Thread Content
1. Welche Qualitätsmerkmale von Kraftstoffen für Fahrzeuge kann eine Anlage zur Normal- und Unterdruckdestillation kontrollieren? Anlagen zur Normal- und Vakuumdestillation können den Destillationsbereich von Kraftstoffen für Fahrzeuge steuern, einschließlich des 10%-Punkts, des 50%-Punkts, des 90%-Punkts sowie des Trockenpunkts (Enddestillationspunkt). Die Temperaturen der einzelnen Destillationspunkte sind gemäß den Anforderungen an Benzin für Fahrzeuge festgelegt. Es wird vorgeschrieben, dass die Destillationstemperatur bei 10 % nicht über 70 °C liegt – dies dient dazu, die Leistung des Motors beim Kaltstart zu gewährleisten. Die Destillationstemperatur bei 50 % ist ein wichtiger Indikator, um eine gleichmäßige Verdampfung des Benzins zu gewährleisten – dadurch werden gute Beschleunigungseigenschaften sowie Stabilität erreicht. Zudem sorgt sie dafür, dass maximale Leistung und Fähigkeit zum Anfahren auf Steigungen gewährleistet sind. Die Destillationstemperatur bei 50 % darf 120 °C nicht überschreiten. Die Destillationstemperatur bei 90 % ist ein Indikator zur Kontrolle der schweren Bestandteile im Kraftstoff für Fahrzeuge. Sie dient dazu, eine gute Verdunstung sowie eine vollständige Verbrennung zu gewährleisten, außerdem wird so verhindert, dass Ablagerungen entstehen oder saure Stoffe gebildet werden. Gleichzeitig wird dadurch auch gewährleistet, dass das Motoröl nicht verdünnt wird. Bei herkömmlichem Kraftstoff für Autos darf die Destillationstemperatur bei 90 % nicht über 190 °C liegen, um eine vollständige Vergasung und Verbrennung zu gewährleisten. Der Trockenpunkt ist ein Indikator dafür, dass das Kraftstoff für Fahrzeuge nicht aufgrund von schweren Bestandteilen zu einer unvollständigen Verbrennung kommt, was wiederum zu Koksbildung und Ablagerungen im Brennraum führen würde. Gleichzeitig dient er dazu, sicherzustellen, dass das Schmieröl nicht verdünnt wird. Es ist für Autos wichtig, die häufig anhalten und wieder losfahren. Doch der Oktanwert des direkt destillierten Benzins, das in den Anlagen zur Normal- und Unterdruckdestillation hergestellt wird, ist relativ niedrig – in der Regel zwischen 50 und 60. Deshalb muss dieses Benzin mit Komponenten aus anderen Anlagen mit höherem Oktanwert vermischt werden, bevor es als fertiges Benzin auf den Markt gebracht werden kann. 2. Welche Qualitätsmerkmale von Leichtdiesel kann eine Anlage zur Normal- und Unterdruckdestillation kontrollieren? Anlagen zur Normal- und Vakuumdestillation können Parameter wie den Destillationsbereich, den Gefrierpunkt und den Flammpunkt von Leichtdiesel kontrollieren. Der Diesel-Range ist ein wichtiger Qualitätsindikator. Je höher die Drehzahl des Dieselmotors, desto strengere Anforderungen gibt es an den Brennstoff-Brennverlauf. Im Allgemeinen weisen Kraftstoffe mit leichteren Fraktionen eine bessere Startleistung auf, sie verdampfen und verbrennen schneller. Allerdings führt eine zu leichte Kraftstofffraktion zu einem hohen Selbstentzündungspunkt, einer längeren Verbrennungszeit sowie zu einem starken Verdampfungsgrad – was wiederum zu Knallphenomenen im Zylinder führen kann. Wenn das Benzin zu schwer ist, führt dies zu einer schlechten Vernebelung beim Spritzen. Dadurch erfolgt eine langsame Verdampfung des Benzins. Der unvollständig verbrannte Teil zerfällt bei hohen Temperaturen und erzeugt Kohlenstoffrückstände, die die Motorteile verschmutzen. Dadurch entsteht schwarzer Rauch im Abgas – außerdem steigt der Verbrauch an Benzin pro Einheit. Daher müssen für Leichtdiesel die Anforderungen lauten, dass die Destillationstemperatur bei 50 % nicht über 300 °C liegt und die Destillationstemperatur bei 95 % nicht über 365 °C liegt. Der Destillationsbereich von Diesel steht ebenfalls in engem Zusammenhang mit seinem Gefrierpunkt und Entzündungspunkt. Der Gefrierpunkt ist ebenfalls ein wichtiger Qualitätsindikator für Diesel. Die Spezifikationen von Leichtdiesel werden anhand seines Gefrierpunkts in sechs Sorten eingeteilt: Typ 10, Typ 0, Typ -10, Typ -20, Typ -35 und Typ -50. In der Regel gilt: Je leichter das Destillationsprofil von Diesel ist, desto niedriger ist sein Gefrierpunkt. Der Flammpunkt von Leichtdiesel ist ein wichtiger Indikator, der aufgrund von Sicherheits- und Brandschutzanforderungen festgelegt wird. Der Flammpunkt von Diesel ist in den Spezifikationen auf mindestens 65 °C festgelegt. Je leichter das Destillationsprofil des Dieselkraftstoffs ist, desto niedriger ist seine Entzündungstemperatur. 3. Welche Qualitätsmerkmale von Schwerdiesel kann eine Anlage zur Normal- und Unterdruckdestillation kontrollieren? Anlagen zur Normal- und Unterdruckdestillation können Eigenschaften wie den Brennpunkt, die Dichte, die Viskosität und den Destillationsbereich von Schwerdiesel kontrollieren. Der Brennpunkt von Schwerdiesel liegt im Bereich von etwa 300–400 °C; also können aus dem Normaldrei- oder Vierlinienöl sowie aus dem Entlastungsölerstprodukt Schwerdiesel gewonnen werden. Die Dichte von Schweröl sollte nicht zu hoch sein. Bei zu hoher Dichte enthält das Öl zu viel Asphalten und Gummistoffe, wodurch eine vollständige Verbrennung erschwert wird ； Bei zu geringer Dichte sind zu viele leichte Fraktionen enthalten, was den Flammpunkt zu niedrig macht und eine sichere Verwendung nicht gewährleistet. Der Flammpunkt von Schwerdiesel wird durch den Anteil an leichteren Fraktionen bestimmt. Der Flammpunkt muss mindestens 65 °C betragen. Wenn der Anteil an leichtflüchtigen Bestandteilen hoch ist, ist der Flammpunkt niedriger – was die Lagerung und den Transport unsicher macht. Insbesondere schwere Dieselkraftstoffe mit einem hohen Gefrierpunkt müssen vor der Verwendung vorgeheizt werden, wodurch ein hoher Flammpunkt erforderlich ist. Um die sichere Verwendung von Schweröl zu gewährleisten, ist außerdem vorgeschrieben, dass die Vorheiztemperatur zwei Drittel des Flammpunkts nicht überschreiten darf. Schweres Dieselkraftstoff wird in Dieselmotoren mit niedriger bis mittlerer Drehzahl verwendet. Wenn die Viskosität zu hoch ist, sinkt der Druck im Ölpumpe-System. Es entstehen Blasen in den Ölleitungen, was zu einem Ölwiderstand führt. Zudem wird die Einspritzung beeinträchtigt – das Benzin wird nicht richtig vernebelt. Dadurch kann es nicht vollständig verbrennen, wodurch schwarzer Rauch entsteht. Das führt nicht nur zum Verbrauch von Kraftstoff, sondern auch zur Verschmutzung der Umwelt ； Bei zu geringer Viskosität kommt es zu einer zu kurzen Sprühweite sowie zu einer schlechten Vernebelung des Kraftstoffs, was die Verbrennung beeinträchtigt. Daher sollte die Mindestviskosität des Schweröls für große und mittlere Dieselmotoren mit niedriger Drehzahl bei mindestens 8,6 mm²/s liegen. Die Dichte, der Entzündungspunkt sowie die Viskosität von Schwerdiesel werden durch die Trennung der Fraktionen während des Betriebs einer Destillanlage unter Normal- und Unterdruck gesteuert. In der Regel gilt: Je leichter eine Fraktion ist, desto geringer ist ihre Dichte, und desto niedriger sind ihr Entzündungspunkt sowie ihre Viskosität. 