Тұрақтандырғыш колоннаны есептеу

МАЗМҰНЫ

Кіріспе................................................................................................................5

1 Әдеби шолу.....................................................................................................7

1.1 Айдау туралы алғашқы мәліметтер...........................................................7

1.2 Алғашқы өңдеу мақсаты және  әдістері.....................................................7

1.3 Екіншілік айдау.........................................................................................11

1.4 Бензинді екіншілік айдау..........................................................................12

1.5 Бензинді тұрақтандыру колоннасы..........................................................12

1.6 Тұрақтандыру колоннасында жүретін коррозия....................................15

1.7Ректификациялау........................................................................................16

1.8 Ректификациялау колонналары...............................................................17

1.9  Комбинирленген    ЭЛОУ - АВТ –  бензинді    екіншілік    айдау қондырғысының технологиялық схемасының сипаттамасы.................................20

1.10 Шикізат,    дайын    өнім   және   қосымша   материалдардың сипаттамасы...............................................................................................................24

2.Технологиялық бөлім...................................................................................25

2.1 Тұрақтандырғыш колоннаны есептеу.....................................................25

Қорытынды......................................................................................................35

Пайдаланған әдебиеттер тізімі.......................................................................36

КІРІСПЕ

Мұнай және газ – теңдесі жоқ өте құнды пайдалы қазба. Оларды өңдеуден шыққан өнімдерді жай тұрмысқа да және мемлекетті қорғауға да қажет. Олар өндірістің барлық саласында, көліктің барлық түрлерінде, соғыс және азаматтқ құрылыста, ауыл шаруашылығында, үй қызметінде , энергетикада және т.б. да қолданады. Соңғы бірер он жылдықта мұнай мен газдан көп мөлшерде әртүрлі мынандай химиялық материалдар ала бастады: пластмассалар, жасанды талшықтар, жасанды каучуктер, лактар, жуғыш заттар, минералды тыңайтқыштар және басқа. Мұнайды бекер «қара алтын» деп атамайды.Осы ғасырды мұнай мен газдың дәуірі деп атайды. Бұл кездейсоқтық емес, себебі дүние жүзі мемлекеттерінде елді мұнай мен газ қорымен қамтамасыз етуге баса көңіл аударылуда және солай бола береді. Мұнай мен газ мемлекеттерінің тек қана экономикалық және техникалық потенциалын анықтап қана қоймай, сонымен қатар саясатын да айқындайды.

Қазіргі кезге дейін мұнайды пайдалануды энергиялық және көліктік бағыт негізгі және басым болып отыр (өндірістің шамамен 90% дейін), былайша айтқанда оны энергетикада және көлікте қозғалтқыш отыны түрінде қолданылуы (автобензин, реактив,  дизель, және қазан отыны) басым. Бұл жағдайда мұнайдың басқа жанғыш қазбалардың  арасында арзандығымен, жоғары колориялығымен, ыңғайлығымен, «тазалығымен» және жоғары концентрациялы энергия қоры болуымен және іс жүзінде қозғалтқыштар отынын өндіруде жалғыз көз екендігімен түсіндіріледі.  Жалпы мұнайды дүниежүзілік экономикада пайдалану бағытында оның электр және жылу энергетикада үлесін қазан пеш отыны есебінде қолдануды азайту, ал оның көліктік қозғалтқыш отыны және мұнай химиялық шикізат есебінде көбейту көзделген.  Мүнайдың пайдалану құрылымының былай өзгеруі соңғы жылдарда оның ішкі жану қозғалтқыштары бар көлікте қолданылуы, энергетикадағы қолданылуының өсуіне қарағанда, жедел болғандықтан, былайша айтқанда, қозғалтқыштандырудың электрлендіруден көп ілгері болғандығынан деп түсіндіріледі.

Қазіргі кезде мұнай химия үлесіне пайдаланып жатқан мұнайдың аз мөлшері ғана (шамамен 6% мас) келеді.Әтүрлі елдерде бұл үлес 2-8% арасында ( Батыс Еуропа елдерінде 7-8%, бұрынғы КСРО және АҚШ та 4-5%).

