Distilarea cu evaporare multiplă constă din două sau mai multe procedee de distilare unică, cu o temperatură de funcționare în creștere în fiecare etapă.
Dacă pentru fiecare evaporare a uleiului se produce o schimbare infinitezimală în starea sa de fază și numărul de evaporări unice este infinit de mare, atunci această distilare este o distilare cu evaporare treptată.
Claritatea separării uleiului în fracțiuni în timpul distilației cu o singură evaporare este cea mai gravă în comparație cu distilarea cu evaporare graduală și multiplă.
Dacă pentru o fracțiune de petrol se construiesc curbe de dispersare cu evaporare unică și multiplă. se dovedește că temperatura inițială de fierbere a fracțiilor cu o singură evaporare este mai mare, iar sfârșitul fierberii este mai scăzut decât în cazul evaporării repetate. Dacă nu este necesară separarea de înaltă definiție a fracțiunilor, atunci metoda unică de evaporare este mai economică. În plus, la temperatura maximă permisă de încălzire a uleiului de 350-370 ° C (la o temperatură mai ridicată începe descompunerea hidrocarburilor), mai multe produse intră în faza de vapori în comparație cu evaporarea progresivă sau multiplă. Pentru extragerea fracțiunilor din uleiul de fierbere peste 350 - 370 ° C, se utilizează un vid sau o vapori de apă. Utilizați principiu industrie cu o singură evaporare distilare în combinație cu vaporii de distilare și faze lichide se pot obține de înaltă definiție la separarea fracțiunilor petroliere, continuitatea procesului și un consum economic de combustibil pentru încălzirea materiilor prime. Uleiul inițial este pompat prin schimbătoarele de căldură, unde este încălzit de căldura uleiului uzat și intră în încălzitorul de ardere (cuptorul cu tub). Într-un cuptor tubular, uleiul este încălzit la o temperatură predeterminată și intră în secțiunea de evaporare (secțiunea de alimentare) a coloanei de distilare. În timpul încălzirii, o parte din ulei trece în faza de vapori, care, atunci când trece prin cuptorul tubular, este întotdeauna în echilibru cu lichidul. Odată ce uleiul sub formă de amestec vapori-lichid iese din cuptor și intră în coloană (unde rezultă partea de reducere a presiunii în continuare materiei prime vaporizat), faza de vapori este separat de lichidul și se ridică în sus a coloanei, iar lichidul curge în jos. Faza de vapori este supusă rectificării în partea de sus a coloanei, numărând din punctul de intrare al furajului. În coloana de distilare sunt plasate plăci de rectificare, pe care vaporii vin în contact cu lichidul care curge (reflux). Se refluxează este creat de faptul că partea superioară a produsului care trece revine condensator frigider la starea de pe placa superioară și curge în jos la cea mai mică, îmbogățind vaporii emiși de componente punct de fierbere scăzut.
Pentru a rectifica partea lichidă a materiei prime, în partea inferioară a părții de distilare a coloanei sub placa inferioară trebuie introdusă căldură sau un agent evaporator. Ca urmare, partea ușoară a produsului inferior trece în faza de vapori și, prin urmare, este irigată cu abur. Această irigare, care se ridică de la cel mai mic antena și intră în contact cu faza lichidă care curge, îi îmbogățește pe cele din urmă cu componente cu punct de fierbere ridicat.
Ca urmare, o fracțiune cu punct de fierbere scăzut este extrasă continuu din partea de sus a coloanei și un reziduu cu punct de fierbere ridicat este luat de jos.
Agentul de evaporare este introdus în coloana de rectificare pentru a crește concentrația de componente cu punct de fierbere ridicat în restul de distilare a uleiului. Ca agent de evaporare, se utilizează vapori de benzină, nafta, kerosen, gaz inert, cel mai adesea vapori de apă.
