RU206994U1 - Кристаллизатор пульсационный - Google Patents

Abstract

Предлагаемое устройство - кристаллизатор пульсационный - относится к области оборудования для нефтеперерабатывающей промышленности и предназначено для получения парафиновых суспензий в процессах депарафинизации масел и обезмасливания парафинов.Устройство также может быть использовано для многоступенчатого прямоточного смешения жидких потоков или потоков, включающих твердую фазу; в процессах, требующих постепенного разбавления, растворения, а также в прямоточных процессах экстракции - жидкостной экстракции и экстракции жидким экстрагентом из твердой фазы.Кристаллизатор, представляющий собой вертикальный корпус колонного типа, соединенный трубопроводом с пульсационной камерой, оснащен штуцерами подачи сырья, хладагента и вывода суспензии. В корпусе расположены перегородки с перетоками и перегородки с соплами, примыкающими к корпусу, при этом чередование перегородок образует секции. Кристаллизатор установлен на соединенной с ним трубопроводом емкости приема суспензии, которая является его функциональным продолжением. Емкость оснащена перегородкой и штуцерами для раздельного вывода парафиновой суспензии и водной фазы, образующейся в процессе ее накопления в емкости.Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является получение парафиновой суспензии с улучшенными фильтрационными характеристиками за счет снижения содержания в ней воды при отделении от суспензии водной фазы, образующейся в процессе кристаллизации.

Description

Заявленное техническое решение относится к области оборудования для нефтеперерабатывающей промышленности и предназначено для получения парафиновых суспензий в процессах депарафинизации масел и обезмасливания парафинов.

Устройство также может быть использовано для многоступенчатого прямоточного смешения жидких потоков или потоков, включающих твердую фазу; в процессах, требующих постепенного разбавления, растворения, а также в прямоточных процессах экстракции - жидкостной экстракции и экстракции жидким экстрагентом из твердой фазы.

Из существующего уровня техники известен пульсационный кристаллизатор для получения парафиновых суспензий, представляющий собой вертикальную колонну, оснащенную перегородками с перетоками и перегородками с соплами, чередование которых образует секции. Сопла примыкают к стенке корпуса. В месте расположения сопел к корпусу приварены штуцеры подачи хладагента. Корпус имеет штуцеры ввода сырья и вывода суспензии (Патент РФ на полезную модель 104861).

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в получении парафиновой суспензии с улучшенными фильтрационными характеристиками за счет отведения образующейся в процессе кристаллизации водной фазы.

Данная задача решается за счет того, что пульсационный кристаллизатор, представляющий собой вертикальный корпус колонного типа, соединенный трубопроводом с пульсационной камерой, оснащен штуцерами подачи сырья, хладагента и вывода суспензии. В корпусе расположены перегородки с перетоками и перегородки с соплами, примыкающими к корпусу, при этом чередование перегородок образует секции. Кристаллизатор установлен на соединенной с ним трубопроводом емкости приема суспензии, которая является его функциональным продолжением. Емкость оснащена перегородкой и штуцерами для раздельного вывода парафиновой суспензии и водной фазы, образующейся в процессе ее накопления в емкости.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является получение парафиновой суспензии с улучшенными фильтрационными характеристиками за счет снижения содержания в ней воды при отделении от суспензии водной фазы, образующейся в процессе кристаллизации.

Сущность технического решения поясняется фигурой, на которой показана схема пульсационного кристаллизатора и емкости, установленных на одной опоре.

Пульсационный кристаллизатор включает вертикальный корпус 1 колонного типа, соединенный трубопроводом 2 с пульсационной камерой 3. Корпус оснащен перегородками 4 с перетоками 5 и перегородками 6 с соплами 7, примыкающими к корпусу. Чередование перегородок образует секции. Корпус имеет штуцеры подачи хладагента 8, ввода сырья 9 и вывода суспензии 10.

Устройство работает следующим образом.

Парафинсодержащее сырье 11, разогретое до температуры, превышающей температуру насыщения парафином, подается в штуцер 9.

Дальнейшее смешение сырьевого потока с хладагентом, в качестве которого применяются растворители процессов депарафинизации или смеси растворителя с фильтратом, и образование парафиновой суспензии происходит следующим образом.

Аппарат заполнен средой до уровня штуцера выхода суспензии 10. Специальное устройство - пульсатор 14 соединен с линией 13 сжатого инертного газа и линией выхлопа 12, в которой поддерживается атмосферное давление, и пульсационной камерой 3. С заданной частотой и продолжительностью пульсатор 14 поочередно соединяет полость пульсационной камеры 3 с линией сжатого инертного газа 13 и выхлопа 12, создавая в пульсационной камере чередование избыточного и атмосферного давления - пневматические импульсы (пульсацию давления инертного газа).

Средний уровень и размах колебаний жидкости в пульсационной камере 3 регулируется настройкой соответствующего режима пульсации: давления в линии 13 сжатого газа, частоты пульсации, соотношения между продолжительностью импульса и выхлопа.

