RU2095392C1

RU2095392C1 - Installation for vacuum distillation of liquid product

Info

Publication number: RU2095392C1
Application number: RU95116542A
Authority: RU
Inventors: Валерий Григорьевич Цегельский; Сергей Анатольевич Попов
Original assignee: Валерий Григорьевич Цегельский; Сергей Анатольевич Попов
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1997-11-10

Abstract

FIELD: chemical engineering. SUBSTANCE: installation contains separator, circulation pump, jet apparatus, vacuum vessel, and fluid-ring vacuum pump, gas inlet of which is connected to line for discharging gas from separator and fluid inlet and outlet are connected to circulation pump outlet and separator, respectively. EFFECT: improved construction. 3 cl, 1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области нефтехимии, а именно к установке для вакуумной перегонки жидкого продукта, например нефти, и может быть использована в нефтеперерабатывающей промышленности для ректификации нефтяного сырья. The present invention relates to the field of petrochemistry, and in particular to an apparatus for vacuum distillation of a liquid product, for example oil, and can be used in the oil refining industry for rectification of petroleum feedstocks.

Известна установка вакуумной перегонки жидкого продукта, содержащая вакуумную колонну, в которой пониженное давление создают с помощью пароводяного струйного аппарата (1). A known installation of vacuum distillation of a liquid product containing a vacuum column in which reduced pressure is created using a steam-water jet apparatus (1).

Однако в данной установке имеет место смешение фракций жидкого продукта с водяным паром и соответственно унос водяным паром фракций жидкого продукта, что приводит к загрязнению водяного пара и к снижению экономичности установки. However, in this installation, there is a mixture of fractions of the liquid product with water vapor and, accordingly, the entrainment of water fractions of the fractions of the liquid product, which leads to contamination of water vapor and to reduce the efficiency of the installation.

Известна также установка вакуумной перегонки нефтяного сырья, содержащая вакуумный аппарат вакуумную колонну с магистралями подвода нефтяного сырья и отвода жидкой фракции и магистралью отвода газов и паров легколетучих верхних нефтяных фракций из верхней части колонны, соединенной с вакуумсоздающим устройством (эжекционным пароводяным насосом). В магистрали между верхней частью колонны и вакуумсоздающим устройством размещен холодильник-конденсатор (2). Also known is a vacuum distillation unit for petroleum feedstocks, comprising a vacuum apparatus, a vacuum column with pipelines for supplying petroleum feedstocks and for discharging a liquid fraction and a trap for exhausting gases and vapors of volatile upper petroleum fractions from the upper part of the column connected to a vacuum generating device (ejection steam-water pump). In the line between the upper part of the column and the vacuum generating device, a refrigerator-condenser (2) is placed.

В этой установке водяной пар смешивается с парами и газами, полученными в результате разделения жидкого продукта, что приводит к загрязнению конденсата водяного пара и уносу конденсатом водяного пара части верхних (легких) фракций. В данной установке не удается сжать углеводородные газы несконденсированные после холодильника до требуемого для их подачи потребителю давления, что заставляет эти газы бесполезно сжигать. Кроме того, конденсация легколетучих фракций до вакуумсоздающего устройства в холодильнике-конденсаторе, в силу перепада давления в нем, вызывает рост давления в верхней части колонны, что может привести к снижению выхода легких продуктов вакуумной перегонки или к увеличению энергозатрат на вакуумсоздающее устройство. In this installation, water vapor is mixed with vapors and gases obtained as a result of separation of a liquid product, which leads to contamination of the water vapor condensate and entrainment of part of the upper (light) fractions by the water vapor condensate. In this installation, it is not possible to compress hydrocarbon gases not condensed after the refrigerator to the pressure required for supplying them to the consumer, which causes these gases to be uselessly burned. In addition, the condensation of volatile fractions to a vacuum-generating device in the refrigerator-condenser, due to the pressure difference in it, causes an increase in pressure in the upper part of the column, which can lead to a decrease in the yield of light vacuum distillation products or to an increase in energy consumption for the vacuum-creating device.

