Установка для вакуумной ректификации нефтяного сырья

 

Полезная модель относится к нефтехимии, а именно к установкам для вакуумной ректификации нефтепродуктов, а также к конструктивным элементам этих установок и может быть использована в нефтеперерабатывающей промышленности.

Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности создания вакуума с повышением за счет этого выхода ценных продуктов ректификации и улучшения их качества с обеспечением безопасности эксплуатации оборудования, задействованного в данном технологическом процессе, а также снижение вредных выбросов в окружающую среду.

Решение указанной задачи (в части установки) обеспечено тем, что установка вакуумной ректификации, содержащая ректификационную колонну, магистраль отвода парогазовой фазы которой подключена через вихревой конденсатор (ВК) к вакуумсоздающей системе, включающей жидкостно-газовые эжекторы (ЖГЭ), подключенные к соответствующим контурам циркуляции рабочей жидкости, оборудованных насосами и скрубберами (С), подключенных к выкидным линиям ЖГЭ, при этом магистраль отвода парогазовой фазы снабжена воздушным охлаждением от вентиляторов, установленных на верху ректификационной колонны, линия отвода конденсата из ВК выполнена в виде вертикально расположенного трубопровода с S-образно изогнутым конечным участком в виде сифона, подключенным к накопительной емкости, с линией отвода газа, подключенной к линии отвода газопара из ВК, которая подключена к первому и второму, по ходу движения газопара, ЖГЭ вакуумсоздающей системы, при этом всасывающие линии обоих ЖГЭ оборудованы задвижками, С снабжены входной, теплообменной и выходной секциями, причем теп-лообменные секции обоих С подключены к циркуляционному контуру рабочей жидкости соответствующего ЖГЭ, а их выходные секции оборудованы насадкой и подключены к линии утилизации газа, при этом линия отвода газа из С, установленного на выкидной линии первого ЖГЭ подключена, за счет дополнительной линии с задвижкой, к всасывающей линии второго ЖГЭ, при этом вакуумсоздащая система за счет переключения задвижек, расположенных на всасывающей линии второго ЖГЭ и дополнительной линии отвода газа из скруббера, расположенного на выкидной линии первого ЖГЭ, выполнена с возможностью переключения ЖГЭ или в последовательную, или в параллельную схему включения.

В вариантах выполнения, теплообменные секции обоих С дополнительно подключены к боковому погону вакуумной колонны; при последовательном включении ЖГЭ вакуумсоздающей системы, циркуляционный контур второго ЖГЭ подключен к линии подачи очистного реагента, при этом С, расположенный

на выкидной линии этого ЖГЭ подключен к линии подачи очистного реагента, а линия отвода жидкой фракции из этого С подключена к линии отвода отработанного очистного реагента на регенерацию; в качестве очистного реагента использованы водные растворы аминов, например, водный раствор моноэтаноламина, водные растворы щелочей, гликоли; установка дополнительно снабжена системой терморегуляции, выполненной в виде датчиков температуры, подключенных к средствам управления электроприводами вентиляторов с возможностью изменения их оборотов по сигналам этих датчиков; средства управления электроприводами вентиляторов выполнены в виде тиристоров.

Решение указанной задачи (в части скруббера) обеспечивается тем, что С, содержащий корпус со штуцерами ввода и вывода рабочей среды и насадку, С выполнен трехсекционным с сообщенными между собой входной, теплообменной и выходной секциями, при этом насадка размещена в выходной секции, которая расположена выше входной и выходной секций, причем входная секция оборудована вертикальным экраном и основанием, установленным с наклоном в сторону теплообменной секции. В вариантах выполнения, основание снабжено турбулизаторами, размещенных рядами с шахматным расположением в смежных рядах; теплообменная секция оборудована трубчатым теплообменником с хладагентом в виде оборотной воды; насадка, размещенная в выходной секции выполнена насыпной и может быть снабжена орошением.

Решение указанной задачи (в части вихревого конденсатора) обеспечивается тем, что корпус ВК выполнен в виде цилиндрической вихревой камеры с тангенциально расположенным патрубком ввода газопара и соосно расположенными верхним и нижним патрубками для вывода, соответственно, газовой и жидкой фаз. В вариантах выполнения, средство для охлаждения газопара выполнено в виде в виде, расположенных в корпусе форсунок, равномерно установленных на кольцевом коллекторе, которой подключен к напорному трубопроводу подачи охлаждающей жидкости и расположенного над форсунками отражательного кольцевого экрана; вихревой конденсатор дополнительно снабжен датчиком температуры, установленным внутри корпуса с возможностью включения/выключения подачи охлаждающей жидкости в форсунки по сигналам этого датчика.

