Колонна ректификации нефти – промышленная, экспериментальная (лабораторная) или пилотная установка, используемая для разделения жидкой смеси нефтепродуктов, за счет разной температуры компонентов, входящих в состав смеси. Конструкция ректификационной колонны для нефти представляет собой вертикальный цилиндр, в котором осуществляется противоточное движение низкокипящих фракций (пара) и высококипящих фракций (жидкости).
На специальных контактных устройствах, называемых тарелками, происходит их массо- и теплообмен. Результат применения ректификационной колонны в нефтепереработке – очищение исходных составов от примесей и получение нефтепродуктов, отвечающих заданным требованиям в конкретном технологическом процессе.
Широкое применение ректификационных колонн в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отрасли обусловлено общей производственной задачей нефтепереработки, заключающейся в очищении исходного состава нефтепродуктов, который представляет собой сложнейшую многокомпонентную смесь.
Далее представлены теоретические основы процесса ректификации нефти для более полного раскрытия темы оборудования.
Ректификация нефти
Ректификация нефти – один из основных процессов ее первичной переработки, позволяющий разделить сложную многокомпонентную смесь на фракции с различными интервалами температур кипения. Перед разделением подготовленную нефть нагревают в печи, в результате чего значительная часть сырья переходит в паровую фазу. Парожидкостная смесь поступает в ректификационную колонну, где происходит ее дальнейшее разделение.
В отличие от химических способов переработки, при первичной нефтепереработке ректификация основана преимущественно на физических процессах испарения, конденсации, тепло- и массообмена. Химическая реакция для разделения компонентов не требуется. Внутри оборудования восходящий поток паров контактирует со стекающей жидкостью – более легкие компоненты концентрируются в верхней части установки, более тяжелые – в нижней. На разных уровнях производится отбор фракций с заданными температурными диапазонами кипения.
Процессы ректификации нефти могут осуществляться при атмосферном или пониженном давлении. Атмосферная перегонка применяется прежде всего для разделения нефти на газовые, бензиновые, керосиновые, дизельные и более тяжелые фракции. Последующая вакуумная перегонка позволяет разделять тяжелые остатки при более низких температурах и снижать вероятность термического разложения компонентов.
Продукты ректификации нефти
Основные продукты ректификации нефти представляют собой не отдельные чистые вещества, а фракции – группы углеводородов, выкипающих в определенном температурном диапазоне. Их состав и границы отбора зависят от характеристик исходной нефти и принятой на производстве технологической схемы.
В результате первичной переработки могут быть получены:
- газовые фракции – используются как топливо и сырье для дальнейшей нефтехимической переработки;
- бензиновые фракции – направляются на получение компонентов моторных бензинов;
- лигроиновые фракции – могут использоваться как сырье для последующей переработки и получения растворителей;
- керосиновые фракции – применяются при производстве авиационных, осветительных и других видов топлива;
- дизельные фракции – служат сырьем для производства дизельного топлива;
- мазут – тяжелый остаток атмосферной перегонки, который может использоваться как топливо или направляться на дальнейшее разделение;
- гудрон и другие тяжелые остатки – применяются, в частности, при производстве битумов либо служат сырьем для последующих технологических процессов.
Таким образом, области применения продуктов ректификации нефти включают производство моторного и котельного топлива, масел, растворителей, битумных материалов, а также получение сырья для нефтехимических и вторичных процессов нефтепереработки.
Применение ректификационных колонн в переработке нефти
Наиболее распространенные задачи нефтепереработки, решаемые с помощью колонн ректификации:
- перегонка нефти, мазута в условиях атмосферного давления или вакуума,
- стабилизация состава нефти, бензинов, конденсатов газов,
- разделение на фракции природных и нефтяных газов,
- отгонка растворителей в технологических процессах очистки топливных масел.
Ректификация бензина
Ректификация бензина применяется для разделения бензиновой смеси на более узкие фракции, отличающиеся температурными пределами кипения и составом. Процесс может использоваться при стабилизации бензинов, удалении из них легких компонентов, а также при подготовке отдельных бензиновых фракций к последующим технологическим операциям.
