Вакуумные колонны унос жидкости

Поскольку асфальтены являются нелетучими соединениями и в них концентрируются порфири-ны из нефти, качество широкой масляной фракции ухудшается в основном за счет жидкости, уносимой после однократного испарения сырья в питательной секции колонны. Поэтому при топливном варианте перегонки мазута более важно уменьшить унос тяжелой флегмы в концентрационной части колонны, нежели обеспечить четкое разделение мазута на масляные фракции и гудрон. Вследствие этого вакуумные колонны по топливному варианту имеют небольшое число тарелок или невысокий слой насадки и развитую питательную секцию (рис. П1-22). В верху колонны обычно два циркуляционных орошения для лучших условий регенерации тепла. В секции питания устанавливается отбойник из сетки и промывные тарелки. Часть остатка мо жет охлаждаться и закачиваться вновь в колонну для снижения температуры низа [47]. Качество вакуумного газойля контролируется по его коксуемости, цвету и фракционному составу. Для автоматического регулирования процесса целесообразно определить экспериментально зависимость содержания металлов в вакуумном газойле и его цвет от коксуемости. Исследование радиоактивными изотопами содержания асфальтенов и металлов (N 0 и УгОз) в вакуумном газойле показало, что между ними сущест- 12 вует линейная зависимость (рис. П1-23) [48]. [c.176]

Увеличение глубины отбора светлых и повышение качества масляных фракций в вакуумных колоннах достигается за счет улучшения условий нагрева и испарения нефти в печи, движения парожидкостной смеси в трансферном трубопроводе от печи до колонны и улучшения конструкций внутренних устройств колонны (тарелок, насадок и сепараторов жидкости). Основная цель проводимых мероприятий — обеспечить высокую долю отгона без заметного разложения углеводородов при минимальном уносе жидкости на нижнюю тарелку концентрационной части колонны. [c.177]

Как уже было отмечено, качество масляных фракций существенно зависит от надежной работы отбойного устройства, установленного над вводом сырья в питательной секции колонны. Характерным в этом отношении являются данные, полученные при обследовании трех промышленных вакуумных колонн с сетчатыми отбойниками из вязанных рукавов с общим пакетом высотой 100—150 мм [49]. На рис. П1-24 представлена эффективность сепарации жидкости т) (%) на отбойнике в зависимости от скорости паров ш (м/с) в свободном сечении колонны. Эффективность оценивалась по уносу капель жидкости, определяемому коксуемостью паров (отбираемых до и после отбойника). Как видно из рисунка, наибольшая эффективность сепарации соответствовала изменению скорости паров в пределах 0,9—1,8 м/с. В этих условиях унос жидкости составлял порядка 0,4 кг на 1 кг пара. Дальнейшее увеличение скорости паров резко снижало эффективность сепарации капель жидкости до 16%, коксуемость паров до и после отбойника составляла при этом 5,86 и 5% соответственно. В связи с этим следует отметить, что особое значение для эффективной сепарации имеет правильно выполнен-ный- расчет зоны питания колонны и выбор основных размеров отбойного устройства. [c.178]

На рис. 111-25 показаны результаты опытных пробегов вакуумной колонны с сепаратором (/) и без сепаратора (2) в секции питания [48], показавшие, что наличие сепаратора практически полностью задерживает унос жидкости на вышележащую тарелку. Остаточное содержание металлов и асфальтенов в газойле, очевидно, уже не зависит от эффективности сепарации отбойника, так как оно вызывается наличием летучих порфириновых соединений в паровой фазе и мелких витающих капель жидкости. Как видно из рисунка, предельная нагрузка зоны питания с сепаратором, при которой уровень содержания металлов и асфальтенов в газойле не меняется, составила / с = 0,15. В аналогичных условиях при отсутствии сепаратора унос жидкости и содержание металлов в газойле резко возрастают уже при нагрузках, соответствующих с = 0,085. [c.179]

Над зоной ввода сырья в основную атмосферную и вакуумную колонны устанавливают сетчатые отбойники, назначение которых — сократить унос капелек жидкости. По конструкции они представляют собой вязаную гофрированную сетку из проволоки диаметром 0,2—0,3 мм, изготовленную из легированной стали. Размер ячеек 4—5 мм, высота гофр 8—10 мм. Сложенные листы сеток [c.39]

