Газофракциялау қондырғысы.

Компрессорлау, адсорбциялау, абсорбциялау және әдістеріменен бензинсіздендіру қондырғыларында алынатын тұрақсыз бензин этаннан гептанға дейінгі көмірсутектерден тұрады. Бұл фазалық ауысуда және сорбциялауда ауыр көмірсутектер өзімен бірге жеңіл көмірсутектерді өзімен бірге жеңіл көмірсутектерді де ала кететіндігімен байланысты құбылыс.

Тұрақсыз газдық бензин ауылшаруашылығында тікелей қолдану тапқандықтан, онан тұрақты газдық бензин мен техникалық таза жеке көмірсулар (пропан, бутан, пентандар, гександар) алады.

Тұрақсыз газдық бензинді жеке компоненттерге бөлу процесін фракциялау деп атайды. Және де бұл процнсс негізіне ректификациялау әдәсә қаланған. Алғаш шикі затты қайнау температурасы елеусіз өзгешеленетін бірнеше компоненттерге нақты бөлу талап етілетін болғандықтан, фракциялауды бірнеше сатыда жүргізеді, және де әрбір сатыда шикізат екі компонентке бөлініп отырады, яғни жоғары қайнайтын және төмен қайнайтын.

Екі компонентті қоспаны ректификациялаумен бөлу процесі келесідегідей жүреді. Бөлу қажетті шикізат, бағананың берілген сұйық қоспа, тоғыстыру құрылғысы бойынша буландыру деп аталатын төменгі бөлігіне ағып түсуі. Ағып түсетін сұйыққа қарама-қарсы бағытта, яғни төмен жоғары бағытта бағананың кубандағы сұйықтың қайнау нәтижесінде түзілген бу көтеріледі. Қарама-қарсы қозғалу процесіндегі өзара әсерлесу нәтижесінде бу фазасы төмен қайнайтын компонентімен қанығатын болса, ал сұйық фазасы жоғары қайнайтын компонентпен қанығады.

Газофракциялаушы қондырғылар (бір бағаналы және көпкомпонентті) екі типке бөлінеді. Бір бағаналы қондырғыларды тұрақтандырушы деп атайды. Мұндай қондырғылар тұрақсыз газдың бензинді тұрақты газдық бензинге және сұйытылған газға (2.5а суретте) бөлу үшін тағайындалады.

а) б) в)

2.5 сурет. Газофракциялаудың принципиалды схемасы:

а) – екі компонентті; б) – үшкомпонентті; в) – төрткомпонентті.

Көп бағаналы газофракциялау қондырғысында (ГФҚ) тұрақсыз бензиннен тұрақты бензин мен жеке көмірсутек фракцияларын бөліп алуға болады. Тұрақсыз бензинді үш компонентке бөлу үшін екі бағана қажет (2.5 б суреті) бірінші бағанада бір қажетті компонент бөлініп алынса, ал келесі бағанада екінші және үшінші компонент бөлініп алынады, осылайша талдай отырып, қоспаны n фракцияға бөлу үшін (n-1) ректификациялық бағана қажет. Сонымен, тұрақты бензинмен барлық мүмкін техникалық таза көмірсутек алу үшін (пропан, бутан, пентан, гексан) 6 бағана қажет.

НТК және НТР қолдану кезіндегі процестің алғашқы екі кезіндегі бірдей. Олардың арасындағы өзгерістер үшінші сатыда байқалады.

НТК схемасында (2.4 суретте) газсұйықты қоспа 3-4МПа қысыммен тоңазыту жүйесінен 1-3 өтеді де, сонан соң сепараторда 4 бөлінеді. Түзілген конденсат тоңазытқыштарда тоңазыту агенті ретінде қолданылған соң деэтанизаторға 5 беріледі де, ал құрғақ газ газқұбырына беріледі.

2.4 сурет. НТК қондырғысындағы дегазацияланған бензин алудың принципиалды схемасы:

1-3 тоңазытқыштар; 4-сепаратор; 5-деэтанизатор; 6-қайнатқыш; 7-пропанды тоңазытқыш 8-рефлюкетті ыдыс; 9-сорап.

Конденсатта жоғары қайнайтын көмірсутектерден (С₃Н₈ жоғары) басқа метан және этан бар, және де бұлар сақтау, тасымалдау және өңдеу барысында жарамсыз қоспа болып табылады. Метан ман этан көмірсутекті конденсаттан деэтанизаторда 5 қайнатқышта 6 қыздыру арқылы айырылады. Деэтанизатордың жоғары бөлігінен бөлінген көмірсутекті булар, белгілі бір мөлшерде пропандық тоңазытқышта 7 конденсацияланады да ыдысқа 8 бағытталады. Бұл жерде конденсацияланбаған газ тұтынушыға жөнелтіледі де, ал сұйық фаза сораппен 9 деэтанизатордың жоғарғы бөлігіне себелеу ретінде айдамаланады.

Деэтанизацияланбағантұрақсыз бензин деэтанизатордың төменгі бөлігінен газофракциялаумен қондырғыға бағытталады.

Төмен температуралы ректификациялау (НТР) схемасында НТК схемасымен өзгешілігі сонда, шикізаттық газдарды компрессорлау және суыту нәтижесінде түзілген барлық газсұйықты қоспа ректификациялау бағанасында (деэтанизаторға) келіп түседі. Яғни сепаратор 4 2,4-суретте бейнеленген схемадан алынып тасталған.

НТК процесі НТР процесіне қарағанда артықшылыққа ие:

1) Сепараторда 4 алдын ала газ фазасын алудың арқасында, деэтанизатор және қондырғының басқа да жабдықтары аз өлшемге ие болады;

2) Деэтанизаторға келіп түсетін шикізаттағы метан мен этанның салыстырмалы елеусіз мөлшерінің болуының салдарынан тоңазытқышта 7 буларды конденсациялануын салыстырмалы жоғары температурада (5-10⁰С) жүзеге асыруға болады.

НТК схемасының кемшілігі сонда, қажет компоненттік белгілі бір мөлшері сепаратордан 4 алынатын газбенен жоғалады. Бұл кемшілікті шикізаттық газды сепаратордан алдын едәуір терең суытуменен қалпына келтіруге болады, ал бұл үшін үлкен энергия шығындалады.

НТР схемасы шикізаттық газдан пропанды 50% шамасында алу барысында едәуір ұтымды болса, ал НТР схемасы алғаш шикізаттық газ құрамындағы 70% жоғары пропанды алу кезінде үнемді.

Ф.7.03-03