АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Лекция №22 ПЕРВИЧНАЯ (ПРЯМАЯ) ПЕРЕГОНКА НЕФТИ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТАНОВКАХ

Читайте также:
  1. MFG/PRO – лучшее решение для крупных и средних промышленных предприятий с дискретным типом производства
  2. Автоматизация процесса стабилизации нефти.
  3. Биодеградация нефти в почве
  4. В производственных помещениях промышленных предприятий
  5. В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ.
  6. Вакуумная перегонка
  7. ВАКУУМНАЯ ПЕРЕГОНКА
  8. Вводная лекция
  9. Вводная лекция.
  10. Виды транспорта нефти
  11. Возможности производства пиццы и промышленных роботов при полной занятости ресурсов, (гипотетические данные)
  12. Вопрос 3: Количественная оценка кумулятивных свойств промышленных ядов

При первичной переработке нефти проводят ее атмосферную перегонку и вакуумную перегонку мазута. Эти процессы осуществляют соответственно на так называе­мых атмосферных трубчатых (АТ) и вакуумных трубчатых (ВТ) или атмосферно-вакуумных трубчатых (АВТ) установках.

В зависимости от направления использования фракций установки перегонки нефти принято именовать топливными, масляными или топливно-масляными и соответственно этому — варианты переработки нефти.

На установках АТ осуществляют неглубокую перегонку нефти с получением топливных (бензиновых, керосиновых, дизельных) фрак­ций и мазута. Установки ВТ предназначены для перегонки мазута. Получаемые на них газойлевые, масляные фракции и гудрон использу­ют в качестве сырья процессов последующей (вторичной) переработки их с получением топлив, смазочных масел, кокса, битумов и других нефтепродуктов.

Подготовленная на ЭЛОУ нефть поступает на установки первичной перегонки для разделения на дистиллятные фракции и мазут или гуд­рон. Полученные фракции и остаток, как правило, не соответствуют требованиям ГОСТ на товарные нефтепродукты. Поэтому для их обла­гораживания, а также углубления переработки нефти продукты, полу­ченные на установках атмосферной и атмосферно-вакуумной перегон­ки, используются в качестве сырья вторичных (деструктивных) процес­сов в соответствии с вариантом переработки нефти и требованиями к качеству продуктов.

Сырьем для установок первичной перегонки служат нефть и газовый конденсат.

Рассмотрим направления использования продуктов первичнои пе­регонки нефти и мазута.

Углеводородный (попутный) газ состоит в основном из пропана и бутана. Пропан-бутановая фракция используется как сырье газофракционирующей установки для выделения из нее индивидуальных угле­водородов, получения бытового топлива. В зависимости от технологи­ческого режима и аппаратурного оформления первичной перегонки не­фти пропан-бутановая фракция может получаться в сжиженном или га­зообразном состоянии.

Бензиновая фракция н.к. — 180 °С используется как сырье установки вторичной перегонки бензинов (см. с. 398).

Керосиновая фракция 120 (140)—240 °С после очистки или облагора­живания используется как реактивное топливо; фракция 150—300 °С — как осветительный керосин или компонент дизельного топлива.

Дизельная фракция 180—350 °С после гидроочистки используется в качестве дизельного топлива; возможно получение компонентов легко­го (зимнего) и тяжелого (летнего) дизельного топлива соответствующе­го фракционного состава, например 180—240 и 240—350 °С. Фракция 200—220 °С парафинистых нефтей иногда используется как сырье для производства жидких парафинов — основы для получения синтетичес­ких моющих средств.

Атмосферный газойль 330—360 °С — затемненный продукт, получает­ся на установке АВТ, работающей по топливному варианту; использу­ется в смеси с вакуумным газойлем в качестве сырья установки катали­тического крекинга.

Мазут — остаток первичной перегонки нефти; облегченный мазут (> 330 °С) может использоваться в качестве котельного топлива, утяже­ленный мазут (> 360 °С) — как сырье для последующей переработки на масляные фракции до гудрона. В настоящее время мазут может исполь­зоваться также как сырье установок каталитического крекинга или гид­рокрекинга (ранее применялся в качестве сырья установок термическо­го крекинга).

Вакуумный газойль — широкая масляная фракция 350—500° или 350—550 °С используется как сырье установки каталитического крекин­га и гидрокрекинга.

Узкие масляные фракции 350—400, 400—450 и 450—500 °С после со­ответствующей очистки от сернистых соединений, полициклических ароматических и нормальных парафиновых углеводородов используют­ся для производства смазочных масел.

