Владимиров А.И., Щелкунов В.А., Круглов С.А. Основные процессы и аппараты нефтегазопереработки

Подождите немного. Документ загружается.

ñëîåì ñâåðõó âíèç. Ñ íèçà ðåàêòîðà êàòàëèçàòîð ÷åðåç

ñèñòåìó øëþçîâàíèÿ ïîïàäàåò â íèæíèé áóíêåð 4 ãàç-

ëèôòà. Òðàíñïîðò êàòàëèçàòîðà â âåðõíèé áóíêåð 7

áëîêà ðåãåíåðàöèè îñóùåñòâëÿåòñÿ àçîòîì. Èç âåðõíåãî

áóíêåðà êàòàëèçàòîð ïîñòóïàåò â ðåãåíåðàòîð 8, äàëåå

ïîñðåäñòâîì øëþçîâàíèÿ ïðîõîäèò õîëîäèëüíèê 9 è

ïîïàäàåò â áóíêåð ãàçëèôòà 11. Èç áóíêåðà 11 êàòàëèçà-

òîð òðàíñïîðòèðóåòñÿ âîäîðîäîì íà âåðõ ðåàêòîðà. Âû-

øåäøàÿ èç ðåàêòîðà ãàçîïðîäóêòîâàÿ ñìåñü ïðîõîäèò

òåïëîîáìåííèêè è õîëîäèëüíèêè è ïîñòóïàåò íà ðàçäå-

ëåíèå. Âíà÷àëå ðàçäåëåíèå ãàçîâîé è æèäêîé ôàç ïðî-

èñõîäèò â ñåïàðàòîðå íèçêîãî äàâëåíèÿ 14. Èç ýòîãî

ñåïàðàòîðà ãàç êîìïðåññîðîì 15, à æèäêîñòü íàñîñîì 16

ïîäàþò íà ñìåøåíèå, à çàòåì ïîñëå îõëàæäåíèÿ ïîòîê

ïîñòóïàåò â ñåïàðàòîð âûñîêîãî äàâëåíèÿ 17. Èç ñåïà-

ðàòîðà âûñîêîãî äàâëåíèÿ âîäîðîäñîäåðæàùèé ãàç íà-

ïðàâëÿþò íà öèðêóëÿöèþ, à èçáûòîê – íà ãèäðîî÷èñò-

êó. Æèäêîñòü íàïðàâëÿþò â ñòàáèëèçàòîð. Ïðèìåíåíèå

òàêîé ñõåìû îáóñëîâëåíî íèçêèì äàâëåíèåì â ðåàêòîðå.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [2, 14, 28, 44, 54, 55, 59].

îêñîâàíèå (àíãë. coking) – ïðîöåññ òåðìè÷åñêîé

ïåðåðàáîòêè íåôòÿíîãî îñòàòî÷íîãî ñûðüÿ ñ

öåëüþ ïîëó÷åíèÿ íåôòÿíîãî êîêñà.

Ñûðüåì äëÿ ïðîöåññà êîêñîâàíèÿ ñëóæàò îñòàòêè ïå-

ðåãîíêè íåôòè (ìàçóòû, ãóäðîíû) è òåðìîêàòàëèòè÷å-

ñêèõ ïðîöåññîâ (êðåêèíã-îñòàòêè, òÿæåëàÿ ñìîëà ïèðî-

ëèçà, òÿæåëûé ãàçîéëü êàòàëèòè÷åñêîãî êðåêèíãà).

Îñíîâíûì ïðîäóêòîì ïðîöåññà ÿâëÿåòñÿ êîêñ. Íåô-

òÿíîé êîêñ ïðèìåíÿþò â ïðîèçâîäñòâå àíîäîâ ïðè âû-

ïëàâêå àëþìèíèÿ, ãðàôèòèðîâàííûõ ýëåêòðîäîâ â ìå-

òàëëóðãèè ïðè ïëàâêå ñòàëè è öâåòíûõ ìåòàëëîâ, â ðàêå-

òîñòðîåíèè, ýëåêòðî- è ðàäèîòåõíèêå, õèìè÷åñêîì ìà-

øèíîñòðîåíèè è äðóãèõ îáëàñòÿõ.

Ïðîäóêòàìè êîêñîâàíèÿ òàêæå ÿâëÿþòñÿ ãàç, áåíçèí,

êåðîñèí, ëåãêèé è òÿæåëûé ãàçîéëè. Ãàç íàïðàâëÿþò íà

ãàçîôðàêöèîíèðóþùóþ óñòàíîâêó â êà÷åñòâå òîïëèâà.

