интервале. Выделение фракций исходит из необходимости получать в дальнейшем товарные продукты. Двигатели внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры) могут рабо­ тать только на бензине (температура конца кипения, как правило, не выше 215°С), потому, что более высококипящие продукты либо будут обладать совсем уже никуда не годной детонационной стойкостью, либо быстро закоксуют свечи. Точно также автомобильные дизельные дви­ гатели созданы для дизельной фракции нефти, умеренно склонной к самовоспламенению при сжатии в цилиндре двигателя. Промежуточная (между бензиновой и дизельной) керосиновая фракция является подхо­ дящим топливом для реактивных двигателей самолетов. Она не засты­ вает при температуре забортного воздуха (-50°С), не испаряется при поиижеином давлении верхних слоев атмосферы. Выделяемые при ва­ куумной перегонке дистилляты после соответствующей обработки ис­ пользуются в качестве основы смазочных масел. Крайние фракции неф­

ти - газы и тяжелые остатки атмосферной и вакуумной перегонок наи-

vk.com/club152685050