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

Подождите немного. Документ загружается.

122

öåññû àáñîðáöèè, íèçêîòåìïåðàòóðíîé ðåêòèôèêàöèè,

äåïàðàôèíèçàöèè ìàñåë).

Â çàâèñèìîñòè îò óðîâíÿ òåìïåðàòóðû è ïðèìåíÿå-

ìûõ õëàäàãåíòîâ ðàçëè÷àþò åñòåñòâåííîå è èñêóññòâåí-

íîå îõëàæäåíèå. Ïðè åñòåñòâåííîì îõëàæäåíèè äîñòè-

ãàåìàÿ òåìïåðàòóðà îïðåäåëÿåòñÿ òåìïåðàòóðîé îêðó-

æàþùåé ñðåäû – âîäû, âîçäóõà, ëüäà. Â çàâèñèìîñòè îò

âðåìåíè ãîäà òåìïåðàòóðà ðå÷íîé âîäû èçìåíÿåòñÿ îò 4

äî 25 °Ñ, àðòåçèàíñêîé – îò 8 äî 15 °Ñ; òåìïåðàòóðà

îáîðîòíîé âîäû ïðèìåðíî ðàâíà 30 °Ñ. Âîçäóõ èìååò

áîëüøóþ, ÷åì âîäà, ðàçíèöó ñåçîííûõ òåìïåðàòóð.

Îáîðîòíóþ âîäó îõëàæäàþò â ãðàäèðíÿõ âîçäóõîì. Îò-

õîäÿùèå ïðîäóêòû íà íåôòåïåðåðàáàòûâàþùèõ çàâîäàõ

îõëàæäàþò âîäîé è âîçäóõîì â ïîâåðõíîñòíûõ òåïëî-

îáìåííûõ àïïàðàòàõ. Èñêóññòâåííîå îõëàæäåíèå îñó-

ùåñòâëÿþò â îñíîâíîì äâóìÿ ñïîñîáàìè: ïîñðåäñòâîì

îòâîäà òåïëà èñïàðÿþùèìèñÿ íèçêîêèïÿùèìè æèäêî-

ñòÿìè – õëàäàãåíòàìè (äî 393 °Ñ) è ïîíèæåíèÿ òåìïå-

ðàòóðû âñëåäñòâèå ðàñøèðåíèÿ ïðåäâàðèòåëüíî ñæàòûõ

ãàçîâ (íèæå 393 °Ñ) ïóòåì ïðîñòîãî äðîññåëèðîâàíèÿ

èëè ðàñøèðåíèÿ ñ ñîâåðøåíèåì âíåøíåé ðàáîòû â òóð-

áîäåòàíäåðíîì àãðåãàòå. Â êà÷åñòâå èñïàðÿþùèõñÿ õëà-

äàãåíòîâ ïðèìåíÿþò ñæèæåííûå ãàçû: àììèàê, ïðîïàí,

ýòàí. Â òåõíîëîãè÷åñêèõ óñòàíîâêàõ, ãäå ïðèìåíÿþò

èñêóññòâåííîå îõëàæäåíèå, õîëîä îòõîäÿùèõ ïðîäóêòîâ

ðåãåíåðèðóþò, èñïîëüçóÿ èõ êàê õëàäàãåíòû äëÿ íà÷àëü-

íîãî îõëàæäåíèÿ ïîñòóïàþùåãî ñûðüÿ.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [22, 39, 53].

åðâè÷íàÿ ïåðåðàáîòêà íåôòè (àíãë. primary

rafining) – ôèçè÷åñêèé ïðîöåññ ðàçäåëåíèÿ

íåôòè, âêëþ÷àþùèé åå ýëåêòðîîáåçâîæèâàíèå

è ýëåêòðîîáåññîëèâàíèå, àòìîñôåðíóþ ïåðåãîíêó ñ

âûäåëåíèåì ñâåòëûõ ïðîäóêòîâ, ðàçäåëåíèå ìàçóòà ïîä

âàêóóìîì ñ ïîëó÷åíèåì ìàñëÿíûõ ôðàêöèé èëè øèðî-

êîé ôðàêöèè êàê ñûðüÿ äëÿ âòîðè÷íûõ ïðîöåññîâ, âòî-

ðè÷íóþ ïåðåãîíêó áåíçèíà ñ ïîëó÷åíèåì óçêèõ áåíçè-

íîâûõ ôðàêöèé è ãàçîôðàêöèîíèðîâàíèå. Ïðè ïåðâè÷-

123

íîé ïåðåãîíêå íåôòè ïîëó÷àþò â îñòàòêå ãóäðîí, êîòî-

ðûé â äàëüíåéøåì èñïîëüçóþò êàê ñûðüå äëÿ ïðîèçâîä-

ñòâà áåíçèíà, êîêñà, êîòåëüíûõ òîïëèâ, îñòàòî÷íûõ ìà-

ñåë. Óãëåâîäîðîäíûå ãàçû, âûäåëÿþùèåñÿ èç íåôòè ïðè

åå ïåðâè÷íîé ïåðåãîíêå, îòíîñÿòñÿ ê ïðåäåëüíûì óãëå-

âîäîðîäàì è èñïîëüçóþòñÿ: ñóõèå – êàê òîïëèâî, à

æèðíûå – êàê ñûðüå äëÿ äàëüíåéøåé ïåðåðàáîòêè.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [7, 21, 28, 37, 48].

