jakotislaus

raakaöljyn hiilivetykomponenttien erottamiseen käytetään jakotislausta. Raakaöljytislaajat erottavat raakaöljyn jakeiksi myöhempää jalostusta varten esimerkiksi katalyyttisissä reformointiyksiköissä, krakkausyksiköissä, alkylointiyksiköissä tai koksausyksiköissä. Kukin näistä monimutkaisemmista prosessointiyksiköistä puolestaan sisältää myös jakotislaustornin erottaakseen omat reaktiotuotteensa.

nykyaikaiset raakaöljyn tislausyksiköt toimivat jatkuvasti pitkiä aikoja ja ovat paljon suurempia kuin kemianteollisuudessa tai muussa teollisuudessa käytetyt jakotislausyksiköt. Prosessinopeus on yleisesti rajattu amerikkalaisiin tynnyreihin; yksiköt, jotka pystyvät käsittelemään 100 000 tynnyriä päivässä, ovat yleisiä, ja suurimmat yksiköt pystyvät lataamaan yli 200 000 tynnyriä päivässä.

kuviossa on esitetty nykyaikaisen raakaöljyn tislausyksikön toimintaperiaatteet. Raakaöljy poistetaan varastosäiliöistä ympäristön lämpötilassa ja pumpataan tasaisella nopeudella sarjan lämmönvaihtimia, jotta saavutetaan noin 120 °C (250 °F) lämpötila. Siihen lisätään valvottu määrä makeaa vettä, ja seos pumpataan suolanpoistorumpuun, jossa se kulkee Sähkökentän läpi ja suolavesifaasi erotetaan. (Jos suolaa ei tässä vaiheessa poistettaisi, se kerrostuisi myöhemmin uunin putkiin ja aiheuttaisi tukkeutumisen.) Suolaton raakaöljy kulkee lisälämmönvaihtimien läpi ja sitten teräksisten seosputkien läpi uunissa. Siellä se kuumennetaan 315-400 °C (600-750 °F) lämpötilaan riippuen raakaöljyn tyypistä ja halutuista lopputuotteista. Höyryn ja höyrystämättömän öljyn seos kulkeutuu uunista fraktiointikolonniin, joka on jopa 45 metriä korkea pystysuora lieriömäinen torni, jossa on 20-40 fraktioalustaa säännöllisin väliajoin. Yleisimmät fraktioastiat ovat seula-tai venttiilityyppisiä. Seula alustat ovat yksinkertaisia rei ’ itetty levyt pieniä reikiä noin 5-6 mm (0,2-0,25 tuumaa) halkaisijaltaan. Venttiilihyllyt ovat samanlaisia, paitsi että rei ’ itys on peitetty pienillä metallilevyillä, jotka rajoittavat läpivirtausta tietyissä prosessiolosuhteissa.

öljyhöyryt nousevat pylvään läpi ja kondensoituvat nesteeksi tornin huipulla olevassa vesi – tai ilmajäähdytteisessä lauhduttimessa. Pieni määrä kaasua jää käsittelemättä, ja se johdetaan jalostamon polttoaine-kaasujärjestelmään. Polttoaine-kaasulinjan paineensäätöventtiili ylläpitää fraktioivaa kolonnin painetta halutulla tasolla, yleensä lähellä yhtä vakioilmapainetta, mitattuna noin 1 bar, 100 kilopascalia (KPa) tai 15 paunaa neliötuumaa kohti (psi). Osa tiivistyneestä nesteestä, jota kutsutaan refluksiksi, pumpataan takaisin kolonnin yläosaan, ja se laskeutuu tarjottimelta toiselle ja koskettaa nousevia höyryjä niiden kulkiessa lokeroissa olevien aukkojen läpi. Neste imee höyrystä asteittain raskaampia aineosia ja luovuttaa puolestaan kevyempiä aineosia höyryfaasiin. Tiivistyminen ja uudelleenporaus tapahtuu jokaisella lokerolla. Lopulta on saavutettu tasapaino, jossa lämpötila ja öljyn ominaisuudet ovat jatkuvasti porrastuneet koko kolonnin ajan, ja kevyimmät ainesosat ovat ylimmällä lokerolla ja raskaimmat pohjalla. Refluksi-ja höyry-neste-kosketusastioiden käyttö erottaa jakotislauksen yksinkertaisista tislauskolonneista.

välituotteet eli ”sivuvirrat” poistetaan sarakkeesta useissa kohdissa, kuten kuvassa näkyy. Lisäksi nykyaikaisissa raakatislausyksiköissä käytetään välituotevirtoja. Sivuvirtoja kutsutaan välituotteiksi, koska niillä on ylä-tai yläpuolisen tuotteen ja kolonnin tyvestä lähtevien tuotteiden välisiä ominaisuuksia. Tyypillisiä kiehumisalueita eri puroille ovat seuraavat: kevyt suorajuoksutettu teollisuusbensiini (yläpuolinen), 20-95 °C (70-200 °F); raskas teollisuusbensiini (yläpuolinen sivuvirtaus), 90-165 °C (195-330 °F); raaka petroli (toinen sivuvirtaus), 150-245 °C (300-475 °F); kevyt kaasuöljy (kolmas sivuvirtaus), 215-315 °C (420-600 °F).

kolonniin tuleva Vavaporisoimaton öljy virtaa alaspäin kolonnin alaosassa olevien samanlaisten astioiden päällä, joita kutsutaan strippausastioiksi, jotka poistavat nesteeseen mahdollisesti jääneet kevyet aineosat. Kolonnin pohjaan ruiskutetaan höyryä hiilivetyjen osapaineen alentamiseksi ja erotuksen avustamiseksi. Tyypillisesti strippausosiosta poistetaan yksi sivuvirtaus: raskas kaasuöljy, jonka kiehumisalue on 285-370 °C (545-700 °F). Kolonnin pohjasta kulkeutuva jäännös soveltuu sekoitettavaksi teollisuuden polttoaineisiin. Sitä voidaan vuorotellen edelleen tislata tyhjöolosuhteissa, jotta saadaan määriä tislattuja öljyjä, jotka on tarkoitettu voiteluöljyjen valmistukseen tai käytettäväksi syöttöaineena kaasuöljyn krakkausprosessissa.