Главная -> Словарь

Давлением сырьевого

Зависимость между давлением распирания и внутренним давлением. Геометрия пластической зоны............ 375

В процессе коксования под влиянием выделяющихся газов пластические слои вспучиваются и прижимают боковые части кокса к стенкам камеры. Давление, оказываемое при этом на стены камер, обычно называют давлением распирания. Это давление обычно незначительно по величине и составляет примерно 100 re/см2, поэтому в большинстве случаев им можно пренебречь, так как стены камер легко выдерживают такое давление. Однако при использовании углей определенного типа и некоторых способов загрузки давление распирания может достигать нескольких тонн на квадратный метр. При больших значениях давления распирания кирпичная кладка стен может разрушиться, а коксовая камера выйти из строя. Поэтому возникла необходимость прогнозирования такой опасности с тем, чтобы ее оценить и предотвратить. Такие традиционные лабораторные методы, как определение выхода летучих веществ, дилатометрия и др., дают слишком мало информации в этом отношении. Как известно, в некоторых случаях опасное давление распирания возникает при использовании жирных коксующихся углей.

Методика этих измерений состоит, в том, чтобы с помощью труб, вводимых в отверстия, проделанные в дверях печей или в крышках загрузочных люков, следить за изменением давления газов в процессе коксообразования. В печах с подвижной стенкой это давление, часто называемое внутренним давлением, можно сравнивать с давлением распирания, испытываемым подвижной стенкой. Этот метод позволяет также делать замеры в промышленных печах и сопоставлять их с замерами, полученными на 400-кг печах. Подобной техникой замеров пользовались многие исследователи.

Рассел осуществил на печи с подвижной стенкой многочисленные замеры внутреннего давления. Он показал, что между давлением распирания и внутренним давлением имеется тесная зависимость в момент соприкосновения пластических зон. Кроме того, он установил, что давление в этой печи соответствует давлению в промышленных печах.

Гейль , работая с печью на станции «Тускалуза», пришел к тем же выводам. Он установил, что отношение между давлением распирания на простенок и внутренним давлением зависит от ширины печи.

Печи этого типа применяют в США. Можно назвать, например, печь, построенную Ноглем и его сотрудниками из Горного бюро , с односторонним факельным нагревом через под. Загрузка примерно 35 кг подвергается давлению примерно 140 гс/см2. Метод состоит в регистрации перемещений верхней плиты при помощи катетометра. Обработка результатов измерений довольно сложна, так как вследствие одностороннего нагрева образуется только одна пластическая зона, что сильно отличает процесс, протекающий в этой печи, от процесса, идущего в коксовой печи. Кроме того, еще не установлена связь между максимальным вспучиванием углей, обнаруживаемым в печах этого типа, и давлением распирания, измеряемым в печах с подвижной стенкой. Однако можно утверждать, что по вспучиванию, определяемому в подовой печи, можно приблизительно судить о дефектах усадки, которые могут привести к затруднениям при выдаче кокса.

Исследователи считают, что, проводя опыт при постоянном объеме, они создают условия, близкие к промышленным условиям коксования. Однако, поскольку нагрев односторонний, явления, происходящие в этой опытной установке, довольно сильно отличаются от явлений, происходящих в больших промышленных печах. BCRA не смог получить четкой взаимосвязи между давлением, измеренным методом Недельмана, и давлением распирания, измеренным в печи с подвижной стенкой.

До 1960 г. на экспериментальной станции «Мариено» не интересовались проблемой давления распирания углей. Во Франции долгое время угли с опасным давлением распирания применяли только в бассейне Нор-э-па-де-Кале, поэтому две печи с подвижной стенкой были построены именно в этом бассейне* .

На рис. 129 дана принципиальная схема положения подвижной стенки в начале опыта, на рис. 130 — кривая, показывающая соответствие между давлением распирания, действующим на подвижную стенку, и давлением, замеряемым динамометром. Как видно из рис. 130, кривая для случая, когда стык стенки замазан , отли-

Было логично принимать во внимание наибольшую величину давления, которое обычно наблюдалось в конце замеров. Затем была сделана попытка установить зависимость между давлением газа и давлением распирания. Для этого составили диаграмму, представленную на рис. 133. Отношение давления распирания ps к давлению газа внутри загрузки pt оказалось близким к 0,5. Этот вопрос подробно рассмотрен ниже.

Неизбежная неравномерность обогрева приводит к тому, что два основных пластических слоя движутся во всех своих точках с неодинаковой скоростью и встречаются неодновременно по всем точкам своих поверхностей. Поэтому пик давления распирания не всегда бывает четко выражен и не всегда достигается хорошая корреляция между внутренним давлением и давлением распирания. Для проверки этого положения искусственно создали условия, при которых два основных пластических слоя встречались не одновременно точками своих поверхностей. В печи с подвижной стенкой температуру регулировали таким образом, чтобы в одном случае понижение температуры происходило в центральных отопительных каналах простенка , а в другом случае — в крайних отопительных

С целью создания условий для максимального испарения легких фракций сырья и тесного контакта его с катализатором сырье распыляли механическим путем. В верхнюю зону реактора непосредственно в купольную часть помещалась форсунка типа распылителя Кертинга с отверстием выкидного сопла 20 мм, обращенная вниз к зеркалу кипящего слоя катализатора. Она располагалась по центральной оси реактора непосредственно у стояка циклона. Мазут под давлением сырьевого насоса прокачивался через подогревательную печь в форсунку Кертинга и распылялся сверху вниз в верхней части отстойного пространства реактора навстречу потоку паров и газов из кипящего слоя катализатора. Расстояние от точки, где происходит распыление, до уровня кипящего слоя было не менее 6 м при максимальном уровне кипящего слоя. При такой подаче сырье более полно испарялось и одновременно способствовало осаждению увлеченной катализаторной пыли. Пеиспарившиеся капли мазута попадали в кипящий слой катализатора и подвергались дальнейшему испарению и превращению. Катализатор из регенератора вводился в реактор под кипящий слой струей перегретого водяного пара.