åðåãîíêà íåôòè (àíãë. preliminary distillation) –

ïðîöåññ ðàçäåëåíèÿ íåôòè ðåêòèôèêàöèåé íà

îòäåëüíûå ôðàêöèè. Ðåêòèôèêàöèþ íåôòè îñó-

ùåñòâëÿþò ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèè (0,1–0,2 ÌÏà),

âûäåëÿÿ èç íåôòè ôðàêöèè ñâåòëûõ ïðîäóêòîâ: áåíçèíà,

ðåàêòèâíîãî òîïëèâà, êåðîñèíà, äèçåëüíîãî òîïëèâà

(çèìíåãî è ëåòíåãî) è â êà÷åñòâå îñòàòêà òåìíûé ïðî-

äóêò – ìàçóò. Ïåðåãîíêó ìàçóòà ïðîèçâîäÿò ïîä âàêóó-

ìîì ïðè îñòàòî÷íîì äàâëåíèè 20–60 ìì ðò. ñò. Â çàâè-

ñèìîñòè îò âàðèàíòà ïåðåðàáîòêè (ìàñëÿíîãî èëè òîï-

ëèâíîãî) ìàçóò ìîãóò ðàçäåëÿòü íà ìàñëÿíûå ôðàêöèè

(ñîëÿðîâóþ, âåðåòåííóþ, ìàøèííóþ) ñ öåëüþ äàëüíåé-

øåé âûðàáîòêè ìàñåë èëè âûäåëÿòü èç íåãî øèðîêóþ

ôðàêöèþ êàê ñûðüå äëÿ êàòàëèòè÷åñêîãî êðåêèíãà èëè

ãèäðîêðåêèíãà. Îñòàòîê ïåðåãîíêè ìàçóòà – ãóäðîí

ñëóæèò ñûðüåì äëÿ êîêñîâàíèÿ, ïðîèçâîäñòâà áèòóìà

èëè îñòàòî÷íûõ ìàñåë.

Óñòàíîâêè ïåðâè÷íîé ïåðåãîíêè íåôòè ðàçëè÷àþò íà

àòìîñôåðíûå (ÀÒ), âàêóóìíûå (ÂÒ) è àòìîñôåðíî-

âàêóóìíûå (ÀÂÒ). Â ñîñòàâ ýòèõ óñòàíîâîê ìîãóò âõî-

äèòü áëîêè ýëåêòðîîáåçâîæèâàíèÿ è îáåññîëèâàíèÿ

íåôòè (ÝËÎÓ), ñòàáèëèçàöèè è âòîðè÷íîé ïåðåãîíêè

áåíçèíà.

Íà óñòàíîâêàõ ðàçäåëåíèÿ íåôòè íàðÿäó ñ ïðîñòûìè

ïðèìåíÿþò ñëîæíûå ðåêòèôèêàöèîííûå êîëîííû, ïî-

çâîëÿþùèå ïðîâîäèòü îòáîð äâóõ-÷åòûðåõ áîêîâûõ

ïîãîíîâ. Â çàâèñèìîñòè îò ÷èñëà ðåêòèôèêàöèîííûõ

êîëîíí è îáùåé ñõåìû ðàçäåëåíèÿ ïðîöåññ âåäóò ñ îä-

íî-, äâóõ-, òðåõ- è ÷åòûðåõêðàòíûì èñïàðåíèåì.

124

125

Ïðè ðàçäåëåíèè íåôòè è ìàçóòà äëÿ ñíèæåíèÿ òåì-

ïåðàòóðû ïóòåì ïîíèæåíèÿ ïàðöèàëüíîãî äàâëåíèÿ

íåôòÿíûõ ïàðîâ ââîäÿò âîäÿíîé ïàð â íèç îñíîâíîé

àòìîñôåðíîé è âàêóóìíîé êîëîíí è ñòðèïïèíã-ñåêöèé.

Ïðè ýòîì òåìïåðàòóðà íàãðåâà íåôòè ñîñòàâëÿåò 350–

370 °C, à ìàçóòà – 410–420 °C.

