АППАРАТ ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ ЩЕЛОЧНЫХ ОТХОДОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ОЧИСТКЕ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ АММИАЧНОЙ ВОДОЙ Российский патент 1998 года по МПК C10G19/08 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано в производстве нефтепродуктов.

В работе разложение щелочных отходов, полученных при очистке топливных фракций нефти аммиачной водой, осуществляется в пустотелом сосуде с продувкой воздухом или водяным паром при 100^oC в течение 17 ч. Длительность процесса разложения щелочных отходов и значительный расход тепла для полной отгонки воды делает невозможным использование данного устройства в промышленности. (Маркин А.А., Герман А.Л., Тер-Ионесян А.Н., Круговой процесс выщелачивания нефтяных дистиллятов, АНХ, 1940, N 9, с. 29 - 32).

В работах предлагают разложить щелочной отход в горизонтальном цилиндрическом испарителе с трубным пучком, установленным внутри аппарата, который является прототипом предлагаемого аппарата. Этот аппарат имеет ряд недостатков: во-первых, его конструкция и изготовление сложны; во-вторых, жидкий поток полностью не секционирован из-за наличия трубного пучка, в результате чего время пребывания отдельных порций потока в зоне разложения будет различным, что приведет к неполному разложению щелочного отхода; в-третьих, надежность аппарата недостаточно высока (Нефть и газ, 1983, N 4, с. 25 - 27; Кастильо Хакес Хосе Дель Кармен. Автореферат диссертационной работы "Разработка процессов выщелачивания дизельного топлива с регенерацией реагента". Баку, 1989, с. 28).

Задачей предлагаемого устройства является упрощение конструкции и изготовление аппарата, повышение его надежности и обеспечение практически полного разложения щелочного отхода.

Поставленная задача достигается тем, что разложение щелочного отхода проводится в горизонтальном цилиндрическом аппарате с теплообменными элементами, при котором теплообменные элементы приварены к корпусу с наружной стороны, жидкий поток секционирован полностью с помощью поперечных перегородок с отводами, причем высоты перегородок уменьшаются по ходу движения потока.

Новизна изобретения состоит в использовании наружных теплообменных элементов и в установлении внутри аппарата поперечных перегородок с отводами, высоты которых уменьшаются по ходу движения потока.

Использование наружных теплообменных элементов позволяет значительно упростить конструкцию и полностью секционировать жидкий поток, чего нельзя добиться при размещении внутри аппарата трубного пучка. Надежность предлагаемого аппарата несравненно выше чем у прототипа, так как наружные теплообменные элементы приварены к корпусу, взамен разъемного трубного пучка, состоящего из многочисленных труб с возможными нарушениями герметичности в фланцевых соединениях, креплениях труб к решетке, а также появлениями течи в самых трубах. К тому же предлагаемый аппарат прост в изготовлении.

Эскиз аппарата показан на чертеже.

Аппарат состоит из корпуса 1, горловины 2, крышки 3, теплообменных элементов 5, поперечных перегородок 4 с отводами 6, штуцеров различного назначения: вход щелочного отхода 7, выход парогазовой смеси 8, выход жидкой смеси 9, вход теплоносителя 10, выход теплоносителя 11, дренажи 12, труб 13.

Поток с одной секции в другую переходит с помощью отводов, приваренных к перегородкам. В качестве отводов могут быть использованы трубы, полутрубы, различные профильные прокаты. Верхние концы отводов расположены горизонтально по перифериям перегородки чуть ниже уровня ее верхнего края, а нижние концы, объединяясь, сообщаются с отверстием в перегородке, через которое поток поступает в нижнюю часть следующей секции. Таким образом поток в каждой секции разложения движется снизу вверх, что позволяет обеспечить примерно одинаковое время пребывания отдельных порций щелочного отхода в рабочей зоне и практически полное разложение его.

Сбор жидкости с краев поверхности и подача ее в нижнюю часть следующей секции исключает наличие мертвых зон и удлиняет путь потока.