4. Welche Qualitätskriterien werden bei der Normaldruck- und Unterdruckdestillation von Schweröl kontrolliert? Wenn Schweröl bei Normaldruck als Rohstoff für Anlagen zur katalytischen Crackung von Schweröl verwendet wird, muss in den Anlagen zur Destillation bei Normal- und Niedrigdruck der Na+-Ionengehalt des Schweröls kontrolliert werden. Catalytische Krackanlagen für Schweröl erfordern, dass der Natriumgehalt im Rohstoff unter 1–2 ppm liegt. Denn Natrium, das sich auf dem Katalysator ablagert, kann die sauren Zentren des Katalysators „neutralisieren“ und mit dem Katalysatormaterial ein Legierungsstoff mit niedrigem Schmelzpunkt bilden – was zur dauerhaften Inaktivierung des Katalysators führt. Daher ist eine tiefe Entsalzung der Destillationseinrichtungen erforderlich. In der Regel reicht bei Destillieranlagen zur Entlastung und Entdampfung eine Entsalzungsstufe von 3 mg/L aus, um die Anforderung, dass der Natriumionengehalt im Schweröl bei Normaldruck unter 1 ppm liegt, zu erfüllen. 5. Welche Anforderungen gelten für Schmierwachs bei seiner Verwendung als Rohstoff für die katalytische Kracking-Verarbeitung? Wenn der Anteil an Rückstand aus dem Entdruckungswachsöl zu hoch ist, entsteht bei der katalytischen Zerkleinerung zu viel Kohle, was die Belastung des Regenerators erhöht und sogar zu Überhitzungen führen kann. Doch wenn der Restkohlenanteil zu gering ist, führt das zu unzureichender Wärme im Regenerator. Dadurch fehlt es an Reaktionswärme, wodurch Brennstoff nachgefüllt werden muss. Schwermetalle im Entdruckungswachsöl lagern sich bei der katalytischen Krackung auf dem Katalysator ab, wodurch dieser inaktiviert wird. Dies führt zu einer Zunahme der Dehydrierungsreaktionen sowie zu einer Erhöhung der Menge an Gasen und an entstehendem Kohlenstoff. Daher haben die verschiedenen Betriebe bestimmte Anforderungen an die Qualität des Rohöls für die katalytische Krackung. Wenn bei der katalytischen Krackung ein Verfahren mit Beimischung von Schweröl verwendet wird (z. B. beim katalytischen Kracken von Schweröl), dann haben Parameter wie der Aschegehalt sowie der Gehalt an Schwermetallen im Entschwefelten Wachsöl einen wesentlichen Einfluss auf die Menge des zugeführten Schweröls. Wenn der Anteil an Kohlenstoffresten im Schmieröl bei niedrigem Druck sowie der Gehalt an Schwermetallen gering sind, kann mehr Ölraumabfall in das Gemisch eingemischt werden ； Wenn der Rückstand aus dem Entdruckungsprozess sowie der Gehalt an Schwermetallen hoch sind, kann nur eine geringe Menge an Ölraumabfällen zugesetzt werden. Daher hat auch der Prozess der katalytischen Crackung von Schweröl bestimmte Anforderungen an den Aschegehalt sowie den Gehalt an Schwermetallen im Rohöl. 6. Welche wichtige Rolle spielt die Anlage zur Normal- und Unterdruckdestillation im gesamten Verarbeitungsprozess des Werks? Die Anlagen zur Entlastung und Reduzierung des Drucks teilen das Rohöl mittels Destillation in Komponenten mit unterschiedlichen Siedepunkten auf, um den Anforderungen der Endprodukte sowie der nachgeschalteten Verarbeitungsanlagen an die Rohstoffe gerecht zu werden. Die Normal- und Vakuumdestillation ist die erste Verarbeitungsschritte in einer Raffinerie – es handelt sich dabei um die Erstverarbeitung des Rohöls. Sie spielt eine wichtige Rolle im gesamten Verarbeitungsprozess der Raffinerie und wird oft als „Hauptanlage“ bezeichnet. Im Allgemeinen können aus Rohöl nach seiner Verarbeitung in Entdruckanlagen Produkte wie Direkterzeugnisse für den Kraftstoffverbrauch, Flugkraftstoff, Kerzenkerosin sowie leichtes und schweres Dieselkraftstoff sowie Brennstoffe gewonnen werden. Aus bestimmten Rohölen, die reich an Gummistoffen und Asphalten sind, kann nach der Entdruckverarbeitung direkt Straßenasphalt hergestellt werden. Von den oben genannten Produkten kann man mit Ausnahme von Benzin – aufgrund seines niedrigen Oktanzahls – heute nicht mehr direkt als Produkt verwenden. Die übrigen Produkte können in der Regel direkt oder nach angemessener Raffination als Produkte vermarktet werden. Eine weitere wichtige Funktion der Anlagen zur Entlastung und Reduzierung des Drucks ist es, hochwertigere Rohstoffe für die nachgelagerten Verarbeitungsanlagen oder chemischen Produktionsanlagen bereitzustellen. Zum Beispiel Rohstoffe für die Umwandlung, Rohstoffe für die Ethylenspaltung, Materialien für die katalytische Kracking-Verfahren, Hydrokracking-Verfahren oder zur Verarbeitung von Schmierölen, Rohstoffe für das Koksgewinnungsverfahren, oxidiertes Teer, Materialien für die Lösungsmittelbasierte Teeraufbereitung oder Verfahren zur Verringerung der Viskosität usw. In den letzten Jahren hat sich durch die Entwicklung der Technologie zur katalytischen Krackung von Schweröl das Schweröl aus den Destillationskolonnen bei Normaldruck einiger Rohölsorten direkt als Rohstoff für Anlagen zur katalytischen Krackung eignen lassen. Daher hat der Betrieb der Destillieranlagen zur Entlastung und Reduzierung des Drucks einen direkten Einfluss auf die Leistung der nachgeschalteten Verarbeitungsanlagen sowie auf die Gesamtproduktion des Werks. 7. Welche Funktion hat ein Stiegelturm? Zweck der Stillegestelle ist es, die Nebenprodukte mithilfe von direktem Dampf oder indirekter Erwärmung zu stillen, um so die Komponenten mit niedrigem Siedepunkt aus den Nebenprodukten zu entfernen und sicherzustellen, dass der Flammpunkt sowie das Destillationsintervall den vorgeschriebenen Anforderungen entsprechen. Die am häufigsten verwendete Stillationsmethode ist die direkte Stillation mit Wasserdampf, dessen Temperatur höher ist als die Temperatur der Seitenströmung. Der Verbrauch an Stiege-Dampf beträgt in der Regel 2–4 % des Produktgewichts. Die Produktqualität nach der Stillation liegt etwa 5–10 °C unter der Extraktionstemperatur. Das Gas aus der Oberseite des Strippierturms wird wieder in den gasförmigen Bereich der Seitenentnahmeschicht zurückgeleitet. 8. Welche Bedingungen sind für den Destillationsprozess notwendig? ①Der Destillationsprozess beruht hauptsächlich auf wiederholtem Verdampfen und wiederholtem Kondensieren, um eine Trennung von Flüssigkeitsgemischen zu erreichen. Daher ist eine deutliche Unterschiede in der relativen Verdampfbarkeit der einzelnen Bestandteile in der Flüssigkeitsmischung eine Voraussetzung dafür, dass ein Destillationsprozess möglich ist. Bei einer sehr ähnlichen Verdampfungsfähigkeit der Komponenten in der Mischung – wie beispielsweise bei C4-Destillatmischungen – kann die Trennung durch Hinzufügen eines Lösungsmittels zur Erzeugung einer nichtidealen Lösung sowie durch Destillation unter konstantem Siedepunkt oder Extraktionsdestillation erfolgen. In dieser nichtidealen Lösung weisen die einzelnen Komponenten bereits erhebliche Unterschiede in ihrer relativen Verdampfungsfähigkeit auf. ②An die Spitze des Turms wird ein Rückflussfluid mit sehr hohem Anteil an Leichtkomponenten zugeführt, während am Boden des Turms durch Erwärmung oder Stripping heißer Dampf erzeugt wird. ③Im Turm müssen Trägerplatten oder Füllstoffe vorhanden sein, damit der Dampf mit der höheren Temperatur und dem höheren Anteil an schwereren Bestandteilen im unteren Bereich in Berührung kommt mit der Flüssigkeit mit der niedrigeren Temperatur und dem höheren Anteil an leichteren Bestandteilen im oberen Bereich. Dadurch können gleichzeitig Prozesse der Wärme- und Stoffübertragung stattfinden. Die schwereren Bestandteile im Dampf werden durch Kondensation in Flüssigkeit umgewandelt. Die dabei freigesetzte Wärme ermöglicht es den leichteren Bestandteilen in der Flüssigkeit, zu verdampfen. Der Dampfstrom im Turm durchläuft von unten nach oben mehrere Kondensationsprozesse, wodurch die Konzentration der leichteren Bestandteile immer weiter abnimmt. Am Boden des Turms kann somit ein Produkt mit hoher Konzentration an schwereren Bestandteilen gewonnen werden. 