Êîìáèíèðîâàííàÿ àòìîñôåðíî-âàêóóìíàÿ óñòàíîâêà

ÝËÎÓ-ÀÂÒ òðåõêðàòíîãî èñïàðåíèÿ (ðèñ. 47) âêëþ÷àåò

áëîêè ýëåêòðîîáåçâîæèâàíèÿ è îáåññîëèâàíèÿ, àòìî-

ñôåðíîé ïåðåãîíêè íåôòè, âàêóóìíîé ïåðåãîíêè ìàçóòà

è âòîðè÷íîé ïåðåãîíêè áåíçèíà. Èñõîäíàÿ íåôòü íàãðå-

âàåòñÿ â òåïëîîáìåííèêàõ 1 òåïëîì îòõîäÿùèõ ôðàêöèé

äî òåìïåðàòóðû 135 °C è ïðîõîäèò äâå ñòóïåíè ýëåêòðî-

äåãèäðàòîðîâ 2, ìåæäó ñòóïåíÿìè ïîäàåòñÿ îáîðîòíàÿ

âîäà. Îáåçâîæåííàÿ è îáåññîëåííàÿ íåôòü íàãðåâàåòñÿ

â òåïëîîáìåííèêàõ 3 äî 205 °C è ïîñòóïàåò â êîëîííó

ïðåäâàðèòåëüíîãî îòáåíçèíèâàíèÿ 4. Ñ íèçà êîëîííû

÷àñòè÷íî îòáåíçèíåííàÿ íåôòü ïîñëå òðóá÷àòîé ïå÷è ñ

òåìïåðàòóðîé 365 °C ïîñòóïàåò â ïèòàòåëüíóþ ñåêöèþ

îñíîâíîé àòìîñôåðíîé êîëîííû 7. Èç êîëîííû îòâîäÿò-

ñÿ òðè áîêîâûõ ïîãîíà. Îñòàòîê (ìàçóò) íàïðàâëÿåòñÿ â

òðóá÷àòóþ ïå÷ü 8 è ñ òåìïåðàòóðîé 395 °C ïîñòóïàåò â

âàêóóìíóþ êîëîííó 9, ãäå îò íåãî â âèäå áîêîâûõ ïîãî-

íîâ âûäåëÿþò òðè ìàñëÿíûå ôðàêöèè. Ñ íèçà âàêóóì-

íîé êîëîííû ïîëó÷àþò ãóäðîí.

Â íèç àòìîñôåðíîé êîëîííû, ñòðèïïèíãè è âàêóóì-

íóþ êîëîííó ïîäàåòñÿ âîäÿíîé ïàð. Ñ âåðõà âàêóóìíîé

Ðèñ. 47. Êîìáèíèðîâàííàÿ àòìîñôåðíî-âàêóóìíàÿ óñòàíîâêà ÝËÎÓ-

ÀÂÒ:

1, 3 – òåïëîîáìåííèêè; 2 – ýëåêòðîäåãèäðàòîðû; 4 – êîëîííà ïðåäâàðè-

òåëüíîãî îòáåíçèíèâàíèÿ; 5, 8, 16 – òðóá÷àòûå ïå÷è; 6 – åìêîñòü; 7 –

àòìîñôåðíàÿ êîëîííà; 9 – âàêóóìíàÿ êîëîííà; 10 – àïïàðàòóðà, ñîçäàþùàÿ

âàêóóì;

–

äåáóòàíèçàòîð áåíçèíà;

12–15

–

êîëîííû âòîðè÷íîé ïåðåãîíêè

áåíçèíà; 17 – ðèáîéëåð. Ïîòîêè: I – íåôòü; II – äåýìóëüãàòîð; III – ñîäî-

ùåëî÷íîé ðàñòâîð; IV – îáîðîòíàÿ âîäà; V – ñîëåíàÿ âîäà; VI – ëåãêèé

áåíçèí è ãàç; VII – îòáåíçèíåííàÿ íåôòü; VIII – òÿæåëûé áåíçèí; IX –

ôðàêöèÿ 180–220

Ñ; X – ôðàêöèÿ 220–280

Ñ; XI – ôðàêöèÿ 280–350

Ñ;

XII – âîäÿíîé ïàð; XIII – ìàçóò; XIV – ãàçû ðàçëîæåíèÿ; XV – íåôòåïðî-

äóêò; XVI – âîäÿíîé êîíäåíñàò; XVII – ëåãêèé âàêóóìíûé ãàçîéëü; XVIII –

øèðîêàÿ ìàñëÿíàÿ ôðàêöèÿ; XIX – çàòåìíåííàÿ ôðàêöèÿ; XX – ãóäðîí;

XXI – íåñòàáèëüíûé áåíçèí; XXII – ñæèæåííàÿ ôðàêöèÿ Ñ

–

; XXIII –

óãëåâîäîðîäíûé ãàç; XXIV – ôðàêöèÿ Ñ

–

Ñ; XXV – ôðàêöèÿ 62–

105

Ñ; XXVI – ôðàêöèÿ 62–85

Ñ; XXVII – ôðàêöèÿ 85–105

Ñ; XXVIII –

ôðàêöèÿ 105–140 °Ñ; XXIX – ôðàêöèÿ 140–180 °Ñ

126

êîëîííû âàêóóìñîçäàþùåé àïïàðàòóðîé îòñàñûâàþòñÿ

ãàçû ðàçëîæåíèÿ è âîäÿíîé ïàð.

