Շարունակական թորում
Շարունակական թորում, թորման ձև, շարունակական տարանջատում է, որի ժամանակ խառնուրդը շարունակաբար (առանց ընդհատումների) ավելացվում է գործընթացի մեջ, իսկ առանձնացված ֆրակցիաները շարունակաբար հեռացվում են որպես ելքային հոսքեր։ Թորումը հեղուկ սնուցման խառնուրդի տարանջատումն կամ մասնակի բաժանումն է բաղադրիչների կամ ֆրակցիաների՝ ընտրովի եռման (կամ գոլորշիացման) և խտացման միջոցով։ Գործընթացը արտադրում է առնվազն երկու ելքային ֆրակցիա։ Այս ֆրակցիաները ներառում են առնվազն մեկ ցնդող թորած մասնաբաժին, որը եռացել և առանձին-առանձին հավաքվել է խտացրած գոլորշիների տեսքով որխես հեղուկ, և գործնականում միշտ ներքևի (կամ մնացորդային) մասնաբաժինը, որն ամենաքիչ ցնդող մնացորդն է, որը առանձին չի հավաքվել որպես խտացրած գոլորշի։
Շարունակական թորման այլընտրանքը խմբաքանակային թորումն է, որտեղ խառնուրդը թորման սկզբում ավելացվում է միավորին, թորման ընթացքում թորման ֆրակցիաները հաջորդաբար (մեկը մյուսի հետևից) դուրս են բերվում, իսկ ներքևի մասի մնացած մասը հանվում է թորման վերջում։ Քանի որ թորման ֆրակցիաներից յուրաքանչյուրը դուրս է բերվում տարբեր ժամանակներում, թորման միայն մեկ ելքի կետ (տեղամաս) է անհրաժեշտ խմբաքանակի թորման համար, և թորիչը պարզապես կարող է փոխարկվել այլ ընդունիչի՝ ֆրակցիաների հավաքման տարայի։ Խմբաքանակային թորումը հաճախ օգտագործվում է, երբ թորում են ավելի փոքր քանակությամբ խառնուրդներ։ Շարունակական թորման ժամանակ ֆրակցիոն հոսքերից յուրաքանչյուրը միաժամանակ ընդունվում է շահագործման ողջ ընթացքում, հետևաբար, յուրաքանչյուր ֆրակցիայի համար անհրաժեշտ է առանձին ելքի կետ։ Գործնականում, երբ կան թորման մի քանի ֆրակցիաներ, թորման ելքի կետերը գտնվում են ֆրակցիոն սյան վրա տարբեր բարձրություններում։ Ներքևի հատվածը կարող է վերցվել թորման սյան կամ միավորի ներքևից, բայց հաճախ վերցվում է սյան ներքևի մասի հետ կապված կաթսայից։
Յուրաքանչյուր ֆրակցիա կարող է պարունակել մեկ կամ մի քանի բաղադրիչ (քիմիական միացությունների տեսակներ)։ Հում նավթի կամ նմանատիպ հումքի թորման ժամանակ յուրաքանչյուր ֆրակցիան պարունակում է նմանատիպ գոլորշիացման աստիճան և այլ հատկություններ ունցեղ բազմաթիվ բաղադրիչներ։ Չնայած հնարավոր է իրականացնել փոքրածավալ կամ լաբորատոր շարունակական թորում, ամենից հաճախ շարունակական թորումն օգտագործվում է լայնածավալ արդյունաբերական գործընթացում։
Արդյունաբերական կիրառություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Թորումը քիմիական ճարտարագիտության ամենակարևոր գործառությներից մեկն է[1][2]։ Շարունակական թորումը լայնորեն օգտագործվում է քիմիական գործընթացների արդյունաբերության մեջ, որտեղ մեծ քանակությամբ հեղուկներ պետք է թորվեն[3][4][5]։ Նման ճյուղերն են բնական գազի վերամշակումը, նավթաքիմիական արտադրությունը, քարածխի խեժի մշակումը, լիկյորի արտադրությունը, հեղուկ օդի բաժանումը, ածխաջրածնային լուծիչների արտադրությունը, կանեփի խտանյութերի առանձնացումը