Ïîëó÷àåìûé áåíçèí ñîäåðæèò íåïðåäåëüíûå óãëåâîäî-

ðîäû, õèìè÷åñêè íåñòàáèëåí; åãî ïîäâåðãàþò ãèäðîî÷è-

ñòêå è ðèôîðìèíãó. Êåðîñèí è ëåãêèé ãàçîéëü èñïîëü-

çóþò êàê êîìïîíåíò äèçåëüíîãî, ïå÷íîãî è ãàçîòóðáèí-

íîãî òîïëèâà; òÿæåëûé ãàçîéëü – êàê êîìïîíåíò êî-

òåëüíîãî òîïëèâà.

Íà ïðàêòèêå ïðîöåññ êîêñîâàíèÿ îñóùåñòâëÿþò òðå-

ìÿ ñïîñîáàìè: 1) ïåðèîäè÷åñêè – â îáîãðåâàåìûõ êó-

áàõ; 2) ïîëóíåïðåðûâíî – â íåîáîãðåâàåìûõ êîêñîâûõ

êàìåðàõ; 3) íåïðåðûâíî – â ðåàêöèîííûõ àïïàðàòàõ ñ

ïñåâäîîæèæåííûì ñëîåì êîêñà. Ïðîìûøëåííûé èíòåðåñ

ïðåäñòàâëÿþò äâà ïîñëåäíèõ ñïîñîáà.

Íà ðèñ. 32 ïðåäñòàâëåíà ñõåìà óñòàíîâêè çàìåäëåí-

íîãî êîêñîâàíèÿ â íåîáîãðåâàåìûõ êîêñîâûõ êàìåðàõ.

Êàìåðû 2 îáúåäèíåíû â äâà áëîêà, â êàæäîì áëîêå ïî

äâå ïàðàëëåëüíî ðàáîòàþùèõ êàìåðû. Ñûðüå ïîñëå ïî-

äîãðåâà â òåïëîîáìåííèêàõ íàãðåâàåòñÿ äî òåìïåðàòóðû

350–380 °C â çìååâèêàõ ëåâîé ïîëîâèíû òðóá÷àòûõ

ïå÷åé 1 è ïîñòóïàåò â íèæíþþ ÷àñòü ðåêòèôèêàöèîí-

íîé êîëîííû 3. Çäåñü ñûðüå âñòðå÷àåòñÿ ñ ïîòîêîì ïà-

ðîâ èç äâóõ êàìåð, ðàáîòàþùèõ â ðåæèìå êîêñîâàíèÿ. Â

ðåçóëüòàòå êîíòàêòà ÷àñòü ïàðîâ êîíäåíñèðóåòñÿ, îáðà-

çóåòñÿ ñìåñü ñûðüÿ ñ ðåöèðêóëÿòîì, íàçûâàåìàÿ âòî-

ðè÷íûì ñûðüåì. Â ñâîþ î÷åðåäü ëåãêèå ôðàêöèè ñûðüÿ

èñïàðÿþòñÿ è ïîäíèìàþòñÿ â âåðõíþþ ÷àñòü êîëîííû.

Âòîðè÷íîå ñûðüå ãîðÿ÷èìè íàñîñàìè ñ íèçà êîëîííû

íàïðàâëÿåòñÿ â êîíâåêöèîííûå òðóáû è ïðàâóþ ÷àñòü

ðàäèàíòíîãî (ðåàêöèîííîãî) çìååâèêà ïå÷åé, ãäå íàãðå-

âàåòñÿ äî 490–510 °C. Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ çàêîêñîâû-

