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रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय

संघीय राज्य बजटीय शैक्षिक संस्थान

उच्च शिक्षा

अनुशासन से

तेल आसवन. वाष्पीकरण एजेंटों का अनुप्रयोग

प्राकृतिक ऊर्जा वाहक और कार्बन सामग्री की प्रौद्योगिकी

इरकुत्स्क 2017

परिचय

1. गुटीय रचनातेल

2. मुख्य तेल अंश

निष्कर्ष

ग्रन्थसूची

परिचय

तेल तरल कार्बनिक पदार्थों का एक जटिल मिश्रण है जिसमें विभिन्न ठोस हाइड्रोकार्बन और रालयुक्त पदार्थ घुले होते हैं। इसके अलावा, तेल के साथ आने वाले गैसीय हाइड्रोकार्बन अक्सर इसमें घुल जाते हैं। जटिल मिश्रणों को सरल मिश्रणों में या, सीमा में, अलग-अलग घटकों में विभाजित करना अंशीकरण कहलाता है। पृथक्करण विधियाँ भौतिक, सतह और के बीच अंतर पर आधारित हैं रासायनिक गुणसाझा घटक. तेल और गैस के अध्ययन और प्रसंस्करण में, निम्नलिखित पृथक्करण विधियों का उपयोग किया जाता है: भौतिक स्थिरीकरण (डीगैसिंग), आसवन और सुधार, वैक्यूम आसवन, एज़ोट्रोपिक आसवन, आणविक आसवन, सोखना, क्रोमैटोग्राफी, आणविक छलनी का उपयोग, निष्कर्षण, क्रिस्टलीकरण समाधान, रासायनिक अभिकर्मकों और यूरिया के साथ उपचार (सामान्य संरचना के पैराफिन को अलग करने के उद्देश्य से)। इन सभी तरीकों से अलग-अलग अंश प्राप्त करना संभव है जो मूल उत्पाद से संरचना और गुणों में बिल्कुल भिन्न होते हैं। अक्सर ये विधियां संयुक्त होती हैं। उदाहरण के लिए, रालयुक्त पदार्थों के पृथक्करण में अवशोषण और निष्कर्षण या निष्कर्षण आसवन की प्रक्रिया में निष्कर्षण और आसवन। विस्तृत जांच करने पर रासायनिक संरचनाउपरोक्त सभी विधियाँ व्यावहारिक रूप से तेल उत्पादन के लिए उपयोग की जाती हैं।

सबसे सामान्य विधियाँ फ़ैक्टरी तेल शोधन का आधार बनती हैं। आसवन प्रक्रिया के दौरान, धीरे-धीरे बढ़ते तापमान पर, बढ़ते क्वथनांक के क्रम में तेल के घटकों को आसवित किया जाता है।

सभी व्यक्तिगत पदार्थों के लिए, किसी दिए गए दबाव पर क्वथनांक एक भौतिक स्थिरांक है। चूँकि तेल विभिन्न संतृप्त वाष्प दबावों के साथ बड़ी संख्या में कार्बनिक पदार्थों का मिश्रण है, इसलिए तेल के क्वथनांक के बारे में बात करना असंभव है।

धीरे-धीरे बढ़ते तापमान पर तेल या पेट्रोलियम उत्पादों के प्रयोगशाला आसवन की स्थितियों में, अलग-अलग घटकों को बढ़ते क्वथनांक के क्रम में, या उसी चीज़ से, उनके संतृप्त वाष्प दबाव के घटते क्रम में आसुत किया जाता है। नतीजतन, तेल और उसके उत्पादों की विशेषता क्वथनांक से नहीं, बल्कि उबलने की शुरुआत और अंत की तापमान सीमा और कुछ तापमान सीमाओं में आसुत व्यक्तिगत अंशों की उपज से होती है। आसवन परिणामों के आधार पर, भिन्नात्मक संरचना का आकलन किया जाता है।

1. तेल की आंशिक संरचना

तेल वाष्पीकरण आसवन एजेंट

चूंकि तेल हाइड्रोकार्बन और हेटरोएटोमिक यौगिकों का एक बहुघटक निरंतर मिश्रण है, पारंपरिक आसवन विधियां उन्हें सख्ती से परिभाषित भौतिक स्थिरांक के साथ अलग-अलग यौगिकों में अलग नहीं कर सकती हैं, विशेष रूप से किसी दिए गए दबाव पर क्वथनांक पर। यह अलग-अलग आसवन द्वारा तेल और पेट्रोलियम उत्पादों को अलग करने की प्रथा है घटक, जिनमें से प्रत्येक एक कम जटिल मिश्रण है। ऐसे घटकों को अंश या डिस्टिलेट कहा जाता है। प्रयोगशाला या औद्योगिक आसवन स्थितियों के तहत, व्यक्तिगत पेट्रोलियम अंशों को लगातार बढ़ते क्वथनांक पर आसुत किया जाता है। नतीजतन, तेल और उसके अंशों की विशेषता उनके क्वथनांक से नहीं, बल्कि उबलने की शुरुआत और उबलने के अंत की तापमान सीमा से होती है।

नए तेलों की गुणवत्ता का अध्ययन करते समय (यानी, एक तकनीकी पासपोर्ट तैयार करते हुए), उनकी आंशिक संरचना आसवन स्तंभों से सुसज्जित मानक आसवन उपकरणों पर निर्धारित की जाती है (उदाहरण के लिए, GOST 11011-85 के अनुसार ARN-2 पर)। इससे आसवन परिणामों के आधार पर पृथक्करण और निर्माण की स्पष्टता में उल्लेखनीय रूप से सुधार करना संभव हो जाता है, निर्देशांक तापमान में तथाकथित वास्तविक क्वथनांक वक्र - % wt., (या % vol.) में अंशों की उपज।

विभिन्न क्षेत्रों के तेल उनकी आंशिक संरचना में और इसलिए, मोटर ईंधन आसवन और चिकनाई वाले तेलों की संभावित सामग्री में काफी भिन्न होते हैं। अधिकांश तेलों में 10-30% गैसोलीन अंश होते हैं, जो 200% तक उबलते हैं, और 40-65% केरोसिन गैस तेल अंश होते हैं, जो 350 डिग्री सेल्सियस तक आसुत होते हैं। हल्के तेलों की उच्च सामग्री (350 डिग्री सेल्सियस तक) के साथ हल्के तेलों के भंडार ज्ञात हैं। इस प्रकार, समोटलर तेल में 58% प्रकाश होता है, और अधिकांश क्षेत्रों के गैस संघनन में लगभग पूरी तरह से (85-90%) प्रकाश होता है। बहुत भारी तेल, जिसमें मुख्य रूप से उच्च-उबलते अंश शामिल होते हैं, का भी उत्पादन किया जाता है (उदाहरण के लिए, येरेगस्कॉय क्षेत्र से तेल, शाफ्ट विधि द्वारा निकाला जाता है)।

तेल में कार्बोहाइड्रेट की मात्रा सबसे अधिक होती है महत्वपूर्ण सूचकउनकी गुणवत्ता, जो प्रसंस्करण विधि की पसंद, परिणामी पेट्रोलियम उत्पादों की सीमा और परिचालन गुणों को निर्धारित करती है। स्रोत तेलों में एल्केन्स को छोड़कर सभी वर्गों के कार्बोहाइड्रेट अलग-अलग अनुपात में होते हैं: अल्केन्स, साइक्लेन, एरेन्स, साथ ही हेटेरोएटोमिक यौगिक। अल्केन्स (СnН2n+2) - पैराफिनिक कार्बोहाइड्रेट - तेल, गैस संघनन और प्राकृतिक गैसों के समूह घटकों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाते हैं। तेलों में उनकी कुल सामग्री 25-75% wt है। और केवल मैंगीशलक प्रकार के कुछ पैराफिनिक तेलों में यह 40-50% तक पहुंचता है। तेल के दाढ़ अंश में वृद्धि के साथ, उनमें अल्केन्स की सामग्री कम हो जाती है। संबद्ध पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैसें लगभग पूरी तरह से अल्केन्स से बनी होती हैं, जबकि सीधे चलने वाले गैसोलीन में अक्सर 60-70% अल्केन्स होते हैं। तेल अंशों में, उनकी सामग्री 5-20% wt तक कम हो जाती है। गैसोलीन में अल्केन्स में से, 2- और 3-मोनोमेथाइल-प्रतिस्थापित आइसोअल्केन्स प्रबल होते हैं, जबकि चतुर्धातुक कार्बन परमाणु के साथ आइसोअल्केन्स का अनुपात छोटा होता है, और एथिल- और प्रोपाइल-प्रतिस्थापित आइसोअल्केन्स व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित होते हैं। 8 से ऊपर एक अल्केन अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या में वृद्धि के साथ, मोनोप्रतिस्थापित परमाणुओं की सापेक्ष सामग्री कम हो जाती है। तेलों के गैस तेल अंशों (200-350 डिग्री सेल्सियस) में डोडेकेन से ईकोसेन तक अल्केन्स होते हैं। यह स्थापित किया गया है कि अल्केन्स के बीच, मोनोमिथाइल-प्रतिस्थापित और आइसोप्रेनॉइड (कार्बन श्रृंखला के आधार पर तीन कार्बन परमाणुओं के माध्यम से वैकल्पिक मिथाइल समूहों के साथ) संरचनाएं प्रबल होती हैं। औसतन, आइसोप्रेनॉइड अल्केन्स की सामग्री लगभग 10-11% है।

साइक्लोअल्केन्स (c. CnH2n) - नैफ्थेनिक कार्बोहाइड्रेट - गैसों को छोड़कर, तेल के सभी अंशों का हिस्सा हैं। औसतन तेलों में विभिन्न प्रकार केउनमें 25 से 80% तक वजन होता है। गैसोलीन और केरोसीन अंशों को मुख्य रूप से साइक्लोपेंटेन और साइक्लोहेक्सेन के समरूपों द्वारा दर्शाया जाता है, मुख्य रूप से छोटे (सी 1 - सी 3) एल्काइल-प्रतिस्थापित साइक्लेन के साथ। उच्च-उबलते अंशों में संयुक्त या संघनित प्रकार की संरचना के 2-4 समान या अलग-अलग चक्रवातों के साथ मुख्य रूप से चक्रवातों के पॉलीसाइक्लिक होमोलॉग होते हैं। तेल अंशों के बीच चक्रवातों का वितरण बहुत विविध है। जैसे-जैसे अंश भारी होते जाते हैं, उनकी सामग्री बढ़ती जाती है और केवल उच्चतम उबलते तेल के अंशों में ही गिरती है। साइक्लेन आइसोमर्स के निम्नलिखित वितरण पर ध्यान दिया जा सकता है: C7 के बीच - साइक्लोपेंटेन, 1,2 - और 1,3-डाइमिथाइल-प्रतिस्थापित वाले प्रबल होते हैं; सी8 - साइक्लोपेंटेन मुख्य रूप से ट्राइमिथाइल-प्रतिस्थापित होते हैं; एल्काइलसाइक्लोहेक्सेन में, प्रमुख अनुपात di- और ट्राइमेथाइल-प्रतिस्थापित है, जिसमें चतुर्धातुक कार्बन परमाणु नहीं होता है।

साइक्लान उच्चतम गुणवत्ता वाले हैं अभिन्न अंगमोटर ईंधन और चिकनाई वाले तेल। मोनोसाइक्लिक साइक्लेन मोटर ईंधन को उच्च प्रदर्शन गुण प्रदान करते हैं और उत्प्रेरक सुधार प्रक्रियाओं में उच्च गुणवत्ता वाले कच्चे माल हैं। चिकनाई वाले तेलों के हिस्से के रूप में, वे तापमान के साथ चिपचिपाहट में एक छोटा बदलाव (यानी, एक उच्च सूचकांक) प्रदान करते हैं। कार्बन परमाणुओं की समान संख्या के साथ, अल्केन्स की तुलना में साइक्लेन को उच्च घनत्व और, सबसे महत्वपूर्ण बात, कम प्रवाह बिंदु की विशेषता होती है।

एरेनास ( सुगंधित हाइड्रोकार्बन) अनुभवजन्य सूत्र CnHn+2-2Ka (जहाँ Ka एरीन रिंगों की संख्या है) के साथ - आमतौर पर अल्केन्स और साइक्लेन की तुलना में कम मात्रा (15-50%) में तेल में पाए जाते हैं, और गैसोलीन अंशों में बेंजीन के होमोलॉग द्वारा दर्शाए जाते हैं। . अंशों के बीच उनका वितरण अलग-अलग होता है और तेल के सुगंधीकरण की डिग्री पर निर्भर करता है, जो उसके घनत्व में व्यक्त होता है। हल्के तेलों में, अंश के बढ़ते क्वथनांक के साथ एरेन्स की सामग्री आमतौर पर कम हो जाती है। मध्यम-घनत्व साइक्लेन-प्रकार के तेलों को अंशों के बीच एरेन्स के लगभग समान वितरण की विशेषता होती है। भारी तेलों में, अंशों के बढ़ते क्वथनांक के साथ उनकी सामग्री तेजी से बढ़ जाती है। गैसोलीन अंशों में एरीन आइसोमर्स के वितरण का निम्नलिखित पैटर्न स्थापित किया गया है: C8-एरीन में, एथिलबेन्जेन की तुलना में 1,3-डाइमिथाइल-प्रतिस्थापित अधिक हैं; C9-एरेन्स पर 1,2,4-ट्राइमेथाइल-प्रतिस्थापित लोगों का प्रभुत्व है। एरेनास मोटर गैसोलीन (उच्च ऑक्टेन) में मूल्यवान घटक हैं लेकिन जेट ईंधन और डीजल ईंधन में अवांछनीय हैं। लंबी एल्काइल साइड चेन वाले मोनोसाइक्लिक एरेन्स चिकनाई वाले तेलों को अच्छी चिपचिपाहट-तापमान गुण देते हैं।

2. मुख्य तेल अंश

विभिन्न उत्पादों को पेट्रोलियम से अलग किया जाता है, जिसमें एक बड़ा हिस्सा होता है व्यवहारिक महत्व. सबसे पहले, इसमें घुले हुए गैसीय हाइड्रोकार्बन (मुख्य रूप से मीथेन) को हटा दिया जाता है। वाष्पशील हाइड्रोकार्बन के आसवन के बाद, तेल को गर्म किया जाता है। अणु में कम संख्या में कार्बन परमाणुओं वाले और अपेक्षाकृत कम क्वथनांक वाले हाइड्रोकार्बन सबसे पहले वाष्प अवस्था में जाते हैं और आसवित होते हैं। जैसे-जैसे मिश्रण का तापमान बढ़ता है, उच्च क्वथनांक वाले हाइड्रोकार्बन आसवित होते हैं। इस तरह, तेल के अलग-अलग मिश्रण (अंश) एकत्र किए जा सकते हैं। अक्सर, यह आसवन चार अस्थिर अंश उत्पन्न करता है, जिन्हें फिर अलग किया जाता है।

मुख्य तेल अंश इस प्रकार हैं:

* 40 से 200 डिग्री सेल्सियस तक एकत्रित गैसोलीन अंश में C5H12 से C11H24 तक हाइड्रोकार्बन होते हैं। अलग किए गए अंश के आगे आसवन के साथ, गैसोलीन (टी क्वथनांक = 40-70 डिग्री सेल्सियस) और गैसोलीन प्राप्त होता है

(टीबॉयल = 70-120 डिग्री सेल्सियस) - विमानन, ऑटोमोबाइल, आदि।

* 150 और 250 डिग्री सेल्सियस के बीच एकत्र किए गए नेफ्था अंश में C8H18 से C14H30 तक हाइड्रोकार्बन होते हैं। नेफ्था का उपयोग ट्रैक्टरों के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है। बड़ी मात्रा में नेफ्था को गैसोलीन में संसाधित किया जाता है।

* केरोसिन अंश में 180 से 300 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक के साथ C12H26 से C18H38 तक हाइड्रोकार्बन शामिल हैं। परिष्कृत होने के बाद मिट्टी के तेल का उपयोग ट्रैक्टर, जेट विमानों और रॉकेटों के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है।

