ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перегонка нефти в трубчатых установках, работающих при атмосферном давлении из "Общая химическая технология топлива" Перегонка нефти бывает периодическая и непрерывная. Периодическая разгонка, бывшая до восьмидесятых годов прошлого столетия единственным методом перегонки нефти, в настоящее время как заводской процесс в широких размерах не применяется. Периодический процесс разгонки сохранился лишь для выработки нефтяного кокса. В некоторых случаях процесс периодической гонки применяется на установках небольшой производительности, предназначенных для получения специальных высокосортных масел. [c.596] Процесс периодической гонки схематически изображен на рис. 378. Перегоняемое сырье загружается в куб 1, замурованный в кладке с огневым обогревом. Образующиеся при нагреве куба пары проходят в дефлегматор 2 с насадкой из колец Рашига, далее в конденсатор 3 и холодильник 4. Из холодильника дестиллат отводится в приемник. Увлеченные парами тяжелые фракции отделяются в дефлегматоре и снова возвращаются в куб. [c.596] По мере отгонки легких фракций (бензина, керосина и пр.), собираемых в отдельные приемники, температуру в кубе повышают последовательно, производя разгонку до отбора всех необходимых фракций. После отбора этих фракций куб охлаждается, остаток в виде мазута из него удаляется и затем куб загружается новой порцией сырья. [c.596] Для повышения поверхности нагрева кубы периодического действия снабжаются иногда одной или двумя жаровыми трубами, а для повышения интеЕГСивности испарения и понижения температуры перегонки в куб через перфорированную трубу, лежащую на дне, вводится водяной пар. [c.596] Единственным преимуществом подобной установки является ее дешевизна и простота. Зато недостатки этой установки весьма существенны и сводятся, главным образом, к периодичности процесса, ограничивающей возмол ность повышения производительности, недостаточной четкости разделения погонов и, наконец, опасности в пожарном отношении в силу наличия сравнительно большого объема жидкости в кубе. [c.596] Кубовые батареи являлись доминирующей системой на нефтеперерабатывающих заводах в течение почти четырех десятилетий и вплоть до последнего времени находились в эксплоатации на нефтеперерабатывающих заводах как у нас в Союзе, так и в США. Идея устройства кубовой батареи сводится к следующему. Устанавливается рядом несколько кубов периодического действия в простейшем варианте число кубов равно числу отбираемых ( )ракций. В первом кубе поддерживается температура, необходимая для отбора наиболее легкой фракции, например бензина. После отгонки первой фракции (бензина) остаток из первого куба перетекает во второй, в котором поддерживается более высокая температура, в пределах, необходимых для отбора второй, более тяжелой (более высококипя-щей) фракции, например лигроина. Затем остаток из второго куба, после отгонки лигроина, перекачивается в третий куб, температура в котором поддерживается в пределах, требуемых для отгонки керосина, и т. д. Образующиеся пары бензина, керосина и лигроина через шле.мовую трубу поступают в дефлегматоры, число которых соответствует числу отбираемых продуктов. Остаток от перегонки выводится из последнего куба. [c.597] Если обеспечить непрерывное питание сырьем такой установки и, одновременно, непрерывную перекачку остатков из одного куба в другой, то, практически, процесс сделается непрерывным, а пропускная способность, по сравнению с установкой периодического действия, увеличится во много раз. На описанном принципе основано устройство непрерывнодействующей кубовой батареи. Кубовая батарея состоит из ряда кубов, расположенных уступами (т. е. на разных уровнях по отношению друг к другу). Количество кубов, объединяемых в одну батарею, при отборе четырех фракций не равняется четырем оно доходит до 10—15 при отборе легких дестиллатов прямой гонки. При перегонке мазута на смазочные масла число кубов в батарее доходит иногда до 20. [c.597] При отборе какой-либо фракции, например бензиновой, последняя получается обычно с 3—4 первых кубов, причем каи дый из этих кубов имеет различный температурный режим. В последних кубах бензиновой группы, наряду с бензиновыми фракциями, увлекаются также и более тяжелые погоны (лигроин, керосин). Подобное явление наблюдается и на последующих кубах — вплоть до последнего, где к керосиновым фракциям примешиваются газойлевые и т. д. Каждый из погонов, отбираемый на отдельном кубе, отличается и удельным