Полезная модель относится к нефтехимии, а именно к установкам для вакуумной ректификации нефтепродуктов, а также к конструктивным элементам этих установок и может быть использована в нефтеперерабатывающей промышленности.

Из уровня техники, известна насосно-эжекторная установка для перегонки нефтяного сырья, включающая ректификационную колонну с магистралью отвода парогаза, подключенную к струйному аппарату, в котором в качестве активной среды использована продуктовая фракция ректификационной колонны, см., Абросимов А. А. «Экологически чистая вакуумсоздающая система для ректификационных колонн», журнал «Нефтепереработка и нефтехимия», 1997 г. N 11, с.39-44. (1).

Недостатком этой установки является сравнительно низкая эффективность, обусловленная вскипанием легкокипящих компонентов рабочей жидкости в эжекторе при абсолютном давлении всасывания менее 15 мм.рт.ст., при котором производительность эжектора резко падает. Кроме этого, из-за неполной конденсации пара из откачиваемого газопарового потока, часть продуктовой фракции уходит с газами из сепаратора и теряется. Также, не обеспечена достаточная степень сжатия газа, вследствие чего отходящий газ не может быть использован в качестве сырья или топлива.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа полезной модели (в части установки), является установка для создания вакуума при перегонке жидкого продукта, содержащая ректификационную колонну с магистралью отвода парогазовой фазы, подключенную через предварительный конденсатор к вакуумсоздающей системе, включающей гидравлически связанные между собой основной и дополнительный жидкостно-газовые эжекторы, подключенные к соответствующим контурам циркуляции рабочей жидкости, оборудованных насосами и сепараторы-холодильники, подключенные к выкидным линиям эжекторов, см., RU №2112577, B 01 D 3/10, 1988 г.(2).

Недостатками этой установки, является необходимость в размещении на большой высоте громоздкого оборудования - конденсатора-холодильника и связанная с этим необходимость подачи к нему хладоагента (оборотной воды) на высоту до 30 м., что требует строительства специальных этажерок с повышенными прочностными характеристиками под это оборудование. Кроме того, перепад давления в конденсаторе-холодильнике, расположенном до вакуумсоздающей системы, снижает эффективность установки. Также не решена проблема очистки газа от вредных примесей, что приводит к необходимости

строительства дополнительных установок для очистки, или неэффективному сжиганию кислых газов в печах, на факеле с ущербом для оборудования и окружающей среды. Большим недостатком является также колебания степени вакуумирования в зависимости от сезонных с суточных колебаний температуры окружающей среды (день/ночь, зима/лето). Амплитуда таких колебаний составляют 10-15 мм.рт.ст.(в зависимости от времени суток и температуры окружающей среды), что приводит к значительным потерям готовой продукции.

В части скруббера, из уровня техники известен полый безнасадочный скруббер с пропускной способностью по газу до 60000 м3/час, содержащий корпус с входной и выходной камерами, которые сообщены между собой. Во входной камере конденсирование пара и очистка газа осуществляется за счет контакта с диспергированной промывающей жидкостью, которая распыливается форсункой, подключенной к циркуляционному контуру с гидронасосом. Смесь конденсата, загрязнений и промывающей жидкости фильтруется и поступает в выходную камеру, откуда балансовый количество жидкости отводится на сброс, а другая часть поступает в циркуляционный контур, см. «Политехнический словарь», «Советская энциклопедия», М., 1980 г., с.482-483. (3).

Недостатком этого скруббера является сложность конструкции и невысокая эффективность при конденсации пара из газопарового потока.

Наиболее близким аналогом, является скруббер, содержащий корпус с насадкой, снабженной циркуляционным орошением, см. описание к RU №2162444, М. кл. С 02 F 1/04, 2000 г.(4)

Недостатком этого скруббера является невысокая эффективность, что обусловлено малым временем контакта фаз вследствие чего процесс конденсации пара не успевает завершиться к моменту выхода потока газовой фазы из скруббера. Это приводит к потере части продуктовой фракции.

