Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Совершенствование работы установок подготовки нефти

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 126 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

ненных варианта узлов ввода сырья.

Вариант первый (рис. 2.5а). Патрубок ввода сырья смещен от оси колонны, и поток сырья попадает на дугообразную улиту, состоящую из вертикальной направляющей стенки и горизонтального козырька. Это обеспечивает безударный ввод потока (не образуется вторичный поток брызг) и отделение паров от жидкости по ходу движения потока по стенке отбойника; паровой поток сырья, сбавив скорость, равномерно распределяется по сечению колонны, из него выпадет значительная часть крупных капель жидкой фазы, унесенных сразу же после отбойника. Такой ввод сырья применяется в отбензинивающих и атмосферных колоннах.

Второй вариант (рис. 2.5б). Важное значение имеет узел ввода сырья в вакуумные колонны. По упрощенному варианту сырье поступает по оси колонны через патрубок диаметром 1,2 м, и парожидкостной поток, ударяясь о сепарирующий конус, растекается вокруг него. Для того чтобы жидкость не забрасывало в укрепляющую часть, над сырьевым патрубком установлен отбойный козырек. Жидкая фаза через отверстия у основания конуса стекает в отгонную секцию, а паровая фаза в смеси с потоком паров из отгонной секции направляется под нижнюю тарелку укрепляющей секции [29].

Третий вариант (рис. 2.5в) также для вакуумных колонн. В этом случае предусмотрен тангенсальный ввод парожидкосного потока сырья в направляющую улиту, закрученную по спирали и заканчивающуюся у оси колонны. Это позволяет более четко отделить паровую фазу сырья от жидкой. Для этого внутри нее укреплена перфорированная пластина, при движении по которой жидкость под действием центробежных сил через отверстия выдавливается из потока пара в запластинчатое пространство и по нижнему краю улиты стекает в отгонную часть. Паровая фаза по всей длине улиты через верхний козырек поднимается в укрепляющую часть [29].

б в

Рис. 2.5. Устройства узлов ввода сырья в колонну:

а – ввод в атмосферную колонну; б, в – ввод в вакуумную колонну; 1 – корпус колонны; 2 – тарелки; 3 – патрубки ввода сырья; 4 – направляющие улиты; 5 – перфорированные сепарирующие пластины; 6 – каплеуловители; 7 – сепарирующий конус; 8 – козырек.

Варианты коллекторов-распределителей для вакуумных колонн приведены на рис. 2.6 [29].

Рис. 2.6. Варианты коллекторов-распределителей

для вакуумных колонн: А – сечение зоны питания вакуумных колонн; I – общий поток питания; II – парожидкостные потоки в коллекторахраспределителях.

2.3.2. Каплеуловитель

Каплеуловитель (каплеотбойник) предназначен для улавливания из паров механически унесенных мелких капель жидкости – в зоне ввода сырья и с верха колонны на выходе паров. Выше ввода сырья каплеуловители устанавливают в колоннах, где недопустим занос тяжелой жидкости (вакуумные колонны). В этом случае жидкая фаза представляет собой концентрат асфальтосмолистых веществ, при заносе которых на нижние тарелки укрепляющей части ухудшается цвет нижнего бокового погона, повышается его вязкость, происходит закоксовывание тарелок. Монтаж каплеуловителя позволяет избежать этих недостатков [29].

Виды каплеуловителей и их характеристики приведены в табл.

2.1.

Таблица 2.1. Виды каплеуловителей и их характеристики

ка пара на

Горизонтальные Угловые Сетчатые

1 2 3

Конструкция

Изготавливаются в виде пакета из уголков, между которыми остаются

Представляют собой многослойный пакет из стальной сетки чулочной вязки с боль-

шой удельной поверхностью щели. В результате образуется лабиринт для прохода паров

Расположение (принцип установки)

Устанавливаются на горизонтальный или наклонный несущий каркас (рис. 2.7а).

Пакеты устанав-

ливаются под уг-

лом 60 о и опира-

ются на сборные

желоба (рис. 2.7б)

Устанавливаются кольцевые пакеты вокруг отверстия для прохода паров, закрытые сверху глухими крышками (рис. 2.7в)

Принцип работы

Улавливание капель происходит за счет сил сцепления (прилипания) вязкой жидкости (капель) со стенками уголков и многократного поворота пото

90–180о

Уловленная жид-

кость стекает че-

рез торцы пакетов

в желоба, а пары

пересекают этот

поток под углом

90о или меньше.