Необходимость такого разделения связана с тем, что бензиновая фракция представляет собой смесь большого количества углеводородов. Изменяя условия процесса и точки отбора, можно получать фракции с требуемыми характеристиками для дальнейшей переработки и производства товарных нефтепродуктов.
Ректификация мазута
Мазут представляет собой тяжелый остаток атмосферной перегонки нефти, в котором сохраняются ценные высококипящие компоненты. Для их дальнейшего разделения применяется ректификация мазута, как правило, при пониженном давлении.
Вакуум позволяет снизить температуры кипения тяжелых углеводородов и проводить перегонку при температурах, при которых уменьшается вероятность их термического разложения. В результате из мазута получают вакуумные дистиллятные фракции, которые могут направляться на производство масел или дальнейшие процессы переработки, а также тяжелый остаток – гудрон.
Устройство ректификационных колонн нефтепереработки
Колонны ректификации нефти действуют по стандартному принципу ректификационных колонн. Основная часть установки – вертикальная колонна цилиндрической формы, в которой осуществляется противоточное движение ниспадающей жидкости (тяжеловесная фракция) и восходящего пара (легковесная фракция). Взаимодействие и обогащение фракций осуществляется внутри колонны на специальных контактных устройствах – тарелках или насадках.
Питающая тарелка – тарелка, на которую подается исходное сырье. Место подачи разделяет рабочую часть колонны на верхнюю и нижнюю зоны, в которых продолжается последовательный тепло- и массообмен между паровой и жидкой фазами.
Кроме того, конструкция установки имеет емкость для нагрева жидкости, дефлегматора, насоса подачи исходного продукта, комплекта измерительных датчиков.
Для дальнейшей переработки мазута применяются специальные вакуумные ректификационные колонны.
Нефтяные ректификационные колонны, как правило, устроены более сложно, чем стандартные установки. Это обусловлено тем, что исходные нефтепродукты для перегонки представляют собой особый вид смеси, называемый «непрерывная смесь». Такая смесь состоит из огромного количества близкокипящих компонентов.
Ректификационные колонны переработки нефти от компании Мида
В большинстве случаев производство оборудования осуществляется под заказ, по специально разработанному проекту под конкретные технологические задачи. Кроме того в проекте учитываются условия эксплуатации и уникальные требования заказчика.
Компания «Мида» проектирует и поставляет:
- Экспериментальные и пилотные колонны для получения нестандартных фракций нефти, например, ароматических углеводородов.
- Колонны для лабораторий нефтеперерабатывающих предприятий и научно-исследовательских институтов.
Пилотные и лабораторные колонны отличаются незначительной производительностью, легкой сменой режимов работы, возможностью нестандартного исполнения, быстрым и легким монтажом и демонтажем. Такие колонны необходимы для экспериментальных исследований, отладки технологического процесса, решения маркетинговых задач, минимизации технических и коммерческих рисков.
Кроме импортируемых ректификационных колонн компания Мида более пяти лет изготавливает на собственном производстве ректификационные установки из нержавеющей стали для малотоннажного производства и исследовательских лабораторий. Данные установки проектируются и изготавливаются по индивидуальным требованиям заказчика.
Специалисты компании «Мида»:
- Помогут подобрать базовую ректификационную колонну под конкретные производственные, экспериментальные или лабораторные задачи, а также под исходный и итоговый продукт.
- Определят необходимую конфигурацию и особенности исполнения оборудования.
- Разработают проектную и рабочую документацию в соответствии с действующими стандартами.
- Подготовят коммерческое предложение на поставку полного комплекта оборудования.
- Осуществят услуги по шеф-монтажу, пуско-наладочным работам и запуску ректификационного оборудования.
Кроме того, компания «Мида» по запросу пользователя может оказать следующие услуги:
- Испытать ваш продукт в нашей лаборатории .
- Составить технико-коммерческое обоснование применения ректификации на вашем предприятии для восстановления и повторного использования технологических материалов.
Отправьте запрос через форму на сайте, позвоните по телефону +7 (495) 145-06-01 ,8-800-600-06-01 или напишите на почту info@mida.ru
Перейти в разделы каталога
Тестовая разгонка образцов сырья
Предлагаем тестовую разгонку образца сырья заказчика на ректификационной установке.