5.2 Використання процесу в нафтогазовій промисло-вості

Ректифікація використовується при стабілізації газового конденсату і бензину. Ректифікаційні колони є складовою частиною установок первинної і вторинної переробки нафти, а саме: установок АТ, АВТ, піролізу, коксування, каталітичного крекінгу, каталітичного реформінгу, гідрокрекінгу. В цих колонах одержують кінцеві продукти установок. Ректифікація лежить в основі установок газофракціювання – ГФУ, де гази розділяються на окремі компоненти.

5.3 Будова і робота простої ректифікаційної колони

В залежності від кількості одержуваних продуктів, ректифікаційні колони поділяють на прості і складні. У простих колонах одержують один або два цільових продукти, у складних – три і більше продуктів. Проста ректифікаційна колона складається з трьох частин. Частина колони, куди подається сировина, називається секцією живлення. Тут відсутні тарілки. Частина колони, яка розміщена нижче секції живлення називається відпарною (відгонною). Вона служить для ректифікації залишку. В ній знаходяться від 3 до 7 тарілок.

Для створення парового потоку в нижню частину колони підводиться теплота. Може бути три способи підведення теплоти в колону: трубним змійовиком; виносним кип’ятильником; «гарячою струминою».

Частина колони, яка розміщена вище секції живлення, називається концентраційною. Вона служить для ректифікації дистиляту. В ній розміщуються від 10 до 30 тарілок. Для створення рідкого зрошення в цій частині колони, дистилят після конденсації і охолодження частково повертається в колону на першу тарілку. Так як температура гострого зрошення є меншою за температуру в колоні, то для його нагрівання віднімається теплота в парів і вони частково конденсуються, створюючи необхідне зрошення.

5.4 Будова і робота складної ректифікаційної колони

Розглянемо будову і роботу колони на прикладі атмосферної колони перегонки нафти (рис. 5.3).

Складна колона містить декілька простих колон (в даному випадку три). Концентраційні частини колон і відпарна частина першої колони знаходяться в основній колоні К-1, відпарні секції двох інших колон винесені в окрему додаткову колону К-2. Сировина (нафта) підігрівається в теплообміннику Т-1 потоком гарячого мазуту до температури 180 - 210 °С. Підігріта нафта поступає в основну колону К-1. Тут вона розділяється на парову фазу, яка складається з бензинових, газових, гасових, дизельних і водяних парів.

К-1 – основна колона; К-2 – відпарна колона (додаткова); Т-1 – теплообмінник; ХК-1 – холодильник конденсатор; С-1 – сепа-ратор; Х-1, Х-2 – холодильники; Н-1, Н-2 – відцентрові насоси.

Рисунок 5.3 – Схема атмосферної колони перегонки нафти

Вони розділяються у верхній частині колони К-1. В якості гострого зрошення на першу тарілку колони подається сконденсований і охолоджений бензин. Верхнім продуктом колони К-1 є газоводобензинова суміш, яка поступає в холодильник-конденсатор ХК-1, де частково конденсується і охолоджується. Далі суміш поступає на розділення в сепаратор С-1. Зверху сепаратор С-1 виводиться вуглеводневий газ, який поступає на ГФУ, або в газову мережу заводу. Збоку сепаратора відбирається бензин, частина якого повертається в колону в якості гострого зрошення, а решта поступає на стабілізацію. Знизу сепаратора виводиться вода, яка дренується в каналізацію.

Боковими продуктами колони К-1 є гасова фракція і фракція дизельного палива. Так як гасова фракція містить деяку кількість бензину, а фракція дизельного палива деяку частину гасу, то вони направляються в додаткову колону К-2. В ній легкі фракції відпарюються водяною парою. Відпарені фракції повертаються разом з водяною парою назад в колону К-2. Фракції гасу і дизельного палива додатково охолоджуються в холодильниках Х-1 і Х-2, а пізніше виводяться з установки.

Нижнім продуктом колони К-1 є мазут. Він відкачується насосом Н-2, охолоджується в теплообміннику Т-1 і поступає на установку для виробництва олив, або як сировину вакуумного блоку АВТ.

Для регулювання температури на тарілках відбору бокових фракцій в колоні К-1 передбачено одне або два циркуляційних зрошення. Циркуляційне зрошення – це флегма (рідина), яка відбирається з деякої проміжної тарілки, насосом прокачується через холодильник і в охолодженому стані повертається в колону на три чотири тарілки вище.