Способ создания вакуума при перегонке жидкого продукта

 

Изобретение относится преимущественно к нефтеперерабатывающей промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что подают в качестве активной среды в струйный аппарат жидкий продукт, подаваемый в атмосферную колонну, проводят в проточной части смешение парогазовой фазы и жидкого продукта, подают полученную жидкостногазовую смесь из струйного аппарата в сепаратор, откуда, после разделения смеси на жидкую и газообразную фазы, жидкую фазу возвращают для подачи в качестве жидкого продукта в атмосферную колонну. Использование изобретения позволяет интенсифицировать процесс перегонки жидкого продукта, сократить энергетические затраты и уменьшить загрязнение окружающей среды. 1 ил.

Настоящее изобретение относится к способу создания вакуума при перегонке жидкого продукта, преимущественно нефтяного сырья, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для ректификации нефтяного сырья.

Известен способ создания вакуума при перегонке нефтяного сырья, включающий подачу в вакуумную колонну жидкого продукта и создание в вакуумной колонне пониженного давления с помощью струйного аппарата, рабочей (эжектирующей) средой которого является водяной пар (см. например, патент США, 2105935, кл. C 10 G 7/00, 1938).

Недостатком известного способа является смешение нефтяных фракций с водяным паром и, соответственно, унос водяным паром части нефтяных фракций, что приводит к загрязнению конденсата пара и снижению экономичности установки.

Наиболее близким к изобретению является способ создания вакуума при перегонке жидкого продукта, включающий подачу в атмосферную колонну жидкого продукта, отвод из нее остатка и, по меньшей мере, одного бокового погона, подачу в вакуумную колонну остатка из атмосферной колонны и откачивание из вакуумной колонны струйным аппаратом парогазовой фазы (см. Справочник нефтепереработчика под реакцией Г.А. Ластовкина, Л. Химия, 1989, с. 74).

В известном способе создания вакуума необходимая глубина вакуума в вакуумной колонне достигается в результате работы эжекторного пароводяного насоса, в котором в качестве эжектирующей (активной) среды используется водяной пар.

Водяной пар смешивается с нефтяными парами и газами разложения, что приводит к загрязнению конденсата водяного пара последними, а также к уносу конденсатом водяного пара части верхних нефтяных фракций. Кроме того, эжекторный пароводяной насос не обеспечивает сжатие углеводородных газов до давления требуемого для подачи газов, например, в топливный коллектор нефтеперерабатывающего завода. Поэтому такие газы приходится сжигать в факелах, если отсутствует дополнительная компрессорная установка.

Конденсаты в известном способе создания вакуума при перегонке жидкого продукта из вакуумной колонны поступают в отстойник, где происходит отделение нефтепродукта от водяного конденсата. Такие отстойники являются источником загрязнения окружающей среды.

Другим недостатком известного способа является конденсация легколетучих фракций до эжекторного насоса в холодильнике-конденсаторе, что в силу перепада давления в последнем приводит или к более высокому давлению в верхней части вакуумной колонны, что уменьшает степень выхода легколетучих фракций, или к увеличению мощности, потребляемой на создание вакуума в вакуумной колонне.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является интенсификация процесса создания вакуума при перегонке жидкого продукта, сокращение энергетических затрат при повышении производительности и уменьшении загрязнения окружающей среды путем использования в качестве активной среды струйного аппарата, с помощью которого создается вакуум в вакуумной колонне, жидкого продукта подаваемого на переработку в атмосферную колонну.

Поставленная задача решается тем, что в способе создания вакуума при перегонке жидкого продукта, включающем подачу в атмосферную колонну жидкого продукта, отвод из нее остатка и, по меньшей мере, одного бокового погона, подачу в вакуумную колонну остатка из атмосферной колонны и откачивание из вакуумной колонны струйным аппаратом парогазовой фазы, подают в качестве активной среды в струйный аппарат жидкий продукт, подаваемый в атмосферную колонну, проводят в проточной части смешение парогазовой фазы и жидкого продукта, подают полученную жидкостногазовую смесь из струйного аппарата в сепаратор, откуда, после разделения смеси на жидкую и газообразную фазы, жидкую фазу возвращают для подачи в качестве жидкого продукта в атмосферную колонну.

Предложенный способ создания вакуума при перегонке жидкого продукта позволяет поддерживать требуемый по технологии уровень разрежения в вакуумной колонне путем откачки из последней парогазовой фазы с последующей конденсацией части углеводородов (в случае нефтепереработки) в проточной части струйного аппарата и в магистрали за ним. Несконденсированные газы сжимаются в установке до давления, при котором они могут быть использованы на технологические нужды потребителя.

