1. Общая концепция и назначение
Горизонтальная ректификационная колонна предназначена для тонкой очистки и фракционирования пиролизных нефтепродуктов в составе установки «БАРС».

Основные задачи:
* удаление непредельных углеводородов;
* выделение узких фракций (бензин, дизель, печное топливо);
* подготовка продукта к дальнейшему использованию или хранению.

2. Конструктивные особенности
2.1. Горизонтальная компоновка
* Преимущества: меньшая высота, удобство обслуживания, снижение затрат монтажа (модульная), без фундамента.
* Сложности: требуется тщательный расчёт гидродинамики потока (распределение жидкости и пара по длине).

2.2. Ячеечная прямоугольная конструкция
* Колонна разделена на отдельные секции (ячейки) перегородками с переточными устройствами.
* Каждая ячейка работает как мини‑колонна с собственной зоной контакта фаз.
* Плюсы:
* локальный контроль параметров в каждой ячейке;
* возможность модульной замены насадок;
* устойчивость к колебаниям нагрузки.

2.3. Насадочный слой с большим объёмом

* Тип насадки: регулярная (например, гофрированные листы) или нерегулярная (кольца, седла).
* Требования:
* высокая удельная поверхность контакта фаз;
* низкое гидравлическое сопротивление;
* стойкость к загрязнениям (смолы, кокс).
* Объём насадки: рассчитывается из условия обеспечения заданного числа теоретических ступеней разделения.

3. Технологические решения
3.1. Подогрев насадки жидким продуктом
* Схема: часть кубового остатка или флегмы нагревается и подаётся на орошение насадки.
* Цели:
* поддержание оптимальной температуры ректификации;
* предотвращение конденсации тяжёлых фракций на насадке;
* интенсификация массообмена.
* Оборудование: теплообменники, насосы, распределительные коллекторы.

3.2. Принудительная откачка парогазовой смеси
* Способ: центробежные или вакуумные насосы + газодувки.
* Задачи:
* продвижение паров по всей длине колонны;
* поддержание заданного давления/вакуума;
* транспортировка паров на конденсацию или доочистку.
* Контроль: датчики давления, регуляторы расхода.

3.3. Подача водорода и катализаторов
* Точка ввода: в нижнюю или среднюю секцию колонны.
* Цели:
* гидрирование непредельных углеводородов (снижение смолообразования);
* удаление сернистых соединений (гидроочистка).
* Оборудование:
* дозировочные насосы для жидких катализаторов;
* редукторы и регуляторы для газообразного H₂;
* распределители для равномерного смешивания.

3.4. Узкий вывод фракций
* Реализация:
* боковые отборы на разных уровнях колонны;
* сепараторы-флорентины для разделения фаз;
* точные регуляторы уровня и расхода.
* Контроль качества: онлайн‑анализаторы (хроматографы, плотномеры).

4. Материальное исполнение
* Корпус: углеродистая сталь с антикоррозионным покрытием (для нейтральных сред) или нержавеющая сталь (при наличии агрессивных компонентов).
* Насадка: нержавеющая сталь, керамика или полимерные материалы (в зависимости от температуры и химической активности среды).
* Уплотнения и арматура: стойкие к углеводородам и водороду.

5. Расчётные параметры
Для проектирования необходимы:

1. Материальный баланс:
* состав сырья (пиролизного масла);
* требуемые выходы фракций;
* потери на стадии очистки.
2. Тепловой баланс:
* температура ввода сырья;
* тепловые нагрузки на подогрев и охлаждение;
* расход хладагента (для конденсации).
3. Гидродинамический расчёт:
* скорость пара и жидкости;
* высота слоя насадки;
* диаметр колонны (исходя из допустимой нагрузки на насадку).
4. Массообмен:
* число теоретических ступеней;
* КПД насадки;
* коэффициенты распределения компонентов.

6. Система управления и безопасности
* Датчики: давление, температура, уровень, состав паров.
* Регуляторы: расхода сырья, флегмы, водорода.
* Аварийные защиты:
* отключение подачи сырья при превышении давления;
* аварийный сброс паров;
* блокировка подачи H₂ при остановке колонны.

7. Интеграция с установкой «БАРС»
* Вход: пиролизное масло после первичного охлаждения и отделения воды.
* Выход:
* узкие фракции (бензин, дизель) — на склад или доочистку;
* кубовый остаток — на рециркуляцию или утилизацию;
* газы — на факел или энергоустановку.
* Энергообмен: использование тепла кубового остатка для подогрева сырья.

8. Этапы проектирования
1. Технологический расчёт (материальный и тепловой балансы).
2. Выбор конструкции и материалов.
3. Гидравлический и механический расчёты.
4. Разработка КД (чертежи, спецификации).
5. Моделирование процессов (при необходимости).
6. Согласование с требованиями ТР ТС, ПБ, экологии.

9. Ожидаемые показатели эффективности
* Чистота фракций: снижение непредельных углеводородов на 70–90 %.
* Выход целевых продуктов: 80–85 % от сырья (в зависимости от состава).
* Энергозатраты: минимизация за счёт рекуперации тепла.
* Надёжность: межремонтный пробег — не менее 6 месяцев.