Прямая перегонка нефти

Для получения компонента нефти – керосина – русские мастеровые братья Дубинины в 1823 г. построили простейшую нефтеперегонную устано-вку, работавшую по принципу дистиллятора (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Нефтеперегонная установка братьев Дубининых, 1823 г.:

1 – нефть, 2 – вода, 3 – керосин

Принцип действия дистиллятора основан на разных температурах кипения углеводородов с различной молекулярной массой. Вначале закипают и выкипают наиболее лёгкие дистилляты, затем более и более тяжёлые. Причём при достижении температуры кипения какого-либо углеводорода, рост температуры до его полного выкипания прекращается. Тепло идёт на испарение. Повышение количества подводимого тепла вызывает более бурное кипение.

При температуре от 30 до 200 ^оС отбирают бензиновую фракцию (группу дистиллятов), от 200 до 300 ^оС – дизельную. Остаток после перегонки – мазут (около 80%) подают в дистилляционную колонну, в которой поддерживают разрежение. При пониженном давлении температура кипения понижается, что упрощает технологический процесс.

Прямая перегонка нефти при атмосферном и пониженном давлении называется атмосферно-вакуумной перегонкой.

В результате вакуум-перегонки получают соляровые фракции и полугудрон.

Соляровый дистиллят (температура кипения 280…300 ^оС) является сырьём для получения химическим способом бензинов, а также дистиллятных масел: индустриальных, цилиндровых, моторных и т. д.

Прямая перегонка является первичным и обязательным процессом переработки нефти. Практически она осуществляется испарением нефти в трубчатой печи при нагреве до 300…350 ^оС (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Принципиальная схема нефтеперегонной установки:

1 – трубчатая печь; 2 – испарительная колонна;

3 – ректификационная колонна; 4 – теплообменник;

5 – холодильник.

Затем нефть подаётся в среднюю часть ректификационной колонны. Жидкий остаток стекает вниз, а углеводородные пары поднимаются вверх и конденсируются на ректификационных тарелках. Эти тарелки установлены по высоте колонны. На нижних конденсируются тяжёлые углеводороды, более лёгкие – на последующих, выше. Газообразные углеводороды отводятся из верха колонны.

В атмосферной ректификационной колонне получают топливные дистилляты. После перегонки остаётся мазут, который может подвергаться дальнейшему разделению, либо использоваться для вторичной переработки. Испарение мазутов осуществляют в вакуумных трубчатых установках, а их разделение – в вакуумных ректификационных колоннах. В верхней части вакуумной колонны конденсируются соляровые фракции, ниже – масляные, идущие на приготовление товарных масел. Жидкий остаток наиболее тяжёлых фракций мазута – полугудрон или гудрон – собирается в нижней части вакуумной колонны.