НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

Вакуумные колонны для фракционирования мазута характеризуются достаточно большим диаметром обечайки. На рисунке справа приведен чертеж общего вида вакуумной колонны внутренним диаметром 8 метров.

Корпус колонны усилен с внешней стороны кольцами жесткости, которые имеют двутавровое сечение и разнесены друг от друга на 1,5 – 2,5 м. Диаметр кубовой части обечайки стандартно меньше, что обеспечивает оптимальное время нахождения гудрона и уменьшает вероятность его термической деструкции. Помимо этого, объем паровой фазы в кубовой части вакуумной колонны меньше, чем в шлемовой, следовательно отсутствует необходимость изготавливать нижнюю часть аппарата большего диаметра. В шлемовой части колонны паров меньше, чем в среднем по высоте сечении обечайки, поэтому ее изготавливают немного меньшим диаметром (7000 мм).

Над устройством ввода сырья и в шлемовой части вакуумной колонны монтируются отбойные устройства, которые обеспечивают весьма эффективное отделение капельной жидкости от паровой фазы при высокой скорости последней.

Опорная часть вакуумной колонны, для непрерывного вывода гудрона из кубовой части сосуда и обеспечения стабильной работы насоса откачки кубового продукта, выполняется высотой порядка 10 м.

Эксплуатационные параметры вакуумной колонны следующие:

• температура верха: 110 – 130 °С;
• температура ввода исходного питания (эвапорационной части): 400 – 420 °С;
• температура куба: 380 – 400 °С;
• остаточное давление в шлемовой части колонны: 40 – 80 мм рт. ст.

Достижение и сохранение требуемого вакуума является одним из ключевых условий эффективной работы вакуумных колонн. Вакуум достигается сочетанием двух способов:

• конденсированием паров, которые отводятся с верха колонны;
• удалением газов неспособных к конденсации при рабочих параметрах посредством вакуум-насосов.

Для конденсирования паров применяются барометрические конденсаторы смешения противоточного типа (рисунок ниже). Диаметр корпуса аппарата – до 1800 мм, общая высота 2100 мм. Внутри сосуда установлены каскадные тарелки.

Высота барометрической трубы для исключения возможности наполнения аппарата водой не должна быть менее 10 м. Пары неспособные к конденсации при рабочих условиях и газы отводятся из барометрического конденсатора через штуцер посредством пароэжекционных насосов (ПЭН). Они бывают 2-, 3- и многоступенчатыми.

На рисунке справа приведен общий вид двухступенчатого пароэжекционного насоса, который работает в паре с барометрическим конденсатором. Парогазовая смесь по штуцеру (поз. 1) подается на 1-ую ступень всасывания (поз. 5). По центру конфузора (поз. 6) находится паровое сопло (поз. 4), вмонтированное в паровую «головку» (поз. 2) со штуцером подачи перегретого водяного пара (поз. 3). Струя водяного пара, двигающася с высокой скоростью, эжектирует содержимое камеры всасывания, в результате чего в ней создается разрежение, и попадает в промежуточный конденсатор (поз. 11), где происхоит конденсирование с помощью распыленной водой, которая подается через штуцер (поз. 9) и форсунку (поз. 1)0. Вода своместно с конденсатом водяного пара сливается вниз через штуцер (поз. 8) и барометрическую трубу с гидрозатворным устройством в канализационный колодец.

Остаток парогазовой смеси далее отводится 2-ой ступенью насоса, отличающейся от 1-ой исключительно своими габаритами. Из 2-ой ступени пары и газы направляются в канализацию или в атмосферу. Корпус пароэжекционных насосов изготавливается чугунным, а сопла и распылители – стальными.

Пароэжекционные насосы характеризуются низкий коэффициентом полезного действия, их использование сопровождается образованием больших объемов требующих очситки вод. Поэтому постепенно происходит замещение пароэжекционных насосов на более совершенные агрегаты. Наиболее многообещающими среди них следует считать жидкостные струйные насосы, использующие в качестве рабочего тела светлые нефтепродукты, например, вакуумный газойль, тяжелое или вакуумное дизельное топливо и др.