При каталитическом крекинге сырья, полученного вакуумной перегонкой с большой глубиной отбора, выход дизельных фракций больше, чем выход бензина. Образование среднедистиллятных фракций при каталитическом крекинге характерно для этого процесса. При подготовке сырья следует учитывать, что с углублением отбора дистиллята резко возрастает содержание в нем металлов. Однако усовершенствование вакуумных ректификационных колонн позволяет уменьшить унос жидкости и улучшить качество вакуум- [c.23]

При скоростях, существенно превышающих найденную по формуле (V.8), может наступить унос потоком пара капелек жидкости с данной тарелки на вышележащую. На практике условия эксплуатации принято считать нормальными, если скорости паров находятся в пределах 0,5—1,2 м/с в атмосферных колоннах и 1,5—3,5 м/с — в вакуумных колоннах. [c.132]

В пределах допустимых нагрузок величина уноса жидкости со струйных тарелок, включая тарелки с отбойниками, обычно не превышает 0,1 кг/кг. Поскольку струйные, а также ситчатые тарелки с отбойниками могут применяться в вакуумных колоннах, приведем некоторые зависимости, позволяющие оценить величину уноса жидкости с этих тарелок [58]. При Н = 450 мм можно пользоваться следующими уравнениями для тарелок, изготовленных из просечно-вытяжного листа-со свободным сечением, составляющим 20% у основания и 50% у отбойников [c.194]

Определенный практический интерес, в частности, для вакуумных колонн, представляет метод расчета уноса жидкости в зависимости от комплекса (Ь/ )(рп/Рж) и относительной паровой нагрузки при помощи графиков, приведённых на рис. 111-19, [c.195]

Рис. Ш-19. График для определения уноса жидкости с колпачковых (а), ситчатых (б) и струйных (в) тарелок в вакуумных и атмосферных колоннах.

В некоторых ректификационных колоннах при вводе сырья в секцию питания поток пара уносит жидкость с малолетучими соединениями асфальтенами, солями металлов и т. д. При наличии уноса жидкости с тарелки на тарелку эти соединения могут попасть в дистиллят и ухудшить его качество (цвет, коксуемость, содержание золы, металлов и пр.). Подобное явление-наиболее часто встречается в вакуумных колоннах для перегонки мазута, особенно при работе на- форсированных режимах в некоторых случаях унос жидкости в секции питания ограничивает производительность колонны. [c.221]

Скорость паров и в атмосферных, и в вакуумных колоннах может быть повышена при увеличении расстояния между тарелками или применении специальных устройств в виде отбойников, слоя насадки и т. п., позволяющих уменьшить сепарационный объем между тарелками. При больших скоростях происходит увлечение потоком газа (пара) жидкости с нижележащих тарелок на тарелки, лежащие выше, т. е. механический унос жидкости, и слияние отдельных пузырьков газа (пара) в струю, и в результате этого уменьшается поверхность контакта фаз и длительность контакта. [c.517]

О четкости разделения мазута обычно судят по фракционному составу и цвету вакуумного газойля. Последний показатель косвенно характеризует содержание смолисто-асфальтеновых веществ, то есть коксуемость и содержание металлов. Металлы, особенно никель и ванадий, оказывают отрицательное влияние на активность, селективность и срок службы катализаторов процессов гидрооблагораживания и каталитической переработки газойлей. Поэтому при эксплуатации промышленных установок ВТ исключительно важно уменьшить унос жидкости (гудрона) в концентрационную секцию вакуумной колонны в виде брызг, пены, тумана и т.д. В этой связи вакуумные колонны по топливному варианту имеют при небольшом числе тарелок (или невысоком слое насадки) развитую питательную секцию отбойники из сеток и промывные тарелки, где организуется рециркуляция затемненного продукта. Для предотвращения попадания металлоорганических соединений в вакуумный газойль иногда вводят в сырье в небольших количествах антипенную присадку типа силоксан. [c.222]