âàíèÿ â òðóáû ïîòîëî÷íîãî ýêðàíà ïîäàþò ïåðåãðåòûé

âîäÿíîé ïàð. Íàãðåòîå ñûðüå ÷åðåç ñïåöèàëüíûå ÷åòû-

ðåõõîäîâûå êðàíû 7 íàïðàâëÿþò â íèç êîêñîâûõ êàìåð,

ïîñòåïåííî èõ çàïîëíÿÿ. Ïðè ýòîì æèäêàÿ ôàçà êîêñó-

åòñÿ, à âûäåëèâøèåñÿ ïàðû ñ âåðõà êîêñîâûõ êàìåð

ïîñòóïàþò â íèæíþþ ÷àñòü ðåêòèôèêàöèîííîé êîëîí-

íû, êîòîðàÿ ðàáîòàåò êàê êîíäåíñàòîð ñìåøåíèÿ. Ïàðû

ïðîäóêòîâ êîêñîâàíèÿ ïîñëå îáðàáîòêè ïîòîêîì ñûðüÿ

ïîñòóïàþò â âåðõíþþ ÷àñòü êîëîííû, ãäå ïðî-èñõîäèò

èõ ðàçäåëåíèå. Ïàðîãàçîâûé ïîòîê ïîñëå îõ-ëàæäåíèÿ è

÷àñòè÷íîé êîíäåíñàöèè â åìêîñòè 5 íàïðàâëÿþò â ãàçî-

âûé áëîê íà ðàçäåëåíèå, à æèäêóþ

óãëåâîäîðîäíóþ ÷àñòü âîçâðàùàþò íà îðîøåíèå êîëîí-

íû. Ñáîêó ðåêòèôèêàöèîííîé êîëîííû ÷åðåç ñòðèï-

ïèíã-ñåêöèè 4 âûâîäÿòñÿ êåðîñèí, ëåãêèé è òÿæåëûé

ãàçîéëè.

Íåîáõîäèìûé äëÿ ïðîïàðêè ðåàêöèîííûõ êàìåð âî-

äÿíîé ïàð ïîëó÷àþò â õâîñòîâîé ÷àñòè çìååâèêîâ êàìåð

êîíâåêöèè.

Äëèòåëüíîñòü ïîëíîãî ðàáî÷åãî öèêëà êîêñîâîé êà-

ìåðû çàâèñèò îò âèäà ñûðüÿ (òåì êîðî÷å, ÷åì áîëüøå

âûõîä êîêñà) è ñîñòàâëÿåò îò 48 äî 60 ÷. Â ïåðâîì ñëó-

÷àå íà ïîäà÷ó ñûðüÿ â êàìåðû çàòðà÷èâàåòñÿ 24 ÷. Äðó-

ãèå ñòàäèè öèêëà èìåþò ñëåäóþùóþ äëèòåëüíîñòü

(â ÷): ïåðåêëþ÷åíèå êàìåð – 0,5; ïðîïàðêà âîäÿíûì

ïàðîì – 2,0; îõëàæäåíèå âîäîé – 3,0; ñëèâ âîäû –3,0;

îòêðûâàíèå êðûøåê ðàçãðóçî÷íîãî ëþêà – 2,0; âûãðóç-

êà êîêñà – 6,0; ïîäãîòîâêà (ðàçîãðåâ) êàìåðû – 8,0.

Ïîñëåäíÿÿ îïåðàöèÿ âûïîëíÿåòñÿ ïðè ïîìîùè âîäÿíîãî

ïàðà è ïîñëåäóþùåé ïîäà÷è ñ âåðõà äåéñòâóþùåé êà-

ìåðû ÷àñòè ïàðîâ îáðàòíûì ïîòîêîì ÷åðåç ïðîãðåâàå-

ìóþ êàìåðó â ðåêòèôèêàöèîííóþ êîëîííó. Êîêñ âû-

ãðóæàþò ðàçáóðèâàíèåì è ãèäðàâëè÷åñêîé ðåçêîé.

Â êîíöå ñòàäèè çàïîëíåíèÿ êàìåðû ñûðüåì âîçìîæíî

âñïåíèâàíèå è ïåðåáðîñ ïåíû â ðåêòèôèêàöèîííóþ

êîëîííó è ê íàñîñàì. Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ ýòîãî â êà-

ìåðó ïîäàþò àíòèïåííóþ ïðèñàäêó.

Âûãðóæàåìûé èç êàìåð êîêñ ïîäâåðãàþò èçìåëü÷å-

íèþ è ñîðòèðîâêå (ñì. ãðîõîòû). Â ðåçóëüòàòå ïîëó÷àþò

ôðàêöèè ñ ðàçìåðîì êóñêîâ 150–25, 25–6 è ìåíüøå

6 ìì. Íà çàâåðøàþùåé ñòàäèè êîêñ ïîäâåðãàþò ïðîêà-

ëèâàíèþ ïðè òåìïåðàòóðå 1200–1300 °Ñ âî âðàùàþ-

ùèõñÿ ãîðèçîíòàëüíûõ öèëèíäðè÷åñêèõ ïå÷àõ.

