Тақырып. Мұнайды тікілей айыру.

Жоспар:

1. Мұнайды айыру жұмыстарын зерттеу

2. Мұнайды айыру схемаларын үйрену

 

Мұнайды бастапқы қайнау температурасы әр түрлі, өз – ара ерігіш көмірсутектердің күрделі қоспаларын құрайды. Мұнайдың осы қасиеті де оны айыруға негізделген. Яғни, сатылы булану мен кейбір фракциялардың конденсациялануы.

Мұнайды қыздырған кезде одан алдымен ең жеңіл, ұшпалы көмірсутектер буланады.

Төмен қайнайтын көмірсутектерді қайнатып алу арқылы мұнай құрамында салыстырмалы ауырлау өнімдер, жоғары қайнайтын өнімдер көбейеді. Соңғыларда булардың серпімділігі төмен қайнайтындарға қарағанда айтарлықтай аз болмағандықтан, берілген осы температура айыру кезінде, атмосфера қысымының төмен болып шығуы мүмкін және мұнай қайнамай қалуы мүмкін. Сондықтан айыру жалғасу үшін қалған мұнайдың температурасын жоғарлату қажет. Қызу кезінде булардың серпімділігі жоғарыламай болмайды және ол сыртқы қысым мәніне жеткенде мұнай қайтадан қайнайды. Осылайша мұнайды айыру температурасының үздіксіз жоғарылап отыруы жүреді.

Төмен температурада қайнайтын фракцияларды жеңіл деп атайды да, ал жоғары қайнайтындарды – ауыр деп атайды.

Конденсацияланған булардың бірінші тамшысының бөліну температурасын фракцияның бастапқы қайнауы деп атайды. Фракцияның булануы тоқталатын кездегі температура фракцияның қайнауының соңы деп есептеледі.

Төменгі температурадан жоғары температураға дейін айырылған фракциялар дистилляттар деп аталады. Одан әрі қарай айырылған дистилляттан әртүрлі өнімдер алады. Мұнайды айыру арқылы бензинді, керосинді, газойлы және т.б. дистиляттар алынады.

Бензин дистилляттарға 35-205˚С аралығында қайнайды, керосиндер 150-300˚С аралығында, газойлы 180-350˚С аралығында. Бір ғана буланумен фазалардың жеке кішкене фракцияларға бөлінуімен шектелуге болмайды. Қыздыру кезінде бір-біріне еритін заттардың қоспасы (соның бірі мұнай) бу фазасы жеңіл компоненттерінің молекуласы ғана, сонымен қатар ауырлау компоненттер молекуласының, бөлігі де өтеді. Жеңіл компоненттің молекуласының бөлігі қалған қалдықта еріп кетуі мүмкін. Сондықтан сүйық біртекті емес қоспаларды кішкене фракцияларға

бөлу үшін олар қайнау температурасы бойынша ерекшеленеді. Мұнайды айыру барысында ректификацияны қолданады.

Ректификацияның негізіне келсек онда кіріп келе жатқан бу ағыны мен төмен қарай түсіп бара жатқан сұйықтың (флегма) арасында жылу және масса ауыстыруы жүреді. Осының нәтижесінде булар төмен қайнайтын, ал сұйықтар жоғары қайнайтын компоненттермен байиды. Егер булар мен сұйықтар арасындағы түйісу жеткілікті болса, онда булар негізінен төмен қайнайтын, ал сұйықтар жоғары қайнайтын компоненттерден тұрады. Ректификация (тазарту) ректификациялық колонналарда жүзеге асады.

Ректификациялық колоннада бу мен сұйықтың қоспасынан тұратын және қажетті температураға дейін қыздырылған шикізат беріледі. Булар колонна бойынша жоғарыға көтеріледі де, ал сұйықтар төмен қарай ағады.

Ректификациялық колоннаның жоғары жақ бөлігіне суару беріледі, ал оның жоғары жақ бөлігінен келетін буды конденсацияланғаннан кейін, алынған өнімді көрсетеді. Көтеріліп келе жатқан ыстық булармен кездескенде колоннаны байыту сұйығы қызып, бірте-бірте буланып, будың жылуын алып, соның әсерінен конденсацияланып флегмент түрінде колоннаның төменгі жағына ағады. Бұл булану мен конденсациялау колонна бойымен тарелкалардан өтеді.

Флегма мен будың фракциялық құрамы колонна бойымен үздіксіз өзгеріп отырады: төмен түсетін флегма үнемі ауыр фракциялармен байытылып, көтерілетін булар онанда тез жеңіл қайнайтын бола береді.

Жоғары көтеріліп келе жатқан бу ағыны колоннаға берілетін шикізаттың булануынан және колоннаның төменгі бөлігіндей қалындықтың біртіндеп буланатынан болады.

Төмен қарай ағатын сұйық ағыны суландыру есебінен колоннаның жоғарғы жақ бөлігінде пайда болады. Колонна ішіндегі температура, бөлетін компоненттердің қайнау температурасына сәйкес биіктік бойынша өзгереді. Ол колоннаның жоғары жақ бөлігінде жеңіл қайнайтын компоненттің қайнау температурасына жақын.

Мұнайды тікелей айыру қондырғысының сызба схемасы суретте келтірілген. Мұнай құбыры тәрізді пештің 3 ішінде қызады, оның ішіне өзара бір-бірімен жалғанған көптеген құбырлардан тұратын змеевик (ирелеңдеген түтікше) орналасқан. Құбырлардың беті бүріккіш немесе шілтер көмегімен қыздырылады. Оларда сұйық жанармай жанады.

 

9- сурет. Мұнайды тікелей айыру қондырғысының схемасы

 

1-жылу айырбастағыш; 2-су және басқада лас қоспаларды айырғыш; 3- құбырлы пеш;

4-сорап; 5-ретификациялық колонна

 

Осы құбырлар арқылы айдалатын мұнай қажетті температураға дейін қыздырылады және біртіндеп буға айналады. Мұнай булары буланбаған қалдықпен бірге ректификациялық колоннаның төменгі жақ бетіне түседі. Сол сияқты су буы да беріледі. Колоннада мұнайдан алынуы керек фракциялар бу түрінде бөлінеді. Колоннаның жоғары жақ бөлігінде ең жеңіл

бензинді фракциялар кетеді, олар конденсаторда конденсацияланып, мұздатқыш арқылы резервуарға бағытталады.

Бензин фракциясының бір бөлігі суытылғаннан кейін суландыру үшін кейін қарай колоннаға қайтады. Бүйір жағы погон ретінде колоннадан, колоннаның басынан санап есептегенде керосинді және дизелді фракциялар алынады. Берілген ассортиментке байланысты басқада фракциялар алынуы мүмкін. Тарау өнімдерін алу үшін мұнайды айыру кезінде алынған дистилляттарды келесі өндеуге жібереді.

Колоннаның төменгі жақ бөлігінде мазут-мұнай айыруының қалдығы кетеді. Соңғысын берілген мұнайдың сапасына байланысты термиялық крекинг үшін автокөлік бензин, майлау майларын, битумдарды алу мақсатында шикізат ретінде қолдануға болады. Мазутты өндеусіз жағу жанар майы ретінде қолдануға болады.

НӘ /2, 3/, ҚӘ /2/

Бақылау сұрақтары:

1. Мұнайды айыру барысында ректификацияны не үшін қолданады.

2.Дистилляттар дегеніміз не

3.Мұнайды тікелей айыру қондырығысының схемасын түсіндір.