1.2 Мұнайды алғашқы өңдеу қондырғыларының негізгі аппараттары

Мұнайды өңдеу қондырғыларында көп қолданылатын аппараттар мен құрал-жабдықтар қатарына ректификациялау калонналары, құбырлы пештер, жылу алмастырғыштар мен әртүрлі сыйымдылық аппараттар жатады.

Ректификациялау калонналары. Мұнай өңдеу зауыттарында қолданылып жүрген ректификациялау калонналар технологиялық міндетіне, қысымына, бу мен сұйық арасындағы жанасуды іске асыру тәсіліне, қоспа өнімдерді бөлгенде алынған заттардың санына байланысты жіктеледі. Ректификациялау аппараттары атқаратын міндетіне байланысты мұнайды атмосферада айдау калоннасына, бензинсіздендіру, мазутты вакуумда айдау, тұрақтандырушы және т.б. бөлінеді. Қысымға байланысты – қысымда істейтұғын атмосфералы, вакуумды болып бөлінеді. Жанасуды іске асыру тәсіліне байланысты табақшалы және отырғышты болып бөлінеді. Көпшілік технологиялық қондырғыларда мұнайды өңдеуде тек табақшалы калонналар қолданылады.

Ректификациялау табақшаларының әртүрлілері болады – қақпақта, қақпақсыз, бағытталған – ағушы және т.б. Табақша деген металдан жасалған, бойында көптеген, булардың өтуіне жасалған тесіктері бар диск. Тесіктер бойында белгілі биіктікте бортиктер-стакандар орналасады. Олардың әсерімен табақшада белгілі сұйық қабаты ұсталып тұрады. Стакандар жоғары жағынан қақпақпен жабылады. Стаканның жоғарғы белдеуі мен қақпақтың арасында төменгі табақшалардан түсетін буларды өткізу үшін саңылау болады. Жұмыс кезінде қақпақтар сұйық қабатына батып тұрады да, осының әсерінен гидравликалық кедергі түзіледі. Бу сұйықтық арқылы барботаждан өтеді.

Табақшалардағы сұйықтық деңгейі құйылушы қалқамен реттеледі. Оның төменгі бөлігі келесі табақшаға дейін жетеді. Артық сұйықтық құйылушы қалқамен төмен орналасқан табақшаға түседі. Қақпақтың деңгейін қақпақ пен стаканның жоғарғы ернеуінің арасын өзгертумен реттеуге болады.

Қақпақтың әртүрлі конструкциялары: науалы, дөңгелек, алтықбырғалы, S-тәрізді болады. МӨЗ 1960ж. Дейін науалы қақпақты табақшалар қолданылып келді. Олардың конструкциясы қарапайым және жеңіл жиналады. Науалы табақшалардың негізгі кемшіліктері – барботаж бетінің аздығы(табақша бетінің 30% дейін құрайды), бұл бу жылдамдығын өсіріп, флегманың онымен ілесіп кетуіне алып кетеді.

Жылу алмастырғыштар. Жылуалмастырғыштар мұнай өңдеу және мұнай-химия зауыттарының барлық технологиялық қондырғыларының аппараттарының негізгі құрамына кіреді. Олардың құны технологиялық қондырғылар құрал-жабдықтарының жалпы құнының шамамен 15% құрайды. Жылуалмастырғыштарды процеске қатысушы өнімдерді қыздыруда, буландыруда, конденсациялауда, кристалдауда, балқытуда және қатыруда, сонымен қатар бу-генераторы және пайдаланушы-қазан есебінде қолданылады.

МӨЗ қолданылып келе жатқан жылуалмастырғыштар, өның ішінде алғашқы өңдеу қондырғыларындағылар мынандай топтарға бөлінеді: 1) «құбыр құбырдағы» типтес жылуалмастырғыштар; 2) қанталма құбырлы жылуалмастырғыштар; 3) ауамен суыту аппараттары; 4) тікелей араласумен жылуалмастырғыштар.