Мұнайдың дүние жүзілік потенциалды қоры 306 млрд.т, оның 95 млрд.т өндірістік өндірілетіні деп есептелінеді. Өндірілетін қордың жарымынан астамы (54 имлрд.т). Жақын және Орта Шығыс елдерінде орналасқан. Бұл елдердің ерекшелігі тек осындай үлкен мұнай қорының барлығында ғана емес, сонымен қатар, мұнай кендерінің керемет үлкендігінде және төтелдердің өте жоғары өнім беруінде. Дүние жүзі бойынша бұрынғы КСРО, ал оның ішінде Ресей, Қазақстан, Азербайжан мемлекеттеріндегі мұнай қоры қомақты екенін соңғы жылдары анықталды. Әсіресе Каспий теңізінің Қазақстан бөлігі – жағалауының Қашаған кен орнының мұнай қоры шамамен 7,0 млрд.т деп болжануда. Бұл өте жоғары көрсеткіш, дүние жүзіндегі кен көздерінің ішіндегі ең ірілерінің бірі деп анықталуда. Ресейде мол мұнай қоры Батыс пен Шығыс Сібірде, Сахалин аралдарында, теңіз бен океан жағалауларында мол мұнай қоры бар.

Америка континентінде мұнайдың өндірілетін қорлары 16,5 млрд.т деп айқындалады.Ең көп мұнай қоры Мексикада (3,6 млрд.т) және Канадада, Аргентина, мен Бразилияда.

Африкада мұнайдың өндірілетін қоры 7,5 млрд.т. деп айқындалады,  оның ішінде Ливияда -2,8; Нигерияда- 2,2 және Алжирде – 1,25 млрд.т.

Соңғы кездерге дейін Батыс Еуропа мұнай мен газға кедей деп келінді. Бірақ соңғы үш онжылдықта оларда үлкен кен орындары ашылды, негізінен Британиялық және Норвегиялық Солтүстік теңіз жағалау су астынан. Мұнайдың өндірілетін қоры Батыс Еуропада 3,6 млрд.т,  оның ішінде Ұлы-британияда – 1,8 және Норвегияда-1,5 млрд.т. Оңтүстік Батыс Азияда мұнайдың өндірістік қоры Индонезияда (1,2 млрд.т), Индияда (0,5 млрд.т) және Малайзияда (0,4 млрд.т) бар.     

 1 ӘДЕБИ  ШОЛУ

1.1 Айдау туралы алғашқы  мәліметтер.

 Ерте заманнан бастап мұнайды  отын және жарық алу үшін  пайдаланған. Жарық шыраққа шикі  мұнай құйылатын болғандықтан  оның ең тиімдісі жеңіл мұнай  болған. Уақыт өткен сайын жеңіл мұнай жетпей, ауыр мұнайды айдап шырақ отынын ала бастады. Сондай қарапайым мұнайды айдау қондырғылары орта ғасрларда (XVI ғасыр) Закавказда, Батыс Украинада, Ухта өзенінің бойында пайдаланды. 1821-1823 жж. Солтүстік Кавказда Моздок қаласының аймағында аға-інілі Дубининдер бірінші болып мұнайды айдаудың өндірістік қондырғысын іске қосты. Англияда мұнайды айдауды 1848 ж. бастады, ал АҚШ – та Татусвилле қаласында (Пенсильвания штатында) бірінші айдау қондырғысы 1860 ж. іске қосылды.

Бірінші айдау қондырғыларындағы негізгі аппарат, оқтын-оқтын істейтін, куб болып саналады, ал алатын бірден – бір мақсатты өнім жарық керосині болды. Жеңіл бензин фракциясын және ауыр қалдықты- мазутты, басқа пайдалану жолы болмағандықтан, жағып жіберетін. Бірінші мұнай айдау зауытын Бакуде тау кен инженері Восбойников 1837 ж. іске қосты.

Оқтын-оқтын жұмыс істейтіғұн кубтарды XIX ғасырдың 80-жылдары орыс инженерлері А.Ф.Инчик, В.Г..Шухов және Н.Н.Елин ойлап тауып іске асырған үздіксіз жұмыс істейтіғұн куб батарейлері ауыстырды. 1876 ж. сұйық отынды жағу үшін форсунканы ойлап тапты, бұл бу қазандары үшін отын есебінде мазутты пайдалануға мүмкіндік береді  [1].

