Ректификация - один из способов разделения жидких смесей, основанный на различном распределении компонентов смеси между жидкой и паровой фазами. При Р. потоки пара и жидкости, перемещаясь в противоположных направлениях (противотоком), многократно контактируют друг с другом в специальных аппаратах (ректификационных колоннах), причём часть выходящего из аппарата пара (или жидкости) возвращается обратно после конденсации (для пара) или испарения (для жидкости).

Аппаратура для ректификации. Аппараты, служащие для проведения Р., — ректификационные колонны — состоят из собственно колонны, где осуществляется противоточное контактирование пара и жидкости, и устройств, в которых происходит испарение жидкости и конденсация пара, — куба и дефлегматора. Колонна представляет собой вертикально стоящий полый цилиндр, внутри которого установлены т. н. тарелки (контактные устройства различной конструкции) или помещен фигурный кусковой материал — насадка. Куб и дефлегматор — это обычно кожухотрубные теплообменники (находят применение также трубчатые печи и роторные испарители).
 

Ректификационную колонну можно разделить на 3 функциональные части:Концентрационная секция – расположена выше точки ввода сырья в аппарат Секция питания – в центре колонны, подается сырье на тарелку питания Отгонная секция – находится ниже точки ввода сырья.

 Нормальная работа ректификационных колонн и требуемое качество продуктов перегонки обеспечиваются путем регулирования теплового режима – отводом тепла в концентрационной и подводом тепла в отгонной секциях колонн, а также нагревом сырья до оптимальной температуры. В промышленных процессах перегонки нефти применяют следующие способы регулирования температурного режима по высоте колонны.

 Отвод тепла в концентрационной секции путем:использования парциального конденсатора;организации испаряющегося (холодного) орошения;организации неиспаряющегося (циркуляционного) орошения.

  Подвод тепла в отгонной секции путем:нагрева остатка ректификации в кипятильнике с паровым пространством или циркуляции части остатка, нагретого в трубчатой печи.

Холодное орошение оказывает то же влияние на протекание процесса, что и холодное питание. В точке ввода орошения за счет конденсации паров появляется некоторое дополнительное количество орошения. Хотя внутреннее орошение лишь на несколько процентов превышает внешнее орошение, эта разница становится существенной, если флегмовое число велико, а выход продукта мал. Уменьшение выхода дистиллята вызывает изменение ею состава, которое в конце концов будет скорректировано регулятором состава, однако во время переходного процесса полу - чается некоторое количество некондиционного продукта.

Парциальный конденсатор представляет собой кожухотрубчатый теплообменный аппарат, установленный горизонтально или вертикально на верху колонны. Охлаждающим агентом служит вода, иногда исходное сырье, Поступающие в межтрубное пространство пары частично конденсируются и возвращаются на верхнюю тарелку в виде орошения, а пары ректификата отводятся из конденсатора. Из-за трудности монтажа и обслуживания и значительной коррозии конденсатора этот способ получил ограниченное применение (в малотоннажных установках и при необходимости получать ректификат в виде паров).

Циркуляционное (неиспаряющееся) орошение.Этот вариант отвода тепла в концентрационной секции колонны в технологии нефтепереработки применяется исключительно широко для регулирования температуры не только наверху, но и в средних сечениях сложных колонн. Для создания циркуля­ционного орошения с некоторой тарелки колонны выводят часть флегмы (или бокового дистиллята), охлаждают в теплообменнике, в котором она отдает тепло исходному сырью, после чего насосом возвращают на вышележащую тарелку. В предыдущем случае отвод тепла осуществлялся за счет испарения и последующей конденсации всего потока холодного орошения. Кроме того, в конденсатор поступали также пары ректификата, что увеличивало по сравнению с парциальным конденсатором количество тепла, отводимого в конденсаторе.

Флегма (от греч. phlégma – слизь, мокрота), часть дистиллята, возвращаемая на верхнюю тарелку ректификационной колонны