În prezența vaporilor de apă în coloana de distilare, presiunea parțială a hidrocarburilor scade și, prin urmare, punctul de fierbere al acestora. Ca urmare, hidrocarburile cu punct de fierbere cel mai scăzut care se află în faza lichidă după o singură evaporare trec într-o stare de vapori și, împreună cu aburul, se ridică în coloană. Vaporii de apă trec prin întreaga coloană de distilare și se lasă cu produsul superior, scăzând temperatura în acesta cu 10 - 20 ° C. În practică, aburul supraîncălzit este utilizat și injectat într-o coloană cu o temperatură egală cu temperatura de alimentare sau ușor mai ridicată (de obicei, un abur saturat la o temperatură de 350-450 ° C sub o presiune de 2 până la 3 atm).
Efectul vaporilor de apă este după cum urmează:
- intensiv lichid fierbinte, care contribuie la evaporarea hidrocarburilor cu punct de fierbere scăzut;
- O suprafață mare de evaporare este creată prin faptul că evaporarea hidrocarburilor are loc într-o multitudine de bule de vapori de apă.
Consumul de vapori de apă depinde de cantitatea de componente desprinse, de natura și de condițiile lor la partea inferioară a coloanei. Pentru o bună distilare a fazei lichide în partea de jos a coloanei, este necesar ca aproximativ 25% din ea să treacă în starea de vapori.
În cazul utilizării gazului inert ca agent de evaporare, există o economie mare de căldură, folosită pentru producerea de abur supraîncălzit și o reducere a debitului apei utilizate pentru condensarea acesteia. Este destul de rațional să se utilizeze un gaz inert în distilarea materiilor prime cu conținut de sulf, Compușii sulfului în prezența umidității provoacă coroziunea intensă a aparatului. Cu toate acestea, gazul inert nu este utilizat pe scară largă în distilarea țițeiului din cauza încălzitoarelor de gaz anevoioase și amestecul de condensatoare de vapori (coeficient redus de transfer termic) este distilat și dificultatea de a separa petrol din fluxul de gaz.
Este convenabil să se utilizeze fracțiuni ușoare de ulei ca agent de vaporizare - fracțiune de nafta-kerosen-motorină, deoarece Aceasta exclude utilizarea de vapori de apă deschisă la distilarea materiilor prime sulfuroase, a echipamentului de vid și a echipamentului de producere a vidului și, în același timp, ameliorează dificultățile de mai sus în lucrul cu un gaz inert.
Cu cât este mai scăzut punctul de fierbere al agentului de evaporare și cu atât este mai mare cantitatea sa relativă, cu atât temperatura de distilare este mai mică. Cu toate acestea, cu cât agentul volatil este mai ușor, cu atât se pierde mai mult în timpul procesului de distilare. Prin urmare, se recomandă utilizarea fracțiunii petrol nafta-kerosen ca agent de evaporare.
4. Curbele ITC și OI ca caracteristici ale uleiului
Distilarea singulară se realizează prin evaporarea sau drosselul amestecului lichid. În această privință, pentru a obține o fracție predeterminată din distilarea materiei prime, evaporarea unică permite un proces de separare cu o probabilitate mai mică de descompunere termică a componentelor amestecului. În cazul în care volatilitatea componentelor amestecului separate diferă în mod semnificativ, iar reziduul este un amestec de hidrocarburi grele cu compuși rășinos-asfalten, separarea prin ștrangulare poate provoca scădere destul de bruscă a temperaturii și creșterea vâscozității reziduului.
Vaporii și vaporii de apă reduc presiunea parțială a componentelor amestecului și determină lichidul să fiarbă la o temperatură mai scăzută. Distilarea simplă a amestecurilor de ulei este reprezentată de curbele unice de evaporare (OI), care determină dependența fracțiunii de distilare de temperatura de încălzire a amestecului. Curbele RI caracterizează contingent punct amestec de fierbere la ei diviziune neclară și punctele de început și de sfârșit ale curbei OI definesc, respectiv punctul de fierbere real al amestecurilor lichide și amestecuri de condensare a aburului compoziției dată. Pentru un amestec uniform de fierbere, curbele OI au o curbură nesemnificativă la început și la sfârșit și sunt practic linii drepte.