Ïðè íåïðåðûâíîì ñïîñîáå êîêñîâàíèÿ ïðîöåññ ïðî-

òåêàåò â àïïàðàòàõ ñ ïñåâäîîæèæåííûì ñëîåì ïîðîø-

êîîáðàçíîãî êîêñà: â ðåàêòîðå ïðîèñõîäèò êîêñîâàíèå,

Ðèñ. 32. Ñõåìà óñòàíîâêè çàìåäëåííîãî êîêñîâàíèÿ â íåîáîãðåâàå-

ìûõ êàìåðàõ:

1 – òðóá÷àòûå ïå÷è; 2 – êîêñîâûå êàìåðû; 3 – ðåêòèôèêàöèîííàÿ êîëîííà;

4 – ñòðèïïèíã-ñåêöèÿ; 5 – åìêîñòü îðîøåíèÿ; 6 – åìêîñòü; 7 – ÷åòûðåõõî-

äîâîé êðàí. Ïîòîêè: I – ñûðüå; II – ñóõîé ãàç; III – ãîëîâêà ñòàáèëèçàöèè;

IV – ñòàáèëüíûé áåíçèí; V – êåðîñèí; VI – ëåãêèé ãàçîéëü; VII – òÿæå-

ëûé ãàçîéëü; VIII – âîäÿíîé ïàð; IX – âîäà

â êîêñîíàãðåâàòåëå – íàãðåâ ñëîÿ êîêñà çà ñ÷åò åãî

÷àñòè÷íîãî ñãîðàíèÿ. Òðåáóåìîå äëÿ ðåàêöèè òåïëî

ïîòîêîì öèðêóëèðóþùèõ ÷àñòèö ïåðåíîñèòñÿ èç êîêñî-

íàãðåâàòåëÿ â ðåàêòîð. Äèàìåòð ÷àñòèö – 0,0075–

0,3 ìì.

Ñõåìà ðåàêòîðíîãî áëîêà êîêñîâàíèÿ â ïñåâäîîæè-

æåííîì ñëîå ïðèâåäåíà íà ðèñ. 33. Ñûðüå ñ ïîìîùüþ

ôîðñóíîê ïîäàåòñÿ â ðåàêòîð, ïî âñåé âûñîòå ïñåâäî-

îæèæåííîãî ñëîÿ êîêñà. Êîêñ, íàãðåòûé äî òåìïåðàòó-

ðû 600–620°C, ïîñòóïàåò â âåðõíåå ñå÷åíèå ïñåâäî-

îæèæåííîãî ñëîÿ. Êîêñ âûâîäèòñÿ ñíèçó, ãäå ðàçìåùå-

íà îòïàðíàÿ ñåêöèÿ. Èç íåå êîêñ â ïëîòíîé ôàçå òðàíñ-

в аппарат 1

Ðèñ. 33. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà óñòàíîâêè íåïðåðûâíîãî êîêñîâà-

íèÿ â ïñåâäîîæèæåííîì ñëîå:

1 – ïàðöèàëüíûé êîíäåíñàòîð (ñêðóááåð); 2 – ðåàêòîð; 3 – êîêñîíàãðåâà-

òåëü; 4 – òîïêà; 5 – õîëîäèëüíèê-êëàññèôèêàòîð êîêñà; 6 – êîòåë-

óòèëèçàòîð

ïîðòèðóåòñÿ âîäÿíûì ïàðîì ïî òðóáîïðîâîäó â êîêñî-

íàãðåâàòåëü. Ïñåâäîîæèæåíèå â ðåàêòîðå îáåñïå÷èâà-

åòñÿ âîäÿíûì ïàðîì è îáðàçóþùèìèñÿ ïàðàìè ïðîäóê-

òîâ êîêñîâàíèÿ, êîòîðûå ñ âåðõà ðåàêòîðà ÷åðåç öèêëî-

íû ïîñòóïàþò â ïàðöèàëüíûé êîíäåíñàòîð, îðîøàåìûé

òÿæåëûì ãàçîéëåì. Îáðàçóþùèéñÿ êîíäåíñàò ñ íèçà

ïàðöèàëüíîãî êîíäåíñàòîðà âîçâðàùàåòñÿ â ðåàêòîð, à

ïàðû ïðîäóêòîâ êîêñîâàíèÿ íàïðàâëÿþòñÿ íà ðàçäåëå-

íèå.

Â êîêñîíàãðåâàòåëå ïñåâäîîæèæåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ

âîçäóõîì è îáðàçóþùèìèñÿ ïðîäóêòàìè ñãîðàíèÿ. ×àñòü

êîêñà ïî áàëàíñó âûâîäèòñÿ èç êîêñîíàãðåâàòåëÿ ÷åðåç

õîëîäèëüíèê-êëàññèôèêàòîð. Ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ îòâî-

äÿòñÿ ñâåðõó ÷åðåç öèêëîíû è ïîñòóïàþò â êîòåë-

óòèëèçàòîð, ãäå âûðàáàòûâàåòñÿ âîäÿíîé ïàð.