* गैस तेल अंश (क्वथनांक > 275 डिग्री सेल्सियस), जिसे अन्यथा डीजल ईंधन कहा जाता है।

* तेल के आसवन के बाद के अवशेष - ईंधन तेल - के अणु में बड़ी संख्या में कार्बन परमाणुओं (कई दसियों तक) के साथ हाइड्रोकार्बन होते हैं। अपघटन से बचने के लिए ईंधन तेल को कम दबाव वाले आसवन द्वारा भी विभाजित किया जाता है। परिणामस्वरूप, डीजल तेल (डीजल ईंधन), चिकनाई वाले तेल (ऑटोमोटिव, विमानन, औद्योगिक, आदि), पेट्रोलियम जेली प्राप्त होते हैं (तकनीकी पेट्रोलियम जेली का उपयोग धातु उत्पादों को जंग से बचाने के लिए चिकनाई करने के लिए किया जाता है; शुद्ध पेट्रोलियम जेली का उपयोग किया जाता है) सौंदर्य प्रसाधनों और चिकित्सा के लिए एक आधार)। पैराफिन कुछ प्रकार के तेल (माचिस, मोमबत्तियाँ आदि के उत्पादन के लिए) से प्राप्त किया जाता है। ईंधन तेल से वाष्पशील घटकों के आसवन के बाद टार बच जाता है। सड़क निर्माण में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। चिकनाई वाले तेलों में प्रसंस्करण के अलावा, ईंधन तेल का उपयोग बॉयलर संयंत्रों में तरल ईंधन के रूप में भी किया जाता है।

3. एकल एवं क्रमिक वाष्पीकरण विधि

वाणिज्यिक पेट्रोलियम उत्पादों या उनके घटकों को प्राप्त करने के लिए तेल को उसके क्वथनांक के अनुसार उसके घटक भागों (अंशों) में अलग करना। तेल आसवन तेल रिफाइनरियों में तेल शोधन की प्रारंभिक प्रक्रिया है, इस तथ्य पर आधारित है कि जब तेल को गर्म किया जाता है, तो एक वाष्प चरण बनता है, जो तरल से संरचना में भिन्न होता है। पेट्रोलियम आसवन से प्राप्त अंश आमतौर पर हाइड्रोकार्बन का मिश्रण होते हैं। पेट्रोलियम अंशों के बार-बार आसवन की विधियों का उपयोग करके, कुछ व्यक्तिगत हाइड्रोकार्बन को अलग करना संभव है। तेल आसवन एकल वाष्पीकरण (संतुलन आसवन) या क्रमिक वाष्पीकरण (सरल आसवन, या आंशिक आसवन) द्वारा किया जाता है; सुधार के साथ और इसके बिना; अत्यधिक गरम जल वाष्प की उपस्थिति में - एक वाष्पीकरण एजेंट; पर वायु - दाबऔर निर्वात के अंतर्गत. संतुलन आसवन के साथ, तेल को अंशों में अलग करना साधारण आसवन की तुलना में कम स्पष्ट रूप से होता है। हालाँकि, पहले मामले में, समान ताप तापमान पर, अधिकांश तेल वाष्प अवस्था में चला जाता है। प्रयोगशाला अभ्यास में, बैच इकाइयों में वाष्प चरण सुधार के साथ तेल का सरल आसवन मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है। उद्योग में, फ्लैश वाष्पीकरण के साथ तेल आसवन का उपयोग वाष्प और तरल चरणों के सुधार के साथ संयोजन में किया जाता है। यह संयोजन निरंतर प्रतिष्ठानों में तेल को आसवित करना और तेल को अंशों में अलग करने और इसे गर्म करने के लिए ईंधन की किफायती खपत में उच्च परिशुद्धता प्राप्त करना संभव बनाता है। जलवाष्प के प्रयोग से कमी आती है तापमान शासन, तेल अंशों का चयन बढ़ाना और अवशेषों में उच्च-उबलते घटकों की सांद्रता बढ़ाना। औद्योगिक संयंत्रों में, तेल का आसवन पहले वायुमंडलीय दबाव पर और फिर वैक्यूम के तहत किया जाता है। वायुमंडलीय आसवन के दौरान, तेल को 370 डिग्री सेल्सियस से अधिक गर्म नहीं किया जाता है, क्योंकि उच्च तापमान पर हाइड्रोकार्बन का विभाजन शुरू हो जाता है - टूटना, और यह इस तथ्य के कारण अवांछनीय है कि परिणामी असंतृप्त हाइड्रोकार्बन लक्ष्य उत्पादों की गुणवत्ता और उपज को काफी कम कर देते हैं। .

तेल के वायुमंडलीय आसवन के परिणामस्वरूप, अंश आसुत हो जाते हैं, लगभग 30 से 350-360 डिग्री सेल्सियस तक उबल जाते हैं, और ईंधन तेल अवशेषों में रहता है। 360 डिग्री सेल्सियस तक उबलने वाले तेल अंशों से, हम प्राप्त करते हैं विभिन्न प्रकारईंधन (गैसोलीन, जेट और डीजल इंजन के लिए ईंधन), पेट्रोकेमिकल संश्लेषण के लिए कच्चा माल (बेंजीन, एथिलबेन्जीन, ज़ाइलीन, एथिलीन, प्रोपलीन, ब्यूटाडीन), सॉल्वैंट्स, आदि। ईंधन तेल का आगे आसवन वैक्यूम (अवशिष्ट दबाव 5.3-) के तहत किया जाता है। -8 kN/m2, या 40--60 mmHg) हाइड्रोकार्बन क्रैकिंग को कम करने के लिए। यूएसएसआर में, कई तेल रिफाइनरियों में, वायुमंडलीय-वैक्यूम तेल शोधन इकाइयों की उत्पादकता प्रति वर्ष 8 मिलियन टन तेल तक बढ़ गई थी।

फ्लैश आसवन में, तेल को हीटर कॉइल में पूर्व निर्धारित तापमान तक गर्म किया जाता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अधिक से अधिक वाष्प बनते हैं, जो तरल चरण के साथ संतुलन में होते हैं, और एक निश्चित तापमान पर, वाष्प-तरल मिश्रण हीटर छोड़ देता है और रुद्धोष्म बाष्पीकरणकर्ता में प्रवेश करता है। उत्तरार्द्ध एक खोखला सिलेंडर है जिसमें वाष्प चरण को तरल से अलग किया जाता है। इस मामले में वाष्प और तरल चरणों का तापमान समान है। एकल वाष्पीकरण के साथ आसवन के दौरान अंशों में तेल के पृथक्करण की स्पष्टता सबसे खराब है।

फ्लैश आसवन में दो या दो से अधिक एकल आसवन प्रक्रियाएं शामिल होती हैं, जो प्रत्येक चरण पर ऑपरेटिंग तापमान को बढ़ाती हैं।

यदि तेल के प्रत्येक वाष्पीकरण के साथ इसकी चरण अवस्था में बहुत छोटा परिवर्तन होता है, और एकल वाष्पीकरण की संख्या असीम रूप से बड़ी होती है, तो ऐसा आसवन क्रमिक वाष्पीकरण वाला आसवन होता है।

एकल वाष्पीकरण के साथ आसवन के दौरान अंशों में तेल के पृथक्करण की स्पष्टता एकाधिक और क्रमिक वाष्पीकरण के साथ आसवन की तुलना में सबसे खराब है।

यदि हम एकल और एकाधिक वाष्पीकरण के साथ तेल अंश के लिए त्वरण वक्र का निर्माण करते हैं, तो यह पता चलेगा कि एकल वाष्पीकरण के साथ अंशों के उबलने की शुरुआत का तापमान अधिक होता है, और उबलने का अंत एकाधिक वाष्पीकरण की तुलना में कम होता है। यदि अंशों के उच्च परिशुद्धता पृथक्करण की आवश्यकता नहीं है, तो एकल वाष्पीकरण विधि अधिक किफायती है। इसके अलावा, 350 - 370 डिग्री सेल्सियस (उच्च तापमान पर, हाइड्रोकार्बन का अपघटन शुरू होता है) के अधिकतम अनुमेय तेल ताप तापमान पर, बार-बार या क्रमिक वाष्पीकरण की तुलना में अधिक उत्पाद वाष्प चरण में गुजरते हैं। 350 - 370 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उबलने वाले तेल के अंशों का चयन करने के लिए वैक्यूम या जल वाष्प का उपयोग किया जाता है। उद्योग में वाष्प और तरल चरणों के सुधार के साथ एकल वाष्पीकरण के साथ आसवन के सिद्धांत का उपयोग तेल को अंशों में अलग करने, प्रक्रिया की निरंतरता और कच्चे माल को गर्म करने के लिए ईंधन की किफायती खपत में उच्च परिशुद्धता प्राप्त करना संभव बनाता है। स्रोत तेल को हीट एक्सचेंजर्स के माध्यम से पंप किया जाता है, जहां इसे अपशिष्ट तेल अंशों की गर्मी के प्रभाव में गर्म किया जाता है और फायर हीटर (ट्यूबलर भट्टी) में प्रवेश किया जाता है। एक ट्यूब भट्टी में, तेल को एक पूर्व निर्धारित तापमान तक गर्म किया जाता है और आसवन स्तंभ के वाष्पीकरण भाग (फ़ीड अनुभाग) में प्रवेश करता है। हीटिंग प्रक्रिया के दौरान, तेल का कुछ हिस्सा वाष्प चरण में गुजरता है, जो ट्यूब भट्टी से गुजरते समय हमेशा तरल के साथ संतुलन की स्थिति में रहता है। जैसे ही वाष्प-तरल मिश्रण के रूप में तेल भट्टी को छोड़ता है और स्तंभ में प्रवेश करता है (जहां, दबाव में कमी के परिणामस्वरूप, कच्चे माल का हिस्सा अतिरिक्त रूप से वाष्पित हो जाता है), वाष्प चरण तरल से अलग हो जाता है और स्तंभ ऊपर उठता है, और द्रव नीचे की ओर बहता है। वाष्प चरण को स्तंभ के शीर्ष पर सुधार के अधीन किया जाता है, उस बिंदु से शुरू होता है जहां कच्चे माल को पेश किया जाता है। रेक्टिफिकेशन कॉलम में रेक्टिफिकेशन प्लेट्स होती हैं, जिन पर कॉलम के माध्यम से उठने वाले वाष्प का संपर्क बहते हुए तरल पदार्थ (रिफ्लक्स) से होता है। रिफ्लक्स इस तथ्य के परिणामस्वरूप बनता है कि ऊपरी उत्पाद का हिस्सा, कंडेनसर-रेफ्रिजरेटर से गुज़रकर, ऊपरी प्लेट में लौटता है और अंतर्निहित प्लेटों पर बहता है, कम उबलते घटकों के साथ बढ़ते वाष्प को समृद्ध करता है।

4. वाष्पीकरण एजेंट का उपयोग करके तेल आसवन

निचली प्लेट के नीचे स्तंभ के आसवन भाग के निचले हिस्से में कच्चे माल के तरल भाग को ठीक करने के लिए, गर्मी या किसी प्रकार के वाष्पीकरण एजेंट को पेश करना आवश्यक है। परिणामस्वरूप, निचले उत्पाद का हल्का हिस्सा वाष्प चरण में चला जाता है और इस तरह भाप सिंचाई का निर्माण होता है। यह सिंचाई, सबसे निचली प्लेट से उठती है और बहते तरल चरण के संपर्क में आती है, बाद वाले को उच्च-उबलते घटकों से समृद्ध करती है।

परिणामस्वरूप, कम-उबलते अंश को स्तंभ के शीर्ष से और उच्च-उबलते अंश को नीचे से लगातार चुना जाता है।

तेल आसवन अवशेषों में उच्च-उबलते घटकों की सांद्रता को बढ़ाने के लिए एक वाष्पीकरण एजेंट को आसवन स्तंभ में पेश किया जाता है। गैसोलीन, नेफ्था, मिट्टी का तेल, अक्रिय गैस और अक्सर जल वाष्प का उपयोग वाष्पीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है।

आसवन स्तंभ में जल वाष्प की उपस्थिति में, हाइड्रोकार्बन का आंशिक दबाव कम हो जाता है, और इसलिए उनका क्वथनांक कम हो जाता है। नतीजतन, सबसे कम उबलते हाइड्रोकार्बन, जो एक वाष्पीकरण के बाद तरल चरण में होते हैं, वाष्प अवस्था में चले जाते हैं और जल वाष्प के साथ मिलकर स्तंभ में ऊपर उठते हैं। जल वाष्प पूरे आसवन स्तंभ से होकर गुजरता है और ऊपरी उत्पाद के साथ निकल जाता है, जिससे उसमें तापमान 10 - 20 डिग्री सेल्सियस कम हो जाता है। व्यवहार में, सुपरहीटेड पानी की भाप का उपयोग किया जाता है और आपूर्ति किए गए कच्चे माल के तापमान के बराबर या थोड़ा अधिक तापमान पर स्तंभ में पेश किया जाता है (आमतौर पर 2 - 3 एटीएम के दबाव में 350 - 450 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर असंतृप्त भाप) .

जलवाष्प का प्रभाव इस प्रकार है:

उबलते तरल को तीव्रता से हिलाया जाता है, जो कम उबलते हाइड्रोकार्बन के वाष्पीकरण को बढ़ावा देता है;

एक बड़ी वाष्पीकरण सतह इस तथ्य से बनती है कि हाइड्रोकार्बन का वाष्पीकरण जल वाष्प के कई बुलबुले के अंदर होता है।

जलवाष्प की खपत छीने जाने वाले घटकों की मात्रा, उनकी प्रकृति और स्तंभ के नीचे की स्थितियों पर निर्भर करती है। स्तंभ के निचले भाग में तरल चरण के अच्छे सुधार के लिए यह आवश्यक है कि इसका लगभग 25% वाष्प अवस्था में चला जाए।

वाष्पीकरण एजेंट के रूप में अक्रिय गैस का उपयोग करने के मामले में, अत्यधिक गर्म भाप के उत्पादन पर खर्च होने वाली गर्मी में बड़ी बचत होती है और इसके संघनन के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की खपत में कमी आती है। सल्फ्यूरस कच्चे माल के आसवन में अक्रिय गैस का उपयोग करना बहुत तर्कसंगत है, क्योंकि। नमी की उपस्थिति में सल्फर यौगिक उपकरणों के तीव्र क्षरण का कारण बनते हैं। हालाँकि, वाष्प-गैस मिश्रण (कम गर्मी हस्तांतरण गुणांक) के गैस हीटर और कंडेनसर की भारीता और आसुत तेल उत्पाद को गैस प्रवाह से अलग करने की कठिनाई के कारण तेल आसवन में अक्रिय गैस का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया गया है।

वाष्पीकरण एजेंट के रूप में हल्के तेल अंशों - नेफ्था-केरोसीन-गैस तेल अंश का उपयोग करना सुविधाजनक है, क्योंकि यह सल्फ्यूरस कच्चे माल, वैक्यूम और वैक्यूम बनाने वाले उपकरणों के आसवन के दौरान खुले पानी की भाप के उपयोग को समाप्त करता है, और साथ ही, अक्रिय गैस के साथ काम करने की उपर्युक्त कठिनाइयों को समाप्त करता है।

वाष्पीकरण एजेंट का क्वथनांक जितना कम होगा और इसकी सापेक्ष मात्रा जितनी अधिक होगी, आसवन तापमान उतना ही कम होगा। हालाँकि, वाष्पीकरण एजेंट जितना हल्का होगा, आसवन प्रक्रिया के दौरान उसका उतना ही अधिक भाग नष्ट हो जाता है। इसलिए, वाष्पीकरण एजेंट के रूप में नेफ्था-केरोसीन-गैस तेल अंश का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।

