В то время, как американская нефтеперерабатывающая промышленность развивалась и осваивала новые методы производства, в России происходили известные события, которые привели к практически полному уничтожению отрасли: первая мировая война, революция 1917 года и последовавшая за ней гражданская война.
Возрождение нефтяной отрасли, включая нефтедобычу и нефтепереработку началось в России в начале 1920-х. Именно тогда разрушенные заводы начали восстанавливать, а точнее перестраивать их заново с учётом развития инженерной мысли и потребностей в нефтепродуктах.
Основой первичной переработки в 1920-х годах стали многокубовые батареи, на которых устанавливались в среднем от 10 до 20 нефтеперегонных кубов.
Принцип работы многокубовых батарей, вне зависимости от количества кубов был примерно одинаков и заключался в следующем:
1. Нефть подавалась в нижнюю часть подогревателя резервуарного типа объёмом от 150 до 600 тонн и, постепенно поднимаясь, нагревалась до 90-100 °C горячим мазутом, который отводился из последнего куба.
2. Совместно с нагревом нефть освобождалась от воды и механических примесей, которые оседали на дно подогревателя.
3. Испарившиеся из нефти легкие бензиновые фракции поступали из подогревателя в холодильник или скруббер.
4. Нефть из подогревателя под собственным давлением поступала в первый куб, где по мере подъёма со дна куба к выходному патрубку, происходил её дополнительный постепенный нагрев на 10-15 °С и испарение легких бензиновых фракций.
5. Далее нефть перетоком поступала во второй куб, где за время восходящего движения нагревалась еще на 10-45 °С, и из нее отпаривались бензиновые фракции с более тяжелым фракционным составом.
6. Повторяя аналогичную схему потоков нефть проходила через все кубы батареи.
7. В зависимости от числа кубов в батарее и качества перегоняемой нефти:
- в первых 3-5 кубах отпаривался бензиновый дистиллят с концом кипения 150°С, а при переработке тяжелой нефти отгон легких бензиновых фракций заканчивался уже в третьем кубе;
- в последующих 8-10 кубах отгонялись фракции керосинового дистиллята;
- из последнего куба выделялись пары легкого солярового дистиллята (дизельная фракция);
- мазут с температурой от 290 до 310°С поступал в подогреватель, где охлаждался потоком сырья и доохладившись в водяном холодильнике поступал в приемник.
8. Нефтяные пары, которые отпаривались в кубе, по шлемовой трубе поступали в дефлегматор, где происходило улавливание мелких капелек нефти, возвращавшихся вместе с конденсатом в куб для повторной перегонки.
9. Пары из дефлегматора направлялись в конденсатор, где они переходили в жидкое агрегатное состояние и направлялись в холодильник, а оттуда в приемно - сортировочное отделение.
10. В приёмно - сортировочном отделении ареометром измерялись удельные веса дистиллятов, причем разность показателя для фракций из двух соседних кубов должна была быть не более 0,007- 0,01.
11. Смешивая различные фракции получали целевые дистилляты, которые отводились в приемники.
12. В каждый перегонный куб по коллектору вводился перегретый водяной пар, подаваемое количество которого при переходе нефти из куба в куб увеличивалось.
13. В последнем перегонном кубе потребление пара достигало до 40% от расхода сырья.
14. Общее потребление водяного пара зависело от сорта перерабатываемой нефти и составляло:
- от 35 до 40% на керосин.
15. Бензиновые пары из подогревателя и несконденсировавшиеся в холодильниках подавались в скруббер, где происходила их конденсация и охлаждение водой, а неконденсируемые газы выводились в атмосферу.
16. При подобном устройстве скруббера кубы были по сути соединены с атмосферой, и этим исключалась возможность роста в них давления до значений способных привести к выбросам нефти из кубов в дефлегматоры и холодильники.
17. При постепенной перегонке нефти необходимо было достигать более высоких температур нагрева для отпаривания одинакового объёма фракций в сравнении с кубами однократного испарения, так как температура паров на выходе из аппарата ниже, чем температура нефти в нём.
18. Разность температур могла составлять до 50 - 60°С. Более высокий температурный перепад наблюдался в аппаратах второй половины батареи., потому что первых кубах батареи отпаривалось меньшее количество дистиллятов, чем в последующих.
19. Время перегонки нефти в каждом кубе составляло от 6 до 8 часов, а среднесуточная производительность нефтеперегонной батареи равнялась 3-4-кратному объёму всех кубов.
20. При вместимости куба 20 тонн на батарее в составе 15 кубов перерабатывали в сутки от 900 до 1200 тонн нефти.
21. Потребление топлива на кубовой батарее зависело от качества нефти и составляло от 1,5 до 2,5% на нефть.
22. Чистка кубов от кокса и грязи производилась каждые 1,5 - 2 месяца, посредством отключения каждого куба отдельно, согласно графику.
23. Определяющее значение для непрерывной и ритмичной работы кубовой батареи постоянного действия имели устройства для ввода и вывода сырья.
24. Важную роль в функционировании кубовой батареи играло размещение кубов и соединение их между собой. Чтобы обеспечить переток сырья под гидростатическим давлением, кубы устанавливались ступенчато, например, первый куб находился выше второго на 120-200 мм, второй куб - на такую же высоту выше третьего и т.д.
25. Кубы были снабжены двумя нефтемерными стеклами:
- первое - соединялось с кубом наверху и внизу, не зависело от внутрикубового давления и показывало уровень жидкой среды в аппарате;
- второе - одним отбором подключалось с кубом внизу, а через второй отбор сообщалось с атмосферой и служило для определения давления паров в кубе.
26. При атмосферном давлении в аппарате показания уровней в обоих нефтемерных стеклах были одинаковыми, но так как при работе батареи давление в кубах устанавливалось немного выше атмосферного, то показания уровней жидкости во вторых нефтемерных стеклах были выше, чем в первых. Разность уровней в нефтемерных стеклах позволяла определять давление паров в кубе.
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.