frakcionált desztilláció

a nyersolaj szénhidrogén-összetevőinek elválasztására szolgáló elsődleges eljárás frakcionált desztilláció. A nyersolaj-lepárlók a nyersolajat frakciókra bontják a későbbi feldolgozáshoz olyan egységekben, mint a katalitikus reformerek, a krakkolási egységek, az alkilezési egységek vagy a kokszok. Ezen összetettebb feldolgozóegységek mindegyike tartalmaz egy frakcionált desztillációs tornyot is, hogy elkülönítse saját reakciótermékeit.

a modern nyersolaj-desztillációs egységek hosszú időn keresztül folyamatosan működnek, és sokkal nagyobbak, mint a vegyiparban vagy más iparágakban alkalmazott frakcionált desztillációs egységek. A feldolgozási arányokat általában Amerikai hordókban határozzák meg; a napi 100 000 hordó feldolgozására alkalmas egységek általánosak, a legnagyobb egységek pedig napi több mint 200 000 hordó töltésére képesek.

a modern nyersolaj-desztillációs egység működési elveit az ábra mutatja. A nyersolajat a tárolótartályokból környezeti hőmérsékleten kivonják, és állandó sebességgel szivattyúzzák egy sor hőcserélőn keresztül annak érdekében, hogy körülbelül 120 °C (250 °F) hőmérsékletet érjenek el. Szabályozott mennyiségű édesvíz kerül bevezetésre, és az elegyet sótalanító dobba pumpálják, ahol elektromos mezőn halad át, és a sós víz fázisát elválasztják. (Ha a sót ebben a szakaszban nem távolítják el, akkor később lerakódik a kemence csöveire, ami dugulást okoz.) A sótalanított nyersolaj áthalad további hőcserélőkön, majd acélötvözet csöveken keresztül egy kemencében. Ott a nyersolaj típusától és a kívánt végtermékektől függően 315 és 400 °C (600 és 750 °F) közötti hőmérsékletre melegítik. A gőz és a nem porított olaj keveréke áthalad a kemencéből a frakcionáló oszlopba, egy 45 méter (150 láb) magas függőleges hengeres toronyba, amely rendszeres időközönként 20-40 frakcionáló tálcát tartalmaz. A leggyakoribb frakcionáló tálcák szita vagy szelep típusúak. A szitatálcák egyszerű perforált lemezek, amelyek átmérője körülbelül 5-6 mm (0,2-0,25 hüvelyk). A szeleptálcák hasonlóak, kivéve, hogy a perforációkat kis fémlemezek borítják, amelyek bizonyos technológiai körülmények között korlátozzák a perforációkon keresztül történő áramlást.

az olajgőz az oszlopon keresztül emelkedik fel, és a torony tetején lévő víz – vagy léghűtéses kondenzátor folyadékává kondenzálódik. A finomítói üzemanyag-gázrendszerbe kis mennyiségű gázt juttatnak be. Az üzemanyag-gázvezeték nyomásszabályozó szelepe fenntartja a frakcionáló oszlopnyomást a kívánt értéken, általában egy normál légköri nyomás közelében, körülbelül 1 bar, 100 kilopascal (KPa) vagy 15 font / négyzet hüvelyk (psi) mérve. Része a sűrített, folyékony, ún. reflux, szivattyúzzák vissza az első oldalra, majd leszáll tálca tálca, kapcsolatfelvétel a felszálló gőzök, ahogy átmennek a nyílások a tálcákat. A folyadék fokozatosan elnyeli a nehezebb alkotórészeket a gőzből, és viszont könnyebb alkotórészeket ad a gőzfázisnak. Páralecsapódás és reevaporáció történik minden tálcán. Végül egy olyan egyensúly jön létre, amelyben a hőmérséklet és az olaj tulajdonságai folyamatosan fokozódnak az oszlopon, a legkönnyebb alkotórészekkel a felső tálcán, a legnehezebb pedig az alján. A reflux-és gőzfolyadék-érintkező tálcák használata megkülönbözteti a frakcionált desztillációt az egyszerű desztillációs oszlopoktól.

közbenső termékek, vagy “sidestreams,” kivonják több ponton az oszlopból, amint az az ábrán látható. Ezenkívül a modern nyers desztillációs egységek közbenső refluxáramokat alkalmaznak. A Sidestreams köztes termékként ismert, mivel tulajdonságai a felső vagy felső termék tulajdonságai és az oszlop aljáról kibocsátott termékek között vannak. A különböző patakok tipikus forráspontjai a következők: könnyű, egyenes lepárlású benzin (felső), 20-95 °C (70-200 °F); nehéz benzin (felső oldalkrém), 90-165 °C (195-330 °F); nyers kerozin (második oldalkrém), 150-245 °C (300-475 °F); könnyű gázolaj (harmadik oldalkrém), 215-315 °C (420-600 °F).

az oszlopba belépő Unvaporized olaj lefelé áramlik az oszlop alsó részén található hasonló tálcákon, úgynevezett sztrippelő tálcákon, amelyek a folyadékban maradt fényösszetevők eltávolítására szolgálnak. A szénhidrogének részleges nyomásának csökkentése és az elválasztás segítése érdekében gőzt fecskendeznek az oszlop aljába. A sztrippelési szakaszból általában egyetlen oldalsó krémet vonnak ki: nehéz gázolaj, forrásponttartománya 285-370 °C (545-700 °F). Az oszlop aljáról áthaladó maradék alkalmas ipari tüzelőanyagokba való keverésre. Alternatív megoldásként vákuumos körülmények között tovább desztillálható, hogy a gyártás során kenőolajokká vagy gázolaj-krakkolási folyamat alapanyagaként történő felhasználásra desztillált olajmennyiségeket biztosítson.