և նմանատիպ արդյունաբերությունները, սակայն այն գտնում է իր ամենալայն կիրառումը նավթավերամշակման գործարաններում։ Նման նավթավերամշակման գործարաններում հում նավթի հումքը շատ բարդ բազմաբաղադրիչ խառնուրդ է, որը պետք է առանձնացվի, և մաքուր քիմիական միացությունների ելք չի սպասվում, միայն եռման կետերի համեմատաբար փոքր միջակայքում գտնվող միացությունների խմբեր, որոնք կոչվում են ֆրակցիաներ։ Այս ֆրակցիաները ֆրակցիային թորում կամ ֆրակցիոնացում տերմինի ծագումն են։ Հաճախ չարժե առանձնացնել այս ֆրակցիաների բաղադրիչները` ելնելով արտադրանքի պահանջներից և տնտեսությունից։
Արդյունաբերական թորումը սովորաբար կատարվում է մեծ, ուղղահայաց գլանաձև սյուներում (ինչպես ցույց է տրված Նկար 1 և 2 -ում), որոնք հայտնի են որպես «թորման աշտարակներ» կամ «թորման սյուներ», որոնց տրամագծերը տատանվում են մոտ 65 սանտիմետրից մինչև 11 մետր և բարձրությունները տատանվում են մոտ 6 մետրից մինչև 60 մետր կամ ավելի։
Սկզբունք[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Շարունակական թորման սկզբունքը նույնն է, ինչ սովորական թորման դեպքում, երբ հեղուկ խառնուրդը տաքացնում են այնպես, որ այն եռա, հեղուկի վերևում գտնվող գոլորշու բաղադրությունը տարբերվում է հեղուկ բաղադրությունից։ Եթե այս գոլորշին այնուհետև առանձնացվի և խտացվի հեղուկի մեջ, այն ավելի հարուստ է դառնում սկզբնական խառնուրդի ցածր եռման կետի բաղադրիչ(ներ)ով։
Սա այն է, ինչ տեղի է ունենում շարունակական թորման սյունակում։ Խառնուրդը տաքացվում է և տեղափոխվում թորման սյուն։ Սյուն մտնելիս սնուցումը սկսում է հոսել ներքև, բայց դրա մի մասը՝ ավելի ցածր եռման կետ(ներ) ունեցող բաղադրիչ(ներ), գոլորշիանում և բարձրանում է։ Այնուամենայնիվ, երբ այն բարձրանում է, այն սառչում է և մինչ դրա մի մասը շարունակում է բարձրանալ որպես գոլորշի, դրա մի մասը (հարստացված է ավելի քիչ ցնդող բաղադրիչով) նորից սկսում է իջնել։
Նկար 3-ում պատկերված է պարզ շարունակական ֆրակցիային թորման աշտարակ՝ սնուցման հոսքը երկու ֆրակցիայի բաժանելու համար՝ վերին թորման արտադրանք և ներքևի արտադրանք։ «Ամենաթեթև» արտադրանքները (նրանք, ովքեր ունեն ամենացածր եռման կետը կամ ամենաբարձր անկայունությունը) դուրս են գալիս սյուների վերևից, իսկ «ամենածանր» արտադրանքները (ներքևի մասը, ամենաբարձր եռման կետն ունեցողները) դուրս են գալիս սյունակի ներքևից։ Վերին հոսքը կարող է սառչել և խտնալել ջրով կամ օդով հովացվող կոնդենսատորի միջոցով։ Ներքևի կաթսաները կարող են լինել գոլորշու կամ տաք յուղով տաքացվող ջերմափոխանակիչ, կամ նույնիսկ գազով կամ նավթով աշխատող վառարան։