Íåêîòîðûå ðåæèìíûå ïàðàìåòðû ðåàêòîðà è ðåãåíå-

ðàòîðà ñîîòâåòñòâåííî: òåìïåðàòóðà 510–540 è 600–620

°C; äàâëåíèå 0,14–0,16 è 0,12–0,16 ÌÏà; ñêîðîñòü ïà-

ðîâ íàä ñëîåì 0,3–0,5 è 0,5–0,7 ì/ñ; âðåìÿ ïðåáûâàíèÿ

÷àñòèö êîêñà â ïñåâäîîæèæåíîì ñëîå 6–12 è 6–

10 ìèí. Êðàòíîñòü öèðêóëÿöèè êîêñà 6,5–8 êã/êã ñûðüÿ.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [27, 28, 54, 55].

îêñîâàÿ êàìåðà (àíãë. reaktor delayed coking) –

îñíîâíîé ðåàêöèîííûé àïïàðàò óñòàíîâîê çàìåä-

ëåííîãî êîêñîâàíèÿ, â êîòîðîì îñóùåñòâëÿåòñÿ

ýíäîòåðìè÷åñêèé ïðîöåññ êîêñîâàíèÿ íåôòÿíîãî ñûðüÿ

çà ñ÷åò òåïëà, êîòîðîå îíî ïîëó÷àåò â òðóá÷àòîé ïå÷è.

Êîêñîâàÿ êàìåðà ðàáîòàåò ïåðèîäè÷åñêè. Öèêë äëèòåëü-

íîñòüþ îêîëî 48 ÷ âêëþ÷àåò ïîñëåäîâàòåëüíûå ñòàäèè

êîêñîâàíèÿ, ïðîïàðèâàíèÿ, îõëàæäåíèÿ, âûãðóçêè êîê-

ñà, ðàçîãðåâà, ïðè ýòîì öèêëè÷åñêèå èçìåíåíèÿ òåìïå-

ðàòóðû ñîñòàâëÿþò îêîëî 500 °C.

Êîêñîâàÿ êàìåðà (ðèñ. 34) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé öèëèí-

äðè÷åñêèé àïïàðàò ñ âåðõíèì ïîëóøàðîâûì è íèæíèì

øàðîêîíè÷åñêèì äíèùàìè. Íà âåðõó êîêñîâîé êàìåðû

íàõîäèòñÿ ãîðëîâèíà, ê êîòîðîé ïðèâàðåíû øòóöåðà äëÿ

âûâîäà íåôòÿíûõ ïàðîâ â

ðåêòèôèêàöèîííóþ êîëîííó

ïðè êîêñîâàíèè è ïîäà÷å

ýòèõ ïàðîâ èç ñîñåäíåé

êàìåðû ïðè ðàçîãðåâå, âíè-

çó

–

ëþê âûãðóçêè êîêñà. Â

ñòàäèè ðåàêöèè êàìåðà íà

70–75 % âûñîòû çàïîëíÿåò-

ñÿ ñûðüåì, íàãðåòûì äî

460–510

°C,

ðàáî÷åå

äàâëå-

íèå 0,4–0,6

ÌÏà.

Ïîñëå çà-

âåðøåíèÿ êîêñîâàíèÿ

íåô-

òÿíûå ïàðû óäàëÿþò âîäÿ-

íûì ïàðîì è êàìåðó îõëàæ-

äàþò âîäîé.

Êîêñîâàÿ êàìåðà óñòà-

íàâëèâàåòñÿ íà ïîñòàìåíòå

âûñîòîé 20 ì, íà êîòîðîì

ñìîíòèðîâàíû ìåòàëëîêîí-

ñòðóêöèè ñ îáîðóäîâàíèåì,

âêëþ÷àþùèì ñèñòåìû âðà-

ùåíèÿ è âåðòèêàëüíîãî ïå-

ðåìåùåíèÿ ãèäðîèíñòðó-

ìåíòà, äëÿ ãèäðàâëè÷åñêîãî

ðàçðóøåíèÿ êîêñà. Îáùàÿ

âûñîòà áëîêà ñ ìåòàëëîêîí-

ñòðóêöèÿìè 90 ì. Ãèäðîðå-

çàê, ñíàáæåííûé ñîïëàìè,

ïðèêðåïëåí ê ïîëîé øòàíãå

êâàäðàòíîãî ñå÷åíèÿ, ïîä-

âåøåííîé ÷åðåç âåðòëþã ê

áëîêó òàëåâîé ñèñòåìû.

