Главная -> Словарь

Змеевиков трубчатых

С целью значительного повышения производительности, снижения удельных затрат и себестоимости продукта на действующих битумных установках и улучшения качества окисленных битумов предложено несколько вариантов усовершенствования схем установок с применением окислительных колонн. Ниже приведены варианты схем привязки окислительных колонн к существующим полунепрерывным битумным установкам с кубами-окислителями периодического действия, к непрерывной битумной установке со змеевиковым реактором и к вакуумной колонне установки АВТ. По первому варианту в окислительную колонну непрерывно поступает сырье и выходит в емкость товарный битум заданной марки. По второму варианту окислительная колонна служит для предварительного окисления сырья, например, до температуры размягчения 48—52 °С. Затем в кубах-окислителях предусматривается доокисление предварительно окисленного сырья до получения битума заданной марки.

Рис. 71. Схема привязки окислительной колонны к битумной установке со змеевиковым реактором:

Предлагается вариант интенсификации процесса на установке со змеевиковым реактором путем использования испарителя одновременно в качестве окислительной колонны , для чего испаритель оборудован воздушным маточником и условно назван окислительной колонной-испарителем. Предусмотрен также съем тепла реакции окисления. Расчеты показали, что без существенных затрат на внедрение таким способом можно резко увеличить производительность установки, одновременно снизив энергетические затраты на рециркуляцию битума. Испытание такой схемы на Омском НПК показало практическую возможность ее осуществления. Для повышения производительности необходимо заменить испаритель аппаратом большего диаметра.

По сравнению со змеевиковым реактором интенсивность окислительной колонны с тарелками почти в 7 раз меньше. Однако, учитывая объем фазоотделителя-испа-рителя, наличие которого неизбежно при окислении в змеевиковом реакторе, интенсивность процесса в змее-виковом реакторе можно условно считать равной 2,5 т/ , т. е. более чем в 2 раза меньше интенсивности окислительной колонны с тарелками. В одном из предложенных нами способов, совмещающем окисление сырья в пенной системе в змеевиковом реакторе и доокисление в испарителе, используемом как окислительная пустотелая колонна и испаритель одновременно, интенсивность процесса равна 5,4 т/. Удельный расход сжатого воздуха в колонне с тарелками почти в 8 раз больше по сравнению со змеевиковым реактором, однако давление сжатого воздуха для змеевикового реактора значительно выше.

1. Удельный расход металла на 1 г сырья на установке колонного типа почти на 20% меньше, чем на установке со змеевиковым реактором, на 35% меньше, чем на установке бескомпрессорного способа получения битумов, и на 70% меньше, чем на установке с кубами-окислителями периодического действия.

2. Удельный расход электроэнергии на установке колонного типа на 55% меньше, чем на установке со змеевиковым реактором, и на 65% меньше по сравнению с бескомпрессорным способом. Это можно объяснить тем, что на установке со змеевиковым реактором имеют место дополнительные затраты электроэнергии на рециркуляцию, кратность которой для дорожных битумов доходит до 4:1. Значительный удельный расход электроэнергии на бескомпрессорной установке связан с наличием на одном реакторе пяти электромоторов с приводами к дис-пергаторам и вентиляторам, а также с низкой степенью использования кислорода воздуха.

3. Наименьший расход топлива на установке колонного типа объясняется тем, что при одной и той .же температуре реакции окисления тепловой эффект на этой установке используется на нагрев сырья . Для змее-викового реактора вследствие малого времени пребывания сырья в змеевике и необходимости достаточной скорости реакции окисления на входе в змеевик нельзя допускать температуру ниже требуемой. Поэтому на этих установках на входе в змеевик поддерживается температура 250 °С, а тепло реакции снимается обдувом труб при помощи вентиляторов. Опыт эксплуатации опытно-промышленной установки бескомпрессорного способа получения битумов на Кременчугском НПЗ показал, что удельный расход топлива значительно ниже предусмотренного проектом. Удельный расход топлива на установке с кубами-окислителями периодического действия на 20% меньше, чем на установке со змеевиковым реактором.

