1.1.2Ректификация процесі

Ректификация процесi iс жүзiнде таза компоненттер немесе қайнау температурасы бойынша өзгешеленетiн фракцияларға сұйық бiртектi емес қоспаларды бөлу үшiн арналған.Мұнайды айдау процесіндежүретін ректификацияның физикалық мәні бу және жанасатын фазалардың жоғары тербулизациясындасұйық ағындары арасындағы екi жақты масса және жылу алмасу болып табылады. Масса алмасу нәтижесiнде ыстық сұйықтардан бөлiнгенбулар төмен қайнайтын, ал сұйықтық–жоғары қайнайтын компоненттермен байытылады. Булар мен сұйықтың нақтылы сандық жанасу кезінде төмен қайнайтын компоненттерден тұратын булар және жоғары қайнайтын компоненттерден тұратын сұйықтық алуға болады. Ректификация, кез келген басқа диффузиялық процесс сияқты бу және сұйық қарама – қарсыағынында iске асады. Булардың ректификация кезінде сұйық бүрку колоннаның жоғарғы жағынан бу ағынның конденсациясы жолымен,ал сұйықтың ректификациясында бумен бүрку–колоннаның төменінде оның бір бөлігінің булануы жолымен жасалады.

Ректификация үшiн қолайлы аппараттардың конструкциясы процесстiң және фазалардың байланысуын ұйымдастыру әдiсiне тәуелдi болады. Ректификациялық аппараттардың өте оңай конструкциясы ауырлық күштiң әсерінен сұйықтың бiр жанасушы баспалдақтан келесіге өтуі.

Мұнайды алғашқы айдау қондырғысыныңректификация процесiнiң негiзгi аппараты ректификациялық колонна- цилиндрформалы тiк аппарат болып табылады. Колоннаның iшiнде бiрінің үстiнде келесі тәрелкелер орналастырылған.Тәрелкелердiң беттерiнде сұйықжәне бу фазаларыныңжанасуы болады. Сұйық бүркудің өте жеңiл компоненттерi буға айналады және бумен бiрге жоғары көтеріледі, ал бу фазасының өте ауыр компоненттерiконденсацияланып сұйықтықта қалады. Нәтижесінде ректификациялық колоннада конденсация және булану процесстерi үздiксiз жүредi.

Ректификация процесін сатылы жүзеге асыруда бу және сұйық жанасуықарама-қарсы, айқаспалы және тура ағынды бола алады. Егер ректификация колоннаның барлық көлемiнде жүрсе, онда екi фазаның қозғалысындабу және сұйық жанасуы тек қана қарама-қарсы ағынды бола алады.

Мұнайды алғашқы айдау қондырғыларының ректификациялық аппараттары бу мен (газбен) сұйықтық аралығында жанасу әдiсі бойынша барлық екi фазалардың үздiксiз берулерiмен бейнеленедi.

Жұмыс iстейтiн ректификациялық қондырғыларының көбiнде анық емес ағады. Ашық және май дистилляттары алынатын компоненттер тиiстi фракциялық құрамға сәйкес келмейдi, фракциялардың жатып алуы, ашық мұнай өнiмдерiнiң өте ауыр фракцияларының бір бөлiгi - дизель отыны - колоннаның төмен жағына мазутқа түсуібайқалады.

Қазiргi ректификациялық аппараттар келесідей бөлінеді:

- алынатын дистилляттардың саны бойынша - жай және күрделi колонналарға. Жай колонналар - бұл тұрақтандыру, жанармайды екiншiлік айдау немесе дизель отынының колонналары. Күрделi колонналар - бұл негiзгi колонналар, атмосфералық және вакуумды;

- iшкi жанасу құрылымдардың түрi бойынша - насадкалы және тарелкалы. Бiрiншiсінде бу және сұйықтықтыңжанасуы мен массалмасуы арнайы насадканың дамыған бетiндегi пленкалы тәртiптерiнде (бұл әдетте вакуумдыколонналар) жүреді, ал екiншiсінде - арнайы тәрелкелерде сұйықтың қабатынан будың барботаждау жолымен іске асады;

- колонналардағы қысымдар деңгейі бойынша - атмосфералық, вакуумды және жоғары артық қысымды. Атмосфералыққа абсолюттiк қысым 200-250 кПа аспайтын колонналар жатады. Вакуумдыколонналарда әдетте абсолюттiк қысым 3-10 кПа құрайды, ал жоғары қысымды (тұрақтандыру) колонналарында қысым 1 МПа (1000 кПа) жетедi.

Ректификациялық колоннаның конструкциясына технологиялық ерекшелiктер ықпал етеді: шикiзаттың берiлiс жүйесi, бүйiрден сұйық айдалымдарды шығару, бүркулердің, будың берілуі, тағы басқалар.

Қондырғының вакуумды бөлігіндежоғары қайнайтын компоненттердiң термиялық ыдырауын болдырмас үшін мазутты вакуумдыколоннаның жоғарғы жағында 40-70 мм.рт.ст. қалдық қысымында қайта өңдейдi. Сонымен бiрге жеке фракциялар немесе құрамында 350-500С температурада жоғары қайнайтын компоненттердентұратын кең вакуумды фракцияларын және қалдық - гудрон алады. Жеке фракциялардың қайнау температуралары қайта өңделетiн мұнайдың физико-химиялық қасиеттерiне тәуелдi болады. Мұнайды алғашқы өңдеу қондырғыларында мақсаттық өнiмдердiң жиынтық шығуы 65-75% жетедi.