9. Was ist das Rückflussverhältnis? Wie beeinflusst seine Größe die Destillationsprozesse? Das Rückflussverhältnis bezeichnet das Verhältnis zwischen der Menge des Rückflusses L0 und der Menge des Produkts an der Spitze des Turms D, d.h.: R = L0/D. Die Größe des Rückflussverhältnisses hängt von der Schwierigkeit ab, die verschiedenen Komponenten voneinander zu trennen – also von der relativen Verdampfungsfähigkeit – sowie von den Anforderungen an die Produktqualität. Für binäre oder multivariate Systeme wird es durch die Berechnung des Destillationsprozesses bestimmt. Im Inland wird der Prozess der Öldestillation hauptsächlich mit empirischen oder semi-empirischen Methoden gestaltet, wobei das Rückflussverhältnis in erster Linie durch die Wärmebilanz des gesamten Turms bestimmt wird. Im Produktionsprozess ist die Anzahl der Treibstoffebenen oder die theoretische Anzahl der Treibstoffebenen in der Destillationskolonne konstant. Eine Erhöhung des Rückflussverhältnisses führt zu einer höheren Konzentration der leichteren Komponenten an der Kolonnenspitze – dadurch verbessert sich die Qualität des Produkts. Bei einfachen Kolonnen, bei denen am oberen und unteren Ende jeweils ein Produkt entsteht, muss man beim Erhöhen des Rückflussverhältnisses darauf achten, auch die Verdampfungsmenge im Unterhitzer zu erhöhen ； Bei Komposittürmen mit mehreren Seitensträngen ist es beim Erhöhen des Rückflussverhältnisses wichtig, die Öffnungsgrade der einzelnen Seitenstränge anzupassen, um ein angemessenes Stoffgleichgewicht sowie eine gute Qualität der Produkte der Seitenstränge zu gewährleisten. 10. Welchen Einfluss hat der Druck bei der Destillation unter Normaldruck auf den Destillationsprozess? Wie wählt man den Betriebsdruck aus? Das Produkt aus der Oberseite des Destillierkolbens bei Normaldruck ist in der Regel ein Benzindestillat oder Rohstoff für die Reformierung. Wenn Wasser als Kühlmittel verwendet wird und das Produkt auf etwa 40 °C abgekühlt wird, kondensiert das Öl im Rückflusstank bei einem Druck von 0,11–0,3 MPa nahezu vollständig. Daher wird die Raffination von Rohöl in der Regel unter einem Druck durchgeführt, der etwas über dem Normaldruck liegt; daher stammt auch der Name der Kolonnen bei Normaldruck. Wenn der Anteil an nicht kondensierbarem Gas im Rohöl hoch ist, kann eine Erhöhung des Drucks dazu beitragen, die Menge an Leichtbenzin zu verringern, die bei der Abgabe von inerten Gasen verloren geht. Eine angemessene Erhöhung des Drucks im Tower kann die Verarbeitungskapazität des Towers verbessern. Wenn der Betriebsdruck des Towers von 0,11 MPa auf 0,3 MPa erhöht wird, kann die Produktionskapazität um 70 % steigen. Wenn der Druck im Turm ansteigt, steigt auch die Betriebstemperatur des gesamten Turms. Dies begünstigt den Wärmetausch zwischen den Seitenfraktionen sowie dem Zwischenkreislauf und dem Rohöl. Nachteile sind, dass mit zunehmendem Druck die relative Verdampfungsfähigkeit abnimmt und die Trennung erschwert wird. Um dieselbe Trenngenauigkeit zu erreichen, muss das Rückflussverhältnis am Turmoberende erhöht werden – dadurch steigt auch die Belastung des Kondensators am Turmoberende. Außerdem kann die Temperatur am Ausgang des Ofens nicht willkürlich erhöht werden, wodurch die Ausbeute bei Normaldruck bei steigendem Druck abnimmt. In unserem Land ist der Anteil an den leichteren Fraktionen des Rohöls in der Regel gering. Um eine hohe Ausbeute bei der Förderung unter Normaldruck sowie eine gute Ausbeute an Leichtöl zu gewährleisten, werden in der Regel niedrigere Betriebsdrücke verwendet. Beim Umgang mit Rohöl mit hohem Anteil an leichten Destillatölen ist es sinnvoll, einen höheren Turmdruck anzuwenden. 11. Wie wählt man den Bedarf an Stiege-Dampf sinnvoll aus? Die Strippung von Nebenprodukten dient hauptsächlich dazu, leichte Bestandteile zu entfernen und so den Flammpunkt, den Siedepunkt sowie den 10%-Punkt des Produkts zu erhöhen. Die Strippung am Boden des Druckturms dient hauptsächlich dazu, den Anteil der Fraktionen unter 350 °C im Schweröl am Turmboden zu verringern, die Erträge an leichteren Ölen zu erhöhen und die Belastung des Entlastungsturms zu verringern. Bei Destillationskolonnen dient die Stripping-Prozedur am Kolonnenboden hauptsächlich dazu, den Dampfdruck des Öldampfs im Verdampfungsbereich zu senken. Gleichzeitig soll unter den zulässigen Temperaturen und Vakuumbedingungen das Verdampfungsverhältnis der Zutaten so weit wie möglich erhöht werden. Der Bedarf an Stiege-Dampf hängt von dem Anteil der leichteren Fraktionen ab, die destilliert werden sollen. Inländisch wird in der Regel ein Dampfbedarf von 2–4 % des Gewichts des zu stiegenden Öls verwendet. Der Anteil der Produkte, die über die Seitenlinien gewonnen werden, beträgt etwa 3–4,5 % des Ölgewichts. Der Anteil des schweren Rückstandöls, das durch Stiegung gewonnen wird, liegt bei etwa 1–2 % des Ölgewichts. Wenn eine Destillationsmenge von 6 bis 10 % oder mehr erforderlich ist, muss dies durch Anpassung des Betriebs der Destillierkolonne gelöst werden. Zu viel Stilgedampf erhöht die Dampflast des Destillationskolbens und steigert den Energieverbrauch für die Erzeugung von Überhitzt-Dampf sowie für die Kondensation an der Kolbenoberseite. Der zur Stillation in den Raffinerien verwendete Dampf ist überhitzter Wasserdampf mit einem Druck von 0,3–0,4 MPa und einer Temperatur von 400–450 °C. 12. Warum ist der Entlastungsturm so konstruiert, dass er an den Enden schmal und in der Mitte breit ist? Im oberen Bereich des Entlastungsturms sind die Lasten in der Dampf- und Flüssigkeitsphase relativ gering, weshalb auch der Durchmesser des Turms entsprechend klein ist. Am Boden des Entlastungsturms kommt es aufgrund der hohen Temperaturen sowie der zu langen Verweildauer des Produkts dort leicht zu chemischen Reaktionen wie Zersetzung, Kondensation und Kohlenstoffbildung. Dies beeinträchtigt die Produktqualität und ist außerdem nicht vorteilhaft für einen sicheren Langzeiteinsatz des Turms. Um die Verweildauer des Produkts am Turmboden zu verringern, wird im Strippabschnitt des Turms ebenfalls ein kleinererer Durchmesser verwendet. Der Durchmesser des Strippabschnitts im unteren Teil sowie des verjüngten Abschnitts im oberen Teil der Überdruckentlastertürme ist in den überwiegenden Fällen derselbe, was die Herstellung und Installation der Türme erleichtert. Der mittlere Teil des Entlastungsturms aufgrund von Dampf. Die Flüssigkeitslast ist ziemlich hoch, weshalb ein größeres Durchmesser gewählt wurde. Daher entsteht die Form der Entlastungstürme, bei der die Enden schmal und die Mitte breit sind. 13. Welche Probleme entstehen, wenn die Dampf- und Flüssigkeitslast in der Füllturm-Anlage zu niedrig oder zu hoch ist? Im Füllturm nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit des Gasstroms der Widerstand des Bedes zu, und auch die Menge an Flüssigkeit im Füllschicht nimmt entsprechend zu. Wenn die Geschwindigkeit des Gasstroms einen bestimmten Wert erreicht, fällt es dem Flüssigkeit schwer, nach unten zu fließen – es tritt das Phänomen der Überflutung auf. Dadurch wird die Funktionsfähigkeit des Turms völlig gestört. Die Geschwindigkeit des Gases in diesem Zustand wird als Überflutungsgeschwindigkeit bezeichnet. Die geeignete Betriebsgeschwindigkeit in einer Füllturm-Anlage liegt in der Regel bei 60–80 % der Sättigungsgeschwindigkeit. Die Höhe der Gasgeschwindigkeit in einem Füllturm hängt hauptsächlich von den physikalischen Eigenschaften der Dampf- und Flüssigkeitsphasen ab: Dichte, Viskosität, Durchflussraten beider Phasen sowie der Porenanteil im Füllschicht. Wenn die Fließrate der Flüssigphase zu gering ist, kann es dazu kommen, dass einige Oberflächen der Füllstofftürme nicht ausreichend benetzt werden. Die Wärme- und Stoffübertragung zwischen Gas- und Flüssigphasen in den Füllstofftürmen erfolgt hauptsächlich über die von der Flüssigkeit benetzten Oberflächen der Füllstoffe. Wenn einige Füllstoffe nicht benetzt werden, verringert sich somit die Oberfläche für die Wärme- und Stoffübertragung – was wiederum dazu führt, dass die Trennleistung nachlässt. Wenn der Fluss der Flüssigkeit im Füllturm zu gering ist, muss man versuchen, den Durchfluss des Zirkulationsrückflusses in diesem Bereich zu erhöhen. 