1.3.4.1. Оборудование конденсационно-вакуумных систем и условия надежной его работы

Барометрический конденсатор смешения представляет собой вертикаль­ный цилиндрический аппарат с каскадными ситчатыми тарелками. В низ аппара­та поступают пары из вакуумной колонны, на верх конденсатора подается охлаж­дающая вода. Сконденсированные нефтяные пары и вода через барометрическую трубу сливаются в колодец. Для возможности отвода воды из системы баромет­рический конденсатор рассчитывают на высоту не ниже 10 м. Неконденсируемые газы с верха конденсатора отсасываются эжектором.

Поверхностные конденсаторы вакуумсоздающих систем должны создавать сопротивление парогазовому потоку не более 2,33 – 4 гПа, иметь высокий коэффи­циент теплопередачи и обеспечивать сепарацию жидкости и удаление несконденсированных газов.

Надежная работа вакуумсоздающих систем обеспечивается при замене водя­ных поверхностных конденсаторов на аппараты воздушного охлаждения (АВО) с вертикальными межступенчатыми конденсаторами водяного пара (рис. 1.13.)

Рис. 1.13. Конденсационно-вакуумные системы с АВО и вертикальны­ми межступенчатыми теплообменниками:

1 – колонна; 2 – газосепаратор; 3 – верти­кальный межступенчатый теплообменник-конденсатор;

I – фракция дизельного топлива; II – во­дяной пар: III – вода оборотная: IV – не­конденсируемые газы в печь; V – горячая вода; VI – нефтепродукт в линию дизель­ного топлива или на сырьевой насос; VII – вода в канализацию.

Для обеспечения глубокого вакуума в колонне подводящий коллектор к АВО выполняется достаточно большого диаметра, исходя из скорости паров в нем 20— 30 м/с; свободное сечение вертикального конденсатора и все диаметры трубопро­водов должны строго соответствовать расчетным; трубы из сепаратора и кон­денсатора должны быть выполнены с максимальным уклоном и не доходить до дна нижней емкости на 200 мм; АВО должен быть максимально приближен к колонне. Для предотвращения замерзания конденсата секции АВО устанавлива­ют наклонно; разность отметок между передними и задними крышками 200 мм. Ввод и вывод продукта производится через патрубки овальной формы размером 200X500 мм. Температура уходящей из АВО воды регулируется с помощью жа­люзи и подачей химически очищенной воды в диффузоры. Выполненная подоб­ным образом система обеспечивает остаточное давление в верху вакуумной ко­лонны 26 гПа при температуре охлаждающей воды 30°С.

Для поддержания сравнительно неглубокого вакуума (до 100 – 130 гПа) при­меняют одноступенчатые эжекторы; если же в системе требуется поддерживать более глубокий вакуум, применяют многоступенчатые эжекторные агрегаты, снаб­женные промежуточными конденсаторами, в которых охлаждается и конденсиру­ется промежуточный водяной пар. В нефтепереработке обычно применяют двух- и трехступенчатые эжекторные системы.

Основные размеры эжектора (рис. 1.14) зависят от диаметра всасывающего патрубка D₁:

L= 2.5 (D₁)^2/3 D₂ = 3/4(D₁) L₂ = 9D₁

Рис. 1.14. Схема парового эжектора:

I — водяной пар (активный газ); II — подсасываемый газ (неконденсируемый газ с водяным паром).

Вакуумсоздающие системы с паровыми эжекторами обладают целым рядом принципиальных недостатков, а паровые эжекторы имеют крайне низкий коэффициент полезного действия. В связи с этим целесообразно рассматривать возможность замены паровых эжекторов на механические вакуумные насосы, применение которых, несмотря на более высокую стоимость электроэнергии, может в целом оказаться выгоднее не только за счет уменьшения энергии на создание вакуума, но и возможности дополнительной утилизации паров верхнего продукта и исключения загрязнения сточных вод из барометрических конденсаторов смешения.