4. Удельный расход пара на установке колонного типа на 42% меньше, чем на установке со змеевиковым реактором, и примерно такой же, как фактически имеет место на установке бескомпрессорного способа окисления. На установке с кубами-окислителями периодического действия удельный расход пара на 50% больше,

чем на установке колонного типа, и на 10% меньше, чем на установке со змеевиковым реактором.

5. Показатель фондоотдачи наибольший на установке колонного типа — на 12% больше, чем на установке со змеевиковым реактором, на 32% больше, чем при бескомпрессорном способе получения битумов, и почти в 3 раза больше, чем на установке с кубами-окислителями периодического действия.

6. Себестоимость 1 т битума зависит от местных условий. Однако на установках колонного типа она ниже, чем на установках со змеевиковым реактором, при бескомпрессорном способе окисления и на установках с кубами-окислителями периодического действия.

Убедившись в полном удалении продукта из змеевиков трубчатых печей, продолжают пропарку труб печей по ходу продукта в реакционную камеру в течение 3—4 час. Выпускают пар в ат-мосферу через воздушник реакционной камеры или воздушник, основного испарителя.

Данные о допускаемой теплонапряженности поверхности радиантных трубчатых змеевиков приведены в табл. 3.5, рекомендации по выбору материала для изготовления змеевиков трубчатых печей — в табл. 3.6.

Рекомендации по выбору материала для изготовления змеевиков трубчатых печей

Сжатый воздух применяется также при очистке змеевиков трубчатых печей от кокса, при регенерации катализаторов, на окислительных установках, в ремонтных целях .

змеевиков трубчатых печей 248 ел. конденсата 119, 125, 126, 189 механическая 183, 184 смазочных масел 247 стоков, локальная ливневых 189 от промывки нефтепродуктов

Воздух на НПЗ и НХЗ используется для пневматических систем автоматического регулирования и разнообразных технологических целей . Расход сжатого воздуха определяется по данным, приводимым в паспортах и проектах технологических установок и объектов общезаводского хозяйства, инструкциях на приборы и оборудование. Используя собранные сведения, составляют баланс потребности в сжатом воздухе.

В результате тесного адгезионного контакта углеродистых продуктов с металлом создаются благоприятные условия для его последующего науг- -лероживания. Используя метод радиоактивных индикаторов, дбказан факт диффузии углерода из нефтяного сырья в металл и определены параметры диффузии в условиях, соответствующих эксплуатационным параметрам реактора коксования и змеевиков трубчатых печей . Зависимость коэффициента диффузии от температуры в полулогарифмических координатах линейная и достаточно точно аппроксимируется уравнением Аррениуса:

Для определения устойчивости нефтяных дисперсных систем в условиях высокотемпературных технологических процессов разрабатываются специальные методы. Вследствие непрерывных превращений в нефтяной системе, например в реакционной массе, происходит изменение состава дисперсионной среды и, как правило, повышение концентрации дисперсной фазы. В частности, повышение концентрации асфальтенов до определенного предела, называемого пороговой концентрацией, приводит к резкому карбоидообразованию и расслоению системы, что часто является причиной закоксовывания змеевиков трубчатых печей. В зависимости от химического состава дисперсионной среды пороговая концентрация асфальтенов колеблется от 5 до 30 % мае.

Определение высокотемпературной устойчивости нефтяных дисперсных систем проводят также на установках проточного типа. Данные методы применяют, как правило, для исследования устойчивости против расслоения тяжелых нефтяных остатков в условиях динамического нагрева. При этом оценивают склонность нефтяного сырья к образованию коксовых отложений на внутренней поверхности змеевиков трубчатых печей, а также других подобных нагретых трансферных линий потоков ре-турбентов .

Нормализация при 1000° С с последующим высоким отпуском при 700° С и охлаждением на воздухе, значительно повышает прочность стали Х5М, что позволяет существенно уменьшить толщину стенок труб. Термически обработанная сталь Х5М применяется в реактивных блоках установок каталитического риформинга для изготовления змеевиков трубчатых печей, горячих трубопроводов, штуцеров, фитингов, фланцев и ответственных элементов аппаратуры, эксплуатируемых при температурах до 575° С, а при кратковременном воздействии — до 600° С .

Применение полученных уравнений в кинетических расчетах змеевиков трубчатых печей даст возможность значительно повысить эффективность работы промышленных установок термического крекинга и замедленного коксования.