Нефть ва газни қайта ишлаш жараёнлари ва ускуналари Ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги олий ўқув юртлари бакалавриатининг «Нефть ва нефть-газни қайта ишлаш технологияси»

Парциал конденсатор. Ушбу усул қўлланилганда, колоннанинг юқориги тарелкасидан чиқаётган буғлар парциал конденсаторга киради ва у ерда қисман конденсацияга учрайди. Конденсаторда ҳосил бўлган флегма оқими тўғридан-тўғри колоннанинг юқориги тарелкасига оқиб тушади, ректификат буғлари эса ускунадан ташқарига узатилади. Колоннанинг юқориги қисмини суюқлик билан таъминлаш усулида ректификат буғлари ва флегма оқими ўзаро мувозанат ҳолатида бўлади, яъни парциал конденсатор битта назарий тарелкага эквивалент бўлади. Ректификацион колонналарнинг иш унумдорлиги кичик бўлган шароитларда, уларнинг устки қисмидан иссиқликни узатиш учун парциал конденсатор ишлатилади.
Суюқликнинг совуқ ҳолатда сочиб берилиши. Иссиқлик узатишнинг ушбу усули нефть ва газни қайта ишлаш корхоналарида энг кўп қўлланилади. Буғлар оқими колоннанинг юқориги тарелкасидан конденсаторга юборилади, у ерда буғлар тўла конденсацияланади ва совийди. Ҳосил бўлган совуқ суюқлик икки қисмга ажралади: ректификат оқими, юқориги тарелкага қайтарилаётган совуқ суюқлик (флегма) оқими. Флегма оқими пастки тарелкадан кўтарилаётган буғлар билан контактга учрайди. Натижада буғлар совийди ва қисман конденсацияга учраб, суюқликнинг пастга қараб йўналган оқимини ташкил қилади. Ушбу оқимнинг миқдори ректификациялаш жараёнини таъминлайди. Колоннанинг юқориги қисмига кираётган суюқлик тўла буғланади ва ректификат буғлари билан биргаликда конденсаторга киради, у ерда эса буғлар ўз иссиқлигини совитувчи агентга беради. Шундай қилиб, маълум миқдордаги совуқ суюқлик колоннанинг юқориги тарелкаси ва конденсатор ўртасида доимо циркуляция қилиб, иссиқликни ташувчи агент вазифасини бажаради.
Иссиқликни узатишнинг ушбу усилидан фойдаланилганда, ишлатишга қулайлик яратиш мақсадида конденсатор-совитгични ректификацион колоннанинг хоҳлаган баландлигига мослаб ўрнатиш имконияти юзага чиқади. Бироқ иссиқликни узатиш учун насос ўрнатилиши керак бўлади ҳамда колоннанинг юқориги қисмига суюқликни узатиш учун қўшимча энергия сарфланади.
Суюқликни циркуляция йўли билан сочиб бериш. Нефтни қайта ишлаш корхоналарида буғланмайдиган суюқликни циркуляция усули билан сочиб бериш усули кенг ишлатилади. Бундай ҳолатда флегманинг бир қисми юқориги тарелкадан совутгичга юборилади ва у ерда маълум ҳароратгача совитилиб, юқориги тарелкага қайтарилади. Бу ерда совуқ флегма пастки тарелкадан чиқаётган буғлар билан контактга учрайди. Натижада буғлар совиб, қисман конденсацияланади, ҳосил бўлган флегма оқими ректификациялаш жараёнини амалга оширади. Юқориги тарелкадан ректификат буғлари узатилади. Айрим шароитларда, буғларни циркуляция қилинаётган флегма билан контактини яхшилаш учун битта эмас, балки икки ёки учта тарелкадан фойдаланилади.
Иссиқликни узатишнинг ушбу усулидан кўпинча заҳарли хом ашёларни қайта ишлашда (айниқса сув буғи иштирок этганда) фойдаланилади, чунки бундай шароитларда конденсатор ва совутгичлар коррозияга учрайди.
Ректификацион колоннанинг юқориги қисмидан иссиқликни узатиш учун баён қилинган усуллардан ташқари бошқа усуллар (флегмани ўта совитиш билан парциал конденсациялаш, суюқликни циркуляция билан сочиб бериш контуридан дистиллятнинг иккинчи оқимини ажратиб олиш ва ҳоказо) дан ҳам фойдаланиш мумкин. Ҳар бир аниқ шароит учун иссиқликни узатишнинг энг мақбул усули танлаб олинади.
