Petroleum Refining (Технологии и продукты переработки нефти). Учебное пособие
.pdf4. Прочитайте и переведите текст.
Distillation is one of the unit operations of chemical engineering which is used widely in the chemical process industries where large quantities of liquids have to be distilled. Such industries are the natural gas processing, petrochemical production, coal tar processing, liquified air separation, hydrocarbon solvents production and similar industries, but distillation finds its widest application in petroleum refineries. In such refineries, the crude oil feedstock is a very complex multicomponent mixture that must be separated into pure chemical compounds.
Industrial distillation is typically performed in large, vertical cylindrical columns known as “distillation towers” or “distillation columns” with diameters ranging from about 65 centi meters to 11 meters and heights ranging from about 6 meters to 60 meters or more. Inside the towers, the liquids and vapors separate into fractions according to weight and boiling point. The lightest fractions, including gasoline and liquid petroleum gas (LPG), vaporize and rise to the top of the tower, where they condense back to liquids. Medium weight liquids, including kerosene and diesel oil distillates, stay in the middle. Heavier liquids, called gas oil, separate lower down, while the heaviest fractions with the highest boiling points settle at the bottom. These tar-like fractions, called residuum, are literally the “bottom of the b arrel”.
The fractions now are ready for piping to the next station of refinery. Some components require relatively little additional processing to become asphalt base or jet fuel. However, most molecules that are destined to become high-value products require much more processing.
5.Определите, являются ли следующие утверждения верными в соответствии с текстом упражнения 4.
1.Inside the distillation towers, the multicomponent mixture separates into fractions according to density and temperature.
41
2.Gasoline and liquid petroleum gas are the highest fractions.
3.Tar-like fractions with the highest boiling points settle at the bottom of the column.
4.Medium weight liquids include kerosene and diesel oil distillates and enter the top of the tower.
5.Crude oil feedstock can not be separated into pure chemical compounds.
6.Передайте на русском языке основное содержание текста упражнения 4.
7.Прочитайте текст про себя. Передайте устно на английском языке основное содержание текста.
Перегонка нефти представляет собой процесс разделения нефти на фракции, имеющие различные температуры кипения. Фракции, получаемые в результате перегонки нефти, обычно представляют собой смеси углеводородов. В дальнейшем фракции подвергаются обработке для получения необходимых нефтепродуктов, например, авиационного топлива. Перегонка нефти осуществляется в вертикальных цилиндрических ректификационных колоннах. Самые легкие фракции (бензин, сжиженный углеводородный газ) испаряются и поднимаются в верхнюю часть колонны. Самые тяжелые фракции, называемые кубовым остатком, скапливаются в ее нижней части. Промежуточные фракции, включающие керосин и дизельное топливо, отводятся из средней части ректификационной колонны. Далее полученные продукты поступают на следующую стадию нефтепереработки.
8.Переведите с листа на русский язык следующий отрывок.
Crude oil contains hundreds of different hydrocarbon compounds: paraffins, naphthenes and aromatics as well as
42
organic sulfur compounds, organic nitrogen compounds and some oxygencontaining hydrocarbons such as phenols. The crude oil fractionator does not give products having a single boiling point, rather, it produces fractions having boiling ranges. For example, the crude oil fractionator produces an overhead fraction called “naphtha” which becomes a gasoline component after it is further processed through a catalytic hydrodesulfurizer to remove sulfur and a catalytic reformer to reform its hydrocarbon molecules into more complex molecules with a higher octane rating value. At some distance below is the next cut known as a kerosene cut. The next cut further down the tower is the diesel oil cut. After these come the heavy fuel oil cuts and finally the bottom products with very wide boiling ranges (see fig. 1). All these cuts are processed further in subsequent refining processes.
9. Дополните схему перегонки нефти на русском языке.
LPG
gasoline
naphta
Crude oil
kerosene
gas oil
residual
Fig. 1. Oil distillation |
Рис. 1. Перегонка нефти |
10.Переведите на слух по предложению следующий отрывок.