14. Welche besonderen Anforderungen gibt es hinsichtlich der Struktur des Verdampfungsbereichs? In den Destillieranlagen zur Druck- und Entdruckdestillation ist die Zufuhr in jedem Kolben in Form einer Dampf-Flüssig-Gemisch in hoher Geschwindigkeit erfolgt. Um den Druckabfall an der Eingangsstelle zu verringern sowie die Vibrationen des Kolbens durch den Aufprall auf die Wand zu mindern, werden bei großen Entdruckkolben Ölleitungen mit niedriger Drehzahl verwendet, wodurch die Zufuhr entlang der Mittellinie des Kolbens erfolgt. Da bei der Verdampfung eine schnelle Trennung des Gasstroms von der Flüssigkeit erreicht werden muss – auch durch Maßnahmen wie die tangentielle Zufuhr –, muss die Höhe des Verdampfungsbereichs größer sein als der übliche Abstand zwischen den Platten. Dadurch entsteht mehr Raum für die Trennung von Gas und Flüssigkeit und es wird weniger Tröpfchen mitgeführt. Da der Einlassbereich des Entlastungsturms genau die halbkugelförmige Verjüngungszone ist, an der sich die Destillationszone und die Stiege treffen, ist der Raum im Einlassbereich des Entlastungsturms besonders groß. Dennoch weisen einige Entlastungstürme, aufgrund der hohen Gasgeschwindigkeit darin, zur Verringerung des Mittransportes von Schaum, oberhalb der Verdampfungsschneide zusätzlich eine Schaumzerstörungsnetz aus. Die Temperatur und der Druck des Zutrittsmaterials sind wichtige Parameter bei der Betriebssteuerung vor Ort und bilden außerdem die Grundlage für die Wärmebilanz im Destillationskolben. Deshalb sollten in dem Verdampfungsbereich in der Regel Messgeräte für Temperatur und Druck installiert werden. 15. Welchen Einfluss hat die Installation des Turms auf den Destillationsprozess? Von neu gebauten und umgebauten Türmen wird erwartet, dass sie hohe Trennleistung, große Produktionskapazität sowie eine stabile Betriebsweise aufweisen. Deshalb müssen für die Installationsqualität folgende Anforderungen erfüllt werden: ① Turmkörper: Der Turmkörper muss senkrecht sein. Die Neigung darf nicht mehr als tausendstel betragen, andernfalls entstehen auf den Trägertabletten Tote Zonen, wodurch die Destillierleistung des Turms sinkt. ②Trennplatten: Die Trennplatten müssen horizontal sein; die Abweichung von der Horizontalität darf ±2 Millimeter nicht überschreiten. Wenn die Horizontalität der Trennplatten nicht den Anforderungen entspricht, führt dies zu einer ungleichmäßigen Höhe der Flüssigkeitsschicht auf den Platten. Dadurch kann die aufsteigende Gasphase leicht durch die Bereiche mit geringerer Flüssigkeitshöhe dringen. Infolgedessen können die gewünschten Prozesse der Wärme- und Stoffübertragung zwischen Gas- und Flüssigkeitsphase auf den Trennplatten nicht stattfinden – was wiederum die Effizienz der Trennplatten verringert. Bei Schichttürmtrocknern muss besonders auf die horizontale Ausrichtung der Schichtplatten geachtet werden. Bei Schlangenplatten, schwimmenden Sprühplatten, Schräglochplatten usw. muss außerdem auf die Montageposition der Platten geachtet werden, damit die Öffnungsrichtung mit der Fließrichtung der Flüssigkeit in dieser Plattenschicht übereinstimmt. ③Überlauföffnung: Der Abstand zwischen der Überlauföffnung und der unteren Treppenplatte sollte in Abhängigkeit von der Produktionskapazität sowie von der Höhe des Überlauffangs an der unteren Treppenplatte festgelegt werden. Dabei muss sichergestellt sein, dass die Überlauffangplatte in das Flüssigkeitsniveau der unteren Ebene eintauchen kann, damit beim Abfluss der Flüssigkeit in der oberen Ebene ausreichende Kanäle vorhanden sind. Zudem muss eine ausreichende Flüssigkeitsschicht vorhanden sein, um den aufsteigenden Dampf in der unteren Ebene zu bändigen und so ein Umgehen des Gasphasenweges zu verhindern. Außerdem müssen darauf geachtet werden, ob die Tränenöffnungen frei sind, sowie der Zustand der Komponenten wie Auffangbehälter, Ölbehälter und Ansaugrohre bei Installation und Wartung. Für die verschiedenen Typen von Trennplatten gelten unterschiedliche Montageanforderungen. Nur bei einer ordnungsgemäßen Montage kann die Produktivität des Turms gewährleistet werden. 16. Wie wird die Höhe des Sockels der Fraktionskolonne, der Kolonne bei Normaldruck sowie der Entdruckskolonne bestimmt? Sowohl die Fraktionskolonne als auch die Kolonne bei Normaldruck arbeiten unter einem Druck, der leicht über dem Atmosphärendruck liegt. Wenn die Pumpe am Boden der Kolonne ausgetauscht wird oder nach dem Entleeren wieder gestartet wird, kann das Öl durch den Druck in der Kolonne direkt in die Pumpe fließen und diese so füllen. Dadurch entstehen beim Starten der Pumpe keine Schwierigkeiten. Die Höhe des Sockels sorgt dafür, dass die Höhendifferenz zwischen dem Austrittspunkt des Produkts am Boden des Turms und dem Eingang der Pumpe größer ist als der Kavitationsspielraum der Pumpe am Boden des Turms. Dadurch wird verhindert, dass die Pumpe durch Kavitation beschädigt wird. Der Kavitationsspielraum von inländisch hergestellten Zentrifugalpumpen liegt in der Regel bei etwa 4 m. Daher beträgt die Höhe des Sockels der Destillationskolonnen sowie der Kolonnen unter Normaldruck in der Regel 4–5 m. Der Entlastungsturm arbeitet unter Vakuumbedingungen. Wenn die Höhe des Flüssigkeitsniveaus am Boden des Turms nicht ausreicht, kann die Pumpe am Boden des Turms nicht gestartet werden, um den Betrieb wieder aufzunehmen. Um einen ausreichenden Druck für die Durchflussförderung zu gewährleisten, liegt der Höhenunterschied zwischen dem Flüssigkeitsspiegel am Boden des Turms und dem Eingang der Pumpe in der Regel zwischen 7 und 10 Metern. 17. Welche drei Gleichgewichte müssen bei der Bedienung einer Destillierkolonne berücksichtigt werden? Bei der Bedienung einer Destillationskolonne müssen das Stoffbilanzprinzip, das Gleichgewicht zwischen Gas- und Flüssigphase sowie das Wärmebilanzprinzip berücksichtigt werden. Der Stoffhaushalt besagt, dass die Menge an Stoffen, die pro Zeitintervall in den Turm einfließen, der Summe der Mengen an Stoffen entsprechen muss, die aus dem Turm austreten. Das Stoffbilanz zeigt die Produktionskapazität des Turms an; sie wird hauptsächlich durch die Menge der Zufuhr sowie die Mengen der Ausgaben an der Ober- und Unterseite des Turms gesteuert. Im Betrieb spiegeln sich die Veränderungen im Stoffhaushalt konkret im Flüssigkeitsspiegel am Boden der Turbine wider. Wenn die Betriebsbedingungen des Turms nicht mit der allgemeinen Stoffbilanz übereinstimmen, kann dies an den Veränderungen des Druckunterschieds im Turm erkannt werden. Zum Beispiel steigt der Druckunterschied im Turm, wenn viel hineinkommt und wenig herauskommt. Für einen festen Destillationskolben muss der Druckunterschied im Kolben innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen. Der Druckunterschied im Turm ist zu groß, die Geschwindigkeit des aufsteigenden Dampfs im Turm