mättade molekyler
fraktionerad destillation
den primära processen för att separera kolvätekomponenterna i råolja är fraktionerad destillation. Råoljedestillatorer separerar råolja i fraktioner för efterföljande bearbetning i sådana enheter som katalytiska reformatorer, sprickenheter, alkyleringsenheter eller cokers. I sin tur innehåller var och en av dessa mer komplexa bearbetningsenheter också ett fraktionerat destillationstorn för att separera sina egna reaktionsprodukter.
moderna destillationsenheter för råolja arbetar kontinuerligt under långa tidsperioder och är mycket större än de fraktionerade destillationsenheter som används i kemiska eller andra industrier. Processhastigheter avgränsas vanligtvis i amerikanska fat; enheter som kan bearbeta 100 000 fat per dag är vanliga och de största enheterna kan ladda mer än 200 000 fat per dag.
principerna för drift av en modern råoljedestillationsenhet visas i figuren. Råolja avlägsnas från lagringstankar vid omgivningstemperatur och pumpas med konstant hastighet genom en serie värmeväxlare för att nå en temperatur på cirka 120 CCG (250 FCG). En kontrollerad mängd färskvatten införs och blandningen pumpas in i en avsaltningstrumma, där den passerar genom ett elektriskt fält och en saltvattenfas separeras. (Om saltet inte avlägsnades i detta skede skulle det deponeras senare på ugnsrören och orsaka pluggning.) Den avsaltade råoljan passerar genom ytterligare värmeväxlare och sedan genom stållegeringsrör i en ugn. Där värms den till en temperatur mellan 315 och 400 CCR (600 och 750 FCR), beroende på vilken typ av råolja och önskade slutprodukter. En blandning av ånga och ovaporiserad olja passerar från ugnen in i fraktioneringskolonnen, ett vertikalt cylindriskt torn så mycket som 45 meter (150 fot) högt innehållande 20 till 40 fraktioneringsbrickor åtskilda med jämna mellanrum. De vanligaste fraktioneringsbrickorna är av sikten eller ventiltypen. Siktbrickor är enkla perforerade plattor med små hål ca 5 till 6 mm (0,2 till 0,25 tum) i diameter. Ventilbrickor är likartade, förutom att perforeringarna täcks av små metallskivor som begränsar flödet genom perforeringarna under vissa processförhållanden.
encyklopedi Asia Britannica, Inc.
oljeångorna stiger upp genom kolonnen och kondenseras till en vätska i en vatten – eller luftkyld kondensor på toppen av tornet. En liten mängd gas förblir okondenserad och leds in i raffinaderiets bränsle-gassystem. En tryckreglerventil på bränsle-gasledningen upprätthåller fraktioneringskolonntrycket vid önskad figur, vanligtvis nära ett standardatmosfärstryck, mätt som ungefär 1 bar, 100 kilopascals (KPa) eller 15 pund per kvadrattum (psi). En del av den kondenserade vätskan, kallad återflöde, pumpas tillbaka in i kolonnens övre del och går ner från bricka till bricka och kontaktar stigande ångor när de passerar genom slitsarna i brickorna. Vätskan absorberar gradvis tyngre beståndsdelar från ångan och ger i sin tur upp lättare beståndsdelar till ångfasen. Kondens och reevaporation sker på varje bricka. Så småningom uppnås en jämvikt där det finns en kontinuerlig gradering av temperatur och oljeegenskaper i hela kolonnen, med de lättaste beståndsdelarna på toppbrickan och den tyngsta på botten. Användningen av återflödes-och ångvätskekontaktbrickor skiljer fraktionerad destillation från enkla destillationskolonner.
mellanprodukter, eller ”sidoströmmar”, dras tillbaka på flera punkter från kolumnen, som visas i figuren. Dessutom använder moderna rådestillationsenheter mellanliggande återflödesströmmar. Sidoströmmar är kända som mellanprodukter eftersom de har egenskaper mellan de för den övre eller överliggande produkten och de för produkter som utfärdas från kolonnens botten. Typiska kokområden för olika strömmar är följande: lätt straight-run nafta (overhead), 20-95 °C (70-200 °F); tung nafta (topp sidestream), 90-165 °C (195– 330 °F); rå fotogen (andra sidestream), 150-245 °C (300-475 °F); ljus gas olja (tredje sidestream), 215-315 °C (420-600 °F).
Unvaporized olja som kommer in i kolonnen strömmar nedåt över en liknande uppsättning brickor i kolonnens nedre del, kallad strippbrickor, som verkar för att avlägsna eventuella lätta beståndsdelar som finns kvar i vätskan. Ånga injiceras i kolonnens botten för att minska partialtrycket hos kolvätena och hjälpa till vid separationen. Typiskt avlägsnas en enda sidström från strippningsdelen: tung gasolja, med ett kokområde på 285-370 C (545-700 f). Återstoden som passerar från kolonnens botten är lämplig för blandning i industriella bränslen. Alternativt kan det destilleras ytterligare under vakuumbetingelser för att ge mängder destillerade oljor för tillverkning till smörjoljor eller för användning som råmaterial i en gasoljekrackningsprocess.
Leave a Reply