Способ конденсации водяного пара,содержащего высокозастывающий углеводородный компонент

 

СПОСОБ КОНДЕНСАЦИИ ВОДЯНОГО1 ПАРА,СОДЕРЖАЩЕГО ВЫСОКОЗАСТЫВАЮЩИЙ УГЛЕВОДОРОДНЫЙ КОМПОНЕНТ, включающий ОТВОД пара из Технологического аппарата , смешение.с ниэкозастывающей углеводородной фракцией-депрессатором , конденсацию и охлаЬкдение его в поверхностном конденсаторе-холодильнике , сбор й-фасслоение,отвод продуктов конденсации, о т л и ч аю щИ и с я тем, что, с целью повьвиения эффективности процесса, поток водяного пара перед стадией смешения с низкозастываквдей углеводородной фракцией-депрессатором предварительно смешивают с углеводородами продуктов конденсации. СП О о:

1 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (И) )д)) С 10 G 7/00. =лмь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3432542/23-04 (22) 15.04.82 (46) 30.10.83. Бюл. )) 40 (72) Э.Л.Рисенэон, С.В.Макарьев, Т.Ф.Круглова и A.Ê.Èìàðoâ (53) 665.637.7(088.8) (56) 1. Патент США Р 2723950, кл. 208-366, опублик. 1954.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 454923, кл. В 01 D 5/00, 1973 (прототип). (54)(57) СПОСОБ КОНДЕНСАЦИИ ВОДЯНОГ01

ПАРА, СОДЕРЖАЩЕГО ВЫСОКОЗАСТЫВА)0ЩИЙ

УГЛЕВОДОРОДНЫЙ КОМПОНЕНТ, включающий отвод пара из технологического аппарата, смешение с низкозастывающей углеводородной фракцией-депрессатором, конденсацию и охлаждение его в поверхностном конденсаторе-холодильнике, сбор и .расслоение отвод продуктов конденсации, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, поток водяного пара перед стадией смешения с. низкозастывающей углеводородной фракцией-депрессатором предварительно смешивают с углеводородами продуктов конденсации..

1051106

Изобретение относится к способам конденсации водяного пара, содержащего высокоэастывающий углеводородный компонент, может быть использовано при производстве парафинов, в частности при вакуумной разгонке нефтепродуктов и гачей, и применено в нефтеперерабатывающей Промышленнос. ти при разгонке остаточного сырья.

Известен способ конденсации водяного пара, содержащего высокозастывающий углеводородный компонент (ВУК), заключающийся в том,что смесь паров с верха вакуумной колонны . направляют в кожухотрубчатый конденсатор-холодильник, в котором их 15 конденсируют за счет противотока охлаждающей воды, несконденсированные газы отсасывают вакуум-насосом а жидкость направляют в отстойник f1).

Недостаток известного способа

Заключается в том,что нарушается нормальная работа колонны вследствие ухудшения теплопередачи и работоспособности конденсатора-холодильника ввиду отложения на поверхности его труб застывающего углеводородного компонента, например парафина, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ конденсации водяного пара, содержащего высокоэастывающий углеводородный компонент, заключающийся в том, что смесь паров с верха вакуумной колонны, в которую для исключения застывания и отложения слоя высокозастывающего углеводородного компонента, например парафина, вводят низкозастывающую углеводородную фракцию (депрессатор), направляют на конденсацию и охлаждение, не- 40 сконденсированные газы отсасывают насосом, а жидкость направляют в отстойник (2$ .

Недостатком данного способа является большой расход дорогостоящего депрессатора — низкоэастывающей углеводородной фракции с установок депарафинизации (до 350% на углеводородный компонент, содержащийся в водяном ларе) . При расходе депрессатора до 90% температура застывания углеводородов снижается ! всего на 10-13 С, что исключает возможность применения в качестве конденсаторов-холодильников .трубчатых аппаратов воздушного охлаждения.

50

Подача депрессатора производится на проток и депрессатор переходит . 60 в ловушечный продукт совместно с обводненным нефтепродуктом, что влечет за собой потерю ценного для производства масел продукта. Все это снижает эффективность процесса, 65

Цель изобретения — повышение эффективности процесса путем снижения расхода депрессатора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу конденсации водяного пара, содержащего высокоэастывающий углеводородный компонент, включающий отвод пара из технологического аппарата, смешение с низкоэастывающей углеводородной фракцией-депрессатором, конденсацию и охлаждение его в поверхностном конденсаторе-холодильнике, сбор и расслоение, отвод продуктов конденсации, поток водяного пара перед стадией смешения с низкозастывающей углеводородной фракцией-депрессатором предварительно смешивают с углеводородами продуктов конденсации.

ha чертеже показана схема осуществления способа.

Поток водяного пара, содержащий высокозастывающий углеводородный компонент, выходящий из вакуумной колонны по линии 1, смешивают с углеводородной частью продуктов конденсации, подаваемой по линии 2, после чего поток водяного пара направ». ляют в абсорбер 3, где происходит абсорбция углеводородных компонентов, содержащихся в водяном паре, тощим абсорбентом, подаваемым па линии 4. Насыщенный абсорбент по линии 5 совместно с углеводородами выводят из системы. Водяной пар, содержащий остатки углеводородов, иэ абсорбента 3 направляют на смешение с низкозастывающей углеводородной фракцией-депрессатором, поданаемым по линии 6. Смесь водяного пара и углеводородов конденсируют и охлаждают в конденсаторе 7 воздушного охлаждения, где хладагентом служит воздух. Далее конденсат направляют в сборник 8, где происходит разделение продуктов конденсации на воду, отводимую по линии 9, и углеводородную часть, отводимую по линии 2, Несконденсированные газы по линии 10 отсасывают вакуумсоздающим устройст-вом, а воду сбрасывают в канализацию. Углеводородную часть конденсата направляют на смешение с потоком водяного пара.

Излишек углеводородов удаляют из водяного пара, например, адсорбцией.

I. Конденсация по известному cnocosy,(на 100 кг водяного пара), Пример 1. (подача депрессатора в количестве 90% на углеводородный компонент, содержащийся в водяном паре).

В поток водяного пара сверху вакуумной колонны, содержащего высоко эастывающий углеводородный компонент фракции 300-350 С в количестве

4,6 кг в соотношении водяной пар: углеводороды, равном 20,7 кг/кг, и с температурой застывания 31 С, подают депрессатор-низ коз астывающую углеводородную фракцию 280-340 С в количестве 4, 14 кг (90% на высокозастывающий углеводородный компонент) с температурой застывания -19 С. В результате смешения депрессатора и высокоэастывающего компонента в соотношении 0,9:1 температура застывания смеси углеводородов в водяном паре составляет 18 С. При этом соо отношение водяной пар: углеводороды составляет 10,9 кг/кг.

Поток водяного пара, содержащий углеводороды в количестве 8,7 кг, направляют в конденсатор-холодильник с температурой хлацагента -6 С, конденсируют и охлаждают, после чего смесь конденсата водяного пара и углеводородов направляют в сборник, где жидкую фазу разделяют на воду и углеводородную часть, а несконденсированные газы отсасывают вакуумсоэдающим устройством. Отложения высокозастывающего углеводородного компонента (парафина) на поверхности труб конденсатора-холодильника составляют 7Ъ на высокозастывающий углеводородный компонент, содержащийся в потоке водяного пара.

Пример 2. С целью исключения отложения углеводородного компонента на поверхности труб конденсатора-холодильника подачу депрессатора увеличивают до 350% на углеводородный компонент, содержащийся в водяном паре.

В результате смешения депрессатора и высокоэастывакщего компонента в соотношении 3,5:1 температура застывания смеси углеводородов, содержащихся в водяном паре составляет -8 С. При этом с отношение водяной парг углеводороды составляет 4,6 кг/кг. Все остальные опера,ции проводят по аналогии с примером 1.

Отложений высокоэастывающего

/углеводородного компонента (парафина) на поверхности труб конденсатора-холодильника нет.

П. Конденсация по предлагаемому способу.

П р и.м е р 3. В поток водяного пара сверху вакуумной колонны, содержащего высокозастывающий углеводородный компонент фракции 300

350 С в количестве 4,6 кг в соотношении водяной пар: углеводороды, равном 20,7 кг/кг, и с температурой застывания 31 С, подают углеводород-. о ную часть продуктов конденсации в количестве 5,2 кг имеющую температуру застывания -8 С.

В результате смешения температура застывания углеводородов, содержащихся в водяном паре, составляет о

10,8 С. При этом соотношение водяной

15 пар: углеводороды снижается до

9, 7 кг/кг

Далее поток водяного пара, содержащий 9,8 кг углеводородов, направляют в абсорбер куда в качестве тощего абсорбента подают фракцию о

>400 С, в результате чего содержание углеводородов в водяном паре сверху абсорбента снижается до 1,9 кг, а соотношение водяной пар: углево-, дороды увеличивается до 50,2 кг/кг.

В поток водяного пара сверху абсорбента подают депрессатор в коли". честве, обеспечивающем снижение температуры до -8 С (аналогично примеру 2). Требуемое количество депрессатора составляет 3,3 кг.

Далее поток водяного пара, содержащий углеводороды в количестве

5,2 кг с температурой застывания а

-8 С, направляются в конденсатор-холодильник. При этом соотношение водяной пар: углеводороды составляет

18,4 KI/êã, что в несколько раз боль. ше, чем в примерах 1 и 2.