ist zu hoch. Es kommt zu starkem Mittransport von Nebelbildung, und es kann sogar zu einem Überlaufen des Fluids kommen, was die normale Betriebsweise stört ； Der Druckunterschied im Tower ist zu gering, wodurch die Geschwindigkeit des aufsteigenden Dampfs im Tower zu niedrig ist. Dadurch wird die Effizienz der Massenaustauschprozesse zwischen Dampf und Flüssigkeit auf den Treibstoffplatten verringert – es kann sogar zu einem Auslaufen der Flüssigkeit kommen, was wiederum die Effizienz der Treibstoffplatten weiter senkt. Eine unsichere Kontrolle des Stoffhaushalts kann dazu führen, dass der Betrieb der gesamten Kolonne durcheinandergerät. Die Kontrolle des Stoffhaushalts ist daher ein entscheidender Faktor bei der Bedienung einer Kolonne. Wenn das normale Stoffgleichgewicht gestört wird, wirkt sich das auf die beiden anderen Gleichgewichte aus: Das Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewicht erreicht nicht das gewünschte Niveau, und auch das Wärmegleichgewicht wird gestört und muss neu justiert werden. Das Gleichgewicht zwischen Gas- und Flüssigphasen spiegelt hauptsächlich die Qualität des Produkts sowie die Verluste wider. Dies wird durch die Anpassung der Betriebsbedingungen des Turms (Temperatur, Druck) sowie der Bedingungen des Dampf-Flüssigkeits-Kontakts auf den Trägerplatten erreicht. Nur bei konstanter Temperatur und Druck gibt es eine bestimmte Gleichgewichts Zusammensetzung von Gas- und Flüssigphase. Wenn sich die Temperatur und der Druck ändern, verändert sich auch die Zusammensetzung, die durch das Gleichgewicht zwischen Gas- und Flüssigphasen bestimmt wird. Dadurch ändern sich auch die Qualität des Produkts sowie die Mengenverluste. Das Gleichgewicht zwischen Gas- und Flüssigphasen steht in engem Zusammenhang mit dem Stoffhaushalt. Wenn der Stoffhaushalt richtig gesteuert wird, ist die Geschwindigkeit des aufsteigenden Dampfs im Turm angemessen und die Kontaktpunkte zwischen Gas und Flüssigkeit sind gut – dadurch wird eine effiziente Wärme- und Stoffübertragung erreicht, was wiederum zu einer hohen Effizienz der Turmplatten führt. Natürlich ändern sich auch Temperatur und Druck mit den Veränderungen im Stoffhaushalt. Das Wärmeausgleich bedeutet den Ausgleich zwischen der in den Turm eintretenden Wärme und der aus dem Turm austretenden Wärme, was sich insbesondere in der Temperatur an der Spitze des Turms widerspiegelt. Das Wärmeausgleich ist die Grundlage für die Erreichung des Stoffbilanzgesetzes sowie des Gleichgewichts zwischen Gas- und Flüssigphasen; er hängt wiederum von diesen ab. Ohne heiße Gasphase und kalte Rückflussströmung ist der gesamte Destillationsprozess nicht möglich ； Durch Veränderungen des Betriebsdrucks und der Temperatur der Kolonne (d.h. durch Veränderungen in der Zusammensetzung des Dampf- und Flüssigkeitsphasengleichgewichts) ändern sich auch die Menge an Wärme, die bei der Kondensation des Dampfs auf jeder Kolonnenplatte abgegeben wird, sowie die Menge an Wärme, die zur Verdampfung der Flüssigkeit benötigt wird. Dies zeigt sich in Veränderungen bei der Wärmezufuhr sowie bei der Wärmeentnahme an der Kolonnenspitze. Die richtige Beherrschung des Stoffstromgleichgewichts, des Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewichts und des Wärmegleichgewichts ist entscheidend für den Destillationsprozess. Die drei Gleichgewichte beeinflussen sich gegenseitig und sind voneinander abhängig. Bei der Betriebsführung wird in der Regel hauptsächlich das Stoffgleichgewicht kontrolliert, wobei entsprechend das Wärmegleichgewicht angepasst wird, um letztendlich ein Gleichgewicht zwischen gasförmiger und flüssiger Phase zu erreichen. Um ein stabiles Gleichgewicht der Flüssigkeitsspiegel am Boden des Tanks zu gewährleisten, müssen folgende Faktoren konstant bleiben: ① Menge des Zulieferstoffs sowie Temperatur des Zulieferstoffs ； ②Austragmenge aus der Spitze des Turms, den Seitenleitungen sowie vom Boden des Turms ； ③Dachdruck. Um eine stabile Temperatur an der Turmspitze zu gewährleisten, ist es notwendig, folgende Faktoren konstant zu halten: ① Menge des Zulieferstoffs sowie Temperatur des Zulieferstoffs ； ②Menge und Temperatur des Rückflusses an den verschiedenen Stellen sowie beim zirkulierenden Rückfluss ； ③Dachdruck ； ④Menge an Stiege-Dampf ； ⑤Die Rohstoffe sowie das Rückflussmedium enthalten kein Wasser. Durch ständige Überwachung der Temperatur an der Spitze des Turms sowie des Flüssigkeitsspiegels am Boden des Turms, durch Analyse der Ursachen für Schwankungen und durch rechtzeitige Anpassungen kann man die drei Gleichgewichte des Turms gewährleisten und so seinen ordnungsgemäßen Betrieb sichern. 18. Welche Ursachen führen zu Veränderungen des Flüssigkeitsniveaus im Boden der Fraktionierkolonne? Der Durchmesser des Fraktionierers ist klein, die Fließrate pro Volumeneinheit hoch, und es kommen kleine Schwankungen im Ölfluss vor – all das kann zu Veränderungen des Flüssigkeitsstands am Boden des Fraktionierers führen. Ursachen für Veränderungen des Standes der Flüssigkeit am Boden der Fraktionskolonne: ① Veränderungen im Zulaufvolumen der Fraktionskolonne sowie im Fördervolumen der Pumpe am Boden der Fraktionskolonne ； Beim Senken der Verarbeitungsmenge oder bei der Anpassung des Niveaus der Flüssigkeit am Boden des Destillationskolbens ist das Durchflussverhältnis zwischen Ein- und Ausgang nicht ausbalanciert. ②Veränderungen in den Eigenschaften des Rohöls führen zu Schwankungen im Flüssigkeitsspiegel am Boden der Turbine. Zum Beispiel wird das Rohöl schwerer, und der Flüssigkeitsstand am Boden des Turms steigt an ； Das Rohöl wird leichter, der Flüssigkeitsspiegel am Boden des Tanks sinkt. ③Wenn sich die Einlasstemperatur des Destillationskolbens ändert und die Temperatur an der Kolbenoberseite nicht rechtzeitig angepasst wird, sinkt bei hoher Einlasstemperatur der Flüssigkeitsspiegel ； Niedrige Zufuhrtemperatur führt zu einem Anstieg des Flüssigkeitsspiegels. ④Die Höhe des Drucks und der Temperatur an der Spitze des Turms beeinflussen die Veränderung des Flüssigkeitsspiegels am Boden des Turms. Bei niedriger Temperatur und hohem Druck an der Spitze des Turms sinkt die Verdampfungstemperatur des Öls im Turm. Das noch nicht verdampfte Öl gelangt in den unteren Teil des Turms, wodurch der Flüssigkeitsspiegel dort ansteigt ； Die Temperatur an der Spitze des Turms ist hoch, der Druck niedrig, und der Flüssigkeitsspiegel am Boden des Turms sinkt. 