2.6.1. Общие сведения
Проблема интенсификации работы ректификационных колонн существовала всегда и, надо полагать, будет существовать, поскольку меняется сырье, производительность установок и решаемые задачи.
Ранее реконструкция колонного оборудования сводилась к замене устаревших тарелок на новые, более совершенные. Но со временем ужесточаются требования к качеству получаемых продуктов, возрастает интерес к новым конструкциям ректификационных колонн [43].
В последние годы в мировой нефтепереработке все более широкое распространение при вакуумной перегонке мазута получают насадочные контактные устройства регулярного типа, обладающие, по сравнению с тарельчатыми, наиболее важным преимуществом – весьма низким гидравлическим сопротивлением на единицу теоретической тарелки. Это достоинство регулярных насадок позволяет конструировать вакуумные ректификационные колонны, способные обеспечить либо более глубокий отбор газойлевых (масляных) фракций с температурой конца кипения вплоть до 600 оС, либо при заданной глубине отбора существенно повысить четкость фракционирования масляных дистиллятов [10].
Применяемые в настоящее время высокопроизводительные вакуумные колонны с регулярными насадками по способу организации относительного движения контактирующих потоков жидкости и пара можно подразделить на следующие два типа: противоточные и перекрестно-точные [10].
В насадочных контактных устройствах, в отличие от тарельчатых, процесс тепло-, массообмена осуществляется не за счет организации интенсивного перемешивания взаимодействующих фаз, а за счет увеличения поверхности границы раздела фаз. Для этого используются пористые, сетчатые материалы или просечно-вытяжные листы из нержавеющей стали. Главное, создать большую удельную поверхность. Например, у насадки Зульцер в 1 м3 объема площадь контакта (общая поверхность насадки) достигает порядка 400–500 м2 [44].
В регулярных насадках элементы распологаются в определенном геометрическом порядке и, тем самым они создают упорядоченные каналы для прохода паров [25], но по мере стекания по насадке жидкость потоком пара оттесняется от центра колонны к ее стенкам, что приводит к снижению эффективности насадки, поэтому между слоями жидкость перераспределяют с помощью специальных устройств [29].
К насадкам предъявляются следующие требования:
большая удельная поверхность;
хорошая смачиваемость жидкостью;
малое гидравлическое сопротивление;
равномерность распределения жидких и газовых потоков;
высокие химическая стойкость и механическая прочность;
низкая стоимость.
Наиболее привлекательные характеристики новых насадочных колонн:
малый перепад давления, то есть минимальное гидравлическое сопротивление на одну теоретическую тарелку 133,3–266,6 Па или 1–2 мм рт. ст.;
широкий диапазон устойчивой работы;
увеличение КПД [37].
из-за низкого гидравлического сопротивления регулярных насадок в вакуумную колонну можно «вместить» в 3–5 раз больше теоретических тарелок, а это позволяет осуществлять процесс с пониженной температурой нагрева или без подачи водяного пара [10].
- Совершенствование работы установок перегонки нефти Учебное пособие
- 1. Перегонка нефти на нпз
- 1.1. История развития нефтепереработки
- 1.2. Основное назначение и типы установок для перегонки нефти
- 1.3. Принципиальные схемы установок
- 1.4. Продукты первичной перегонки нефти
- 1.5. Ректификация в процессах первичной перегонки нефти
- 1.6. Перегонка нефти в присутствии испаряющего агента
- 1.7. Виды орошений ректификационных колонн
- 1.8. Выбор давления и температурного режима в колонне
- 1.9. Блок атмосферной перегонки нефти
- 1.10. Краткие выводы по атмосферной перегонке нефти
- 1.11. Перегонка нефти в вакууме
- 1.11.1. Перегонка мазута по топливному варианту
- 1.11.2. Перегонка мазута по масляному варианту
- 1.12. Конденсационно-вакуумсоздающая система
- 1.13. Краткие выводы по вакуумной перегонке мазута
- 1.14. Основные показатели работы установок авт
- 2. Совершенствование установок перегонки нефти
- 2.1. Подогрев сырой нефти в процессе первичной перегонки
- 2.1.1 Рациональная и эффективная обвязка теплообменников
- 2.1.2. Применение теплообменников нового поколения
- 2.1.2. Прямая рекуперация тепла на установках когенерацией
- 2.2. Форсирование режима в колонне к-1
- 2.3. Основные технологические узлы колонн
- 2.3.1. Узел ввода сырья
- 2.3.2. Каплеуловитель
- 2.3.3. Узлы ввода жидких потоков
- 2.3.4. Узлы вывода жидкости
- 2.3.5. Трансферный трубопровод
- 2.4. Варианты испаряющего агента
- 2.5. Контактные устройства в ректификационных колоннах
- 2.6. Вакуумная перегонка мазута в насадочных колоннах
- 2.6.1. Общие сведения
- 2.6.2. Применение противоточных насадок
- 2.6.3. Применение перекрестно-точных насадок
- 2.6.4. Другие виды регулярных насадок
- 2.7. Практический подход к модернизации вакуумного блока
- 2.8. Новая система создания вакуума
- 2.9. Интенсификация процесса первичной переработки нефти
- 2.9.1. Увеличение выхода дистиллятов за счет вариантов схем переработки
- 2.9.2. Увеличение выхода дистиллятов за счет воздействия на коллоидно-дисперсное состояние нефти
- 2.9.3. Технология Линас
- Заключение
- Библиографический список
- Содержание