तो, जल वाष्प हाइड्रोकार्बन वाष्प के आंशिक दबाव को कम करता है, उनके वाष्पीकरण की सुविधा देता है और स्तंभ में तापमान को कम करता है, लेकिन, इसके अलावा, यह सुधार (हाइड्रोकार्बन वाष्प के दबाव ढाल) के लिए आवश्यक स्थितियां बनाता है और एक इंजन के रूप में कार्य करता है।

वाष्पीकरण एजेंट के रूप में जल वाष्प का उपयोग करने के निम्नलिखित नुकसानों को इंगित करना आवश्यक है:

आसवन और संघनन के लिए ऊर्जा लागत (गर्मी और ठंड) में वृद्धि;

जोड़े में स्तंभों का भार बढ़ाना, जिससे स्तंभ के व्यास में वृद्धि होती है;

स्तंभ और अन्य उपकरणों में प्रतिरोध में वृद्धि और दबाव में वृद्धि;

तेल उत्पादों को पानी देना और उनके बाद सुखाने की आवश्यकता;

हाइड्रोजन सल्फाइड और हाइड्रोजन क्लोराइड की उपस्थिति और गठन में उपकरणों का बढ़ा हुआ क्षरण बड़ी मात्राअपशिष्ट जल;

इसके संघनन की ऊष्मा का उपयोग नहीं किया जाता है।

इस संबंध में, हाल के वर्षों में, विश्व तेल शोधन ने भाप के उपयोग को महत्वपूर्ण रूप से सीमित करने और प्रतिष्ठानों को शुष्क आसवन तकनीक में स्थानांतरित करने या वाष्पीकरण एजेंट के रूप में हल्के तेल अंशों का उपयोग करने की प्रवृत्ति दिखाई है। हालाँकि, वाष्पीकरण करने वाले एजेंट का क्वथनांक जितना कम होगा और उसकी सापेक्ष मात्रा जितनी अधिक होगी, आसवन तापमान उतना ही कम होगा; लेकिन यह जितना हल्का होता है, आसवन प्रक्रिया के दौरान उतना ही अधिक नष्ट हो जाता है, इसलिए, वाष्पीकरण एजेंट के रूप में केरोसिन-गैस तेल अंश का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।

निष्कर्ष

तेल, तेल अंश और तेल उत्पाद, एक नियम के रूप में, बहुत बड़ी संख्या में बारीकी से उबलते घटकों के मिश्रण होते हैं। गैसोलीन अंशों में घटकों की संख्या 500 तक पहुँच सकती है, और तेल अंशों में इससे भी अधिक। एक नियम के रूप में, उन्हें आसवन द्वारा अलग-अलग भागों में अलग किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक एक कम जटिल मिश्रण होता है। व्यक्तिगत यौगिकों के विपरीत, तेल अंशों में स्थिर क्वथनांक नहीं होता है। वे निश्चित तापमान सीमाओं में उबल जाते हैं, यानी, उनके पास उबलने की शुरुआत और अंत का तापमान (Тnk और Ткк) होता है। टीएनसी और टीसीसी अंश की रासायनिक संरचना पर निर्भर करते हैं। इस प्रकार, तेल और तेल उत्पादों की आंशिक संरचना उनमें विभिन्न अंशों की सामग्री (मात्रा या वजन प्रतिशत में) दिखाती है जो कुछ तापमान सीमाओं के भीतर उबल जाते हैं। यह सूचक तेल मिश्रण की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है और इसका अत्यधिक व्यावहारिक महत्व है।

तेल और तेल उत्पादों की संरचना की विशेषताओं पर पूरा डेटा प्रसंस्करण के मुख्य मुद्दों को हल करना संभव बनाता है: तेल और तेल उत्पादों को मिश्रण के आधार पर क्रमबद्ध करना, तेल शोधन विकल्प (ईंधन, ईंधन-तेल, या पेट्रोकेमिकल) निर्धारित करना, प्रसंस्करण योजनाओं को चुनने के लिए, क्षमता से तेल अंशों के निष्कर्षण की गहराई निर्धारित करने के लिए (स्थापना में पृथक अंशों के द्रव्यमान का तेल में निहित उनके द्रव्यमान का अनुपात), व्यक्तिगत अंशों की उपज। तेल उत्पाद की भिन्नात्मक संरचना को जानने से आप उनकी सबसे महत्वपूर्ण प्रदर्शन विशेषताओं की गणना कर सकते हैं। विभिन्न क्षेत्रों के तेलों की रासायनिक संरचना की ख़ासियत के कारण, क्वथनांक के संदर्भ में समान अंशों की भौतिक-रासायनिक विशेषताएं भिन्न होंगी। प्रत्येक तेल का अपना विशिष्ट आसवन वक्र होता है, जो सामग्री और क्वथनांक दोनों के संदर्भ में, इसमें व्यक्तिगत घटकों (हाइड्रोकार्बन और गैर-हाइड्रोकार्बन यौगिकों) के विशिष्ट वितरण के कारण होता है।

भौतिक-रासायनिक विशेषताओं में परिवर्तन परस्पर सहसंबद्ध होते हैं। तेल और पेट्रोलियम उत्पादों की विशेषताओं और संरचना को निर्धारित करने की कई विधियाँ इस पर आधारित हैं, और सहसंबंध संबंधों पर महत्वपूर्ण मात्रा में जानकारी अब जमा हो गई है। हालाँकि, उनमें से अधिकांश को उनके भारीपन और सूचना प्रौद्योगिकी में उपयोग के लिए अनुपयुक्तता के कारण सीमित उपयोग मिला है।

प्रयुक्त स्रोतों की सूची

1. मनोव्यान ए.के. तेल और प्राकृतिक गैस के प्राथमिक प्रसंस्करण की तकनीक। - एम.: खिमिया, 2001

2. गुरेविच आई.एल. - तेल और गैस प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी भाग 1। - एम.: खिमिया, 1972.-111 पी।

3. एम.वी. स्ट्रोडुब, यू.पी. यास्यान, पी.ए. पुरतोव, यू.वी. अरिस्टोविच - तेल प्रौद्योगिकी। प्रसंस्करण के लिए तेल की तैयारी, क्रास्नोडार: पब्लिशिंग हाउस YUG, 2011।

4. पोडविंटसेव आई.बी. तेल परिशोधन। व्यावहारिक परिचयात्मक पाठ्यक्रम: ट्यूटोरियल/ आई.बी. पोडविंटसेव - डोलगोप्रुडनी: पब्लिशिंग हाउस "इंटेलिजेंस", 2011.-31 पी।

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पेट्रोलियम आसवन के सिद्धांत

आसवन द्वारा किसी भी मिश्रण (विशेष रूप से, तेल) को अंशों में अलग करना उसके घटकों के क्वथनांक में अंतर पर आधारित होता है। इसलिए, यदि मिश्रण में दो घटक होते हैं, तो वाष्पीकरण के दौरान, कम क्वथनांक (कम क्वथनांक, एलबीसी) वाला घटक वाष्प में चला जाता है, और उच्च क्वथनांक (उच्च क्वथनांक, एचडब्ल्यूसी) वाला घटक बना रहता है। तरल अवस्था में. परिणामस्वरूप वाष्प संघनित होकर आसुत बनता है, अवाष्पीकृत तरल को अवशेष कहा जाता है। इस प्रकार, एनसीसी आसुत में चला जाता है, और वीसीसी अवशेष में चला जाता है।

वर्णित प्रक्रिया को सरल आसवन कहा जाता है। घटकों के सबसे पूर्ण पृथक्करण के लिए, अधिक जटिल प्रकार के आसवन का उपयोग किया जाता है - सुधार के साथ आसवन। रेक्टिफिकेशन में आसवन के दौरान उत्पन्न वाष्पों का इन वाष्पों के संघनन से उत्पन्न तरल के साथ प्रतिधारा संपर्क शामिल होता है। स्तंभ में सुधार करने के लिए वाष्प का ऊपर की ओर प्रवाह और तरल का नीचे की ओर प्रवाह बनाना आवश्यक है। पहला प्रवाह स्तंभ के निचले (आसवन) भाग में प्रवेश की गई गर्मी के कारण बनता है, दूसरा - स्तंभ के ऊपरी (एकाग्रता) भाग में आपूर्ति की गई ठंडी सिंचाई के कारण (अन्य प्रकार की सिंचाई के लिए, नीचे देखें)।

चावल। 4.1 कैप प्लेट की योजना: 1-प्लेट; 2- नाली का गिलास; 3- -टोपी; 4- वाष्प के पारित होने के लिए पाइप; 5- वाष्प के मार्ग के लिए टोपी में स्लॉट; 6- प्लेट पर तरल स्तर बनाने के लिए विभाजन को बनाए रखना; 7- स्तंभ दीवार; 8-रिंग स्पेस

कॉलम ट्रे पर दो चरण होते हैं: भाप; (उच्च तापमान के साथ), और तरल (कम तापमान के साथ)। इस मामले में, वाष्प को ठंडा किया जाता है, और उच्च-उबलते घटक का हिस्सा संघनित होता है और तरल में बदल जाता है। तरल गर्म हो जाता है और कम-उबलने वाले घटक का हिस्सा वाष्पित हो जाता है, वाष्प चरण में चला जाता है। यह प्रक्रिया प्रत्येक प्लेट पर कई बार होती है। तेल और पेट्रोलियम उत्पादों के आसवन और सुधार की प्रक्रिया में, संतृप्त वाष्प दबाव और वाष्प और तरल के बीच संतुलन एक निर्णायक भूमिका निभाता है।

यह प्रक्रिया प्रत्येक प्लेट पर कई बार होती है। तेल और पेट्रोलियम उत्पादों के आसवन और सुधार की प्रक्रिया में, संतृप्त वाष्प दबाव और वाष्प और तरल के बीच संतुलन एक निर्णायक भूमिका निभाता है।

तरल वाष्प दबाव.

किसी तरल का संतृप्त वाष्प दबाव, तरल के साथ संतुलन की स्थितियों के तहत किसी दिए गए तापमान पर उसके वाष्प द्वारा विकसित दबाव है। यह दबाव बढ़ते तापमान और तरल के वाष्पीकरण की गर्मी कम होने के साथ बढ़ता है। तापमान के आधार पर हल्के पेट्रोलियम उत्पादों में शामिल हाइड्रोकार्बन के संतृप्त वाष्प के दबाव वक्र चित्र 4.2 में दिखाए गए हैं।

मिश्रण और तेल अंशों का संतृप्त वाष्प दबाव न केवल तापमान पर निर्भर करता है, बल्कि तरल और वाष्प चरणों की संरचना पर भी निर्भर करता है। ऐसा प्रतीत होता है कि बहुत कम तापमान या पर्याप्त उच्च दबाव पर सभी गैसें तरल अवस्था में बदल जानी चाहिए। हालाँकि, प्रत्येक गैस के लिए एक तापमान होता है जिसके ऊपर दबाव में किसी भी वृद्धि से इसे तरल में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है। यह तथाकथित है गंभीर तापमान टी करोड़।क्रांतिक तापमान के अनुरूप वाष्प दाब कहलाता है गंभीर दबावपी क्र - क्रांतिक तापमान और दबाव पर गैस की विशिष्ट मात्रा कहलाती है महत्वपूर्ण मात्रा.क्रांतिक बिंदु पर, गैसीय और तरल अवस्थाओं के बीच का असंतोष गायब हो जाता है।

आसवन (आसवन)तेल और गैसों को भौतिक रूप से उन अंशों (घटकों) में अलग करने की प्रक्रिया है जो एक दूसरे से और तापमान सीमा (या क्वथनांक) में मूल मिश्रण से भिन्न होते हैं। प्रक्रिया को अंजाम देने की विधि के अनुसार, सरल और जटिल आसवन को प्रतिष्ठित किया जाता है।

तेल आसवन की दो मुख्य विधियाँ हैं: क्रमिक, या एकाधिक, वाष्पीकरण (स्थिल में) के साथ; एकल वाष्पीकरण के साथ (ट्यूब भट्टियों में)। क्रमिक वाष्पीकरण के साथ, परिणामस्वरूप वाष्प तुरंत सिस्टम से हटा दिए जाते हैं (उदाहरण के लिए, एक मानक उपकरण पर पेट्रोलियम उत्पादों के आसवन के दौरान अंश, साथ ही एक स्थिर बैटरी के क्यूब्स में से एक पर)। एकल वाष्पीकरण के दौरान, उत्पाद को एक ट्यूबलर भट्ठी में एक निश्चित तापमान तक गर्म किया जाता है, जिससे वांछित आसवन सुनिश्चित होता है, और पूरे हीटिंग समय के दौरान वाष्प तरल से अलग नहीं होते हैं - सिस्टम की संरचना नहीं बदलती है। वांछित तापमान तक पहुंचने पर, सिस्टम में बनने वाले तरल और वाष्प चरण अलग हो जाते हैं। यह पृथक्करण एक स्तंभ या बाष्पीकरणकर्ता (वाष्पीकरणकर्ता) में होता है, जहां उत्पाद ट्यूब भट्ठी में गर्म होने के बाद प्रवेश करता है। पृथक्करण से पहले, दोनों चरण - वाष्प और तरल - एक दूसरे के साथ संतुलन में होते हैं, इसलिए एकल वाष्पीकरण को संतुलन भी कहा जाता है। इस प्रकार, जब एकल वाष्पीकरण के साथ तेल का आसवन किया जाता है, तो किसी दिए गए तापमान पर बनने वाले वाष्पों के पूरे मिश्रण को तरल अवशेषों से तुरंत अलग कर दिया जाता है और फिर एक अंश में विभाजित किया जाता है।

एकल वाष्पीकरण के साथ तेल का आसवन, क्यूब्स में क्रमिक वाष्पीकरण के विपरीत, जिसमें कई घंटे लगते हैं, कुछ मिनटों में और कम तापमान पर होता है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि एकल वाष्पीकरण के दौरान कम-उबलते अंश कम तापमान पर उच्च-उबलते घटकों के वाष्पीकरण को बढ़ावा देते हैं।

चित्र 4.3 समदाब रेखीय वक्र

वाष्पीकरण प्रक्रिया को समझाने के लिए, आइए आइसोबैरिक वक्र लें (चित्र 3.6)। आइए मान लें कि कम-उबलने वाले घटक (एलबीसी) वाला एक तरल है आओएक तापमान पर टी 0. सिस्टम की यह स्थिति बिंदु द्वारा विशेषता है आओ. आइए तरल को गर्म करना शुरू करें। ग्राफ़िक रूप से इसे एक सीधी रेखा द्वारा दर्शाया जाएगा अ 0 अ 1कोटि अक्ष के समानांतर. तापमान पर पहुंचने पर तरल टी 1उबलना शुरू हो जाता है (यह आइसोबार के निर्माण की विधि से ही पता चलता है)।

तरल और वाष्प के संतुलन को ध्यान में रखते हुए, परिणामी वाष्प की संरचना क्षैतिज द्वारा निर्धारित की जाती है ए 1 बी 1, तब तक किया जाता है जब तक कि यह एक बिंदु पर वाष्प चरण वक्र के साथ प्रतिच्छेद न कर दे। वास्तव में, यदि संतृप्त वाष्प का तापमान है टी 1, तो उनकी रचना बिंदु द्वारा निर्धारित होती है बी 1, जिसका भुज बराबर है टी 1(यह धारणा बनाई गई है कि निकलने वाले वाष्प की मात्रा नगण्य है और उबलने से पहले और बाद में तरल की संरचना अपरिवर्तित रहती है और xo के बराबर होती है)।

