Вакуумная колонна Советский патент 1980 года по МПК B01D3/32 C10G7/00 

I

Изобретение относится к устройству вакуумных колонн для ректификации тяжелых нефтяных остатков и подобных им химических продуктов и может найти применение на предприятиях нефтеперерабатывающей, нефтехимической или химической промышленности..

Известна вакуумная ректифик ационная колонна, включающая укрепленную и отгонную части. В отгонной части происходит отделение легкокипящих фракций от остатка путем ввода перегретого водяного пара нод одну из нижних тарелок, имеющихся в отгонной части. Остаток выводится снизу отгонной части, а отгонные пары поступают в укрепляющую часть той же колонны .

Недостатком этих колонн является то, что из-за сопротивления тарелок укрепляющей части, которое составляет обычно 70 - 9О мм рт. ст., отгон легкокипящик фракций происходит при повышенном давлении (12О-15О мм рт. ст.) и поэтому в отгонной части этих колонн не удается

2

отогнать фракции с концом кипения 56О580 С и получить тяжелый остаток (гуцрон) с началом кипения 54О-56О С.

Известна двухколонная вакуумная установка, содержащая две вакуумные колонны, установленные самостоятельно на опорах. Остаток из первой вакуумной колонны направляют в самостоятельную отгонную, колонну, где поддерживается пониженное давление, например, равное

10 давлению верха первой вакуумной колонны, в результате чего достигается углубление отгона и утяжеление остатка 2.

Недостаток этой установки - дополнительная отгонная колонна, а в связи

15 с этим большие затраты площади, металлоемкости, увеличение длины трубопроводов, наличие насосов.

Известна вакуумная колонна, содержащая укрепляющую и отгонную части с :

20 тарелками, устройства для ввода сырья и водяного пара, устройства для вывода парогазовой смеси и вакуум создающее устройство. Отгонная часть расположена

37

внутри укрепляющей части, обе работают в присутствии водяного пара |. З.

Недостатком этой колонны является сложность ее изготовления, большие температурные напряжен тя лз-ва разности температур в отгонной и укрепляющей частях, невоаможность установки приборов контроля и автоматики в отгонной части колонны. Эта колонна не может работать при малой разности вакуу ш укрепляющей и отгонной части. Водяной пар в этой колонне нрисутстпует и в ук- :репляющей и в отгонной частях, что снижает четкость ректификации.

Цель изобретения - обеспечение глубокой перегонки остатка и повышение четкости ректификации.

Указанная цель достигается тем, что укреплящая и отгонная части снабжены аккумуляторами смещения, цилиндрической вставкой, установленной между укрепляющей и отгонной частями и перетонпой трубой, расположенной под одной из тарелок отгонной части, причем укрепляющая часть снабжена конусом, устройство для ввода сырья расположено под конусо а устройство для ввода водяного пара « в отгонной части колонны.

На чертеже схематически изображена вакуумная колонна, продольный разоез.

Вакуумная колонна состоит нз укреПляющей части 3, и отгонной части 2. Укрепляющая часть 1 соединена с OTI-OH-- ной частью 2 цилиндрической вставгсой 3 и имеет конус 4 с тарелками разного диаметра, причем диаметр тарелок увеличивается снизу вверх, ввиду увеличения объема паров сырья.

В верхнем днище укрепляющей части расположен аккумулятор 5 смешения, отдельный от основнойчасти 1 полуглухой тарелкой 6 и соединенный с вакуумсоз™ дающим устройством 7.

В укрепляющей части 1 имеются тарелки 8. Ниже коническо1 о конуса 4 укрепляющей части 1 имеется штуцер 9 для ввода подогретого сырья через отбойное устройство - улиту 10, Нап вводом сырья устанавливается полз 1лухап тарелка 11, препятствующая попацсишю более легкой флегмы с верхних тарэлок в остаток.

Отгонная часть 2 снабжена тарелка- ми 12 и полуглухой тарелкой 13, отделяющей аккумулятор 14 смешения отгонной части 2.

В верхлем днище отгонной части 2 имеется штуцер 15 для отвода паров

752

нефтепродукта и водяного пара во внешнюю конденсацнош ую систему 16, соейиненную с вакууме падающим устройством 17, Под нижней из тарелок 12 на ходится штуцер 18 ввода перегретого водяного пара.