Из желобов жид-

Пары пересекают пакет горизонтально, а уловленная жидкость стекает по ним вертикально на полотно тарелки и с него – в отгонную секцию

кость по сточным

трубам направля-

ется на тарелку

отгонной части

1 2 3

Характеристика работы

- большое гидравлическое сопротивление (1 –

2 кПа);

- поток пара препятст-

вует стоку капель и способствует закоксовыванию застаивающейся в пакете жидкости.

Эффективность работы

Улавливание до 70 – 80 % капель.

Окончание таблицы 2.1

- малое гидравлическое сопротивление

(0,3 – 0,4 кПа);

- хороший сток жидкости исключает закок-

совывание;

- большая удельная поверхность.

Улавливание до 99 % капель.

Рис. 2.7. Устройства горизонтальных (а), угловых (б),

сетчатых (в) каплеуловителей: 1 – корпус колонны; 2 – патрубки ввода парожидкостного сырья; 3 – каплеулавливающие сетчатые пакеты; 4 – переливные трубы; 5 – сливы уловленной жидкости; 6, 7 – нижние тарелки укрепляющей и верхние тарелки отгонной части колонн; 8 – опоры каплеуловителя; I – сырье; II – паровая фаза сырья; III – капли уловленной жидкости

Над верхней тарелкой колонн каплеуловители устанавливают там, где предъявляются повышенные требования к чистоте верхнего продукта. Каплеуловители также устанавливаются над каждой тарелкой, если контакт фаз происходит в струйном режиме с повышенным уносом капель жидкости на вышележащую тарелку (клапанные прямоточные и струйные тарелки). Обычно применяют прямоугольные полосы из просечно-вытяжного листа или перфорированные пластины, установленные под углом 60о (или вертикально) с зазором над полотном тарелки для свободного прохода жидкости. Уловленные капли стекают на полотно тарелки, подхватываются потоком пара, повторно смешиваются и т.д. [29].

2.3.3. Узлы ввода жидких потоков

Узлы ввода жидких потоков в колонны АВТ предназначены для подачи холодного орошения. В тарельчатых колоннах ввод жидкости на тарелку осуществляется без нарушения барботажа на тарелке. Два варианта такого ввода показаны на рис. 2.8.

Рис. 2.8. Устройство узлов ввода орошений на однопоточ-

ные (а) и двухпоточные (б) тарелки: 1 – корпус колонны; 2 – тарелки; 3, 4 – коллекторы ввода жидкости на верхнюю и промежуточную тарелки; 5, 6 – сливные карманы

Общим для них является то, что поток жидкости извне вводится в сливной карман тарелки и, смешиваясь с рабочим внутренним потоком жидкости, попадает на нижележащую тарелку. Если тарелки двухсливные (рис. 2.8б), то вводимый поток жидкости должен попадать на тарелку симметрично (либо через центральный сливной карман, либо двумя потоками в оба боковых сливных кармана). Если разность температур орошения и основной жидкости значительна, при их смешивании в сливном кармане могут возникнуть гидроудары. В этом случае ввод жидкости предпочтительно осуществлять через распределительное устройство, смонтированное над полотном тарелки [29].

Для насадочных колонн необходимо равномерное распределение жидкости по сечению колонны. Это обеспечивается за счет устройств, представленных на рис. 2.9.

Рис. 2.9. Распределители жидкости: 1 – перфорированная плита; 2 – плита с патрубками; 3 – плита с наклонными отражателями; 4 – напорный маточник-распределитель.

Из выбранных патентов были выделены два, касающиеся распределителей жидкости для насадочных колонн, применимых в нефтепереработке:

1) распределитель с приемным карманом, сообщенным с труб-

чатым коллектором, снабженным с обеих сторон распределительными трубками; упрощенное строение обеспечивает повышение эффективности в работе [30];

2) распределительное устройство включает в себя распредели-

тельную тарелку, снабженную полотном с отверстиями, переливными устройствами; обеспечивает эффективную массопередачу [31].

2.3.4. Узлы вывода жидкости

Узлы вывода жидкости из колонны приведены на рис. 2.10. По первому варианту (рис. 2.10а) жидкость выводится из сливного кармана; увеличение объема кармана осуществляется за счет увеличения его ширины и понижения днища. Если тарелка односливная, то жидкость выводится через обычный патрубок в корпусе колонны, а если двухсливная, то сливные карманы соединяются между собой внутри колонны уравнительной трубой, а жидкость выводится из обоих карманов и объединяется в общий поток вне колонны.