Ректификациялаш жараёнини амалга ошириш учун колоннанинг пастки қисмига иссиқлик киритилади. Бунда пастки тарелкадан оқиб тушаётган суюқликнинг бир қисми буғланади, натижада ректификациялаш жараёни учун зарур бўлган буғларнинг юқорига йўналган оқими пайдо бўлади. Колоннанинг пастки қисмига иссиқликни киритишнинг қуйидаги асосий усуллари мавжуд: иссиқлик алмашиниш қувурларининг змеевиги, буғ бўшлиғи бўлган иситгич, циркуляция қилинаётган иссиқ оқим.
Ректификацион колоннанинг нормал ишлаши, яъни олдиндан берилган таркибли ректификат ва қолдиқни олиш, хом ашёни колоннага қандай ҳолатда беришга боғлиқдир. Хом ашё одатда колоннага икки хил – суюқ ва буғ ҳолатида берилади. Ректификацион колоннанинг ишини таҳлил қилиш ва жараён учун энг мақбул режимни аниқлашда қуйидаги омиллар ҳисобга олиниши мақсадга мувофиқдир: иссиқлик ва совуқликнинг сарфлари; тегишли иссиқлик ва совуқлик ташувчи агентларнинг борлиги; қайнатгич, хом ашёни иситгич ва конденсаторларнинг зарур бўлган юзалари; колоннанинг ўлчамлари ва бошқалар.
Ректификацион коланнадаги босимни танлаш биринчи навбатда зарур бўлган ҳарорат режими билан боғлиқдир: агар колоннадаги ҳарорат кўпайтирилиши керак бўлса, колоннадаги босимнинг қиймати атмосфера босимига нисбатан оширилади; колоннадаги ҳароратни пасайтириш кўзда тутилган пайтда, босим вакуум ҳосил қилиш орқали камайтирилади.
Қайнаш ҳароратлари паст бўлган ва кичик молекулали углеводородлар (пропан, бутан, изобутан, пентан ва бошқалар) ни ажратишда ректификациялаш жараёни юқори ҳароратда (оқибат натижада юқори босимда) олиб борилади.
Колоннанинг юқориги қисмида ҳароратнинг кўтарилиши (ўз навбатида босимнинг ошиши) конденсатор юзасининг камайишига олиб келади, чунки бундай шароитда конденсацияга учраган ректификат буғлари ва совитувчи агент ҳароратларининг ўртача фарқи ортади. Шу билан биргаликда, колоннада босим ортган пайтда, унинг пастки қисмидан олинаётган қолдиқнинг ҳарорати ҳам кўтарилади. Бундай ҳолатда, иссиқлик ташувчи ва пастки маҳсулот (қолдиқ) ҳароратлари ўртача фарқининг камайиши туфайли иситгичнинг юзаси ортиб кетади.
Вакуум ҳосил қилиш йўли билан ректификацион колоннадаги босим қийматини камайтириш орқали колоннадаги ҳароратни пасайтириш имконияти юзага чиқади. Бундай ҳолат, айниқса, ўта юқори қайнаш ҳароратларига эга бўлган ёки иссиқликка бардош беролмайдиган компонентларни ажратишда қўл келади. Масалан, атмосфера босимида қайнаш ҳарорати 500⁰С дан юқори бўлган мой дистиллятларини вакуум остида 400⁰С дан паст бўлган ҳароратда ректификациялаш мумкин бўлади.
Юқорида баён қилинганлардан маълумки, босимнинг қиймати ректификацион колоннанинг бир қатор кўрсатгичларига сезиларли даражада таъсир қилади, бунда айрим кўрсатгичлар яхшиланса, қолганлари эса ёмонлашади. Шунинг учун, ҳар бир аниқ шароит учун босимни танлашдан олдин кўзланган жараён ҳар томонлама чуқур таҳлил қилиниши лозим.
Кўпчилик ҳолатларда, жараённинг ҳароратини пасайтириш ҳамда нефть маҳсулотлари (мазут ва бошқа оғир нефть қолдиқларини ҳайдашда) парчаланишининг олдини олиш мақсадларида ректификацион колоннага сув буғи киритилади. Ускунада вакуум ҳосил қилиш орқали ҳам суюқликнинг қайнаш ҳароратини пасайтириш мумкин. Нефтни қайта ишлаш корхоналарида аралашманинг қайнаш ҳароратини пасайтириш учун иккала усул ҳам қўлланилади.