На ЭЛОУ, встроенных в АВТ , нефть также подогревается за счет тепла продуктов перегонки, а электродегидраторы, как уже отмечалось, работают под давлением сырьевого насоса установки. После ЭЛОУ нефть под давлением электродегидраторов поступает в следующую серию теплообменников, а затем в колонну.

подача паров в K-I в качестве отпаривающего агента не требует дополнительных затрат энергии, так как осуществляется под давлением сырьевого насоса, которое ниже'на 0,15-0,2 МПа, чем обычно из-за снижения гидравлического сопротивления гудроновых теплообменников ;

Как видно из таблицы, вариант П отличается от варианта I меньшей удельной загрузкой атмосферной части печи , более высоким КПД печи и отбором бензина в первой колонне. Второй вариант не требует специального насоса для циркуляции горячей струи через печь, она прокачивается под давлением сырьевого насоса. Кроме того в бензине первой колонны варианта П сероводород отсутствует.

Ректификационные установки для перегонки нефти до мазута. Для однократного испарения нефти до мазута типичной является приведенная выше технологическая схема установки, изображенная на фиг. 257. Она состоит из трубчатой печи, ректификационной колонны с выносными отпарными колоннами, тешюобменной, конденсационной и охладительной аппаратуры. Сырье прокачивается вначале через теплообменники циркулирующего орошения, затем через дестиллатные и остатковые теплообменники в водо-грязеотстойники. Отсюда нефть под давлением сырьевого насоса проходит через печь в ректификационную колонну. Неиспользованным остается тепло бедзиновых паров. Эффективность регенерации тепла бензиновых паров для предварительного нагрева исходного сырья оспаривается рядом положений. Основным из них является пониженная средняя разность температур и, как следствие, требуемая для теплообмена огромная поверхность конденсаторов. Кроме того, малейшая течь хотя бы в одной из трубок пародестиллатных теплообменников вызывает порчу цвета бензинового дестиллата и превращает его в некондиционный товар. Поэтому на многих нефтеперегонных заводах отказались от использования тепла конденсации бензиновых паров.

Б оды и грязи в водогрязеотделителё. Отстоснная нефть под давлением сырьевого насоса прокачивалась через пародестиллатный теплообменник широкой фракции вакуумной колонны и атмосферную иечъ в атмосферную колонну. Бензиновые пары с верха колонны поступали в конденсатор-холодильник. Конденсат через водоотделитель следовал в емкость. Лигроиновая фракция проходила отпарную колонну, откуда она через теплообменник и холодильник направлялась в емкость. Газойль, пройдя холодильник, поступал в свою емкость. Мазут прокачивался через печь в ваку-

подача паров в K-I в качестве отпаривающего агента не требует дополнительных затрат энергии, так как осуществляется под давлением сырьевого HacocaJ_j^pppj_HH5?_Ha_0,,I5=01^JIa, чем обычно из-за снижения гидравлического сопротивления гудроновых теплообменников;

Как видно из таблицы, вариант П отличается от варианта I меньшей удельной загрузкой атмосферной части печи , более высоким КПД печи и отбором бензина в первой колонне. Второй вариант не^требует специального насоса для циркуляции горячей струи через печь, она прокачивается под давлением сырьевого насоса. Кроме того в бензине первой колонны варианта П сероводород отсутствует.

Поступающая на перегонку нефть под давлением сырьевого насоса HI двумя параллельными потоками проходит серию тепло-обменных аппаратов Т1, в которых подогревается за счет тепла отходящих дистиллятных потоков атмосферной и вакуумной колонн до 210—220°. На выходе из теплообменников нефть соединяется в один поток и поступает в колонну К1 для отбензи-нивания. /•'

В верхнюю зону реактора, непосредственно под циклоном в купольной части была введена форсунка типа распылителя Кертинга с отверстием выкидного сопла d-20 см. Форсунка выкидным соплом была обращена вниз к зеркалу кипящего слоя катализатора и помещалась в зоне центральной оси сосуда реактора, непосредственно у стояка циклона. Мазут под давлением сырьевого насоса прокачивался через подогревательную печь в форсунку Кертинга и распыливался зонтообразно сверху вниз в верхней части отстойного пространства реактора навстречу потоку паров и газов из кипящего слоя катализатора. Расстояние от точки распыла до уровня кипящего слоя равнялось нескольким мет-

Продукт: товарный водород чистотой 90—98% получают под давлением сырьевого газового потока; в качестве примесей присутствуют метан, азот и окись углерода.