Ñíèçó ïî ñòîÿêó è øëàíãó ê

ãèäðîðåçàêó ïîäàþò âîäó

Ðèñ. 34. Êîêñîâàÿ êàìåðà:

1 – íèæíèé áëîê; 2 – âåðòëþã; 3 –

øëàíã; 4 – øòàíãà; 5 – ëåáåäêà

òàëåâàÿ; 6 – ðîòîð; 7 – ãèäðîðåçàê;

8 – âåðõíèé ëþê; 9 – êîðïóñ êàìåðû;

10 – ïîñòàìåíò; 11 – íèæíèé ëþê

ïîä äàâëåíèåì 16–25 ÌÏà. Øòàíãà ïðèâîäèòñÿ âî âðà-

ùåíèå ðîòîðîì. Ïðè óäàëåíèè êîêñà êàìåðó îòêðûâàþò,

ãèäðàâëè÷åñêè ðàçáóðèâàþò íà÷àëüíóþ öåíòðàëüíóþ

ñêâàæèíó, ñòðóÿìè âîäû ðåæóò êîêñ, êîòîðûé çàòåì

âûãðóæàþò ÷åðåç íèæíèé ëþê.

Íà óñòàíîâêàõ çàìåäëåííîãî êîêñîâàíèÿ ðåàêòîðíûé

áëîê èìååò îò 2 äî 4 êàìåð. Êàìåðû ñíàðóæè ïîêðûòû

ñëîåì òåïëîèçîëÿöèè òîëùèíîé 250 ìì. Íà îòå÷åñòâåí-

íûõ óñòàíîâêàõ êàìåðû èìåþò âíóòðåííèé äèàìåòð

4600, 5000, 5500 è 7000 ìì è âûñîòó äî 27 ì. Êîðïóñ

êàìåð èçãîòîâëÿþò èç áèìåòàëëà ñ îñíîâíûì ñëîåì èç

óãëåðîäèñòûõ ñòàëåé 15Ê, 20Ê, 16ÃÑ, 09ÃÑ è çàùèòíûì

ñëîåì èç ñòàëè 08Õ13 èëè ìîíîìåòàëëè÷åñêèì èç ñòàëè

08Õ18Í10Ò.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [12, 55].

îíäåíñàöèÿ (àíãë. condensation, ïîçäíåëàò.

condensatio – ñãóùåíèå, îò ëàò. condenso – óï-

ëîòíÿþ, ñãóùàþ) – ïðîöåññ ïåðåõîäà âåùåñòâà

èç ïàðîîáðàçíîãî ñîñòîÿíèÿ â æèäêîå. Êîíäåíñàöèÿ

îñóùåñòâëÿåòñÿ ïóòåì îõëàæäåíèÿ èëè ñæàòèÿ è îõëàæ-

äåíèÿ ïàðà ïðè òåìïåðàòóðå íèæå êðèòè÷åñêîé äëÿ

äàííîãî âåùåñòâà è ñîïðîâîæäàåòñÿ âûäåëåíèåì òåïëî-

òû êîíäåíñàöèè.

Êîíäåíñàöèÿ ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ â æèäêîì

âèäå ïðîäóêòîâ, âûâîäèìûõ èç àïïàðàòîâ â ïàðîîáðàç-

íîì ñîñòîÿíèè; ñæèæåíèÿ ïðèðîäíûõ, ïîïóòíûõ ãàçîâ è

ïàðîâ õëàäàãåíòîâ â õîëîäèëüíûõ óñòàíîâêàõ, ïîäîãðå-

âàòåëÿõ, ãäå â êà÷åñòâå òåïëîíîñèòåëÿ èñïîëüçóåòñÿ

âîäÿíîé ïàð (òåïëîòà, âûäåëÿåìàÿ ïðè êîíäåíñàöèè

1 êã âîäÿíîãî ïàðà ñîñòàâëÿåò 2260 êÄæ ïðè äàâëåíèè

9,8⋅10

Ïà). Ïðè êîíäåíñàöèè ðåçêî óìåíüøàåòñÿ îáúåì

ñðåäû è îáðàçóåòñÿ âàêóóì. Ýòî îáñòîÿòåëüñòâî îáóñ-

ëîâèëî ïðèìåíåíèå êîíäåíñàòîðîâ äëÿ ñîçäàíèÿ âàêó-

óìà.

