1.6. Перегонка нефти в присутствии испаряющего агента
Одним из методов повышения концентрации высококипящих компонентов в остатке от перегонки нефти является ввод в нижнюю часть ректификационной колонны испаряющего агента. В качестве него обычно используют водяной пар, но можно применять пары бензина, керосина, дизельной фракции [3].
При вводе водяного пара создаются условия, при которых жидкость оказывается как бы перегретой, что вызывает ее испарение. Теплота, необходимая для отпаривания легких углеводородов, отнимается от самой жидкости, в связи с чем она охлаждается [10]. Получается, что в присутствии испаряющего агента в ректификационной колонне снижается парциальное давление углеводородов, а следовательно, их температура кипения. В результате наиболее низкокипящие углеводороды переходят в парообразное состояние и вместе с водяным паром поднимаются вверх по колонне. Водяной пар проходит всю ректификационную колонну и уходит с верхним продуктом, понижая температуру в ней на 10–20 оС [3].
Кроме того, ректификация происходит под влиянием изменения, точнее возрастания снизу вверх давления углеводородных паров. Такое возрастание давления обусловливается вводом водяного пара, парциальное давление которого падает на пути движения снизу вверх, и этим он дает избыток давления внизу, который позволяет перемещать общую массу паров снизу вверх через встречающиеся на пути сопротивления [12].
Расход водяного пара зависит от количества отпариваемых компонентов, их природы и условий в низу колонны. Для хорошей ректификации жидкой фазы внизу колонны необходимо, чтобы примерно 25 % ее переходило в парообразное состояние [3]. Наибольший эффект испаряющего влияния проявляется при его расходе при атмосферном давлении 1,2–3,5, а в вакуумной колонне – 5–8 % масс. на перегоняемое сырье [10].
Итак, водяной пар уменьшает парциальное давление паров углеводородов, облегчает их испарение и понижает в колонне температуру, но, кроме того, он создает необходимые для ректификации условия (градиент давлений углеводородных паров) и выполняет роль двигателя [12].
Необходимо указать на следующие недостатки применения водяного пара в качестве испаряющего агента:
увеличение затрат энергии (тепла и холода) на перегонку и конденсацию;
повышение нагрузки колонн по парам, что приводит к увеличению диаметра колонны;
увеличение сопротивления и повышение давления в колонне и других аппаратах;
обводнение нефтепродуктов и необходимость их последующей сушки;
усиление коррозии аппаратуры в присутствии сероводорода и хлористого водорода и образование больших количеств сточных вод [10];
тепло его конденсации не используется [13].
В этой связи в последние годы в мировой нефтепереработке проявляется тенденция к существенному ограничению применения водяного пара и к переводу установок на технологию сухой перегонки [10] или в качестве испаряющего агента использовать легкие нефтяные фракции. Однако чем ниже температура кипения испаряющего агента и больше его относительное количество, тем ниже температура перегонки; но чем он легче, тем больше он теряется в процессе перегонки, поэтому в качестве испаряющего агента рекомендуют применять керосино-газойлевую фракцию [3].
Возможные варианты замены использования водяного пара будут рассмотрены в разделе 2.4.
- Совершенствование работы установок перегонки нефти Учебное пособие
- 1. Перегонка нефти на нпз
- 1.1. История развития нефтепереработки
- 1.2. Основное назначение и типы установок для перегонки нефти
- 1.3. Принципиальные схемы установок
- 1.4. Продукты первичной перегонки нефти
- 1.5. Ректификация в процессах первичной перегонки нефти
- 1.6. Перегонка нефти в присутствии испаряющего агента
- 1.7. Виды орошений ректификационных колонн
- 1.8. Выбор давления и температурного режима в колонне
- 1.9. Блок атмосферной перегонки нефти
- 1.10. Краткие выводы по атмосферной перегонке нефти
- 1.11. Перегонка нефти в вакууме
- 1.11.1. Перегонка мазута по топливному варианту
- 1.11.2. Перегонка мазута по масляному варианту
- 1.12. Конденсационно-вакуумсоздающая система
- 1.13. Краткие выводы по вакуумной перегонке мазута
- 1.14. Основные показатели работы установок авт
- 2. Совершенствование установок перегонки нефти
- 2.1. Подогрев сырой нефти в процессе первичной перегонки
- 2.1.1 Рациональная и эффективная обвязка теплообменников
- 2.1.2. Применение теплообменников нового поколения
- 2.1.2. Прямая рекуперация тепла на установках когенерацией
- 2.2. Форсирование режима в колонне к-1
- 2.3. Основные технологические узлы колонн
- 2.3.1. Узел ввода сырья
- 2.3.2. Каплеуловитель
- 2.3.3. Узлы ввода жидких потоков
- 2.3.4. Узлы вывода жидкости
- 2.3.5. Трансферный трубопровод
- 2.4. Варианты испаряющего агента
- 2.5. Контактные устройства в ректификационных колоннах
- 2.6. Вакуумная перегонка мазута в насадочных колоннах
- 2.6.1. Общие сведения
- 2.6.2. Применение противоточных насадок
- 2.6.3. Применение перекрестно-точных насадок
- 2.6.4. Другие виды регулярных насадок
- 2.7. Практический подход к модернизации вакуумного блока
- 2.8. Новая система создания вакуума
- 2.9. Интенсификация процесса первичной переработки нефти
- 2.9.1. Увеличение выхода дистиллятов за счет вариантов схем переработки
- 2.9.2. Увеличение выхода дистиллятов за счет воздействия на коллоидно-дисперсное состояние нефти
- 2.9.3. Технология Линас
- Заключение
- Библиографический список
- Содержание