आइए अब एक और मामले पर विचार करें। आइए मान लें कि संरचना xo के समान मिश्रण को उच्च तापमान t तक गर्म किया जाता है। इस मामले में, जो वाष्प पहले से ही तापमान t 1 पर बनना शुरू हो गए थे, वे तरल से अलग नहीं होते हैं, यही कारण है कि वाष्प और तरल दोनों सहित पूरे सिस्टम की संरचना स्थिर और xo के बराबर रहती है। आइए आगे मान लें कि , बिंदु C पर तापमान t तक पहुंचने पर, हमने वाष्प को तरल से अलग कर दिया। इन वाष्पों और तरल पदार्थों की संरचना क्या है? इस समस्या को हल करने के लिए, तापमान t के अनुरूप, बिंदु C से होकर जाने वाली एक क्षैतिज रेखा AB खींचना पर्याप्त है। समदाब रेखा वक्रों के साथ इस क्षैतिज रेखा का प्रतिच्छेदन बिंदु A से B क्रमशः तरल x और वाष्प y की संरचना दिखाएगा। जब सिस्टम को उच्च तापमान t 2 पर गर्म किया जाता है, तो इसकी स्थिति को x 2 और y 2 की सांद्रता वाले बिंदु A 2 और B 2 द्वारा दर्शाया जाता है। इस मामले में, y 2 x o के साथ मेल खाता है, अर्थात y 2 = x o, जो केवल सभी तरल के पूर्ण वाष्पीकरण के साथ ही संभव है। इस प्रकार, टी 2 एक एकल वाष्पीकरण के दौरान एक्सओ संरचना के तरल के पूर्ण वाष्पीकरण का तापमान है; तापमान में और वृद्धि केवल वाष्प के अति ताप के साथ होती है। ऊपर से यह निष्कर्ष निकलता है कि निचले वक्र द्वारा सीमित क्षेत्र में स्थित कोई भी बिंदु केवल तरल चरण की उपस्थिति को दर्शाता है, और आइसोबार्स (लेंस क्षेत्र) द्वारा सीमित क्षेत्र में स्थित एक बिंदु वाष्प और तरल दोनों चरणों के एक साथ अस्तित्व को दर्शाता है। , क्षेत्र में स्थित - केवल वाष्प चरण का अस्तित्व। (देखें एस.वी. वेर्झिचिंस्काया, तेल और गैस की रसायन विज्ञान और प्रौद्योगिकी, पृष्ठ 60-65)।

तेल के क्वथनांक और उसके अंशों को कम करने की विधियाँ

जब तेल का ताप तापमान बढ़ता है और ताप अवधि बढ़ती है, तो उच्च आणविक भार हाइड्रोकार्बन का अपघटन शुरू हो जाता है - तथाकथित क्रैकिंग। तेल की संरचना के आधार पर, यह क्षण 320-360°C के तापमान पर होता है। हालाँकि, कुछ मामलों में, विशेष रूप से आसुत तेल और उत्प्रेरक क्रैकिंग के लिए कच्चे माल के उत्पादन के लिए उच्च-उबलते अंश प्राप्त करते समय, निर्दिष्ट सीमा से ऊपर तेल को गर्म करना आवश्यक है। उच्च आणविक भार हाइड्रोकार्बन के अपघटन को रोकने के लिए, प्रसंस्करण के दौरान इसके क्वथनांक को कम करना आवश्यक है। यह वैक्यूम आसवन या भाप इंजेक्शन (कभी-कभी दोनों) द्वारा प्राप्त किया जाता है।

वैक्यूम पंपों का उपयोग करके गैसों के स्तंभ से पंपिंग (चूषण) या उनके संघनन के परिणामस्वरूप वैक्यूम (रेयरफैक्शन) प्राप्त किया जाता है। ऐसे उपकरण में दबाव को अवशिष्ट कहा जाता है।

यह हमेशा वायुमंडलीय (101.3 एमपीए, या 760 मिमी एचजी) से नीचे होता है। वैक्यूम को 101.3 एमपीए (760 मिमी एचजी) और अवशिष्ट दबाव के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है। उदाहरण के लिए, यदि अवशिष्ट दबाव 13.3 एमपीए (100 मिमी एचजी) है, तो निर्वात है: 101.3 - 13.3 = 88 एमपीए (760 - 100 = 660 मिमी एचजी)। चित्र में. चित्र 3.8 तेल के उच्च-आणविक अंशों के लिए दबाव पर क्वथनांक की अनुमानित निर्भरता को दर्शाता है औसत तापमान 350 और 500 डिग्री सेल्सियस के बीच उबलना। इसलिए, दबाव जितना कम होगा, अंश का क्वथनांक उतनी ही तेजी से कम हो जाएगा। उदाहरण के लिए, 13.3 एमपीए (100 मिमी एचजी) के अवशिष्ट दबाव पर 450 डिग्री सेल्सियस के औसत क्वथनांक वाले अंश के लिए, क्वथनांक में कमी 110 डिग्री सेल्सियस (बिंदु ए) है, यानी, इन परिस्थितियों में अंश उबलता है 450 - 110 = = 340 डिग्री सेल्सियस पर, और 0.665 एमपीए (5 मिमी एचजी) के अवशिष्ट दबाव पर - 236 डिग्री सेल्सियस (450 -214 = 236 डिग्री सेल्सियस, बिंदु बी) पर। 500 डिग्री सेल्सियस के औसत क्वथनांक वाले अंश के लिए, 13.3 एमपीए (100 मिमी एचजी) के अवशिष्ट दबाव पर क्वथनांक में कमी 117 डिग्री सेल्सियस (बिंदु बी) है, और 350 डिग्री सेल्सियस के अंश के लिए - 350 - 94 = 256°C (बिंदु G)

भाप आसवन द्वारा क्वथनांक को कम करने का उपयोग तेल शोधन उद्योग में भी व्यापक रूप से किया जाता है, विशेष रूप से ईंधन तेल के आसवन में। तेल के आसवन के दौरान जल वाष्प की क्रिया (भाप को तंत्र के निचले भाग के ऊपर स्थित मातृ शराब के माध्यम से पेश किया जाता है) इस प्रकार है: अनगिनत भाप बुलबुले तेल के अंदर एक विशाल मुक्त सतह बनाते हैं, जिससे तेल इन बुलबुले में वाष्पित हो जाता है। तेल वाष्प दबाव, वायुमंडलीय दबाव से नीचे होने के कारण, इस पर काबू पाने के लिए पर्याप्त नहीं है, यानी उबलने और आसवन का कारण बनता है, लेकिन तेल वाष्प दबाव में जल वाष्प दबाव जोड़ा जाता है, इसलिए कुल मिलाकर (डाल्टन के नियम के अनुसार) एक दबाव प्राप्त होता है यह वायुमंडलीय दबाव से थोड़ा अधिक है और तेल को उबालने और आसवन के लिए पर्याप्त है।

भाप के दबाव को इस तरह से बनाए रखा जाना चाहिए कि यह तरल स्तंभ के दबाव और उपकरण में दबाव, साथ ही पाइपलाइनों के हाइड्रोलिक प्रतिरोध पर काबू पा सके। आमतौर पर, भाप का उपयोग 0.2 एमपीए (2 किग्रा/सेमी2) से अधिक दबाव पर किया जाता है; भाप सूखी होनी चाहिए, इसलिए यह अक्सर भट्ठी के कुंडलों में से एक में ज़्यादा गरम हो जाती है।

केवल वैक्यूम का उपयोग करके आसवन तापमान में महत्वपूर्ण कमी के लिए कम अवशिष्ट दबाव के निर्माण की आवश्यकता होती है, जिससे वैक्यूम संयंत्र की लागत बढ़ जाती है और इसका संचालन जटिल हो जाता है, जबकि वैक्यूम के बिना भाप आसवन के उपयोग से भाप की बड़ी खपत होती है, जिसके लिए उच्च दबाव की भी आवश्यकता होती है। भाप के उत्पादन से जुड़ी लागत (उदाहरण के लिए, आसवन के लिए स्वचालित आसवन भाप की खपत 75% तक पहुंच जाती है)। इसलिए, उच्च आणविक तेल उत्पादों के आसवन के लिए सबसे लाभप्रद विकल्प आसुत तेल उत्पाद को जीवित भाप की आपूर्ति के साथ वैक्यूम का संयोजन है। इस संयोजन का उपयोग ईंधन तेल के आसवन में तेल आसवन, उत्प्रेरक क्रैकिंग या हाइड्रोक्रैकिंग के लिए फीडस्टॉक का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

सुधार के साथ तेल आसवन

प्रक्रिया के बारे में सामान्य जानकारी. कारखाने की स्थितियों के तहत, एकल वाष्पीकरण के साथ तेल का आसवन ट्यूबलर प्रतिष्ठानों में किया जाता है। भट्ठी के पाइपों में आवश्यक तापमान तक गर्म किया गया तेल आसवन स्तंभ में प्रवेश करता है। यहां इसे दो चरणों में बांटा गया है. पहला - वाष्प चरण - ऊपर की ओर बढ़ता है, और दूसरा - तरल - प्रवाहित होता है निचले हिस्सेकॉलम. आवश्यकता के आधार पर, तेल या अन्य उत्पाद के आसवन के दौरान, निश्चित क्वथनांक वाले अंश प्राप्त होते हैं। जैसा कि ऊपर बताया गया है, हाइड्रोकार्बन के बार-बार वाष्पीकरण और संघनन द्वारा प्राप्त तेल के इस पृथक्करण को सुधार कहा जाता है।

दोहरे मिश्रण (दो घटकों से बना मिश्रण) को सुधारते समय, कम उबलने वाला घटक वाष्प के रूप में स्तंभ के शीर्ष से निकल जाता है, और उच्च उबलने वाला घटक तरल के रूप में स्तंभ के नीचे से निकल जाता है . चित्र में. चित्र 4.5 बेंजीन और टोल्यूनि के मिश्रण के सुधार का एक आरेख दिखाता है। भट्टी में गर्म करने के बाद यह मिश्रण एक लाइन के माध्यम से आसवन स्तंभ में प्रवेश करता है। स्तंभ के शीर्ष पर, बेंजीन वाष्प (एक कम उबलने वाला घटक) एक लाइन के माध्यम से कंडेनसर 2 में प्रवेश करता है, जहां से संघनित बेंजीन का हिस्सा रिफ्लक्स के रूप में लाइन के माध्यम से प्रवेश करता है, और बाकी को रेफ्रिजरेटर 3 के माध्यम से लाइन IV के साथ छुट्टी दे दी जाती है। कमोडिटी डिपो. स्तंभ के निचले भाग में एक हीटर है, जहां भाप लाइन VI के माध्यम से प्रवेश करती है। टोल्यूनि (एक उच्च-उबलने वाला घटक) को कॉलम से लाइन वी (रेफ्रिजरेटर के माध्यम से) के माध्यम से कमोडिटी पार्क में हटा दिया जाता है। बेंजीन और टोल्यूनि के मिश्रण को अलग करते समय, स्तंभ के शीर्ष पर तापमान 80.4 डिग्री सेल्सियस होना चाहिए, यानी, शुद्ध बेंजीन के क्वथनांक के अनुरूप होना चाहिए; कॉलम के निचले भाग में तापमान 110°C से ऊपर होना चाहिए। बेंजीन, टोल्यूनि और जाइलीन जैसे तीन घटकों से बने मिश्रण को आसवित करने के लिए दो स्तंभों की आवश्यकता होती है। से

चित्र 4.5 दोहरे मिश्रण सुधार की योजना

पहले कॉलम के निचले हिस्से से ज़ाइलीन लिया जाता है, और ऊपरी हिस्से से बेंजीन और टोल्यूनि का मिश्रण लिया जाता है, जिसे दूसरे कॉलम में बेंजीन और टोल्यूनि में उसी तरह अलग किया जाता है, जैसा चित्र 4.5 में दिखाया गया है।

n घटकों या अंशों को प्राप्त करने के लिए एक जटिल मिश्रण (जिसमें तेल शामिल है) को सुधारने के लिए, आपको (n-1) सरल स्तंभों की आवश्यकता होती है। यह बहुत बोझिल है और इसके लिए बड़े पूंजी निवेश और परिचालन लागत की आवश्यकता होती है। इसलिए, तेल रिफाइनरियों में वे एक जटिल स्तंभ का निर्माण करते हैं, जैसे कि आंतरिक या बाहरी (छवि 4.6) स्ट्रिपिंग अनुभागों के साथ कई सरल स्तंभों से युक्त होते हैं जिनमें पानी की भाप की आपूर्ति की जाती है। उच्च क्षमता वाले इंस्टॉलेशन में, रिमोट स्ट्रिपिंग सेक्शन को एक के ऊपर एक रखा जाता है, और वे एक स्ट्रिपिंग कॉलम बनाते हैं (चित्र 4.7)। यह प्रक्रिया प्रत्येक प्लेट पर होती है। साथ ही, आसवन स्तंभ के सामान्य संचालन के लिए, भाटा (प्लेट पर तरल) और आरोही वाष्प प्रवाह के साथ-साथ संबंधित तापमान शासन के बीच निकट संपर्क आवश्यक है।

पहला कैप और ट्रे के डिज़ाइन द्वारा सुनिश्चित किया जाता है, दूसरा रिफ्लक्स की आपूर्ति द्वारा, जो स्तंभ के शीर्ष पर उच्च-उबलते घटकों (गर्मी को हटाकर) का संघनन सुनिश्चित करता है। वाष्प के उर्ध्व प्रवाह का निर्माण, जैसा कि ऊपर बताया गया है, भट्टी में या क्यूब में गर्म करने के साथ-साथ बॉयलर या जल वाष्प का उपयोग करके स्तंभ के निचले भाग में तरल चरण के आंशिक वाष्पीकरण द्वारा सुनिश्चित किया जाता है।

भाटा की आपूर्ति स्तंभ के शीर्ष पर तापमान को नियंत्रित करती है, तरल का नीचे की ओर प्रवाह बनाती है और वाष्प के तापमान में आवश्यक कमी प्रदान करती है क्योंकि वे नीचे से ऊपर की ओर स्तंभ से गुजरते हैं।

विधि के आधार पर, सिंचाई ठंडी (तेज), गर्म (गहरी) और परिसंचरण वाली हो सकती है (चित्र 3.12)।

गर्म सिंचाई

आंशिक कंडेनसर एक शेल-एंड-ट्यूब हीट एक्सचेंजर (छवि 4.8 ए) है, जो स्तंभ के शीर्ष पर क्षैतिज या लंबवत रूप से स्थापित होता है। शीतलन एजेंट पानी है, कभी-कभी फीडस्टॉक। अंतर-ट्यूब स्थान में प्रवेश करने वाले वाष्प आंशिक रूप से संघनित होते हैं और सिंचाई के रूप में ऊपरी प्लेट में लौट आते हैं, और संशोधित वाष्प कंडेनसर से हटा दिए जाते हैं। स्थापना और रखरखाव की कठिनाई और संधारित्र के महत्वपूर्ण क्षरण के कारण, इस पद्धति का सीमित उपयोग हुआ है।

ठंडी (तीव्र) सिंचाई(चित्र 4.8बी)। स्तंभ के शीर्ष पर गर्मी हटाने की यह विधि तेल शोधन अभ्यास में सबसे व्यापक है। स्तंभ के शीर्ष से निकलने वाला भाप प्रवाह पूरी तरह से एक कंडेनसर - रेफ्रिजरेटर (पानी या हवा) में संघनित होता है और एक कंटेनर या विभाजक में प्रवेश करता है, जहां से सुधारित उत्पाद का हिस्सा ठंडे वाष्पीकरण भाटा के रूप में सुधार स्तंभ में वापस पंप किया जाता है, और इसकी शेष राशि लक्ष्य उत्पाद के रूप में हटा दी जाती है।

गैर-वाष्पीकरणीय सिंचाई का प्रसार (चित्र 4.8c)तेल शोधन तकनीक में किसी स्तंभ के सांद्रण खंड में गर्मी हटाने का यह विकल्प न केवल शीर्ष पर तापमान को विनियमित करने के लिए, बल्कि जटिल स्तंभों के मध्य खंडों में भी बहुत व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सर्कुलेशन रिफ्लक्स बनाने के लिए, रिफ्लक्स (या साइड डिस्टिलेट) का हिस्सा कॉलम की एक निश्चित प्लेट से हटा दिया जाता है, एक हीट एक्सचेंजर में ठंडा किया जाता है, जिसमें यह फीडस्टॉक को गर्मी देता है, और फिर एक पंप द्वारा ऊपरी प्लेट में वापस कर दिया जाता है। .

