Главная -> Словарь

Барометрические конденсаторы

/—эжектор; 2 —барометрический конденсатор; 3 — ректификационная колонна; 4 — печь; 5 — вентилятор; 6 — дымовая труба; 7—подогреватель воздуха; 8 — сырьевой насос; 9—дистиллятные теплообменники; 10 — холодильник; //—мазутные теплообменники; 12 — насос; 13 — колодец

— барометрический конденсатор

При перегонке мазута по схеме с однократным испарением в вакуумной тарельчатой колонне трудно достичь необходимого качества фракций: обычно налегание температур кипения между смежными дистиллятами составляет 70—130 °С. В то же время при увеличении числа тарелок снижается глубина вакуума в секции питания колонны и желаемое повышение четкости ректификации не достигается. Давление в верху колонны поддерживается порядка 67—107 гПа в секции питания 134—330 гПа с температурой нагрева нефти не выше 420 °С и подачей в низ колонны 5— 10% водяного пара . Температура верха колонны не превышает обычно 100 °С, так как с ростом температуры наблюдается повышенный унос газойлевых фракций в барометрический конденсатор.

с верхним циркуляционным орошением. Водяные пары вместе с инертными газами и с несконденсированными нефтяными парами, насыщающими газовую фазу после тарелок циркуляционного орошения при температуре конденсации, поступают в барометрический конденсатор, где конденсируется основная масса водяных паров. Конденсат поступает в барометрический колодец, а несконденсированные водяные пары вместе с инертными газами отсасываются эжектором, после которого водяной пар конденсируется в конденсаторе поверхностного типа. Газы разложения после второй или третьей ступеней эжектора отводятся в камеру сгорания трубчатой печи. При переработке сернистых и высокосернистых нефтей в выходящих газах последней ступени эжектора концентрируется большое количество сероводорода и при отсутствии системы утилизации этих газов они будут сильно загрязнять атмосферу.

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.

/ — печь; 2 — теплообменники для циркуляционных орошений; 3 — вакуумная колонна; 4 — барометрический конденсатор; 5 — вакуум-насос; 6 — теплообменники для подогрева нефти; 7 — двухсекционная отпарная колонна; 8 — холодильники. / — мазут; // — водяной пап; III — вода; IV — газы разложения; V — орошение; VI—VIII — вакуумные дистилляты; IX — остаток — гудрон.

/ — насос сырьевой; 2 — печь; 3 — насосы промежуточные; 4 — теплообменники; 5 — отпар-ные колонны; 6 — пароструйный эжектор; 7 — барометрический конденсатор; S — вакуумная колонна; 9 — холодильник. / — мазут; // — водяной пар; ///, VII, VIII — вакуумные дистилляты; IV — отходы в канализацию; V — продукты разложения; VI — орошения колонны; IX — гудрон.

/-насосы- 2 - теплообменники; 3 — конденсаторы-холодильники; 4 - первая ректификационная колонна; 5 - водоотделители; 6, 6' — печи атмосферной части; 7-основная ректификационная колонна; 8, /5 - отпарные колонны; S-печь вакуумной части; 10 -вакуумная колонна; // - барометрический конденсатор; 12 - пароэжекторный насос; 13 - стабилизатор; 14 - фракционирующая колонна блока вторичной перегонки бензина- IS — выщелачивающие отстойники; /7 —фильтры, / — сырье; // — нагретая нефть; /// — горячая струя; IV — острое орошение; у — газы разложения; V/ —вода; VII — водяной пар; VIII — сырье в стабилизатор; IX — газы; X — продукты с установки.