Îòõîäÿùèé ñ âåðõà àòìîñôåðíûõ êîëîíí ðåêòèôèêàò

(ïàðû áåíçèíà) êîíäåíñèðóþò. Êîíäåíñàò ïîñëå îòñòàè-

âàíèÿ ÷àñòè÷íî ïîñòóïàåò íà îðîøåíèå, à áàëàíñîâûé

áåíçèí èç åìêîñòè 6 íàïðàâëÿþò â äåáóòàíèçàòîð áåí-

çèíà 11, à çàòåì â êîëîííû áëîêà âòîðè÷íîé ïåðåãîíêè

áåíçèíà 12–15. Òåïëî â íèç òðåõ ïåðâûõ êîëîíí ïîäâî-

äèòñÿ ïðè ïîìîùè òðóá÷àòûõ ïå÷åé, à â íèç êîëîííû

15 – ðèáîéëåðîì.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [4, 21, 28, 37, 55].

åðåìåøèâàíèå (àíãë. mixing) – ãèäðîìåõàíè÷å-

ñêèé ïðîöåññ, îñóùåñòâëÿåìûé äëÿ ïîëó÷åíèÿ

ýìóëüñèé, ñóñïåíçèé, ðàñòâîðîâ, à òàêæå äëÿ

èíòåíñèôèêàöèè äèôôóçèîííûõ, òåïëîâûõ è õèìè÷å-

ñêèõ ïðîöåññîâ. Ïåðåìåøèâàíèå øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ â

õèìè÷åñêîé, íåôòåïåðåðàáàòûâàþùåé, íåôòåõèìè÷å-

ñêîé, ïèùåâîé, ñòðîèòåëüíîé è äðóãèõ îòðàñëÿõ ïðî-

ìûøëåííîñòè. Íàïðèìåð, â íåôòåïåðåðàáîòêå ïåðåìå-

øèâàíèå èñïîëüçóþò ïðè î÷èñòêå íåôòåïðîäóêòîâ ñ

ïîìîùüþ õèìè÷åñêèõ ðåàãåíòîâ è ðàñòâîðèòåëåé, ïðè

ïðîèçâîäñòâå ìàñåë è ïëàñòè÷íûõ ñìàçîê.

Ðîëü ïåðåìåøèâàíèÿ â ïðîöåññå îïðåäåëÿåòñÿ ïðèðî-

äîé ïðîöåññà. Ïðè ïðèãîòîâëåíèè ýìóëüñèé èíòåíñèâ-

íîå äðîáëåíèå äèñïåðñíîé ôàçû îáåñïå÷èâàåòñÿ â çîíå

ñ íàèáîëüøèì ãðàäèåíòîì ñêîðîñòè. Â ñëó÷àå ãîìîãåíè-

çàöèè, ïðèãîòîâëåíèÿ ñóñïåíçèé, ðàñòâîðîâ â ðåçóëüòàòå

ïåðåìåøèâàíèÿ ïðîèñõîäèò ñíèæåíèå êîíöåíòðàöèîí-

íûõ è òåìïåðàòóðíûõ ãðàäèåíòîâ. Â ïðîöåññàõ òåïëî- è

ìàññîïåðåäà÷è, ïðè ïðîâåäåíèè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé çà

ñ÷åò òóðáóëèçàöèè óñêîðÿåòñÿ ïîäâîä òåïëà è âåùåñòâà

â çîíó ðåàêöèè, ê ãðàíèöå ðàçäåëà ôàç, óìåíüøàåòñÿ

òîëùèíà ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ è óñêîðÿåòñÿ îáíîâëåíèå

ïîâåðõíîñòè, ÷òî èíòåíñèôèöèðóåò ýòè ïðîöåññû. Êà÷å-

ñòâî ïåðåìåøèâàíèÿ õàðàêòåðèçóåòñÿ ýôôåêòèâíîñòüþ,

êîòîðàÿ ïðè ïîëó÷åíèè ýìóëüñèé è ñóñïåíçèé îöåíèâà-

åòñÿ ðàâíîìåðíîñòüþ ðàñïðåäåëåíèÿ äèñïåðñíîé ôàçû,

127

ïðè õèìè÷åñêîì ïðîöåññå – ñòåïåíüþ ïðåâðàùåíèÿ

èëè ðàñõîäîì ðåàãåíòà, ïðè èíòåíñèôèêàöèè òåïëîâûõ

è ìàññîîáìåííûõ ïðîöåññîâ – îòíîøåíèåì êîýôôèöè-

åíòîâ òåïëî- è ìàññîïåðåäà÷è ïðè ïåðåìåøèâàíèè è áåç

íåãî. Èíòåíñèâíîñòü ïåðåìåøèâàíèÿ îöåíèâàåòñÿ ïðî-

äîëæèòåëüíîñòüþ ïðîöåññà è ðàñõîäîì ýíåðãèè íà åãî

îñóùåñòâëåíèå.