В части конструкции вихревого конденсатора, наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является конденсатор-холодильник, содержащий корпус с патрубками ввода газопаровой смеси и патрубками вывода газовой и жидкой фракций, а также средство для охлаждения газопара, см. описание к (3).

Недостатком этого конденсатора является низкая эффективность, особенно при больших нагрузках по газопару, что обусловлено неэффективной организацией отвода тепла от газопаровой смеси.

Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности создания вакуума с повышением за счет этого выхода ценных продуктов ректификации и улучшения их качества с обеспечением

безопасности эксплуатации оборудования, задействованного в данном технологическом процессе, а также снижение вредных выбросов в окружающую среду.

Решение указанной задачи (в части установки) обеспечено тем, что установка вакуумной ректификации, содержащая ректификационную колонну, магистраль отвода парогазовой фазы которой подключена через предварительное средство для охлаждения и разделения фаз к вакуумсоздающей системе, включающей жидкостно-газовые эжекторы (ЖГЭ), подключенные к соответствующим контурам циркуляции рабочей жидкости, оборудованных насосами и средствами для охлаждения и разделения фаз, подключенных к выкидным линиям ЖГЭ, согласно полезной модели, магистраль отвода парогазовой фазы снабжена воздушным охлаждением от вентиляторов, установленных на верху ректификационной колонны, при этом предварительное средство для охлаждения и разделения фаз, выполнено в виде вихревого конденсатора (ВК), линия отвода конденсата из которого выполнена в виде вертикально расположенного трубопровода с S-образно изогнутым конечным участком в виде сифона, подключенным к накопительной емкости, с линией отвода газа, подключенной к линии отвода газопара из ВК, которая подключена к первому и второму, по ходу движения газопара, ЖГЭ вакуумсоздающей системы, при этом всасывающие линии обоих ЖГЭ оборудованы задвижками, средства для охлаждения и разделения фаз на выкидных линиях упомянутых ЖГЭ выполнены в виде скрубберов, снабженных входной, теплообменной и выходной секциями, причем теплообменные секции обоих скрубберов подключены к циркуляционному контуру рабочей жидкости соответствующего ЖГЭ, а их выходные секции оборудованы насадкой и подключены к линии утилизации газа, при этом линия отвода газа из скруббера, установленного на выкидной линии первого ЖГЭ подключена, за счет дополнительной линии с задвижкой, к всасывающей линии второго ЖГЭ, при этом вакуумсоздащая система за счет переключения задвижек, расположенных на всасывающей линии второго ЖГЭ и дополнительной линии отвода газа из скруббера, расположенного на выкидной линии первого ЖГЭ, выполнена с возможностью переключения ЖГЭ или в последовательную, или в параллельную схему включения.

В вариантах выполнения, теплообменные секции обоих скрубберов дополнительно подключены к боковому погону вакуумной колонны; при последовательном включении ЖГЭ вакуумсоздающей системы, циркуляционный контур второго ЖГЭ подключен к линии подачи очистного реагента, при этом скруббер, расположенный на выкидной линии этого ЖГЭ подключен к линии подачи очистного реагента, а линия отвода жидкой фракции из этого скруббера подключена к линии отвода отработанного очистного реагента на регенерацию; в качестве очистного реагента использованы водные растворы аминов, например, водный

раствор моноэтаноламина, водные растворы щелочей, гликоли; установка дополнительно снабжена системой терморегуляции, дополнительно снабжена системой терморегуляции, выполненной в виде датчиков температуры, подключенных к средствам управления электроприводами вентиляторов с возможностью изменения их оборотов по сигналам этих датчиков; средства управления электроприводами вентиляторов выполнены в виде тиристоров.

Решение указанной задачи (в части скруббера) обеспечивается тем, что скруббер, содержащий корпус со штуцерами ввода и вывода рабочей среды и насадку, согласно полезной модели, скруббер выполнен трехсекционным с сообщенными между собой входной, теплообменной и выходной секциями, при этом насадка размещена в выходной секции, которая расположена выше входной и выходной секций, причем входная секция оборудована вертикальным экраном и основанием, установленным с наклоном в сторону теплообменной секции. В вариантах выполнения, основание снабжено рядами турбулизаторов, размещенных в шахматном порядке на его верхней поверхности; теплообменная секция оборудована трубчатым теплообменником с хладагентом в виде оборотной воды; насадка, размещенная в выходной секции выполнена насыпной и может быть снабжена орошением.