Êîíäåíñàöèþ èñïîëüçóþò äëÿ ðàçäåëåíèÿ áèíàðíûõ è

ìíîãîêîìïîíåíòíûõ ñìåñåé â ïðîöåññàõ ðåêòèôèêàöèè

è ïåðåãîíêè. Ïðè îõëàæäåíèè òàêèõ ñìåñåé â ïåðâóþ

100

î÷åðåäü êîíäåíñèðóþòñÿ íàèìåíåå ëåòó÷èå êîìïîíåíòû

è â ðåçóëüòàòå ïðîèñõîäèò èõ ðàçäåëåíèå.

Ðàçëè÷àþò îäíîêðàòíóþ, ìíîãîêðàòíóþ è ïîñòåïåí-

íóþ êîíäåíñàöèþ. Îäíîêðàòíóþ êîíäåíñàöèþ îñóùåñò-

âëÿþò â îäíó ñòóïåíü, ìíîãîêðàòíóþ âåäóò ïîñëåäîâà-

òåëüíûìè ñòóïåíÿìè, â êàæäîé èç êîòîðûõ ïàðû ÷àñ-

òè÷íî êîíäåíñèðóþò, îòâîäÿò îáðàçîâàâøóþñÿ æèäêóþ

ôàçó, à îñòàâøèåñÿ ïàðû ïîäâåðãàþò ÷àñòè÷íîé êîíäåí-

ñàöèè â ïîñëåäóþùåé ñòóïåíè. Ïðè ýòîì ïàðîâàÿ ôàçà

îáîãàùàåòñÿ ëåãêîëåòó÷èìè êîìïîíåíòàìè, îäíàêî âû-

õîä èõ óìåíüøàåòñÿ ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ ÷èñëà ñòóïå-

íåé. Ïîñòåïåííàÿ êîíäåíñàöèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ òàê, ÷òî

îáðàçîâàâøàÿñÿ æèäêîñòü îòâîäèòñÿ èç ñèñòåìû íåïðå-

ðûâíî ïî ìåðå åå îáðàçîâàíèÿ.

Äëÿ êîíäåíñàöèè èñïîëüçóþò àïïàðàòû äâóõ âè-

äîâ – êîíäåíñàòîðû ñìåøåíèÿ è ïîâåðõíîñòíûå. Â

ïåðâûõ êîíäåíñèðóþùèåñÿ ïàðû íåïîñðåäñòâåííî ñî-

ïðèêàñàþòñÿ ñ îõëàæäàþùåé âîäîé. Â ïîâåðõíîñòíûõ

êîíäåíñàòîðàõ òåïëî îòáèðàåòñÿ ÷åðåç ñòåíêó è êîíäåí-

ñàöèÿ ïàðîâ ñòàíîâèòñÿ âîçìîæíîé ïðè òåìïåðàòóðå

ñòåíêè íèæå òî÷êè ðîñû. Ïðè ýòîì ðàçëè÷àþò äâà âèäà

êîíäåíñàöèè – êàïåëüíóþ (íà ïîâåðõíîñòè îáðàçóþòñÿ

êàïëè) è ïëåíî÷íóþ (îáðàçóåòñÿ ïëåíêà). Ïðè êàïåëü-

íîé êîíäåíñàöèè êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è áîëüøå.

Ïëåíêà ñîçäàåò òåðìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå, ïîýòîìó

çíà÷èòåëüíîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ êîíñòðóêòèâíûì ìå-

ðàì, îáåñïå÷èâàþùèì áûñòðîå óäàëåíèå ïëåíêè. Â ïðî-

ìûøëåííîñòè îáû÷íî êîíäåíñàöèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ â

ïëåíî÷íîì ðåæèìå.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [26, 53].

ðèñòàëëèçàòîðû (àíãë. crystallizers) – àïïàðàòû

äëÿ ïðîâåäåíèÿ ïðîöåññà êðèñòàëëèçàöèè ñ öå-

ëüþ ðàçäåëåíèÿ âåùåñòâ è ïîëó÷åíèÿ èõ â êðè-

ñòàëëè÷åñêîì âèäå. Â íåôòåãàçîïåðåðàáîòêå êðèñòàëëè-

çàòîðû èñïîëüçóþò â ïðîöåññàõ ïðîèçâîäñòâà ìàñåë,

ïàðàôèíà, öåðåçèíà, ñåðû.

101

Íà óñòàíîâêàõ äåïàðàôèíèçàöèè ìàñåë íàøëè ïðè-

ìåíåíèå êðèñòàëëèçàòîðû ïîâåðõíîñòíûå è ñìåøåíèÿ.