Èìåþòñÿ ñëåäóþùèå îñíîâíûå ñïîñîáû ïåðåìåøèâà-

íèÿ: ìåõàíè÷åñêîå ïðè ïîìîùè ìåøàëîê ðàçëè÷íûõ

êîíñòðóêöèé; ïíåâìàòè÷åñêîå ïîñðåäñòâîì áàðáîòàæà

ãàçà ÷åðåç ñëîé æèäêîñòè; ãèäðàâëè÷åñêîå â òðóáîïðî-

âîäàõ ñ ïîìîùüþ ñòàòè÷åñêèõ ñìåñèòåëåé – ñîïåë,

äèàôðàãì, çàâèõðÿþùèõ óñòðîéñòâ. Ïðè ãèäðàâëè÷å-

ñêîì ïåðåìåøèâàíèè èñïîëüçóþòñÿ íàñîñû.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [9, 10, 53].

åðèîäè÷åñêèå è íåïðåðûâíûå ïðîöåññû (àíãë.

periodical and continual processes) – ïðîöåññû,

ïðîòåêàþùèå â òåõíîëîãè÷åñêèõ àïïàðàòàõ;

ðàçëè÷àþòñÿ ìåæäó ñîáîé ñïîñîáîì îñóùåñòâëåíèÿ.

Ïåðèîäè÷åñêèå ïðîöåññû ïðîâîäÿòñÿ â àïïàðàòàõ, â

êîòîðûå ÷åðåç îïðåäåëåííûå ïðîìåæóòêè âðåìåíè çà-

ãðóæàþò èñõîäíûå ìàòåðèàëû, ïîñëå èõ îáðàáîòêè èç

àïïàðàòîâ âûãðóæàþò êîíå÷íûå ïðîäóêòû. Çàòåì öèêë

ðàáîòû àïïàðàòà è ïðîöåññ, ïðîòåêàþùèé â íåì, ïîâòî-

ðÿþòñÿ. Âñå ñòàäèè ïåðèîäè÷åñêîãî ïðîöåññà ïðîòåêàþò

â îäíîì ìåñòå (àïïàðàòå), íî â ðàçíîå âðåìÿ. Äëÿ ïå-

ðèîäè÷åñêèõ ïðîöåññîâ õàðàêòåðåí íåñòàöèîíàðíûé

(íåóñòàíîâèâøèéñÿ) ðåæèì, ïðè êîòîðîì ïàðàìåòðû

ïðîöåññà (ñêîðîñòè, òåìïåðàòóðû, êîíöåíòðàöèè è äð.)

èçìåíÿþòñÿ âî âðåìåíè.