Решение указанной задачи (в части вихревого конденсатора) обеспечивается тем, что вихревой конденсатор, включающий корпус с патрубками ввода газопара и вывода жидкой и газовой фаз и средство охлаждения газопара, согласно полезной модели, корпус выполнен в виде цилиндрической вихревой камеры с тангенциально расположенным патрубком ввода газопара и соосно расположенными верхним и нижним патрубками для вывода, соответственно, газовой и жидкой фаз. В вариантах выполнения, средство для охлаждения газопара выполнено в виде в виде, расположенных в корпусе форсунок, равномерно установленных на кольцевом коллекторе, которой подключен к напорному трубопроводу подачи охлаждающей жидкости и расположенного над форсунками отражательного кольцевого экрана; вихревой конденсатор дополнительно снабжен датчиком температуры, установленным внутри корпуса с возможностью включения/выключения подачи охлаждающей жидкости в форсунки по сигналам этого датчика.

Техническим результатом от использования предложенной полезной модели является обеспечение возможности выбора оптимального режима переработки различного по составу углеводородного сырья с повышением эффективности ректификации, а также снижением вредных выбросов в окружающую среду.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана технологическая схема создания вакуума в вакуумной колонне; на фиг.2 - общий вид (продольный разрез) вихревого конденсатора; на фиг.3 вид Б на фиг.3; на фиг.4 - общий вид (продольный разрез) скруббера; на фиг.5 - фрагмент вида А

на фиг.4.

Установка вакуумной ректификации, включает вакуумную ректификационную колонну 1 с охлаждаемой магистралью 2 отвода паров с ее верха, которая охлаждается за счет обдува вентиляторами 3, установленных на верху вакуумной ректификационной колонны 1. Магистраль 2 подключена к входу вихревого конденсатора 4 с линией 5 отвода конденсата, выполненной в виде трубопровода с вертикальным участком и изогнутым S-образным сифонным участком , подключенным к накопительной емкости 6, снабженной линией 7 - отвода продуктовой фракции, которая подключена к насосу 8 через задвижку 9. Вихревой конденсатор 4 может быть оснащен охлаждающим средством, например, в виде форсунок 10 с подачей охлаждающей жидкости. Верх вихревого конденсатора 4 подключен к всасывающим входам жидкостных эжекторов 11 и 12 по линиям 13а и 14, оборудованных задвижками 15 и 16; верх накопительной емкости 6 подключен к линии 13а посредством линии 13б. Вход по рабочей жидкости первого по ходу движения газопара эжектора 11 подключен по линии 17 к насосу 18. Вход по рабочей жидкости второго по ходу движения газопара эжектора 12 по линии 19 подключен к насосу 20. На выкидных линиях 21 и 22 эжекторов, соответственно, 11 и 12 установлены аналогичные по конструкции скрубберы 23 и 24, функционально представляющие собой сепараторы-холодильники. По газу, скрубберы 23,24 подключены к линии утилизации газа 25, при этом скруббер 23 подключен к линии 25 через задвижку 26, а по линии 27 с задвижкой 28 этот скруббер подключен также к всасывающему входу эжектора 12. По жидкости скрубберы 23, 24, с одной стороны, подключены к линиям 29 и 30, которые подключены к боковому погону 31 колонны 1, а с другой - к линиям 32 и 33, подключенным к входу насоса 34. К линии 7, параллельно насосу 8 подключен насос 35, которой также параллельно подключен к линии 32. Выкидные линии насосов 8 и 35 подключены к линии отвода продуктовой фракции 36, оборудованной задвижкой 37. На выкидной линии 38 насоса 34 установлена задвижка 39, причем эта линия подключена также к линии 36 посредством линии 40 с задвижкой 41 а; на линии 32, подключенной к входу этого насоса установлена задвижка 41б. К линии 30 дополнительно подключена линия 42 - подачи очистного реагента. Кроме того, установка снабжена насосом 43, вход которого по линии 44 с задвижками 45, 46 параллельно подключен к линиям 29 и 30, а выкидная линия 47 оборудована задвижкой 48 и подключена к линии 49, которая через задвижки 50 и 51 параллельно подключена к линиям 17 и 30.