/ — насосы 2 — теплообменники; 3 — электрогидратор; 4 — сборник обессоленной нефти; 5 — конденсаторы-холодильники; в, 16, /7 — печи; 7 — ректификационная колонна; 8 — отпарная колонна; 9 — барометрический конденсатор; 10 — поверхностный конденсатор; // —вакуумная колонна; 12 — стабилизатор; 13 — фракционирующий абсорбер; 14 — блок вторичной перегонки бензина; IS — блок выщелачивания; 18 — водоотделитель. / — сырье; // — гудрон; /// — бензин; IV — газы разложения; V —вода; VI — продукты разложения; VII — сухой газ; VIII — абсорбент; IX — циркуляционные орошения; X, XI — продукты из блоков 14 и 15; XII — сырье в абсорбер; XIII — стабильный бензин; XIV — боковые фракции из ректификационной колонны.

Несконденсировавшиеся газы и пары из вакуум-приемника идут в барометрический конденсатор 9, а оттуда отсасываются трехступенчатыми пароэжекторными насосами. Унесенные парами и газами легкие фракции и фракции до 350 °С конденсируются в барометрическом конденсаторе 9, поступают в вакуум-приемник и затем откачиваются с установки. Избыточное тепло вакуумной колонны 11 снимается двумя циркуляционными орошениями. Из колонны 11 отбирается широкая вакуумная фракция 350—500 °С. Предусматривается вывод из вакуумной колонны затемнендого про-дукта. Гудрон с низа колонны // забирается насосом и прокачивается через теплообменники и холодильники в заводские резервуары. *

Остаточное давление наверху вакуумной колонны можно уменьшить путем применения высокоэффективной вакуумсоздающей аппаратуры. При этом необходимо сократить потери напора от движения пбров на тарелках в колонне. Потеря напора на каждой тарелке вакуумной колонны 1,5—2,0 мм рт. ст. При более рациональной конструкции тарелок потеря напора будет минимальной. Состав смеси водяных паров и газов разложения наверху вакуумных колонн определить трудно. В проектах установок АВТ при расчете вакуумных устройств принимают следующий состав смеси, поступающей из колонны в барометрический конденсатор : водяной пар 1,6; нефтяные пары 0,05; газы разложения 0,06; сероводород 0,05; воздух 0,05.

/ — вакуумная колонна; 2 — поверхностные конденсаторы; 3 —приемник конденсата; 4 — па-роэжекторные насосы; В — барометрические конденсаторы; 6 — емкость. /— пары и газы разложения; // — газы; /// — пар высокого давления; IV, V — вода; VI — конденсат в емкость; VII — конденсат; VIII — вода в барометрические конденсаторы.

Тепловые ресурсы охлаждающей воды. Уходящая из конденсаторов и холодильников нагретая вода является источником большого количества низкопотенциального тепла. В случае оборотной системы водоснабжения вода поступает в технологические аппараты при 25—26 °С и уходит при 45—50 °С и выше. Размер тепловой энергии, содержащейся в сбрасываемой в канализационную систему воды, зависит от ее расхода. Так, на установке ЭЛОУ — АВТ производительностью 3 млн. т/год нефти охлаждающая вода уносит в канализацию около 70 Гккал/ч низкопотенциального тепла. На охлаждение отработанной охлаждающей воды до первоначальной температуры в системе оборотного водоснабжения требуется большое количество дополнительной энергии. Кроме конденсаторов и холодильников вода расходуется в электроде-гидраторах обессоливающей установки , а также подается в барометрические конденсаторы узла вакуумной перегонки мазута . В настоящее время тепловая энергия горячей воды применения на нефтезаводах не находит.

Сюда относятся вакуум-насосы, эжекторы, барометрические конденсаторы. Вакуум-насосы осуществляют отсос газов, их сжатие и выхлоп. Различают вакуум-насосы сухие и мокрые, поршневые и ротационные. Сухие предназначены для отсоса только сухих газов, мокрые — для откачки газа вместе с жидкостью. Поршневые сухие вакуум-насосы имеют производительность 160—200 м3/мин и обеспечивают остаточное давление до 30 мм рт. ст. Ротационные вакуумные насосы снабжены рабочим колесом-с неподвижными лопатками, вставленными эксцентрично в корпусе насоса. ^

Рис. 187. Схема двухколонной вакуумной установки для перегонки мазута: i — трубчатые печи; 2 — первая вакуумная колонна; 3 — вторая вакуумная колонна; 4 — теплообменники; 5 — холодильники; в — барометрические конденсаторы; 7 — эжекторы; s — отпарная колонна.

