No Image

Стриппинг секция

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

Стриппинг-секция

Полученные на нижних тарелках каждой простой колонны фракции содержат некоторое количество пограничных фракций. Для получения заданной фракции отведенную с отборочных тарелок флегму отпаривают в стриппинг-секциях . Отпарку осуществляют водяным паром, подаваемым в низ каждой секции. Водяной пар вместе с отпаренными от флегмы парами низкокипящих фракций возвращается в простую колонну выше участка, откуда была отобрана флегма. Отпаренная же флегма отводится с низу каждой стриппинг-секции в качестве целевого продукта. [31]

Сырая смола прокачивается через фильтры, далее после добавления водного раствора щелочи, пройдя теплообменники, поступает в конвекционную часть печи и, наконец, в испаритель I. Обезвоженная смола направляется через теплообменники 8 в нижнюю секцию пековой колонны, где смешивается с большим объемом горячего пека, стекающего из стриппинг-секции . Смесь обезвоженной смолы с пеком прокачивается через радиантную часть печи, нагреваясь до 350 — 360 С, затем входит в верхнюю часть пековой колонны, куда подается также перегретый пар. [32]

Холланда может оказаться полезной всем, кто хочет иметь достаточно надежные методики расчета многокомпонентной ректификации на ЭВЦМ. Но отметим, что некоторые практические рекомендации автора ( например, для решения системы уравнений способом Ньютона — Рафсона при расчете ректификационных колонн со стриппинг-секциями ) неточны и подлежат дальнейшей корректировке. [33]

Эти значения Ь л и V g соответствуют уравнениям общего материального баланса для стриппинг-секции. Значения v u и V lt определенные по уравнениям ( XIII19) и ( XIII12), используют для расчета состава пара, выходящего из стриппинг-секции . [34]

Эти значения L a и V0 соответствуют уравнениям общего материального баланса для стриппинг-секции. Значения v u и FJ, определенные по уравнениям ( XIII, 19) и ( XIII, 12), используют для расчета состава пара, выходящего из стриппинг-секции . [35]

Боковым погоном с 42 тарелки доотбира-ют фракции дизельного топлива ( поток 2), которые смешиваются с основным потоком ( поток 1) летнего дизельного топлива. Потоки циркулирующих орошений выводятся с 15, 25, 35 тарелок и вводятся на 14, 24 и 34 тарелки соответственно. В низ колонны и стриппинг-секций на отпарку подается водяной пар. [36]

Парциальный конденсатор ( или острое орошение) отнимает тепло от паров на верху колонны. При этом часть паров конденсируется, образуя флегму, которая с верха сложной колонны перетекает по всем тарелкам третьей ( самой верхней) простой колонны. С нижней тарелки этой колонны часть флегмы отводится на отпарку в стриппинг-секцию , а оставшееся количество ее перетекает во вторую колонну и выполняет для нее роль флегмы-орошения. Аналогичный процесс происходит и во второй колонне. [37]

Парциальный конденсатор ( или острое орошение) отбирает тепло от паров наверху колонны. При этом часть паров конденсируется, образуя флегму, которая с верха сложной колонны перетекает по всем тарелкам третьей ( самой верхней) простой колонны. С нижней тарелки этой колонны часть флегмы отводится на отпарку в стриппинг-секцию , а оставшееся количество ее перетекает во вторую колонну, играя роль флегмы-орошения. Аналогичный процесс происходит и ао второй колонне. [39]

Первоначально потоки выводили через стриппинг-секции, в нижнюю часть которых подавали пар, а отпаренные фракции вместе с ним возвращали в колонну. После изменения схемы пары из стриппинг-секции выводят в конденсатор-холодильник, а затем возвращают в колонну вместе с циркуляционным орошением. Снижение в результате этого давления в основной и отпар-ной колоннах позволяет исключить подачу пара в стриппинг-секции и сократить подачу острого орошения в основную колонну. [40]