Vacuum distillation is a method of distillation whereby the
43
pressure above the liquid mixture to be distilled is reduced to less than its vapor pressure causing evaporation of the most volatile liquids with the lowest boiling points. This distillation method works on the principle that boiling occurs when the vapor pressure of a liquid exceeds the ambient pressure. This type of distillation has found its main application in the oil industry. Industrial-scale vacuum distillation has several advantages. Vacuum distillation increases the relative volatility of the key components in many applications. The higher the relative volatility, the more separable are the two components; this connotes fewer stages in a distillation column in order to effect the same separation between the overhead and bottom products. Lower pressures increase relative volatilities in most systems. A second advantage of vacuum distillation is the reduced temperature requirement at lower pressures. For many systems, the products degrade or polymerize at elevated temperatures.
11.Подберите из текста английские эквиваленты к следующим словосочетаниям и выучите их наизусть.
вакуумная перегонка давление насыщенного пара температура кипения промышленный масштаб относительная летучесть кубовый продукт при повышенных температурах жидкая смесь
44
12.Подберите русские эквиваленты к следующим словосочетаниям и выучите их наизусть.
vapor pressure bottom products
to increase component temperature with the lowest boiling points overhead products
at lower pressures ambient pressure relative volatility
industrial-scale vacuum distillation
13.Переведите письменно на русский язык следующие предложения.
1.Distillation has found its widest application in petroleum refineries.
2.Crude oil feedstock is a very complex multicomponent mixture that must be separated into pure chemical compounds in the distillation columns.
3.Vacuum distillation is used when liquids to be distilled have high atmospheric boiling points or chemically change at temperatures near their atmospheric boiling points.
4.Whereas atmospheric columns are thin and tall, vacuum columns are thick and short, to minimize pressure fluctuations along the column.
5.Crude oil contains hundreds of different hydrocarbon compounds: paraffins, naphthenes and aromatics as well as organic sulfur compounds, organic nitrogen compounds and some oxygen containing hydrocarbons such as phenols.
45
6.In the distillation column, the higher the relative volatility, the more separable are the two components which cause the effect of separation between the overhead and bottom products.
7.Heavier liquids, called gas oil, separate lower down, while the heaviest fractions with the highest boiling points settle at the bottom.
8.Crude oil can be separated into several fractions during the distillation process.
9.Gasoline is a petroleum-derived liquid mixture, primarily used as fuel in internal combustion engines.
10.An oil refinery is an industrial process plant where crude oil is processed and refined into more useful petroleum products, such as gasoline, diesel fuel, asphalt base, heating oil, kerosene and liquified petroleum gas.
14.Переведите письменно на английский язык следующие предложения.
1.Переработка сырой нефти на нефтеперегонных заводах в бензин и другие углеводородные виды топлива осуществляется с использованием процессов вакуумной перегонки или перегонки при атмосферном давлении.
2.Разделение сырой нефти происходит за счет различия интервалов кипения фракций.
3.Для удаления серы нафта подвергается каталитической гидродесульфуризации.
4.Вакуумная дистилляция используется в тех случаях, когда давление насыщенного пара жидкости превышает давление окружающей среды.
5.Продуктами первичной перегонки сырой нефти являются легкие углеводородные газы, бензин, нафта, керосин, легкий газойль, тяжелый газойль и прямогонный остаток.
6.Одним из преимуществ вакуумной дистилляции является то, что этот процесс протекает при пониженных температурах.
46
7.Чем выше относительная летучесть соединения, тем более эффективен процесс разделения его компонентов.
8.Тяжелые фракции, имеющие высокие температуры кипения, скапливаются в нижней части колонны.
9.Метод дистилляции широко используется для обработки природного газа, каменноугольной смолы, в производстве углеводородных растворителях и на нефтеперерабатывающих заводах.
10.Вакуумные колонны больше в диаметре и меньше по высоте по сравнению с атмосферными, что уменьшает пульсации давления внутри колонны.
15.Переведите на слух в быстром темпе следующие словосочетания.