आधुनिक तेल आसवन प्रतिष्ठानों में, संयुक्त सिंचाई योजनाओं का अधिक बार उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, तेल के वायुमंडलीय आसवन के लिए एक जटिल स्तंभ में आमतौर पर शीर्ष पर एक तीव्र भाटा होता है और फिर ऊंचाई के साथ कई मध्यवर्ती परिसंचरण भाटा होता है। मध्यवर्ती सिंचाई में से, परिसंचरण सिंचाई का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, आमतौर पर साइड स्ट्रीम चयन के तहत स्थित होता है या साइड स्ट्रीम चयन का उपयोग करके परिसंचरण रिफ्लक्स का निर्माण किया जाता है, जिसे स्ट्रिपिंग सेक्शन से वाष्प रिटर्न के बिंदु के ऊपर कॉलम में खिलाया जाता है। ईंधन तेल के जटिल वैक्यूम आसवन स्तंभों के एकाग्रता अनुभाग में, गर्मी हटाने का काम मुख्य रूप से परिसंचरण सिंचाई के माध्यम से किया जाता है।

बॉयलर के साथ स्तंभ के निचले भाग में गर्मी की आपूर्ति करते समय (चित्र 4.8 डी)निचले उत्पाद का अतिरिक्त ताप एक दूरस्थ बॉयलर में स्टीम स्पेस (रीबॉयलर) के साथ किया जाता है, जहां यह आंशिक रूप से वाष्पित हो जाता है। परिणामस्वरूप वाष्प स्तंभ की निचली प्लेट के नीचे वापस आ जाते हैं। अभिलक्षणिक विशेषतायह विधि बॉयलर में इस तरल के ऊपर तरल और भाप स्थान के निरंतर स्तर की उपस्थिति है। अपनी पृथक्करण क्रिया के संदर्भ में, रीबॉयलर एक सैद्धांतिक प्लेट के बराबर है। स्तंभ के निचले भाग में गर्मी की आपूर्ति करने की यह विधि संबंधित पेट्रोलियम और रिफाइनरी गैसों के अंशांकन के लिए प्रतिष्ठानों में, तेलों के स्थिरीकरण और टॉपिंग में, सीधे आसुत गैसोलीन के स्थिरीकरण में और माध्यमिक तेल शोधन प्रक्रियाओं में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।

ट्यूब भट्ठी के साथ स्तंभ के निचले भाग में गर्मी की आपूर्ति करते समय(चित्र 4.8ई) निचले उत्पाद का हिस्सा एक ट्यूबलर भट्टी के माध्यम से पंप किया जाता है, और गर्म वाष्प-तरल मिश्रण (गर्म जेट) फिर से स्तंभ के निचले भाग में प्रवेश करता है। इस पद्धति का उपयोग तब किया जाता है जब स्तंभ के निचले भाग में अपेक्षाकृत उच्च तापमान सुनिश्चित करना आवश्यक होता है, जब पारंपरिक शीतलक (पानी की भाप, आदि) का उपयोग असंभव या अव्यावहारिक होता है (उदाहरण के लिए, तेल टॉपिंग कॉलम में)।

वह स्थान जहां गर्म आसुत कच्चे माल को आसवन स्तंभ में डाला जाता है, कहलाता है पोषण अनुभाग (क्षेत्र), जहां एकल वाष्पीकरण होता है। फ़ीड अनुभाग के ऊपर स्थित स्तंभ का भाग भाप प्रवाह को ठीक करने का कार्य करता है और इसे कहा जाता है एकाग्रता (मजबूती), और दूसरा निचला भाग है जिसमें द्रव प्रवाह को ठीक किया जाता है - अलग करना, या संपूर्ण अनुभाग.

एकसमान विभाजन की स्पष्टता- आसवन स्तंभों की दक्षता का मुख्य संकेतक, उनकी पृथक्करण क्षमता की विशेषता। इसे बाइनरी मिश्रण के मामले में उत्पाद में लक्ष्य घटक की सांद्रता द्वारा व्यक्त किया जा सकता है।

व्यवहार में, उत्पाद में पड़ोसी अंशों के क्वथनांक के ओवरलैप जैसी विशेषता को अक्सर पृथक्करण की स्पष्टता (शुद्धता) के अप्रत्यक्ष संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता है। औद्योगिक अभ्यास में, वे आमतौर पर पृथक्करण की स्पष्टता के संबंध में अत्यधिक उच्च आवश्यकताओं को लागू नहीं करते हैं, क्योंकि अल्ट्रा-शुद्ध घटकों या अल्ट्रा-संकीर्ण अंशों को प्राप्त करने के लिए तदनुसार अत्यधिक उच्च पूंजी और परिचालन लागत की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, तेल शोधन में, 10-30 डिग्री सेल्सियस के भीतर पड़ोसी अंशों के क्वथनांक के ओवरलैप को ईंधन अंशों में तेल आसवन स्तंभों की पर्याप्त उच्च पृथक्करण क्षमता के लिए एक मानदंड माना जाता है।

यह स्थापित किया गया है कि आसवन स्तंभों की पृथक्करण क्षमता संपर्क चरणों की संख्या और तरल और वाष्प चरण प्रवाह के अनुपात से काफी प्रभावित होती है। निर्दिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने वाले उत्पादों को प्राप्त करने के लिए, आसवन स्तंभ (दबाव, तापमान, कच्चे माल के इनपुट का स्थान, आदि) के अन्य मापदंडों के साथ, पर्याप्त संख्या में प्लेट (या नोजल ऊंचाई) होना आवश्यक है और संगत भाटा और भाप अनुपात।

भाटा अनुपात (आर) स्तंभ के सांद्रण भाग में तरल और वाष्प प्रवाह के अनुपात को दर्शाता है और इसकी गणना आर = एल/डी के रूप में की जाती है, जहां एल और डी क्रमशः रिफ्लक्स और सुधारित पानी की मात्रा हैं।

स्टीम नंबर (पी)स्तंभ के स्ट्रिपिंग सेक्शन में वाष्प और तरल के संपर्क प्रवाह के अनुपात को दर्शाता है, जिसकी गणना पी = जी/डब्ल्यू के रूप में की जाती है, जहां जी और डब्ल्यू क्रमशः वाष्प और बॉटम उत्पाद की मात्रा हैं।

प्लेटों की संख्या (एन) कॉलम (या पैकिंग ऊंचाई) सैद्धांतिक प्लेटों (एन टी) की संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है, जो स्वीकृत रिफ्लक्स (और भाप) संख्या पर दी गई पृथक्करण सटीकता प्रदान करती है, साथ ही संपर्क उपकरणों की दक्षता (आमतौर पर वास्तविक प्लेटों या विशिष्ट प्लेटों की दक्षता) प्रदान करती है। 1 सैद्धांतिक प्लेट के अनुरूप पैकिंग ऊंचाई)। प्लेटों की वास्तविक संख्या एन एफ प्रयोगात्मक डेटा से निर्धारित की जाती है, प्लेट एन टी की प्रभावी दक्षता को ध्यान में रखते हुए

तकनीकी और आर्थिक संकेतक और आसवन स्तंभ के आसवन पृथक्करण की स्पष्टता, इसकी पृथक्करण क्षमता के अलावा, काफी हद तक प्रभावित होती है भौतिक गुण(आणविक भार, घनत्व, क्वथनांक, अस्थिरता, आदि), घटक संरचना, संख्या (द्वि- या बहु-घटक) और आसुत कच्चे माल के घटकों के वितरण की प्रकृति (निरंतर, असतत)। सबसे सामान्यीकृत रूप में, आसुत कच्चे माल के पृथक्करण गुण आमतौर पर सापेक्ष अस्थिरता गुणांक द्वारा व्यक्त किए जाते हैं।

स्तंभ में जितनी अधिक प्लेटें होंगी और उनका डिज़ाइन जितना अधिक उत्तम होगा और जितनी अधिक सिंचाई की आपूर्ति की जाएगी, सुधार उतना ही स्पष्ट होगा। हालाँकि, बड़ी संख्या में प्लेटें स्तंभ की लागत को बढ़ाती हैं और इसके संचालन को जटिल बनाती हैं, और सिंचाई का अत्यधिक बड़ा प्रवाह इसके बाद के वाष्पीकरण के लिए ईंधन की खपत को बढ़ाता है। इसके अलावा, वाष्प संघनन और सिंचाई के लिए पानी और ऊर्जा की खपत बढ़ जाती है। ट्रे की दक्षता, उनके डिज़ाइन के आधार पर, 0.4-0.8 है।

हल्के पेट्रोलियम उत्पादों (उदाहरण के लिए, केरोसिन और डीजल ईंधन) को अलग करने के लिए, 6 से 9 प्लेटों को स्तंभों के सांद्रण भाग में और 3 से 6 प्लेटों को स्ट्रिपिंग भाग में रखा जाता है। तेल डिस्टिलेट को अलग करने के लिए, सुधार की कम स्पष्टता की अनुमति है, हालांकि, अंश आउटलेट के बीच और कच्चे माल के इनपुट और निचले डिस्टिलेट के आउटलेट के बीच प्लेटों की संख्या कम से कम 6 होनी चाहिए। पहले के नीचे एक छलनी बाफ़ल लगाई जाती है नीचे से प्लेट.

प्लेटों की संख्या और सिंचाई आपूर्ति के अलावा, सुधार की स्पष्टता स्तंभ में वाष्प आंदोलन की गति और प्लेटों के बीच की दूरी से प्रभावित होती है। सामान्य गतिवायुमंडलीय दबाव पर काम करने वाले स्तंभों में वाष्प 0.6-0.8 m/s, निर्वात में 1-3 m/s, और दबाव में काम करने वाले स्तंभों में - 0.2 से 0.7 m/s तक होते हैं। एक ही संरचना के कच्चे माल के साथ स्थापना की उत्पादकता में वृद्धि और इस प्रकार वाष्प आंदोलन की गति में वृद्धि से सुधार खराब हो जाता है, क्योंकि वाष्प अपने साथ कफ की बूंदों को ले जाते हैं, जो ऊपर की प्लेटों पर छिड़के जाते हैं और परिणामी उत्पाद की गुणवत्ता को खराब करते हैं। प्लेटों के बीच की दूरी इसलिए चुनी जाती है ताकि प्लेटों से वाष्प द्वारा उठाई गई भाटा की बूंदें निम्नलिखित प्लेटों पर न गिरें, और ताकि उनकी मरम्मत और सफाई की जा सके। आमतौर पर प्लेटों के बीच की दूरी 0.6-0.7 मीटर होती है, कुछ नए डिज़ाइन की प्लेटों के लिए यह 2-3 गुना कम होती है

यदि सवेरा हो गया तो हम क्यों उठें?

जॉन डोने "डॉन"

एक यादृच्छिक व्यक्ति जो एक तेल रिफाइनरी के पास से गुजरता है और बहुत सारे ऊंचे स्तंभ देखता है, शायद यह तय करेगा कि ये टूट रहे स्तंभ हैं। यह एक सामान्य गलती है. इनमें से अधिकांश लम्बे स्तंभ वास्तव में किसी न किसी प्रकार के आसवन स्तंभ हैं। क्रैकिंग कॉलम, जो आमतौर पर छोटे और स्क्वैटर होते हैं, पर निम्नलिखित अध्यायों में से एक में चर्चा की जाएगी।

तेल आसवन पेट्रोलियम प्रौद्योगिकीविदों का एक उल्लेखनीय आविष्कार है, जो पिछले अध्याय में वर्णित तेल की एक महत्वपूर्ण विशेषता, अर्थात् त्वरण वक्र पर आधारित है। इसमें शामिल तंत्र बहुत जटिल नहीं है और इसलिए विशेष रूप से दिलचस्प नहीं है। हालाँकि, पूर्णता के लिए हम यहाँ इन प्राथमिक बातों पर विचार करेंगे।

आरंभ करने के लिए, एक सादृश्य बनाना उपयोगी है। एक केंटुकी मूनशाइनर प्रकाश उत्पाद को खराब अवशेषों से अलग करने के लिए एक सरल स्टिल का उपयोग करता है (चित्र 3.1 देखें)। खट्टे किण्वन के बाद, यानी, जब अल्कोहल के निर्माण के साथ धीमी जैव रासायनिक प्रतिक्रिया हुई हो, तो मिश्रण को तब तक गर्म किया जाता है जब तक कि अल्कोहल उबलना शुरू न हो जाए। हल्का उत्पाद वाष्पित हो जाता है। वाष्प के रूप में यह तरल से हल्का होता है। इसलिए, यह ऊपर की ओर बढ़ता है, तरल से अलग हो जाता है और रेफ्रिजरेटर में चला जाता है, जहां यह ठंडा हो जाता है और वापस तरल (संघनित) में बदल जाता है। क्यूब में जो बचता है उसे फेंक दिया जाता है, अन्यथा

जो ऊपर जाता है वह बोतलबंद होता है। वर्णित प्रक्रिया सरल आसवन है.

यदि कोई चन्द्रमा औसत से अधिक गुणवत्ता वाला उत्पाद बेचना चाहता है, तो वह परिणामी तरल को दूसरे बैच के माध्यम से पारित कर सकता है, जो पहले के समान ही संचालित होता है। दूसरे क्यूब में, तरल का हल्का हिस्सा एक निश्चित मात्रा में गैर-अल्कोहल अशुद्धियों से अलग हो जाएगा, जो पहले क्यूब में लाइटर चेज़र के साथ ऊपर की ओर ले जाया गया था। ऐसा इसलिए हुआ क्योंकि चन्द्रमा खट्टे पौधे के क्वथनांक को सटीक रूप से बनाए नहीं रख सका। हालाँकि, संभवतः जितना संभव हो उतना उत्पाद प्राप्त करने के लिए उसने जानबूझकर पहले क्यूब में तापमान को आवश्यकता से थोड़ा अधिक बढ़ा दिया था।

इस दो-चरणीय प्रक्रिया को एक सतत प्रक्रिया में परिवर्तित किया जा सकता है, जैसा चित्र 3.2 में दिखाया गया है। दरअसल, कई औद्योगिक आसवन संयंत्र इस तरह दिखते थे।

यह स्पष्ट है कि ऊपर वर्णित बैच आसवन प्रति दिन 100-200 हजार बैरल (~16-32 हजार एम3) कच्चे तेल के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त नहीं है, खासकर जब से तेल को 5-6 घटकों में विभाजित किया जाना चाहिए। एक आसवन स्तंभ ईंधन और गर्मी के रूप में बहुत कम श्रम, उपकरण और ऊर्जा का उपयोग करके इस ऑपरेशन को लगातार करने की अनुमति देता है।

आसवन स्तंभ में होने वाली प्रक्रिया को चित्र 3.3 में योजनाबद्ध रूप से दिखाया गया है। कच्चा तेल अंदर जाता है और हाइड्रोकार्बन गैसें (ब्यूटेन और हल्की गैसें), गैसोलीन, नेफ्था (नेफ्था), मिट्टी का तेल, हल्का गैस तेल, भारी गैस तेल और बॉटम बाहर आते हैं।

यह समझने के लिए कि कॉलम के अंदर सब कुछ कैसे होता है, आपको कुछ सूक्ष्मताओं पर विचार करने की आवश्यकता है। कॉलम को संचालित करने के लिए आवश्यक पहला तत्व एक फीड पंप है, जो भंडारण टैंक से कच्चे तेल को सिस्टम में पंप करता है (चित्र 3.4 देखें)। सबसे पहले, तेल एक भट्टी से होकर गुजरता है, जिसमें इसे एक तापमान तक गर्म किया जाता है

चावल। 3.3. तेल आसवन

भ्रमण का तापमान लगभग 385°C (750°F) है। पिछले अध्याय से आप जानते हैं कि इस तापमान पर, एक नियम के रूप में, आधे से अधिक तेल वाष्पित हो जाता है।

इस प्रकार प्राप्त तरल और वाष्प का मिश्रण नीचे से आसवन स्तंभ में डाला जाता है।

आसवन स्तंभ के अंदर प्लेटों का एक सेट होता है जिसमें छेद बने होते हैं। इन छिद्रों की बदौलत तेल ऊपर उठ सकता है। जब वाष्प और तरल का मिश्रण स्तंभ के माध्यम से ऊपर उठता है, तो सघन और भारी हिस्सा अलग हो जाता है और नीचे डूब जाता है, और हल्के वाष्प प्लेटों से गुजरते हुए ऊपर उठते हैं (चित्र 3.5)।

ट्रे में छेद बबल कैप नामक उपकरणों से सुसज्जित हैं (चित्र 3.6)। उनकी जरूरत है ताकि जोड़े, उसके माध्यम से

रीलों को प्लेट पर स्थित लगभग 10 सेमी मोटी तरल की परत के माध्यम से बुलबुला किया गया था। तरल की एक परत के माध्यम से गैस का बुदबुदाना सुधार का सार है: गर्म वाष्प (400 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर नहीं)

चावल। 3.5. आसवन स्तंभ में तेल का प्रवाह.

