Мұнай мен газдарды айыру және ректификациялау жөніндегі жалпы мәліметтер

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

КІРІСПЕ
3
1
1.1

2
2.1
3
4
5
Жобаның теориялық негіздері
Мұнай мен газдарды айыру және ректификациялау жөніндегі жалпы мәліметтер
Ректификациялық процесс түрлері
Технологиялық сызба нұсқа сиппаттамасы
Ректификациялық қондырғы сипаттамасы
Қондырғының техникалық есептеулері
Қорытынды
5
5

7
7
11
17
22

Кіріспе

Химия және нефтехимиялық өндірісте массалмасу прцестері жиі қолданылады.Массалмасу процестерін қолдану арқылы сұйықтық пен газ қоспаларын бөлу,оларды концентраттау,қоршаған ортаны қорғау жүзеге асады.Массаалмасу процестері қайтымды болып келеді,процесс негізінде негізгі мақсатты өнім сондай-ақ,ары қарата өңделетін қосымша өнімдер жатады.Химия өндірісінде көп қолданылатын түрлері:
1.Абсорбция - газ және буды сұйық зат көмегімен сіңіру.
2.Ректификация - бірнеше компоненттен тұратын біртекті сұйық қоспаларды бөлу.
3.Эстракция - қатты заттардан,қоспадан бір компонентті эктрагент немесе еріткіш көмегімен бөлу.
4.Кептіру - қатты заттарды буландыру арқылы ылғалды жою.
5.Адсорбция - газ,бу,сұйықтықтан заттарды қатты зат(адсорбент) көмегімен сіңіру процесі.
6.Кристалдау - қоспадан қатты фазаны кристал түрінде бөлу процесі.

Өнеркәсіптің химиялық, мұнай-химиялық, фармацевтикалық, тағам және басқа да салаларында екі немесе одан да көп сұйық қоспаларын жеке құрамдарға бөлу қажеттігі жиі туындайды. Ерекше мысалға мұнай өнімдерінің әртүрлі ұшпалық қасиеттері бар жеке фракцияларға бөлінуі жатады.
Мұндай бөлу үшін ректификациялық колонна деп аталатын аппараттарда iске асатын ректификация процесі кең қолданылады.
Ректификация - бу қоспасы мен сұйық қоспасының әрекеттесуі нәтижесінде біртекті сұйық қоспаларының құрайтын заттарға немесе құрайтын заттар топтарына бөлінуі. Ректификация процесі химия және нефтехимияда әртүрі қоспаларды бөлуде(сығылған газды, біріншілік және екіншілік мұнай өнімдерін) өңдеуде,жоғарғы сапалы,таза өнім сонымен қатар этил спиртін алуда,бензин,керосин мұнай өнімдерін,ауа құрамындағы заттарды алуда қолданылады.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Процестің негізгі мақсаты мұнайды фракцияларға бөлу болып табылады. Электротермиялық қондырғысында (ЭТҚ) сусыздандырылған және тұссыздандырылған мұнай насос арқылы жылуалмастырғышқа жіберіледі. Онда мұнай 220-230С температураға дейін қыздырылады да, ары қарай ректификациялық колоннаға жіберіледі. Атмосфералық қысымда біріншілік айдау барысында мынадай өнімдер түзіледі:
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
1.Негізінен пропан мен бутаннан тұратын сығылған (сұйыққа айналдырған)газ. Құрамында газ мол мұнайды өндегенде пропан-бутан фракциясы айдау қондырғысынан сұйық түрінде ғана емес, сонымен бірге газ түрінде де бөлініп шығады.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
2.Бензин фракциясы 30-180С аралығында айдалады. Бензин фракциясын автобензиннің компоненті ретінде, каталитикалық риформинг қондырғысының қажетті шикізаты есебінде пайдаланады.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
3.Керосин фракциясы 120-315С аралығында айдалады. Реактивті авиация двигательдердің жанармайлары, шарық шаммайларында, тракторлық карбюраторлық двигательдердің отыны ретінде қолданылады.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
4.Дизель фракциясы 180-350С аралығында айдалады. Бұрындары дизель фракциясын атмосфералық газойль деп атаған. Бұл фракцияны автомобильдерде, тракторларда, тепловоздарда,теңіз және өзен кемелерде орнатылған двигательдерінің жанармайы ретінде пайдаланылады.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
5.Мазут-мұнайды атмосфералық қысымда айдағанда түзілетін қалдық. Оның бастапқы қайнау температурасы 330-350С.Мазут термиялық крекингтің шикізаты болып саналады және отын ретінде де пайдаланады. Мазутты өндегенде түзілетін вакуумдық дистиллят 350-500С температурада айдалады және каталитикалық крекинг пен гидрокрекингтің шикізаты ретінде қолданады. Бұл фракцияны кейде вакуумдық газойль деп атайды.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
6.Гудрон-мазутты вакуумдық айдау кезінде қалатын қалдық, ол 500С-та айдалады. Гудрон тұтқырлығы жоғары, 30-40С-та қатып қалатын өнім болып саналады. Оны термиялық крекинг, кокстеу, битум мен тұтқырлығы жоғары майлар өндіруде пайдаланады.

