Ресурсы и месторождения нефти

Различают простые и сложные  колонны.

Простые ректификационные колонны  обеспечивают разделение исходной смеси (сырья) на два продукта: ректификат (дистиллят), выводимый с верха  колонны в парообразном состоянии, и остаток — нижний жидкий продукт  ректификации.

Сложные ректификационные колонны  разделяют исходную смесь более  чем на два продукта. Различают  сложные колонны с отбором  дополнительных фракций непосредственно  из колонны в виде боковых погонов и колонны, у которых дополнительные продукты отбирают из специальных отпарных колонн, именуемых стриппингами. Последний тип колонн нашел широкое применение на установках первичной перегонки нефти.

Четкость погоноразделения — основной показатель эффективности работы ректификационной колоны — характеризует их разделительную способность. Она может быть выражена в случае бинарных смесей концентрацией целевого компонента в продукте.

Применительно к ректификации нефтяных смесей она обычно характеризуется  групповой чистотой отбираемых фракций, т. е. долей компонентов, выкипающих по кривой истинной температуры кипения  до заданной температурной границы  деления смеси в отобранных фракциях (дистиллятах или остатке), а также  отбором фракций от потенциала. Как  косвенный показатель четкости (чистоты) разделения на практике часто используют такую характеристику, как налегание  температур кипения соседних фракций  в продукте. В промышленной практике обычно не предъявляют сверхвысоких требований по отношению к четкости погоноразделения, поскольку для получения сверхчистых компонентов или сверхузких фракций потребуются соответствующие сверхбольшие капитальные и эксплуатационные затраты.

В нефтепереработке, например, в качестве критерия достаточно высокой разделительной способности колонн перегонки нефти  на топливные фракции считается  налегание температур кипения соседних фракций в пределах 10…30 °С.

Установлено, что на разделительную способность ректификационной колонны  значительно влияние оказывают  число контактных ступеней и соотношение  потоков жидкой и паровой фаз. Для получения продуктов, отвечающих заданным требованиям, необходимо, наряду с другими параметрами ректификационной колоны (давление, температура, место  ввода сырья и т. д.), иметь достаточное  число тарелок (или высоту насадки) и соотвествующее флегмовое и паровое числа.

Флегмовое число (R) характеризует соотношение жидкого и парового потоков в концентрационной части колонны и рассчитывается как R = L/D, где L и D — количества соответствующей флегмы и ректификата.

Паровое число (П) характеризует соотношение  контактирующихся потоков пара и  жидкости в отгонной секции колонны, рассчитываемое как П = G/W, где G и W —  количества соответствующих паров  и кубового продукта.

Число тарелок (N) колонны (или высота насадки) определяется числом теоретических  тарелок (NТ), обеспечивающим заданную четкость разделения при принятом флегмовом (и паровом) числе, а также эффективностью контактного устройства (обычно коэффициент полезного действия реальных тарелок или удельной высотой насадки, соответствующей 1 теоретической тарелке).

Очевидно, при увеличении количества орошения будут расти эксплуатационные затраты (связанные с расходом энергии  на перекачку, тепла в кипятильнике и холода в конденсаторах), а капитальные  затраты вначале будут существенно  уменьшаться в результате снижения высоты, а затем расти из-за увеличения диаметра колонны.