चावल। 3.6. आसवन स्तंभ की प्लेट पर बब्बलर कैप

(750°F) तरल से गुजरें। इस स्थिति में, ऊष्मा को वाष्प से तरल में स्थानांतरित किया जाता है। तदनुसार, वाष्प के बुलबुले कुछ हद तक ठंडे हो जाते हैं और उनमें से हाइड्रोकार्बन का कुछ हिस्सा तरल अवस्था में चला जाता है। जैसे ही ऊष्मा वाष्प से तरल में स्थानांतरित होती है, वाष्प का तापमान कम हो जाता है। चूँकि तरल का तापमान कम होता है, वाष्प में कुछ यौगिक संघनित (द्रवीकृत) हो जाते हैं।

वाष्पों के तरल परत से गुज़रने और कुछ भारी हाइड्रोकार्बन खो जाने के बाद, वे अगली प्लेट तक बढ़ जाते हैं, जहाँ वही प्रक्रिया दोहराई जाती है।

इस बीच, वाष्प से संघनित होने वाले हाइड्रोकार्बन के कारण प्रत्येक प्लेट पर तरल की मात्रा बढ़ रही है। इसलिए, डाउनकमर नामक एक उपकरण कॉलम में स्थापित किया जाता है और अतिरिक्त तरल को अगली प्लेट में प्रवाहित करने की अनुमति देता है। ट्रे की संख्या ऐसी होनी चाहिए कि आसवन कॉलम से निकलने वाले उत्पादों की कुल मात्रा प्रवेश करने वाले कच्चे तेल की मात्रा के बराबर हो। वास्तव में, कुछ अणु कई बार आगे-पीछे यात्रा करते हैं - वाष्प के रूप में वे कई प्लेटों तक ऊपर उठते हैं, फिर संघनित होते हैं और तरल के रूप में कई प्लेटों तक नाली के गिलासों से नीचे बहते हैं।

चावल। 3.7. डाउनकमर और साइड आउटलेट।

प्रतिधारा के कारण भाप को तरल से धोना और अंशों का स्पष्ट पृथक्करण प्रदान करता है। यह एक बार में संभव नहीं होगा.

स्तंभ के विभिन्न स्तरों पर अंशों के चयन के लिए साइड आउटलेट (चित्र 3.7) हैं - स्तंभ के शीर्ष पर हल्के उत्पादों का चयन किया जाता है, और नीचे भारी तरल निकास होता है।

सिंचाई एवं पुनर्वाष्पीकरण

आसवन स्तंभ के बाहर होने वाले कई अतिरिक्त ऑपरेशन अधिक सफल आसवन प्रक्रिया में योगदान करते हैं। हल्के अंशों के साथ भारी उत्पादों को गलती से स्तंभ के ऊपरी भाग में प्रवेश करने से रोकने के लिए, वाष्पों को समय-समय पर रेफ्रिजरेटर में भेजा जाता है। रेफ्रिजरेटर में संघनित होने वाले पदार्थ नीचे स्थित प्लेटों में से एक में लौट आते हैं। यह आसवन स्तंभ की एक प्रकार की सिंचाई है (चित्र 3.8)।

चावल। 3.8. सिंचाई एवं पुनर्वाष्पीकरण।

इसके विपरीत, कुछ हल्के हाइड्रोकार्बन भारी उत्पादों के साथ तरल प्रवाह में स्तंभ के नीचे तक प्रवेश कर सकते हैं। इससे बचने के लिए, साइड आउटलेट से निकलने वाले तरल को फिर से हीटर के माध्यम से पारित किया जाता है। परिणामस्वरूप, बचे हुए हल्के हाइड्रोकार्बन अलग हो जाते हैं और भाप के रूप में आसवन स्तंभ में पुनः प्रवेश कर जाते हैं। इस प्रक्रिया को पुनर्वाष्पीकरण कहा जाता है। इस व्यवस्था का लाभ यह है कि अतिरिक्त उत्पाद पुनर्प्राप्ति के लिए कुल कच्चे तेल प्रवाह के केवल एक छोटे हिस्से को पुन: संसाधित करने की आवश्यकता होती है। सारे तेल को दोबारा गर्म करने की आवश्यकता नहीं है, जिससे ऊर्जा की बचत होती है।

स्तंभ के मध्य भाग में सिंचाई और पुनर्वाष्पीकरण का भी उपयोग किया जा सकता है, जो कुशल पृथक्करण में भी योगदान देता है। स्तंभ में प्रवेश करने वाला पुनः वाष्पित अंश अतिरिक्त ऊष्मा उत्पन्न करता है, जो प्रकाश अणुओं को स्तंभ के शीर्ष तक जाने में मदद करता है। इसी तरह, सिंचाई से भारी अणु मिलते हैं जो तरल में संघनित होने का आखिरी मौका होता है।

कुछ कच्चे तेलों की संरचना ऐसी हो सकती है कि स्तंभ की कुछ ट्रे में पर्याप्त मात्रा में वाष्प-तरल मिश्रण न हो। इन मामलों में, सिंचाई और पुनर्वाष्पीकरण प्रवाह को समायोजित करने की अनुमति देता है ताकि सुधार (पृथक्करण) प्रक्रिया जारी रह सके।

तेल आसवन प्रक्रिया का विश्लेषण करते समय, एक मौलिक रूप से महत्वपूर्ण विशेषता अंशों की उबलने की सीमा होती है। यह उस तापमान को दिया गया नाम है जिस पर आसवन उत्पाद एक दूसरे से अलग होते हैं। विशेष रूप से, जिस तापमान पर उत्पाद (अंश, कंधे का पट्टा) उबलना शुरू होता है उसे प्रारंभिक क्वथनांक (ओबीपी) कहा जाता है। वह तापमान जिस पर किसी दिए गए अंश का 100% वाष्पित हो जाता है, इस अंश का क्वथनांक (बीपी) कहलाता है। इस प्रकार, प्रत्येक गुट की दो सीमाएँ हैं - टीएनके और टीवी।

यदि हम चित्र 3.3 में दिखाए गए चित्र को फिर से देखें, तो हम आसानी से देख सकते हैं कि नेफ्था (नेफ्था) का क्वथनांक केरोसिन अंश के लिए प्रारंभिक क्वथनांक है। यानी, दो पड़ोसी गुटों के टीएनके और टीवी कम से कम नाममात्र के लिए मेल खाते हैं।

हालाँकि, टीएनसी और टीवी मेल नहीं खा सकते हैं - यह इस बात पर निर्भर करता है कि सुधार प्रक्रिया द्वारा पृथक्करण कितना अच्छा प्रदान किया गया है। शायद, प्लेटों और बबलिंग कैप की इस पूरी प्रणाली पर विचार करते हुए, आपने खुद से पूछा कि परिणाम कितना अच्छा है। स्वाभाविक रूप से, आसवन प्रक्रिया आदर्श नहीं है और तथाकथित पूंछों की उपस्थिति, अभिव्यक्ति को क्षमा करें, की ओर ले जाती है।

मान लीजिए कि हम प्रयोगशाला में नेफ्था (नेफ्था) और मिट्टी के तेल का विश्लेषण करते हैं और इनमें से प्रत्येक अंश के लिए आसवन वक्र प्राप्त करते हैं - जैसे कि चित्र 3.9 में दिखाया गया है। उनकी सावधानीपूर्वक जांच करें और आप देखेंगे कि नेफ्था का क्वथनांक लगभग है

मिट्टी के तेल का क्वथनांक लगभग 150°C (305°F) होता है।

चित्र 3.10 अधिक स्पष्ट रूप से दिखाता है कि पूँछ क्या हैं। यह आंकड़ा तापमान की निर्भरता को दर्शाता है, लेकिन इस बार वाष्पित तेल के कुल आयतन अंश पर नहीं, बल्कि इस तापमान पर वाष्पित हुए तेल के आयतन अंश पर (जो लोग गणितीय विश्लेषण से परिचित हैं, उनके लिए हम कह सकते हैं कि यह पहला है) चित्र 3.9 में दिखाए गए व्युत्क्रम फलन का व्युत्पन्न)।

आसवन के दौरान अवशेष लगभग हमेशा दिखाई देते हैं। यह तो है सामान्य घटना, जिसे मान लिया गया है। हालाँकि, अपने जीवन को जटिल न बनाने के लिए, उन्होंने समझौता कर लिया। जैसे 1 आसवन में अंशों की सीमाएँ तथाकथित प्रभावी सीमाएँ लेती हैं | उबलना, यानी वह तापमान जिस पर पारंपरिक रूप से अंशों को अलग माना जाता है। निम्नलिखित में, उबलते सीमाओं शब्द का उपयोग करते समय, हमारा मतलब प्रभावी सीमाएं होगा।

चावल। 3.10. त्वरण वक्र पर भिन्नों की पूँछें।

गुट की सीमाएँ स्थापित करना

जब हमने पिछले अध्याय में भिन्न सीमाओं पर विचार किया, और ऊपर भी उनकी चर्चा की, तो किसी को यह आभास हो सकता है कि प्रत्येक भिन्न के लिए ये मान सटीक रूप से स्थापित हैं। वास्तव में, जैसा कि एक विशेष आसवन स्तंभ पर लागू किया जाता है, इन सीमाओं को कुछ हद तक स्थानांतरित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, नेफ्था (नेफ्था) और केरोसिन के बीच की सीमा में बदलाव के निम्नलिखित परिणाम हो सकते हैं। आइए मान लें कि तापमान सीमा 157 (315) से 162°C (325°F) पर स्थानांतरित हो गई है। सबसे पहले, कॉलम से निकलने वाले सुधार उत्पादों की मात्रा बदल जाएगी - अधिक नेफ्था और कम केरोसिन प्राप्त होगा। तथ्य यह है कि 157 और 162 डिग्री सेल्सियस के बीच उबलने वाला अंश अब नेफ्था छेद के माध्यम से बाहर निकल जाएगा, न कि मिट्टी के तेल के लिए।

साथ ही नेफ्था (नेफ्था) और केरोसिन दोनों का घनत्व बढ़ जाएगा। यह कैसे हो सकता है? कंधे का पट्टा, जो अब नेफ्था (नेफ्था) अंश में चला गया है, औसत नेफ्था से भारी है। साथ ही यह औसत केरोसीन से हल्का होता है। इस तरह दोनों गुट हुए भारी!

कुछ अन्य गुण भी बदलेंगे, लेकिन घनत्व ही एकमात्र विशेषता है। मैं हमें खोदता हूं

अब तक इस पर विचार किया है. बाद के अध्यायों में आसवन उत्पादों के भविष्य के भाग्य पर चर्चा करते समय, हम अंशों की उबलते सीमाओं में परिवर्तन के अन्य संभावित परिणामों का उल्लेख करेंगे।

यदि अब आप जानते हैं कि आसवन के दौरान प्राप्त उत्पाद कहाँ भेजे जाते हैं, तो आपके लिए निम्नलिखित अध्यायों का सार समझना आसान हो जाएगा। स्तंभ के शीर्ष (ओवरहेड) से निकलने वाले प्रकाश अंशों को गैस अंशांकन इकाई को आपूर्ति की जाती है। मोटर गैसोलीन का उत्पादन करने के लिए सीधे चलने वाले गैसोलीन को कंपाउंडिंग के लिए भेजा जाता है। सुधार इकाई को नेफ्था (नेफ्था) की आपूर्ति की जाती है, हाइड्रोट्रीटिंग इकाई को केरोसिन की आपूर्ति की जाती है, डिस्टिलेट (डीजल) ईंधन का उत्पादन करने के लिए हल्के गैस तेल को मिश्रण के लिए भेजा जाता है, भारी गैस तेल उत्प्रेरक क्रैकिंग के लिए फीडस्टॉक के रूप में कार्य करता है, और अंत में, सीधा रन अवशेषों को वैक्यूम आसवन के लिए भेजा जाता है।

अभ्यास

1. निम्नलिखित सूची से शब्द चुनकर रिक्त स्थान भरें:

सीधी चलने वाली गैसोलीन भट्टी

कच्चे तेल का अंशांकन

आवधिक निरंतर

बढ़ता है घटता है

शीर्ष कंधे का पट्टा रेफ्रिजरेटर बबल कैप

उ. जब चाँदनी स्थिर के शीर्ष से निकलती है

क्यूबा, ​​इसे पहले पार करना होगा

बोतल में क्या डालना है.

बी. विधा आधुनिक समय में अधिक प्रभावी नहीं है

तेल शोधन शिफ्ट करें. वर्तमान में, कच्चे तेल का सुधार केवल मोड में किया जाता है।

B. वह उपकरण जो आसवन स्तंभ में मिश्रण की दक्षता को बढ़ाता है, कहलाता है

TOC \o "1-3" \h \z d. आसवन स्तंभ की ट्रे में छेद या तो सुसज्जित हैं।

D. पूँछें एक के कारण उत्पन्न होती हैं

गुट एक दूसरे के साथ ओवरलैप होते हैं

ई. जैसे-जैसे वाष्प स्तंभ में ऊपर की ओर बढ़ती है, उसका तापमान बढ़ता जाता है।

जी. जब आसवन स्तंभ में किसी अंश का क्वथनांक कम हो जाता है, तो इस अंश का आयतन एपीआई घनत्व के बराबर होता है।

2. एक तेल रिफाइनरी के प्रबंधक को सर्दियों में प्रति दिन 33 हजार बैरल बॉयलर ईंधन का उत्पादन करने का काम सौंपा गया था। वह जानता है कि उसे प्रति दिन 200 हजार बैरल कच्चा तेल मिलेगा - 30 हजार बार। लुइसियाना से और 170 हजार बार. पश्चिम टेक्सास से. इन तेलों के लिए त्वरण वक्र नीचे दिए गए हैं। एक और शर्त "यह है कि आपको जितना संभव हो उतना जेट ईंधन प्राप्त करने की आवश्यकता है। यानी, आपको जितना संभव हो उतना तेल निचोड़ने की आवश्यकता है। जेट ईंधन की उबलने की सीमा 300-525 ° F (150-275 ° C) है ), ये आसवन कॉलम में संबंधित अंशों की सीमाएं होंगी।

अंत में, 33 हजार बार/दिन बॉयलर ईंधन के उत्पादन को सुनिश्चित करने के लिए, कच्चे तेल के आसवन के दौरान 20 हजार बार/दिन हल्के सीधे चलने वाले गैस तेल को प्राप्त करना आवश्यक है।

और इसे बॉयलर ईंधन प्राप्त करने के लिए निर्देशित करें।

कार्य: 20 हजार बार/दिन प्राप्त करने के लिए एलपीजी अंश के लिए कौन सी तापमान सीमा निर्धारित की जानी चाहिए?