1.2 Алғашқы өңдеу мақсаты  және әдістері

Мұнай  ілгеріде  айтылғандай, өте  күрделі  парафиндер,  нафтендер, ароматикалық  және  гибритті  бір – бірінде  еритін, молекулалық  массасы  және  қайнау  температурасы әртүрлі  қоспалардан тұрады. Оны бірегей жеке  компоненттерге бөлу мүмкін емес және ондай бөлу мұнай өнімдерін өндірісте пайдалануға қажет емес те. Іс жүзінде мұнайды көмірсутекткрінің фракцияларына және топтарына бөледі де, олардың химиялық құрамын өзгерту мақсатында өңдейді. Мұнайды өңдеуді алғашқы (бірінші) және екінші процестеріне бөледі. Алғашқы процестерге мұнайды, қайнау шектерімен бір бірінен айырмашылығы болатын, фракцияларға бөлуді, ал екіншіге – термиялық пен термокаталитикалық өңдеу процестерін, тағы да мұнай өнімдерін тазалауды жатқызады.

Мұнайды алғашқы өңдеудегі негізгі процесс алғашқы немесе тура айдау болып саналады, оны дистиляция мен ректификацияны пайдаланып жүргізеді.

Дистиляция. Дистиляция немесе айдау деп сұйықтардың өзара еритұғын қоспасын фракцияға, бір бірінен және бастапқы қоспадан да қайнау температурасымен айырмашылығы болатын, бөлу процесін айтады. Айдау процесінде қоспа қайнағанға дейін қыздырылады, осының нәтижесінде ол аздап буланады. Пайда болған бу бөлініп конденсацияланады. Айдау арқылы құрамы жағынан бастапқы қоспадан айырмашылығы бар, дистиллят және қалдық алады. Айдауды бір қабат, көп рет немесе біртіндеп буландырумен жүргізеді.

Үздіксіз жұмыс істейтін қондырғылардағы өндірістік процестердің негізін мұнайды бір қабат және көп рет буландыру құрайды. Бір қабат буландырумен айдауда мұнайды белгілі температураға дейін қыздырады да бу фазасына өткен барлық фракцияны сұйық фазадан бір рет сепараторда бөледі.

Фазаны бөлу процесін көп рет жүргізуде бір қабат буландыруды бірнеше рет қайталайды. Мысалы, мұнайды үш рет буландыруды алғашқысын одан жеңіл бензин фракциясын алатындай температураға дейін қыздырады да, оны сұйық фазфдан бөліп алады. Екінші сатысында, қалған сұйық фазаны жоғарылау температураға, мысалы, 350ºС дейін қыздырып, одан ауыр бензин, реактивті және дизель отындарын бөледі. Бұның қалдығын гудрон дейді. Яғни мұнайды біртіндеп үш рет қыздырып, буландырып әр кезде бу фазасын сұйықтан айырады. Түзілген бу және сұйық фазаларды колонналарда ректификациялайды. Сонымен мұнайды өндірістік процестері бір рет пен көп рет буландырумен айдаудың жалғасуына және бу мен сұйық фазаны одан әрі ректификациялауға негізделген.

Біртіндеп буландыруда қыздырудың нәтижесінде түзілген бу айдау аппаратынан үздіксіз шығарылып тұрады. Біртіндеп буландыруды мұнайды лабораторияда колбадан, кубтан айдау тәжірибесінде қолданады, ал өндірісте мұндай айдауды ертеректе куб қондырғыларында қолданып келсе, қазір оларды пайдаланбайды.

Бір рет буландыру процесінің біртіндеп буландырудан артықшылықтары бар. Бір рет буландыруда төменгі қайнаушы фракциялар буға айналып аппарат ішінде қалады да, жоғары қайнаушы фракциялардың сыбағалы қысымын төмендетеді. Бұл айдауды салыстырмалы  төмен температурадажүргізуге мүмкіндік береді.

Біртіндеп буландыруда керісінше жеңіл фракцияларды алдымен бөліп алады, ал ауырларын – соңында бөледі. Сондықтан буға айналған және аппараттан бөлінген жеңіл фракциялар ауыр фракциялардың қайнау температурасына әсер етпейді. Жеңіл фракциялардың әсері арқасында бір рет буландытуды пайдалана отырып, біртіндеп буландыруға қарағанда, айдалатын шикізаттың соңғы температурасын 50-100 ºС төмендетуге болады.

Қазір мұнайды айдау қондырғыларында бір рет буландыруды көп пайдаланады.