Скрубберы 23 и 24 аналогичны по конструкции и выполнены трехсекционными с сообщенными между собой входной, теплообменной и выходной секциями, соответственно, 52, 53 и 54, см. фиг.2. Корпус скрубберов 23 и 24 снабжен штуцерами 55, 56 для ввода и вывода охлаждающей жидкости, штуцерами 57

и 58 для ввода и вывода рабочей жидкости, штуцером 59 для ввода газожидкостной смеси из эжекторов и штуцером 60 для отвода газа. Во входной секции 52 скрубберов 23, 24 установлен вертикальный экран 61, к которому примыкает наклонно расположенное основание 62 с рядами турбулизаторов 63, установленными в шахматном порядке, см. фиг.3. Под основанием 62 расположена теплообменная секция 53, оборудованная трубчатым теплообменником 64, в качестве хладагента которого использована оборотная вода. Над секциями 52, 53 расположена выходная секция 54, оборудованная насыпной насадкой 65, например, в виде колец «Рашига», которая может быть оборудована орошением 66, подключенным по линии 67 к линии 42. Теплообменные секции 53 скрубберов 23, 24 подключены, соответственно к линиям отвода жидкой фазы 32 и 33. Для обновления рабочей жидкости в циркуляционных контурах эжекторов 11 и 12, теплообменные секции 53 скрубберов 11 и 12 подключены по линиям, соответственно, 29 и 30 к линии 31 являющейся одним из боковых погонов колонны 1. Выходные секции 54 скрубберов 11, 12 подключены к линии 25, при этом выходная секция скруббера 23 подключена также к линии 27 с задвижкой 28.

Вихревой конденсатор 4 содержит корпус 4а, выполненный в виде цилиндрической вихревой камеры с тангенциально расположенным патрубком ввода газопара 2а и соосно расположенными верхним 13в и нижним 5а патрубками для вывода, соответственно, газовой и жидкой фаз. В верхней части корпуса 4а установлен датчик температуры 68 и кольцевой экран 69, под которым расположены форсунки 10, равномерно установленные на кольцевом коллекторе 70, который, по линии 71 с насосом 72 подключен, например, к линии 32 для обеспечения подачи охлаждающей жидкости в форсунки 10. Насос 72 подключен к датчику температуры 68 с возможностью его включения/выключения по сигналам этого датчика. Патрубок 5а подключен к вертикально расположенному трубопроводу 5 с вертикальным и S-образно изогнутым конечным участком .

Устройства работают следующим образом.

Нефтяное сырье, поступает на перегонку в ректификационную вакуумную колонну 1 из которой боковыми погонами отводятся продуктовые фракции, например, дизельное топливо, вакуумный газойль и т.д. Часть продуктовой фракции от одного из погонов, например, погона, см. поз.31, отбирается и подается насосами 18, 20 по линиям, соответственно, 17 и 19, в качестве рабочей (эжектирующей) жидкости в эжекторы 11, 12, при работе которых в линии 13 и связанной с ней вихревом конденсаторе 4 и воздушном теплообменнике 2, снижается давление. В результате, с верха ректификационной колонны 1, газы разложения и нефтяные пары с температурой до 120°С, поступают в охлаждаемую магистраль 2, проходя которую они охлаждаются до температуры 15-35°С и поступают в вихревой конденсатор 4 где происходит отделение

конденсата легкокипящих компонентов нефтяных паров от газов разложения. Газы разложения и несконденсированная часть нефтяных паров отсасываются в линию 13а, а конденсат сливается в трубопровод линии 5, в S-образно изогнутом участке которой, за счет накопления части жидкости, образуется гидрозатовор. Избыток конденсата поступает в накопительную емкость 6, откуда по линии 7 откачивается (в виде продуктовой фракции) из установки насосами 8, 35. Небольшое количество газов разложения, попавшее с конденсатом в накопительную емкость 6 уходит по линии 13б в линию 13а.