ओवरक्लॉकिंग डेटा:

संकेत: मिश्रित तेल के लिए रैंप-अप वक्र की गणना करें। टीवी जेट ईंधन एलपीजी का एक टीएनपी अंश है। एलपीजी अंश के लिए टीवी की गणना करना बाकी है ताकि यह 20 हजार बार/दिन हो जाए।

तेल का प्राथमिक आसवन तेल शोधन की पहली तकनीकी प्रक्रिया है। प्रत्येक रिफाइनरी में प्राथमिक प्रसंस्करण इकाइयाँ उपलब्ध हैं।

प्रत्यक्ष आसवन हाइड्रोकार्बन के उन समूहों के क्वथनांक में अंतर पर आधारित होता है जो भौतिक गुणों में समान होते हैं।

आसवनया आसवनपरस्पर घुलनशील तरल पदार्थों के मिश्रण को ऐसे अंशों में अलग करने की प्रक्रिया है जो आपस में और मूल मिश्रण दोनों के क्वथनांक में भिन्न होते हैं। आसवन के दौरान, मिश्रण को उबालने तक गर्म किया जाता है और आंशिक रूप से वाष्पित हो जाता है; एक आसवन और एक अवशेष प्राप्त होता है, जो मूल मिश्रण से संरचना में भिन्न होता है। आधुनिक प्रतिष्ठानों में, फ्लैश वाष्पीकरण का उपयोग करके तेल आसवन किया जाता है। एकल वाष्पीकरण के दौरान, कम-उबलते अंश, वाष्प में बदल जाते हैं, उपकरण में रहते हैं और वाष्पित होने वाले उच्च-उबलते अंशों के आंशिक दबाव को कम कर देते हैं, जिससे कम तापमान पर आसवन करना संभव हो जाता है।

एकल वाष्पीकरण और वाष्प के बाद के संघनन के साथ, दो अंश प्राप्त होते हैं: प्रकाश, जिसमें अधिक कम-उबलने वाले घटक होते हैं, और भारी, जिसमें फीडस्टॉक की तुलना में कम कम-उबलने वाले घटक होते हैं, अर्थात। आसवन के दौरान, एक चरण कम-उबलते घटकों से समृद्ध होता है और दूसरा उच्च-उबलते घटकों से समृद्ध होता है। साथ ही, तेल घटकों के आवश्यक पृथक्करण को प्राप्त करना और आसवन का उपयोग करके दिए गए तापमान रेंज में उबालने वाले अंतिम उत्पाद प्राप्त करना असंभव है। इस संबंध में, एकल वाष्पीकरण के बाद, तेल वाष्प सुधार के अधीन हैं।

परिहार- वाष्प और तरल पदार्थ के प्रतिधारा बार-बार संपर्क के कारण तरल पदार्थ को अलग करने की प्रसार प्रक्रिया जो क्वथनांक में भिन्न होती है।

प्राथमिक तेल आसवन प्रतिष्ठानों में, फ्लैश वाष्पीकरण और सुधार आमतौर पर संयुक्त होते हैं।

वर्तमान में, तेल का प्रत्यक्ष आसवन तथाकथित वायुमंडलीय-वैक्यूम ट्यूबलर प्रतिष्ठानों (छवि 4) में एक सतत प्रक्रिया के रूप में किया जाता है, जिसका मुख्य उपकरण एक ट्यूबलर भट्टी और एक आसवन स्तंभ है।

चावल। 4. वायुमंडलीय-वैक्यूम आसवन स्थापना की योजना

1.5 - ट्यूबलर भट्टियां; 2.6 - आसवन स्तंभ; 3 - हीट एक्सचेंजर्स;

4 - कैपेसिटर

प्रक्रिया की मूल बातें इस तथ्य पर आधारित हैं कि एक ट्यूब भट्टी में 350 0 C तक गरम किया गया तेल, वायुमंडलीय दबाव के तहत संचालित आसवन स्तंभ के निचले भाग के मध्य भाग में प्रवेश करता है। उसी समय, इसके गैसोलीन, मिट्टी के तेल और अन्य अंश, 40 से 300 0 C के तापमान पर उबलने पर, 350 0 C के तापमान वाले तेल के संबंध में ज़्यादा गरम हो जाते हैं, और इसलिए तुरंत भाप में बदल जाते हैं। . आसवन स्तंभ में, इन कम-उबलते अंशों के वाष्प ऊपर की ओर बढ़ते हैं, और उच्च-उबलते ईंधन तेल नीचे की ओर बहते हैं। इससे स्तंभ की ऊंचाई पर तापमान असमान हो जाता है। इसके निचले भाग में तापमान सबसे अधिक तथा ऊपरी भाग में सबसे कम होता है।

बढ़ते हाइड्रोकार्बन वाष्प, जब नीचे बह रहे किसी ठंडे तरल के संपर्क में आते हैं, तो ठंडे हो जाते हैं और आंशिक रूप से संघनित हो जाते हैं। उसी समय, तरल गर्म हो जाता है और अधिक अस्थिर अंश उसमें से वाष्पित हो जाते हैं। परिणामस्वरूप, तरल और वाष्प की संरचना बदल जाती है, क्योंकि तरल अत्यधिक अस्थिर हाइड्रोकार्बन से समृद्ध होता है, और वाष्प अत्यधिक अस्थिर हाइड्रोकार्बन से समृद्ध होता है। संघनन और वाष्पीकरण की यह प्रक्रिया, स्तंभ की ऊंचाई के साथ असमान तापमान के कारण, क्वथनांक के अनुसार हाइड्रोकार्बन अंशों का एक प्रकार का स्तरीकरण करती है, और परिणामस्वरूप, संरचना के अनुसार। इस प्रदूषण को तीव्र करने के लिए, स्तंभ के अंदर विशेष अलग करने वाली अलमारियाँ स्थापित की जाती हैं जिन्हें ट्रे कहा जाता है। प्लेटें छिद्रित स्टील शीट से बनी होती हैं तरल और भाप के लिए खुला स्थान। कुछ डिज़ाइनों में, भाप की रिहाई के लिए उभार वाले छिद्रों को ढक्कन से ढक दिया जाता है, और तरल के लिए नाली ट्यूब प्रदान की जाती हैं (चित्र 5)।

चावल। 5. रेक्टिफिकेशन डिस्क कॉलम के डिजाइन और संचालन का आरेख:

1 - प्लेटें; 2 - पाइप; 3 - कैप्स; 4 - नाली के गिलास; 5 - स्तंभ की दीवारें

ऐसी प्लेट पर, ऊपर से उठने वाले वाष्प ढक्कन के नीचे से तरल में बुलबुले बनाते हैं, तीव्रता से मिश्रित होते हैं और इसे एक झागदार परत में बदल देते हैं। इसी समय, उच्च-उबलते हाइड्रोकार्बन ठंडा हो जाते हैं, संघनित हो जाते हैं और तरल में रह जाते हैं, जबकि कम-उबलते हाइड्रोकार्बन तरल में घुल जाते हैं, गर्म होकर भाप में बदल जाते हैं। वाष्प ऊपर की प्लेट तक उठती है, और तरल नीचे की ओर प्रवाहित होता है। वहां संघनन एवं वाष्पीकरण की प्रक्रिया पुनः दोहराई जाती है। आमतौर पर, 35-45 मीटर की ऊंचाई वाले आसवन स्तंभ में 40 प्लेटें स्थापित की जाती हैं। इस मामले में प्राप्त पृथक्करण की डिग्री कड़ाई से परिभाषित तापमान सीमा में स्तंभ की ऊंचाई के साथ अंशों को संघनित करना और चयन करना संभव बनाती है। तो, 300-350 0 C पर, डीजल तेल को संघनित और चुना जाता है, 200-300 0 C के तापमान पर - केरोसिन अंश, 160-200 0 C के तापमान पर - नेफ्था अंश। 180 0 C के तापमान वाले गैसोलीन अंश के बिना संघनित वाष्प को स्तंभ के ऊपरी भाग के माध्यम से हटा दिया जाता है, जहां उन्हें ठंडा किया जाता है और एक विशेष हीट एक्सचेंजर में संघनित किया जाता है। ठंडा किए गए गैसोलीन अंश का एक भाग स्तंभ की ऊपरी प्लेट को सिंचित करने के लिए वापस कर दिया जाता है। ऐसा ठंडे गैसोलीन अंश के साथ गर्म वाष्प के संपर्क और नीचे बहने वाले कम अस्थिर हाइड्रोकार्बन की घनीभूत अशुद्धियों के माध्यम से अत्यधिक अस्थिर हाइड्रोकार्बन को अधिक अच्छी तरह से अलग करने के लिए किया जाता है। यह उपाय आपको 50 से 78 तक ऑक्टेन संख्या के साथ स्वच्छ और उच्च गुणवत्ता वाला गैसोलीन प्राप्त करने की अनुमति देता है।

अधिक सावधानीपूर्वक आसवन के साथ, गैसोलीन अंश को गैसोलीन (पेट्रोलियम ईथर) - 40-70 0 C, गैसोलीन स्वयं - 70-120 0 C और नेफ्था 120-180 0 C में विभाजित किया जा सकता है।

आसवन स्तंभ के बिल्कुल नीचे ईंधन तेल एकत्र किया जाता है। इसमें सल्फर यौगिकों की सामग्री के आधार पर, यह स्नेहन तेल या मोटर ईंधन और पेट्रोलियम गैसों की अतिरिक्त मात्रा के उत्पादन के लिए बॉयलर ईंधन या कच्चे माल के रूप में काम कर सकता है। आमतौर पर, जब ईंधन तेल में सल्फर की मात्रा 1% से अधिक होती है, तो इसका उपयोग उच्च-कैलोरी बॉयलर ईंधन के रूप में किया जाता है, और इस स्तर पर आसवन को रोक दिया जाता है, जिससे प्रक्रिया एक चरण में कम हो जाती है। यदि ईंधन तेल से चिकनाई वाले तेल प्राप्त करना आवश्यक है, तो इसे वैक्यूम के तहत संचालित दूसरे आसवन कॉलम में आगे आसवन के अधीन किया जाता है। इस योजना को दो-चरण कहा जाता है। दो-चरणीय प्रक्रिया कम ईंधन खपत और उपकरण संचालन की उच्च तीव्रता के कारण एक-चरणीय प्रक्रिया से भिन्न होती है, जो वैक्यूम और उच्च स्तर की गर्मी पुनर्प्राप्ति का उपयोग करके प्राप्त की जाती है। आसवन के दूसरे चरण में वैक्यूम का उपयोग भारी हाइड्रोकार्बन के विभाजन को रोकता है, ईंधन तेल के क्वथनांक को कम करता है और इस तरह इसे गर्म करने के लिए ईंधन की खपत को कम करता है।

दूसरे चरण का सार एक ट्यूबलर भट्ठी में ईंधन तेल को गर्म गैसों के साथ 420 0 C तक गर्म करना और उसके बाद एक आसवन स्तंभ में आसवन करना है। परिणामस्वरूप, 30% तक टार और 70% तक तेल घटक बनते हैं, जो चिकनाई वाले तेलों के उत्पादन के लिए कच्चे माल हैं। ईंधन तेल के तेल अंशों के चयन की अनुमानित उपज और तापमान तालिका में दिए गए हैं। 15.

अधिक ताप बचत प्राप्त करने और वायुमंडलीय-वैक्यूम प्रतिष्ठानों के तकनीकी और आर्थिक प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, तेल को दो चरणों में 350 0 C तक गर्म किया जाता है।

तालिका 15

ईंधन तेल आसवन अंश

शुरुआत में, इसे आसवन उत्पादों की गर्मी के साथ 170-175 0 C तक पहले से गरम किया जाता है (बाद वाले को ठंडा किया जाता है), और फिर गर्म गैसों की गर्मी के साथ एक ट्यूबलर भट्टी में रखा जाता है। यह ताप पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया के लिए ईंधन की खपत को कम करना और प्राथमिक प्रसंस्करण की लागत को कम करना संभव बनाती है।

तेल आसवन

1. पुनर्चक्रण विकल्प

तेल शोधन की दिशा का चुनाव और परिणामी तेल उत्पादों की सीमा तेल के भौतिक और रासायनिक गुणों, तेल रिफाइनरी की प्रौद्योगिकी के स्तर और वाणिज्यिक तेल उत्पादों के लिए घरों की वास्तविक जरूरतों से निर्धारित होती है। तेल शोधन के तीन मुख्य विकल्प हैं:

• 1) ईंधन;
• 2) ईंधन और स्नेहक;
• 3) पेट्रोकेमिकल।

ईंधन विकल्प द्वारातेल को मुख्य रूप से मोटर और बॉयलर ईंधन में संसाधित किया जाता है। ईंधन प्रसंस्करण विकल्प को तकनीकी स्थापनाओं की सबसे छोटी संख्या और कम पूंजी निवेश की विशेषता है। गहरे और उथले ईंधन प्रसंस्करण होते हैं। गहरे तेल शोधन के दौरान, वे उच्च गुणवत्ता वाले मोटर गैसोलीन, सर्दियों और गर्मियों में डीजल ईंधन और ईंधन की उच्चतम संभव उपज प्राप्त करने का प्रयास करते हैं। जेट इंजनहवाई जहाज. इस विकल्प में बॉयलर ईंधन की उपज न्यूनतम हो जाती है। इस प्रकार, पुनर्चक्रण प्रक्रियाओं के एक सेट की परिकल्पना की गई है जिसमें भारी तेल अंशों और अवशेष - टार से उच्च गुणवत्ता वाले हल्के मोटर ईंधन प्राप्त किए जाते हैं। यह विकल्प उत्प्रेरक प्रक्रियाओं का उपयोग करता है - उत्प्रेरक क्रैकिंग, उत्प्रेरक सुधार, हाइड्रोक्रैकिंग और हाइड्रोट्रीटिंग, साथ ही थर्मल प्रक्रियाएं, उदाहरण के लिए कोकिंग। इस मामले में, फैक्ट्री गैसों के प्रसंस्करण का उद्देश्य उच्च गुणवत्ता वाले गैसोलीन की उपज बढ़ाना है। उथले तेल शोधन के लिए बॉयलर ईंधन की उच्च उपज की आवश्यकता होती है।

ईंधन और तेल प्रसंस्करण विकल्प के साथईंधन के साथ-साथ तेल भी प्राप्त होता है। तेलों के उत्पादन के लिए, आमतौर पर तेल अंशों की उच्च संभावित सामग्री वाले तेलों का चयन किया जाता है। इस मामले में, उच्च गुणवत्ता वाले तेल का उत्पादन करने के लिए न्यूनतम संख्या में तकनीकी स्थापना की आवश्यकता होती है। तेल से अलग किए गए तेल अंशों (350 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उबलने वाले अंश) को पहले चयनात्मक सॉल्वैंट्स के साथ शुद्ध किया जाता है: कुछ जमे हुए पदार्थों और कम-सूचकांक वाले हाइड्रोकार्बन को हटाने के लिए फिनोल या फरफुरल, फिर टोल्यूनि के साथ मिथाइल एथिल कीटोन या एसीटोन के मिश्रण का उपयोग करके डीवैक्स किया जाता है। तेल का डालना बिंदु. तेल अंशों का प्रसंस्करण ब्लीचिंग क्ले का उपयोग करके अतिरिक्त शुद्धिकरण के साथ समाप्त होता है। नवीनतम प्रौद्योगिकियां चयनात्मक शोधन और ब्लीचिंग क्ले के साथ उपचार के बजाय तेल प्राप्त करने के लिए हाइड्रोट्रीटिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करती हैं। इस प्रकार, आसुत तेल (हल्के और मध्यम औद्योगिक, मोटर वाहन, आदि) प्राप्त होते हैं। अवशिष्ट तेल (विमानन, सिलेंडर) को तरल प्रोपेन के साथ डीसफाल्टिंग करके टार से अलग किया जाता है। इस मामले में, डेस्फाल्ट और डामर बनते हैं। डीसफाल्ट को आगे संसाधित किया जाता है और डामर को बिटुमेन या कोक में संसाधित किया जाता है।

तेल शोधन के लिए पेट्रोकेमिकल विकल्पपिछले विकल्पों की तुलना में, यह पेट्रोकेमिकल उत्पादों की एक बड़ी रेंज और इसके संबंध में, तकनीकी स्थापनाओं की सबसे बड़ी संख्या और उच्च पूंजी निवेश द्वारा प्रतिष्ठित है। तेल रिफाइनरियाँ, जिनका निर्माण हाल के दशकों में किया गया था, का उद्देश्य पेट्रोकेमिकल प्रसंस्करण था। तेल शोधन का पेट्रोकेमिकल संस्करण उद्यमों का एक जटिल संयोजन है, जो उच्च गुणवत्ता का उत्पादन करने के अलावा मोटर ईंधनऔर तेल, न केवल कच्चे माल (ओलेफ़िन, सुगंधित, सामान्य और आइसोपैराफिन हाइड्रोकार्बन, आदि) की तैयारी की जाती है। भारी कार्बनिक संश्लेषण के लिए, बल्कि नाइट्रोजन उर्वरकों, सिंथेटिक रबर, प्लास्टिक, सिंथेटिक फाइबर, डिटर्जेंट, फैटी एसिड, फिनोल, एसीटोन, अल्कोहल, ईथर और कई अन्य रसायनों के बड़े पैमाने पर उत्पादन से जुड़ी जटिल भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं भी की जाती हैं। . वर्तमान में तेल से हजारों उत्पाद प्राप्त होते हैं। मुख्य समूह तरल ईंधन, गैसीय ईंधन, ठोस ईंधन (पेट्रोलियम कोक), चिकनाई और विशेष तेल, पैराफिन और सेरेसिन, बिटुमेन, सुगंधित यौगिक, कालिख, एसिटिलीन, एथिलीन, पेट्रोलियम एसिड और उनके लवण, उच्च अल्कोहल हैं।

2. प्राथमिक तेल आसवन

प्राथमिक तेल आसवन (रूसी) तेल का प्राथमिक आसवन ; अंग्रेज़ी प्राथमिक तेल शोधन ; जर्मन प्राइमरे एर्डलडेस्टिलेशन एफ ) - क्वथनांक के आधार पर तेल को अंशों में अलग करना प्राथमिक प्रसंस्करणबाद के प्रसंस्करण या विपणन योग्य उत्पादों के रूप में उपयोग के लिए तेल। यह वायुमंडलीय ट्यूबलर और वायुमंडलीय-वैक्यूम ट्यूबलर उपकरणों पर किया जाता है, जो अक्सर तेल अलवणीकरण और गैसोलीन के माध्यमिक आसवन के लिए उपकरणों से सुसज्जित होते हैं।

उत्पाद पी.एन.पी. हैं:

2) गुट 62-85? सी - उत्प्रेरक सुधार के लिए फीडस्टॉक, जिसके आधार पर बेंजीन का उत्पादन किया जाता है;

3) अंश 85-105? सी - उत्प्रेरक सुधार इकाइयों का फीडस्टॉक, जिसके आधार पर टोल्यूनि का उत्पादन किया जाता है;

4) अंश 105-140? सी - उत्प्रेरक सुधार के लिए फीडस्टॉक, जिसके आधार पर जाइलीन का उत्पादन किया जाता है;

5) अंश 140-180? सी - वाणिज्यिक मोटर गैसोलीन और केरोसिन का घटक, उत्प्रेरक रूप से सुधार और केरोसिन को हाइड्रोट्रीट करने के लिए फीडस्टॉक।

तालिका - तेलों के विनाशकारी प्रसंस्करण के दौरान प्राप्त मिश्रण की विशिष्ट रचनाएँ (% वजन)

4. तेल आसवन उत्पाद। आसवन पैरामीटर और मोड।

अधिक बार, तेल को निम्नलिखित अंशों में आसुत किया जाता है: गैसोलीन, जो 170-200 o C तक उबलता है; मिट्टी का तेल, जो 175-270 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है; गैस तेल, जो 270-350 पर उबलता है? C और शेष ईंधन तेल है।

तेल के आसवन के दौरान, सीधी प्रवाहित गैस भी प्राप्त होती है, जो तेल में घुली रहने वाली संबंधित गैसों का कठिन हिस्सा है। एक नियम के रूप में, सीधी गैस की उपज छोटी होती है।

उच्च-प्रदर्शन, लगातार संचालित होने वाली ट्यूबलर आसवन इकाइयों का उपयोग किया जाता है, जो उन भट्टियों के डिज़ाइन में भिन्न होती हैं जिनमें तेल गरम किया जाता है, या स्थापना में शामिल अन्य उपकरणों के डिज़ाइन में भिन्न होता है।

ज्यादातर मामलों में, एक सतत ट्यूबलर इंस्टॉलेशन में एक ट्यूबलर भट्ठी होती है, एक पंप जो 1.0 एमपीए या उससे अधिक के दबाव पर ट्यूबलर भट्ठी के माध्यम से तेल पंप करता है, एक अंशांकन स्तंभ जहां अत्यधिक गरम तेल प्रवेश करता है और जहां इसे आवश्यक अंशों में विभाजित किया जाता है, जो स्तंभ से अलग-अलग ऊंचाइयों पर एक कंडेनसर, एक पानी की आपूर्ति और एक स्टीम सुपरहीटर लिया जाता है, जो भाप को अत्यधिक गर्म करने का काम करता है।

उद्योग में तेल आसवन लगातार संचालित होने वाले ट्यूबलर संयंत्रों में किया जाता है। इनमें एक ट्यूबलर भट्टी शामिल है, वाष्प के संघनन और पृथक्करण के लिए बड़े आसवन स्तंभ बनाए जाते हैं, और आसवन उत्पादों को प्राप्त करने के लिए पूरे टैंक शहर बनाए जाते हैं।

एक ट्यूबलर भट्ठी अंदर दुर्दम्य ईंटों से सुसज्जित एक कमरा है। भट्ठी के अंदर एक बहु-मुड़ी हुई स्टील पाइपलाइन है। भट्टियों में पाइपों की लंबाई एक किलोमीटर तक पहुँच जाती है। जब संयंत्र चल रहा होता है, तो एक पंप का उपयोग करके इन पाइपों के माध्यम से तेल को लगातार उच्च गति पर - दो मीटर प्रति सेकंड तक पंप किया जाता है। भट्ठी को नोजल का उपयोग करके आपूर्ति किए गए ईंधन तेल से गर्म किया जाता है और मशाल में जलाया जाता है। पाइपलाइन में, तेल जल्दी से 350-370 तक गर्म हो जाता है। इस तापमान पर तेल में मौजूद अधिक अस्थिर पदार्थ भाप में बदल जाते हैं।

चूंकि तेल अलग-अलग आणविक भार वाले हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है, जिसमें अलग-अलग क्वथनांक होते हैं, इसलिए इसे आसवन द्वारा अलग-अलग पेट्रोलियम उत्पादों में विभाजित किया जाता है। तेल को आसुत करते समय, हल्के पेट्रोलियम उत्पाद प्राप्त होते हैं: गैसोलीन (क्वथनांक 90-200? C), नेफ्था (उबलता तापमान 150-230? C), केरोसिन (उबलता तापमान -300? C), हल्का गैस तेल - डीजल तेल (उबलता हुआ) तापमान 230-350 ? सी), भारी गैस तेल (बीपी 350-430 ? सी), और शेष एक चिपचिपा काला तरल है - ईंधन तेल (430 डिग्री सेल्सियस से ऊपर)। ईंधन तेल को आगे की प्रक्रिया के अधीन किया जाता है। इसे कम दबाव में (विघटन को रोकने के लिए) आसवित किया जाता है और तेल अलग कर दिया जाता है।

फ्लैश आसवन में, तेल को हीटर कॉइल में पूर्व निर्धारित तापमान पर गर्म किया जाता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अधिक से अधिक वाष्प बनता है, तरल चरण के साथ संतुलन में होता है, और एक निश्चित तापमान पर वाष्प-तरल मिश्रण हीटर छोड़ देता है और रुद्धोष्म बाष्पीकरणकर्ता में प्रवेश करता है। उत्तरार्द्ध एक खोखला सिलेंडर है जिसमें वाष्प चरण को तरल से अलग किया जाता है। इस मामले में वाष्प और तरल चरणों का तापमान समान है। फ्लैश आसवन में दो या दो से अधिक एकल आसवन प्रक्रियाएं शामिल होती हैं, जिससे प्रत्येक चरण पर ऑपरेटिंग तापमान बढ़ता है।

एकल वाष्पीकरण के साथ आसवन के दौरान तेल को अंशों में अलग करने की सटीकता एकाधिक और क्रमिक वाष्पीकरण के साथ आसवन की तुलना में कम है। लेकिन यदि अंश पृथक्करण की उच्च सटीकता की आवश्यकता नहीं है, तो एकल वाष्पीकरण विधि सस्ती है: 350-370 के अधिकतम अनुमेय तेल ताप तापमान पर? सी (हाइड्रोकार्बन का अपघटन उच्च तापमान पर शुरू होता है) एकाधिक या क्रमिक वाष्पीकरण की तुलना में अधिक उत्पाद वाष्प चरण में प्रवेश करते हैं। 350-370 से ऊपर उबलते तेल से अंशों के चयन के लिए? सी, वैक्यूम या भाप का उपयोग किया जाता है। उद्योग में वाष्प और तरल चरणों के सुधार के साथ एकल वाष्पीकरण के साथ आसवन के सिद्धांत का उपयोग कच्चे माल को गर्म करने के लिए तेल को अंशों में अलग करने, प्रक्रिया की निरंतरता और किफायती ईंधन खपत में उच्च परिशुद्धता प्राप्त करना संभव बनाता है।

प्राथमिक आसवन के दौरान तेल में केवल भौतिक परिवर्तन होते हैं। कम तापमान पर उबलने वाले हल्के अंश इससे आसुत हो जाते हैं। हाइड्रोकार्बन स्वयं अपरिवर्तित रहते हैं। इस मामले में, गैसोलीन उपज केवल 10-15% है। गैसोलीन की यह मात्रा विमानन और सड़क परिवहन से इसकी लगातार बढ़ती मांग को पूरा नहीं कर सकती है। क्रैकिंग के दौरान तेल में रासायनिक परिवर्तन होते हैं। हाइड्रोकार्बन की संरचना बदल जाती है। पौधों को तोड़ने के उपकरण में जटिल रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं। उदाहरण के लिए, ईंधन तेल में मौजूद लंबी-श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन को अपेक्षाकृत कम आणविक भार वाले हाइड्रोकार्बन में विभाजित करके तेल से गैसोलीन की उपज में काफी वृद्धि (65-70% तक) होती है। इस प्रक्रिया को क्रैकिंग कहा जाता है (से) अंग्रेजी क्रैक - फूटना)।

क्रैकिंग का आविष्कार 1891 में रूसी इंजीनियर शुखोव ने किया था। 1913 में शुखोव के आविष्कार का उपयोग अमेरिका में किया जाने लगा। क्रैकिंग हाइड्रोकार्बन को विभाजित करने की प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप अणु में कम कार्बन परमाणुओं वाले हाइड्रोकार्बन का निर्माण होता है। यह प्रक्रिया अधिक मात्रा में की जाती है उच्च तापमान(600? सी तक) अक्सर उच्च रक्तचाप के साथ। ऐसे तापमान पर, बड़े हाइड्रोकार्बन अणु छोटे अणुओं में "कुचल" जाते हैं।

पौधों को तोड़ने के उपकरण मूलतः तेल आसवन के समान ही होते हैं। ये भट्टियाँ, स्तंभ हैं। लेकिन प्रोसेसिंग मोड अलग है. कच्चा माल भी अलग है - ईंधन तेल।

ईंधन तेल - प्राथमिक आसवन का अवशेष - एक गाढ़ा और अपेक्षाकृत भारी तरल है विशिष्ट गुरुत्वएकता के करीब. यह इस तथ्य के कारण है कि ईंधन तेल में जटिल और बड़े हाइड्रोकार्बन अणु होते हैं। जब ईंधन तेल को क्रैकिंग प्लांट में पुन: संसाधित किया जाता है, तो इसके कुछ घटक हाइड्रोकार्बन को छोटे (यानी, छोटे अणुओं के साथ) में कुचल दिया जाता है, जो हल्के तेल उत्पाद बनाते हैं - गैसोलीन, केरोसिन, नेफ्था।

एक महत्वपूर्ण बिंदु तेल को छांटने और मिलाने की प्रक्रिया है।

विभिन्न तेल और उनसे अलग किए गए संबंधित अंश भौतिक, रासायनिक और वाणिज्यिक गुणों में भिन्न होते हैं। इस प्रकार, कुछ तेलों के गैसोलीन अंशों में सुगंधित, नैफ्थेनिक या आइसोपैराफिनिक हाइड्रोकार्बन की उच्च सांद्रता होती है और इसलिए उनमें उच्च ऑक्टेन संख्या होती है, जबकि अन्य तेलों के गैसोलीन अंशों में महत्वपूर्ण मात्रा में पैराफिनिक हाइड्रोकार्बन होते हैं और उनकी ऑक्टेन संख्या बहुत कम होती है। तेल की आगे की तकनीकी प्रसंस्करण में तेल सामग्री, चिकनाई, टार सामग्री आदि का बहुत महत्व है। इस प्रकार, मूल्यवान गुणों के नुकसान को रोकने के लिए परिवहन, संग्रह और भंडारण के दौरान तेल की गुणवत्ता विशेषताओं की निगरानी करने की आवश्यकता है तेल घटकों का. हालाँकि, बड़ी संख्या में तेल भंडार वाले क्षेत्र के भीतर तेल का अलग-अलग संग्रह, भंडारण और पंपिंग तेल उद्योग को काफी जटिल बनाता है और बड़े निवेश की आवश्यकता होती है। इसलिए, भौतिक, रासायनिक और वाणिज्यिक गुणों के करीब तेलों को खेतों में मिलाया जाता है और संयुक्त प्रसंस्करण के लिए भेजा जाता है।

4.1. पेट्रोलियम आसवन उत्पादों का अनुप्रयोग

तेल शोधन उत्पाद ईंधन और ऊर्जा उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, ईंधन तेल में सर्वोत्तम कोयले की तुलना में दहन की ऊष्मा लगभग डेढ़ गुना होती है। जलने पर यह बहुत कम जगह लेता है और ठोस अवशेष उत्पन्न नहीं करता है। ईंधन तेल का उपयोग ताप विद्युत संयंत्रों, कारखानों, रेलवे और जल परिवहन में किया जाता है, जिससे भारी बचत होती है और इसमें योगदान मिलता है त्वरित विकासमुख्य उद्योग और परिवहन।

तेल के उपयोग में ऊर्जा की दिशा अभी भी दुनिया भर में मुख्य बनी हुई है। वैश्विक ऊर्जा संतुलन में तेल की हिस्सेदारी 46% से अधिक है।

हालाँकि, हाल के वर्षों में, पेट्रोलियम उत्पादों का उपयोग रासायनिक उद्योग के लिए कच्चे माल के रूप में तेजी से किया जा रहा है। आधुनिक रसायन विज्ञान के लिए कच्चे माल के रूप में लगभग 8% तेल की खपत होती है। उदाहरण के लिए, एथिल अल्कोहल का उपयोग लगभग 50 उद्योगों में किया जाता है। रासायनिक उद्योग में, भट्टियों में आग प्रतिरोधी अस्तर के लिए कालिख का उपयोग किया जाता है। खाद्य उद्योग प्लास्टिक पैकेजिंग, खाद्य एसिड, संरक्षक, पैराफिन का उपयोग करता है, और प्रोटीन और विटामिन सांद्रता का उत्पादन करता है, जिसके लिए शुरुआती कच्चे माल मिथाइल और एथिल अल्कोहल और मीथेन हैं। फार्मास्युटिकल और इत्र उद्योग में, पेट्रोलियम डेरिवेटिव से अमोनिया, क्लोरोफॉर्म, फॉर्मेलिन, एस्पिरिन, पेट्रोलियम जेली आदि का उत्पादन किया जाता है। नेफ्थोसिंथेसिस डेरिवेटिव पाए जाते हैं व्यापक अनुप्रयोगऔर लकड़ी के काम, कपड़ा, चमड़ा और जूते और निर्माण उद्योगों में।