Жобаның теориялық негіздері

1.1 Мұнай мен газдарды айыру және ректификациялау жөніндегі жалпы мәліметтер

Айдау (дистилляция) - бұл бастапқы қоспадан қайнау температуралары бойынша бір-бірінен ажыратылатын мұнай мен газдардың фракцияларға физикалық бөліну процесі. Процесті өткізу әдісі бойынша қарапайым(дистилляция) және күрделі (ректификация) деп бөледі.
Қарапайым айыру біртіндеп, бір мәрте және көп мәрте буландыру арқылы жүзеге асырылады.
Біртіндеп буландыру арқылы айыру мұнайды бастапқы температурадан соңғы температураға дейін біртіндеп жылытудан тұрады және процесс кезінде пайда болған буды үздіксіз бөліп және конденсациялап отырады. Мұнайды айырудың бұл әдісі лаборатоиялық тәжирибеде оның фракциялық құрамын анықтау үшін қолданылады.
Бір мәртелік айыру кезінде сұйықтық (мұнай) тиісті температураға дейін жылытылады, пайда болған және теңестірілуге жеткізілген буды сұйық фаза - қалдықтан бір рет бөледі. Бұл әдіс біртіндеп булау арқылы айыруға қарағанда бірдей температура мен қысым жағдайында айырудың көп үлесін қамтамасыз етеді. Мұнай айыру тәжірибесінде бұл жақсы қасиетті, мұнай крекингін болдырмайтын шектеулі температурада буды барынша іріктеп алу үшін қолданылады.
Көп мәрте буландыру арқылы айырудың мәні - алдыңғы процестегі қалдық қатынасымен салыстырғанда бір реттік айыру процесін барынша жоғары температурада және төмен қысымда ұдайы қайталау болып табылады.
Қарапайым айыруға су буы арқылы айдау,молекулярлық дистиляция түрлерін жатқызамыз.Молекулярлық дистиляция - қайнау температурасы нан төмен температурада терең вакуумды қысымда буландыру.

Қарапайым айдау түрлері

Қарапайым айыруды заттарды бөлу үшін,шайырды,қоспаларды тазалау үшін қолданамыз.Бу конденсацияланып - дистиллят,буланбаған сұйықтық - қалдық деп аталады.
Ректификация - бір немесе бірнеше компоненті бар сұйық қоспаларды,қайнау температуралары әртүрлі сұйықтықтарға көпмәртелік буландыру арқылы,будың конденсациясы арқылы жүргізу.
Ректификациялы айыру - ректификациялық колонна деп арнайы қондырғылармен-ректификациялық табақшалармен немесе насадкамен- қамтамасыз етілген вертикаль цилиндр тәріздес мұнайды айдап өндеуге арналған аппаратты айтады (1 сурет)
Насадкалы ректификациялы коллонна(1 сурет)

1-корпус,2-насадка,3-тірек решетка,4-флегманы бөлуші,5-қалдық алынатын жалғамалы құбыр,6-қайнатушы,7-ороситель

