Установка дробной перегонки нефти не была единственным изобретением Ф.А. Инчика, нашедшим практическое воплощение.
31 декабря 1888 г. департаментом торговли и мануфактуры Шухову и Инчику была выдана привилегия за № 13200 на аппарат для непрерывной перегонки нефти.
Аппарат Шухова-Инчика состоял из:
1. Перегонного куба или реторты (В) представлявшей собой пустотелый толстостенный металлический аппарат.
2. Ректификационной колонки (А), которая устанавливалась непосредственно на перегонном кубе В или рядом с ним.
3. В ректификационной колонке А размещались контактные устройства на которых происходил тепломассообмен между нисходящим потоком нефти и восходящим потоком нефтяных паров.
4. Контактные устройства могли иметь одну из двух конструкций:
- в виде металлических плоскостей с переливными трубками (а);
- в виде металлических тарелок без отверстий в полотне (б).
Принцип действия пары перегонный куб-ректификационная колонка с металлическими плоскостями заключался в следующем:
1. Нефтяные пары из перегонного куба поступали под нижнюю плоскость и обмениваясь с ним теплом, при этом параллельно происходили два процесса:
- нефть на плоскости нагревалась и частично испарялась (низкокипящие углеводороды).
2. Сконденсированные пары стекали обратно в перегонный куб, а пары поступали через гидравлический затвор из нефти в пространство над металлической плоскостью, при этом происходили два процесса:
- пары высококипящих углеводородов конденсировались в жидкости;
3. Далее пары поступали в полость над следующей металлической плоскостью, нефть на которой отсутствовала, но был организован боковой отбор дистиллята (g).
4. Далее происходящие процессы повторялись:
- нагрев нижней поверхности следующей металлической плоскости (с испарением и конденсацией);
- проход через нефтяной гидрозатвор (с конденсацией и испарением);
- боковой отбор дистиллята.
5. Пары не сконденсировавшиеся после прохождения последней ступени ректификации отводились из аппарата.
6. Нисходящий поток нефти, подававшейся через патрубок К7 был организован следующим образом:
- нефть заполняла металлическую плоскость до уровня переливной трубки (К6, К5, К4, К3, К2, К1);
- достигнув уровня переливной трубки нефть перетекала на металлическую плоскость через одну и так далее до перелива в перегонный куб;
- переливаясь по металлическим плоскостям в виде нисходящего потока нефть подвергалась нагреву и тепломассообмену с восходящим потоком паров, движение которого описано выше.
7. В результате многократного тепломассообмена из нефти отпаривались и отводились низкокипящие фракции, происходил её предварительный подогрев парами.
8. Из перегонного куба выводился нефтяной остаток, обогащенный низкокипящими углеводородами.
Принцип действия перегонный куб-ректификационная колонка с металлическими тарелками был схожим за исключением организации движения нефтяных паров и жидкой нефти:
1. Пары проходили по направлению от центра колонки к периферии, далее через зазоры между тарелками и стенками и гидравлический нефтяной затвор обратно к центру и так далее.
2. Нефть, подаваемая через патрубок сверху колонки заполняла тарелку до уровня переливной стенки, после чего сливалась вниз через зазор между тарелкой и стенкой в переливной карман.
3. Под тарелкой по окружности была установлен переливной карман, заполнив который нефть попадала на следующую тарелку и так далее, до слива в перегонный куб.
4. Переливной карман имел загнутое вверх днище, выступающее в качестве направляющей для парового потока (от периферии к центру).
5. Отбор дистиллятных фракции производился из парового пространства между тарелкой и переливным карманом.
Для обоих аппаратов количество контактных устройств могло быть различным в зависимости от количества и качества отбираемых дистиллятов.
Совместное изобретение В.Г. Шухова и Ф.А. Инчика стало первым аппаратом использовавшим принцип перегонки с ректификацией, использовавшим принцип противоточного тепломассообмена и получившим промышленное внедрение.
Если статья была вам интересной и полезной, ставьте лайк, а если хотите ежедневно получать новые статьи и узнавать больше о нефтепереработке, то подписывайтесь на канал.