Íåïðåðûâíûå ïðîöåññû îñóùåñòâëÿþòñÿ â ïðîòî÷-

íûõ àïïàðàòàõ. Ïîñòóïëåíèå èñõîäíûõ ìàòåðèàëîâ â

àïïàðàò è âûãðóçêà ïðîäóêòîâ ïðîâîäÿòñÿ îäíîâðåìåí-

íî è íåïðåðûâíî. Âñå ñòàäèè ïðîöåññà ïðîèñõîäÿò îä-

íîâðåìåííî, íî ðàçîáùåíû â ïðîñòðàíñòâå – îñóùåñò-

âëÿþòñÿ â ðàçíûõ ÷àñòÿõ àïïàðàòà èëè â ðàçëè÷-

íûõ àïïàðàòàõ. Äëÿ íåïðåðûâíûõ ïðîöåññîâ òèïè÷åí

128

ñòàöèîíàðíûé (óñòàíîâèâøèéñÿ) ðåæèì, ïðè êîòîðîì

ïàðàìåòðû, õàðàêòåðèçóþùèå ðåæèì, ïîñòîÿííû âî

âðåìåíè. Ïðè ýòîì òîëüêî â ïåðèîäû ïóñêà è îñòàíîâêè

àïïàðàòîâ íàáëþäàåòñÿ íåñòàöèîíàðíûé ðåæèì. Íåïðå-

ðûâíûå ïðîöåññû îòëè÷àþòñÿ îò ïåðèîäè÷åñêèõ ïî

âðåìåíè ïðåáûâàíèÿ ÷àñòèö ñðåäû â àïïàðàòå. Â ïåðèî-

äè÷åñêè äåéñòâóþùåì àïïàðàòå âñå ÷àñòèöû ñðåäû íà-

õîäÿòñÿ îäèíàêîâîå âðåìÿ, â íåïðåðûâíî äåéñòâóþùåì

àïïàðàòå âðåìåíà ïðåáûâàíèÿ ÷àñòèö ñðåäû ìîãóò çíà-

÷èòåëüíî ðàçëè÷àòüñÿ. Ïðîöåññ ìîæåò áûòü êîìáèíèðî-

âàííûì, ò.å. âêëþ÷àòü êàê íåïðåðûâíî, òàê è ïåðèîäè-

÷åñêè äåéñòâóþùèå ñòàäèè.

Íåïðåðûâíûå ïðîöåññû ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåðèîäè÷å-

ñêèìè îáëàäàþò ñëåäóþùèìè ïðåèìóùåñòâàìè: îòñóòñò-

âóþò ïåðåðûâû â âûïóñêå ïðîäóêöèè, ñâÿçàííûå ñ çà-

ãðóçêîé èñõîäíûõ ìàòåðèàëîâ è âûãðóçêîé ïðîäóêòîâ;

ñòàöèîíàðíîñòü ïðîöåññîâ ïðåäñòàâëÿåò áîëåå øèðîêèå

âîçìîæíîñòè äëÿ êîíòðîëÿ, àâòîìàòèçàöèè, ìåõàíèçà-

öèè è îáåñïå÷åíèÿ çàäàííîãî êà÷åñòâà ïðîäóêöèè;

îáåñïå÷èâàþòñÿ áîëüøàÿ êîìïàêòíîñòü îáîðóäîâàíèÿ; à

òàêæå áîëåå ïîëíàÿ ðåêóïåðàöèÿ òåïëà è ìåíüøàÿ ýíåð-

ãîåìêîñòü ïðîöåññà. Áëàãîäàðÿ óêàçàííûì ïðåèìóùåñò-

âàì íåïðåðûâíûõ ïðîöåññîâ ïðè èõ ïðîâåäåíèè óâåëè-

÷èâàåòñÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü àïïàðàòóðû, óìåíüøàåòñÿ

ïîòðåáíîñòü â îáñëóæèâàþùåì ïåðñîíàëå, óëó÷øàþòñÿ

óñëîâèÿ òðóäà è êà÷åñòâî ïðîäóêöèè. Ïî ýòèì ïðè÷èíàì

â ìíîãîòîííàæíûõ ïðîèçâîäñòâàõ ïðèìåíÿþòñÿ ïðå-

èìóùåñòâåííî íåïðåðûâíûå ïðîöåññû. Ïåðèîäè÷åñêèå

ïðîöåññû èñïîëüçóþòñÿ ãëàâíûì îáðàçîì â ìàëîòîí-

íàæíûõ ïðîèçâîäñòâàõ (â òîì ÷èñëå îïûòíûõ) ñ ðàçíî-

îáðàçíûì àññîðòèìåíòîì ïðîäóêöèè è ïðè ïðîâåäåíèè

èññëåäîâàíèé, ãäå èõ ïðèìåíåíèå ïîçâîëÿåò äîñòè÷ü

áîëüøåé ãèáêîñòè â èñïîëüçîâàíèè îáîðóäîâàíèÿ ïðè

ìåíüøèõ çàòðàòàõ. Òàê, â íåôòåïåðåðàáîòêå ïåðåãîíêà

íåôòè íà òåõíîëîãè÷åñêèõ óñòàíîâêàõ ÿâëÿåòñÿ íåïðå-

ðûâíûì ïðîöåññîì, à ïåðåãîíêà íåôòè è åå ôðàêöèé â

çàâîäñêîé ëàáîðàòîðèè ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ èõ êà÷åñò-

âåííûõ õàðàêòåðèñòèê îñóùåñòâëÿåòñÿ êàê ïåðèîäè÷å-

ñêèé ïðîöåññ.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [53].

129

èòàòåëè (àíãë. feeders) – ìåõàíè÷åñêèå è ïíåâ-

ìàòè÷åñêèå óñòðîéñòâà äëÿ ðàâíîìåðíîé ðåãó-

ëèðóåìîé ïîäà÷è òâåðäûõ ñûïó÷èõ ìàòåðèàëîâ.

