Dərs vəsaiti Azərbaycan Dövlət Neft və Sənaye Universiteti təsdiq etmişdir. Əmr №01-I/18

2.2. Rektifikasiya kolonunun prinsipial
quruluşu və sxemləri
Sadə rektifikasiya kolonunun sxemi şək. 2.3-də göstərilmişdir. Kolonun orta hissəsinə t_F temperaturuna qədər qızdırılmış ayrılacaq xammal verilir. Xammal kolona maye, buxar və ya buxar-maye qarışığı halında verilə bilər. Xammal kolona daxil olarkən birdəfəlik buxarlanma prosesi baş verir, bunun nəticəsində tarazlıqda olan tərkibli buxar G_F və tərkibli maye g_F fazalar əmələ gəlir.
Rektifikasiyanı təmin etmək üçün kolonun yuxarı hissəsində buxar axını ilə qarşılaşan maye axını (fleqma, suvarma) yaratmaq lazımdır. Bu məqsədlə kolonun yuxarısında müxtəlif üsullarla, məsələn, parsial

Şək. 2.3. Sadə rektifikasiya kolonunun prinsipial sxemi:
1 – kolon; 2 – kondensator;
3 – qaynadıcı



kondensatorla 2 (şək. 2.3) Q_D istiliyi alınır. Bunun hesabına üst boşqabdan qalxan buxarın bir hissəsi kondensləşərək, həmin boşqaba verilən maye axınını g_D yaradır.
Kolonun aşağı hissəsində isə alt boşqabdan tökülən maye ilə görüşən, yuxarı qalxan buxar axını verilməlidir. Bunun üçün kolonun aşağısına bu və ya digər üsulla, məsələn qaynadıcı 3 vasitəsilə Q_W istiliyi verilir. Bu halda aparatdan çıxan mayenin bir hissəsi buxarlanaraq, alt boşqabın altına qaytarılan buxar axınını yaradır.
Belə rejimdə ən aşağı temperatur t_D kolonun yuxarısında, ən yüksək temperatur t_W isə kolonun aşağısında olacaqdır.
Kolonun yuxarısından alınan AQK-lə zənginləşmiş məhsul D rektifikat və ya distilat, kolonun aşağısından çıxan YQK-lə zənginləşmiş məhsul W isə qalıq adlanır.
Rektifikasiya kolonunun xammal verilən hissəsi qidalandırıcı bölmə və ya buxarlanma fəzası, xammal verilən yerdən yuxarıda yerləşən hissəsi yuxarı, qatılaşdırıcı və ya qüvvətləndirici, aşağıda yerləşən hissəsi isə aşağı, qovucu və ya tükəndirici bölmələr adlandırılırlar. Kolonun hər iki hissəsində eyni rektifikasiya prosesi gedir.
Məqsədindən asılı olaraq qatılaşdırıcı və qovucu hissələri olan tam (şək. 2.4, a) və ya bu hissələrdən birinə malik olan olan natamam kolonları fərqləndirirlər (şək. 2.4, b,c). Qatılaşdırıcı kolonda xammal kolonun aşağısına (şək. 2.4, b), qovucu kolonda isə xammal üst boşqaba verilir (şək. 2.4, c).
Adətən natamam qatılaşdırıcı kolon aşağı məhsulun təmizliyinə, natamam qovucu kolon isə yuxarı məhsulun təmizliyinə yüksək tələblər irəli sürülmədiyi hallarda tətbiq edilirlər. Bu kolonlarda kondensatorun və qaynadıcının olması lazımi maye və buxar yüklənmələrinin təmin olunmasına imkan verir.
Qarışığı iki məhsula ayıran sadə kolonlarla (şək. 2.4, I) yanaşı, alınan məhsulların sayı ikidən artıq olan mürəkkəb (şək. 2.4, II) kolonları (şək. 2.4, ç, d) da fərqləndirirlər. Bu məhsullar əsas və ya qovucu kolonlardan əlavə yan məhsullar kimi çıxarılırlar.
Bir sıra hallarda, xammalı komponentlərə deyil, fraksiyalara ayırmaq lazım gəlir. Misal olaraq, neftin ilkin emalı, benzinin təkrar qovulması, katalitik krekinq

Şək. 2.4. Sadə (I) və mürəkkəb (II) kolonların sxemləri: a-tam; b-qatılaşdırıcı; c-qovucu; ç-əlavə məhsul- ların (D₁ və W₁) əsas kolondan alınması; d-əlavə məhsulların (D₁ və W₁) buxarlandırıcı kolondan alınması; 1-sadə kolon; 2-əsas kolon; 3-buxarlandırıcı kolon; 4-parsial kondensator; 5-qaynadıcı