Сложная колонна с боковой стриппинг-секцией представляет собой один из распространенных типов ректификационных установок. Общая методика расчета таких установок приведена в следующей главе. Отличительная особенность описываемой методики заключается в том, что в отношении сходимости расчета ректификационная установка ( колонна и стриппинг-секция ) рассматривается как единая система. Новый подход основан на уравнениях, описывающих работу колонны с одним вводом питания, одним отбором и стрип-линг-секцией. [41]

Читайте также:  Где селятся аисты

Сложная колонна с боковой стриппинг-секцией представляет собой один из распространенных типов ректификационных установок. Общая ме — — тодика расчета таких установок приведена в следующей главе. Отличительная особенность описываемой методики заключается в том, что в отношении сходимости расчета ректификационная установка ( колонна и стриппинг-секция ) рассматривается как единая система. Новый подход основан на уравнениях, описывающих работу колонны с одним вводом питания, одним отбором и стрип-динг-секцией. [42]

Другим принципиальным отличием колонны Фостера является устройство стриппинг-секции или отпаривающих секций внутри самой колонны для удаления следов легких дестиллатов из отбираемых фракций, тогда как в колонне Баджера отпаривание производится в отдельных специальных стриппинг-колоннах. В центральной части всех трех тарелок имеются отверстия прямоугольной формы, в которые вставляется ящик без дна и крышки. Тем самым создается отверстие через все три тарелки, служащее для прохода паров из нижней части колонны, мимо стриппинг-секции , в верхнюю часть ее. [43]

Во-вторых, данная методика, как и официальная инструкция, не учитывает качества перерабатываемого исходного сырья. Нам представляется, что расчет прогрессивной суточной производительности предпочтительно проводить на основе не статистических, а технических и технологических исходных данных. При этом должны учитываться качество исходного сырья — нефти ( ее плотность, молекулярная масса фракций, фракционный состав), конструктивные особенности колонн ( диаметр, количество тарелок и их тип, количество стриппинг-секций и их устройство), основные режимные параметры работы колонн, а также качество получаемой продукции. [44]

В случае последовательно-параллельного объединения колонн в единую технологическую схему разделения анализа полученной системы может быть проведен путем последовательного расчета каждой из колонн в отдельности, для чего может быть использован любой метод расчета колонн многокомпонентной ректификации, обладающий достаточной скоростью сходимости. Иначе обстоит дело в случае моделирования сложных комплексов колонн, в которых каждая из колонн должна рассматриваться во взаимосвязи с другими. Раздельный расчет каждой из колонн, составляющих сложный комплекс, при этом связи с необходимостью последующего уточнения величин и составов потоков, объединяющих колонны, что с одной стороны, возможно лишь для относительно несложных комплексов, какими, например, являются колонны с одной стриппинг-секцией [202, 130], а с другой стороны, даже в этом относительно простом случае для получения решения требуется очень большой объем вычислений. Поэтому наиболее перспективным следует считать разработку таких методов моделирования сложных комплексов колонн, которые основаны на совместном расчете всех колонн, составляющих комплекс. Сложность одновременного расчета всех колонн комплекса определяется двумя основными причинами. [45]

Основное назначение вакуумного блока – перегонка мазута с целью получения узких масляных фракций заданной вязкости являющихся сырьем для дальнейших процессов переработки и гудрона. Ректификацию проводят в вакуумной колонне, где температуру кипения углеводородов искусственно снижают под действием вакуума.

Рис.1 – Вакуумная колонна

Вакуумные колонны работают под остаточным давлением от 15 до 50 миллиметров ртутного столба, то есть уровень вакуума до 750 миллиметров ртутного столба и отличаются сравнительно большим диаметром корпуса от 6 до 10 метров.

Корпус вакуумной колонны укреплен снаружи кольцами жесткости имеющими двутавровое сечение. Колонна своей опорой установлена на высоком железобетонном постаменте выполненном заодно с фундаментом.

Читайте также:  Как выглядит степной орел

В вакуумную колонну мазут подается в виде парожидкостной смеси с температурой примерно от 390 до 415 градусов Цельсия.