Гудрон — остаток вакуумной перегонки мазута — подвергается даль­нейшей переработке с целью получения остаточных масел, кокса и (или) битума, а также котельного топлива путем снижения вязкости на установках висбрекинга.

 


Лекция №23 Технологические схемы установок первичной перегонки нефти

В России распространены установки мощностью 6—8 млн т/год. Производительность отдельных установок после реконструкции достигла 9—9,5 млн т нефти в год.

Технологическая схема установки АВТ должна обеспечивать получение выбранного ассортимента продуктов из заданного сы­рья наиболее экономичным способом. Ввиду большого разнооб­разия используемых нефтей и их качества, а также возможного ассортимента продуктов не всегда следует применять одну типо­вую схему. При выборе схемы АВТ необходимо определять:

• мощность установки;

• возможность и целесообразность комбинирования АВТ с другими установками;

• схему отдельных блоков установки;

• схему размещения оборудования на территории установки.

Выбранная схема должна обеспечивать большую глубину от­бора, четкость фракционирования, гибкость процесса, большой межремонтный пробег и высокие технико-экономические пока­затели. При составлении схемы следует учитывать и применять самые прогрессивные решения.

Для новых НПЗ характерно применение крупных технологи­ческих установок с минимальным числом их повторения. При повышении мощности технико-экономические показатели уста­новок первичной перегонки нефти улучшаются.

Перегонку нефтей с небольшим количеством растворенных газов (0,5—1,2 % по С4 включительно), относительно невысоким содержанием бензина (12—15 % мае. фракций до 180 °С) и выхо­дом фракций, выкипающих до 350 °С, не более 45 % мае. выгод­но осуществлять на установках (блоках) АТ по схеме с однократ­ным испарением и последующим фракционированием образо­вавшихся паровой и жидкой фаз в сложной ректификационной колонне.

Для перегонки легких нефтей с высоким выходом фракций до 350 °С (50—65 % мае.), повышенным содержанием растворен­ных газов (1,5—2,2 % мае.) и бензиновых фракций (20—30 % мае.) целесообразно применять установки АТ двукратного испарения. Предпочтительной является схема с предварительной ректифика­ционной колонной частичного отбензинивания нефти и после­дующей перегонкой остатка в сложной атмосферной колонне. В первой колонне из нефти отбирают большую часть газа и низко- кипящих бензиновых фракций. Чтобы более полно сконденсиро­вать их, поддерживают повышенное давление (0,35—0,5 МПа). Благодаря этому становится возможным понизить давление в ат­мосферной колонне до 0,14—0,16 МПа и тем самым реализовать условия перегонки, обеспечивающие наиболее полный отбор светлых нефтепродуктов от их содержания в нефти.

В колонне частичного отбензинивания отбирают 50—60 % от потенциала бензина. Стремиться к большему отбору бензина за счет дополнительного подвода тепла в низ колонны или по­дачи водяного пара не следует, так как это повышает затраты на перегонку. Кроме того, состав сырья атмосферной колонны на­столько утяжеляется, что требуется чрезмерно высокая темпера­тура питания, которая оказывается выше максимально допусти­мой (350 °С).

Схема перегонки нефти с колонной предварительного час­тичного отбензинивания и основной сложной ректификацион­ной колонной получила наибольшее применение в отечествен­ной нефтепереработке. Она обладает достаточной гибкостью и универсальностью.

Разновидностью перегонки нефти с двукратным испарением является схема с предварительным испарителем и сложной атмо­сферной колонной. Паровая фаза из испарителя направляется в атмосферную колонну. Жидкая фаза нагревается в печи и затем также направляется в атмосферную колонну. Основные достоин­ства такой схемы заключаются в некотором сокращении затрат на перегонку за счет снижения гидравлического сопротивления змеевика печи и уменьшения металлоемкости колонн и конден­саторов. Схема применима для перегонки нефтей со средним уровнем содержания растворенного газа (около 1 % мае.) и бен­зина (18—20 % мае.). В практике отечественной нефтепереработ­ки она встречается редко.

Схема с предварительной отбензинивающей колонной и ос­новной ректификационной колонной представлена на рис. 3.5.

Коррозионно-активные вещества удаляются через верх от­бензинивающей колонны. Таким образом, основная ректифика­ционная колонна защищена от коррозии. Благодаря предвари­тельному удалению бензиновых фракций в змеевиках печи и те­плообменниках не создается высокого давления, что позволяет устанавливать более дешевое оборудование без усиления его прочности.