Շարունակական թորման դեպքում համակարգը պահվում է կայուն վիճակում կամ մոտավոր կայուն վիճակում։ Կայուն վիճակը նշանակում է, որ գործընթացի հետ կապված քանակները չեն փոխվում շահագործման ընթացքում։ Նման հաստատուն գործընթացները ներառում են սնուցման արագությունը, ելքային հոսքի արագությունը, ջեռուցման և հովացման արագությունը, ռեֆլյուքսի հարաբերակցությունը և ջերմաստիճանը, ճնշումը և բաղադրությունը յուրաքանչյուր կետում (տեղանքում)։ Եթե գործընթացը չի խանգարվում սնուցման, տաքացման, շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի կամ խտացման փոփոխության պատճառով, կայուն վիճակը սովորաբար պահպանվում է։ Սա նաև շարունակական թորման հիմնական առավելությունն է՝ բացի (հեշտությամբ գործիքավորվող) հսկողության նվազագույն քանակից։ Եթե սնուցման արագությունը և սնուցող խառնուրդի կազմը պահպանվում են անփոփոխ, արտադրանքի արագությունն ու որակը նույնպես հաստատուն են։ Նույնիսկ երբ պայմանների փոփոխություն է տեղի ունենում, գործընթացի վերահսկման ժամանակակից մեթոդները սովորաբար ի վիճակի են աստիճանաբար շարունակական գործընթացը նորից վերադարձնել մեկ այլ կայուն վիճակի։
Քանի որ շարունակական թորման միավորը մշտապես սնվում է սնուցման խառնուրդով և չի լցվում միանգամից, ինչպես խմբաքանակի թորումը, շարունակական թորման միավորը խմբաքանակի լցման համար զգալի թորման կաթսայի, անոթի կամ ջրամբարի կարիք չունի։ Փոխարենը, խառնուրդը կարող է սնվել անմիջապես սյան մեջ, որտեղ տեղի է ունենում իրական տարանջատումը։ Սյունակի երկայնքով սնուցման կետի բարձրությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված իրավիճակից և նախագծված է այնպես, որ ապահովի օպտիմալ արդյունքներ։
Շարունակական թորումը հաճախ ֆրակցային թորում է և կարող է լինել վակուումային թորում կամ գոլորշու թորում։
Դիզայն և աշխատանք[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Թորման սյան ձևավորումը և շահագործումը կախված է սնուցումից և ցանկալի արտադրանքից։ Հաշվի առնելով պարզ, երկուական բաղադրիչի հոսքը, նախագծմանը օգնելու համար կարող են օգտագործվել վերլուծական մեթոդներ, ինչպիսիք են ՄակՔեյբ-Թիել մեթոդը[5][6][7] կամ Ֆենսկեի հավասարումը[5]։ Բազմաբաղադրիչ սնուցման համար համակարգչային մոդելավորման մոդելներն օգտագործվում են ինչպես նախագծման, այնպես էլ հետագայում սյան շահագործման համար։ Մոդելավորումն օգտագործվում է նաև արդեն կառուցված սյուները օպտիմիզացնելու համար, այլ խառնուրդների թորման համար, որոնց համար ի սկզբանե նախատեսված էր թորման սարքավորումը։
Երբ շարունակական թորման սյունը գործում է, այն պետք է ուշադիր մոնիտորինգի ենթարկվի՝ սնուցման խառնուրդի կազմի, աշխատանքային ջերմաստիճանի և արտադրանքի կազմի փոփոխությունների համար։ Այս առաջադրանքներից շատերը կատարվում են համակարգչային կառավարման առաջադեմ սարքավորումների միջոցով։
Սնուցման սյուն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Սյունը կարող է սնուցվել տարբեր ձևերով։ Եթե սնուցումը աղբյուրից է, որի ճնշումը ավելի բարձր է, քան ճնշումը թորման սյան մեջ, այն պարզապես խողովակով լցվում է սյուն։ Հակառակ դեպքում, սնուցումը մղվում կամ սեղմվում է սյան մեջ։ Սնուցումը կարող է լինել գերտաքացած գոլորշի, հագեցած գոլորշի, մասնակի գոլորշիացված հեղուկ-գոլորշի խառնուրդ, հագեցած հեղուկ (այսինքն՝ հեղուկը իր եռման կետում սյան ճնշման դեպքում) կամ ենթահովացված հեղուկ։ Եթե սնուցումը հեղուկ է, որը շատ ավելի բարձր ճնշման տակ է, քան սյան ճնշումը և հոսում է ճնշումը իջեցնող փականի միջով սյունից անմիջապես առաջ, այն անմիջապես կընդլայնվի և ենթարկվի մասնակի շիկացման գոլորշիացման, որի արդյունքում հեղուկ-գոլորշի խառնուրդ է մտնում, երբ մտնում է թորման սյուն։