При параллельной схеме включения эжекторов 12, 13, задвижки 16, 14 и 26 должны находится в открытом положении, при этом задвижка 28 должна быть закрыта. При этой схеме включения эжекторов, нефтяные пары с газами разложения из линий 13а и 14 засасываются в соответствующие эжектора 11, 12, где смешиваются с потоком рабочей жидкости с образованием газожидкостной смеси, которая по линиям 21, 22 эжектируется в скрубберы 23, 24. В секциях 53-54 скрубберов 23, 24 газожидкостная смесь охлаждается с конденсацией нефтяных паров, при этом неконденсируемые газы с незначительным количеством остаточных паров отделяются от жидкости, проходят через насыпную насадку в выходных секциях 54 скрубберов и по линии 25 отводятся на утилизацию. Охлажденная в секциях 52 рабочая жидкость, откачивается из скрубберов 11, 12 по линиям 29, 30 и подается насосами 18, 29 по линиям 17, 19 на жидкостный вход эжекторов 11, 12. Балансовый избыток жидкости в виде продуктовой фракции, откачивается по линиям 32, 33 насосами 34, 35.

Последовательная схема включения эжекторов 11, 12 реализуется путем перекрытия задвижки 16, расположенной вначале линии 14 и открытия задвижки 28 на линии 27, подключенной к линии 14 после задвижки 16, а также перекрытия задвижки 26. В этой схеме включения эжекторов, реализуется двухступенчатая схема сжатия газопара, при которой в качестве рабочей жидкости эжектора 11 первой ступени сжатия используется продуктовая фракция, отбираемая из линии 31, а в качестве рабочей жидкости эжектора 12 второй ступени сжатия (вместо продуктовой фракции колонны 1 может быть использован очистной реагент, например, водные растворы аминов, щелочи, гликолей, в частности, водный раствор моноэтано-ламина-реагент, применяющийся для очистки отходящих газов, например, от сероводорода (в случае вакуумной ректификации мазута). В этом варианте выполнения, очищающий реагент подается от источника (условно не показан) по линии 42, подключенной к линии 30 в циркуляционный контур эжектора 12 (с отключением подачи жидкой фракции из погона 31 в циркуляционный контур эжектора 12). По линии 42 осуществляется также подвод очищающего реагента на обновление рабочей жидкости в циркуляционном контуре эжектора 12. Балансовое количество реагента откачивается насосом 34 (при закрытых задвижках

41а и 41б) из скруббера 24 по линии 33 и подается в установку очистки и регенерации (условно не показано) для дальнейшего использования очистного реагента.

Газожидкостная смесь, поступающая в приемные секции 52 скрубберов 23, 24 из выкидных линий 21, 22 эжекторов 11, 12, переливается на основание 62 и растекается по его поверхности с обтеканием турбулизаторов 63 и дегазацией с последующим сливом в теплообменную секцию 52. Дегазированная жидкость, поступающая из секции 52 в теплообменную секцию 53 охлаждается за счет трубных пучков теплообменника 64 и откачивается из скрубберов, а газ разложения проходит через насадки 65 и отводится на утилизацию по линии 25.

При последовательной схеме включения эжекторов 11,12, на насыпную насадку 65, скруббера 24 по линии 67, подается орошение, в качестве которого используется очистной реагент, отбираемый из линии 42, что позволяет доочищать отходящие газы от вредных примесей. Следует отметить, что при параллельном включении эжекторов 11, 12, насыпные насадки 65 скрубберов 23, 24 не орошаются, однако вследствие уноса отходящими газами паров жидкости, на поверхности элементов этой насадки всегда имеется пленочный слой адсорбированной жидкости, которая стекает, по мере накопления, в объем скруббера. Вследствие этого, при прохождении насадок 65, отходящие газы очищаются от вредных примесей, причем эта очистка осуществляется в «пленочном» режиме. Таким образом, в предложенных трехсекционных скрубберах с насадками и встроенными теплообменниками, рабочая жидкость дегазируется и охлаждается в одном аппарате с исключением уноса паров продуктовых фракций с газами разложения.

При любой схеме включения эжекторов 11, 12, температура газопара после охлаждения в магистрали 2 должна быть не выше 35°С, т.к. при температуре выше 35°С, снижается количество сконденсированных паров в вихревом конденсаторе 4, соответственно это приводит к перегрузке по газопару эжекторов и нестабильной работе эжекторов 11, 12. Воздушное охлаждение за счет обдува вентиляторами обеспечивает снижение энергозатрат, при этом отпадает необходимость в размещении на большой высоте громоздкого оборудования (конденсатора-холодильника и связанных с ним насосов и трубопроводов), т.е. конструкция установки значительно упрощена. Целесообразно, чтобы магистраль 2 была снабжена участком 2а, тангенциально врезанным в цилиндрический корпус вихревого конденсатора 4, см. фиг.3. снабженным, соосно расположенными верхним и нижним патрубками, соответственно 13в и 5а. Также, целесообразно, чтобы вихревой конденсатор 4 был оборудован датчиком температуры 68, кольцевым отражательным экраном 69 с ориентацией на этот экран сопловых головок форсунок 10, установленных на кольцевом коллекторе 70, подключенным через насос 72 к линии 32. Включение/выключение насоса 72 осуществляется

сигналам датчика температуры 68.

