УСТАНОВКА ДЛЯ ВАКУУМНОЙ ПЕРЕГОНКИ ЖИДКОГО ПРОДУКТА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ

Установка для вакуумной перегонки жидкого продукта, преимущественно нефтяного сырья.
Полезная модель относится к массообменньш аппаратам для разделение смесей и может быть использована, преимущественно в нефтехимической промышленности для ректификации нефтяного сырья или в химической, пищевой, фармацевтической и т.п. отраслях промышленности.
Из уровня техники известны установки для вакуумной перегонки, содержащие тепломассообменный аппарат - вакуумную колонну с магистралью подвода нагретого сырья и отвода фракции, верхняя часть которой соединена со струйным вакуумным насосом - пароводяным эжектором, обеспечивающим отсос газов и паров легколетучих фракций, к которому подсоединен сепаратор для отделения жидкой фазы из парожидкостного потока (см. Справочник нефтепереработчика под ред. Г.А.Ластовкина, Л.,Химия, 1984г. с.74, или книгу Е.Е.Файнберга Ректификация природных жирных кислот и высших жирных спиртов, М., Пищевая промышленность, 1970г., с. 26-31.
Недостатком данной установки является больщой унос паров продукта с активной эжектирующей (рабочей) средой и связанные с этим значительные энергозатраты.
Прототипом полезной модели устройство по патенту Р.Ф. N 2050168, от 28.10.1992г. Устройство (по прототипу) содержит емкость под вакуумом с магистралью отвода газов и паров и подключенное к ней вакуумсоздающее устройство.
Недостатком прототипа является загрязнение дистиллята целевой фракции и необходимость дополнительных затрат на ее доочистку.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение чистоты целевых продуктов при одновременном снижении энергозатрат, загрязнения окружающей среды и повышении производительности.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в установке для вакуумной перегонки жидкого продукта, преимушественно нефтяного сырья, содержащей емкость под вакуумом с магистралью отвода газов и паров и подключенное к ней вакуумсоздающее устройство, согласно изобретению, вакуумсоздающее устройство выполнено в виде, циркуляционной системы из гидравлически сообщенных между собой, жидкостно-газового струйного аппарата, сепаратора и насоса, при этом всасывающая линия насоса, циркуляционной системы соединена с зоной накопления в сепараторе слоя полярного по отношению к остальной части конденсата компонента, подаваемого в качестве активной жидкости в струйный аппарат.
. . М.кл.«В01 D3/10
ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ f Установка содержит ректификационную вакуумную колонну 1 с магистралью 2 подвода нагретого углеводородного сырья, магистралью 3 отвода боковым погоном жидкой фракции, магистралью 4 отвода остатка колонны, магистралью 5 отвода парогаза. Магистраль 5 связывает верхнюю часть ректификационной колонны с жидкостно-газовым струйным аппаратом 6 (в дальнейшем - струйным аппаратом) вакуумсоздающего устройства, в которое входят холодильник 7, насос 8, сепаратор 9, с газовой магистралью 10, соединенной, например, с топливной системой завода и магистралями 11 и 12 вывода баллансового избытка расслоившихся фаз, соединенных с соответствующими приемниками нефтепродуктов (на чертеже не показаны). Установка работает следующим образом. Нагретое углеводородное сырье, в парожидкосшом виде по магистрали 2 поступает на перегонку в ректификационную вакуумную колонну 1 с давлением 40-60 мм.рт.ст. Боковым погоном из вакуумной колонны отводится вакуумный газойль по магистрали 3, а с низа колонны по магистрали 4 отводится остаток колонны - гудрон. Через верх ректификационной вакуумной колонны по магистрали 5 отводятся несконденсированные газ и пары фракций, которые отсасываются жидкостно-газовым струйным аппаратом 6 за счет энергии его активной жидкости, циркулирующей по замкнутому контуру с помощью насоса 8. Холодильник 7 обеспечивает необходимую температурную стабилизацию. На выходе из струйного аппарата 6 образуется двухфазная смесь с давлением более 0,15 МПа, которая поступает в сепаратор 9, где происходит окончательная конденсация паровой фазы, которая не успела сконденсироваться в струйном аппарате. В сепараторе 9 вакуумсоздающего устройства, смесь сепарируется и разделяется на газовую и жидкую фракции. Газовая фракция по магистрали 10 отводится в топливную систему завода, а жидкая фаза поступает на вход насоса 8. Избыток жидкой фазы, образовавшийся за счет сконденсировавшихся паров, поступающих с верха ректификационной колонны, сливается по магистралям 11, 12 в соответствующие приемники нефтепродуктов (на черт.условно не показаны). Основной особенностью полезной модели является то, что в качестве активной жидкостпи струйного аппарата используется жидкость, полярная по отношению к конденсату откачиваемых парогазов. Такие жидкости широко известны и сведения о их свойствах см., например, учебник под ред. Ершова Ю.А. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных процессов, М. Высшая школа, 1993г.,с 518-523. Согласно этому источнику, в зависимости от природы дисперсной фазы различают прямые эмульсии (типа масло/вода) и обратные эмульсии (типа вода/масло), т.е эмульсии неполярной жидкости в полярной - эмульсии первого рода и эмульсии полярной жидкости и неполярной эмульсии второго рода. Эти эмульсии, получаемые в сепараторе 9 методом конденсации, являются кинетически и агрегативно неустойчивыми системами, поскольку это грубые дисперсии. Характерным свойством таких дисперсий является коалесценция, в результате которой происходит расслоение в течении непродолжительного периода времени на непрерывные жидкие фазы. Если в сепараторе 9
образуется вышеописанная эмульсия, то она раесяаиватся на две непрерывные жидкие фазы, избыток которых и отводится разными потоками по патрубкам магистралей 11 и 12. Соответственно, при подаче в струйный аппарат в качестве активной жидкости, жидкости полярной по отношению к конденсату, накапливающемуся в сепараторе, происходит расслоение конденсата на две непрерывные жидкие фазы, которые и выводятся без смешения и сопутствующему ему неизбежному загрязнению. При этом, в качестве активной жидкости струйного аппарата, можно использовать жидкость, сходную по природе, по крайней мере с одним из компонентов конденсата откачиваемых газов и паров, причем, активную и сходную с ней жидкости необходимо смешивать в сепараторе и отводить после расслаивания конденсата. Этим также достигают повышение чистоты дистиллятных продуктов без дополнительных энергозатрат. Предпочтительно, осуществлять отвод смеси сходных жидкостей от остальной части конденсата после расслаивания конденсата парогазов в сепараторе. Также, предпочтительно, производить замену активной жидкости струйного аппарата, используемую на начальной стадии работы вакуумсоздающего устройства, по мере ее смешения в сепараторе с сходным компонентом конденсата откачиваемых парогазов и отвода этой смеси из сепаратора в соответствуюшую выкидную линию, на сконденсированный компонент парогаза, полярный по отношению к остальной части конденсата откачиваемых парогазов. В вакуумсоздаюшем устройстве установки для вакуумной перегонки жидкого продукта, преимущественно нефтяного сырья, всасывающая линия насоса, циркуляционной системы соединена с зоной накопления в сепараторе слоя полярного по отношению к остальной части конденсата компонента, подаваемого в качестве активной жидкости в струйный аппарат. Это обеспечивает циркуляцию в циркуляционном контуре полярной жидкости и ее эффективное смешение в камере смешения струйного аппарата и, за счет этого, последуюшее быстрое расслоение парогаза в сепараторе. Основным преимуществом заявленной полезной модели является то, что принципиально устраняется (необходимое по другим технологиям) смешение разделенных фракций, чем обеспечивается снижение энергоемкости процесса переработки нефтепродуктов и повышение качества и чистоты целевых фракций. Кроме того, использование в нефтеперработке эффекта расслоения эмульсий, открывает широкие, принципиально новые направления ректификации, например, при принудительной подаче полярного компонента в нефтепродукты, отпадает необходимость в многоступенчатой ректификации. Экономический эффект от использования такого способа вообше труднопредсказуем, поскольку отпадает необходимость в целом ряде дорогостоящего и высокоэнергоемкого оборудования при одновременном повыщении качества целевых продуктов.