Применение СА в промышленности (Раздаточные материалы)

ГЛАВА 7 ПРИМЕНЕНИЕ ДВУХФАЗНЫХ С'ГРУЙНЫХ АПНАРАтОВ В ПРОМЫШЛЕННОС ГИ 7.1. Двухфазные струйные аииарйты в нефтяной, газовой и нефтехимической отраслях прозиьпнленности 7,1А. Двухфазные струйные аппараты для создания вакуума в реня нфикаипонньп колониях и пру~ их зехнологз1ческнх емкостях Двухфазные СА нашли широкое применение в нефтеперерабатывснощих и нефтехимических производствах для откачивания парогазовых потоков из технологических колонн различного назначения с целью создания в ннх вакуума. 3го обусловлено в первую ' очередь тем, что с помощью таких СА намни-о проще решаются ' актущ~ьн1 1с для указанных йынзе производств проблемы, связанные с зйгрязнением ок(зужйкицей среды.

Однойремснно сокращаются зксплуатационные расходы на создание вакуума и повыпгается на- ' дсгкносзь (язбюзы устйновки й сравнении с другими применяемыми вакуумсоздающими усгройствами, В работах (6, 16 — 24„28, 30, 35, 36, 295, 2961 дано описание ряда схем вакуумсоздающих чстановок :.. ухф.з,, СА ирку:иру щей а.. у, у».гуру рабчей гкидкостью, названных в промышленности вакуумными гндроциркулхпзюшгыми агрегатами (ВГЦ-а~ регатами). Рассмотрим наиошшс общие из ипх.

В Б1'Ц-агрегате, схема которого изобрагкена на рис. 7 1, отка- . чиаасмйя из кодо~им ~' парс~аховая сьшсь нйправляется после сис1смы конденсации паров (ппименяегся по неоохолимости, позтому рисунке не показана) ий йход двухфазного СА 2. В аппа(зяте происходит сткагис парогаза зй счет знсргшз струи рабочей гкн,зкосги, иолаваеыой в нс1о нйсосоы 3. Одновременно с хтнм вдет' процесс конденсации паров на струе рабочей хкидкости (паров угле- ' воло(золой н водяного папа й случае пепе~пики мйзутй). Обрйзовййшаяся в СА гкидкосгночазовая смесь поступает в сепарйтор 5, ;~,Г Даухфазньзе Сб в нефтегаурвой н нефтехнмннеекоа нромьннненнееун 343 1~р анка ка1 а 3 м а Кохаенеах 1 де 1 аз и жидкОсть разделяют- =-== — -к~ ся.

Сжатый до требуемого давЛсиия ГВЗ Налраапястея На Па~ ' ' ! дальнейшую утилизацию или " — -Ц ,жнгается, а жидкос~ь после 1 ОХЛВЖДЕНИЯ В ХОЛОДИЛЬНИКЕ 4 поступает на вход насоса 3. В качестве рабочей жидкости для создания вакуума в ректиФнкационных колоннах перегонки мазу~а используют дизельную фракцию или вакуумный газойль, а в ректификационных колоннах разделения смеси циклогсксанол-цикло" укне. ТД. Схема олнеетунен ыего и цх гексанона производства капро:иктама — сырьевой поток сме- У - аакууннаа кммнна; Т вЂ” ааухфааамй СХ; 3 - какое Вааеаея мнакоеан: В хааоажа,ннк; Ноиа.

ИСПОЛЬЗОВаинс В КаЧЕСт- у- е.аар ег Ве рабочей жидкости ВГЦ- а~ регата одного из технологических потоков производства делает привлекательным описываемый способ создания вакуума. В процессе работы ВГЦ-агрегата может осуществляться его подпитка свежей рабочей жидкостью. В этом случае образовавшийся в агрегате конденсат и избыток рабочей жидкости отводят из сепаратора. Процесс сжатия газа в ВГЦ-агрегате может одновременно сопровождаться его абсорбцией жидкостью. Это позволяет очищать сжатый газ от некоторых примесей. Следует отметить, что конденсация пара и охлаждение газа В )КГПСА происходит практически по изобаре, а их сжатие до давления нагнетания — по нзотерме гсм. гл.

4), что делает ВР Ц-агрегат знергетически более выгодным по сравнению с другими вакуум- насОсами Особенно при Откачивании парогюовых смесей с большим содержанием пара. На рис. 7,2 приведена схема двухступенчатого ВГЦ-агрегата СО сВязанными между сОбОЙ через насос контурами циркуляции раоочей жидкое~и Каждой из СтупенеЙ. Сжатие парогазо~ОЙ смеси, откачиваемой из вакуумной колонны 7, осугдестжляется последоваТельно В двух стутуеиях за счет знергин рабочей жидкости, подаВаемой одним насосом 3 в каждую из ступеней. Газ, сжатый в первой ступени, после СА 1 отделяется в сепараторе 6 от рабочей 'кндкости и п~дае~ся на вход СА кх Во второЙ ступени газ сжимается Глана Т, Прнмененне двухфазных СЛ а промышленностн ГУТ ъ ' 0~~дант а рнс, Тд. Схема двухступенчатого ВГЦ-агрегата со связанными через насос конзурамн пнркуаяпнн рабочей жндкостн каждой нз ступеней.

/, 2 - двухфазные СД; 3 — насос рабочей жндкоспп е - хоколнлхннк; 5, 6 — сепараторы; у — вакууыная колонка а Конлснсы до давления больше атмосферного н, отделившись в сепараторе 5 от рабочеи жидкости, направляется на утилизацию илн в печь на сжигание. Рабочая жидкость нз сепараторов 5 и 6, пройдя холодильник 4, поступает на вход насоса 3. Последовательное сжатие парогазовой смеси в двух ступенях уменьшает по сравнению с одноступенчатой схемой ВГЦ-а регата знергетические затраты на привод насоса рабочей жидкости при некотором конструктивном усложнении агрегата. Схема двухступенчатого И1 Ц-агрегата с независимыми между собой контурами циркуляции рабочей жидкости каждой ступени изображена на рис. 7.3. В агой схеме можно в каждой ступени использовать разные рабочие жидкости со своими давлениями по». дачи в СА.

Это позволяет в некоторых случаях одновременно со сжатием проводить очистку сжимаемых газов от вредных примесей н сжимать газ до давления, существенно превьзша~ощего атмосферное. Например, в нефтепереработке можно в качестве рабочей жил~ости пер~ОЙ ступени сжатия использовать вакуумный газойль или лизельную фракцию, подаваемую насосом 2 в СА 1. Во второй ступени сжатия в качестве рабочей жидкости, подаваемой насосом 4 в СА 3, можно использовать сорбезп кислых газов гнапример, водный раствор ххонозтанолаахина), что позволяет одновременно со сжатием Очищать газ„например От сероводорОда, и подавать и О на дальнейшую переработку или в топливный коллектор завода. На рис,7,4 представлена двухступенчатая с~ема. в кото|юй за ВГЦ-агрегатом в качестве второй ступени сжатия газа используется водокольцевой насос.

7.1, Двухфазные СА в нефтегазовой н нефтехимической промыалрнностн 345 Моиденслт Рнс. 7.3. Схема двухступенчатого ВГЦ.агрегата с незавнснмымн между собой контурамн цнркулкцнн рабочей жидкости каждой ступени: б у — двухфазные сд; 2 — насос рабочей жидкости ~фглжиии дизельного тоилина гаяойлл); з — насос рабочей жидкости (дербента кислых газообразных принесен~„.у. 7- холоднльнкки; е, л - сепараторы; р — иакууииал колонна гнс, па. Схема двухступенчатого сжатии газа с водокольдевым насосом и качестве второй ступени; / лиух разкый Сгы 2-иолокольлеиой насос; 3 — насос рабочей жилкости; 4- холодильник; З - сепаратор„б — кикууыиал колонна звал ! Явив 7. Примеиеиие лвухфюиых СА в ирвивюввеиивети Впервые в мировой практ ике в нефтепереработке БГЦ-агрегат был внедрен НПО НТехновакуумн в )993 1. на ректификацнонной колонне перегонки мазута ВК-! установки АВТ-3 Московско1о нефтеперераоатываюшего завода н в дальнейшем нашел широкое применение на другнх заводах.

По сравнению с многое г) пенчатыми пароструйиыми эжекторами создание вакуума в ректифньационной колонне пере10нки мазута с помощью БГЦ-агрегата позволяет: уменьшить эксплуатационныс затраты за счет снижения затрат на потребляемые энергоресурсы и обслуживание; повысить экологическую безопасность процесса вследствие знацегельного уменьшения сбросов в Окружающую среду тепловой энерп1и и загрязненного парового конденсата, нуждающегося в Очистке; значительно снизить уровень шума; сократить потери нефтепродуктов. сбрасываемых с коиденсатом ВОдянОГО па)ьз в Очистньге соОружения; сгабилизировать Остаточное давление в колонне на проектном уровне и благодаря мому сократить потери дистнллятов, связанные с ухудшением работы многоступенчатой пароструйной вакуумсоздающей системы при колебаниях параметров водяного пара, охлаждающей воды и загрязнении межступенчатых конленсаторов; повысить надежность и безопасность эксплуатации, ВГЦ-агрегат ~бадала~~ Оольшими преимушествами по сравнению с многоступенчатыми пароструйными эжекторами особенно прн эксплуатации в жарких климатических условиях, так как степень создаваемого вакуума слабо зависит от колебаний температуры Окружающей среды в силу высокой температуры циркулирующей в агрегате рабочей жидкости.

По сравнению с другими вакуум-насосами !поршневыми. ротационными) БГЦ-агрегат отличается высокой надежностью работы и простотой эксплуатации, возможностью откачивать газы. солержащие капли жидкости и твердые частицы, а также взрывоопасные и коррозионно-активные газы. По сравнению с водокольцевыми вакуум-насосами ВГЦ-агрегат при олной и той же 11отребляемой мощности позволяет получить более глубокий вакуум. При откачивании ~орячего газа и парогазовой смеси с большим содержанием нара ВГЦ-агрегат становится энергетически выгодным по сравнению с другими вакуум-насосами в широком диапазоне давлений всасывания, так как в двухфазном СА на струе жидкости при опрелелениых условиях происходят интенсивное охлажление газа и конденсация пара !сы. гл.

4), что значительно увелнч11вает прОизводительность агрегата. Двукфаеньея Е л ь ееефтегкеогвйет н ееефтекеемеоееекой нйомыеоденееоетн 347 Даткфааньеа СЛ Сенаратор Ике, тмй Комаоноака НПЯ-агрегата на отдельной атажерке колонны пеЕмгонкге мазута *гта рис. 7.5 приведена компоновка ВГЦ-агрегата на отдельной етажерке, а иа рис. 7.6 показаны два параллельно работаюцеих ееГ1т-агрегата. создаюепих вакуум в колонею персе'оееки мазута с раьходоье 550 енч. Рабочая жидкость едизельная фракция или вакуумный га:еойль), подаваемая в СА ВГЦ-агрегатов ректификационных колонн еюрегонки мазута, еезсыщзется газами разлОжения, а также смеепнвается с конденсатом водяного пара, который не полностью отделяется в сепараторе от углеволородсодержаецей рабочей жидкости.

Это еееооходимо учитывать прн разучат~ и проектеероваееееее В ГЦ-ае-регатов. Глава ". Нрнмснсннслвухфазных СА а лромьпллсннос двзхфпп ыс гл :- Салага ~ ппы Рнс. Т.Ь. Компоновка двух параллельно раоотаккинх Вгнгаг регатов на зтажсркс колонны псрсгонкк мазута с расходом 550 т'ч 'ткспериментальные дроссельные характерно гики двух 7К! С нрелстззвлены на рнс. 7.7, 7.8, Эксперимент был проведен в уел ' Виях, максимально приближенных к промышленным. Тз качест рабочей жидкОсти испОльзовали ввкуумиыЙ газойль с температур нонна Кипени~ 540 'С и ряс~воре~ными в нем газа~и разложен ~смеськз отС,Н, доС„Н,„с примесями Н,Б и др,).