Перегонка з водяною парою й у вакуумі

Нафтові суміші термічно нестійкі. Серед вхідних у їхню сполуку компонентів менш стійки до нагрівання сірчисті й асфальтосмолисті сполуки. Парафінові вуглеводні термічно менш стійкі, чим нафтени. Останні при температурі легше розкладаються, чим ароматичні.

Термічна стабільність нафтових сумішей залежить від температури нагрівання і часу її впливу. Поріг термічної стабільності для безупинної перегонки більше, ніж для періодичної.

 

	безперервна	періодична
малосірчана і малосмолиста нафта	370 – 380	350 – 360
високосірчана і високосмолиста нафта	370 – 380	320 – 330

Розкладання при перегонці погіршує експлуатаційні властивості нафтопродукту: знижує їхню в'язкість, температуру спалаху, стабільність до окислювання. З метою зменшення розкладання обмежують час перебування нафтових залишків при високої температури.

Час перебування, що рекомендується, мазуту в нижній частині колони не більш 5 хвилин, гудрону – 2 ¸ 5 хвилин.

Коли температура кипіння нафтової суміші при атмосферному тиску перевищує температуру термічного розкладання, при перегонці застосовують вакуум і водяна пара. Вакуум зменшує температуру кипіння. Дія водяної пари аналогічно дії вакууму – знижуючи парціальний тиск компонентів суміші він викликає кипіння її при низькій температурі. Водяной пар використовується як при атмосферної, так і при вакуумній перегонці.

При ректифікації його застосовують для відпарювання низкокипящих фракцій від мазуту і гудрону з паливних і масляних фракцій. Сполучення вакууму і водяної пари при перегонці нафтових залишків забезпечує глибокий добір масляних фракцій (до 530 ¸ 580°С).

Однак дія водяної пари як відпаривающего об'єкта обмежено.

Найбільш ефективним є витрата водяної пари в межах 2 – 3 % на сировину відгінної колони при числі ступіней контакту 3 – 4. У цих умовах кількість відпариваємих з мазуту низкокипящих компонентів досягає 14 – 23 %. Кількість відпариваємих фракцій можна розрахувати по рівнянню:

,

G_H – кількість нафтових пар;

Z – кількість водяних пар;

18 і М_Н – молярна маса водяної пари і нафтових пар;

П – загальний тиск у системі;

р_Н – тиск насичених пар нафтопродукту при температурі перегонки.

Температура водяної пари повинна бути не нижче температури перегонки нафтопродукту, щоб уникнути його обводнювання. Звичайно застосовують температуру 380 ¸ 420 °С, р = 0,2 ¸ 0,3 МПа.

 

Переваги:

· водяна пара інтенсивно перемішує киплячу рідину, запобігаючи її місцеві перегріви;

· збільшується поверхня випару за рахунок утворення міхурів і струменів;

· знижує парціальний тиск.

Водяной пар застосовується також для інтенсифікації нагрівання нафтових залишків у трубчастих печах при вакуумній перегонці.

При цьому домагаються більшого ступеня випару нафтопродукту, запобігають закоксування труб. Витрата гострої пари в цьому випадку приймається 0.3 ( .5 % на сировину.

У деяких випадках отпарку легкокипящих фракцій для підвищення температури спалаху гасу і дизельного палива здійснюють однократним випаром. Це запобігає утворенню стійких водяних емульсій у паливах, видалення яких зв'язане з тривалим відстоєм.

 

 

Контрольні питання до лекції:

 

1.Які методи простої перегонки нафти вам відомі?

2.Які методи складної перегонки вам відомі?

3.У чому полягають переваго перегонки із водяною парою?