Ïðèìåíÿþòñÿ â ðàçëè÷íûõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñòè è,

Ðèñ. 48. Ñõåìû ìåõàíè÷åñêèõ ïèòàòåëåé:

à – ïëóíæåðíîãî: 1 – âàë; 2 – çàãðóçî÷íàÿ âîðîíêà; 3 – øíåê; 4 – êîðïóñ;

5 – ðàçãðóçî÷íûé ïàòðóáîê; á – øëþçîâîãî: 1 – êîðïóñ; 2 – ðîòîð ñ

ÿ÷åéêàìè; 3 – ïðèâîäíîé âàë;

– òàðåëü÷àòîãî: 1 – ñáðàñûâàþùèé ïîâî-

ðîòíûé íîæ; 2 – ìàíæåòà; 3 – ïðèåìíûé áóíêåð; 4 – òàðåëêà

130

â ÷àñòíîñòè, â íåôòÿíîé – ïðè ïîëó÷åíèè ïðîìûâî÷-

íûõ æèäêîñòåé è öåìåíòíûõ ðàñòâîðîâ, â íåôòåïåðåðà-

áàòûâàþùåé – äëÿ ïîäà÷è êàòàëèçàòîðà â ðåàêòîðíûõ

áëîêàõ óñòàíîâîê êàòàëèòè÷åñêîãî êðåêèíãà. Äëÿ ïîäà-

÷è êðóïíîçåðíèñòûõ ìàòåðèàëîâ ïðèìåíÿþò öåïíûå,

ïëàñòèí÷àòûå, ëåíòî÷íûå, ëîòêîâûå, âèáðàöèîííûå

ïèòàòåëè. Äëÿ ïîäà÷è ìåëêîçåðíèñòûõ ìàòåðèàëîâ èñ-

ïîëüçóþò ïèòàòåëè øíåêîâûå, øëþçîâûå, òàðåëü÷àòûå,

ïëóíæåðíûå (ðèñ. 48). Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ïèòàòåëåé

çàâèñèò îò ÷àñòîòû âðàùåíèÿ èëè ÷èñëà õîäîâ â åäèíè-

öó âðåìåíè ïîäàþùåãî îðãàíà – øíåêà, ñåêòîðíîãî

êîëåñà, òàðåëêè, ïëóíæåðà, âèáðàòîðà. Äëÿ ìåëêîçåðíè-

ñòûõ ìàòåðèàëîâ êðîìå ìåõàíè÷åñêèõ ïèòàòåëåé ïðèìå-

íÿþò ïíåâìàòè÷åñêèå.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [53].

îëèìåðèçàöèÿ

(àíãë. polymerization) îëåôèíîâ

–

ïðîöåññ ïîëó÷åíèÿ íèçêîìîëåêóëÿðíûõ ïîëèìå-

ðîâ ïðîïèëåíà è áóòèëåíà. Öåëü ïðîöåññà –

ïðîèçâîäñòâî ìîòîðíîãî òîïëèâà (ïîëèìåðáåíçèíà) è

ñûðüÿ äëÿ íåôòåõèìèè.

Îñíîâîé ïðîöåññà ñëóæèò ðåàêöèÿ ñîåäèíåíèÿ ìîëå-

êóë íèçêîìîëåêóëÿðíûõ âåùåñòâ – ìîíîìåðîâ â ïðî-

äóêòû ñ áîëüøåé ìîëåêóëÿðíîé ìàññîé – ïîëèìåðû, íå

ñîïðîâîæäàþùàÿñÿ îáðàçîâàíèåì ïîáî÷íûõ ïðîäóêòîâ.

Îãðàíè÷åííàÿ ðåàêöèÿ ïîëèìåðèçàöèè ñ ïîëó÷åíèåì

íèçêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé íàçûâàåòñÿ îëèãîìåðè-

çàöèåé.

Ñûðüåì ïðîöåññà îëèãîìåðèçàöèè ñëóæèò ïðîïàí-

ïðîïèëåíîâà (ÏÏÔ) è áóòàí-áóòèëåíîâàÿ (ÁÁÔ) ôðàê-

öèè, ïîëó÷àåìûå íà ãàçîôðàêöèîíèðóþùèõ óñòàíîâêàõ

ðàçäåëåíèÿ íåïðåäåëüíûõ ãàçîâ.

Ïîëèìåðèçàöèþ ÏÏÔ îñóùåñòâëÿþò â äâóõ âàðèàí-

òàõ: 1) ïîëó÷åíèå ïîëèìåðáåíçèíà; 2) ïðîèçâîäñòâî

òðèìåðîâ è òåòðàìåðîâ ïðîïèëåíà êàê ñûðüÿ äëÿ íåô-

òåõèìè÷åñêîãî ñèíòåçà. Ïðè âûðàáîòêå ïîëèìåðáåíçèíà

ïîëó÷àþò ñëåäóþùèå ïðîäóêòû: 1) ïîëèìåðáåíçèí –

êîìïîíåíò àâòîìîáèëüíîãî áåíçèíà (îáëàäàåò íèçêîé

131

ñòàáèëüíîñòüþ), îêòàíîâîå ÷èñëî 96–97 (èññëåäîâàòåëü-

ñêèé ìåòîä); 2) ôðàêöèþ âûøå 205 °Ñ – êîìïîíåíò

äèçåëüíîãî òîïëèâà; 3) îòðàáîòàííóþ ïðîïàí-ïðîïèëå-

íîâóþ ôðàêöèþ. Ïðè âûðàáîòêå ñûðüÿ äëÿ íåôòåõèìèè

ïîëèìåðèçàò äåëèòñÿ íà ôðàêöèè í.ê. – 125 °Ñ; 125–

175 °Ñ; 175–260 °Ñ ñîîòâåòñòâåííî äèìåðîâ, òðèìåðîâ è

òåòðàìåðîâ ïðîïèëåíà.

Ïîëèìåðèçàöèåé ÁÁÔ ïîëó÷àþò èçîîêòàí, êîòîðûé â

ïîñëåäóþùåì ïóòåì ãèäðèðîâàíèÿ ïåðåâîäÿò â òåõíè÷å-

ñêèé èçîîêòàí.

Êàòàëèçàòîðîì â ïðîöåññå ñëóæèò ôîñôîðíàÿ êèñëî-

òà, íàíåñåííàÿ íà êèçåëüãóð èëè êâàðö. Óñëîâèÿ ïðîöåñ-

ñà: òåìïåðàòóðà 190–230 °Ñ, äàâëåíèå 1,7–8 ÌÏà, îáú-

åìíàÿ ñêîðîñòü ïîäà÷è ñûðüÿ 0,5–10 ÷

–1

Ðåàêöèÿ ïîëèìåðèçàöèè îëåôèíîâ ïðîòåêàåò ñ âûäå-

ëåíèåì òåïëà, ïðèìåðíî 1550 è 725 êÄæ íà 1 êã ïðîïè-

ëåíà è áóòèëåíà ñîîòâåòñòâåííî. Íà òåõíîëîãè÷åñêèõ

óñòàíîâêàõ èñïîëüçóþò äâà òèïà ðåàêòîðîâ: êàìåðíûå è

òðóá÷àòûå. Â êàìåðíûõ ðåàêòîðàõ êàòàëèçàòîð ðàçìå-

ùàþò ïîñëîéíî è òåïëîîòâîä îñóùåñòâëÿåòñÿ íåïîñðåä-

ñòâåííûì ñìåøåíèåì – ââîäîì îõëàæäåííîé ïðîïàí-

ïðîïèëåíîâîé ôðàêöèè ìåæäó îòäåëüíûìè ñëîÿìè.

Â òðóá÷àòûõ ðåàêòîðàõ êîæóõîòðóá÷àòîãî òèïà èëè òèïà

«òðóáà â òðóáå» êàòàëèçàòîð ïîìåùåí â òðóáíîì ïðî-

ñòðàíñòâå, òåïëî îòâîäèòñÿ ÷åðåç ñòåíêó êèïÿ-

ùåé âîäîé, öèðêóëèðóþùåé ÷åðåç ìåæòðóáíîå ïðî-

ñòðàíñòâî.

Ñõåìà óñòàíîâêè ïîëèìåðèçàöèè ïðèâåäåíà íà

ðèñ. 49. Ñûðüå èç åìêîñòè âûñîêîãî äàâëåíèÿ ïîñëå

íàãðåâà â òåïëîîáìåííèêå 2 è ïîäîãðåâàòåëå 3 ïîñòóïà-

åò â ðåàêòîð 4. Ñ íèçà ðåàêòîðà ïðîäóêòû ðåàêöèè ïî-

ñëå îõëàæäåíèÿ â òåïëîîáìåííèêå è õîëîäèëüíèêå 5

íàïðàâëÿþòñÿ â äåïðîïàíèçàòîð 6. Ñ âåðõà äåïðîïàíè-

çàòîðà 6 ïðîïàí-ïðîïèëåíîâàÿ ôðàêöèÿ ïîñòóïàåò

íà îðîøåíèå êîëîííû, à òàêæå â ìåæñåêöèîííûå

ïðîñòðàíñòâà ðåàêòîðà êàê õëàäàãåíò; áàëàíñîâîå êîëè-

÷åñòâî ôðàêöèé îòâîäèòñÿ ñ óñòàíîâêè. Ñ íèçà äåïðî-

ïàíèçàòîðà ïîëó÷àþò ïîëèìåðáåíçèí. Â ñëó÷àå âûðà-

áîòêè ñûðüÿ äëÿ íåôòåõèìèè îñòàòîê êîëîííû 6 ðàçäå-

ëÿþò â êîëîííàõ 7 è 8 íà îòäåëüíûå ôðàêöèè: ñìåñè