В процессах вакуумной перегонки, помимо проблемы уноса жидкости, усиленное внимание уделяется обеспечению благоприятных условий для максимального отбора целевого продукта без заметного его разложения. Многолетним опытом эксплуатации промышленных установок ВТ установлено, что нагрев мазута в печи выше 420-425 °С вызывает интенсивное образование газов разложения, закоксовывание и прогар труб печи, осмоление вакуумного газойля. При этом чем тяжелее нефть, тем более интенсивно идет газообразование и термодеструкция высокомолекулярных соединений сырья. Вследствие этого при нагреве мазута до максимально допустимой температуры уменьшают время его пребывания в печи, устраивая многопоточные змеевики (до четырех), применяют печи двустороннего облучения, в змеевик печи подают водяной пар и уменьшают длину трансферного трубопровода (между печью и вакуумной колонной). Для снижения температуры низа колонны организуют рецикл (квенчинг) частично охлажденного гудрона. С целью снижения давления на участке испарения печи концевые змеевики выполняют из труб большего диаметра и уменьшают перепад высоты между вводом мазута в колонну и выходом его из печи. В вакуумной колонне применяют ограниченное число тарелок с низким гидравлическим сопротивлением или насадку используют вакуумсоздающие системы, обеспечивающие достаточно глубокий вакуум. Число тарелок в отгонной секции также должно быть ограничено, чтобы обеспечить малое время пребывания нагретого гудрона. С этой целью одновременно уменьшают диаметр куба колонн. [c.130]

Схема установки испарительного крекинга или сочетания легкого крекинга с вакуумной перегонкой показана на рис. 9. Мазут поступает в печь, где за несколько секунд нагревается до температуры 500°. Затем поток сырья под давлением около 2,1 ати поступает в циклон-сепаратор. Пары из циклона-сепаратора поступают в колонну, где происходит частичная конденсация в колонне имеются отбойные устройства для уменьшения уноса капель жидкой фазы. Оборудование для конденсации дистиллята аналогично применяемому при вакуумной перегонке. Жидкая фаза из циклона-сепаратора поступает в вакуумную колонну однократного испарения, в которой поддерживается низкое остаточное давление—до 20 мм рт. ст. Вследствие высокой температуры на первой ступени однократного испарения требуется весьма кратковременное пребывание жидкости в циклоне поэтому между обеими ступенями однократного испарения смонтирован быстро действующий регулятор уровня. Жидкость, уловленная отбойниками на обеих ступенях испарения, возвращается в поток сырья количество рециркулирующего материала составляет 10—20% от свежего [c.157]

Кроме диаметра проволок и толщины пакета, на качество сепарации значительное влияние оказывает размер ячеек в сетке. При малых ячейках возможна работа отбойника в нежелательных условиях, близких к режиму захлебывания вследствие поверхностного натяжения жидкость удерживается на сетке, что вызывает ее вторичный унос. При ячейках большого размера поверхность контакта уменьшается и, следовательно, ухудшается сепарация жидкости. В зависимости от режима работы колонны применяют отбойники из сеток с ячейками 3—8 мм. Для нижних отбойников вакуумных колонн хорошие результаты дали сетки с ячейками [c.54]

Экспериментальное изучение предельных нагрузок, а также обобщение обширного материала по эксплуатации промышленных колонн показывают, что для большинства ректификационных колонн, работающих под атмосферным и повышенным давлением, предельны нагрузки определяются захлебыванием тарелок для вакуумных колонн — чрезмерным уносом жидкости с паром на нижнюю тарелку концентрационной части колонны или с тарелки на тарелку или чрезмерным перепадом давления в колонне и, наконец, для абсорбционных колонн — недопустимым уносом жидкости с верхней тарелки в линию сухого газа. Для указанных выше условий работы различных колонн наибольшие нагрузки соответствуют работе колонн при атмосферном и повышенном давлении и значительно меньшие нагрузки достигаются в вакуумных колоннах и абсорберах. [c.117]

В некоторых ректификационных колоннах при вводе сырья в питательную секцию поток пара уносит частицы жидкости с нелетучими соединениями смолами, золой и т. д. При наличии уноса жидкости с тарелки на тарелку нелетучие соединения будут увлекаться потоком пара и транспортироваться им в верх колонны. В итоге нелетучие соединения могут попасть в дистиллят и ухудшить его качество (цвет, коксуемость, содержание золы, металлов и пр.). Подобное явление наиболее часто встречается в вакуумных колоннах для перегонки мазута, особенно при работе на форсированных режимах в некоторых случаях унос жидкости в питательной секции колонны ограничивает производительность колонны. [c.172]

Рис. У1-6. Нагрузки, соответствующие вторичному уносу жидкости с сетчатого отбойника вакуумной колонны при перегонке мазута.