Рис. 2.10. Варианты вывода флегмы (жидкости) из колон-

ны: 1 – корпус колонны; 2 – тарелки; 3 – сливной карман увеличенного размера; 4 – сборная тарелка; 5, 6 – патрубки для прохода паров и отвода жидкости; 7 – уравнительная труба.

По второму варианту (рис. 2.10б) между двумя рабочими тарелками устанавливается сборная (накопительная) тарелка, на которой поддерживается определенный запас жидкости (высотой равной высоте переливной планки), а пары, не контактируя с жидкостью, через патрубки пропускаются на вышележащую тарелку. Жидкость с такой тарелки отводится через длинный патрубок.

При выводе жидкости самотеком из колонны в стриппинг ее расход регулируется по уровню в отпарной колонне (стриппинге). Если жидкость из колонны откачивается насосом (циркуляционные орошения), то для стабильной работы последнего в кармане или на тарелке устанавливается датчик уровня, управляющий расходом выводимой жидкости [29].

2.3.5. Трансферный трубопровод

Трансферный трубопровод играет важную роль, так как от его конструкции зависит количество вносимого в вакуумную колонну тепла (глубина испарения в пределах печи) [32]. К его конструкции предъявляют ряд требований, обусловленных необходимостью иметь высокую долю отгона сырья и стабильное движение парожидкостной смеси в трубопроводе. Оптимальным считается кольцевой режим движения, когда жидкость движется в виде пленки по стенке трубы, а пар – в середине трубопровода. Чтобы не было пульсаций движения потока и резкого понижения температуры, длина трубопровода должна быть не более 40 м, с отсутствием резких поворотов и подъемов. Форму трубопровода принимают S-образной, то есть состоящей из двух равновеликих дуг. В таком трубопроводе исключаются пульсации давления, благодаря чему обеспечивается стабильность состава питания колонны [5].

2.4. Варианты испаряющего агента

В разделе 1.6 были указаны недостатки применения водяного пара как испаряющего агента. В нефтепереработке стремятся к ограничению его использования, к замене на другие отпаривающие агенты, либо к переводу установок на технологию сухой перегонки.

Предлагаемые варианты испаряющих агентов:

1) атмосферная перегонка нефти:

• флегму из колонны К-2 нагревают в печи и подают в низ колонны К-1 [21];

•

восходящие потоки паров в колонне К-2 создает нагретая флегма с

верхних тарелок колонны [33];

• перегретые пары бензиновой фракции с концом кипения 130 оС после отделения от нее воды и несконденсировавшихся углеводородных газов подают в колонну К-2 и отпарные секции [34];

• фракцию, полученную с верха вакуумной колонны или верхнее циркуляционное орошение, нагревают в печи до 400 оС и подают в низ К-2, что приводит к увеличению отбора «светлых» и к избавлению от необходимости дополнительного нагрева сырья;

• промежуточный нагрев флегмы, стекающей в отгонную секцию, уменьшает количество необходимого подвода тепла в низ К-2;

• флегма, попавшая в низ колонны К-1 вместе с мазутом, поступает в качестве питания в колонну К-2, где она играет роль испаряющего агента [21];

• вместо отпаривающего агента применять топливный газ или ком- бинацию топливного газа с подводом тепла в отпарные секции [20];

2) вакуумная перегонка нефти:

• в низ вакуумной колонны можно подавать нагретую в печи до 400

С фракцию, используемую для орошения верха вакуумной колонны

[21];

• в отгонную секцию подают нагретый до 360 оС конденсат, полученный с верха вакуумной колонны [34];

• в качестве испаряющего агента можно использовать пары углево- дородов-флегмы с верхних тарелок атмосферной колонны [35];

• в отгонную секцию вакуумной колонны подают перегретые пары дизельного топлива [36].

Помимо отказа от использования водяного пара в атмосферных и вакуумных колоннах, предлагают также исключить его применение в стриппингах, так как имеются следующие недостатки:

- возврат водяного пара в основную колонну приводит к увеличению нагрузки ректификационных тарелок по парам, что уменьшает массообмен;

- увеличивается сопротивление в шлемовых линиях, что приводит к возрастанию давления в атмосферной колонне;

- количество водяного пара, подаваемого в стриппинг, зависит от фракционного состава флегмы, перетекающей из основной колонны, и требований к качеству получаемого нефтепродукта (керосина). При отпаривании легкокипящих фракций тепло отнимается от самого

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 126 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]