Смесь конденсируют и охлаждают, 40 после чего конденсат водяного пара и углеводородов направляют в сборник. Из сборника конденсат водяного пара в количестве 95,4 кг выводят в канализацию, а углеводородную

4 часть конденсата в количестве 5,2 кг с температурой застывания -8 С поо дают в поток водяного пара, выходящего сверху вакуумной колонны, для снижения температуры застывания углеводородного компонента с 31 до 10,8 С.

Данные испытаний по примерам сведены в табл. 1-3.

105) 106

Таблица

Отвод пара

100

100

100 водяной пар

95,4

95,4

95,4

4,6

4,6

4,6

20,7

20,7

20,7

300-350

300-350

300-350

31

280-350 фракционный состав

5,2

9,8

0,8

Выше 4 () 0

Стадии и показатели

Водяной пар, содержащий высокозастывающнй углеводородный компонент, В том числе кг: высокозастывающий углеводородный компонент (ВУК) соотношение водяной пар:углеводороды.Характеристика ВУК, С:

0 фракционный соцтав температура застывания

Смешение с углеводородной частью конденсата

Характеристика углеводородной части конденсата, C: температура застывания

Количество углеводородной части, кг: в конденсате водяного пара в потоке водяного пара после смешения (перед абсорбцией) Характеристика углеводородов в потоке водяного пара после смешения, ОC: фракционный состав температура застывания

Абсорбция углеводородов

Показатели абсорбции: коэффициент извлечения фракционный состав абсорбента, С

Конденсация водяного пара по примерам

1 1 2 ) 1

280-350

10,8 0 !10 (2 (1,9

50,2

97,3

100

100

95,4

95,4

95,4

4,6

4,6

1,9 фракционный состав

280-350

300-350

300-350

1О,8

280-340

280-340

280-340

-19

-19

4 14

3,3

16,3

95,4

95,4 водяной пар

95,4

8,74

5,2

20,9

18,4

4,6

10,9

Стадии и показатели

I количество углеводородов в .потоке водяного пара на выходе из абсорбера, кг соотношение водяной пар:углеводороды, кг/кг

Смешение с депрессатором

Водяной пар на смешение с .депрессатором, в том числе, кг: водяной пар углеводородный компонент

Характеристика углеводородного компонента,оCã: температура застывания

Характеристика депрессатора, 0С фракционный состав температура э астывания, С

Количество депрессатора на смешение

Температура застывания углеводородов после смешения, С

Конденсация и охлаждение

Водяной пар в конденсаторехолодильнике, в том числе, R1 ° углеводородный компонент (фракция 280-350 С) соотношение водяной пар:углеводороды продолжение таблицы 1

Еонл .нсаиия водяного пара по примерам

1051106

Количество, кг

Показатели по компонентам всего

100

Приход

Водяной пар в том числег

95,4 водяной пар углеводороды

4,6

Абсорбент (тощий), 790 в том числе: углеводороды

790

3,3

3, 3 углеводороды

Углеводородная часть продуктов конденсации (со. стадии отвода продуктов конденсации), в том числе:

5,2

5,2 углеводороды

898,5

898,5

i

Продукты конденсации, в том числе:

100,6

95,4 конденсат водяного пара углеводороды (возврат на стадию смешения с углеводородной частью) 5,2

Абсорбент (мирный, s том числе:

797,9

797,9 углеводороды

898,5

898,5

Всеггб

Низкозастывающая фракция-депрессатор, в том числе:

Всегог

Расход

Сводный материальный баланс (пример 3) .

Ч а б л и ц а 2

1051106

Сасйный материальный баланс (пример 2),,Таблица 3

Количество, кг

Показатели по компонентам всего

Приход

100

Водяной пар, в TDM числе:

95,4 водяной пар углеводороды

4,6

Низкозастывающая фракциядепрессатор, в том чйсле:

16,3 углеводороды л

16,3

116,3

116,3

Всего:

Расход

116,3

Продукты конденсации, в том числе конденсат водяного пара.

95,4

20,9 углеводороды

1.16, 3

1.16, 3

Всего!

Составитель АаАртемов

Редактор Н,Кешеля Техред М.Тепер, Корректор ОаБилак

Эаказ 8603/27 Тираж 503 . Порб исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Щ-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

В предлагаемом способе в результате снижения температуры застывания углеводородов, содержащихся в водяном паре, расход депрессатора снижается в 5 раз (3,3 кг вместо

16,3 кг по известному способу)

Предлагаемый способ также позволяет исключить потери углеводородов с. конденсатом углеводородной

4р части, направляемым ввиду обводнения в ловушечный продукт.

Таким образом, способ позволяет повысить эффективность процесса эа счет снижения расхода депрессатора и уменьшения потерь продуктов с ловушечным продуктом.