Технической задачей, на решение которой направлена описываемая установка вакуумной перегонки жидкого продукта, является интенсификация процесса вакуумной перегонки, уменьшение загрязнения окружающей среды и сокращение энергозатрат без снижения производительности установки вакуумной перегонки жидкого продукта. The technical problem, which is described by the described installation of the vacuum distillation of a liquid product, is to intensify the process of vacuum distillation, reduce environmental pollution and reduce energy consumption without reducing the performance of the installation of vacuum distillation of a liquid product.

Поставленная техническая задача решается тем, что в установке вакуумной перегонки жидкого продукта, содержащей емкость под вакуумной с магистралями отвода парогазовой фазы, подвода жидкого продукта и отвода, по меньшей мере, одной жидкой фракции и вакуумсоздающее устройство, подключенное к магистрали отвода парогазовой фазы, вакуумсоздающее устройство включает в себя струйный аппарат, сепаратор с магистралью отвода газа, насос и жидкостно-кольцевой насос, при этом насос входом подключен к сепаратору, струйный аппарат подключен жидкостным входом к выходу насоса, газовым входом к магистрали отвода парогазовой фазы и выходом к сепаратору, а жидкостно-кольцевой насос подключен газовым входом к магистрали отвода газа из сепаратора, подводом жидкости к выходу насоса и отводом жидкости к сепаратору. The stated technical problem is solved in that in the installation of vacuum distillation of a liquid product containing a container under vacuum with lines for venting the gas-vapor phase, supplying liquid product and venting at least one liquid fraction, and a vacuum-generating device connected to the gas and gas phase outlet, vacuum-generating device includes an inkjet apparatus, a separator with a gas exhaust line, a pump and a liquid ring pump, while the pump is connected to the separator by the input, and the liquid nym inlet to the pump outlet, gas inlet to manifold outlet and vapor phase outlet to the separator, and the liquid ring pump is connected to the gas inlet pipe from the separator gas outlet, liquid inlet to the pump outlet and discharge of fluid to the separator.

Кроме того, установка может быть снабжена дополнительным насосом, подключенным входом по жидкости к сепаратору и выходом к подводу жидкости жидкостно-кольцевого насоса, а магистраль отводе жидкой фракции емкости под вакуумом может быть подключена к сепаратору. In addition, the installation can be equipped with an additional pump connected by a liquid inlet to the separator and an outlet to the liquid supply of the liquid ring pump, and the line for withdrawing the liquid fraction of the tank under vacuum can be connected to the separator.

Выполнение установки, как описано выше, позволяет эффективно откачивать парогазовую фазу с последующей конденсацией ее паровой составляющей в проточной части струйного аппарата и магистрали за ним, а несконденсированные газы, в частности углеводородные газы, одновременно сжимать до требуемого потребителю давления, что позволяет использовать несконденсированные газы на технологические цели. The installation, as described above, allows you to effectively pump out the vapor-gas phase, followed by condensation of its vapor component in the flow part of the jet apparatus and the line behind it, and non-condensed gases, in particular hydrocarbon gases, simultaneously compress to the pressure required by the consumer, which allows the use of non-condensed gases to technological goals.

Снабжение установки жидкостно-кольцевым вакуумным насосом, подключенным газовым входом к сепаратору, позволяет уменьшить энергозатраты на сжатие газа, откачиваемого из емкости под вакуумом. Providing the installation with a liquid-ring vacuum pump connected to the separator by the gas inlet allows reducing the energy consumption for compressing the gas pumped out of the tank under vacuum.

Кроме того, подключение жидкостно-кольцевого насоса газовым входом к сепаратору позволяет, за счет интенсификации отделения газа в сепараторе с уменьшением в нем давления, подавать в струйный аппарат жидкостную рабочую среду с меньшим газосодержанием, что интенсифицирует и стабилизирует работу струйного аппарата, и позволяет более эффективно откачивать парогазовую фазу из верхней части емкости под вакуумом. In addition, the connection of a liquid-ring pump with a gas inlet to the separator allows, due to the intensification of gas separation in the separator with a decrease in pressure in it, to supply a liquid working medium with a lower gas content to the jet apparatus, which intensifies and stabilizes the operation of the jet apparatus, and allows more efficient pump out the vapor-gas phase from the upper part of the tank under vacuum.