Բաժանման բարելավում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Թեև փոքր չափի միավորները, հիմնականում պատրաստված ապակուց, կարող են օգտագործվել լաբորատորիաներում, արդյունաբերական ստորաբաժանումները մեծ, ուղղահայաց, պողպատե անոթներ են (տես նկարներ 1 և 2), որոնք հայտնի են որպես «թորման աշտարակներ» կամ «թորման սյուներ»։ Տարանջատումը բարելավելու համար աշտարակը սովորաբար ներսից տրամադրվում է հորիզոնական թիթեղներով կամ սկուտեղներով, ինչպես ցույց է տրված նկար 5-ում, կամ սյունը լցված է լիցքով։ Թորման մեջ ներգրավված գոլորշիացման համար պահանջվող ջերմությունն ապահովելու և նաև ջերմության կորուստը փոխհատուցելու համար, ջերմությունը ամենից հաճախ սյունակի ներքևի մասում ավելացվում է կաթսայի միջոցով, և վերին արտադրանքի մաքրությունը կարող է բարելավվել՝ արտաքին վերամշակմամբ վերին արտադրանքի հեղուկը խտացնելով որպես ռեֆլյուքս։ Կախված իրենց նպատակից՝ թորման սյուները կարող են հեղուկի ելքեր ունենալ սյունակի երկարությունից ավելի ընդմիջումներով, ինչպես ցույց է տրված նկար 4-ում։
Ռեֆլյուքս[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Լայնածավալ արդյունաբերական ֆրակցիոն աշտարակներն օգտագործում են ռեֆլյուքս՝ արտադրանքի ավելի արդյունավետ տարանջատման հասնելու համար[3][5]։ Ռեֆլյուքսը վերաբերում է թորման աշտարակից խտացված վերևի հեղուկ արտադրանքի այն հատվածին, որը վերադարձվում է աշտարակի վերին մաս, ինչպես ցույց է տրված նկարներում 3 և 4։ Աշտարակի ներսում ներհոսող ռեֆլյուքս հեղուկը ապահովում է բարձրացող գոլորշիների սառեցում և մասնակի խտացում, դրանով իսկ բարձրացնելով թորման աշտարակի արդյունավետությունը։ Որքան ավելի շատ ռեֆլյուքս է տրամադրվում, այնքան ավելի լավ է աշտարակի բաժանումը ցածր եռման կերակուրի ավելի բարձր եռացող բաղադրիչներից։ Սյունակի ներքևի մասում գտնվող կաթսայի միջոցով ջեռուցման և սյունակի վերևում խտացված ռեֆլյուքսով հովացման հավասարակշռությունը պահպանում է ջերմաստիճանի գրադիենտը (կամ աստիճանական ջերմաստիճանի տարբերությունը) սյունակի բարձրության երկայնքով՝ սնուցման խառնուրդը մասնատելու լավ պայմաններ ապահովելու համար։ Աշտարակի մեջտեղում ռեֆլյուքսային հոսքերը կոչվում են պոմպառաունդներ։
Ռեֆլյուքսը փոխելը (սնուցման խառնուրդի և արտադրանքի դուրսբերման փոփոխությունների հետ միասին) կարող է օգտագործվել նաև շահագործման ընթացքում շարունակական թորման սյունակի տարանջատման հատկությունները բարելավելու համար (ի տարբերություն ափսեներ կամ սկուտեղներ ավելացնելու կամ լիցքը փոխելու, ինչը կարող է, նվազագույնը, զգալիորեն դանդաղոցնել աշխատանքի ընթացքը)։
Սկուտեղներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Թորման աշտարակները (ինչպես օրինակ 3-րդ և 4-րդ նկարներում) օգտագործում են գոլորշիների և հեղուկների շփման տարբեր մեթոդներ՝ ապահովելու համար անհրաժեշտ քանակությամբ հավասարակշռության փուլեր։ Նման սարքերը սովորաբար հայտնի են որպես «ափսեներ» կամ «սկուտեղներ[8]»: Այս թիթեղներից կամ սկուտեղներից յուրաքանչյուրը գտնվում է տարբեր ջերմաստիճանի և ճնշման տակ։ Աշտարակի հատակն ունի ամենաբարձր ճնշումը և ջերմաստիճանը։ Աշտարակում դեպի վեր գնալով՝ ճնշումը և ջերմաստիճանը նվազում են յուրաքանչյուր հաջորդ փուլի համար։ Աշտարակի յուրաքանչյուր սնուցման բաղադրիչի գոլորշի-հեղուկ հավասարակշռությունը յուրաքանչյուր փուլում իր յուրահատուկ ձևով է արձագանքում տարբեր ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններին։ Դա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր բաղադրիչ սահմանում է տարբեր կոնցենտրացիան գոլորշու և հեղուկի յուրաքանչյուր փուլերում, և դա հանգեցնում է բաղադրիչների տարանջատմանը։ Սկուտեղների մի քանի օրինակ պատկերված են նկար 5-ում։ Վերաեռացուցիչը հաճախ հանդես է գալիս որպես լրացուցիչ հավասարակշռության փուլ։
Եթե յուրաքանչյուր ֆիզիկական սկուտեղ կամ թիթեղ լինի 100% արդյունավետ, ապա տվյալ տարանջատման համար անհրաժեշտ ֆիզիկական սկուտեղների թիվը հավասար կլինի հավասարակշռության աստիճանների կամ տեսական թիթեղների թվին։ Այնուամենայնիվ, դա շատ հազվադեպ է պատահում։ Հետևաբար, թորման սյանը անհրաժեշտ է ավելի շատ թիթեղներ, քան անհրաժեշտ թվով գոլորշի-հեղուկ հավասարակշռության փուլեր։
Լիցք[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Թորման սյան մեջ տարանջատումը բարելավելու մեկ այլ միջոց է սկուտեղների փոխարեն լիցք օգտագործելը։ Սրանք առաջարկում են ավելի ցածր ճնշման անկման առավելություն սյան վրա (երբ համեմատվում են ափսեների կամ սկուտեղների հետ), որն օգտակար է վակուումի տակ աշխատելիս։ Եթե թորման աշտարակը սկուտեղների փոխարեն օգտագործում է լիցք, ապա նախ որոշվում է տեսական հավասարակշռության լիցքի փուլերի քանակը, այնուհետև որոշվում է նաև տեսական հավասարակշռության փուլին համարժեք լիցքի բարձրությունը, որը հայտնի է որպես տեսական ափսեի համարժեք բարձրություն (HETP): Պահանջվող լիցքի ընդհանուր բարձրությունը տեսական փուլերի քանակն է՝ բազմապատկված HETP-ով։
Այս լիցքը կարող է լինել կա՛մ պատահական թափված լիցք, ինչպիսիք են Ռասշիգ օղակները կա՛մ կառուցվածքային թիթեղը։ Հեղուկները հակված են թրջելու լիցքի մակերեսը, և գոլորշիները անցնում են այս խոնավ մակերևույթով, որտեղ տեղի է ունենում զանգվածի փոխանցում։ Ի տարբերություն սովորական սկուտեղի թորման, որտեղ յուրաքանչյուր սկուտեղ ներկայացնում է գոլորշի-հեղուկ հավասարակշռության առանձին կետ, լիցքի սյան մեջ գոլորշի-հեղուկ հավասարակշռության կորը շարունակական է։ Այնուամենայնիվ, լիցքավորված սյուները մոդելավորելիս օգտակար է հաշվարկել մի շարք տեսական թիթեղներ, որոնք ցույց են տալիս լիցքավորված սյան տարանջատման արդյունավետությունը ավելի ավանդական սկուտեղների նկատմամբ։ Տարբեր ձևերի լիցքերն ունեն տարբեր մակերեսներ և դատարկ տարածություն լիցքերի միջև։ Այս երկու գործոններն էլ ազդում են լիցքավորման աշխատանքի վրա։