При этом размах колебаний жидкости в пульсационной камере 3 (показан на фиг.), обусловленных пульсацией давления в пульсационной камере 3 и перепадом уровней в пульсационной камере 3 и корпусе 1, создает возвратно-поступательное движение жидкости в трубопроводе 2 и, соответственно, в корпусе 1, обеспечивая заданную интенсивность перемешивания в секциях кристаллизатора 1.

Общий расход хладагента 15 в кристаллизатор и его расходы в секции кристаллизатора регулируются, соответственно, клапаном 16 и задвижками 17.

Во время импульса давления в пульсационной камере 3 движение вытесняемой из нее жидкости создает поток сырьевой смеси вверх по корпусу 1 кристаллизатора.

При этом высокоскоростное течение в соплах 8 обеспечивает интенсивное перемешивание хладагента 15, поступающего в штуцеры 8, в верхних частях секций.

При выхлопе газа - сбросе избыточного давления из пульсационной камеры 3 - происходит движение сырьевой смеси (за счет перепада уровней в корпусе 1 кристаллизатора и пульсационной камере 3) в обратном направлении - вниз по корпусу кристаллизатора. В течение этого периода поток в соплах 8 перемешивает хладагент 15 в нижних частях секций. Параметры пульсационного воздействия, конфигурация и размеры перетоков 5, сопел 7 и геометрические параметры секций обеспечивают требуемую интенсивность перемешивания хладагента с сырьевым потоком. Сырьевой поток, движение которого вверх от секции к секции обусловлено непрерывной подачей в кристаллизатор сырья и хладагента, охлаждается по мере разбавления с образованием кристаллов парафинов - получением парафиновой суспензии.

Температурный профиль в аппарате настраивается регулированием общего расхода хладагента 15 клапаном 16 и регулированием задвижками 17 расхода хладагента, подаваемого в секции кристаллизатора через сопла 8.

Образующаяся суспензия самотеком через штуцер 10 по трубопроводу 18 поступает в приемную емкость 19.

В хладагенте (охлажденном растворителе, или смеси растворителя с фильтратом) содержится вода, находящаяся в растворенном состоянии. По мере смешения с парафинсодержащим сырьем (нефтепродуктом) и снижения температуры образующейся суспензии вверх от секции к секции растворимость воды снижается вплоть до образования водной фазы в виде капель воды с растворенным в них незначительным количеством растворителя.

Ввиду более высокой плотности капли водной фазы осаждаются и коагулируют, образуя слой водной фазы в нижней части емкости 19. Водная фаза отводится через штуцер 21. Во избежание потери суспензии через штуцер 21 уровень водной фазы поддерживается регулятором уровня 22 и клапаном 23.

Парафиновая суспензия 24 через перегородку 25 и штуцер 26 отводится на прием насоса (на фиг. не показан) подачи в испарительные кристаллизаторы для дополнительного охлаждения до температуры фильтрования и далее на фильтры разделения суспензии.

Для гарантированного осаждения капель водной фазы и отделения от нее парафиновой суспензии в емкости 19 поддерживается стабильный уровень суспензии регулятором уровня 27 и клапаном 28.

Конфигурация и диаметр трубопровода 18 предотвращают образование сифонного эффекта при самотечном течении суспензии от штуцера 10 в емкость 19.

Незаполненные жидкой фазой пространства кристаллизатора 1 и емкости 19 трубопроводами 29, 30 также как линия выхлопа пульсатора 12 соединены с линией 31 «дыхания» аппаратов установки, в которой поддерживается давление, близкое к атмосферному.

Отвод водной фазы сокращает остаточное содержание воды в парафиновой суспензии. При дальнейшем охлаждении суспензии до температуры фильтрования сводится к минимуму образование кристаллов воды, отлагающихся на поверхности фильтров. Тем самым улучшаются фильтрационные характеристики суспензии: повышается скорость фильтрования и степень отделения жидкой фазы от осадка - увеличивается отбор депарафинированного масла.

Кристаллизатор 1 и являющаяся его функциональным продолжением емкость 19 устанавливаются на одной опоре 32, что позволяет сократить установочные размеры, т.е. требуется меньшая площадь под размещение кристаллизатора.

Claims (1)

1. Кристаллизатор пульсационный, представляющий собой вертикальный корпус колонного типа, соединенный трубопроводом с пульсационной камерой, оснащен штуцерами подачи сырья, хладагента и вывода суспензии, в корпусе кристаллизатора расположены перегородки с перетоками и перегородки с соплами, примыкающими к корпусу, при этом чередование перегородок образует секции, кристаллизатор установлен на соединенной с ним трубопроводом емкости приема суспензии, которая является его функциональным продолжением, причем трубопровод соединен с емкостью приема суспензии через штуцер вывода суспензии, расположенный в верхней части стенки кристаллизатора, и введен в верхнюю часть стенки корпуса емкости приема суспензии, емкость оснащена перегородкой, расположенной ниже штуцера вывода парафиновой суспензии и примыкающей к корпусу емкости приема суспензии, и имеющей загиб, параллельный стенке емкости приема суспензии, и штуцерами для раздельного вывода парафиновой суспензии и водной фазы, образующейся в процессе ее накопления в емкости.

Images