Рис. 2 – Подача мазута в колонну

Перегонка осуществляется при остаточном давлении 15 миллиметров ртутного столба наверху колонны в присутствии водяного пара. Пары проходя через пакеты насадки поднимаются вверх.

В верхней части вакуумных колонн устанавливают отбойные устройства обеспечивающие эффективное отделение капель от паров. Вакуум в колонне создается эжектором.

Эжектор состоит из сопла, всасывающей камеры и диффузора. Через сопло проходит поток жидкости, который называют эжектирующим активным потоком. Этот поток движется с большой скоростью и турбулентностью. В качестве активного потока используется циркулирующая жидкость. Необходимое давление создается центробежным насосом. Приводимая в движение смесь является эжектируемой – пассивной смесью.

В результате их смешения в камере пассивная смесь принимает энергию активного потока. Пониженное давление активного потока вызывает подсос в камеру пассивного потока, который затем выносится от места всасывания энергии циркулирующей жидкости.

Рис.4 – Смешение в эжекторе жидкостей

В вакуумной колоне для сбора и вывода флегмы применены специальные тарелки с патрубками прямоугольного сечения для прохода паров полуглухие тарелки.

Компонент дизельного топлива отбирается со сборной тарелки под первой насадочной секцией насосом, прокачивается через теплообменники и аппарат воздушного охлаждения. Далее поток разделяется на два потока: первый поток с температурой от 40 до 110 градусов цельсия возвращается в колонну в качестве орошения, второй поток выводится с установки.

Первая маловязкая масляная фракция пройдя через теплообменники разделяется на два потока: первый поток с температурой от 60 до 125 градусов цельсия возвращается в колонну на орошение, второй поток выводится с установки.

Рис.5 – Первая маловязкая масляная фракция

Вторая средневязкая масляная фракция отбирается со сборной тарелки под 4-той секцией насадки в отпарную колонну стриппинг.

Стриппинг предназначен для отпарки легких фракций водяным паром с целью получения фракции необходимого качества. Сырье подается в верхнюю часть отпарной колонны снабженной массообменными контактными устройствами – тарелками, на которых происходит взаимодействие с поступающим снизу водяным парам. Сверху стриппинга выводят примеси легколетучих компонентов, которые возвращаются обратно в основную колонну. Освобожденная от примеси легколетучих компонентов жидкость – основной продукт выводится снизу колонны поступает к насосу, прокачивается через теплообменники, аппарат воздушного охлаждения и выводится с установки.

Третья вязкая масляная фракция отбирается со сборной тарелки под пятой секцией насадки во вторую секцию отпарной колонны. Процесс отпарки аналогичен предыдущему.

Четвертая фракция высоковязкая отбирается со сборной тарелки под 6 секцией насадки. Она объединяется в один поток с 3 масляной фракцией после чего выводится с установки.

Рис.6 – Четвертая фракция

В кубе вакуумной колонны собирается самая тяжелая фракция гудрон. Гудрон из куба колонны отбирается насосом пройдя через теплообменники часть потока в качестве охлаждающей жидкости квенча возвращается обратно в куб колонны. Оставшаяся часть гудрона прокачивается через водяной холодильник и выводится с установки.

Из совместного решения уравнений материального и теплового балансов находится нагрузка верхней тарелки каждой стриппинг-секции по паровой и жидкой фазе. Затем по максимальной паровой нагрузке определяется единый диаметр стриппинг-секций.

а). Расчет стриппинг-секции керосина.

Уравнение материального баланса без учёта водяного пара:

где g27 — количество флегмы, стекающей с 27-й тарелки в стриппинг, кг/ч;

Читайте также:  Акрил для аквариума

G6 — количество паров, уходящих с верхней, 6-й тарелки стриппинга под 27-ю тарелку атмосферной колонны, кг/ч.

Уравнение теплового баланса с учётом водяного пара:

Отсюда с учётом уравнения материального баланса находится количество нефтяных паров G6, кг/ч

где — энтальпия жидкости при уточнённой температуре (= 193,42°С) и плотности на 27-й тарелке, кДж/кг;

— энтальпия нефтяных паров при температуре и плотности на верхней, 6-й тарелке стриппинга, кДж/кг.