При работе, газопаровая смесь, поступающая из охлаждаемой магистрали 2в участок (патрубок) 2а истекает в виде тангенциальной струи в цилиндрический корпус вихревого конденсатора 4 с образованием в нем вращающегося вихревого потока, в котором процесс конденсации легкокипящих компонентов газопаровой смеси завершается, при этом сконденсированные пары в виде капельного конденсата отбрасываются на стенку корпуса и стекают по патрубку 5а в трубопровод 5. Если внутри вихревого конденсатора 4 температура повышается выше установленной (например, выше 35 С°), то по сигналу датчика температуры 68 включается насос 72 и в форсунки 10 подается жидкость. За счет ориентации сопловых головок, истекающие из них струи попадают на стенку корпуса и кольцевой отражательный экран 69, от которого они отражаются в направлении к центральной оси корпуса, захватываются вихревым потоком и отбрасываются на стенки корпуса, при этом происходит интенсификация теплообмена с соответствующей интенсификацией конденсации легкокипящих компонентов и разделения жидкой и газообразной фаз. Выполнение вихревого конденсатора 4 в виде вихревой камеры с регулируемым средством для охлаждения, обеспечивает эффективную конденсацию легкокипящих компонентов газопаровой смеси, что позволяет существенно снизить его габариты. Кроме того, за счет соосного расположения патрубка 13в для вывода газовой фазы, его входной обрез располагается по оси вихревого газопарового потока, т.е. в зоне пониженного давления, что снижает унос мелких капель конденсата во всасывающую линию вакуумсоздающей системы. Соосное расположение (относительно корпуса) патрубка 5а, подключенного к трубопроводу 5 для вывода жидкой фазы обеспечивает расположение входного обреза этого патрубка в центральной зоне пониженного давления вихревого потока газопаровой смеси и улучшает за счет отделение газовой фазы от жидкой в т.ч. и в вертикальном участке трубопровода 5, в S-образном участке которого, примыкающего к вертикальному участку а, образуется столб жидкости конденсата, которой является гидрозатвором для накопительной емкости 6, габариты которой за счет этого существенно снижаются. Таким образом, вихревой конденсатор 4 обеспечивает стабилизацию работы вакуумсоздающей системы в условиях температурных колебаний окружающей среды. Для температурной стабилизации работы установки в целом в условиях значительных колебаний температуры окружающей среды, электроприводы вентиляторов 3 снабжены системой терморегуляции, выполненной в виде датчика температуры 73, см. фиг.1, подключенного к средствам управления электроприводами вентиляторов, выполненных, например, в виде тиристоров с возможностью изменения оборотов вентиляторов по сигналам этого датчика.

Следует отметить, что особенностью предложенной вакуумсоздающей системы является возможность

переключения ее эжекторов или в параллельную, или в последовательную схемы включения. По сравнению с последовательной схемой включению эжекторов, при параллельном их включении, производительность вакуумсоздающей системы увеличивается приблизительно на 20%, что выгодно использовать, например, при необходимости в срочной переработке больших объемов сырья. При последовательной схеме включения эжекторов, давление газа после второй ступени эжектирования выше чем при одноступенчатой схеме включения, что обеспечивает возможность утилизации газа без дополнительного компримирования, например, путем подачи в топливную сеть или на дальнейшую переработку. Выбор той или иной схемы включения эжекторов, в зависимости от вида и объемов перерабатываемого нефтяного сырья, обеспечивается путем переключения соответствующих задвижек в открытое или закрытое положение.

Использование предложенной полезной модели обеспечивает снижение энергозатрат на создание вакуума в ректификационной колонне, повысить выход ценных фракций нефтепродуктов и обеспечить экологически чистую технологию переработки нефтяного сырья.

1. Установка вакуумной ректификации, содержащая ректификационную колонну, магистраль отвода парогазов которой подключена через предварительное средство для охлаждения и разделения фаз к вакуумсоздающей системе, включающей жидкостно-газовые эжекторы, подключенные к соответствующим контурам циркуляции рабочей жидкости, оборудованных насосами и средствами для охлаждения и разделения фаз, подключенных к выкидным линиям эжекторов, отличающаяся тем, что магистраль отвода парогазов снабжена воздушным охлаждением от вентиляторов, установленных на верху ректификационной колонны, при этом предварительное средство для охлаждения и разделения фаз, выполнено в виде вихревого конденсатора, линия отвода конденсата из которого выполнена в виде вертикально расположенного трубопровода с S-образно изогнутым конечным участком в виде сифона, подключенным к накопительной емкости, с линией отвода газа, подключенной к линии отвода газопара из вихревого конденсатора, которая подключена к первому и второму, по ходу движения газопара, эжекторам вакуумсоздающей системы, при этом всасывающие линии обоих эжекторов оборудованы задвижками, средства для охлаждения и разделения фаз на выкидных линиях упомянутых эжекторов выполнены в виде скрубберов, снабженных входной, теплообменной и выходной секциями, причем теплообменные секции обоих скрубберов подключены к циркуляционному контуру рабочей жидкости соответствующего эжектора, а их выходные секции оборудованы насадкой и подключены к линии утилизации газа, при этом линия отвода газа из скруббера, установленного на выкидной линии первого эжектора подключена, за счет дополнительной линии с задвижкой, к всасывающей линии второго эжектора, при этом вакуумсоздащая система за счет переключения задвижек, расположенных на всасывающей линии второго эжектора и дополнительной линии отвода газа из скруббера, расположенного на выкидной линии первого эжектора, выполнена с возможностью переключения эжекторов или в последовательную, или в параллельную схему включения.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что теплообменные секции обоих скрубберов дополнительно подключены к боковому погону вакуумной колонны.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что при последовательном включении эжекторов вакуумсоздающей системы, циркуляционный контур второго эжектора подключен к линии подачи очистного реагента, при этом скруббер, расположенный на выкидной линии этого эжектора подключен к линии подачи очистного реагента, а линия отвода жидкой фракции из этого скруббера подключена к линии отвода отработанного очистного реагента на регенерацию.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что в качестве очистного реагента использованы водные растворы аминов, например, водный раствор моноэтаноламина, водные растворы щелочей, гликоли.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена системой терморегуляции, выполненной в виде датчика температуры, подключенного к средствам управления электроприводами вентиляторов с возможностью изменения их оборотов по сигналам этого датчика.

6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что средства управления электроприводами вентиляторов выполнены в виде тиристоров.

7. Скруббер, содержащий корпус со штуцерами ввода и вывода рабочей среды и насадку, отличающийся тем, что скруббер выполнен трехсекционным с сообщенными между собой входной, теплообменной и выходной секциями, при этом насадка размещена в выходной секции, которая расположена выше входной и выходной секций, причем входная секция оборудована вертикальным экраном и основанием, установленным с наклоном в сторону теплообменной секции.

8. Скруббер по п.7, отличающийся тем, что основание снабжено рядами турбулизаторов, размещенных в шахматном порядке на его верхней поверхности.

9. Скруббер по п.7, отличающийся тем, что теплообменная секция оборудована трубчатым теплообменником с хладагентом в виде оборотной воды.

10. Скруббер по п.7, отличающийся тем, что насадка, размещенная в выходной секции выполнена насыпной.

11. Скруббер по п.10, отличающийся тем, что насыпная насадка снабжена орошением.

12. Вихревой конденсатор, включающий корпус с патрубками ввода газопара и вывода жидкой и газовой фаз и средство охлаждения газопара, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде цилиндрической вихревой камеры с тангенциально расположенным патрубком ввода газопара и соосно расположенными верхним и нижним патрубками для вывода соответственно газовой и жидкой фаз.

13. Вихревой конденсатор по п.12, отличающийся тем, что средство для охлаждения газопара выполнено в виде расположенных в корпусе форсунок, равномерно установленных на кольцевом коллекторе, который подключен к напорному трубопроводу подачи охлаждающей жидкости и расположенного над форсунками отражательного кольцевого экрана.

14. Вихревой конденсатор по п.12 или 13, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен датчиком температуры, установленным внутри корпуса с возможностью включения/выключения подачи охлаждающей жидкости в форсунке по сигналам этого датчика.



 

Наверх