Подключение жидкостно-кольцевого насоса подводом жидкости к выходу насоса, а отводом жидкости к сепаратору исключает загрязнение окружающей среды рабочей жидкостью этого насоса и увеличивает выход легких продуктов вакуумной перегонки за счет отвода рабочей жидкостью в сепаратор части конденсата, выпадающего в жидкостно-кольцевом насосе. Connecting the liquid-ring pump by supplying liquid to the pump outlet, and by draining the liquid to the separator eliminates environmental pollution by the working liquid of this pump and increases the yield of light vacuum distillation products due to the removal of part of the condensate falling out in the liquid-ring pump into the separator.

Таким образом, описываемая установка вакуумной перегонки жидкого продукта обеспечивает значительное уменьшение загрязнения окружающей среды и сокращение энергозатрат за сет двухступенчатого сжатия газа, откачиваемого из емкости под вакуумом, и направление его на технологические нужды. Thus, the described installation of vacuum distillation of a liquid product provides a significant reduction in environmental pollution and a reduction in energy consumption for a set of two-stage compression of gas pumped from the tank under vacuum, and its direction for technological needs.

На чертеже представлена схема установки вакуумной перегонки жидкого продукта. The drawing shows a installation diagram of a vacuum distillation of a liquid product.

Установка содержит емкость 1 под вакуумом с магистралями 2, 3 отвода парогазовой фазы и подвода жидкого продукта, сепаратор 4 с магистралями 5, 6 отвода газа и жидкой фазы, насос 7, подключенный входом по жидкости к сепаратору 4, и струйный аппарат 8, подключенный газовым входом к магистрали 2 отвода парогазовой фазы, жидкостным входом к выходу насоса 7 и выходом к сепаратору 4. Установка снабжена вакуумным жидкостно-кольцевым насосом 9, подключенным газовым входом 10 к магистрали 5 отвода газа, а его подвод 11 и отвод 12 жидкости подключены соответственно к выходу насоса 7 и к сепаратору 4. Кроме того, установка может быть снабжена дополнительным насосом 13, подключенным входом по жидкости к сепаратору 4 и выходом к подводу 11 жидкости жидкостно-кольцевого насоса 9. Установка снабжена холодильником 14, установленным между насосом 7 и струйным аппаратом 8, а емкость под вакуумом 1 соединена магистралью 15 отвода жидкой фракции с сепаратором 4. The installation contains a container 1 under vacuum with lines 2, 3 for removal of the vapor-gas phase and for supplying a liquid product, a separator 4 with lines 5, 6 for gas and liquid phases, a pump 7 connected by a liquid inlet to a separator 4, and an inkjet apparatus 8 connected with a gas the input to the line 2 of the outlet of the gas-vapor phase, the liquid inlet to the output of the pump 7 and the output to the separator 4. The installation is equipped with a vacuum liquid-ring pump 9, connected by a gas input 10 to the line 5 of the gas outlet, and its supply 11 and the liquid outlet 12 are connected respectively to the outlet of the pump 7 and to the separator 4. In addition, the installation can be equipped with an additional pump 13, connected by a liquid inlet to the separator 4 and the outlet to the liquid supply 11 of the liquid ring pump 9. The installation is equipped with a refrigerator 14 installed between the pump 7 and a jet apparatus 8, and the container under vacuum 1 is connected by a line 15 of the removal of the liquid fraction with the separator 4.

Установка вакуумной перегонки жидкого продукта работает следующим образом. Installation of vacuum distillation of a liquid product works as follows.