Мұнай құрамында атмосфералық қысымда 400-500ºС  және одан да жоғары температура аралығында қайнайтұғын көмiрсутектердiң болтындығы, бұл көмiрсутектердiң термиялық тұрақтылығы тек 380-4000С дейiн -ақ сақталатыны белгiлi. Одан жоғары температурада олардың ыдырау процесi көмiрсутектердiң крекингi басталады, тағы да мұнайдың жоғары қайнаушы көмiрсутектерiнiң термиялық жағынан көп төмендiгi белгiлi. Көмiрсутектердiң ыдырауын болдырмау үшiн олардың қайнау температурасын төмендету қажет. Оған мұнайды вакуумда айдау арқылы жетедi. 450-5000С температура аралығында атмосфералық қысымда қайнайтұғын мұнай фракцияларын вакуумда (қалдық қысым 3-5кПа ) 200-2500С айдап бөлуге болады. Мұнай өңдеу тәжiрибесiнде қайнау температураны төмендету үшiн су буын да пайдаланады, мұнда оның әсерiмен көмiрсутектердiң сыбағалы қысымы төмендейдi.

Алғашқы айдау қондырғыларын кластарға бөлу.  Құбырлы қондырғылардың ректификациялау колонналарындағы қысымға байланысты, олар атмосфералы (АҚ), вакуумды (ВҚ) және атмосфералы-вакуумды (АВҚ) болып бөлінеді. Булану дәрежесінің санына қарап, құбырлы қондырғыларды бір, екі, үш және төрт рет буланушы дер бөледі. Бір рет буландырумен айдау қондырғыларында мұнайдан бір ректификациялаушы коллонада атмосфералық қысымда барлық дистилляттарды – бензиннен бастап тұтқыр цилиндр майына дейін алады.

Екі рет буландыру қондырғыларында гудронға дейін айдауды екі сатыда жүргізеді: әуелі мұнайды атмосфералы қысымда мазутқа, одан кейін оны вакуумда гудронға дейін айдайды. Бұл процестерді екі ректификациялаушы коллоналарда іске асырады; оның біріншісінде атмосфералық қысым, екіншісінде – вакуум ұсталынады. Мұнайларды мазутқа дейін буландыруда атмосфералық қысымда екі ректификациялаушы коллоналарда жүргізуге болады: біріншісінде ол бензинді ғана алады және бензинсізденген мұнай айдаудың қалдығы болады; екінші коллонада бензинсізденген мұнай жоғарылау температурада мазутқа дейін айдалады. Мұндай екі коллоналы қондырғылар атмосфералық құбырлы (АҚ) тобына жатады.

           Үш рет буландыру қондырғыларында мұнайды айдауды үш коллоналарда жүргізеді: екі атмосфералық және бір вакуум коллонасында. Мұнайды үш рет буландыру қондырғысының басқа түрі болып бір атмосфералық және екі вакуумды коллоналардан тұратын АВҚ саналады. Екінші вакуум коллонасы гудронды буландыра түсуге арналған, онда негізгі вакуум коллонасына қарағанда, тереңдеу вакуум ұсынылады.

Төрт рет буландыру қондырғысы, АВҚ – ның бастапқы бөлігінде бензинсіздендіруші атмосфералық коллонасынан және соңғы бөлігінде гудрон үшін буландыра түсетін вакуум коллонасынан тұрады.

       Қазіргі кезде мұнайды алғашқы айдауды атмосфералық қысымда істейтұғын құбырлы қондырғыларда (АҚ) жүргізіп, одан мөлдір өнімдер – бензин, керосин, дизел (газоил) фракцияларын алады. Мұнай айдаудың қалдығын (өнімнің бастапқы қайнау температурасы 300-3600 С) мазут дейді. Егер мазутта қазан отынын көп алу қажет болған жағдайда, онда айдаушы атмосфералық қысымда жүргізумен шектейді. Мұнай шикі заты жеткіліксіз жағдайда, мұнай өңдеу бағыты тиімсіз болып саналады.

Мөлдір мұнай өнімдерінің мөлшерін, оның мұнайдың бастапқы құрамындағыдан көп өндіру үшін, мазутты әртүрлі термиялық және каталитикалық процестерді қолданып, те,рең химиялық өңдеуге салады. Мазутты терең өңдеудің көп қолданып жүрген жүйесі бойынша, оны дистиллятты фракцияларға және бастапқы қайнау температурасы 490-5200 С жоғары тұтқырлы қалдыққа – гудронға алдын ала бөлу көзделеді. Мұндай бөлуді вакуумды құбырлы қондырғыларда (ВҚ), 5-8 кПа қалдық қысымда жүргізеді. Алынған дистиллятты фракциялар және гудрон дара ағым күйінде одан арғы өңдеу жіберіледі.

