Главная -> Словарь

Контактных устройствах

Рис. 111-27. Сравнение эффективности работы различных контактных устройств в вакуумных колоннах:

двукратного испарения мазута по широкой масляной фракции . Как показали расчеты, для получения 30-градусных масляных фракций с содержанием 15—18% легких и 2—5% тяжелых примесей необходимы высокие флегмовые числа и большое; число теоретических тарелок в каждой простой колонне . Реализовать такие условия разделения на современных схемах перегонки мазута и при помощи существующих конструкций, аппаратов невозможно. Реальные отборы узких масляных фракций от потенциала' при заданной четкости ректификации, которые могут быть достигнуты на современных установках, составляли бы 30—35%.

Повышение фракционирующей способности вакуумных колонн достигается следующими мероприятиями: понижением давления в секции питания колонны до 26—40 гПа; повышением температуры в зоне питания с соответствующим увеличением флегмового числа; увеличением числа тарелок или применением контактных устройств специальных конструкций, например, насадок; применением усовершенствованных технологических схем перегонки. Первые три способа повышения фракционирующей способности колонн достаточно подробно рассмотрены ранее при анализе работы вакуумных колонн по топливному варианту . Целесообразность применения той или иной технологической схемы следует рассматривать в последнюю очередь, если остальные меро-

Важнейшим направлением повышения технико-экономической эффективности процессов перегонки и ректификации нефтяных смесей, как это следует из всего материала книги, является применение оптимальных технологических схем разделения, в том числе новых схем со связанными материальными я тепловыми потоками и с тепловыми насосами; использование сложных ректификационных и абсорбционных аппаратов с высокоэффективными конструкциями контактных устройств.

5.2.6. Классификация ректификационных колонн и их контактных устройств............................................................................................................ 174

Число тарелок определяется числом теоретических тарелок , обеспечивающим заданную 1 еткость разделения при принятом флегмовом числе, а также эффективностью контактных устройств . Зависимость числа теоретических тарелок сг флегмового числа колонны можно выразить в виде графика, как эго представлено на рис.5.6. Из анализа рис.5.б вытекает следующая закономерность, обусловливающая граничные пределы нормаль — нэго функционирования ректификационных колонн: заданная чет — к эсть разделения смесей может быть обеспечена лишь п ж одновременном выполнении ограничений по флегмовому числу и числу теоретических тарелок.

Использование только одного острого орошения в ректификационных колоннах неэкономично, так как низкопотенциальное тепло верхнего погона малопригодно для регенерации теплообменом. Кроме того, в этом случае не обеспечивается оптимальное распределение флегмового числа по высоте колонны: как правило, оно значительное на верхних и низкое на нижних тарелках колонны. Соответственно по высоте колонны сверху вниз уменьшаются значения КПД тарелок, а также коэффициента относительной летучести и, следовательно, ухудшается разделительная способность нижних тарелок концентрационной секции колонны, в результате не достигается желаемая четкость разделения. При использовании циркуляционного орошения рационально используется тепло отбираемых дистиллятов для подогрева нефти, выравниваются нагрузки по высоте колонны и, тем самым, увеличивается производительность колонны и обеспечиваются оптимальные условия работы контактных устройств в концентрационной секции.

5.2.6. Классификация ректификационных колонн и их контактных устройств

По типу применяемых контактных устройств наибольшее распространение получили тарельчатые, а также насадочные рок — тификационные колонны.

В ректификационных колоннах применяются сотни различных конструкций контактных устройств, существенно различающимся по своим характеристикам и технико-экономическим показателям. При этом в эксплуатации находятся наряду с самыми с овременными конструкциями контактные устройства таких типов , которые, хотя и обеспечи — ьают получение целевых продуктов, но не могут быть рекомендованы для современных и перспективных производств.

При выборе типа контактных устройств обычно руководствуются следующими основными показателями: а) производительностью; б) гидравлическим сопротивлением; в) коэффициентом полезного действия; г) диапазоном рабочих нагрузок; д) возможностью работы на средах, склонных к образованию смолистых или других отложений; е) материалоемкостью и ж) простотой конструкции; удобством изготовления, монтажа и ремонта.

В ректификационных колоннах происходит контактирование паровой и жидкой фаз на специальных контактных устройствах — слое насадки, сетке, тарельчатых конструкциях для требуемой четкости разделения на компоненты. Ректификационные колонны рассматриваемой установки в зависимости от технологического назначения называются: /'

Адсорберы с псевдоожиженным слоем адсорбента позволяют также осуществлять непрерывный процесс адсорбции. В этом случае в качестве адсорбента используются мелкие гранулы . Конструктивно адсорбер может иметь один или несколько кипящих слоев , обеспечивающих контакт фаз в противотоке . В таком адсорбере на специальных контактных устройствах осуществляется взаимодействие между газом и порошкообразным адсорбентом, в результате чего адсорбент переводится в состояние псевдоожижения. Адсорбент, двигаясь сверху вниз через переточные устройства, передается с одной контактной ступени на другую. Газ движется в аппарате противотоком снизу вверх. Для отделения из га-

