Neftin Atmosfer və Vakuum Distilyasiya Qurğusu: Texniki Təfərrüatlar və Rəqabət Üstünlükləri Atmosfer və Vakuum Distilyasiya Qurğusu (AVDU) neftin rafinasiyasında əsas birinci addımdır. Tez-tez "rafineriyanın ürəyi" adlandırılan...
Brüt neftin atmosfer və vakuum distilyasiya qurğusu: Texniki detallar və rəqabət üstünlükləri
Atmosfer və vakuum distilyasiya qurğusu (AVDU) neftin təmizlənməsində əsas olan birinci mərhələdir. Tez-tez «zavodun ürəyi» adlandırılan bu qurğunun əsas funksiyası isə brüt neftdə olan mürəkkəb hidrokarbon qarışığını onların qaynama nöqtələrinə əsasən müəyyən fraksiyalar və ya «kəsilmələr» şəklində ayırmaqdır. Bu ilkin ayırma bütün sonrakı emal bölmələri üçün əsas təşkil edən blok kimi xidmət edir.
Bu məqalə refineriya infrastrukturunun bu vacib hissəsinin texniki məsələlərinə və əhəmiyyətli üstünlüklərinə ətraflı nəzər gəzdirir.
Proses məntiqi olaraq iki mərhələyə bölünür: atmosfer distilyasiyası və vakuum distilyasiyası.
Düstur kolonuna daxil olmazdan əvvəl neftin duzdan təmizlənməsi lazımdır. Xam neft adətən su, qeyri-üzvi duzlar (əsasən natrium, kalsium və maqnezium xloridləri) və çöküntülər ehtiva edir.
Proses: Xam neft duzları həll etmək üçün isti su ilə qarışdırılır və qızdırılır. Qarışıq sonra yüksək gərginlikli elektrostatik sahə tətbiq edilən desalter qabına göndərilir. Bu sahə kiçik su damcılarının daha böyük damlalara birləşməsini təmin edir, hansı ki, aşağıya çökür və təmizlənir.
Məqsəd: Duzların çıxarılması aşağı axın qurğularında çirklənmə, korroziya və katalizatorun zəhərlənməsinin qarşısını almaq üçün vacibdir. Duzlar qızdırıldıqda xlorid turşusu (HCl) əmələ gətirə bilər ki, bu da distilyasiya kolonlarının yuxarı sistemlərində ciddi korroziyaya səbəb olur.
Duzdan təmizlənmiş xam neft bir sıra istilik mübadilə qurğularında (qabaqcadan qızdırma sistemi) və birbaşa qızdırıcı sobada (boru sobası qızdırıcısı və ya soba adlanır) təqribən 350°C - 380°C temperaturda daha da qızdırılır.
Qızdırılmış, qismən buxarlaşmış neft birinci Atmosferli Distillyasiya Kolonuna daxil edilir. Bu, hava daxil olmasının qarşısını almaq üçün atmosfer təzyiqindən bir qədər yuxarı təzyiqdə işləyən böyük silindrik qabdır.
Daxili quruluş: Qazın yuxarı doğru hərəkəti ilə aşağıya doğru axan maye arasında kütlə və istilik mübadiləsini təmin etmək üçün kolonada çoxsaylı üfiqi fərələr və ya yastıqlar quraşdırılmışdır.
Fraksiyonlaşdırma: Qaz yuxarı doğru qalxdıqca soyuyur. Daha yüksək qaynama nöqtəsinə malik komponentlər aşağı fərələrdə maye halına keçir, yüngül komponentlər isə yuxarıya doğru hərəkət edir. Müəyyən hündürlüklərdən müəyyən fraksiyaları toplamaq üçün yan axınlar götürülür:
Yüngül uçucular: Qazlar (C1-C4) və yüngül neftbenzin kolonun ən üstündən çıxarılır.
Ağır neftbenzin: Ən üst hissədən çıxarılır və benzinin əsasını təşkil edir.
Kerosin / Jet Yanacağı: Aşağı hissədən çıxarılır, orta qaynama temperaturuna malik fraksiyadır.
Dizel / Qaz Nefti: Daha aşağı hissədən çıxarılır.
Refrakt: Kondensasiya olunmuş qaz zərrələrinin müəyyən hissəsi kolonkanın üstünə qaytarılır. Bu, kolonkanın temperaturunu nəzarətdə saxlamaq və məhsulların ayırma effektivliyini artırmaq üçün vacibdir.
Aşağı Məhsul: Atmosfer kolonkanın dibindən alınan qalıq, Atmosfer Qalıq Nefti və ya "uzun qalıq" adlanır, bu qədər ağır olur ki, termal parçalanmadan (piroliz) atmosfer təzyiqində buxarlaşa bilmir. Bu qalıq Vakuum Distilyasiya Qurğusuna verilir.
Atmosfer qalıqlarından daha ağır molekulları parçalamadan buxarlandırmaq üçün təzyiq kəskin azaldılır.
Proses: Atmosfer qalığı vakuum sobasında təxminən 380°C - 420°C-ə qədər qızdırılır və Vakuum Distilyasiya Kolonkasına verilir. Bu kolonka yüksək vakuumda işləyir (mütləq təzyiq 10-dan 40 mmHg-ə qədər), bu da hidrokarbonların qaynama temperaturunu əhəmiyyətli dərəcədə aşağı salır.
Qəhvəyi yaratmaq: Qəhvəyi əsasən bir neçə buxar ejektoru ilə saxlanılır (tez-tez maye halqalı vakuum nasosları ilə tamamlanır). Buxar ejektorları Venturi effektindən istifadə edərək kolonun başından qazları (hava və yüngül hidrokarbonlar) çəkir.