Гудронға дейінгі айдауды, егер мазутта атмосфералық және мазутты вауумдық айдауды бір құрастырма қондырғыда атмосфера-вакуумды құбырлы (АВҚ) қондырғыларда жүргізеді.

Көпшілік зауыттарда мұнайды атмосфералық және мазутты вакуумдық айдауды бір құрастырма қондырғыда атмосфера-вакуумды (АВҚ) қондырғыларда жүргізеді.

Алғашқы айдау өнімдері. Мұнайды атмосфералық қысымда алғашқы айдау нәтижесінде мынадай өнімдер алынады:

Негізінен пропан мен бутаннан тұратын сұйытылған көмірсутекті газ (тұрақтандырушы басты фракция). өнім мөлшері мұнайдың кен орнындағы қондырғыларда қаншалықты терең тұрақталғанына байланысты болады. Бұл өнімді күкіртті қосылыстардан тазартылған соң, шаруашылықта отын, газдарды бөлу қондырғыларына, шикі зат есебінде пайдалануға болады.

Бензин фракциясы. 30-1800С аралығында айдалады. Каталитикалық риформинг қондырғыларында шикі зат есебінде қолданады, кейбір кездерде автобензин компоненті есебінде де пайдаланылады.

Керосин фракциясы. 120-3150С аралығында айдалады. Ауареактивті қозғалтқыштарда, жарық алуда, тракторлардың карбюратор қозғалтқыштарында отын есебінде пайдаланылады. Гидротазалау, сілтімен әрекеттеу немесе меркаптансыздандыру қондырғыларында күкіртті қосылыстардан бөлу және пайдалану сапасын жақсарту мақсатында қосымша әрекеттеуден өтеді.

Дизел фракциясы. 180-3500С аралығында айдалады. Бұрын дизел фракциясын атмосфералық газойл, соляр майы деп атап келді. Бұл фракцияны автомобилдерде, тракторларда, тепловоздарда, теңіз және өзен кемелерінде орналасқан дизел қозғалтқыштардың отыны есебінде пайдаланылады. Қажет болған жағдайда, оны гидрогенизациялық әдіспен күкірттен тазалайды.

Мазут. Бұл мұнайды атмосфералық айдаудың қалдығы. Қазан отыны есебінде пайдаланады, кейбір кездерде термиялық крекинг қондырғысының шикі заты бола алады.

Мазутта вакуумда айдаудан алынатын өнімдер ассортименті, мұнайды өңдеу вариантына байланысты. Мазутты өңдеудің екі жүйесі бар: май және отын алу.

Май алу жүйесінде мазутты өңдеуден 2-3 дистиллятты фракциялар алады, оның әрқайсысын одан әрі тазалаудан өткізеді; тазаланған өнімдерді әртүрлі қатынастарда араластырып, базалық майлардың қажетті сорттардан дайындайды.

Отын алу жүйесі бойынша, әдетте бір фракцияны, 350-5000С аралығында қайнайтұғын бөледі, оны каталитикалық крекинг немесе гидрокрекинг процестерінде шикі зат есебінде пайдаланады. Бұл фракцияны кейбір кезде вакуум газойлі деп те атайды.

Гудрон-мазутты вакуумда айдаудан қалған қалдық; термиялық крекинг, висбрекинг, кокстеу, битум және майлар өндіру қондырғыларында пайдаланады [1].

1.3 Екіншілік айдау

Мақсаты – біріншілік айдаудан алынған өнімдерді одан да әрі  тар фракцияларға бөлу, сол алынған заттар әр қайсысы өз саласында қолданынуы үшін. МӨЗ – дерде екіншілік айдауға кең бензин фракциясы, дизель фракциясы, май фракциялары, гачтер қолданылады. Процесс АҚ және АВҚ қондырғыларының жеке блоктарында өткізіледі. Біріншілік өңдеу кезінде процесс көбіне тұзсыздандыру және сусыздандыру процестерімен комбинирленсе, екіншілік айдауда бензин фракциясын тұрақтандыру жүреді: ЭЛОУ – АҚ, ЭЛОУ – АВҚ, ЭЛОУ – АВҚ-екіншілік айдау, АВҚ –екіншілік айдау.Буландырушы колоннадан өтетін дистилятты құрамындағы жеңіл компоненттерден арылту үшін ашық қыздырылған су буы беріледі.Кейбір қондырғыларда осы мақсатта кипятильниктер қолданылады.АҚ және АВҚ қондырғыларының ректификациялық секцияларында көбінесе циркуляциялы бүріккіш қолданылады, ол секцияның жоғарғы жағында орналасады. Циркуляциялы флегманы екі табақшамен әкетеді.

