Атмосферна перегонка нафти
Атмосферна перегонка (дистиляція) - поділ нафти на фракції, шляхом багаторазового випаровування і конденсації пари, що проводиться при нормальному (атмосферному) тиску.
Перший з двох процесів первинної перереработкі нафти.
Технологічний процес
Підготовлена в ході спеціальної процедури нафту (див. Підготовка нафти до переробки) нагрівається в спеціальній печі до температури близько 380 ° С. В результаті виходить суміш рідини і пара, яка подається в нижню частину колони ректифікації - основного блоку атмосферної дистиляції нафти.
Колона ректифікації представляє значних розмірів (до 80 метрів заввишки і до 8 метрів в діаметрі) трубу, вертикально разграниченную всередині так званими тарілками зі спеціальними отворами. Коли нагріта суміш подається в колону, легкі пари спрямовуються вгору, а більш важка і щільна частина відділяється і опускається на дно.
Піднімаються вгору пари конденсуються, і утворюють на кожній тарілці шар рідини товщиною близько 10 см. Отвори в тарілках забезпечені так званими барботажний ковпачками, завдяки яким піднімаються пари барботируют крізь цю рідину. Пари при цьому втрачають тепло, передаючи його рідини, і частина вуглеводнів перетворюється на ліквідність. Даний процес «пробульківанія» і є суть ректифікації. Далі пари піднімаються до наступної тарілці, де барботирование повторюється. Крім цього, кожна тарілка оснащена так званим зливним склянкою, який дозволяє надлишку рідини переливатися на нижню тарілку.
Барботажние ковпачки та зливні стакани в ректифікаційної колоні (схематичне зображення)
Таким чином, за допомогою атмосферної перегонки нафту розділяється на фракції (або погони). Однак, для більш ефективного розподілу використовують такі технологічні прийоми.
Зрошення і повторне випаровування
Щоб не допустити влучення важких продуктів в верхню частину колони, пари періодично направляють в холодильник. Сконденсовані в холодильники речовини повертають на одну з нижніх тарілок. Такий процес називається зрошенням колони ректифікації.
З іншого боку, кілька легких вуглеводнів може разом з струмом рідини виявитися в нижній частині колони. Ця проблема вирішується пропусканням відбором рідини з певного місця колони і повторним її пропусканням через нагрівач. Таким чином легкі вуглеводні знову надходять в колону у вигляді пари. Описаний процес називається повторним випаровуванням.
Зрошення і повторне випаровування
Зрошенню і повторному випаровуванню можна піддавати фракції, взяті з будь-якої частини колони. В результаті цих процесів деякі молекули кілька разів проходять весь шлях по колоні, випаровується і знову конденсуючись. Такий підхід забезпечує найбільш ефективний розподіл нафти, а колона ректифікації за своєю суттю є комплексом перегінних апаратів суміщених воєдино.
Межі кипіння фракцій
Принципово важливою і основною характеристикою фракцій є її межі кипіння - температури, при яких продукти перегонки відокремлюються одна від одної.
Точка Почала Кипіння (ТНК) - температура, при якій фракція починає кипіти
Точка википання (ТБ) - температура, при якій дана фракція повністю випарувалася.
Номінально температура википання однієї фракції повинна бути температурою початку кипіння сусідній, більш важкої фракції. Однак на практиці процес ректифікації не ідеальний і в більшості випадків (якщо не завжди) ТВ і ТНК сусідніх фракцій не збігається. Таке перекриття прийнято називати «хвостами», а найбільш наочно їх можна бачити на кривих розгону.
Для спрощення було введено поняття ефективних кордонів кипіння. тобто температур, при яких фракції умовно вважаються розділеними.
Перекриваються криві розгону гасу і Нафти