В отличие от прототипа активной средой струйного аппарата является жидкий продукт, подаваемый в атмосферную колонну, что позволяет создать условия, при которых обеспечивается более полная конденсация легких углеводородов из парагазовой фазы при смешении их с жидким продуктом. Это, в свою очередь, позволяет избежать выбросов в окружающую среду конденсата парогазовой фазы и ее газообразных составляющих (в случае нефтепереработки углеводородных газов). Таким образом, описанный выше способ создания вакуума при перегонке жидкого продукта позволяет создать экологически чистый способ создания вакуума при перегонке жидкого продукта.

Описанный способ создания вакуума при перегонке жидкого продукта, в отличие от прототипа, позволяет исключить установку холодильника-конденсатора на магистрали отвода парогазовой фазы за счет организации процесса конденсации в струйном аппарате, что в свою очередь, позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление в магистрали отвода парогазовой фазы. Это дает возможность при тех же, что и у прототипа совокупных энергозатратах на процесс перегонки жидкого продукта, увеличить глубину вакуума в верхней и, соответственно, нижней частях колонны, что ведет к увеличению выхода продуктов перегонки в процессе работы вакуумной колонны.

Таким образом, достигается увеличение выхода дистиллята в процессе перегонки жидкого продукта, либо достигается уменьшение энергозатрат при сохранении выхода дистиллята на уровне установки прототипа при резком уменьшении загрязнения окружающей среды. Кроме того, откачиваемый из вакуумной колонны парогаз подогревает жидкий продукт, поступающий а атмосферную колонну. Тем самым обеспечивается возврат низкопотенциального тепла парогазового потока.

На чертеже представлена схема установки перегонки жидкого продукта, в которой реализован описываемый способ создания вакуума при перегонке жидкого продукта.

Установка перегонки жидкого продукта содержит атмосферную колонну 1 с магистралями отвода остатка 2, по меньшей мере, одного бокового погона 3 и подвода жидкого продукта 4, вакуумную колонну 5 с магистралью 6 отвода парогазовой фазы, нагревательный насос 7, жидкостно-газовый струйный аппарат 8, сепаратор 9, магистраль 10 подвода жидкого продукта к нагнетательному насосу 7 и магистраль 11 возврата жидкого продукта в магистраль 4 подвода жидкого продукта в атмосферную колонну 1.

Работа установки перегонки жидкого продукта по реализации описываемого способа создания вакуума при перегонке жидкого продукта осуществляется следующим образом.

Жидкий продукт по магистрали 4 подают в нагревательное устройство и далее в атмосферную колонну 1, откуда по магистрали 2 отвода подают остаток в вакуумную колонну 5. Одновременно часть жидкого продукта по магистрали 10 поступает в нагревательный насос 7, который подает жидкий продукт в качестве активной среды в сопло жидкостно-газового струйного аппарата 8. Жидкий продукт, истекая из сопла струйного аппарата 8, откачивает из вакуумной колонны 5 через магистраль 6 парогазовую фазу, которая смешивается с жидким продуктом в проточной части струйного аппарата 8. Одновременно в проточной части струйного аппарата 8 парогазовая фаза сжимается и частично конденсируется с окончанием процесса конденсации в магистрали за струйным аппаратом 8. Из струйного аппарата 8 газожидкостная смесь поступает в сепаратор 9, где она разделяется на жидкую и газовую фазы, причем газовая фаза представляет собой сжатый газ, что позволяет транспортировать его потребителю. Жидкая фаза, представляющая собой смесь жидкого продукта и сконденсированных из парогазовой фазы компонентов, направляется по магистрали 11 обратно в магистраль 4 для подачи на переработку в атмосферную колонну 1.

Как результат, при работе установки по описанному способу создания вакуума достигается возможность сжимать газ, отводимый из вакуумной колонны 5, и постоянно обновлять активную жидкую среду, подаваемую в сопло струйного аппарата 8, исключая при этом ее выброс в окружающую среду.

Настоящее изобретение решает актуальные задачи в нефтеперерабатывающей и ряде других отраслей. Реализуется экологически чистая технология перегонки многокомпонентных жидких продуктов, уменьшаются финансовые затраты на получение и поддержание вакуума в вакуумной колонне, предотвращается выброс из технологического цикла светлых фракций вакуумной перегонки нефтепродуктов.

Изобретение может быть использовано, кроме нефтепереработки, в химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Формула изобретения

Способ создания вакуума при перегонке жидкого продукта, включающий подачу в атмосферную колонну жидкого продукта, отвод из нее остатка и по меньшей мере одного бокового погона, подачу в вакуумную колонну остатка из атмосферной колонны и откачивание из вакуумной колонны струйным аппаратом парогазовой фазы, отличающийся тем, что подают в качестве активной среды в струйный аппарат жидкий продукт, подаваемый в атмосферную колонну, проводят в проточной части смешение парогазовой фазы и жидкого продукта, подают полученную жидкостно-газовую смесь из струйного аппарата в сепаратор, откуда после разделения смеси на жидкую и газообразную фазы жидкую фазу возвращают для подачи в качестве жидкого продукта в атмосферную колонну.

РИСУНКИ

Рисунок 1