Производительность вакуумных ректификационных колонн может быть увеличена за счет применения конструкций внутренних устройств, обеспечивающих меньшее гидравлическое сопротивление паровому потоку и создающих небольшой унос жидкости. [c.199]

Так, значительное влияние уноса жидкости отмечено на верхних тарелках в вакуумных колоннах при четком разделении смесей с высокой относительной летучестью компонентов, в спиртовых колоннах на тарелках, где концентрация жидкости изменяется от 40 до 70 мол.%, и т. д. Очевидно, в этих и подобных им условиях необходимо принимать специальные меры к уменьшению влияния уноса жидкости, вплоть до установки межтарельчатых сепараторов жидкости. [c.48]

Усовершенствование вакуумных ректификационных колонн позволяет уменьшить унос жидкости и в какой-то мере улучшить качество вакуумного дистиллята — сырья для установок каталитического крекинга. Мягкий термический крекинг сырья вакуумной перегонки может уменьшить летучесть металлов и таким образом позволит осуществить более глубокий отбор вакуумного дистиллята. [c.54]

При эксплуатации промышленных установок ВП исключительно важно уменьшить унос жидкости (брызгиу пена, туман) в концентрационную секцию колонны. В связи с этим в секции питания устанавливают отбойники из сетки и промывные тарелки, где организуется рециркуляция затемненного тяжелого газойля. Для предотвращения попадания металлоорганических соединений в вакуумный газойль на некоторых зарубежных установках вводят в сырье в небольших количествах антипенную присадку типа силоксан. Требуемая глубина отбора вакуумного газойля без заметного его разложения может быть обеспечена за счет улучшения условий нагрева и испарения мазута в печи, движения парожидкостной смеси в трансферном трубопроводе [c.47]

Основные сопротивле-, ния прохождению паров возникают при входе и выходе из паро вых патрубков и прохождении через прорези колпачков (местные сопротивления), а также при йреодолени гидростатического давления столба жидкости на каждой тарелке. Обычно сопротивление колпач1ьовой тарелки составляет 25—50 мм вод. ст. при работе пр атмосферном давлении и снижается до 10—25 мм при работе под вакуумом. Гидравлическое сопротивление особенно сказывается в колоннах,, работающих под вакуумом. Если принять общий перепад давлений в колонне в среднем равным 1—2 м вод. ст., то это означает, что при разрежении 600 мм рт. ст. у вершины вакуумной колонны разрежение у ее основания снизится до 450—525 мм рт. ст. В заключение заметим, что обычный гидравлический расчет сопротивления прохождению пара в колонне-не учитывает физических свойств разделяемых жидкостей и всех явлений, сопутствующих их разделению, например вспенивания, уноса и т. п., а поэтому величины сопротивления, полученные расчетом, являются ориентировочными и могут быть уточнены только опытным путем. [c.522]

Для ректификации органохлорсиланов могут быть использованы и горизонтальные ректификационные колонны (рис. 8). Особенностью таких колонн является использование вращающихся импеллеров 2, разбрызгивающих жидкость через пар (в вертикальных колоннах, наоборот, пар под давлением проходит через жидкость) и таким образом перемешивающих жидкость и пар. В горизонтальных колоннах, кроме того, применены новые конструкции водосливных устройств и отбойных лопаток. Благодаря применению импеллеров горизонтальные ректификационные колонны более удобны в работе, чем вертикальные. Горизонтальные колонны могут иметь небольшую длину, поскольку в них не происходит уноса жидкости, как в вертикальных аппаратах. Кроме того, в горизонтальных колоннах можно вести вакуумную ректификацию с чрезвычайно незначительными перепадами давления, так как необходи.мость в повышенно.м давлении для осуществления массообмена отпадает. [c.58]

Величина уноса жидкости со струйных тарелок, включая тг релки с отбойниками, в пределах допустимых нагрузок обычно н превышает 0,1 кг кг. Поскольку струйные тарелки с отбойникам рекомендуется применять в вакуумных колоннах, приведем нек( торые зависимости для оценки величины уноса жидкости с эти тарелок [219]. [c.136]

