ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фракционный состав из "Технология переработки нефти и газа. Ч.1" з формулы (86) следует, что с увеличением содержания ароматических углеводородов цетановое число понижается. Для его повышения из дизельных фракций извлекают ароматические углеводороды или применяют специальные добавки, из которых наиболее эффективны алкилнитраты, гидроперекиси и другие соединения, ускоряющие процесс. предпламенного окисления топлива и облегчающие таким образом его воспламенение. При добавлении 1,5—2,0 объемн. % таких присадок цетановое число повышается на 16—20 пунктов. [c.111] Нефть и нефтепродукты представляют собой такую сложную смесь углеводородов и неуглеводородных соединений, что обычными методами перегонки их невозможно разделить на индивидуальные соединения. Как правило, нефти и нефтепродукты разделяют путем перегонки на отдельные части, каждая из которых является менее сложной смесью. Такие части принято называть фракциями или дистиллятами. Нефтяные фракции в отличие от индивидуальных соединени не имеют постоянной температуры кипения. Они выкипают в ойределенных интервалах температур, т. е. имеют температуру начала кипения (н. к.) и конца кипения (к. к.). Температура начала и конца кипения зависит от химического состава фракции. [c.111] В обозначение нефтяных фракций обычно входят температуры их выкипания например, выражение фракция 200—350° С означает фракция, выкипают,ая в интервале температур от 200 до 350° С . [c.112] При нагревании такой сложной смеси, как нефть, в паровую фазу прежде всего переходят низкокипящие компоненты, обладающие высокой летучестью. Частично с ними уходят высококипящие компоненты, однако концентрация низкокипящего компонента в парах всегда больше, чем в кипящей жидкости. По мере отгона пизко-кипящих компонентов остаток обогащается высококипящими. Поскольку давление насыщенных паров высококипящих компонентов при данной температуре ниже внешнего давления, кипение в конечном счете может прекратиться. Чтобы сделать кипение безостановочным, жидкий остаток непрерывно подогревают. При этом в паровое пространство переходят все новые и новые компоненты со все возрастающими температурами кипения. Отходящие пары 1 онденси-руются, конденсат отбирают по интервалам температур кипения компонентов в виде отдельных нефтяных фракций. [c.112] Ни постепенным, ни тем более однократным испарением невозможно добиться четкого разделения нефтепродукта на узкие фракции, так как часть высококипящих компонентов переходит в дистиллят, а часть низкокипящих остается в жидкой фазе. Поэтому применяют перегонку с дефлегмацией или с ректификацией. Для этого в колбе нагревают нефть или нефтепродукт. Образующиеся при перегонке пары, почти лишенные высококипящих компонентов, охлаждаются в специальном аппарате — дефлегматоре и переходят в жидкое состояние — флегму. Флегма, стекая вниз, встречается со вновь образовавшимися парами. В результате теплообмена низкокипящие компоненты флегмы испаряются, а высококипящие компоненты паров конденсируются. При таком контакте достигается более четкое разделение на фракции, чем без дефлегмации. [c.113] Еще большей четкостью разделения характеризуется перегонка с ректификацией. Аппарат для такой перегонки состоит из перегонной колбы, ректификационной колонки, конденсатора-холодильника и приемника. Ректификация осуществляется в ректификационных колонках. [c.113] Основой ректификации является контакт между восходящим потоком паров и стекающим вниз конденсатом — флегмой. Пари имеют более высокую температуру, чем флегма, поэтому при контакте происходит теплообмен. В результате этого низкокипящие компоненты из флегмы переходят в паровую фазу, а высококипящие — конденсируются, переходят в жидкость. Для успешного ведения процесса ректификации необходимо возможно более тесное соприкосновение между паровой и жидкой фазами. Это достигается при помощи особых контактирующих устройств, размещенных в колонне (насадок, тарелок и т. д.). От числа ступеней контакта и количества флегмы (орошения), стекающей навстречу парам, в основном и зависит четкость разделения компонентов смеси. Для образования флегмы в верхней части колонны помещен конденсатор. [c.113] Одной из первых операций, связанных с определением фракционного состава нефти, является определение количества и состава ]застворенных в ней углеводородных газов. Для отделения последних сырую нефть в течение 3—4 ч подогревают до 150 —200° С в аппарате ИТК для разгонки нефти. Несконденсировавшиеся газы и легкую головную фракцию углеводородов отбирают раздельно газ т газометр, головную фракцию в колбу, погруженную в баню со льдом. По окончании перегонки подсчитывают выход этих продуктов в весовых процентах и затем перегоняют в аппарате низкотемпературной ректификации. [c.114] Основными частями его являются ректификационная колонка и перегонная колба. Колонка снабжена вакуумным кожухом, верхняя часть которого переходит в сосуд Дьюара. Сюда в качестве хладагента вводят жидкий воздух или азот. Колонка заполнена спиральной насадкой из проволоки. Пары сверху колонки отводятся