Մեկ այլ գործոն, ի լրումն լիցքի ձևի և մակերեսի, որն ազդում է պատահական կամ կառուցվածքային լիցքավորման աշխատանքի վրա, հեղուկի և գոլորշու բաշխումն է, որը մտնում է լիցքավորված մահճակալ։ Տվյալ տարանջատման համար անհրաժեշտ տեսական փուլերի քանակը հաշվարկվում է գոլորշի-հեղուկ հատուկ հարաբերակցության միջոցով։ Եթե հեղուկը և գոլորշին հավասարաչափ բաշխված չեն մակերեսային աշտարակի տարածքում, քանի որ այն մտնում է լիցքավորված մահճակալ, հեղուկի և գոլորշու հարաբերակցությունը ճիշտ չի լինի լիցքավորված մահճակալում, և անհրաժեշտ տարանջատումը չի իրականացվի։ Լիցքավորումը կարծես թե ճիշտ չի աշխատում։ Տեսական թիթեղին (HETP) համարժեք բարձրությունը կլինի սպասվածից ավելի մեծ։ Խնդիրն ինքնին լիցքը չէ, այլ լիցքավորված մահճակալ մտնող հեղուկների սխալ բաշխումը։ Հեղուկի վատ բաշխումն ավելի հաճախ է խնդիր դառնում, քան գոլորշիներինը։ Հեղուկի դիստրիբյուտորների դիզայնը, որն օգտագործվում է սնուցումը և ռեֆլյուքսը լիցքավորված մահճակալ ներմուծելու համար, կարևոր է լիցքավորումը առավելագույն արդյունավետությամբ ապահովելու համար[9][10]։
Վերին համակարգի դասավորություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
4-րդ և 5-րդ պատկերները պաարունակում են վերևի հոսք, որն ամբողջությամբ խտացված է հեղուկի՝ օգտագործելով ջրի կամ օդային հովացման եղանակը։ Այնուամենայնիվ, շատ դեպքերում աշտարակի վերևում գոլորշին հեշտությամբ չի խտանում ամբողջությամբ, և ռեֆլյուքսային թմբուկը պետք է ներառի օդանցք գազի ելքի հոսք։ Այլ դեպքերում, վերին հոսքը կարող է նաև պարունակել ջրի գոլորշի, քանի որ կա՛մ սնուցման հոսքը պարունակում է որոշակի ջուր, կա՛մ որոշ գոլորշի ներարկվում է թորման աշտարակի մեջ (ինչը վերաբերում է նավթավերամշակման գործարանների հում նավթի թորման աշտարակներին)։ Այդ դեպքերում, եթե թորած արտադրանքը ջրի մեջ անլուծելի է, ռեֆլյուքսային թմբուկը կարող է պարունակել խտացված հեղուկ թորման փուլ, խտացրած ջրի և ոչ խտացող գազային փուլ, ինչը անհրաժեշտ է դարձնում, որ ռեֆլյուքսային թմբուկը ունենա նաև ջրի ելքի հոսք։
Բազմաբաղադրիչ թորում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Բացի ֆրացիային թորումից, որը հիմնականում օգտագործվում է հում նավթի վերամշակման համար, բազմաբաղադրիչ խառնուրդները սովորաբար մշակվում են, որպեսզի մաքրվեն դրանց առանձին բաղադրիչները մի շարք թորման սյուների, այսինքն՝ թորման գնացքի միջոցով։
Թորման գնացք[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Թորման գնացքը սահմանվում է թորման սյուների հաջորդականությամբ, որոնք դասավորված են հաջորդաբար կամ զուգահեռաբար, որոնց նպատակը բազմաբաղադրիչ խառնուրդների մաքրումն է։