Определенный практический интерес, в частности для вакуумных колонн, представляет метод расчета величины уноса жидкости в зависимости от ком11лекса (L/G) (р /рж) . и относительной паровой нагрузки при помощи графиков на рис. I1I-8, б, б для колпачковых и ситчатых тарелок [189, 194] и на рис. III-8, г для струйных тарелок [227]. Расчет по этим графикам производится следующим образом. Для определенного значения комплекса (L/G) (рп/рж) и принятого расстояния между тарелками Н по рис. [c.137]

В результате расчетов ректификационных колонн с колпачковыми тарелками при скоростях пара, определенных по уравнению Саудерса и Брауна Д183], и при расстоянии между тарелками Н = = 0,45 — 0,6 м было найдено [6, 202, 206], что величина уноса жидкости в колоннах, работающих под давлением, равна 0,01 — 0,015 кг кг пара, в атмосферных колоннах 0,03—0,06 кг1кг и в вакуумных колоннах 0,26—0,54 кг/кг. В связи с этим межтарель-чатый унос жидкости при Я = 0,45 — 0,6 ж надо определять лишь в колоннах, работающих при атмосферном давлении и под вакуумом. [c.138]

Основные ошибки при определении к. п. д. тарельчатых колонн— занижение расстояний между тарелками. На одном из зарубежных производств стирола установлены тарельчатые колонны диаметром 4 ж в исчерпывающей части и 5 м в укрепляющей части, работающие при остаточном давлении 40 мм рт. ст. (в верхней части). Число тарелок 46, расстояние между тарелками 800лии, скорость паров в исчерпывающей части 0,8—1,5, в укрепляющей— 2,5—3,2 м/сек. В конструкции этих колонн учтены все особенности вакуумной дистилляции исключен унос жидкости с нижних тарелок на верхние, применены тарелки вместо насадки, изменяется диаметр колонны по мере увеличения линейной скорости паров из-за падения остаточного давления (на 300— 400 мм рт. ст.). [c.208]

Ввиду того что отбор парогазовой смеси из вакуумной колонны на всасывание турбовакуум-насоса находится в непосредственной близости с вводом растворителя из теплового десорбера, в насос уносится значительное количество жидкости, содержащей полимеры. Это вызывает постепенное зарастание насоса смолистыми продуктами. [c.43]

Гидравлическое сопротивление тарелок в вакуумных колоннах составляет 1—2 мм рт.ст. (133,3—266,6 Па) и 6—10 мм рт.ст. (0,8— 1,ЗкПа) —в атмосферных. В вакуумных колоннах тарелки работают в перекрестно-прямоточном (струйном) режиме при малом времени контакта фаз для уменьшения уноса капель жидкости над полотном тарелок монтируются отбойники. Низкая эффективность является основной причиной замены тарелок в вакуумных колоннах на регулярную насадку, обеспечивающую при низком гидравлическом сопротивлении приемлемую ВЭТТ (около 0,4—0,6 м). Тарелки в атмосферных колоннах обычно работают в перекрестно-точном режиме с большим временем контакта фаз, значительным запасом жидкости на тарелке и лучшей организацией барботажа. Однако при высоком гидравлическом сопротивлении высота жидкости в кармане тарелки может превысить межтарелочное расстояние с захлебыванием колонны. [c.289]

Водяной пар. Если доля отгона на входе в вакуумную колонну лишь на 5—10% ниже возможного отбора дистиллятов, то для доведения ее до оптимальной достаточно вводить в колонну водяного пара не более 1,1 — 1,3% на мазут. Иногда, однако,. приходится увеличивать расход пара при пониженной (по сравнению с проектом) нагрузке тарелок по парам, более высоком давлении в колонне. Хотя массообмен паров и жидкости в этом случае улучшается, избыток водяного пара создает условия для уноса жидкости на вышележащую тарелку, увеличивает относительный, по сравнению с нефтяными, объем водяных йаров в колонне и ухудшает тем самым четкость разделения фракций. При увеличении расхода пара возрастает также сопротивление в трубопроводах от колонны до вакуумсоздающей аппаратуры. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология