Атмосферная перегонка нефти

Процесс, происходящий при перегонке нефти, в ректификационной колонне схематично представлен на рис.4.

Рис.4. Перегонка нефти

С помощью сырьевого насоса, перекачивающего нефть из складского резервуара, сырая нефть подаётся в трубчатую печь, где нагревается до температуры порядка 385°С. При этой температуре испаряется больше половины нефти. Полученная таким образом смесь жидкости и паров подаётся снизу в ректификационную колонну.

Внутри колонны находится набор тарелок с отверстиями, благодаря которым пары нефти могут подниматься вверх. Отверстия в тарелках снабжены приспособлениями – барботажными колпачками, чтобы пары, поднимаясь через тарелки, барботировали через слой жидкости толщиной около 10 см, находящейся на тарелке. В данном прцессе и заключается суть ректификации: горячие пары (с температурой не ниже 400°С), проходя через жидкость, несколько охлаждаются и часть углеводородов переходит в жидкое состояние. По мере перехода тепла от паров к жидкости, температура паров снижается и некоторые соединения в парах конденсируются.

После того, как пары прошли через слой жидкости и потеряли часть более тяжёлых углеводородов, они поднимаются к следующей тарелке, где вновь повторяется тот же процесс.

Со временем количество жидкости на каждой тарелке увеличивается за счёт конденсата, поэтому на каждой тарелке устанавливают сливной стакан, позволяющий избытку жидкости перетекать вниз, на следующую тарелку. В действительности, отдельные молекулы несколько раз поднимаются на несколько тарелок вверх, затем конденсируются и стекают на несколько тарелок вниз через сливные стаканы. Именно эта процедура промывки пара жидкостью за счёт противотока и обеспечивает чёткое разделение фракций, что невозможно совершить за один проход. Число тарелок в колонне должно быть таким, чтобы общее количество продуктов, выходящих из ректификационной колонны, было равным количеству сырой нефти, поступившей внутрь.

На разных уровнях колонны имеются боковые отводы, для отбора фракций – более лёгкие продукты отбираются в верхней части колонны, а тяжёлая жидкость выходит внизу.