Перегонка нефти

На современном заводе устраивается ложная трубчатая печь. Сооружаются огромные ректификационные колонны. А для приёма продуктов перегонки выстраиваются целые городки резервуаров.

Нефть состоит из смеси различных веществ (главным образом углеводородов) и потому не имеет определённой точки кипения. В трубчатой печи нефть подогревают до 300 – 325 оС. При такой температуре более летучие вещества нефти превращаются в пар.

Печи на нефтеперегонных заводах выкладываются из огнеупорного кирпича. Внутри печи, вдоль и поперёк, тянутся трубы. Длина труб в печах достигает километра. Когда завод работает, по  этим трубам с большой скоростью (до 2 м/с) движется нефть. В это время из мощной форсунки в печь устремляется пламя. Длина языков пламени достигает нескольких метров.

При температуре 300 – 325 оС нефть перегоняется не полностью. Если температуру перегонки увеличить, углеводороды начинают разлагаться.

Нефтяники нашли способ перегонки нефти без разложения углеводородов при пониженном давлении. На современных заводах нефть перегоняется или под атмосферным давлением, или под вакуумом, чаще всего заводы состоят из двух частей: атмосферной и вакуумной. Такие заводы так и называются атмосферно-вакуумные. На этих заводах получаются одновременно все продукты: бензин, лигроин, керосин, газойль, смазочные масла и нефтяной битум. Неиспарившихся частей при такой перегонки остаётся гораздо меньше, чем при атмосферной.

Интенсивнее происходит испарение нефти, когда в установку вводится пар.

При перегонке нефти используют ректификационные колонны. В ректификационной колонне происходит не только разделение веществ по  их температурам кипения, но одновременно производится дополнительное многократное кипячение конденсирующейся жидкости.

Колонны делаются очень высокими, до 40 м. Внутри они разделяются горизонтальными перегородками (тарелками) с отверстиями.



Над отверстиями устанавливаются колпачки.

Смесь углеводородных паров из печи поступает в нижнюю часть колонны. Навстречу неиспарившемуся остатку нефти снизу колонны подаётся перегретый пар. Этот пар прогревает неиспарившийся остаток и увлекает с собой все лёгкие углеводороды в верх колонны. В нижнюю часть колонны стекает освобождённый от лёгких углеводородов тяжёлый остаток – мазут, а пары одолевают тарелку за тарелкой, стремясь к верху колонны.

Сначала превращаются в жидкость пары с высокими температурами кипения. Это соляровая фракция, которая кипит при температуре выше 300 оС. Жидкий соляр заливает тарелку до отверстий. Парам, идущим из печи, теперь приходится проходить через слой соляра.

Температура паров выше температуры соляра, и соляр начинает снова кипеть.

Углеводороды, кипящие при температуре ниже 300 оС, отрываются от него и летят вверх колонны, на секцию керосиновых тарелок. В соляре, выходящем из колонны, поэтому нет бензина или керосина.

В колоннах бывает 30 – 40 тарелок, разделённых на секции. Через все тарелки проходят пары, на каждой они проходят через слой сконденсировавшихся паров и в промежутках между ними встречают падающие с верхней тарелки капли лишнего (не уместившегося на верхнюю тарелку) конденсата. Углеводороды собираются в секциях по  температурам кипения. Для каждой группы углеводородов в колонне имеются свои секции и свой выход. Углеводороды сгруппируются в своей секции только тогда, когда в них не будет углеводородов других температур кипения. Когда они соберутся вместе, они из колонны выходят в холодильник, а из холодильника – в приёмник.

Из самых верхних секций колонны идёт не бензин, а пары бензина, так как температура вверху колонны выше температуры легко кипящих частей бензина. Пары бензина идут сначала в конденсатор. Здесь они превращаются в бензин, который направляется также в холодильник, а затем в приёмник.