2.3 Процесс ректификации и ректификационные колонны

Для разделения нефти на фракции, отличающиеся пределами температуры кипения, применяется процесс ректификации. Ректификацию многокомпонентных смесей, к которым относится и нефть, проводят в колонных аппаратах, осуществляя многократный контакт между потоками жидкой и паровой фаз.

Движущая сила ректификации - разность между фактическими и равновесными концентрациями компонентов в паровой фазе, отвечающими данному составу жидкой фазы. Парожидкостная система стремится к равновесию, в результате чего пар обогащается низкокипящими, а жидкость - высококипящими компонентами.

Процесс ректификации по аппаратурному оформлению и условиям проведения достаточно многообразен. Наибольшее распространение получили ректификационные колонны: тарельчатые (клапанные, сетчатые, колпачковые и т.д.) и насадочные.

В зависимости от характеристики исходного сырья процесс ректификации можно проводить под атмосферным давлением, избыточным давлением, вакуумом.

Разделение нефти на фракции путем перегонки (дистилляции) основано на различии температур кипения ее компонентов. При нагревании компоненты с более низкой температурой кипения переходят в пары, а компоненты с высокой температурой кипения остаются в жидкости. Пары после конденсации образуют дистиллят, неиспарившаяся жидкость - остаток. Такой процесс называется простой перегонкой.

Для более четкого разделения сложной смеси, каковой является нефть, применяют перегонку с ректификацией. Процесс ректификации проводится в ректификационных колоннах при взаимодействии на тарелках двух встречных потоков: газового - снизу вверх и жидкостного - сверху вниз. В среднюю часть колонны (зона эвапорации) вводится сырье. Выше ввода сырья находится концентрационная зона колонны, а ниже - отгонная зона. С верха концентрационной части колонны получают продукт необходимой чистоты - ректификат, а с низа отгонной части - остаток. Для работы ректификационной колонны необходимо, чтобы с тарелки на тарелку непрерывно стекала орошающая жидкость - флегма. Она образуется за счет возвращения в колонну части готового продукта, называемого орошением. Изменением подачи флегмы регулируется температура верха колонны, тем самым определяется качество получаемого дистиллята.

При перегонке нефти в результате термического разложения сернистых соединений образуется сероводород, который в сочетании с хлористым водородом является причиной сильной коррозии аппаратуры.

В присутствии воды и при повышенных температурах сероводород реагирует с металлом аппаратов, образуя сернистое железо.

Fe + H2S  FeS + H2

FeS + 2HCl  FeCl2 + H2S

Для подавления хлористо-водородной коррозии аппаратуры АВТ и отбензинивания нефти предусматривается подача 1%-го щелочного раствора на всас насоса Р-101А,В и 1-2% содо-щелочной раствор насосом Р-117А,В на узел смешения перед подачей нефти в колонну Т-100/1. Нейтрализующий амин и ингибитор коррозии подаются в шлёмовые линии и линии орошения колонн Т-100/1, Т-101, Т-104.

Сульфиды, хлориды выводятся с дренажной водой из рефлюксных емкостей V-100/1, V-102, V-103, колонн Т-100/1, Т-101, Т-104.