Давление насыщенного пара – vacuum distillation – сырая нефть – chemical engineering – углеводородный растворитель
– boiling point – кубовый остаток – natural gas – химическое соединение, liquid petroleum – нафта – ambient pressure –
промышленный масштаб – at elevated temperatures – для того чтобы – relative volatility – нефтеперерабатывающий завод – multicomponent mixture – кубовый продукт – liquid petroleum gas.
16.Ответьте на вопросы по содержанию текстов данного урока.
1.What is the main principle of distillation process?
2.What fractions is crude oil separated into?
3.When is it necessary to use vacuum distillation?
4.What are the main advantages of vacuum oil separation?
5.Why has distillation method found its wide application in petroleum refineries?
17.Передайте основное содержание текстов урока на русском и английском языках.
47
Unit 6
FRACTIONATION
1.Прочитайте следующие интернациональные слова вслух и, основываясь на значениях соответствующих русских слов, определите их значение.
Figure, fractionation, industrial, interval, condensation, material, vacuum, operation, condenser, contact, progress, distillate, physical, physics, physicist, schematic.
2. Прочитайте и переведите следующие глаголы.
To depict, to withdraw, to exit, to enter, to achieve, to refer, to return, to show, to cool, to heat, to drop, to operate, to progress, to decrease, to succeed, to offer.
3.Подберите эквивалентный перевод словосочетаний из колонки А в колонке В.
|
А |
|
B |
1) |
fractionation |
a) |
восходящие пары |
|
column |
b) |
колпачок барботажной колонны |
2) |
external reflux |
c) |
насадка |
3) |
upflowing vapor |
d) |
выходное отверстие |
4) |
downflowing liquid |
e) |
сборник орошающей фракции |
5) |
bubble-cap |
f) |
линия отходящего газа |
6) |
packing material |
g) |
сборник |
7) |
boiling range |
h) |
ректификационная колонна |
8) |
outlet |
i) |
тарелка ректификационной |
9) |
reflux drum |
|
колонны |
10) receiver |
j) |
нисходящая жидкость |
|
11) offgas line |
k) |
внешнее орошение |
|
12) tray |
l) |
интервал кипения |
|
48
4. Прочитайте и переведите текст.
Figure 6.1 depicts an industrial fractionation column separating a feed stream into one distillate fraction and one bottom fraction. However, many industrial fractionation columns have outlets at intervals up the column so that multiple products having different boiling ranges may be withdrawn from a column distilling a multicomponent feed stream. The lightest products with the lowest boiling points exit from the top of the columns and the heaviest products with the highest boiling points exit from the bottom. Industrial fractionating columns use external reflux to achieve better separation of products. Reflux refers to the portion of the condensed overhead liquid product that returns to the upper part of the fractionating column as shown in figure. Inside the column, the downflowing reflux liquid provides cooling and condensation of upflowing vapors thereby increasing the efficacy of the distillation tower. The more reflux and more trays
tower’s separation of lower boiling materials from higher boiling materials. Bubble-cap “trays” or “plates” are one of the types of physical devices which are used to provide good contact between the upflowing vapor and the downflowing liquid. In industrial uses, sometimes a packing material is used in the column instead of trays, especially when low pressure drops across the column are required, as when operating under vacuum.
Fig. 6.1. The schematic of a continuous fractionating
49
column
5.Определите, являются ли следующие утверждения верными в соответствии с текстом упражнения 4.
1.The lightest products with the lowest boiling points exit from the bottom of the column.
2.To achieve better separation of products, fractionating columns use external reflux.
3.The contact between upflowing and downflowing streams in the column is always good, so no additional physical devices are needed.
4.The less reflux and more trays are provided, the better is the tower’s separation.
6.Закончите схему ректификационной установки, показанную на рисунке, используя следующие выражения.
1.сборник
2.кубовый продукт
3.продукт перегонки
4.колонна
5.подача исходного продукта
6.сборник орошающей фракции
7.ребойлер
8.конденсатор
9.линия отходящего газа
10.водосброс
11.орошение
ректификационной
Рис.6.2. Схема |
колонны |
ректификационной колонны |
|
непрерывного действия |
|
50