Перегонка и ректификация в нефтепереработке

Перегонка-это процесс разделения жидких и газообразных (паровых) смесей на фракции, обогащенные высоко- и низколетучими компонентами. Различают простую и сложную перегонки.

Простая перегонка жидких смесей осуществляется путем постепенного или однократного их испарения, а простая перегонка паровых смесей - путем постепенной или однократной их конденсации. При постепенной перегонке жидких смесей, они постепенно нагреваются от начальной температуры до конечной с непрерывным отводом из системы образующихся паров. При однократной перегонке жидкость нагревается до заданной температуры, при которой паровая фаза однократно отделяется от жидкости.

При многократной перегонке жидких смесей остаток однократного испарения предыдущего процесса нагревается до более высокой температуры, после чего паровая фаза однократно отделяется от жидкости, т.е. многократная перегонка состоит из повторения процесса однократной перегонки по отношению к остатку предыдущего процесса. Аналогичным образом организуется процесс многократной перегонки паровых смесей.

На практике постепенная перегонка реализуется обычно как периодический процесс, а однократная и многократная перегонки - в виде непрерывных процессов разделения.

Сложная перегонка - это перегонка с дефлегмацией, когда образующиеся при перегонке пары конденсируют и в виде флегмы подают навстречу потоку пара. В результате тепло - массообмена между паром и флегмой пары дополнительно обогащаются низкокипящими компонентами.

Постепенную перегонку с дефлегмацией называют периодической ректификацией, а однократную и многократную перегонки с дефлегмацией - непрерывной ректификацией.

В настоящее время в технологии нефтегазопереработки для процессов однократной перегонки и ректификации нефтяных смесей используется обобщенное их наименование: первичная перегонка нефти, перегонка мазута, вторичная перегонка бензинов и т.д.

В начальный период развития нефтяной промышленности разделение нефти на фракции осуществлялось простой перегонкой и главным образом в кубах периодического действия. В последующем для повышения четкости разделения нефти стали применять дефлегмацию паров, в связи с переработкой больших объемов нефти перешли на использование непрерывных процессов разделения. В настоящее время разделение нефти на фракции осуществляется только однократной перегонкой и ректификацией. Перегонку с постепенным испарением, осложненную дефлегмацией, и периодическую ректификацию применяют лишь в лабораторной практике.

Перегонка и ректификация составляют основу таких процессов, как первичная перегонка нефти, вторичная перегонка бензиновых фракций и газоразделение. Перегонка играет также немаловажную роль практически во всех химических процессах переработки нефтяного сырья: крекинге, риформинге, пиролизе, гидроочистке, алкелировании, изомеризации и т.д.

Современная технология нефтепереработки характеризуется не только широким применением перегонки и ректификации, но и все более жесткими требованиями к целевым продуктам: узким топливным фракциям, которые используются для получения ароматических углеводородов и растворителей; масляным фракциям как основы для производства смазочных масел; специальным сортам топлив как сырья для производства белково-витаминных концентратов; моющим веществам и пр. Жесткие требования к процессу ректификации предъявляются также в связи с получением индивидуальных компонентов некоторых парафиновых, ароматических и олефиновых углеводородов.

Весьма перспективным в химической и нефтяной технологии представляется применение комбинированных процессов перегонки и ректификации с химическими реакциями - так называемых хеморектификационных процессов. В настоящее время уже известны примеры успешного применения таких процессов в химической промышленности. Хеморектификационные процессы испытываются и в нефтепереработке, например, процесс, сочетающий вакуумную перегонку мазута с гидроочисткой остатков. Очевидно, расширение области применения хеморектификационных процессов будет определяться успехами в области катализа, т.е. разработкой эффективных катализаторов, работающих при давлениях, когда возможны фазовые превращения сырья в процессе реакций. Преимущества применения хеморектификационных процессов совершенно очевидны, так как они требуют меньше энергетических затрат, протекают более полно и селективно.