Екіншілік өңдеу және басқа да қондырғыларының жұмысының тиімділігін қондырғының қуаты, тоқтаусыз жұмыс істеу мерзімі, мақсатты өнімдерді алу тереңдігі (тұрақтанған бензинді берілген фракциялардың потенциалды мөлшеріне есептегендегі проценті), алынған өнім сапасы, бу, су, электр энергиясы, реагенттер шығынының нормаларының сақталуымен бағалайды.

Жұмыс істеп тұрған қондырғыларды жаңарту және жағңа жабдықтау нәтижесінде олардың техника – экономикалық көрсеткіштерін едәуір жақсартуға болады. Жаңартудың негізгі бағыттары: аппараттардың жылу алмастыру беттерін көбейту, сораптарға қуаты жоғары электр қозғалтқыштарын қою, пештерде қосымша құбыр қою, кейбір ескірген жабдықтарды жаңалау.

Бензинді тұрақтандыру қондырғыларын жетілдірудің негізгі бағыттары: тұрақтанған мөлдір тауарлық бензиннің, олардың бастапқы потенциалына есептегенде, жоғары деңгейде алынуын қамтамассыз ету, дистиляттар сапасын көтеру, шығушы ағымдардың жылуын толық пайдалану есебінен энергия қорларын пайдалану коэффициентін көтеру, электр энергиясын, судың, ауаның, реагенттердің сыбағалы шығынын қысқарту, бақылау мен автоматтандырудың жаңа жабдықтарын өндіру [3].

1.4 Бензинді екіншілік  айдау

Кейбір жағдайларда алғашқы айдаудан алынған фракцияларды майда фракцияларға бөліп, оларды кейін қажетіне қарап пайдаланады. Мұнай бөлуді АВҚ және АҚ қондырғылар құрамына кіретін блоктарда немесе өз алдына тұратын айдау блоктары қондырғылары барлық МӨЗ құрамында бар.

Шикі зат пен өнім. Қондырғының шикі заты бензиннің тұрақтандырудан өткен алшақ шетке қайнайтұғын фракциясы болып саналады. Қондырғының өнімдері мынадай бензиннің фракциялары:

1. б.қ-620С – автомобиль бензинінің компоненті, оның жіберу қасиетін көрсетеді, негізінен пентандармен изогександардан тұрады, құрамында тағы бутан мен гексан болады;
2. 62-850С – каталитикалық риформинг қондырғысында бензол алуға шикі зат болып саналады;
3. 85-1050С -  каталитикалық риформинг қондырғысында толуол алуға шикі зат болып саналады;
4. 105-1400С - каталитикалық риформинг қондырғысында ксилолдар алуға шикі зат болып саналады;
5. 140-1800С ұшақ отыны компоненті немесе бензиннің октан санын көтеруге каталитикалық риформинг қондырғысының шикі заты, есебінде пайдаланылады  [6].

Кейбір қондырғыларда бензиннің мынадай тар фракциялары алынады: 62-85, 85-120, 120-1400С.

1-сурет. Бензинді екіншілік айдау қондырғысы (суреттің сол жақ    бөлігінен оңға қарай).

1.5 Бензинді тұрақтандыру  колоннасы

Бензинсіздендіру колоннасы мен атмосфералық колоннаның жоғарғы жағынан алынатын ауыр және жеңіл бензиннің құрамында еріген күйдегі көмірсутек  газдары болады (С1-С4). Сондықтан тура айдалған бензинді әрі қарай қолдану үшін  тұрақтандыру колоннасында құрғақ (С1-С2) және сұйылған (С2-С4) газдардан арылту керек. Сондықтан оны тұрақтандырғыш деп аталатын ректификациялық колоннада физикалық тұрақтандыруға ұшыратады.

        Тура айдалған  бензиндер алдын ала тұрақтандырудан кейін автомобиль бензині ретінде қолданыла алмайды, себебі оның детонациялық беріктігі төмен. Бастапқы қасиеттері мен будың серпімділігін реттеу үшін, тауарлық авто бензинді детонациялық беріктігі жоғары болатын  қ.б.-62° (85°С) болып келетін бензиннің бастапқы фракциясы қолданылады.