Áîëåå øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå ïîëó÷èëè êðèñòàëëèçà-

òîðû ñ òåïëîîáìåíîì ÷åðåç ïîâåðõíîñòü. Îíè ïîäðàçäå-

ëÿþòñÿ íà äâà îñíîâíûõ òèïà: «òðóáà â òðóáå» è êîæó-

õîòðóá÷àòûå. Â ýòèõ àïïàðàòàõ êðèñòàëëèçàöèÿ ïàðàôè-

íîâûõ óãëåâîäîðîäîâ ïðîèñõîäèò â ðàñòâîðå íà âíóò-

ðåííåé ïîâåðõíîñòè òðóá, ñíàðóæè îìûâàåìûõ îõëàæ-

äàþùåé ñðåäîé. Â çàâèñèìîñòè îò ïðèìåíÿåìîé îõëàæ-

äàþùåé ñðåäû êðèñòàëëèçàòîðû ïîëó÷èëè íàçâàíèÿ

ðåãåíåðàòèâíûõ,

îõëàæäàåìûõ õîëîäíûì ðàñòâîðîì

ìàñëà, è àììèà÷íûõ, ïðîïàíîâûõ, ýòàíîâûõ, â êîòîðûõ

õëàäàãåíòîì ñëóæèò èñïàðÿþùèéñÿ àììèàê, ïðîïàí,

ýòàí.

Â êðèñòàëëèçàòîðàõ òèïà «òðóáà â òðóáå» (ðèñ. 35)

âíóòðåííèå òðóáû ñîåäèíåíû äâîéíèêàìè è îáðàçóþò

íåïðåðûâíûé çìååâèê, èõ äèàìåòð ñîñòàâëÿåò 168 ìì,

íàðóæíûõ – 219 ìì. Êîæóõîòðóá÷àòûé êðèñòàëëèçàòîð

(ðèñ. 36) èìååò êîæóõ âíóòðåííèì äèàìåòðîì 800 ìì, â

êîòîðîì ðàçìåùåíû ñåìü òåïëîîáìåííûõ òðóá äèàìåò-

ðîì 168 ìì (6 ïî ïðàâèëüíîìó øåñòèóãîëüíèêó è îäíà â

öåíòðå). Äëÿ óìåíüøåíèÿ òåìïåðàòóðíûõ óñèëèé è íà-

ïðÿæåíèé íà íàðóæíûõ òðóáàõ êðèñòàëëèçàòîðà òèïà

«òðóáà â òðóáå» è êîæóõå êîæóõîòðóá÷àòîãî êðèñòàëëè-

çàòîðà óñòàíîâëåíû êîìïåíñàòîðû. Âíóòðè òåïëîîáìåí-

íûõ òðóá óñòàíîâëåíû ñêðåáêîâûå óñòðîéñòâà, âðà-

ùàþùèåñÿ â ðàñòâîðå êðèñòàëëèçóþùåéñÿ ñìåñè. Îíè

óäàëÿþò ñî ñòåíîê âíóòðåííèõ òðóá îòëîæåíèÿ ïàðàôè-

íîâûõ êðèñòàëëîâ, óëó÷øàÿ òåïëîîòäà÷ó îò îõëàæäàåìî-

ãî ðàñòâîðà ê ñòåíêå òðóáû. Ñêðåáêîâîå óñòðîéñòâî

ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé âàë (÷àñòîòà âðàùåíèÿ îêîëî 14

ìèí

–1

) èç ÷àñòåé äëèíîé äî 3,3 ì, íà êîòîðîì íà ïîä-

ïðóæèíåííûõ îïîðàõ ïîïàðíî âî âçàèìíî ïåðïåíäèêó-

ëÿðíûõ ïëîñêîñòÿõ ïî äëèíå óñòàíîâëåíû ñêðåáêè äëè-

íîé äî 600 ìì. Òàêàÿ êîíñòðóêöèÿ îáåñïå÷èâàåò äîñòà-

òî÷íî õîðîøèé êîíòàêò ñêðåáêîâ ñ ïîâåðõíîñòüþ òðó-

áû. Íà âûõîäå âàëà ñêðåáêîâîãî óñòðîéñòâà ñî ñòîðîíû

ïðèâîäà íàõîäèòñÿ ñàëüíèê. Ïðèâîä ñêðåáêîâûõ óñò-

ðîéñòâ îñóùåñòâëÿþò îò ýëåêòðîäâèãàòåëÿ ÷åðåç ðåäóê-

òîð èëè îò ìîòîð-ðåäóêòîðà.