— энтальпия водяного пара при температуре 6-й тарелки стриппинга, кДж/кг. Определяется по приложению 2.

Новая, скорректированная температура на верхней, 6-й тарелке стриппинга, с учётом изменения температуры на 27-й тарелке, будет t6 = 190,090С.

Где 386,49 кДж/кг — энтальпия керосина при скорректированной температуре вывода из стриппинга.

Определяем количество флегмы, стекающей в керосиновый стриппинг, кг/ч:

Объёмный расход паров, уходящих с 6-й тарелки стриппинга, м3/с

где Т6 — температура на 6-й тарелке, К;

Р27 — давление под 27-й тарелкой атмосферной колонны, кПа;

М6 — молекулярный вес нефтяных паров с 6-й тарелки стриппинга (табл.7).

Плотность паровой фазы, кг/м3:

Относительная плотность жидкой фазы, стекающей с 27-й тарелки атмосферной колонны на верхнюю тарелку стриппинга при рабочих условиях:

где t — температура на 27-й тарелке;

— относительная плотность на 27-й тарелке.

Абсолютная плотность жидкой фазы, кг/м3:

Нагрузка верхней, 6-й тарелки стриппинга по жидкости:

б). Расчёт стриппинг-секции дизтоплива.

Уравнение материального баланса без учёта водяного пара:

где g17 — количество флегмы, стекающей с 17-й тарелки в стриппинг, кг/ч;

G6 — количество паров, уходящих с верхней, 6-й тарелки стриппинга под 17-ю тарелку атмосферной колонны, кг/ч.

Уравнение теплового баланса с учётом водяного пара:

Отсюда с учётом уравнения материального баланса находится количество нефтяных паров G6, кг/ч:

где — энтальпия жидкости при температуре и плотности на 17-й тарелке, кДж/кг;

— энтальпия нефтяных паров при температуре и плотности на верхней, 6-й тарелке стриппинга, кДж/кг;

— энтальпия водяного пара при температуре 6-й тарелки стриппинга, кДж/кг. Определяется по приложению 2.

Определяется количество флегмы, стекающей в стриппинг дизтоплива, кг/ч:

Объёмный расход паров, уходящих с 6-й тарелки стриппинга, м3/с:

где Т6 — температура на 6-й тарелке, К;

Р17 — давление под 17-й тарелкой атмосферной колонны, кПа;

М6 — молекулярный вес нефтяных паров с 6-й тарелки стриппинга (табл.7).

Плотность паровой фазы, кг/м3

Относительная плотность жидкой фазы, стекающей с 17-й тарелки атмосферной колонны на верхнюю тарелку стриппинга при рабочих условиях:

где t — температура на 17-й тарелке;

— относительная плотность на 17-й тарелке.

Абсолютная плотность жидкой фазы, кг/м3:

Нагрузка верхней, 6-й тарелки стриппинга по жидкости:

Результаты расчётов сводим в таблицу.

Таблица 21. Параметры стриппинг-секций

Объёмный расход паров V, м3/с

Плотность паров П, кг/м3

Абсолютная плотность жидкости Ж, кг/ м3

Нагрузка тарелки по жидкости LЖ, м3/ч

Далее определяется стриппинг, имеющий наибольшую нагрузку по паровой фазе V и рассчитывается его диаметр по методике, приведённой в разделе 8. Рекомендуется принимать в расчёте однопоточные тарелки. Диаметр второго стриппинга принимается равным первому.

В нашем случае стриппинг дизтоплива имеет наибольшую нагрузку по паровой фазе.

Примем к установке тарелки клапанные однопоточные, расстояние между тарелками примем 450 мм. Тогда К1 = 1,15, С1 = 765, К2 = 1,0, К3 = 4,0.

Принимаем к установке диаметр стриппинг-секций 0,5 м.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector