Ректификация бензиновых фракций
После стабилизации, в процессе которой удаляются легкие углеводороды (C1–C4), бензиновые фракции подвергают атмосферной ректификации. Цель этого процесса — разделить их на более узкие фракции, которые затем используются в качестве сырья для каталитического риформинга. Существует два основных направления риформинга, и для каждого требуется свое сырье.
Для получения риформата — высокооктанового компонента товарных автомобильных бензинов — широкую бензиновую фракцию разделяют на две основные части: легкую фракцию с пределами кипения от начала кипения (НК) до 85 °C и тяжелую фракцию 85–180 °C (или 85–160 °C). Именно тяжелая фракция направляется на установку риформинга. Легкую фракцию, в свою очередь, иногда дополнительно фракционируют: получают фракцию НК–62 °C, которая служит сырьем для установок изомеризации, и фракцию 62–85 °C, используемую в качестве растворителя (петролейный эфир).
Если целью риформинга является производство чистых ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов — БТК), то бензиновое сырье разделяют на три узкие целевые фракции: 85–120 °C (для получения бензола), 120–140 °C (для толуола) и 140–180 °C (для ксилолов). Альтернативный, более гибкий подход предполагает использование широкой фракции 85–180 °C. В этом случае ароматические углеводороды БТК сначала выделяют из продукта риформинга методом экстракции, а затем разделяют на индивидуальные компоненты с помощью ректификации.
Технологическое оформление процесса может варьироваться. Установки ректификации бензинов (как самостоятельные, так и в составе крупных комбинированных комплексов) оснащаются одной или двумя сложными ректификационными колоннами с боковыми отборами, либо несколькими простыми колоннами (до четырех). Типичные рабочие параметры: давление на верху колонн — 0.05–0.38 МПа, температура верха — 80–135 °C, температура низа — 120–180 °C. Колонны имеют 50–60 реальных тарелок и диаметр от 2 до 4 метров.
Ректификация дизельных фракций
Практика разделения дизельных фракций получила развитие в 1970-х годах. Основной целью было выделение фракции жидких парафинов с пределами кипения 200–320 °C (или 220–305 °C). Этот ценный продукт использовался в двух ключевых направлениях: как сырье для микробиологического синтеза белковых веществ и для производства высококачественных поверхностно-активных веществ (ПАВ) в моющей промышленности.
В СССР такие установки были построены на 12 нефтеперерабатывающих заводах, где они работали в связке с установками «Парекс» (производства ГДР) для последующего адсорбционного выделения нормальных парафинов.
Технологический процесс разделения широкой дизельной фракции 180–360 °C, как правило, осуществляется в одной сложной ректификационной колонне, оборудованной выносной отпарной секцией. Целевая фракция 200–320 °C отбирается в виде бокового погона. Верхним продуктом колонны является легкая фракция 180–200 °C, а нижним — тяжелый остаток с температурой кипения выше 320 °C. Для повышения эффективности разделения в верхней (укрепляющей) части колонны создается вакуумное циркуляционное орошение (ВЦО), а в нижние части основной и выносной секций подается водяной пар.
Типичные режимы работы таких колонн: давление на верху — 0.103–0.125 МПа, температура верха — 110–120 °C, температура низа — 260–290 °C. Колонна имеет 30–47 тарелок в укрепляющих секциях и по 5–7 тарелок в отпарных. Диаметр верхних секций составляет 3.6–6.4 метра, отпарной секции — 2.0–2.2 метра, а общая высота колонны может достигать 30–45 метров.