УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ГАЗОКОНДЕНСАТА

Предполагаемая полезная модель относится к области утилизации отходов производства нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической промышленности, конкретно к способам перегонки нефти.
Известна установка для переработки газового конденсата /Патент РФ №2206364 B 01 D 3/10, C 10 G 7/00, 2003 г./, состоящая из кубовой емкости, ректификационной колонны, дефлегматора, конденсатора, сборника дистиллята и резервуара бензина. Кубовая емкость снабжена кипятильником, а сборник дистиллята снабжен испарителем холодильной машины. Между сборником дистиллята и конденсатором установлен насос для подачи дистиллята в межтрубное пространство конденсатора. Кроме того, к сборнику дистиллята подсоединен вакуумный насос, а к ректификационной колонне подведен трубопровод для подачи сырья.
Известна установка для переработки нефтяного сырья /Патент РФ №2098452 C 10 G 7/00, B 01 D 3/14, 1997 г./. Установка содержит ректификационную колонку, выполненную с тарелками колпачкового типа и установленную на кубовой емкости (отстойнике) со встроенным теплообменником. В верхней части ректификационной колонны установлен дефлегматор (конденсатор) соединенный трубопроводом с сепаратором-центробежным отделителем, который в свою очередь соединен паропроводом с последовательными вертикальными теплообменниками, смонтированными на малом и большом холодильниках, вертикально установленными на сборнике бензина. Установка дополнительно снабжена горизонтальным четырехрядным теплообменником, при этом ее трубные пространства встроенного теплообменника (ТЗ) соединены последовательно, а межтрубные пространства дефлегматора, холодильников и горизонтального четырехсекционного теплообменника параллельно. Установка монтируется на раме, являющейся основанием.
Ближайшим аналогом является установка переработки углеводородов путем их перегонки /Патент РФ №2254355, C 10 G 7/06, B 01 D 3/14, 2005 г./ Установка содержит ректификационную колонну с подключенными к ней трубопроводом подвода жидких углеводородов, трубопроводом отвода остатка и трубопроводом отвода парогазовой фазы. Последний подключен через холодильник-конденсатор к сепаратору-дефлегматору, который выходом из него конденсата подключен к верху ректификационной колонны и трубопроводу отвода дистиллята, а выходом обедненной паром парогазовой фазы - к рекуперативному теплообменнику, который, в свою очередь, подключен к сепаратору. Сепаратор выходом конденсата подключен к трубопроводу отвода дистиллята, а выходом газовой фазы - к вихревой трубе с подключенными к ней трубопроводами и соответственно отвода холодного
и горячего потоков. При этом трубопровод отвода холодного потока подключен к рекуперативному теплообменнику. Установка может быть снабжена дополнительным холодильником, установленным перед рекуперативным теплообменником.
Недостатком известных устройств является низкая эффективность процесса утилизации за счет высокой температуры перегонки, следствием которой является повышенная опасность процесса утилизации, термического разложения компонентов сырья, а также отложения нагара на поверхностях нагрева. Плохая управляемость процесса - перегонка происходит в широком диапазоне температур, качество бензина при первичной перегонке недостаточно.
Задачей предполагаемой полезной модели является создание установки, позволяющей повысить эффективность процесса утилизации и снизить опасность процесса.
Поставленная задача достигается тем, что установка для переработки газоконденсата, включающая ректификационную колонну, оснащенную рубашкой для перегретого пара и рубашкой охлаждающей воды, теплообменник, ректификационная колонна выполнена трехсекционной, причем нижняя, снабженная орошателем, и верхняя секции заполнены твердой загрузкой из металлических тел, выполненных из металла с высокой теплопроводностью (больше 10 Вт/(м·Кв), средняя секция заполнена загрузкой из керамических тел с теплопроводностью меньше 5 Вт/(м·Кв), причем установка дополнительно содержит парогенератор и пароперегреватель, производящих пар для работы установки; сепаратор дизельного топлива, в котором разделяют дизельное топливо и воду, соединенный через теплообменник со средней секцией колонны; адсорбер дизельного топлива, связанный с сепаратором через переливной патрубок; сепаратор, в котором разделяются бензин и вода, подключенный патрубком, врезанным в нижней части верхней секции к ректификационной колонне; безнапорный адсорбер, связанный с сепаратором бензиновой фракции через переливной патрубок; адсорбер очистки воды от нефтепродуктов, связанный патрубками с сепараторами бензиновой и дизельной фракции и через трубопровод с пароперегревателем и парогенератором, адсорбер, в который через трубопровод поступает сырье перед подачей в колонну, через трубопровод подключен к теплообменнику
Твердая часть загрузки верхней и нижней секции ректификационной колонны выполнена из материала, выбранного из ряда: легированные стали, углеродистые стали и сплавы меди, алюминия и титана.
Твердая часть загрузки средней секции ректификационной колонны выполнена из керамических материалов, промышленных катализаторов, алюмосиликатов, силикагелей, глемнезема, оксида магния, пиролюзита, оксида железа и других соединений металлов с неметаллами.
Адсорберы заполнены сорбентом из ряда: силикагель, алюмосиликат, оксид магния
Общая схема установки для переработки газоконденсата показана на Фиг.1.