Такой процесс в промышленности осуществляют в ректификационной колонне. Движущийся вверх поток нагретых паров контактирует со стекающим вниз потоком сконденсированной в холодильнике жидкости, на специальных контактных устройствах . На каждой тарелке происходит постоянный массообмен и теплообмен. В результате теплообмена из жидкости испаряются легкокипящие фракции уходя в паровую фазу, а часть паров, конденсируясь, переходит в контактируемую с ними флегму. Пары, уходящие с тарелки, обогащаются низкокипящими компонентами, а жидкость — высококипящими. Чем больше в колонне тарелок, тем больше контактов, тем четче будет разделение на фракции. Четкость ректификации в ректификационной колонне зависит от числа тарелок и количества жидкости .

Глубина переработки мазута в вакуумных колоннах лимитируется перепадом давления на контактных устройствах. Малым перепадом давления обладают насадочные контактные устройства регулярной структуры. Насадочные слои в ректификационных колоннах располагаются в зависимости от -организации взаимодействия паров и жидкости. В случае противотока насадка заполняет все поперечное сечение, колонны, а пар и жидкость движутся навстречу друг другу. В случае же поперечного /перекрестного/ тока жидкость стекает по насадке сверху вниз, а пар движется в горизонтальном направлении, и насадка занимает часть поперечного сечения колонны. При этом из-за воздействия поперечного тока пара на стекающую по насадке лсидкость траектория движения жид-.кости отклоняется от вертикали. Представляет интерес оценка угла отклонения струй жидкости с точки зрения конструктивного расположения насадочных слоев и уноса жидкости из насадочного слоя. Угол отклонения будет максимальным при взаимодействии струй жидкости с паром вне насадочного слоя, поскольку наса-дочный слой уменьшает угол отклонения жидкости.

паровыми и жидкостными потоками на контактных устройствах

контактных устройствах и, как следствие, повышается эффективность

контактных устройствах описана в работе . Для целенаправленного

поверхностно-активных веществ на барбатажных контактных устройствах //

В результате анализа работы вакуумной колонны АО «Ярославнефтеоргсин-тез» была разработана и внедрена схема с отпаркой легких фракций из жидкости, стекающей с нижней тарелки укрепляющей секции. Отпарка осуществляется на всех контактных устройствах отгонной секции одновременно с гудроном, но без смешения с ним, испаряющим агентом, вводимым вниз колонны . Аналогичная схема отпарки легких фракций из жидкости была разработана для битумной установки Павлодарского НПЗ. Это позволяет существенно улучшить отпарку легких фракций из высококипящей дистиллятной фракции.

новки 1200 тыс. т/год образуется до 750 м3/ч сероводородных стоков, содержащих до 200 мг/л сероводорода и до 3000 мг/л тяжелых нефтепродуктов. Наличие тяжелых нефтепродуктов затрудняет их очистку от сероводорода; поэтому необходимо пары, отходящие из камер в период охлаждения кокса, направлять не в конденсатор смешения, как это делается сейчас, а сначала на экстракцию тяжелых углеводородов, осуществляемую при температуре выше 100 °С. Затем пары поступают в холодильник поверхностного типа, сконденсировавшиеся в нем легкие нефтепродукты отделяются в отстойнике; образовавшийся конденсат совместно с технологическим конденсатом направляется на дезодорацию. Очищенный конденсат сбрасывается в систему эмульсионных стоков. Кислые сточные воды образуются при регенерации катализатора, проводимой 1—2 раза в год на установке гидроочистки. Так как такие кислые воды сбрасывают периодически в течение двух-пяти суток, на установке гидроочистки предусмотрена локальная система нейтрализации их содой в простейших контактных устройствах. Нейтрализованный сток сбрасывается в систему эмульсионных стоков, вместе с -которыми и проходит все очистные сооружения.

чение, позволяющее решать данную систему уравнений для компонентов элементарного акта маооообмена в случае соизмеримых фазовых сопротивлений с использованием коэффициента диффузии, зависящего от концентраций каждого из компонентов. Гидродинамика дисперсной фазы учитывает наличие циркуляционных течений. вознвквткх в пузыре. Вопрос обобщения результатов, полученных для одиночных пузырей решается о использованием бимодальной функции распределения пузырей по размерам, которая, как показывают теоретические в экспериментальные исследования, имеет место на контактных устройствах.

1. Заполнение, В куб подводится тепло, в количестве достаточном, чтобы испарить объем пара, несколько превышающий суммарную задержку ясидкости на контактных устройствах, которая находится экспериментально или из литературных данных. Образовавшийся пар поступает в конденсатор - холодильник , где полностью конденсируется. Конденсат возвращается в колонку и каждому объему насадки, эквивалентному теоретической тарелке, приписывается жидкость в количестве, равном его динамической задержке. Остаток флегмн стекает в куб.