Daxili quruluş: Kolon üzrə təzyiq itkisini minimuma endirmək üçün təbəqələr əvəzinə aşağı təzyiq itkili strukturlaşdırılmış yastıq materialından istifadə olunur. Kolonun diametri həmçinin atmosfer kolonundan daha böyükdür.
Fraksiyonlaşdırma: Kolon qalığı aşağıdakı kimi ayırır:
Vakuum qaz yağları (VGO): Yan axınlar kimi alınır; bunlar Fluid Katolitik Krekinq (FCC) və hidrokrekinq qurğuları üçün əsas xammal sayılır.
Vakuum qalıq yağı / "Qısa qalıq": Alt məhsul, bitum istehsalı, yanacaq yağı qarışdırılması və ya kokslaşdırma qurğusuna xammal kimi istifadə olunur.
Müasir AVDU-nun dizaynı və işləməsi bir neçə vacib üstünlük verir:
Müasir AVDU-lar istilik inteqrasiyasında mükəmməlliyə çatmış nümunələrdir. Isti məhsul yollarından gələn istiliyi istifadə edərək soyuq nefti qızdırmaq üçün hazırlanmış geniş istilik mübadiləsi şəbəkəsi ("qabaqcadan qızdırma yolu") soyuq xam nefti qızdırmaq üçün istifadə olunur. Bu, sobaların yanacaq sərfini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır, işlətmə xərclərini və neft emalı zavodunun karbon izini aşağı salır. Sobadan dərhal sonra istifadə olunan keçid xətti istilik mübadilə cihazları (TLE-lər) ilə daha yüksək səviyyəli istiliyin toplanması təmin edilir.
Yaxşı hazırlanmış AVDU müxtəlif növ xam neft slatlarını (yüngül şirin neftlərdən ağır və şirinsiz neftlərə qədər) emal edə bilir. Operatorlar bazar tələbatına və xam maddənin növünə əsaslanaraq ən qiymətli məhsulların çıxımını optimallaşdırmaq üçün sobanın çıxış temperaturu, reflyuks nisbəti və çıxarma sürəti kimi əsas parametrləri tənzimləyə bilər (məsələn, mazut üzərində dizel yanacağının çıxımının artırılması).
AVDU sonrakı xüsusi emal bölmələri üçün təmizlənmiş və fərqli xammal təmin edir:
Katalitik reforminq cihazlarına yüksək-oktanlı benzini almaq üçün nafta.
Kükürdün çıxarılması üçün qaz yağı hidrotreatment qurğularına göndərilir.
VGO, ağır molekulların benzin və dizelə çevrilməsi üçün FCC və ya hidrokrəkinq qurğularına göndərilir.
Bu ilkin təmiz ayrılma, bu mürəkkəb ikkinci dərəcəli qurğuların səmərəliliyi və uzunömürlülüyü üçün vacibdir.
Müasir qurğular mürəkkəb Paylanmış Nəzarət Sistemləri (DCS) və İrəliləmiş Prosesin Nəzarət alqoritmləri ilə təchiz edilmişdir. APC aşağıdakılara imkan verir:
Keyfiyyətin Sərtləşdirilmiş Nəzarəti: Məhsul spesifikasiyalarının (məsələn, parlanma nöqtəsi, qaynama diapazonu) daimi saxlanması.
Maksimal İstehsalat: Qurğunun hidravlik həddinin təhlükəsiz şəkildə maksimum istifadəsi ilə neft emalı sürətinin artırılması.
Enerjinin Səmərəli İstifadəsi: Ən aşağı enerji xərcləri üçün əməliyyatların dinamik şəkildə tənzimlənməsi.
Yüksək vahid, xüsusilə də qiymətli əlavə dəyər yaradır. Atmosferik səthi əvəzinə vakuum distilyasiyasından istifadə edərək, neft emalı zavodu aşağı dəyərli qalıq yanacaq neftini yüksək dəyərli VGO-ya (vakuumlu qaz yağı fraktsiyası) çevirə bilər ki, bu da nəqliyyat yanacaqlarına (benzin, dizel, reaktiv yanacaq) çevrilir. Bu, hər barel neftdən alınan qiymətli məhsulların ümumi çıxarışını əhəmiyyətli dərəcədə artırır.
Koroziva və çirklənməyə həssas olsalar da, AVDU möhkəm və sübut edilmiş texnologiyadır. Uyğun materialların seçilməsi (məsələn, korroziyaya davamlı örtüklü traylar), effektiv kimyəvi emalat (məsələn, antifoulantlar, korroziya inhibitorları) və diqqətli təmir vasitəsi ilə bu qurğular 3-dən 5 ilə qədər fasiləsiz işləyə bilər (təmir növləri), yüksək emal zavodunun mövcudluğunu təmin edərək.
Atmosfer və vakuum distilyasiya qurğusu yüksək texnologiyalarla birləşdirilmiş fundamental fiziki prinsiplərin kimyəvi mühəndislikdə möcüzəsidir. Texniki üstünlükləri — yüksək enerji səmərəliliyi və işgüzar elastiklikdən tutmuş müasir neft emalı zavodlarının ümumi strukturunun əsasını təşkil etməsinə qədər — xam nefti qlobal iqtisadiyyatı idarə edən mühüm məhsullara çevirən prosesdə əvəzsiz rolu təsdiqləyir. Materiallarda, prosesin idarə edilməsində və istilik inteqrasiyasında kəsilməz təkmilləşdirmələr qurğunun səmərəlilik və etibarlılıq üçün nümunə qalmaqda davam etdiyini təmin edir.