Сепарирующее устройство

 

Использование: для сепарации парожидкостных потоков в ректификационных колоннах в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях. Сущность изобретения: сепарирующее устройство содержит входной тангенциальный патрубок, соединенный посредством распределительного устройства, содержащего перегородки, с входной частью плавно изогнутых коробов. При этом количеству коробов K соответствует (K-1) перегородок в распределительном устройстве. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для сепарации парожидкостных потоков, устанавливаемым в ректификационных колоннах, и может быть использовано и нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Известно сепарирующее устройство, содержащее соединение с тангенциальными входными патрубками изогнутые навстречу друг другу два короба [1] Однако это устройство не позволяет равномерно распределить парожидкостный поток по сечению колонны и имеет недостаточную степень сепарации.

Наиболее близким к заявляемому объекту является сепарирующее устройство, содержащее установленные под углом друг к другу патрубки для подачи парожидкостного потока, каждый из которых соединен с отдельным коробом, снабженным перегородками для раздела фаз [2] Недостатком этого устройства является неравномерное распределение парожидкостного потока по сечению колонны, вследствие чего нарушается режим работы колонны. Кроме того, такое расположение коробов приводит к образованию поверхности раздела фаз, недостаточной для эффективной сепарации парожидкостной смеси. Происходящее на выходе из короба взаимное столкновение потоков приводит к брызгоуносу капель отсепарированной жидкости и ее "захлебыванию". Кроме того, конструкция такого устройства является громоздкой и ограничивает его применение.

Изобретение направлено на увеличение равномерности парожидкостного потока по сечению колонны, повышение степени сепарации, создание устройства большей универсальности с одновременным упрощением его конструкции.

Это достигается тем, что в сепарирующем устройстве, содержащем тангенциальный патрубок для подачи парожидкостного потока, по меньшей мере, два изогнутых короба, один из которых расположен по периферии корпуса, а другой смещен к его центру и/или по вертикальной оси, входные части коробов соединены с указанным тангенциальным патрубком посредством соединительного устройства, снабженного, по меньшей мере, одной перегородкой для разделения парожидкостного потока.

На фиг. 1 изображено предлагаемое сепарирующее устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Сепарирующее устройство установлено в корпусе 1 колонны и содержит входной тангенциальный патрубок 2, соединенный с распределительным устройством 3, например, прямоугольного сечения. Распределительной устройство разделено на части при помощи одной или нескольких перегородок 4, при этом каждая часть соединена с соответствующим ей коробом 5. Каждый короб 5 имеет плавно изогнутую форму с Г-образным сечением и состоит из боковых внешней 6 и внутренней 7 стенок, верхней крышки 8 и горизонтальных пластин 9. Один из коробов расположен по периферии корпуса, а другой (другие) смещены к его центру.

Количество коробов, а, следовательно, количество и расположение перегородок в распределительном устройстве 3 зависит от величины проходного сечения колонны, а также от расхода сырья. Чем больше диаметр колонны, тем больше устанавливают перегородок и коробов из условия равномерного распределения отсепарированных паров и жидкости по сечению колонны. Кроме того, количество установленных перегородок и коробов увеличивается и при большем расходе сырья в колонну для разделения сырьевой смеси на несколько потоков с целью увеличения поверхности раздела фаз.

В случае, если конструктивные особенности колонны (небольшой диаметр, наличие других устройств) не позволяет установить необходимое количество коробов в одной плоскости, то для экономии площади короба располагают смещенными относительно друг друга по вертикальной оси, при этом соответствующие им перегородки устанавливают в распределительном устройстве наклонно или горизонтально.

Угол наклона перегородок от вертикальной оси колонны может меняться от 0^o до 90^o, а количество перегородок п=(к-1), где к количество коробов. Место установки перегородок в распределительном устройстве рассчитывают в зависимости от расхода сырья, занимаемой коробами площади, количества размещения коробов.

Сепарирующее устройство работает следующим образом. Парожидкостная смесь через входной тангенциальный патрубок 2 поступает в распределительное устройство 3, где разделяется с помощью одной или нескольких перегородок 4 на потоки, каждый из которых продолжает свое течение в индивидуальном коробе 5. Поступив в короб, парожидкостный поток под действием центробежной силы прижимается к внешней боковой стенке 6. Жидкая фаза скапливается у внешних коробов и, огибая пластины 9, направляется на контактное устройство, а паровая фаза с внутренней боковой стенки 7 поступает в основное пространство колонны.

Благодаря наличию распределительного устройства конструкция предлагаемого сепарирующего устройства обеспечивает по сравнению с прототипом разделение потока сырья в таких соотношениях, что на единицу площади сечения колонны приходится приблизительно одинаковое количество паров и жидкости, т.е. обеспечит более равномерное распределение парожидкостного потока по сечению колонны по сравнению с прототипом. Повышение равномерности распределения парожидкостного потока и возможности установления необходимого числа коробов увеличивает степень сепарации. Кроме того, предлагаемое сепарирующее устройство имеет более упрощенную конструкцию по сравнению с прототипом (в прототипе короба имеют разветвленную конструкцию, к тому же каждый из них имеет свой входной патрубок это усложняет его конструкцию), а также большую универсальность, обеспечивающую возможность использования его в зависимости от конкретных заводских условий. Громоздкость сепарирующего устройства по прототипу ограничивает его использование в производстве из-за конструктивных особенностей некоторых колонн (например, из-за малого диаметра).

Испытание предлагаемого сепарирующего устройства в вакуумной колонне установки КТ-1 Павлодарского НПЗ показало, что его конструкция обеспечивает максимальную степень сепарирования, равномерное распределение паров и отсепарированной жидкости и зоне питания, минимальный брызгоунос, выход суммарного вакуумного газойля увеличился на 3% по сравнению с существующими вакуумными колоннами НПЗ стран СНГ.

Формула изобретения

Сепарирующее устройство, содержащее тангенциальный патрубок для подачи парожидкостного потока, по меньшей мере два изогнутых короба, один из которых расположен по периферии корпуса, а другой смещен к его центру и/или по вертикальной оси, отличающееся тем, что входные части коробов соединены с указанным тангенциальным патрубком посредством распределительного устройства, снабженного по меньшей мере одной перегородкой для разделения парожидкостного потока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3