Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

ПЕРЕГОНКА НЕФТИ

Зачем нам вставать, если рассвело?

Джон Донн. «Рассвет»

Случайный человек, который пройдет мимо нефтеперерабатывающего завода и увидит множество высоких колонн, наверное решит, что это колонны 1фекинга. Это распространенная ошибка. Большинство этих высоких колонн является в действительности ректификационными колоннами того или иного типа. Колонны крекинга, которые обычно короче и приземистее, будут рассмотрены в одной из следующих глав.

Перегонка нефти является замечательным изобретением технологов-нефтяников, основанным на важной характеристике нефти, описанной в предыдущей главе, а именно, на кривой разгонки. Механизм, который при этом используется, не очень сложен и поэтому не особенно интересен. Однако для полноты изложения мы рассмотрим здесь и эти элементарные вещи.

Простой перегонный куб

Для начала полезно провести аналогию. Самогонщик из Кентукки использует простой перегонный куб, чтобы отделить светлый продукт от негодного остатка (см. рис. 3.1). После ферментации кислого сусла, то есть когда прошла медленная биохимическая реакция с образованием спирта, смесь нагревают до начала кипения спирта. Светлый продукт испаряется. В виде пара он оказывается легче жидкости. Поэтому он перемещается вверх, отделяется от жидкости и попадает в холодильник, где охлаждается и снова превращается в жидкость (конденсируется). То, что остаётся в кубе, выбрасывают, а то.

Мокрая тряпка для охлаждения

/ Жидкость

Кислая

кукурузная ТТЯТГ смесь

Нагревание

Рис. 3.1. Самогонный куб.

что ушло вверх, разливают в бутылки. Описанный процесс является простой перегонкой.

Если бы самогонщик захотел продать продукт качеством выше среднего, он мог бы пропустить полученную жидкость через второй перегонный куб периодического действия, работающий аналогично первому. Во втором кубе более легкая часть жидкости отделилась бы от некоторого количества неспиртовых примесей, которые в первом кубе были увлечены вверх вместе с более легким погоном. Это произошло из-за того, что самогонщик не мог точно вьщержать температуру кипения кислого сусла. Впрочем, возможно, он специально поднял температуру в первом кубе немного выше, чем нужно, чтобы получить как можно больше продукта.

Такой двухступенчатый процесс можно превратить в непрерывный, как это показано на рисунке 3.2. В самом деле, раньше многие промышленные установки для перегонки выглядели именно так.

О О О

Холо-диль-ник

Жидкость

Кран для отходов

Холо-диль-ник

о •о

о о ООО

Кран Продукт для малых примесей

Рис. 3.2. Двухступенчатый куб периодического действия.

Ректификационная колонна

Ясно, что периодическая перегонка, описанная выше, не годится для переработки 100-200 тыс. баррелей (~16- 32 тыс. м) сырой нефти в день, тем более что нужно разделить нефть на 5-6 компонентов. Ректификационная колонна позволяет проводить эту операцию постоянно, затрачивая гораздо меньше труда, оборудования и энергии в виде топлива и тепла.

Процесс, происходящий в ректификационной колонне, схематично показан на рисунке 3.3. Внутрь поступает сырая нефть, а наружу выходят углеводородные газы (бутан и более лёгкие газы), бензин, нафта (лигроин), керосин, лёгкий газойль, тяжелый газойль и кубовый остаток.

Чтобы понять, как все происходит внутри колонны, требуется рассмотреть некоторые тонкости. Первый элемент, который необходим для работы колонны - это сырьевой насос, перекачивающий сырую нефть из складского резервуара в систему (см. рис. 3.4). Сначала нефть проходит через печь, в которой нагревается до темпера-