19. Wie kann eine Destillationskolonne stabil betrieben werden? Der Betrieb des Destillationsbehälters ist der wichtigste Bestandteil einer Anlage zur Vakuum- und Normaldestillation. Er spielt eine entscheidende Rolle für einen reibungslosen Betrieb der gesamten Anlage und bestimmt außerdem die Qualität der Hauptprodukte. Um einen stabilen Betrieb des Destillationsbehälters zu gewährleisten und Schwankungen zu vermeiden, müssen folgende Maßnahmen ergriffen werden: ① Stabile Zufluss- und Abflussmengen in den Behälter sicherstellen. Neben dem Förderstrom, der von der Pumpe am Boden des Turms abgeführt wird, muss auch auf die Veränderungen im Förderstrom der verschiedenen Seitenströme geachtet werden. Die Anpassungen dieser Ströme sollten gering ausfallen und nach den Anforderungen der jeweiligen Produktqualität sowie der Ertragsraten vorgenommen werden. ②Die Temperatur der verschiedenen Materialien muss stabil gehalten werden. Sollten sich die Temperaturen ändern, müssen diese rechtzeitig und entsprechend der Produktqualität angemessen angepasst werden. ③Die Erstdestillationskolonne, die Normaldruckkolonne und die Vakuumkolonne sind Destillationskolonnen, die nacheinander in Reihe betrieben werden. Wenn die Betriebsbedingungen in einer der vorhergehenden Kolonnen nicht stabil sind und dadurch sich die Eigenschaften des Öls am Kolonnenboden ändern, hat das unweigerlich Auswirkungen auf den Betrieb der nachfolgenden Kolonnen. Dabei muss man besonders genau aufpassen. Wenn sich die Eigenschaften des Rohöls ändern, sollten zunächst Anpassungen am Destillierkolben vorgenommen werden, anschließend nacheinander im Normaldruckkolben und im Entlastungskolben die notwendigen Anpassungen durchgeführt werden. ④Bei der Betriebsführung von Kolonnen sind eine stabile Flüssigkeitsebene am Kolonnenboden sowie eine konstante Menge an Stiege-Dampf wichtige Voraussetzungen für einen stabilen Betrieb der Kolonne. ⑤Wenn sich der Betriebsdruck des Destillationskolbens ändert, müssen sich auch die Entnahmetemperaturen an den verschiedenen Ausgängen entsprechend ändern. Es ist daher notwendig, diese Änderungen rechtzeitig zu korrigieren, um die Produktqualität zu gewährleisten. Das Vakuum am oberen Ende des Destillationskolbens hat einen großen Einfluss auf die Effizienz der Destillation sowie auf die Trennung der verschiedenen Fraktionen. Deshalb sollte der Druck stets stabil gehalten werden. ⑥Veränderungen des Wassergehalts im Rohöl haben einen großen Einfluss auf die Destillierkolonne. Wenn sich der Wassergehalt stark ändert, müssen die Betriebsabläufe rechtzeitig angepasst werden. 20. Welche Symptome treten auf, wenn das Rückflussöl an der Turmspitze Wasser enthält – und wie wird das behoben? Das Öl, das aus der Oberseite des Turms zurückfließt, wird aus dem Tank für das Öl, das von der Oberseite des Turms zurückfließt, entnommen. Wenn die Kontrolle des Wasserspiegels in diesem Tank nicht richtig funktioniert oder ausfällt, und der Wasserspiegel über dem normalen Niveau liegt – also über der Höhe der Rohre, durch die das Benzin abgeleitet wird – dann enthält das zurückfließende Öl Wasser. Zudem kann es auch dazu kommen, dass das Öl Wasser enthält, wenn die Rohre des Kühlers an der Oberseite des Turms korrodieren und undicht werden; dadurch gelangt viel Kühlwasser in den Tank für das Öl, welches dort nicht rechtzeitig entwässert werden kann. Ein hoher Wassergehalt im Rohöl, mangelhafte Bedienung der Elektroentsalzungs- und Entwässerungsvorrichtungen sowie Ausfälle des elektrischen Systems können dazu führen, dass im Rückflussbehälter des Destillations Towers zu viel Wasser vorhanden ist. Eine rechtzeitige Entwässerung findet nicht statt, wodurch das Rückflussöl Wasser enthält. Das mit Wasser angereicherte Rückflussöl gelangt in die Oberseite des Turms. Da die Verdampfungswärme von Wasser mehr als viermal so groß ist wie die des Öls, ist das Volumen der Wasserdämpfe zehnmal größer als das der Öldämpfe. Dadurch steigt der Druck in der Oberseite des Turms an, während die Temperatur dort sinkt. In der Folge sinkt auch die Temperatur in den unteren Bereichen des Turms. Im oberen Teil des Turms entsteht eine Überkühlung – es fließt kein Öl mehr durch die Seitenleitungen. Dadurch kann es zu einem Vakuum im Pumpensystem kommen. Falls das Öl weiterhin mit Wasser verunreinigt bleibt und dies nicht rechtzeitig behoben wird, kann der Druck in der Oberseite des Turms stark ansteigen, was zu einem Zusammenbruch des Turms führen kann. In diesem Fall könnte der Sicherheitsventil auslösen. Wenn festgestellt wird, dass die Temperatur an der Spitze des Turms deutlich sinkt sowie auch die Destillationstemperatur der ersten Reihe abnimmt und die Pumpe der ersten Reihe leerläuft, kann man vorläufig davon ausgehen, dass das Rückflussöl Wasser enthält. Es ist daher notwendig, schnell zu überprüfen, ob der Kontrollwert für die Wasserschicht im Rückflussbehälter zu hoch eingestellt ist. Indem man unter dem Steuerventil einen Entlastungsventil öffnet und direkt prüft, ob das Rückflussöl Wasser enthält, kann man eine genaue Beurteilung vornehmen. Wenn der Wasserspiegel im Rückflussölbehälter zu hoch ist und dadurch Öl mit Wasser vermischt wird, sollten folgende Maßnahmen ergriffen werden: ① Fehler in der Steuerung der Instrumente beseitigen, die Entwässerungsventile oder Hilfsventile öffnen, um den Wasserdurchfluss zu erhöhen und so den Wasserspiegel schnell senken zu können. ②Sollte es zu einem Leck im Kühlrohrbündel kommen, muss die Verwendung sofort eingestellt und eine Reparatur durchgeführt werden. ③Die Temperatur an der Spitze des Turms sollte angemessen erhöht werden, um die Verdunstung des Wassers im Turm zu beschleunigen. ④Ein Anstieg des Drucks an der Spitze des Turms kann dazu führen, dass die Luftkühlung aktiviert wird. Zudem kann man die Ventile für das Einblasen von Dampf am Boden des Turms reduzieren, um den Dampffluss im Turm zu verringern. Falls der elektrische Betrieb des Elektrodentwässerungstanks nicht ordnungsgemäß funktioniert und der Ölgehalt an Wasser zu hoch ist, gelangt Wasser in den Destillationskolben. Dadurch entsteht im Oberstrombereich des Destillationskolbens Wasser. In diesem Fall sollte die Zufuhr von Wasser in den Ölentwässerungstank gestoppt werden. Die elektrischen Störungen im Elektrodentwässerungstank müssen so schnell wie möglich behoben werden. Je nach Grad der Entwässerung kann die Menge des Öldemulgators erhöht werden, um den Betrieb des Elektrodentwässerungstanks zu erleichtern. Wenn Öl mit Wasser verunreinigt ist, muss dies umgehend erkannt und schnell behandelt werden. Wenn das Wasser aus dem Öl entfernt wird, kann der normale Betrieb schnell wieder aufgenommen werden. Eine späte Erkennung sowie langsame Reaktion stellen eine ernsthafte Bedrohung für die sichere Produktion dar. 21. Die Temperatur an der Spitze des Turms wird durch den Rückflussstrom an dieser Stelle reguliert. Warum funktioniert diese Regulierung manchmal nicht gut? Unter normalen Betriebsbedingungen wird die Temperatur an der Spitze des Turms durch das Volumen des Rückflusses an dieser Stelle reguliert. Wenn die Belastung an der Spitze des Turms zu hoch ist, kann der Rückfluss seine Funktion zur Regulierung der Temperatur nicht mehr ordnungsgemäß erfüllen. Eine zu hohe Last auf der Turmspitze kann durch folgende Ursachen entstehen: ① Die Eigenschaften des Rohöls werden leichter – insbesondere steigt der Anteil an Benzinbestandteilen oder das Rohöl enthält viel Wasser. ②Die Destillationskolonnen zur Verarbeitung von Rohöl arbeiten bei maximaler Belastung; der Rückfluss in den mittleren Bereichen ist gering, und der Wassergehalt des Rohöls ist zu hoch. Wenn aufgrund der oben genannten Gründe eine Überlastung an der Spitze des Turms auftritt, steigt die Temperatur an dieser Stelle an. Dadurch erhöht sich auch das Volumen des Rückflussstroms. Die Senkung der Temperatur an der Spitze des Turms hat nur eine vorübergehende Wirkung – bald steigt die Temperatur wieder an. Wenn man weiterhin den Rückflussstrom erhöht, kann nicht nur die Temperatur nicht gesenkt werden, sondern es kommt außerdem dazu, dass der Ölstand im Rückflusstank plötzlich ansteigt. Wenn nicht rechtzeitig Maßnahmen ergriffen werden, um den Ölfluss aus dem Tank zu erhöhen und so den Ölstand zu senken, wird der Tank mit Öl gefüllt, was zu einem Druckanstieg führt. Der Grund für dieses Phänomen ist, dass das Rückflussgas am Turmoberen Ende verdampft und dadurch die Belastung am Turmoberen Ende weiter erhöht wird. Dadurch entsteht ein Teufelskreis – der Rückfluss kann seine Funktion zur Regulierung der Temperatur am Turmoberen Ende nicht ordnungsgemäß erfüllen. Bei solchen Situationen sollte man versuchen, die Last an der Spitze des Turms zu verringern, die Temperatur des Rückflusses zu senken, den Durchfluss des Rückflusses in der mittleren Zone zu erhöhen und den Durchfluss des Dampfes am Boden des Turms zu verringern. Wenn die Menge an verarbeitetem Rohöl zu hoch ist oder wenn das Rohöl zu viele leichte Bestandteile enthält, kann man die Menge des verarbeiteten Rohöls verringern. Wenn der Wassergehalt im Rohöl zu hoch ist, muss eine effektive Elektroentsalzung durchgeführt werden. 