Берілген аппаратымызда шикізат колоннаның жанынан кіріп, 6 қыздырылып,бу жоғарға көтеріліп,конденсацияланып флегма ретінде қайта келеді.Конденсациялану дефлегматорда жүзеге асады.Алынған конденсат флегма түрінде қайтадан колоннаға орошение ретінде түседі. Жоғарыға көтерілген бу ,төменге түскен флегма әрекеттесіп,процесс негізінде колоннада сұйық пен будың үздіксіз әрекеттесуі жүреді де, масса алмасу процесі жүзеге асады..Сұйық фаза - жоғары қайнайтын компонентпен,ал бу фазасы - төмен қайнайтын компонентпен байытылады.
Колонна насадкамен толтырылған. Табақшалар мен насадка колоннаның бойымен көтерілген будын төмен қарай ағатын сұйықпен тығыз жанасуын қамтамасыз етеді.Колоннаның жоғарғы жағынан алынатын төмен қайнайтын компонент - ректификатор,ал төмегі жағынан - қалдық алынады.

2.Ректификациялық процесс түрлері
Қазіргі кезде ректификацияның бірнеше түрі бар:

Үздіксіз түрдегі ректификация схемасы

1-ректификациялық колонна,2-дефлегматор,3-бөлуші,4-хо лодильник-жылуалмастырғыш,5-насос,6 ,7-жинақтаушы,8-холодильник,9-булан дырғыш,10-жылу алмастырғыш

1.Үздіксіз ректификация.Қондырғы насадка немесе тарелкасы бар тік цилиндірлі ректификациялық колоннадан 1 тұрады.Шикізат су буы арқылы колоннаға барады.9 буландырғыш арқылы жоғары қайнайтын компоненттен тұратын бу колоннаға беріліп отырады.Әр тарелка арқылы будың конденсациясы іске асады,жылу нәтижесінде төмен қайнайтын компонент буланады.Жоғары қайнайтын компонент - бу жоғарғы жағынан алынып,қалған бу - төмен қайнайтын компонентпен байытылады.Дефлегматордан 2 алынған сұйықтық 3 бөлгіште 2 бөлікке бөлінеді: 1- флегма; 2-дистиллят
Флегма орошение ретінде колоннаға беріліп отырады,ал дистиллят дефлегматор арқылы холодильник-жылуалмастырғышқа 4 барады,5 насос арқылы 6 жинақтауышқа өнім ретінде жиналады.
Колонна астындағы сұйықтық 2 бөлікке бөлінеді.Бірінші бөлік буландырғышқа барып бу ретінде колоннаға беріледі,екінші бөлік-кубты қалдық 8 холодильникпен салқындатылып,7жинақтауышқа жиналады.

2.Периодты ректификация. Мерзімді (периодты) жұмыс жасайтын тізбектер өнімділігі төмен қондырғыларда қөп мөлшердегі фракцияларды алу және бөлудің жоғарғы нақтылығы қажет болған жағдайларда қолданады Кезендік процесі жылудың көп шығындылығымен және қондырғының төмен өнімділігімен шартталады.

Периодты түрдегі ректификация схемасы

Қоспамыз периодты түрде 1 куб - кипятильникке беріледі.жылу берететін 2 қыздырғыш берілген,ол бізде су буы болуы мүмкін.Қоспамызды қыздырамыз,бу 3колонна арқылы жоғарыға, 4 дефлегматордан флегма төменге түседі.Флегма орошение ретінде колоннаға,екінші бөлігі 6холодильник арқылы 7 жинақтауышқа жинақталады.3 колонна - беріктілік бөлігі,ал куб-исчерпывающая часть болып келеді.
3.Экстрактивті ректификация. Компоненттері бір-біріне жақын компоненттерді бөлу үшін қолданылады.Реакция тез жүруі үшін колоннаға экстрагент қосылады.
Экстративті ректификация схемасы

1-экстрактивті ректификация жүретін колонна; 2-В өнімді және С экстрагентті бөлетін колонна ; 3-насос; 4-кипятильник; 5-конденсатор

А және В компонентінен тұратын қоспамыз 1 реакция жүретін колоннаға жіберіледі.Колоннаның жанынан С бөлуші агент келеді.Төмен қайнайтын компонент А дистиллят ретінде алынады,ал жоғары қайнайтын компонент В және бөлуші компонент С 1 колоннаның төменгі бөлігінен алынып,бөлу үшін 2 колоннаға жіберіледі.1 колоннадан қалған қалдық орошение ретінде қайтадан колоннаға жіберіліп отырады.

4.Азеотропты ректификация. Азеотропты қосылыстарды,фазалық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.