ВЫБОР ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА В КОЛОННЕ.

При принятых значениях флегмового числа, числа и типа тарелок на экономические показатели процессов перегонки наибольшее влияние оказывают давление и температурный режим в колонне. Оба параметра тесно взаимосвязаны [10]. Обычно давление поддерживается ниже или выше атмосферного, если необходимо соответственно понизить или повысить температуры отбираемых из колонны продуктов.

Так, перегонку мазута осуществляют в колоннах при глубоком вакууме (остаточном давлении от 10–15 до 50–70 мм рт. ст.), что позволяет проводить ректификацию при сравнительно невысоких температурах и избежать значительного термического разложения продуктов, которое было бы при атмосферном давлении и температурах выше 500 ^оС.

С другой стороны, повышение давления позволяет осуществлять ректификацию низкомолекулярных углеводородов (пропана, бутана). Необходимо иметь в виду, что повышение давления в колонне позволяет повысить удельную производительность колонны по
парам [3]. А некоторое повышение давления против расчетного в верхней части колонны необходимо для преодоления потерь напора при движении пара через трубопроводы и аппараты, расположенные после ректификационной колонны. В низу колонны давление увеличивается на величину, соответствующую гидравлическому сопротивлению тарелок (от их конструкции) [9].

При двухколонной схеме работы установки АТ давление в отбензинивающей (первой колонне), как правило, должно быть выше, чем в основной атмосферной колонне, но его следует принять минимально возможным, чтобы преодолеть сопротивление шлемовой трубы [9].

Таким образом, выбирают такие значения давления и температуры, которые:

1) позволяют использовать дешевые и доступные хладагенты для конденсации паров ректификата (вода, воздух) и теплоносителя, для нагрева и испарения кубовой жидкости (например, водяной пар высокого давления), а также уменьшить требуемые поверхности холодильников, конденсаторов, теплообменников;

2) обеспечивают большее значение коэффициента относительной летучести;

3) обеспечивают нормальную работу колонны, связанную с материальными и тепловыми потоками;

4) обеспечивают нормальный уровень по удельной производительности, капитальным и эксплуатационным затратам;

5) исключают возможность термодеструктивного разложения сырья и продуктов перегонки [10].

В атмосферных колоннах перегонки нефти важнейшими точками регулирования являются температуры поступающего сырья и выводимые из колонны продукты ректификации. Перегонка при атмосферном давлении осуществляется при температуре в зоне питания колонны, а вакуумная – при температуре на выходе из печи [10]. При подборе температуры ввода сырья в колонну учитывают фракционный состав сырья, требуемую глубину отбора дистиллятов, качество получаемых нефтепродуктов. Чем богаче сырье низкокипящими компонентами, тем ниже при прочих равных условиях температура нагрева [6].

Если легкокипящие фракции из остатка испаряются за счет тепла подводимой рециркулирующей флегмы, то температура в нижней части колонны должна соответствовать температуре начала однократного испарения остатка при давлении низа колонны. Если легкокипящие фракции отгоняются за счет ввода в низ колонны водяного пара или тепла нагретой жидкости, то температура в нижней части колонны обычно бывает на 10–30 ^оС ниже температуры входа сырья в колонну, а фракций, уходящих из отпарных колонн, на 10–15 ^оС ниже по сравнению с температурой, поступающей на отпаривание жидкости. Выбором температуры верха ректификационной колонны задают желаемый фракционный состав ректификата [6].