«Құбыр құбырдағы» типтес жылуалмастырғыштар тазалау үшін жеңіл бөлшектенеді және жылу алмастырушы ортаны кез келген температура айырмашылығнда пайдалана алады. Олар алғашқы айдау қондырғыларында мұнайды мазут немесе гудрон сияқты қалдық өнімдермен қыздыру үшін қолданылады.

Қанталма құбырлы жылуалмастырғыштар қазіргі МӨЗ көп қолданылуда. Қанталма құбарлыжылуалмастырғыштардың құбыры мекем бекітілген және айнымалы басты түрлері болады.

Айнымалы басты жылуалмастырғыштар – қазіргі жаңа МӨЗ жылуалмастыру аппаратының негізгі түрі. Мұнайда алғашқы айдау қондарғыларында олар мұнайды шығушы өнімдер жылуы арқылы қыздыруға, су конденсатор-тоңазытқышы, шикі затты тұрақтандыру қыздырғыштары және т.б. есебінде қолданылады.Айнымалы тордың болуы құбыр шоғырының корпус ішінде бос қозғалуына жағдай жасайды, құбыр шоғырын тазалау және ауыстыру жеңіл іске асырылады.

Жылу алмастыру процесі айнымалы басты аппараттарда мынадай кезекте іске асырылады. Сұйық бөлуші камераға түскеннен кейін құбыр шоғырымен айнымалы бас бөлігіне түседі және онда бұрылып қайтадан құбыр шоғырына түседі. Бөлуші камерада бірнеше қалқан орнатуға болады және осының нәтижесінде ағымның құбырмен жүруінің санын өсіруге болады. Жылу алмастырудың тиімділігін арттыру үшін құбыраралық кеңістікте көлденең қалқандар орналастырылады .

Құбырлы пештер. Олар мұнай мен мұнай өнімдерін, отынды жағудан бөлінетін жылу арқылы, жоғары температураға дейін (220⁰С жоғары) қыздыруға арналған. Термиялық процестерде пештер көбінесе реактор рөлін атқарады.

Құбырлы пештерді төмендегі белгілеріне: 1) пайдалы жылу қуатына; 2) қуатына, яғни белгілі уақытта қыздырылатын өнім мөлшеріне; 3) технологиялық мақсатына; 4) конструкциялық ерекшеліктеріне қарай кластарға бөлінеді.

Пештердің пайдалы жылу қуаты – өнімнің қабылданған жылу мөлшері МӨЗ 0,6-0,9 МВт (500-800 МКАЛ/с-тан) 70-120 МВт (60-100Гкал/с) дейінгі аралықта болады. Мұнайды алғашқы өңдеудің қазіргі жаңа қондырғыларында құбырлы пештердің пайдалы жылу қуаты 20, 40, 120 МВт. АҚ және АВҚ қондырғылардың құбырлы пештерінің қуаты 100-1000 т/сағ. құрайды.

Технологиялық атқаратын міндетіне байланысты МӨЗ пештері мұнайды атмосфералық айдау, мазутты вакуумда айдау, бензинді тұрақтандыру, каталитикалық риформингтеу, пиролиздеу және басқа пештерге бөлінеді.

МӨЗ әртүрлі конструкциялы құбырлы пештер, бір-бірінен жылуды беру әдісімен (радиантты, конвекциялы, радиантты-конвекциялы), қыздыру камерасының санымен (бір және көп камералы), отынды жағу әдісімен (жалынды және жалынсыз жағу пештері), құбырды сәулемен әрекеттеу түріне (бір жақты және екі жақты сәулемен әрекеттеу) айырмашылығы бар пештер пайдаланылады.

Пештің жұмысының тиімділігін сипаттайтын негізгі жылу техникалық көрсеткіші құбыр бетін қыздыру мен отын кеңістігі жылу қуаты және пештің пайдалы әсер коэффициенті болып саналады.