22. Welche Symptome treten auf, wenn durch Ablagerungen von Salzen in den Destillationskolonnen während des Produktionsprozesses diese verstopfen? Wie kann man das Salz ohne Stillstand entfernen? Die im Rohöl enthaltenen Salze (hauptsächlich Chloride) werden in Entsalzungsanlagen behandelt. Dennoch gelangt eine geringe Menge an verbleibenden Salzen in den Destillierkolben. Um zu verhindern, dass das chlorhaltige Wasser die Ausrüstung angreift, werden zur Korrosionsprävention Verfahren mit dem Einsatz von Natron und Ammoniak angewandt. Durch das Einbringen von zu viel Laugemittel (Na2CO3, NaOH) in das Rohöl kann sich Laugenschmutz bilden, der sich auf dem Boden der Kolonne ablagert. Nach der Einbringung von Ammoniak auf den Turmkopf entstehen Ammoniumsalze. Diese kehren zusammen mit dem Rückflussöl vom Turmkopf wieder in den Turm zurück und können sich dort im Tropfkolben ablagern. Die stickstoffhaltigen Verbindungen im Rohöl zerfallen bei hohen Temperaturen und bilden Ammoniumsalze. Schlamm und andere Verunreinigungen, die im Rohöl enthalten sind, können sich ebenfalls auf den Platten der Destillationskolonne ablagern. Aus den oben genannten Gründen kann es bei der Herstellung von Trennplatten für Rohölturbinen zu Ablagerungen von Salzen sowie zu Verstopfungen der Turbine kommen. Das Ablagerung von Salzen auf den Destillationsplatten verstopft diese. Es treten folgende Phänomene auf: ① Durch die Ablagerungen von Salzen sinkt die Öffnungsrate der Platten. Dadurch wird die Massen- und Wärmetransportleistung zwischen dem Öl und der Dampfphase beeinträchtigt. Zudem können bei der Temperatur am oberen Ende der Kolonne sowie bei den Temperaturen der Abtrennprodukte regelmäßige Schwankungen auftreten. Aufgrund einer ungleichmäßigen Verteilung der Dampflasten ändert sich der Druck am oberen Ende der Kolonne häufig plötzlich. ②Die Destillationseffizienz des Turms verschlechtert sich, die Qualität der Öle an den verschiedenen Ausgangsleitungen wird schlechter, die Destillationsintervalle überschneiden sich, die erzeugten Öle entsprechen nicht den Anforderungen – in schweren Fällen entsteht schwarzes Öl. ③Der Druckabfall auf den Destillationsplatten nimmt zu. Durch Bestimmung des Ortes, an dem dieser Druckabfall am größten ist, kann man den ungefähren Ort der Salzbildung auf den Destillationsplatten ermitteln. Verkalkung der Destillationsplatten durch Salze – wie man die Platten wieder frei bekommt, ohne die Produktion anzuhalten: Das an den Platten entstandene Salz kann in der Regel in Wasser gelöst werden. Deshalb kann während des normalen Betriebs frisches Wasser mit der Rückflusspumpe an die Oberseite der Anlage gepumpt werden, um das Salz aufzulösen und anschließend zu entfernen. Frisches Wasser gelangt in den Turm, wodurch das Salz im Wasser gelöst wird. Das salzhaltige Wasser kann über einen Seitenauslass in die entsprechende Leitung geleitet werden. Von dort aus kann es entweder über den Pumpenauslass oder in die Leitungen für ungenügend qualitatives Öl abgeleitet werden. Wichtige Punkte bei Waschturmtabellen: ① Bestimmung der Stellen im Turm, an denen Salze entstehen. ②Die Verarbeitungsmenge an Rohöl soll auf 60–80 % der normalen Menge reduziert werden. ③Durch Erhöhung des Rückflussvolumens in der mittleren Zone sowie am Turmoberen Ende wird die Temperatur am Turmoberen Ende gesenkt, wodurch die Temperaturregulierung durch den Rückfluss nicht mehr wirkt. Wenn mit der Pumpen zum Einbringen von Wasser in den Turm Wasser gepumpt wird, sinkt die Temperatur am Turmoberen Ende sicherlich auf 100 °C, um zu verhindern, dass das Wasser verdampft und dadurch der Druck am Turmoberen Ende zu hoch wird. Der Wasserdurchfluss darf nicht zu hoch sein, da dies die Temperatur zu stark senkt. Wenn das Wasser nach unten fließt und auf den Trägern landet, entsteht Salz – was wiederum die Betriebsabläufe erheblich beeinträchtigt. ④Nachdem das Wasser in die Spitze des Turms gelangt ist, wird es über die Ablassventile der Seitenleitungen abgeleitet. Dabei wird beobachtet, wie das Wasser auf die Waschplatten trifft. Mit der Menge an Wasser, die durch die Pumpe in der Turmspitze zugeführt wird, wird die Temperatur am Auslass der Seitenleitungen auf 103–105 °C gesteuert. Bei zu hoher Temperatur verdampft das Wasser – dadurch kann das Salz nicht entfernt werden. Bei zu niedriger Temperatur fließt das Wasser zu den Platten unterhalb des Auslasses und verschmutzt diese. ⑤Sobald beim Entleerungsloch der Seitenpumpe Wasser sichtbar wird, beginnt die Analyse des Cl-1-Gehalts im Wassermuster. Dies geschieht solange, bis der Cl-1-Gehalt im Wassermuster nicht mehr deutlich abnimmt – anschließend ist das Abwasser sauber und die Waschtürme können weiterhin genutzt werden. ⑥Nach dem Waschen der Treppenplatten kann die normale Betriebsweise wieder aufgenommen werden. Das Wasser sollte allmählich abgestellt werden, und der Rückflussstrom sollte schrittweise erhöht werden, damit die Temperatur im Turm allmählich ansteigt. Die Erhitzungsgeschwindigkeit sollte nicht zu hoch sein. Anschließend werden die anderen Betriebsbedingungen schrittweise nach den normalen Werten gesteuert, um die normale Produktion wiederherzustellen. 23. Wie wird der Öl-Wasser-Trennbehälter auf der Spitze des Entlastungsturms ordnungsgemäß betrieben? Der Öl-Wasser-Trennkessel am oberen Ende des Entlastungsturms dient bei der Entlastungsprozessierung dazu, erstens die aus dem Sprühgerät entnommenen Kondensate in diesem Behälter in Öl und Wasser zu trennen. Zweitens sorgt die Konstruktion dieses Behälters dafür, dass eine bestimmte Wasseroberfläche entsteht, welche wiederum als Wassersperre für die Atmosphärdruckrohre wirkt. Dadurch wird verhindert, dass Luft in das Vakuumsystem gelangt – was sonst zur Zerstörung des Vakuums und zu Explosionsgefahren führen könnte. Bei der Bedienung muss auf die Höhe der Wasserschicht besonders geachtet werden. Wenn die Wasserschicht zu hoch ist, kann Wasser in die Öltanks fließen, wodurch Öl mit Wasser vermischt wird. Wenn die Wasserschicht zu niedrig ist, hat das Öl keine Zeit, sich vom Wasser zu trennen. Dadurch wird Öl oder emulgiertes Wasser mit dem Abwasser ausgeschieden, was die Aufbereitung des Abwassers erschwert. Die Kontrolle der Wasseroberfläche erfolgt in der Regel mithilfe von Messgeräten oder durch eine umgekehrte „U“-Form-Röhre, die ein Siphonieren verhindert. Es muss überprüft werden, ob die Ventile an der Oberseite der umgekehrten „U“-Form-Röhre geöffnet sind und somit mit der Atmosphäre in Verbindung stehen – nur so kann das Siphonieren verhindert werden. Andernfalls würde die umgekehrte „U“-Form-Röhre beim Auftreten eines Siphonierungsprozesses das Wasser im Behälter automatisch ablassen, was zu ernsten Folgen führen kann. Es ist daher notwendig, regelmäßig die tatsächliche Höhe der Öl-Wasser-Grenze zu überprüfen, um sicherzustellen, dass sie mit den Werten, die von den Messgeräten angezeigt werden, übereinstimmt – dadurch können falsche Messwerte vermieden werden. 