Разность высот соседних перегородок (или разность уровней жидкости в соседних секциях) определяется расчетом в зависимости от физических свойств потока и его составляющих и должна обеспечить движение жидкости по отводам. Кроме того, уменьшение высот перегородок по ходу движения потока исключает обратное перемешивание в рабочей зоне.

Наружные приварные теплообменные элементы могут иметь различные конструкции. Показанные на чертеже приварные элементы имеют формы неполных поясов и охватывают больше половины наружной поверхности аппарата. Теплоноситель подается в среднюю часть теплообменного элемента с одной стороны и переходит в соседний теплообменный элемент с середины другой стороны с помощью труб. Соединение нагревательных элементов, расположенных на днищах и на цилиндрической поверхности, осуществляется трубами, чтобы не покрыть сварной шов, соединяющий цилиндр с днищами. В качестве теплоносителя могут быть использованы различные чистые потоки.

Аппарат работает следующим образом.

Нагретый до заданной температуры щелочной отход в газопарожидкостном состоянии поступает в аппарат снизу по штуцеру 7. Парогазовая смесь, полученная в результате разложения водного раствора аммонийных солей нефтяных кислот, пройдя через горловину, выходит из аппарата по штуцеру 8, а двухфазная жидкая смесь вода - нефтяная кислота отводится по штуцеру 9. Определенный уровень в зоне удаления жидкой смеси поддерживается с помощью выступающей во внутрь части трубы. Условие разложения щелочного отхода в аппарате обеспечивается регулированием расхода теплоносителя, подаваемого в теплообменные элементы по штуцеру 11. На каждой секции предусмотрены дренажные штуцеры 12.

Преимущество предложенного аппарата по сравнению с прототипом очевидно: во-первых, использование наружных теплообменных элементов позволяет значительно упростить конструкцию и изготовление аппарата и повысить его надежность; во-вторых, жидкий поток полностью секционирован, в результате чего обеспечивается оптимальное время пребывания потока в зоне разложения, т.е. практически полное разложение щелочного отхода.

Пример: Регенератор имеет диаметр D = 300 мм и длину L = 500 мм и снабжен наружным обогревом. Жидкий поток с помощь перегородок разделен на три секции. В аппарат непрерывно подается щелочной отход, полученный при очистке дизельного топлива аммиачной водой, нагретый до 120^oC с потенциальным содержанием нефтяных кислот 24,85 мас.%. Полученные в результате разложения щелочного отхода парогазовая смесь конденсируется в холодильнике и собирается в сборнике, а двухфазную жидкость разделяют на водную фазу и нефтяные кислоты в отдельном разделителе. При разложении происходит частичное обезмасливание кислот, т. е. неомыляемые отгоняются вместе с парогазовой смесью и отделяются в сборнике, и водная фаза, полученная в разделителе, вместе составляют водную фазу.

В таблице представлены результаты разложения щелочного отхода в секционированном регенераторе с наружным обогревом.

Эти данные показывают, что предложенное устройство аппарата обеспечивает высокую степень разложения водного раствора аммонийных солей нефтяных кислот.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано в производстве нефтепродуктов. Разложение щелочного отхода проводится в горизонтальном цилиндрическом аппарате с теплообменными элементами, приваренными к корпусу с наружной стороны. Жидкий поток внутри аппарата секционирован полностью с помощью поперечных перегородок с отводами. Использование наружных тепло-обменных элементов позволяет значительно упростить конструкцию, повысить надежность аппарата и обеспечить практически полное разложение щелочного отхода. 1 ил., 1 табл.

Аппарат для разложения щелочных отходов, полученных при очистке нефтяных фракций аммиачной водой, состоящий из горизонтального цилиндрического корпуса и теплообменных элементов, отличающийся тем, что теплообменные элементы расположены с наружной стороны корпуса, а в рабочем объеме установлены поперечные перегородки с отводами, причем высоты перегородок уменьшаются по ходу движения потока.