        Тұрақтандыру  қондырғыларының екі түрі болады:  тұрақтанған бензин және сұйылған  газдар (пропан – бутан фракциясы) және тұрақтанғанбензин мен техникалық  жеке көмірсутектер алу. Тұрақтандырудың бірінші варианты бойынша тұрақсыз бензин жылуалмастырғышта 40-45°С дейін қыздырылады да тұрақтандыру колоннасының орта бөлігіне беріледі. Колонна 1,0-1,5 МПа қысымда жұмыс істейді. Колоннаның жоғарғы жағындағы температура 40°С.

        Колоннаның  жоғарғы жағынан пропан-бутан фракциясы бөлінеді, ол конденсатор – тоңазытқыштан өтеді де аз бөлігі қайтадан суық ағын есебінде беріледі. Тұрақтанған бензин колоннаның астынан шығады. Оның біраз бөлігін қыздырғыштан өткізеді де бу фазасы түрінде колоннаның төменгі жағына жылу беру үшін қайтаберіледі, ал баланс жылуалмастырғыш және тоңазытқыш арқылы дайын өнім есебінде сыйымдылыққа түседі.

         Тұрақтандырудың  екінші варианты бойынша тұрақсыз  газ бензині жылуалмастырғышта  қыздырылады да 4,0МПа қысымда  істейтұғын этан колоннасының орта бөлігіне түседі. Бұл колоннаның жоғары жағынан қалдық пропан колоннасына жіберіледі. Ондағы қысымды 1,5МПа шамасында ұстайды. Пропан колоннасының жоғарғы жағынан пропан аздап метан мен этанның қоспасымен шығады және конденсатор тоңазытқыш арқылы оның аз бөлігі ағын есебінде қайта беріледі, ал оның басқа бөлігі сақтауға сыйымдылыққа түседі. Ағын сыйымдылығының жоғарғы жағынан конденсацияланбаған метан мен пропанды бөліп алады. Пропан колоннасынан шыққан қалдық бутан колоннасынан (0,4-0,6МПа қысым) бағытталады, оның жоғарғы жағынан бутандарды алады. Бутан фракциясы келесі изобутан колоннасында изобутан мен н-бутанға бөлінеді. Бутан колоннасының төменінен тұрақты газ бензинін өнім есебінде алады.

        Барлық ректификациялаушы  колонналардың жоғарғы жағынан өткір ағын есебінде сұйық фазадағы жоғарғы өнімді пайдаланады. Барлық ректификациялау колонналарының төменгі жағына тұрақсыз бензин компоненттерінің бөлінуін жақсарту үшін жылу беріледі. Кейбір қондырғыларда тұрақты бензиннен изопентан мен н-пентанды бөледі. Тұрақты бензинде пропанның ізі ғана және 10-30% бутаннан болады.

        Бензинді тұрақтандыру  және де оны тар фракцияларға  бөлу үшін бірнеше қарапайым  ректификациялық колонналарды қолдануымызға  болады. Барлығымызға белгілі, тұрақтандыруды бірінші колоннада өткізеді, сол уақытта тұрақтандырғыштағы қысымның 0,8-1,4 МПа болуы және хладагент ретінде ауа немесе суық суды пайдалану газдардың толық конденсациялануын береді.   

        Тұрақтанған  бензиннің сапасын оның құрамындағы изобутан мен н- бутанның немесе тауарлы бензиндерде қаныққан бу қысымының рұқсат етілетін мөлшерімен реттеледі. Және де бензинді тұрақтандыру кезінде оның құрамындағы күкірттісутегін 96-99% бөліп алу тиімдірек. Сол арқылы бензинді сілтілік тазалауда реагенттердің шығынын азайтамыз және де күкіртсутегін бөліп алсақ оны алдағы уақытта пайдалана аламыз.Тұрақтандыру кезінде бензиннің құрамындағы  изобутан мен н- бутаннан толықтай құтылуға болады.

         Ары қарай  айдау үшін тұрақтанған бензинді  екіншілік айдауға ұшыратады, ол каталитикалық риформинг шикізаты ретінде, жоғары октанды компонентті автобензин немесе жеке ароматты көмірсутектер – бензол, толуол және ксилол алу үшін, жіберіледі. Ароматтық көмірсутектерді өндіру кезінде бастапқы бензинді қайнау температурасына қарай келесі фракцияларға бөледі: 62-85°С (бензолды), 85-105 (120)°С (толуолды) және 105(120)-140°С (ксилолды). Отындық айдау кезінде тура айдалған бензинді 2 фракцияға бөлу жеткілікті: қ.б.-85°С және 85-180°С.