Нефть I проходит теплообменники 7 и 2, где подогревается за счет тепла отходящих продуктов, после чего поступает в от- бензинивающую колонну 3. В колонне 3 из нефти выделяется легкая бензиновая фракция, которая охлаждается в воздушном холодильнике 5, конденсируется в холодильнике 4 и собирается в емкости орошения 6, откуда через отстойник 8 подается в ста-

билизатор бензина 11. В емкости орошения выделяется также газ IV, направляемый на компримирование.

Полуотбензиненная нефть из нижней части колонны 3 на­правляется через трубчатую печь 9 в атмосферную колонну 10. Часть потока полуотбензиненной нефти подогревается в печи 9 и возвращается в отбензинивающую колонну 3, сообщая допол­нительное количество тепла, необходимое для ректификации. В колонне 10 нефть разделяется на несколько фракций. Из верх­ней части колонны 10 в паровой фазе уходит тяжелый бензин, который конденсируется в холодильнике 4, а затем поступает в стабилизатор 11. Кубовый остаток стабилизатора подогревается в печи 13. В качестве боковых погонов из колонны 10 выводятся керосиновая X и дизельная VIII фракции, которые первоначаль­но подаются в секции отпарных колонн 77, в которых в присут­ствии водяного пара удаляются легкие фракции. Затем кероси­новая и дизельная фракции выводятся с установки. Из нижней части колонны 10 выходит мазут XVI, который через печь 15 по­дается в колонну вакуумной перегонки 16, где разделяется на ва­куумные дистилляты XI и гудрон II. Из верхней части колон­ны 16 с помощью пароэжекторного насоса 14 отсасываются во­дяные пары, газы термической деструкции, воздух и некоторое количество легких нефтепродуктов (дизельная фракция). Ваку­умный дистиллят XI и гудрон II через теплообменники подогре­ва нефти 7, 2 уходят с установки.

Для снижения температуры в кубе и более полного извлече­ния дистиллятных фракций в колонны 10 и 16 подается водяной пар V. Избыточное тепло в них снимается циркуляционными орошениями XIV.

В стабилизаторе 77 из верхней части отбирают «головку ста­билизации» — сжиженный углеводородный газ VII, а из куба — стабильный бензин IX, не содержащий газообразных углеводо­родов. При работе по этой схеме следует нагревать нефть в печи до более высокой температуры, чем при однократном испарении вследствие раздельного испарения легких и тяжелых фракций. Кроме того, установка оборудована дополнительной аппарату­рой — колонной, насосами печными и для подачи орошения, конденсаторами-холодильниками и т. д.

Отбензинивающая колонна в большинстве случаев простая. Имеются схемы, в которых легкий бензин выводится в виде па­ров через верх колонны, а тяжелый бензин — в виде бокового погона. Особенности работы предварительной колонны таковы:

• невысокий выход бензина-ректификата (5—15 % мае. от за­грузки колонны), в результате четкое выделение бензино­вых фракций из нефти затруднительно;

• чрезвычайно высокая нагрузка по жидкости в отгонной части колонны предварительного испарения из-за низкой паровой нагрузки и как результат — ухудшение условий от­паривания легких фракций от остатка под действием горя­чей струи;

• относительно небольшая энтальпия сырья (нефть в тепло­обменниках нагревается до 200—220 °С), поэтому в колон­не не создается достаточного для ректификации теплового

потока и для ввода дополнительного тепла и создания па­рового орошения в нижнюю отгонную часть подается горя­чая струя; жидкостное орошение — холодное;

• отбензинивание в присутствии газов, поступающих с неф­тью, и водяных паров;

• поддержание в колонне повышенного давления, чтобы обеспечить конденсацию водой легких бензиновых фрак­ций в конденсаторах-холодильниках.

Основная атмосферная колонна 10 состоит из 3—5 простых колонн (их число определяется числом выводимых дистиллятов). Верхний дистиллят (обычно бензиновый) выводится в виде па­ров, остальные дистилляты (жидкие боковые погоны) выводятся через отпарные секции.

В атмосферной колонне 10 все тепло, необходимое для рек­тификации, вносится потоком сырья, которое нагревается в печи 9 до парожидкостного состояния. Поэтому для улучшения четкости разделения в этой колонне необходимо увеличивать долю отгона сырья, что достигается повышением температуры и снижением давления в зоне питания. Предпочтительно, чтобы доля отгона на 5—10 % мае. превышала сумму светлых дистилля­тов, отбираемых в колонне.

Жидкостное орошение в верху колонны создается подачей холодного или циркуляционного орошения. Каждое из них име­ет преимущества и недостатки. Обычно при выделении легких фракций применяют холодное орошение, при выделении более тяжелых — циркуляционное. Кроме верхнего орошения, в ос­новной атмосферной колонне применяют промежуточные цир­куляционные орошения. Анализ фактических показателей рабо­ты атмосферных колонн АВТ показывает, что промежуточных циркуляционных орошений должно быть в колонне одно или два. Третье организовывать, как правило, нецелесообразно, так как при этом дополнительно регенерируется небольшое количе­ство тепла, но в выше расположенных секциях снижаются флег- мовое число и четкость разделения, а схема установки услож­няется.

Количество тепла, отводимого верхним и нижним промежу­точным циркуляционным орошениями, должно определяться требованиями к качеству получаемых дистиллятов и регулиро­ваться по температуре паров под тарелками, с которых выводят­ся эти дистилляты. Промежуточное циркуляционное орошение организуется в сечении колонны под тарелками вывода дистил- лятов. Эти тарелки должны быть оснащены сливными устройст­вами, обеспечивающими нормальный переток жидкости на ле­жащую ниже тарелку.

Паровое орошение в основной атмосферной колонне 10 ив отпарных колоннах 11 создается при помощи острого водяного пара (1,2—3,5 % мае. в колонне 10 тл 1 % мае. в отпарных колон­нах), который понижает парциальное давление нефтяных паров. От эффективности работы отпарных колонн в значительной сте­пени зависит четкость разделения получаемых на установке про­дуктов. В отпарных секциях, работающих с вводом водяного пара, стекающая по тарелкам жидкость испаряется под действи­ем своего тепла; его количество, а следовательно, и количество образующихся паров, ограничено. Эффективность обычных та­релок в таких условиях низка (15—20 %), поэтому необходимо применять специальные тарелки с повышенным сопротивлени­ем сухой тарелки. Из-за недостатка тепла дизельные фракции из мазута отгоняются не полностью, и в смежном продукте — ваку­умном газойле — содержится 20—30 % мае. таких фракций.

 


Лекция №24 Стабилизация бензина и разделение его на узкие фракции

Обычно в бензиновой фракции, получаемой на АВТ, содер­жатся растворенные газы. Поэтому ее подвергают физической стабилизации в ректификационной колонне, называемой стаби­лизатором. Качество стабильного бензина контролируют по со­держанию в нем суммы изобутана и «-бутана или по допустимому давлению насыщенных паров товарного бензина. Кроме того, при стабилизации из бензина желательно удалять сероводород — не менее 96—99 % его содержания. Это позволяет сократить рас­ход реагентов при щелочной очистке бензина и выделить серово­дород для дальнейшего использования. Если бензиновая фракция направляется далее на переработку (например, после ректифика­ционного разделения на узкие фракции их подвергают ароматиза­ции на установках каталитического риформинга), то в процессе стабилизации изобутан и н-бутан могут быть удалены из бензина практически полностью. Для стабилизации бензина и разделения его на узкие фракции необходимо иметь несколько простых рек­тификационных колонн. Число их должно быть на единицу мень­ше числа получаемых фракций. Как правило, стабилизацию про­

водят в одной колонне под давлением 0,8—1,4 МПа, которое обеспечивает почти полную конденсацию газов при использова­нии воздуха или воды в качестве хладагента.

Перегонка мазута в вакууме

В зависимости от типа нефти из остатка атмосферной пере­гонки (мазута) выделяют масляные дистилляты, которые направ­ляются затем на маслоблок, или вакуумный газойль, являющий­ся сырьем установок каталитического крекинга. Для снижения температур кипения разделяемых компонентов и предотвраще­ния термического разложения сырья мазут перегоняют в вакуу­ме. С этой же целью используют введение острого пара в ниж­нюю часть вакуумной колонны или добавку водяного пара в змеевики печи подогрева. С углублением вакуума температуры кипения компонентов снижаются. Вакуум создается барометри­ческими конденсаторами и вакуумными насосами (поршневы­ми, ротационными, эжекторными или струйными), которые можно включать в различной последовательности.

При использовании схемы барометрический конденсатор — эжектор основная масса паров, отходящих с верха вакуумной колонны, конденсируется в барометрическом конденсаторе, а оставшаяся часть затем отсасывается вакуумным насосом (обыч­но паровым эжектором). Остаточное давление в барометриче­ском конденсаторе зависит от температуры отходящей воды, но оно не может быть ниже давления насыщенного водяного пара при данной температуре. Таким образом, вакуум определяется температурой воды, выходящей из конденсатора.

Вода из барометрических конденсаторов смешения загряз­нена нефтепродуктами и сернистыми соединениями (иногда до 5,5 % мае. на мазут). Поэтому для уменьшения загрязненных сточных вод на ряде заводов в барометрические конденсаторы подается оборотная вода, в результате чего снижается расход свежей воды и уменьшается загрязнение водоемов. Однако при этом несколько повышаются температура воды, подаваемой в барометрические конденсаторы смешения, и затраты на соору­жение отдельной системы водоснабжения.

Проще и экономически целесообразнее заменять барометри­ческие конденсаторы смешения трубчатыми теплообменника- ми — поверхностными барометрическими конденсаторами, хотя по теплотехническим показателям последние существенно усту­пают конденсаторам смешения. Нефтепродукты, конденсируе­мые в поверхностных конденсаторах, не разбавляются охлаждаю­щей водой, что облегчает их выделение из конденсата, собирае­мого в отстойнике и барометрическом колодце. Одновременно необходимо улавливать и использовать сероводород из парогазо­вой смеси, выбрасываемой после последней ступени эжектора.

При использовании схемы эжектор — барометрический кон­денсатор пары из верхней части вакуумной колонны подаются непосредственно в эжектор, и глубина вакуума не зависит от температуры воды, выходящей из барометрического конденсато­ра. В результате создается глубокий вакуум (остаточное давле­ние 0,67—1,33 кПа, или 5—10 мм рт. ст.), и глубина вакуума оп­ределяется противодавлением на выходе из эжектора. Поэтому для создания глубокого вакуума соединяют последовательно не­сколько эжекторов. Такая система обходится дороже первой, так как эжектор отсасывает все пары, уходящие из колонны, и в ба­рометрическом конденсаторе необходимо конденсировать боль­шее количество паров.

Особенности перегонки в вакуумной колонне те же, что и в атмосферной колонне, но есть специфика эксплуатации вакуум­ной колонны, обусловленная низким остаточным давлением в аппарате и условиями нагрева тяжелого по фракционному соста­ву сырья. В вакуумной колонне необходимо создать условия, обеспечивающие высокую долю отгона и минимальное разложе­ние сырья. Для уменьшения времени пребывания мазута в печи и снижения гидравлического сопротивления рекомендуется:

• применять печь двустороннего облучения и подавать в ее змеевики водяной пар;

• сократить до минимума расстояние между вводом сырья в колонну и выводом мазута из печи;

• увеличить диаметр труб, последних по ходу сырья;

• соединять трубы на участке испарения при помощи полу­круглых соединений;

• линию перекачки нефти между печью и колонной выполнять с минимальным числом поворотов и S-образной формы.

Конструкция вакуумной колонны отличается от конструк­ции атмосферной колонны суженной отгонной частью, что спо­собствует сокращению времени пребывания остатка в колонне (во избежание его деструкции под действием высоких темпера­

тур). Из-за больших потоков паров, находящихся в глубоком ва­кууме, диаметр вакуумных колонн значительно больше диаметра атмосферных и составляет 8—12 м. В результате этого распреде­ление жидкости и барботаж в колонне неравномерны, что при­водит к малой эффективности тарелок. Кроме того, для умень­шения остаточного давления в питательной зоне на один отби­раемый из колонны дистиллят приходится устанавливать не более 5—6 штук тарелок. Для равномерного распределения жид­кости на поверхности рекомендуется применять специальные конструкции тарелок — решетчатые, клапанные или ситчатые.

Для предотвращения попадания капель жидкости, транспор­тируемых парами в укрепляющую часть колонны и ухудшающих качество дистиллятов (особенно нижний боковой погон), в ваку­умной колонне необходимо ставить ситчатые отбойные элемен­ты (отбойники) и применять противопенные присадки. Дистил­ляты из вакуумной колонны можно откачивать: непосредственно из сливного стакана (рис. 3.6, а), в этом случае сливной стакан делается большего размера; через отпарную колонну (рис. 3.6, б); через емкость (рис. 3.6, в).

Благодаря отпарным колоннам улучшается четкость разделе­ния, но затрудняется создание глубокого вакуума из-за дополни­тельных сопротивлений трубопроводов и тарелок в отпарных ко­лоннах, а также из-за подсоса воздуха через неплотности соеди­нений. Для увеличения доли отгона при глубоком вакууме и повышения четкости разделения масляных дистиллятов предло­жено перегонять мазут в двух ректификационных колоннах. В первой колонне под действием глубокого вакуума более полно отбирается широкая масляная фракция. Во второй колонне, где широкая фракция разделяется на более узкие, допустим менее глубокий вакуум; число тарелок там можно увеличить, что даст необходимую четкость разделения.

По другому варианту в первой колонне отбирают более лег­кие дистилляты и полугудрон, а во второй — при помощи испа­ряющего агента (керосиновой или газойлевой фракции) получа­ют более вязкие дистилляты и гудрон.

Недостатком двухколонной вакуумной установки является усложнение схемы перегонки и эксплуатации и увеличение ка­питальных вложений на строительство и эксплуатационных за­трат на дополнительную аппаратуру.

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕГОНКИ С ВОДЯНЫМ ПАРОМ

Для подвода дополнительного тепла в низ атмосферной и вакуум­ной колонн промышленных установок перегонки нефти такие спосо­бы, как кипятильник с паровым пространством или "горячая струя", неприемлемы по причине низкой термостабильности кубовых остат­ков — мазута и гудрона. В этой связи с целью создания требуемого парового орошения в отгонной секции этих колонн, а также испарения (отпаривания) низкокипящих фракций нефти (попадающих в остаток в условиях однократного испарения в секции питания) на практике широко применяют перегонку с подачей водяного пара.

При вводе водяного пара в отгонную секцию парциальное давле­ние паров снижается и создаются условия, при которых жидкость ока­зывается как бы перегретой, что вызывает ее испарение (т. е. действие водяного пара аналогично вакууму). При этом теплота, необходимая для отпаривания паров, отнимается от самой жидкости, в связи с чем она охлаждается. Испарение жидкости, вызванное водяным паром, прекращается, когда упругость паров жидкости при понижении температуры снизится настолько, что станет равной парциальному дав­лению. Таким образом, на каждой теоретической ступени контакта установится соответствующее этим условиям равновесие фаз.

Рассмотрим подробнее механизм перегонки с подачей водяного пара, протекающий в отгонных секциях и отпарных колоннах.

Водяной пар, подаваемый в низ колонн, поднимается вверх вместе с парами, образующимися при испарении жидкости (кубового остатка или бокового погона), вступая на вышерасположенной тарелке в кон­такт со стекающей жидкостью. В результате тепло- и массообмена в жидкости, стекающей с тарелки на тарелку, концентрация низкокипящего компонента убывает в направлении сверху вниз. В этом же на­правлении убывает и температура на тарелках вследствие испарения части жидкости. Причем, чем больше количество водяного пара и ниже его параметры (температура и давление), тем до более низкой температуры охладится кубовая жидкость. Таким образом, эффект ректификации и испаряющее действие водяного пара будут снижаться на каждой последующей тарелке. Следовательно, увеличивать количе­ство отпарных тарелок и расход водяного пара целесообразно до определенных пределов. Наибольший эффект испаряющего влияния перегретого водяного пара проявляется при его расходе, равном 1,5-2,0 % мае. на исходное сырье. Общий расход водяного пара в атмо­сферные колонны установок перегонки нефти составляет 1,2-3,5, а в вакуумные колонны для перегонки мазута — 5-8 % мае. на перего­няемое сырье.

Необходимо указать на следующие недостатки применения водяно­го пара в качестве испаряющего агента:

— увеличение затрат энергии (тепла и холода) на перегонку и кон­денсацию;

— повышение нагрузки колонн по парам, что приводит к увеличе­нию диаметра аппаратов и уносу жидкости между тарелками;

— ухудшение условий регенерации тепла в теплообменниках;

— увеличение сопротивления и повышение давления в колонне и других аппаратах;

— обводнение нефтепродуктов и необходимость их последующей сушки;

— усиление коррозии нефтеаппаратуры и образование больших количеств загрязненных сточных вод.

В этой связи в последние годы в мировой нефтепереработке прояв­ляется тенденция к существенному ограничению применения водяного пара и к переводу установок на технологию сухой перегонки.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.01 сек.)