УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕГОНКИ УГЛЕВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ С ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕМ Российский патент 2003 года по МПК C10G7/00 C10G9/20 B01D3/14 

Изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей промышленности, в частности к установкам для переработки нефти и газовых конденсатов.

Известна установка для переработки нефтесырья (Патент RU 2092520, МПК 6 C 10 G 7/00, B 01 D 3/14, 3/32, опубликован 10.10.97), содержащая блок печи нагрева сырья с топливными насосами, воздуходувкой и пароперегревателем, ректификационный блок, включающий ректификационную и отпарную колонны, теплообменники, воздушный холодильник, бензиновую емкость, узел компаундирования бензина и узел подготовки.

Недостатками известного решения являются большие габариты по высоте, металлоемкость и необходимость проведения монтажных работ (изменение конструкции блоков) в случае изменения характеристик поступающего на переработку сырья.

Известна также установка для переработки нефти и нефтепродуктов (Патент RU 2043779, МПК 6 B 01 D 3/10, 3/06, C 10 G 31/10, 7/06, опубликован 20.09.95), содержащая емкость для сырья, теплообменники, испаритель воды, охладитель воды, сборник воды, печь и смеситель, последовательно связанные между собой, испаритель сырья с металлической сеткой, связанный через охладители и конденсаторы со сборниками фракций, причем последний конденсатор через вакуумный насос сообщается с камерой сгорания печи, и перекачивающие насосы.

Недостатками известного решения являются наличие змеевика в печи для нагрева сырья, необходимость вакуумирования испарителя сырья, большое число перекачивающих насосов и форсуночных устройств для распыления фракций в охладителях, что повышает вероятность отказов установки и энергозатраты на выход единицы готовой продукции.

Известен также индукционный электрический нагреватель жидкости (Патент RU 2053455, МПК 6 F 24 H 1/00, Н 05 В 6/10, опубликован 27.01.1996), содержащий трансформатор с первичной обмоткой на шихтованном сердечнике, вторичную обмотку из электропроводящей ленты в виде замкнутой спирали с промежутками между витками для заполнения нагреваемой жидкостью, помещенную в резервуар из диэлектрического материала, охватывающий сердечник трансформатора и имеющий патрубки для подвода и отвода нагреваемой жидкости.

Недостатками данного решения является сложность конструкции, обусловленная размещением обмотки трансформатора с сердечником внутри проточного резервуара, малая площадь поверхности контакта жидкости с нагревающим элементом (спиралью), повышенное гидравлическое сопротивление движению нагреваемой жидкости.

При использовании нагревателя согласно патенту RU 2053455 в качестве печи решение по патенту RU 2043779 является наиболее близким к предлагаемому.

Изобретение исключает недостатки ранее приведенных аналогов, а результат от его использования заключается в повышении надежности и экономичности установки благодаря упрощению конструкции, уменьшению габаритов и снижению металлоемкости.

Сущность изобретения заключается в том, что в установке для перегонки углеводородсодержащего сырья, содержащей печь с камерой подогрева сырья и патрубками, испаритель сырья, охладители-конденсаторы, сборники фракций, емкости для готовой продукции, насосы, вентили и трубопроводы, связанные между собой, камера подогрева сырья выполнена в виде пустотелого цилиндра из диэлектрического материала, размещенного внутри индуктора, причем в полости цилиндра размещена сетка из проволоки из материала с большим электрическим сопротивлением, нижний патрубок камеры выполнен для подвода жидкости, верхний для отвода нагретой парогазовой смеси, а два боковых для подвода водяного пара и отвода тяжелых фракций перегонки, жидкость представляет собой газовый конденсат, парогазовая смесь представляет собой легкие фракции перегонки.

На чертеже представлены схемы установки и отдельных узлов: фиг.1 - схема установки для перегонки углеводородсодержащего сырья принципиальная; фиг.2 - схема осевого сечения печи установки.

Установка содержит емкости 1 для сырья (например, газового конденсата), теплообменники-нагреватели 2, печь 3 в виде вертикального пустотелого цилиндра 4, имеющего камеру подогрева сырья 5 с проволочной сеткой 6, с нижним патрубком 7 для подвода жидкости (например, газового конденсата), с верхним патрубком 8 для отвода нагретой парогазовой смеси (легких фракций перегонки), с боковым патрубком 9 для подвода водяного пара, с боковым патрубком 10 для отвода тяжелых фракций перегонки, индуктор 11, испаритель сырья 12, охладители-конденсаторы 13, сборники фракций 14, емкости для готовой продукции 15, насосы 16, вентили 17 и трубопроводы 18.

Установка работает следующим образом.

Сырье из емкостей 1 по трубопроводу 18 через вентили 17 насосом 16 подается на теплообменники 2, где происходит предварительный подогрев сырья за счет отдачи тепла готовой продукции, и далее в печь 3 через патрубок 7 пустотелого цилиндра 4 в камеру подогрева сырья 5 с проволочной сеткой 6. Сетка 6 нагревается при помощи индуктора 11 и передает тепло поступающей в камеру 5 жидкости, доводя ее до парообразования. Образующаяся в процессе подогрева сырья в камере 5 парожидкостная фаза поступает через патрубок 8 в испаритель сырья 12. В процессе испарения в испарителе 12 легкие фракции сырья поступают через вентили 17 в охладители-конденсаторы 13, где происходит конденсация паров и образование фракций, скапливающихся в сборниках 14, из которых эти фракции через теплообменники 2 поступают в емкости 15 для готовой продукции, отдавая в теплообменниках 2 свое тепло закачиваемому в печь 3 сырью. Часть газообразного сырья, не сконденсированного в охладителях-конденсаторах 13, дожигается на факел либо используется для работы в газовом дизеле (не показаны). Часть не перешедшего в камере 5 цилиндра 4 в парожидкостную фазу сырья (тяжелые фракции) через патрубок 10 цилиндра 4 стекает на дно испарителя 12. Тяжелые фракции сырья из парогазовой фазы в испарителе 12 конденсируются в капли на стенках, и, вместе с поступившими из камеры 5 тяжелыми фракциями, стекают на дно испарителя и сливаются в емкости 1 для сырья. Производительность установки регулируется либо объемом подаваемого в печь сырья, либо изменением мощности индуктора.

Система трубопроводов 18 с вентилями 17 позволяет получать различные технологические цепи, обеспечивающие продувку цепей водяным паром через патрубок 9 цилиндра 4 перед включением индуктора и подающего нагреваемую жидкость насоса 16, прогрев технологических агрегатов при выходе установки на рабочий режим, забор сырья из определенной емкости 1 и подачу готовой продукции в заданную емкость 15.

Предлагаемая конструкция печи 3 обеспечивает наибольшую теплопередачу нагреваемой жидкости от нагреваемой индуктором 11 сетки 6 в связи с большой площадью контакта проволоки сетки 6 с жидкостью, минимальное сопротивление при протекании жидкости через камеру подогрева 5 в связи с большой площадью проходного сечения отверстий в сетке 6, удобство визуального наблюдения и простоту монтажа и демонтажа печи 3 при ее обслуживании и ремонте.

Помимо указанного повышается безопасность работы установки в связи с исключением пламенного нагрева и сопутствующих ему открытого огня и возможных прогаров нагревательных элементов, исключаются дымовые выбросы, загрязнения оборудования и рабочей площадки, обеспечивается глубокое регулирование и удобное дистанционное управление технологическим процессом.

Предлагаемые решения снижают энергозатраты, повышают безотказность установки, позволяют обеспечить быструю перенастройку установки на перегонку различных видов углеводородсодержащего сырья без монтажных работ, уменьшают габариты и снижают металлоемкость.

Таким образом, достигается цель изобретения - повышение надежности и экономичности установки благодаря упрощению конструкции, уменьшению габаритов и снижению металлоемкости.

Установка содержит печь с камерой подогрева сырья и патрубками, испаритель сырья, охладители-конденсаторы, сборники фракций, емкости для готовой продукции, насосы, вентили и трубопроводы, связанные между собой. Камера подогрева сырья выполнена в виде пустотелого цилиндра из диэлектрического материала, размещенного внутри индуктора. В полости цилиндра размещена сетка из проволоки из материала с большим электрическим сопротивлением, причем нижний патрубок камеры выполнен для подвода жидкости, верхний для отвода нагретой парогазовой смеси, а два боковых для подвода водяного пара и отвода тяжелых фракций перегонки. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и экономичности установки благодаря упрощению конструкции, уменьшению габаритов и снижению металлоемкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для перегонки углеводородсодержащего сырья, содержащая печь с камерой подогрева сырья и патрубками, испаритель сырья, охладители-конденсаторы, сборники фракций, емкости для готовой продукции, насосы, вентили и трубопроводы, связанные между собой, отличающаяся тем, что камера подогрева сырья выполнена в виде пустотелого цилиндра из диэлектрического материала, размещенного внутри индуктора, причем в полости цилиндра размещена сетка из проволоки из материала с большим электрическим сопротивлением, нижний патрубок камеры выполнен для подвода жидкости, верхний для отвода нагретой парогазовой смеси, а два боковых для подвода водяного пара и отвода тяжелых фракций перегонки. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что жидкость представляет собой газовый конденсат. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что парогазовая смесь представляет собой легкие фракции перегонки.