        Тура айдалған  бензинді отындық бағыттағы каталитикалық риформингке шикізат алу үшін тұрақтандыру мен екіншілік айдауға екі колонналы схема қолданылады, мұнда тұрақтандыру колоннасы мен бензинді екіншілік айдау, қ.б.- 85°С және 85-180°С болатын фракцияларға бөлетін, колоннасынан құралады. Тұрақтанған бензинді аромат түзуші фракцияларға бөлудің экономикалық жағынан тиімді схемасы ретінде ЭЛОУ-АВҚ-6 екіншілік айдау мен тұрақтандыру блогындағыдай, параллель жалғанған схема қолданылады. 

 Осы схемаға байланысты тура  айдалған бензин тұрақтанғаннан кейін  екі аралық фракцияға бөлінеді (қ.б.- 105°С және 105-180°С), одан әрі әрқайсысы жеке фракцияларға бөлінеді. Суретте көрініп турғандай, тұрақтанбаған бензин АҚ блогынан жылуалмастырғышта қыздырылғаннан кейін тұрақтандырғыш колоннасына келіп түседі. Бұл колоннаның жоғарғы жағынан сұйылған газдар С2-С4 бөлінеді, ол конденсатор тоңазытқышқа келіп, газосеператорға өтеді. Конденсаттың бір бөлігі колоннаға қайта беріледі өткір бүріккіш ретінде. Дебутанизатордың астына жылу  тұрақтанған бензин пешінің ыстық ағыны арқылы беріледі.Тұрақтанған бензиннен 2- колоннада  С5 фракциясын 105°С та жинайды. Бұл фракцияның буын ауаны суыту аппаратында конденсирленеді. Өткір бүріккіш ретінде конденсаттың  бір бөлігін қайтадан колоннаға береді, балансты бөлігін басқа колоннаға жібереді. Балансты бөлігі берілген колоннаның үстінен С5-62°С, кубтан 62-105°С, бұлар фракцияға бөлгіш ретінде 62-85°С (бензол фр) және 85-105°С (толуол фр) .

105-180°С фракцияның қалдығын келесі  колоннаға 105-140°С мен 140-180°С фракцияларына жібереді. Екіншілік айдау колонналары кепятильник және қыздырылған пештің ыстық ағыны арқылы ысытылады [8].

          2-сурет. ЭЛОУ-АВТ-6: ортасында – атмосфералық колонна, оң жағында – вакуумдық колонна.

1.6 Тұрақтандыру колоннасында жүретін коррозия

Тұрақтандыру колоннасына түскен бензин, сол колоннаның үстінен бензиннен С1-С2 газдары бөлінеді және де аталып кеткен коррозия агенттері H2S және HCL бөлінеді. Ал бензинде еріген коррозия агенттері тұрақтанған бензин құрамында болады. Осындай коррозияға ұшырататын заттар колоннаның үстіңгі бөлігінде бөлігінде болғандықтан колоннаның үстіңгі бөлігі антикоррозиялық қорғаныссыз қалады. Тұрақтандырғыштың үстіңгі бөлігі осылай коррозияға ұшырап шіриді. Колоннаның астыңғы бөлігі бастапқы кезде зиян шекпейді өйткені өте зиянды заттар колоннаның үстіңгі бөлігінде болады.  Ал сол коррозиядан шіріген құбырдың қалдықтарыколоннаның астыңғы бөлігіне түседі, яғни тұрақтанған бензин құрамына қосылады. Көбінесе коррозия агенттері тұрақтандырғыш колоннаның үстіңгі бөлігіндегі сұйылған газ құрамына өтеді. Тұрақтандыру колоналарында бензинді тұрақтандыру кезінде антикоррозиялық шаралар жүргізілмейді, сондықтан аппаратқа келетін зиян коррозия агенттерінің мөлшеріне байланысты болады. Зауыттардың тәжірибесінен өткен мәселе, шикізат резервуарлары 6-8 жылдан кейін эксплуатациялық қасиеттерін жоғалтады екен, келтірілген шығындар: қақтардың түзіліп резервуарлардың үрленуі. Коррозиялық агенттердің зиянды әсері  және коррозияның өнімдерімен ластану бензинді екіншілік айдау кезінде де жалғасады, бұл жерде бензин қоспасының ректификациясы жүреді. Ал ауқымды коррозия конденсат – тоңазытқыштардың құбырларында жүреді, фракция қ.б. 62-70°С конденсацияланатын ректификациялық колонналардың ағындарында болады.