Нижнее днище укрепляющей части 1 соединено переточной трубой 19, снабженной волнистым компенсатором 20, с отгонной частью 2, причем вход переточной трубы в отгонную часть 2 расположен ниже полуглухой тарелки 13.

Вакуумная колонна работает следующим образом.

Сырье поступает в укрепляющую часть

1в парожидкостном состоянии через щтуцер 9, отбойное устройство -улиту 10. Паровая фаза проходит через тарелки конического перехода 4, поднимается вверх ректифицируется на тарелках -8 и выводит ся из колонны боковыми погонами.

Небольшая часть углеводородных паров (пары фракции 350 - 360 С) иосту- пает в аккумулятор 5 смещения; где конденсируется подаавемым орошением и выводится из него с полуглухой тарелки 6, а газы разложения и сероводород отсасываются из aккy fyлятopa 5 вакуум- создающим устройством 7, создавая наверху укрепляющей части 1 давление 10-20 мк; рт. ст.

ГТапуглухая тарелка 6 служит для , чтобы легкая фракция 350-360 С не попала в боковь е пого1 Ы. Укрепляющая часть 1 работает боа ввода водяного пара, а это позволяет снизить сопротивление тарелок. Как аг едствие, снижа- ется давление в эвalIopaциDHHo f пространстве укрепляющей части 1 до 70 - 80 мм рт. сг,, что позволяет получ;ть большой отгон на входе сырья. С полуглухой тарелки 11 выводятся фракции цо 500 С, благодаря чему легкие флегмы с верхних тарелок не попадают в остаток.

Остаток из укрепляющей части 1 по переточной трубе 19, снабженной волнис тым конденсатором 20, устаноЕменным в связи с различными температурными ул-линениями колонны и переточной трубы, перетекает в отгонную часть 2 ниже .полуглухой тарелки 13, В отгонную часть

2подается перегретый водяной пар через штуцер 18, благодаря чему происходит дальнейшее отпаривание лэкгих Ьракций из остатка укрепляющей -асги i, Пары фракции 55О-5вО С и водяной пар поднимаются в аккумулятор 14 смешения. Пары фракции конденсируются подавае мым орошением и вьюодятся из аккумуля тора 14, а водяные пары через штуцер 15 отводятся во внешнюю конденсационную систему 16, соединенную с вакуум- создающим устройством 17. В отгонной .части 2 создается пониженное давление (30-4О мм рт. ст.). С низа отгонной части 2 колонны выводится утяжеленный гудрон с началом кипения 54О-56ОС. Работа укрепляющей части колонны без водяного пара дает возможность получать более четкие по качеству боковые погоны, значительно снижает диаметр колонны и кроме того дает возможность регулирования давления в колонне подачей пара в пароэжекторные вакуум-насосы. Предлагаемая конструкция вакуумной колонны позволяет осуществлять перегонку мазута, при которой уменьшается выход остатка (гудрона) на 2-3% за счет увеличения отбора боковых фракций. При производительности установки 2,2 млн, т/г по мазуту и уменьшении выкода на 3%, это составляет 66 000 т/год, т. е. переработка мазута уменьшается на 66 тыс, т/г. Стоимость переработки 1 т нефти составляет 12 р, значит, экономический эф792 тыс. р/г на одной фект составляет установке. Формула изобретения Вакуумная колонна, содержащая укрепляющую и отгонную части с тарелками, вакуумсоздающее устройство, устройства для ввода сырья и водяного пара н устройства для вывода парЬгазовой смеси, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения глубокой перегонки остатка и повышения четкости ректификации, укрепляющая и отгонная части колонны снабжены аккумуляторами смешенияг цилиндрической вставкой, установленной между укрепляющей и отгонной (частями колонны и переточной трубой, расположенной под одной из тарелок отгонной : . части, причем укрепляющая часть снабжена конусом, устройство для ввода сырья расположено под конусом, я устройство для ввода водяного пара - в отгонной части колонны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 295263, 1960, с. 261-114. 2.Авторское свидетельство СССР N 517620, кл. С 10 7/00. 3.Авторское свидетельство СССР № 567456, кл. В 01 D 3/32, 1971.