ریانهای میانی ، برای گرمـا گیری اسـتفاده مـی شود تا در زیر نقاط خروج فرآورده ها جریانهای بازروانی ایجاد گردد . بـدین منـظور مایع از برج خارج شده و پس از خنک شدن در مبدلهای حرارتی به برج باز گردانده می شود و یا اینکه تنها بخشی از مایع ، خنک شده و به برج باز گردانده می شود . این جریان خنک ، مقدار بیشتری از بخارهای در حال صعود را مایع کرده بدین ترتیب جریان بازروانی در زیر آن نقطه را افزایش می دهد .
بازدهی انرژی عملیات تقطیر نیز با استفاده از گردش جانبی جریان بازروانی بهبود می یابد. چنانچه جریان بازروانی در چگالنده های بالای برج برای کلیه جریانهای جانبی خروجی کافی باشد همه انرژی گرمایی در دمای نقطه جوش جریان بالای برج مبادله می شود . با استفاده از گردش جانبی جریانهای بازروانی در نقاط پایینتر ستون ، دمای انتقال گرما بالاتر رفته مقدار بیشتری از انرژی گرمایی را می توان به منظور پیش گرم نمودن خوراک ، دفع کرد .
در برج تقطیر نفت خام ، معمولا ً از کمک گرم کن ( Reboiler ) استفاده نمی شود ، غالباً چند سینی در زیر منطقه تبخیر آنی تعبیه می شود تا با تزریق بخار آب از پایین ترین سینی، نفت گاز باقیمانده در مایع ته برج از آن خارج شود و بدین ترتیب ، جریان خروجی پایین برج با نقطه اشتعال بالا بدست آید . بخار آب ، موجب کاهش فشار جزئی هیدروکربنها می شود و بنابر این دمای تبخیر مورد نیاز نیز تقلیل می یابد .
برج تقطیر اتمسفری ، معمولاً دارای 30 تا 50 سینی تفکیک است . جدا کردن مخلوطهای مرکب از نفت خام ، نسبتاً به آسانی انجام می شود و معمولاً از 5 تا 8 سینی برای هـر محصول جانبی ، به علاوه همین تعداد سینی در بالا و پایین سینی خوراک ، ضروری است . بنابر این یک برج اتمسفری تقطیر نفت خام با 4 جریان جانبی خروجی به 30 تا 45 سینی نیاز خواهد داشت .
چون مواد سبکتر وارد مواد سنگینتر می شوند و با آنها در هــر سـینی در حـال تعـادل می باشند لذا جریانهای مایع جانبی که از برج خارج می شوند ، مقداری مواد با نقطه اشتعال پایین به همراه خواهند داشت و به این ترتیب نقطعه اشتعال مایعات خروجی از ستون را کاهش می دهند. در یک برج عریان سازی شامل 4 تا 10 سینی ، این مواد سبک به کمک بخار آب تزریق شده از سینی پایینی ، از جریان جانبی جدا می شوند . بخار آب و مواد سبک به منطقه تبخیر برج اتمسفری ، در بالای نقطه خروج جریان جانبی مربوطه باز گردانده می شوند . شکل ( 1 – 6 )

شکل 1 – 5 ) شماتیک یک برج تقطیر
پنتان و مواد سنگینتری که از بالای برج خارج شده اند در چگالنده بالای برج تقطیر اتمسفری مایع می شوند . این بخش که بنزین سبک جریان بالای برج را تشکیل می دهد ، دارای مقداری پروپان و بوتان و عمدتاً همه مواد دیر جوشتر موجود در فاز بخار بالای برج می باشد . بخشی از این مایع به عنوان مایع بازروانی به بالای برج باز گردانده می شود و بقیه به قسمت تثبیت واحد صنعتی گاز پالایشگاه فرستاده می شود و در آنجا پروپان و بوتان از بخش ( C5 – 180 °F ) بنزین LSR جدا می شوند .
شکل 1 – 6 ) برج تقطیر اتمسفری نفت خام
1-4 ) تقطیر در خلأ
دمای لازم برای تقطیر بخشهای سنگین نفت خام در فشار جو چنان بالاست که احتمال وقوع کراکینگ حرارتی وجود خواهد داشت . در نتیجه موجب اتلاف مواد و قشر بستن تجهیزات می گردد . به همین جهت ، مواد سنگین در خلأ تقطیر می شوند ، زیرا با کاهش فشار ، دمای جوش نیز کاهش می یابد . تقطیر ، در فشار مطلق با 25 تا 40 mmHg در منطقه تبخیر آنی انجام می شود. برای بهبود کیفیت تبخیر ، فشار حقیقی باز هم کاهش داده می شود ( تا 10 mmHg یا کمتر ) . این امر با افزودن بخار آب در گرم کنهای ورودی و در پایین برج خلأ میسر می شود . افزودن بخار آب در گرم کن ورودی ، سرعت در لوله های گرم کن را افزایش داده و از ایجاد رسوب کک در گرمکن می کاهد و همچنین موجب کاهش فشار جزئی هیدروکربنها در برج خلأ می شود . مقدار بخار آب مورد استفاده با توجه به گستره جوش خوراک و جزء تبخیر شده تعیین می گردد ، ولی معمولا ً بین 10 تا 50 lb / bbl . شکل ( 1 – 7 )

شکل 1 – 7 ) واحد تقطیر در خلأ نفت خام
دماهای خروجی کوره نیز به گستره جوش خوراک و جزء تبخیر شده و همچنین خصوصیات کک سازی خوراک بستگی دارد . سرعت جریانهای زیاد و افزایش بخار آب ، تشکیل کک را به حد اقل می رساند و دمای خروجی کوره معمولاً بین 730 تا 850 °F است .
فشار مؤثر ( فشار مطلق کل منهای فشار جزئی بخار آب ) در منطقه تبخیر سریع ، تعیین کننده بخشی از خوراک است که در دمای خروجی معین کوره تبخیر می شود . بنابراین در طراحی برج تبخیر جزء به جزء ، خطوط لوله بالای برج ، و چگالنده ها باید دقت کافی مبذول شود تا افت فشار بین دستگاه ایجاد خلأ و منطقه تبخیر آنی به حد اقل برسد . کاهش افت فشار به میزان چند میلی متر موجب صرفه جویی چندین دلار در هزینه های عملیات می شود.
فشار بخارهای پایین تر باعث می شوند تا حجم بخار حاصل از تبخیر یک بشکه زیادتر شود و به همین دلیل ، قطر ستونهای تقطیر در خلأ بسیار بزرگتر از ستون تقطیر اتمسفریک است . وجود برجهای تقطیر در خلأ با قطری نزدیک به 40 فوت غیر عادی نیست .
فشار مورد نظر در ستون تقطیر با استفاده از برون پاشهای بخاری (Ejector) و چگالنده های بارومتری و یا سطحی تأمین می شود . تعداد و ابعاد اجکتورها و چگالنده های مورد استفاده ، بر اساس خلأ مورد نظر و کیفیت بخار مشخص می شود . برای ایجاد فشار 25 mmHg در منطقه تبخیر آنی ، معمولاً از اجکتورهای سه مرحله ای استفاده می شود . مرحله اول بخار را مایع کرده و گازهای مایع نشدنی را متراکم می کند . خلأ ایجاد شده محدود به فشار بخار آب مورد استفاده در چگالنده هاست ، چنانچه از آب خنکتری در چگالنده ها استفاده شود ، می توان در برج تقطیر در خلأ ، فشار مطلق پایینتری ایجاد کرد . چگالنده های سطحی علیرغم هزینه بالاتر ، در مقایسه با چگالنده های بارومتری ، کاربری بیشتری دارند ، زیرا از آلودگی آب با مواد نفتی جلوگیری می شود .
1- 5 ) تجهیزات کمکی
در اغلب موارد ، بین مبدلهای حرارتی مربوط به پیش گرمایش خوراک واحد تقطیر اتمسفری و کوره مربوطه یک مخزن تبخیر آنی نصب می شود . بخش سبکتر خوراک که تا این مرحله حرارت کافی جذب کرده و به صورت بخار در آمده است ، در این مخزن جدا می شود و مستقیماً به منطقه تبخیر سریع ( Flash Zone ) برج تقطیر جزء به جزء فرستاده می شود . بخش مایع پس از خروج از این مخزن و گذشتن از کوره به منطقه تبخیرآنی برج وارد می شود . این امر باعث می شود که بتوان از کوره های کوچکتر و با هزینه کمتر ، استفاده کرد و همچنین ، در دمای خروجی پایین تر کوره ، مقادیر یکسانی از فرآورده های بالاسری برج را به دست آورد .
در برخی از پالایشگاهها به جای اینکه قسمت تثبیت را در کارخانه گاز پالایشگاه قرار دهند ، آن را در بخش تقطیر نفت خام جای می دهند . در مایع به دست آمده از بخار بالاسری برج اتمسفری ، مقداری پروپان و بوتان وجود دارد که فشار بخارشان بسیار بیشتر از حد مجاز برای تهیه مخلوط بنزین است . برای حذف این هیدروکربنها ، باقیمانده جریان پس از برداشت مایع برگشتی، به داخل برج تثبیت کننده نفتا فرستاده می شود تا با کاهش مقدار پروپان و بوتان موجود ، فشار بخار بنزین به میزان لازم پایین بیاید . سپس در قسمت مخلوط سازی فرآورده های پالایشگاه ، نرمال بوتان به جریان بنزین اضافه می شود تا فشار بخار راید آن متناسب با نیاز بازار تنظیم گردد .