Мұнай эмульсиялары

Ортаңғы –  негізгі атмосфералық колоннада  мұнай бірнеше фракцияларға бөлінеді.

Колоннаның  астынын температурасын төмендету  және мазуттан мөлдір өнімдерді толығырақ  алу үшін, ондағы ректификациялауды  су буының қатысуымен жүргізеді. Буды колоннаның төменгі бөлігіне береді. Колоннаның төменгі  жағынан  шығарылатын  мазут  мұнайды  қыздыратын жылуалмастырғыштар және тоңазытқыштар арқылы қондырғыдан шығып кетеді.

Колоннаның  жоғарғы жағынан қайнау шегі 80 ºС болатын бензин фракциясының буы  және су буы шығарылады. Булар ауамен және сумен салқындатылатын  конденсатор-тоңазытқыштарға  келіп  түседі,  одан конденсациялаудан  өткеннен кейін, өнім су бөлгіш сыйымдылыққа беріледі.Судан бөлінген ауыр бензин сыйымдылыққа келіп түсіп, бензиннің бір бөлігі сыйымдылықтан салқын ағын (флегма) есебінде қайта колоннаға беріледі.

Бұл колоннадан екі бүйірлік өнім-керосин (180-230 ºС) және дизель (230-350 ºС) фракцияларын алады. Өнімдер әуелі буландырушы колоннаға түседі де, су буының қатысуымен жеңіл фракцияларға бөлінеді. Жеңіл фракциялардан  арылған  мақсатты  өнім  жылуалмастырғыштар  мен тоңазытқыштар арқылы қондырғыдан шығарылады, ал жеңіл фракциялар колоннаға қайта беріледі.

Қайнау басы (қ.б.)-180 ºС бензин фракциясы сыйымдылықтан сораппен жылуалмастырғышқа беріледі, онда 230-350 ºС фракциямен 170ºС-ге дейін қыздырылады, одан кейін тұрақтандырушы колоннаға беріледі. Колоннаның жоғарғы өнімі тұрақтандыру басы конденсатор-тоңазытқышқа жіберіледі де, конденсацияланады. Фракцияның бір бөлігі колоннаға ағын есебінде беріліп, ал оның балансты мөлшері қондырғыдан шығарылады. Тұрақтандырушы колоннаның төменгі өнімі -тұрақты қ. б.-180 ºС бензин фракциясы бензинді екіншілік айдау бөліміне беріледі, онда ол қайнау температурасы жақын фракцияларға бөлінеді. Колоннадағы жылу режимін ұстап тұру үшін бензин фракциясының бір бөлігі сораппен пештен қыздырылып, буға айналып, бу фазасы күйінде колоннаға қайта беріледі.

 

 

3.4 Мазутты вакуумда айдау

 

Мұнай типіне байланысты атмосфералық айдау қалдығынан (мазуттан) майлық дистилляттар немесе вакуумдық газойль бөледі. Майлық дистилляттарды май өңдеу торабына, ал газойльдерді каталитикалық крекинг  қондырғысының шикізаты ретінде  пайдаланады. Бөлінетін компоненттердің  қайнау температураларын төмендету  және шикізаттың термиялық ыдырауының алдын алу үшін мазутты вакуумда айдайды. Вакуумның тереңдеуімен компоненттердің  қайнау температуралары күрт төмендейді. Вакуум барометрлік конденсаторлармен  және вакуумдық насостармен (поршендік, ротациялық, әжекторлармен немесе ағынды) жасалады.

 

 

3.5 АТ (АВҚ) –бензинді екі рет айдауға арналған қондырғы

 

Колонна (16)-ның  үстіңгі жағынан бензин фракциясының булары мен су буы шығарылады. Булар  ауамен және сумен салқындатылатын  конденсатор-тоңазытқыштарда (19), (20) конденсацияланғаннан кейін су бөлгіш-сыйымдылыққа (21) беріледі. Судан бөлінген бензин сыйымдылыққа (18) беріледі, сыйымдылықтан (21) бензиннің  бір бөлігі колонна (16)-ға суландыру  ретінде кайтарылады (сурет 5.1).

Бензин фракциясы  қ.б.-180С° сыйымдылықтан (18) насоспен (46) жылуалмастырғышқа (45) беріледі де 230-350°С фракциямен 170°С-ге дейін қыздырылады да тұрақтандыру колоннасына (26)-ның үстіңгі өнімі тұрақтандыру басы  -конденсатор-тоңазытқышқа (37) беріледі. (37)-ден конденсатор (38)-ге беріледі, одан үстіңгі өнімнің бір бөлігі суландыру ретінде (26)-ға қайтарылады, ал баланстық мөлшері қондырған шығарылады. Колонна (26)-ның төменгі өнімі -тұрақты бензин фракциясы бензинді екіншілік айдау торабына беріледі де және фракцияларға бөлінеді.

Бензин фракциясы (қ.б.-180°С) жылуалмастырғыш (2) арқылы колоннаға (3) беріледі, оның үстінен қ.б.-85°С фракция  айдалады. Бұл фракция содан кейін  колонна (10)-ға беріледі де екі фракцияға бөлінеді: қ.б.-62°С және 62-85°С (сурет 5.2).

Колонна (3)-тің  төменгі жағынан 85-180°С фракция колонна (15)-ке беріледі. Колонна (15)-тің үстіңгі  жағынан 85-105°С фракциясы алынады, ал төменгі бөлігінен 140-180°С фракция алынады. Осы колоннаның бүйірлік погоны 105-140°С фракциясы. Бүйірлік погон буландыру колоннасы (19)-ға беріледі.

Колонналар (3),(10), (15)-те ректификация процесін өткізуге қажетті жылуды пештер (9) бен (23)-те циркуляцияланатын  төменгі өнімді қыздырумен жүзеге асырылады.

Реактификациялық  калонналар (3), (10), (15)–тің жоғарғы өнімдері қаптама құбырлы конденсаторлар (4), (11) және (16)–да конденсацияланады. Конденсаттар рефлюксті сыйымдылықтар (5),(12), (17)–де жиналады, одан конденсаттың бір бөлігі өткір суландыру ретінде калоннаға қайтарылады, баланстық мөлшер қондырғыдан шығарылады.

 

1, 6, 8, 13, 14, 18, 20, 22 – насостар; 2 – жылуалмастырғыш; 3, 10, 15, 19 – колонналар; 4, 11, 16 – конденсатор-тоңазытқыштар; 5, 12, 17 – сыйымдылықтар; 7 – буқыздырғыш; 9, 23 – құбырлы пештер; 21 – қайнатқыш; I – қ.б.-180⁰С фракция; II – 105-140⁰С фракциясы; III – 85-105⁰С фракциясы; IV – қ.б.-62⁰С фракциясы; V – 140-180⁰С фракциясы; VI – 62-85⁰С фракциясы.

 

Сурет 2 –  Бензинді екіншілік айдау қондырғысының  технологиялық схемасы.

 

 

3.6 ЭЛТҚ–АВҚ -атмосфералы және вакуумды айдау

 

Мұнайды өңдеуге  негізделген екіншілік айдауы бар  ЭЛТҚ-АВТ қондырғысының сипаттамасы келесідей (сурет 5.3):

Қондырғыға  берілетін мұнай насоспен (1) екі  ағын болып шикізат жылуалмастырғыштары (2) -(5) арқылы өтеді. Бірінші ағын калоннаның (16) үстіңгі (2-де) және төменгі (3-те) циркуляциялық суландылуларымен жылуалмасу арқылы жылытылады. Екінші ағын жылуалмастырғыштар (4) және (5) арқылы өтіп вакуум калоннасының (30) төменгі және ортаңғы циркуляциялыұқ суландырулармен жылытылады. Содан кейін мұнайдың екіағыны да араластырылып электродегидраторларға беріледі.

Сусыздандырылған  және  тұзсыздандырылған  мұнай  электртұзсыздандырудан  кейін  қайтадан  екі  ағынға  бөлініп  жылуалмастырғыштарға  беріледі.  Мұнайдың  бірінші  ағыны жылуалмастырғыштар (6) мен (7)-де гудронмен жылытылады, екінші ағын (9)-да калоннаның (30) төменгі циркуляциялық суландыруымен және (10)-да гудронмен жылытылады. Содан кейін мұнай бензинсіздендіру калоннасына (8) беріледі.

Атмосфералық  калоннада (16) екі бүйірліік погон  –керосиндік (180-240°С фракция), дизельдік (240-350°С фракция) алынады.

Атмосфералық  колонна қалдығы –мазут –насоспен (31) құбырлы пешке (32) беріледі. Пеште 410°С-ге дейін қыздырылған мазут вакуумдық колоннаға (30) беріледі. Колоннада 6,6кПа қалдық қысым ұсталып отырады. Колоннаның төменгі жағының температурасын төмендету және гудроннан жеңіл компоненттердің булану шарттарын жеңілдету үшін (30)-дың төменгі бөлігіне су буы беріледі.

Колоннаның (30) жоғарғы жағынан су буы, ыдырау газдары, ауа мен мұнай өнімінің (дизельдік фракция) азғантай бөлігі шығарылады. Олар конденсаторға (33) келіп түседі. Конденсацияланбаған газдар көп сатылы электормен (34) сорылады.

Колоннада (30) үш циркуляциялық суландыру қарастырылған: үстіңгі сулаңдыру 15-табақшадан алынып, химиялық тазаланған суды қыздыруға арналған  жылуалмастырғышта  суытылып  18-табақшаға  қайтарылады. Баланстық мөлшер (350°С-ден төмен қайнайтын фракция) колонна (16)-ға бағытталады немесе дизельдік отын ағынына араластырылады. 9-табақшадан 350-500°С (вакуумдық газоиль) фракция және орта циркуляциялық суландыру алынады.  Суландыру 11–табақшаға  қайтарылады,  ал  фракция жылуалмастырғыш  (5)  арқылы  қондырған  шығарылады.  Төменгі циркуляциялық суландыру 5 –табақшадан шығарылып, жылуалмастырғыштар (4) және (9)-да салқындатылып 6-табақшаға қайтарылады.

Вакуумдық колонна  қалдығы-гудрон (500°С-ден жоғары қайнайтын  фракция) жылуалмастырғыштар (6), (7), (10) арқылы қондырғыдан шығарылады.

 

 

3.7 Мұнайды алғашқы өңдеуге арналған құрама (комбинирленген) қондырғыларының автоматтандырылу принциптері

 

Біріншілік  айдау қондырғылары шығынды, температураны, қысымды және аппараттар мен құбырлар желісіндегі өнімдер деңгейін өлшеуге және автоматты реттеуге арналған жабдықтармен көп мөлшерде жабдықталған.

Біріншілік  айдау қондырғыларын қалыпты  пайдалану көп жағдайларда пештер жұмысына байланысты болады. Құбырлы пештің негізгі реттелетін параметрі –пештен шыға берістегі қыздырылатын өнім температурасы. Бұл температураны тұрақты етіп ұстап отыру қажет.

МӨЗ-да құбырлы  пештердің температуралық режиміне байланысты реттеу схемасы қолданылады. Жүйеде екі реттегіш (2 және 3) бар. Олардың біреуі (2) пештің асулық қабырғасының үстіндегі түтін газдарының

температурасын тұрақты етіп ұстап  отырады. Температураның берілген мәнінен  ауытқуы кезінде реттегіш клапан (1) көмегімен пешке отынның берілуін өзгертеді.

Қыздырылатын  өнімнің  температурасының,  құрамының  және шығынының тұрақтылығының сақталуы кезінде және пеш имекқұбыры күйінің  өзгеріссіз болуы кезінде пештен шыға берістегі өнім температурасы  тұрақты болады. Бірақ бұл параметрлер  өзгеруі мүмкін, нәтижесінде шыға берістегі өнім температурасы да өзгереді. өнім температурасын тұрақтандыру үшін, пештен шыға берісте термопарамен (5) байланысқан реттегіш (3) орнатылған. Ол (3) температураның өзгеруімен реттегішке (2) тапсырма береді, нәтижесінде рұқсат етілген шектерде түтін газдарының асу үстіндегі температурасын берілетін  отын шығынын өзгерту нәтижесінде  өзгертеді.

 

 

1,7 – клапандар; 2,3 – реттегіштер; 4,5 – термопаралар; 6 –диафрагма; 8 – реттеуші блок.

 

Сурет 3 – Құбырлы пешті реттеудің технологиялық схемасы. 

 

Сонымен қатар  пештердің температуралық режиміне өнім берілуінің біркелкілігі әсер етеді. өнім шығынының жие өзгеруі орын алған кезде пештегі температура  өзгереді және имекқұбырларды апатсыз  пайдалану мерзімі қысқарады, сондықтан  пештегі өнім шығынын тұрақты  етіп ұстау керек. Ол үшін сораптың шығу линиясында диафрагма (6) орнатылады. Диафрагма (6) тіркеуші жабдықпен және реттеуші блокпен (8) байланыстырылған. Реттеуші блок берілген тапсырмаға сәйкес клапанға (7) әсер етеді.

МӨЗ-да құбырлы  пештердің температуралық режиміне байланысты реттеу схемасы қолданылады.

Реттеуді  талап ететін негізгі және өте маңызды параметр болып пештен шыға берістегі шикізат температурасы саналады. Шикізаттың кіре берістегі тұрақты шығыны мен температурасында шыға берістегі температурасы құбырлы имекке берілген жылуға байланысты болады. Пештердің көпшілігі үшін бұл реттеу автоматты түрде орындалады және горелкаларға берілетін отын шығынын өзгертумен жүзеге асырылады.

Пештен шыға берістегі шикізат температурасын реттеуде қиындықтар пешке кіре берістегі шикізат шығыны мен температурасы ауытқығанда, шикізат құрамы тұрақсыз болғанда және отын жану режиміне әсер етуші факторлар (жүйедегі қысым, отын құрамы, шығыны және температурасы) өзгергенде туындайды.

Пештерге  берілетін отындық  газдың  құрамы  мен  мөлшерінің тұрақсыздығынан  көптеген кәсіпорындарда пештен шыға берістегі шикізат температурасы комбинирленген горелкаларға сұйық отын беруді реттеумен реттеледі. Бірақ қысқы уақытта реттеуші клапандарды пайдалану кезінде қиындықтар туындайтын болғандықтан газтәріздес отынды беру реттеледі.

«Гипронефтезаводы»  институтымен жобаланған пештен шыға берістегі шикізат температурасын пневматикалық изодромды реттеуші құрылғысы бар электрондық өздігінен жазатын ЭПД-32 приборы көмегімен реттеу схемасы. Шикізат температурасының өзгеруі термопараның электр қозғаушы күшінің (ЭҚК) сәйкес өзгерулеріне әкеледі, бұл ЭҚК потенциометрдің өлшегіш құрылғысы мен түрлендіріліп прибордың көрсетуші және тіркеуші механизмдері орын ауыстырады. Аталған орын ауыстыру рычагтар жүйесі арқылы 04-типті реттеуші құрылғыға сигнал ретінде беріледі (реттелетін параметрдің ағымдағы мәні). Берілген реттелетін параметрді қолмен өзгерту үшін потенциометрде задатчикті ығыстырады. Задатчикте рычагті механизм жүйесімен сигнал реттеуші құрылғыға тапсырма береді.

Бұл схема  бойынша БПДУ-типті панель көмегімен  пневматикалық орныдаушы механизмді қолмен дистанциялық басқару қарастырылған. Аталған реттеу  схемасы  қарапайымдылығы  мен  пайдалануда  ыңғайлылығына  байланысты кең тараған, өйткені  өлшегіш және реттегіш құрылғылар, сонымен қатар задатчик бір корпуста орналасқан. Схема сенімді, құрылғылары  қымбат емес.

Реттеу асулық қабырғалар үстіндегі түтін газдарының температурасы бойынша өткізіледі. Схемада қосалқы реттегіш қолданылады. Ол термопарадан 9 (Т1), түрлендіргіштен (ЭПП-63), екіншілік көрсету приборынан (ЗРЛ-29В) және реттеуші блоктан (4РБ-32А) тұрады. Асулар үстінде орналасқан термопаралармен 8 отындық газдар температурасы өлшенеді және пештен шикізат шыға берісте орнатылған термопараның 9 (Т2) коррекциялаушы әсерінен отын беру линиясындағы орындаушы механизмге (реттеуші клапан) қорытындылаушы сигнал береді.

Отындық газдар температурасы бойынша реттеу схемасында қосалқы реттегішті пайдалану белгілі артықшылықтар береді: инерциялық төмендейді, пеш құбырларының және радианттық ілмектердің қауіпті қызуын болдырмайды.

Қазіргі  таңда  пештерге  пеш  жұмысы  режимін  басқарудың микропроцессорлық  жүйесін орнату ұсынылады, ал бұл өз алдына тақтадан басқару пультін талап етпейді.

Ректификациялық колоннаны реттеу тапсырмасы – аппараттың максималды үнемді жұмыстары шарттарында  берілген бөлу дәлдігін қамтамасыз ету. Ректификациялық колонналар әр түрлі  пайдалану шарттарында жұмыс  істейтін болғандықтан, оларды реттеу схемалары әр түрлі болуы мүмкін. Көп компонентті қосылыстарды бөлу кезінде колонналарда шығын және қоректендіру құрамы, колоннаның жоғарғы  және төменгі бөліктерінің температуралары, қысым, колоннаның төменгі бөлігіндегі  қалдық деңгейі қолмен немесе автоматты  реттеледі.