весом и температурой кипения. Таким образом фракцию с необходимыми температурными пределами кипения можно получить лишь в результате смешения погонов с 3—4 КубО В. [c.597] Остаток от перегонки — мазут — выводится из последнего куба. Правильный режим работы кубовой батареи достигается по истечении некоторого времени с момента пуска установки, так как требует специальной регулировки. Суточная пропускная способность кубовой батареи соответствует 4—5 объемам залива всех кубов батареи. Свойства дестиллатов, полученных с 12-кубовой керосиновой батареи, приведены в табл. 142. [c.597] Каждый куб замуровывается в кирпичную кладку и снабжен отдельной топкой. Отопление куба производится мазутом или газом, в соответствии с чем топка снабжается нефтяной или газовой форсункой. Подача нефтяного сырья в первый куб осуществляется насосом, а из первого в последующие — самотеком, что облегчается расположение.м кубов уступами. Каждый куб снабжен устройством для ввода водяного пара. [c.597] Расход водяного пара при перегонке составляет, в среднем на батарею, около 12% на исходное сырье. В первом кубе расход пара незначителен, не выше 3—5% от всего количества вводимого пара в последнем кубе количество вводимого водяного пара достигает 35—40%. [c.597] Особенно высок расход водяного пара в кубах масляной батареи, достигая в первых кубах батареи 30—40% от веса масла, а в последнем 100%. [c.598] Схема работы кубовой батареи приведена на рис. 379. [c.598] По сравнению с кубами периодического действия кубовая батарея имеет целый ряд преимуществ (непрерывность процесса, относительно меньшая громоздкость, увеличение пропускной -способности, постоянный тепловой режим каждого куба, отсутствие периодических остановок, экономия тепла, снижение расхода топлива на единицу продукта, более легкая регулировка, улучшение качеств продуктов). Из недостатков кубовых батарей основным является недостаточная четкость разделения погонов. В процессе работы каждый куб дает лишь около 20 —25% фракции, характерной для данного куба. В силу этого керосин, полученный на кубовой батарее, содерл ит бензиновые фракции и одновременно — более тяжелые — соляровые. Улучшение разделения погонов может быть достигнуто заменой дефлегматоров фракционирующими колоннами. Тем не менее такая замена не устраняет громоздкости кубовых батарей. Из других недостатков следует отметить возможность термического разложения сырья в результате местных перегревов, особенно наблюдающегося при перегонке мазутов на смазочные масла, чем затрудняется получение масел требуемой спецификации. Наконец, в кубовых батареях не устранена пожарная опасность, о которой указывалось выше при оценке особенностей периодических кубов. [c.598] У—кубы --обмуровка 3—вывод паров к дефлегматорам 4—взод сырья 5—выход остатка 6—труба, подводящая сырье 7—труба, отводящая остаток из куба. [c.598] В основу этой перегонки положен принцип однократного испарения. Роль закрытого сосуда в данном случае играет трубчатый змеевик печи, причем скорость движения нефти в нем рассчитана таким образом, что за время пребывания в нем (с момента входа до выхода) нефть получает все необходимое для перегонки количество тепла. Так как трубчатый змеевик имеет значительную длину, то вполне естественно, что при движении нефти создаются значительные сопротивления, на практике достигающие 10—12 ат. Они преодолеваются насосом, прокачивающим нефть через трубчатую печь. Давление перед входом в печь, обычно 10—12 ати, расходуется на преодоление сопротивлений печи и у выхода из печи равно обычно от 1,2 до 1,3 ати. Из змеевика трубчатой печи перегретая нефть выводится для испарения в специальное эвапорационное пространство ректификационной колонны. В эвапорационной части колонны легкие фракции нефти интенсивно испаряются, образующиеся пары поднимаются вверх по колонне и ректифицируются в ней, а испарившийся остаток со дна колонны выводится в приемник. Таким образом основными элементами трубчатой нефтеперегонной установки являются трубчатая печь и ректификационная (или фракционирующая) колонна. [c.599] Поскольку одним из решающих факторов для обеспечения однократного испарения является температурный режим (процесса, необходимо разобрать методы определения требуемых температур. [c.599] Для суждения о необходимых температурах при способе однократного испарения, л целью определения необходимой величины отбора легких фракций от исходного сырья, на практике пользуются обычно двумя методами. [c.599] Вернуться к основной статье