məhsullarının rektifikasiyası qurğularını göstərmək olar. Bu halda məqsədli məhsul kimi nisbətən geniş temperaturlar hədlərində qaynayan fraksiyalar alınır.
Binar qarışığı rektifikasiya ilə ayırdıqda verilmiş tərkibdə distilat və qalıq almaq üçün adətən bir sadə kolon kifayətdir.
Çoxkomponentli qarışıq ayrıldıqda isə bir neçə məqsədli məhsulları (fraksiyaları) ayırmaq lazım gəlir. Bu halda komponentlərin və ya uyğun fraksiyaların ayrılma ardıcıllığına uyğun olaraq, müəyyən qaydada birləşdirilmiş bir neçə sadə kolondan istifadə edilir. Bir sadə kolon qarışığı iki məhsula ayırdığından, n komponentdən (fraksiyadan) ibarət qarışıq ayrıldıqda n – 1 sadə kolon lazım gəlir. Sistemin komponentlərinin sayı artdıqca sadə kolonların qarşılıqlı birləşdirilmə variantları da çoxalır.
Şək. 2.5-də dördkomponentli qarışığı ayırmaq üçün distilat axınları (şək. 2.5, a) və qalıq axınları (şək. 2.5, b) üzrə ardıcıl birləşdirilmiş sadə kolonların sxemləri göstərilmişdir. Birinci halda verilmiş kolonun distilatı rektifikasiya üçün sonrakına göndərilir və distilat hazır məhsul kimi ancaq axırıncı kolondan alınır; ikinci halda isə verilmiş kolonun qalığı ayrılmaq üçün sonrakına göndərilir və qalıq hazır məhsul kimi ancaq sonuncu aparatdan alınır. Axınların ardıcıl-paralel və yenidən dövr etdirilməsi ilə sadə kolonların birləşdirilmə sxemləri də [1] mövcuddur.
Kolonların birləşdirilməsinin konkret variantının seçilməsi həm emal olunan məhsullara olan texnoloji tələbatlardan, həm də rektifikasiya məsrəflərini müəyyənləşdirən iqtisadi göstəricilərdən asılıdır.
Neft emalı zavodlarında bir aqreqatda birləşdirilmiş sadə kolonlar sistemindən ibarət olan mürəkkəb kolonlar (şək. 2.6) tətbiq tapmışlar. Belə mürəkkəb kolon distilat

Şək. 2.5. Çoxkomponentli qarışığın rektifikasiyası zamanı sadə kolonların birləşdirilməsinin əsas üsullarının sxemləri:

a – distilat axınları üzrə ardıcıl; b – qalıq axınları üzrə ardıcıl

axınları üzrə ardıcıl birləşdirilmiş sadə kolonlar sxeminə (şək. 2.5, a) uyğundur. O üstündə sanki 2 və 3 saylı kolonların qatılaşdırıcı bölmələri yerləşdirilmiş 1 saylı kolondan ibarətdir. Beləliklə, bütün üç kolonun qatılaşdırıcı bölmələri və bir saylı kolonun qovucu bölməsi daxil olan bir əsas kolon alınır. 2 və 3 saylı kolonların buxarlandırıcı bölmələri buxarlandırıcı kolonlar və ya strippinq-bölmələr adlanan ayrı-ayrı aparatlar kimi hazırlanmışlar. Buxarlandırıcı kolonlar əsas kolonla maye və buxar axınları ilə əlaqələndirilmişlər.

Mürəkkəb kolonun quraşdırılması üçün az yer tələb olunur və suvarmanı vermək üçün bir nasos kifayətdir. Ancaq belə konstruksiyada kolonun və ona xidmətedici metal konstruksiyaların hündürlüyü artır. Bundan başqa kolonların bütün bölmələrinin axınları sərt qarşılıqlı əlaqəlidirlər, bu da W₂ və W₃ məhsullarının ayrılma dəqiqliyini və eyni zamanda onların keyfiyyətlərinin təmin edilməsini mürəkkəbləşdirir. Mürəkkəb kolonların tətbiq edilməsi əsasən nisbətən yüksək olmayan ayrılma dəqiqliyi tələb olunduqda, məsələn, qaynama temperaturları üzrə geniş fraksiyalar alındıqda doğrudur.
Bu mürəkkəb kolonda proses aşağıdakı qaydada baş verir. Kolonun yuxarısından çıxan buxarların kondensləşməsi zamanı yaranan fleqma, kolonun 3 qatılaşdırıcı bölməsinə uyğun konturda, ardıcıl olaraq



Şək. 2.6. Xammalı dörd fraksiyaya ayıran mürəkkəb kolonun sxemi: 1, 2, 3 – sadə kolonlara uyğun gələn konturlar; s.b. – su buxarı
boşqabdan boşqaba tökülür. Bu bölmənin alt boşqabına çatdıqdan sonra fleqma iki axına bölünür. Bir axın , W₃ məhsulu alınan kolonun 3 buxarlandırıcı bölməsinə göndərilir. Fleqmanın ikinci axını g₃ kolonun 2 suvarması şəklində həmin kolonun yuxarı boşqabına tökülür.
Kolonun 3 buxarlandırıcı bölməsinin buxarları həmin kolonun qatılaşdırıcı bölməsinin aşağı boşqabının altına qaytarılır. Digər kolonlarda 2 və 1 da proses eyni qaydada gedir.
Şək. 2.6-da göstərilmiş mürəkkəb kolonda ən böyük fleqma ədədi yuxarı bölməyə (kolon 3) aiddir və yuxarıdan aşağıya istiqamətində azalır, nəticədə rektifikasiya prosesi pisləşir. Mürəkkəb kolonun hündürlüyü boyu buxar və maye axınların bərabər paylanmasını təmin etmək və yuxarıdakı kəsiklərin yükünü azaltmaq üçün istiliyin bir hissəsinin alınmasını aralıq dövr etdirilən suvarma ilə sadə kolonların yuxarısına uyğun gələn bir-iki kəsikdə həyata keçirirlər [1].