Способ конденсации смеси паров

Изобретение относится к способам конденсации смеси паров, содержащей пары нефтепродуктов и воды, и может быть использовано в системах очистки парогазовых потоков с выделением из них паров воды и рекуперации легколетучих фракций нефтепродуктов при сливно-наливных операциях нефтепродуктообеспечения.

Известен способ очистки парогазовой смеси от паров растворителей путем переохлаждения этой смеси инертной к ней криогенной жидкостью с последующим отделением кристаллов растворителя, при котором суспензия, состоящая из кристаллов растворителя, очищенного газа, криогенной жидкости и ее паров, поступает в сборник улавливаемого кристаллического растворителя, откуда газ и пары испарившейся криогенной жидкости сбрасываются через фильтр в окружающую среду, а кристаллический растворитель собирается в сборнике и возвращается в производство (см. АС №1815555, опубл. 15.05.93 г., бюл. №18).

Недостатком данного метода являются невосполнимые потери криогенной жидкости в окружающую среду.

Известен также способ конденсации смеси паров, содержащей нефтепродукт и водяной пар, отводимой с верха вакуумной колоны установки первичной перегонки нефти, включающий стадии предварительного охлаждения и частичной конденсации смеси паров в поверхностных конденсаторах, последующего охлаждения и конденсации паров, сбор и расслоение продуктов конденсации, охлаждение и возвращение сконденсированного нефтепродукта в качестве хладагента для смешения с парами, отводимыми с верха колонны (см. АС №575107, опубл. 05.10.77 г., бюл. №37).

Недостатками данного метода являются: неполная конденсация смеси паров воды и нефтепродуктов на поверхностях конденсаторов; наличие громоздких кожухотрубных конденсаторов с низкой удельной поверхностью; применение в качестве хладагентов воды и сконденсированного нефтепродукта, имеющих соответственно температуру кипения, равную температуре кипения охлаждаемой смеси паров и выше.

В основу изобретения положена задача повышения эффективности процесса конденсации парогазовой смеси, содержащей пары воды и нефтепродуктов.

Поставленная задача решается тем, что в способе, включающем полную конденсацию парогазовой смеси, содержащей пары нефтепродуктов и воды, сбор и расслоение продуктов конденсации, согласно изобретению проводят постадийное переохлаждение и конденсацию парогазовой смеси в многосекционном теплообменнике, содержащем конденсаторы, в первой секции ниже температуры плавления воды, но не более чем на 3 градуса, а в последующих секциях - ниже температуры плавления фракций нефтепродуктов, но не более чем на 9 градусов, посредством контакта парогазовой смеси, подаваемой в многосекционный теплообменник перпендикулярно плоскости движения хладагента внутри конденсаторов, в результате из первой секции выводят фракции, содержащие конденсат воды и нефтепродуктов, поступающие на дальнейшее расслоение, а из последующих секций выводят оставшиеся фракции нефтепродуктов.

Заявляемый способ может быть реализован в устройстве, схематично изображенном на чертеже.

Устройство содержит многосекционный теплообменник 1, многоканальные лепестковые конденсаторы 2, размещенные по одному в каждой секции теплообменника 1, разделитель 3 и сборник 4 товарных нефтепродуктов.

Способ осуществляется следующим образом.

Парогазовую смесь, содержащую пары воды и нефтепродуктов, направляют в многосекционный теплообменник 1 перпендикулярно плоскости движения хладагента в конденсаторах 2. Парогазовая смесь переохлаждается и конденсируется посредством контакта с поверхностями многоканальных лепестковых конденсаторов 2, причем переохлаждение в первой секции ведут до температуры ниже температуры плавления воды, но не более чем на 3 градуса, а в последующих секциях - ниже температуры плавления фракций нефтепродуктов, но не более чем на 9 градусов. Данный температурный режим выбран с целью предотвращения обледенения поверхностей конденсаторов 2 теплообменника 1. Температуру переохлаждения подаваемой парогазовой смеси контролируют при помощи средовых датчиков термосопротивления, установленных в каждой секции теплообменника. В результате из первой секции выводят конденсат, содержащий воду и фракции нефтепродуктов, который направляют на дальнейшее расслоение в разделитель 3, откуда очищенные от воды фракции нефтепродуктов попадают в сборник 4 товарных нефтепродуктов. В сборнике 4 происходит смешение упомянутых фракций с фракциями сконденсировавшихся нефтепродуктов, отбираемых из последующих секций теплообменника. На выходе из многосекционного теплообменника получают воздух, очищенный от паров воды и нефтепродуктов.

Таким образом, в заявляемом способе решена задача повышения эффективности процесса конденсации за счет предварительного переохлаждения парогазовой смеси в каждой секции теплообменника и применения в качестве конденсаторов элементов с высокой удельной теплообменной поверхностью, внутри которых циркулирует хладагент.

Источники информации

1. АС СССР 906076, МКл. В 01 D 5/00.

2. AC СССР 575107, МКл. В 01 D 5/00, опубл. 05.10.77, бюл. №37.

Способ конденсации смеси паров, включающий полную конденсацию парогазовой смеси, содержащей пары нефтепродуктов и воды, сбор и расслоение продуктов конденсации, отличающийся тем, что проводят постадийное переохлаждение и конденсацию парогазовой смеси в многосекционном теплообменнике, содержащем конденсаторы, в первой стадии ниже температуры плавления воды, но не более чем на 3°, а в последующих секциях - ниже температуры плавления фракций нефтепродуктов, но не более чем на 9°, посредством контакта парогазовой смеси, подаваемой в многосекционный теплообменник перпендикулярно плоскости движения хладагента внутри конденсаторов, в результате из первой секции выводят фракции, содержащие конденсат воды и нефтепродуктов, поступающие на дальнейшее расслоение, а из последующих секций выводят оставшиеся фракции нефтепродуктов.