24. Wie kann man die niedrige Ausbeute an Destillat bei Druckreduzierung verbessern? Die Zufuhr für den Entdruckdestillierer besteht aus dem schwereren Teil des Rohöls. Durch die Entdruckdestillation werden aus diesem schweren Öl verschiedene Destillate gewonnen. Egal ob es sich um Destillate handelt, die als Rohstoff für die Katalytische Zersetzung oder als Rohstoff für Schmieröle verwendet werden – unter der Voraussetzung, dass sie den jeweiligen Qualitätsanforderungen entsprechen – sollte die Ausbeute so hoch wie möglich sein. Die Steigerung der Ausbeute sollte unter der Voraussetzung einer qualitativ einwandfreien Qualität erfolgen. Wenn die Ausbeute niedrig ist, können folgende Maßnahmen ergriffen werden: ① Die Vakuumstärke im Turm erhöhen. Es ist möglich, die Temperatur der Kühler nach der Kühlung zu senken. Es gibt mehrere Stufen mit mehreren Sprühern – deren Anzahl kann erhöht werden. Falls einige Sprüher nicht richtig funktionieren, beispielsweise aufgrund von Leckagen, sollte man versuchen, sie so einzustellen, dass sie wieder ordnungsgemäß funktionieren können. ②Die Ausgangstemperatur des Entdruckofens sollte angemessen erhöht werden, die Menge an Steigerdampf am Fuß der Kolonne muss gesteigert werden, um die Verdampfungskraft des Öls zu erhöhen. ③Es ist wichtig, die Verteilung der Produkte sowie das Verhältnis zwischen dem Wärmetransfer im mittleren Bereich der Kolonne zu optimieren. Dadurch wird verhindert, dass der Druckabfall auf den einzelnen Platten in der Kolonne zu hoch wird. Zudem wird dadurch die Vakuumstufe im Verdampfungsbereich erhöht, wodurch die Ausbeute an Destillaten gesteigert wird. Eine gute Trennung der Komponenten in der Kolonne ermöglicht es außerdem, dass schwerere Komponenten in die Destillate gelangen und so die Gesamtausbeute verbessert wird. 25. Welchen Einfluss hat die Vakuumstärke im Entlastungsturm auf die Betriebsbedingungen? Der normale, reibungslose Betrieb des Entlastungsturms muss unter einem stabilen Vakuumzustand stattfinden. Der Grad des Vakuums hat einen großen Einfluss auf die Last der Dampf- und Flüssigkeitsphasen im Turm sowie auf den reibungslosen Betrieb. Bei unveränderten Bedingungen wie der Öltemperatur am Ausgang des Entdruckofens, dem Öldurchfluss, dem Dampfdurchfluss zur Stripping-Verarbeitung sowie dem Rückflussmenge ändert sich bei einer Abnahme des Vakuums das Gleichgewicht zwischen Druck und Temperatur des Öls im Tower. Dadurch steigt der Sättigungsdampfdruck des Öls an; die Partialdrücke des Öls erhöhen sich entsprechend, wodurch der Siedepunkt des Öls ansteigt. Dies führt zu einer verringerten Verdampfungsrate des Eingangsstoffs und somit zu einer geringeren Ausbeute. In der Praxis führt der abnehmende Verdampfungsgrad dazu, dass die Rückflussmenge im Turm abnimmt und die Temperaturen an den Destillationsausgängen steigen. Daher muss bei der Steuerung der Betriebsbedingungen an den Destillationsausgängen nicht nur die Produktausbeute reguliert werden, sondern auch die Temperatur an diesen Ausgängen entsprechend angepasst werden. Bei hohem Vakuum kann die Temperatur an den Destillationsausgängen etwas gesenkt werden, während sie bei niedrigem Vakuum erhöht werden muss. 26. Wie soll man vorgehen, wenn der Zulauf von Rohöl zum Anlagensystem plötzlich unterbrochen wird? Ein plötzlicher Unterbruch beim Zuführen von Rohöl in das Anlage kann durch folgende Ursachen verursacht werden: ① Niedriger Ölstand im Rohöltank – die Rohölpumpe wird dadurch leergepumpt. ②Beim Umfüllen des Rohöls in das Gerät kann es dazu kommen, dass die Rohölpumpe leerläuft – sei es aufgrund falscher Handlungen seitens des Personals im Tankbereich oder aufgrund von Defekten an den Ventilen selbst. Im Winter, wenn die Außentemperaturen niedrig sind, gefriert das Rohöl in den Leitungen und kann nicht mehr fließen. ③Die Rohölpumpe stoppt aufgrund von mechanischen oder elektrischen Störungen. Wenn es zu einem plötzlichen Ausfall des Rohölnachflusses kommt, hört die Zufuhr des Materials in den Turm auf. Die Pumpe am Boden des Turms zieht weiterhin das Material ab. Dadurch sinkt der Flüssigkeitsspiegel am Boden des Turms stark ab. Wenn dies nicht rechtzeitig behoben wird, kann es nach dem Versiegen der Ölpumpe am Boden des Turms zu Unterbrechungen in der Zufuhr des Öls in den Heizofen kommen. Zudem kann die Temperatur des Öls an der Ausgangsseite des Heizofens stark ansteigen – was wiederum negative Folgen hat. Im Falle einer Unterbrechung des Rohöllieferungsflusses muss umgehend gehandelt werden, um den Ölfluss so schnell wie möglich wiederherzustellen. Dabei sollte in Verbindung mit dem Tanklager versucht werden, Tanks mit höherem Füllstand zur Verarbeitung zu verwenden. Zudem müssen die Ventile und Leitungen, die für den Austausch der Tanks verwendet werden, sorgfältig überprüft werden, um eventuelle Probleme festzustellen. Notstart des Ersatz-Ölpumpens bei Ausfall der Maschinenpumpe usw. Aufgrund des hohen Durchflusses des Rohöls bleibt die Zeit, in der das Öl im Turm verweilt, kurz. Wenn der Rohölfluss unterbrochen wird, muss der Abfluss des Öls am Boden des Turms verringert werden. Zudem muss die Heizleistung der Heizöfen reduziert werden, um eine Abschaltung vorzubereiten. Lange Unterbrechung des Rohölnachflusses, Anlage in den Kreislaufbetrieb umgestellt. 27: Welche Erscheinungen treten auf, wenn der Öl-Wasser-Trenner auf dem Dach mit Benzin gefüllt ist? Wie soll man damit umgehen? Ursachen dafür können sein, dass die Steuerung des Flüssigkeitsstands im Öl-Wasser-Trennbehälter an der Spitze des Turms versagt, dass die Leitungen zur Ausleitung des Produkts verstopft sind und somit kein Benzin abgeleitet werden kann. Zudem kann ein zu hoher Temperaturwert an der Spitze des Turms dazu führen, dass eine zu große Menge an Flüssigkeit abgetrennt wird. Auch ein Ausfall des Pumpenmotors zur Ableitung des Öls an der Spitze des Turms, der nicht rechtzeitig bemerkt wird, kann dazu führen, dass der Öl-Wasser-Trennbehälter mit Benzin gefüllt wird – mit der Folge eines plötzlichen Anstiegs des Drucks an der Spitze des Turms. Der niedrigdruckige Gasstrom aus der Spitze des Turms wird über Leitungen von der Oberseite des Öl-Wasser-Trennbehälters in den Heizofen geleitet, wo er verbrannt wird. Wenn der Behälter mit Benzin gefüllt ist, gelangt dieses ebenfalls in den Heizofen und wird dort verbrannt. Dadurch steigt die Temperatur im Heizofen stark an. Aus dem Schornstein des Heizofens kommt schwarzer Rauch heraus. Zudem kann Benzin unter dem Brenner austreten und dort ein Feuer auslösen. Sollte sich herausstellen, dass der Öl-Wasser-Trennkessel auf der Spitze des Turms mit Benzin gefüllt ist, muss zunächst die Ventil für das Niedrigdruckgas, das in den Heizofen geleitet wird, geschlossen werden, damit das Gas direkt abgelassen werden kann. Gleichzeitig muss die Menge des aus dem Anlagensystem abfließenden Benzins erhöht werden. Falls dieser Weg nicht möglich ist, muss der fehlerhafte Tank so schnell wie möglich geleert werden, um den Benzinstand im Tank zu senken. Sollte eine Pumpe versagen, muss sofort eine Ersatzpumpe eingesetzt werden, um die Temperatur auf der Spitze des Turms zu senken und somit die Menge des abtretenden Benzins zu verringern. Sobald die Bedingungen wieder normal sind, wird das Öl im Tank mit niedrigem Druck abgelassen, und der Heizofen kann erneut mit Gas mit niedrigem Druck als Brennstoff verwendet werden.