через конденсатор в калиброванный приемник, помещенный в термостат. Температуру отходящих из колонки паров замеряют с помощью термопары, находящейся в конденсаторе, а давление — ртутным манометром. Перегонная колба снабжена электрообогревом. [c.114] Аппарат для разгонки нефтепродуктов по ГОСТ 1392—63 (рис. 57) включает стандартную круглодонную колбу емкостью 150 мл, холодильник и приемник. В колбу наливают 100 мл испытуемого нефтепродукта и перегоняют содержимое со скоростью 4—5 мл/мин. Температуру, отвечающую моменту падения первой капли с отводной трубки, условились считать температурой начала кипения. [c.115] Аппарат Н. Ф. Богданова предназначен для определения фракционного состава масляных фракций и парафина. Особенностью этого аппарата является колба с изогнутым горлом, покрытым теплоизоляцией. Это дает возможность снизить температуру нагрева продукта и предохранить пары нефтепродукта от разложения. Подробное описание перегонки см. в ГОСТ 9348—60. [c.116] Описаниие выше аппараты, работающие без ректификации анализируемых смесей, имеют низкую погоноразделительную способность, что приводит к значительному налеганию фракций. Поэтому рассмотренные методы используют только для приближенного определения фракционного состава широких фракций. [c.117] Аппарат Гро. зНИИ предназначен для определения пoтeнциaлIJ-ного содержания светлых (бензина, керосина п дизельного топлива) в нефти. Основными частями аппарата являются перегонный куб, ректификационная колонка с парциальным конденсатором, конден-сатор-холодильник и вакуумные приемники. На аппарате ГрозНИИ перегонку ведут при атмосферном давлении и под вакуумом. Через 15—20 мин после окончания атмосферной перегонки, когда температура жидкости в кубе снизится до 200° С, включают вакуум-насос и продолжают перегонку под вакуумом. Аппарат ГрозНИИ обладает относительно высокой фракционирующей способностью. Еще лучшие результаты в этом отношении достигаются в аппаратах ИТК и ЦИАТИМ-58, на базе которых Московским заводом КИП в 1962 г. разработан и налажен серийный выпуск стандартного аппарата АРН-2 для разгонки нефтей. [c.117] Схема аппарата АРН-2 показана на рис. 59. Основными составными частями его являются куб с электронагревательной печью и ректификационная колонка с конденсатором-холодильником и приемниками для дистиллятов. Ректификационная колонка диаметром 50 мм, высотой 1016 мм обладает погоноразделительной способностью, соответствующей 20 теоретическим тарелкам. Колонка заполнена насадкой в виде спиралек из нихромовой проволоки и снабжена электрообогревом. Узел конденсации допускает полную конденсацию паров и возврат части конденсата в качестве орошения в колонку. Стандартом унифицированы основные параметры перегонки скорость, остаточное давление, кратность орошения и др. Скорость перегонки должна соответствовать отбору 3—4 мл продукта в 1 мин. До 200° С перегонку ведут при атмосферном давлении, после чего давление снижают до 10 мм рт. ст., а по достижении температуры 320° С — до 1—2 мм рт. ст. [c.117] ДО 180° С, при атмосферном давлении, а свыше 180° С — под вакуумом. Основные элементы аппарата (колба, ректификационная колонка на 50 теоретических тарелок, конденсатор-холодильник, приемники дистиллятов) выполнены из молибденового стекла и соединены между собой при помощи шлифов. Работа колонки частично автоматизирована автоматически поддерживается постоянство количества орошения, а при работе под вакуумом — постоянство остаточного давления и отбор нужного количества фракций ведется непрерывная запись температуры паров с помощью электронного потенциометра. Для автоматического поддержания постоянства количества орошения предусмотрен специальный наклонный манометр, связанный с регулятором перепада давления между верхней и нижней частями колонки. Автоматический отбор фракций обеспечивается применением электромагнитного клапана. [c.118] Перегонка ведется следующим образом. Загружают сырье в колбу, затем подают воду в конденсатор-холодильник и включают обогрев колбы. Сначала колонке дают захлебнуться , а затем выводят ее на нормальный режим работы. После того как колонка проработает при полном возврате орошения 20—30 мин, начинают отбор фракций дистиллята. При перегонке в вакууме задаются остаточным давлением, которое затем поддерживается автоматически при помощи электроконтактного манометра, и разгонку в вакууме ведут по такой же методике, как и при атмосферном давлении. [c.118] Перегонка, проводимая под очень низким давлением (10 мм рт. т.), причем так, что молекулы, переходящие в паровую фазу, непрерывно удаляются, называется молекулярной дистилляцией. В аппаратах для молекулярной дистилляции параллельно поверхности испарения располагают холодную конденсирующую поверхность. Между этими поверхностями молекулы, перешедшие в паровую фазу, движутся с минимальным числом столкновений (вследствие глубокого вакуума) в одном направлении от испаряющей поверхности к конденсирующей. Для полной конденсации паров между конденсирующей поверхностью и поверхностью испарения поддерживается перепад температур 100° С. [c.118] Вернуться к основной статье