Установка стоит из ректификационной колонны 1 имеющей три секции: нижнюю - испарения 2, среднюю - ректификации (изомеризации) 3, верхнюю - конденсации 4. Нижняя секция 2 а верхняя 4 заполнены твердой загрузкой из металлических тел, выполненных из металла с высокой теплопроводностью (больше 10 Вт/(м·Кв), средняя секция 3 заполнена загрузкой из керамических тел с теплопроводностью меньше 5 Вт/(м·Кв).
Материал для загрузки верхней и нижней части колонны включает материалы из ряда: легированные стали, углеродистые стали и сплавы меди, алюминия и титана. Загрузка средней части колонны выполняется из керамических материалов, промышленных катализаторов, алюмосиликатов, силикагелей, глемнезема, оксида магния, пиролюзита, оксида железа и других соединений металлов с неметаллами.
Ректификационная колонна содержит парогенератор 5 и пароперегреватель 6, из которых через патрубок в колонну поступает пар. Сырье - газоконденсат поступает в колонну через адсорбер 7. Адсорбер 7, в который сырье поступает через трубопровод подключен к теплообменнику 8. Патрубок подачи сырья врезан в верхнюю часть нижней секцию 2 колонны 1. Установка содержит сепаратор дизельного топлива 9, соединенный через теплообменник 8 со средней секцией 3 ректификационной колонны. Сепаратор дизельного топлива 9, в котором разделяются дизельное топливо и вода, через переливной патрубок подключен к адсорберу дизельного топлива 10. Установка также содержит сепаратор, в котором разделяются бензин и вода 11, подключенный патрубком, врезанным в нижней части верхней секции к ректификационной колонне и через переливной патрубок к безнапорному адсорберу 12. Адсорбер очистки воды от нефтепродуктов 13, связан патрубками с сепараторами бензиновой 11 и дизельной 9 фракции и через трубопровод с пароперегревателем 6 и парогенератором 5. ректификационная колонна содержит рубашку для воды 14, рубашку для пара 15.
Установка работает следующим образом:
Процесс протекает при непрерывной подаче водяного пара. Пар подают перед началом работы в рубашку 15 для прогрева системы и в колонну 1 для вытеснения воздуха.
Сырье насосом подается в адсорбер 7, заполненный сорбентом из ряда: силикагель, алюмосиликат, оксид магния, с последующей регенерацией фильтрующего материала острым паром до отделения шлама.
Очищенный газоконденсат через теплообменник труба в трубе самотеком поступает в испарительную 2 секцию колонны и распределяется тонким слоем по поверхности
секции. Температура в секции определяется подачей перегретого водяного пара в рубашку 15.
Фракции бензина и дизельного топлива испаряются и уносятся водяным паром в ректификационную 3 секцию колонны. Тяжелая фракция по мере накопления самотеком выводится в емкость сбора печного топлива.
Температурный режим, определяющий качество разделения продуктов, регулируется подачей водяного пара в колонну, также подачей орошения (флегмы) в верхнюю часть секции через душирующую насадку на распределительную решетку. Для проведения процесса изомеризации углеводородов, с целью повышения октанового числа, возможно заполнение секции катализаторами различных типов (включая кислотные, окисления, изомеризации). Фракция дизельного топлива выводится через третью секцию сырьевого теплообменника 8 типа труба в трубе, предназначенного для предварительного подогрева сырья.
Пары бензиновой фракции поступают в верхнюю 4 секцию, где конденсируются на поверхности стенок охлаждаемых водой, подаваемой в рубашку 14 корпуса секции. Бензиновая фракция выводится через теплообменник 8.
Охлажденные продукты - бензин и дизельное топливо поступают в сепараторы 9 и 11 соответственно, где отстаиваются от воды. Окончательное осушение продуктов предусмотрено в адсорберах 10 и 12, снабженных обезвоженным силикагелем типа КСМГ. Осушенные продукты ректификации поступают в емкости для сбора и хранения. Вода от сепараторов 9 и 11 очищается в адсорбере 13 оснащенном фильтром и поступает в емкость оборотного водоснабжения.
Тяжелая фракция - печное топливо выводится через теплообменник 8 в емкость сбора печного топлива.
Дренажные стоки, образующиеся при пропарке и промывке, переливы с адсорберов и сепараторов поступают в заглубленную дренажную емкость
При непрерывной перегонке в колонне или непрерывной ректификации некоторое количество исходной смеси нагревается до точки кипения в испарительной секции 2, пары проходят вверх по колонне и затем конденсируются; определенная доля конденсата возвращается в верхнюю часть колонны 4 для противоточного контактирования с паром. После того как режим в колонне установится, в промежуточную точку колонны подается исходная смесь, часть потока флегмы отводится в качестве верхнего продукта и нижний продукт начинает непрерывно отбираться из перегонного куба или испарителя. Противоточное контактирование газового и жидкостного потоков в ректификационной колонне
достигается за счет того, что газ диспергируется в жидкости или жидкость диспергируется в сплошной газовой фазе.
Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность процесса утилизации и снизить опасность процесса При этом вырабатываются различные виды топлива, находящие широкое применение
Применение перегретого пара как инертного и дешевого теплоносителя, а также агента непосредственно обращающего в реакционной среде - способствует снижению себестоимости продукции, повышения качества бензина, а также взрывоопасности процесса и является одним из преимуществ данного устройства.