1 — печи; 2 — отбензшшвающая колонна; 3 — основная атмосферная колонна; 4 — первая вакуумная колонна; 5 — вторая вакуумная колонна; 6 — теплообменники; 7 — конденсаторы-холодильники; 8 — емкости орошения; 9 — барометрические конденсаторы; 10 — эжекторы. Линии: I — нефть; II — газ; III — верхний продукт; IV — боковой продукт; V — полугудрон; VI — гудрон; VII — водяной пар; VIII— горячая струя; IX — мазут; X — отбензиненная нефть; XI — отстойная вода; XII — холодная вода; XIII — нескондснсировавшисся х пары и газы; XIV — газойль.

Конденсация паров, отходящих с верха колонны, осуществляется преимущественно в конденсаторах смешения. Эти конденсаторы снабжены барометрической трубой высотой не менее 10 м для стока конденсата и охлаждающей воды и называются барометрическими. Барометрические конденсаторы бывают прямоточные и противоточные. На нефтеперерабатывающих заводах в основном применяются противоточные барометрические конденсаторы, так как они имеют ряд преимуществ перед прямоточными, а именно: более полно происходит процесс конденсации и поэтому объем паров и газов, отсасываемых из конденсатора, уменьшается; температура отсасываемых газов ниже температуры отходящей воды; меньше расход воды.

Вода из барометрических конденсаторов смешения загрязнена нефтепродуктами и сернистыми соединениями — иногда до 5,5% на мазут. Поэтому для уменьшения загрязненных сточных вод на ряде заводов в барометрические конденсаторы подается оборотная вода, в результате 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. Стоимость сооружения такой системы для АВТ мощностью 3 млн. т в год превышает 600 тыс. руб.

Проще и экономически целесообразнее заменять барометрические конденсаторы смешения трубчатыми теплообменниками— поверхностными барометрическими конденсаторами , хотя по теплотехническим показателям последние существенно уступают конденсаторам смешения. Нефтепродукты, кон-

В современных процессах барометрические конденсаторы смешения используются только на битумных установках

Для создания достаточно глубокого вакуума в колонне не обязательно включение в КВС одновременно всех перечисленных выше способов конденсации. Так, на некоторых НПЗ в КВС отсутствуют поверхностные конденсаторы-холодильники по той причине, что они, позволяя уменьшить объем эжектируемых паров, существенно повышают гидравлическое сопротивление в системе. Широко применялись в КВС 1-го и 2-го поколений барометрические конденсаторы смешения, характеризующиеся низким гидравлическим сопротивлением и высокой эффективностью теплообмена. Основной недостаток БКС -загрязнение нефтепродуктом и сероводородом оборотной воды при использовании последней как хладоагента. В этой связи более перспективно использование в качестве хладоагента и одновременно абсорбента охлажденного вакуумного газойля. По экологическим требованиям в КВС современных, вновь строящихся и перспективных высокопроизводительных установок АВТ БКС, как правило, отсутствуют. Не обязательно также включение в КВС одновременно обоих способов конденсации паров с ректификацией в верхней секции колонны: для этой цели вполне достаточно одного из двух способов. Однако ВЦО значительно предпочтительнее и находит широкое применение, поскольку по сравнению с BOO позволяет более полно утилизировать тепло конденсации паров.

Авторами разработки уникальной конструкции перекрестноточной насадочной вакуумной колонны на ПО "Салаватнефтеоргсинтез" и "Пермнефтеоргсинтез" испытаны с положительными результатами и внедрены также барометрические конденсаторы с насадочными контактными устройствами.