Գործընթացի բարելավման այլընտրանքներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Բաժանարար պատի սյունը թորման հետ կապված գործընթացն ուժեղացնող ամենատարածված միավորն է[11]։ Մասնավորապես, Petlyuk կոնֆիգուրացիայի մեկ սյուն թաղանթի դասավորությունն է, որն ապացուցվել է, որ ջերմադինամիկորեն համարժեք է[12]։
Օրինակներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Նավթի շարունակական թորում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Անմշակ նավթը պարունակում է հարյուրավոր տարբեր ածխաջրածնային միացություններ՝ պարաֆիններ, նաֆթեններ և արոմատիկ նյութեր, ինչպես նաև ծծմբի օրգանական միացություններ, օրգանական ազոտային միացություններ և որոշ թթվածին պարունակող ածխաջրածիններ, ինչպիսիք են ֆենոլները։ Թեև հում նավթը հիմնականում օլեֆիններ չի պարունակում, դրանք ձևավորվում են նավթավերամշակման գործարանում օգտագործվող շատ գործընթացներում[13]։
Անմշակ նավթի ֆրակցիոնը չի արտադրում արտադրանք, որն ունի մեկ եռման կետ[13][14]։ Ավելի շուտ, այն արտադրում է եռման միջակայքեր ունեցող ֆրակցիաներ։ Օրինակ՝ հում նավթի ֆրակցիոնն արտադրում է «նաֆթա» կոչվող վերգետնյա մասնաբաժինը, որը դառնում է բենզինի բաղադրիչ այն բանից հետո, երբ այն հետագայում մշակվում է կատալիտիկ ծծմբաջրածնատորի միջոցով՝ ծծումբը հեռացնելու և կատալիտիկ բարեփոխիչի միջոցով՝ իր ածխաջրածնային մոլեկուլները վերածելու ավելի բարդ մոլեկուլների՝ օկտանային բարձր գնահատականով արժեքով։
Նաֆթայի կտրվածքը, ինչպես կոչվում է այդ ֆրակցիան, պարունակում է բազմաթիվ տարբեր ածխաջրածնային միացություններ։ Հետևաբար, այն ունի նախնական եռման կետ մոտ 35 °C և վերջնական եռման կետ մոտ 200 °C: Ֆրակցիոն սյուներում արտադրված յուրաքանչյուր կտրվածք ունի տարբեր եռման միջակայք։ Վերևից ներքև որոշ հեռավորության վրա հաջորդ կտրվածքը հանվում է սյան կողքից և դա սովորաբար ռեակտիվ վառելիքի կտրումն է, որը նաև հայտնի է որպես կերոսինի կտրվածք։ Այդ կտրվածքի եռման միջակայքը կազմում է մոտ 150 °C սկզբնական եռման կետից մինչև մոտ 270 °C վերջնական եռման կետ, և այն նաև պարունակում է բազմաթիվ տարբեր ածխաջրածիններ։ Աշտարակից ավելի ներքև հաջորդ կտրվածքը դիզելային յուղի կտրվածքն է՝ եռման միջակայքով մոտ 180 °C-ից մինչև մոտ 315 °C: Եռման միջակայքերը ցանկացած կտրվածքի և հաջորդ կտրվածքի միջև համընկնում են, քանի որ թորման բաժանումները կատարյալ սուր չեն։ Սրանցից հետո գալիս են ծանր մազութի կրճատումները և վերջապես ներքևի արտադրանքը՝ շատ լայն եռման միջակայքերով։ Այս բոլոր հատումները հետագայում մշակվում են հետագա զտման գործընթացներում։
Կանեփի խտանյութերի շարունակական թորում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Կանեփի խտանյութերի թորման համար բնորոշ կիրառություն է բութանի կոշտ յուղը (BHO): Կարճ ճանապարհով թորումը հանրաճանաչ մեթոդ է, որը պայմանավորված է կարճ մշակման ժամանակով, որը թույլ է տալիս նվազագույն ջերմային լարվածություն ապահովել խտանյութի զտման համար։ Թորման այլ մեթոդներում, ինչպիսիք են շրջանառությունը, ընկնող թաղանթը և սյունային թորումը, խտանյութը կվնասվի կիրառվող երկար մնալու ժամանակներից և բարձր ջերմաստիճանից։
Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
- ↑ Kroschwitz, Jacqueline I.; Seidel, Arza, eds. (2004). Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Vol. 8 (5th ed.). Hoboken, New Jersey: Wiley-Interscience. էջեր 739–785. ISBN 0471488100.
- ↑ McCabe, W., Smith, J. and Harriott, P. (2004). Unit Operations of Chemical Engineering (7th ed.). McGraw Hill. ISBN 0-07-284823-5.
{{cite book}}: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link) - ↑ 3,0 3,1 Kister, Henry Z. (1992). Distillation Design (1st ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-034909-6.
- ↑ King, C.J. (1980). Separation Processes (2nd ed.). McGraw Hill. ISBN 0-07-034612-7.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 Perry, Robert H.; Green, Don W. (1984). Perry's Chemical Engineers' Handbook (6th ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-049479-7.
- ↑ Beychok, Milton (May 1951). «Algebraic Solution of McCabe-Thiele Diagram». Chemical Engineering Progress.
- ↑ Seader, J. D.; Henley, Ernest J. (1998). Separation Process Principles. New York: Wiley. ISBN 0-471-58626-9.
- ↑ Photographs of bubble cap and other tray types (Website of Raschig Gmbh)
- ↑ Random Packing, Vapor and Liquid Distribution: Liquid and gas distribution in commercial packed towers, Moore, F., Rukovena, F., Chemical Plants & Processing, Edition Europe, August 1987, p. 11-15
- ↑ Structured Packing, Liquid Distribution: A new method to assess liquid distributor quality, Spiegel, L., Chemical Engineering and Processing 45 (2006), p. 1011-1017
- ↑ Kiss, Anton Alexandru (2013). Advanced distillation technologies : design, control, and applications. ISBN 9781119993612.
- ↑ Madenoor Ramapriya, Gautham; Tawarmalani, Mohit; Agrawal, Rakesh (August 2014). «Thermal coupling links to liquid-only transfer streams: A path for new dividing wall columns». AIChE Journal. 60 (8): 2949–2961. doi:10.1002/aic.14468.
- ↑ 13,0 13,1 Gary, J.H.; Handwerk, G.E. (1984). Petroleum Refining Technology and Economics (2nd ed.). Marcel Dekker, Inc. ISBN 0-8247-7150-8.
- ↑ Nelson, W.L. (1958). Petroleum Refinery Engineering (4th ed.). McGraw Hill.
Արտաքին հղումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
- Distillation Theory by Ivar J. Halvorsen and Sigurd Skogestad, Norwegian University of Science and Technology, Norway
- Distillation Արխիվացված 2014-07-13 Wayback Machine by the Distillation Group, USA
- Distillation Lecture Notes Արխիվացված 2022-08-12 Wayback Machine by Prof. Randall M. Price at Christian Brothers University
- Petroleum Distillation by Wayne Pafco
- Distillation simulation software