Жидкий продукт (в случае нефтеперегонки нефтяное сырье) подают в емкость 1 под вакуумом (например, ректификационную колонну) с давлением порядка 5-60 мм рт.ст. по магистрали 3. По магистрали 2 из верхней части емкости 1 отводят парогазовую фазу, которую откачивают струйным аппаратом 8 за счет энергии жидкой рабочей среды, истекающей из активного сопла струйного аппарата 8. Холодильник 14 обеспечивает отвод излишка тепла от жидкой рабочей среды, образованного частично за счет энергии диссипации механической энергии жидкой рабочей среды в циркуляционном контуре и частично за счет конденсации пара и охлаждения несконденсированного газа, откачиваемого из емкости 1 стурйным аппаратом 8, что обеспечивает температурную стабилизацию жидкой рабочей среды. The liquid product (in the case of oil distillation, crude oil) is fed into the tank 1 under vacuum (for example, distillation column) with a pressure of about 5-60 mm RT.article on line 3. On line 2, the vapor-gas phase is removed from the upper part of tank 1, which is pumped out by the jet device 8 due to the energy of the liquid working medium flowing out of the active nozzle of the jet device 8. The refrigerator 14 provides the removal of excess heat from the liquid working medium, partially formed for the energy of dissipation of the mechanical energy of the liquid working medium in the circulation circuit and partly due to condensation of the vapor and cooling of the non-condensed gas pumped out of the tank 1 by the jet device 8, which ensures temperature stabilization of the liquid working medium.

На выходе из струйного аппарата 8 образуется двухфазная смесь, которая поступает в сепаратор 4. В смеси происходит конденсация паровой фазы, которая не успела сконденсироваться в проточной части струйного аппарата. В сепараторе 4 смесь разделяется на газ и жидкую фазы. Часть жидкой фазы в качестве жидкой рабочей среды насосом 7 вновь подается в струйный аппарат 8, сконденсированная паровая фаза отводится по магистрали 6, а газ дожимается вакуумным жидкостно-кольцевым насосом 9 и под давлением не менее 0,10 МПа поступает на технологические нужды потребителя. Жидкость, посредством которой образовано жидкостное кольцо в жидкостно-кольцевом насосе 9, при помощи системы ее подвода постоянно обновляется, а именно ввод жидкости 11 подключен к выходу насоса 7, что обеспечивает подачу дегазированной жидкой среды в жидкостно-кольцевой насос 9 и одновременно позволяет отводить из последнего тепло, а подключение отвода 12 жидкости к сепаратору 4 обеспечивает отвод жидкости из жидкостно-кольцевого насоса 9 в сепаратор 4 на дегазацию вместе с конденсатом, который может выпасть в этом насосе при сжатии газа. Таким образом, объединение циркуляционных жидкостных систем струйного аппарата 8 и жидкостно-кольцевого насоса 9 позволяет исключить сброс загрязненной жидкой среды в процессе ее обновления, повысить надежность работы всей насосно-эжекторной установки в составе установки вакуумной перегонки жидкого продукта, а также экологичность установки. В случае необходимости, например при возникновении сложностей с регулируемой подачей жидкой среды в жидкостно-кольцевой насос 9, установка может быть снабжена дополнительным насосом 13. В этом случае в установке будет образовано две самостоятельные циркуляционные системы: одна для струйного аппарата 8 с насосом 7 и другая для жидкостно-кольцевого насоса 9 с дополнительным насосом 13, что в общем не исключает переброску, в случае необходимости, жидкой среды из одной циркуляционной системы в другую. At the outlet of the jet apparatus 8, a two-phase mixture is formed, which enters the separator 4. In the mixture, vapor phase condensation occurs, which did not have time to condense in the flow part of the jet apparatus. In the separator 4, the mixture is separated into gas and liquid phases. A part of the liquid phase as a liquid working medium is pumped back to the jet apparatus 8 by the pump 7, the condensed vapor phase is discharged along line 6, and the gas is compressed by the vacuum liquid ring pump 9 and supplied to the consumer’s technological needs at a pressure of at least 0.10 MPa. The liquid through which the liquid ring is formed in the liquid ring pump 9 is constantly updated using the supply system, namely, the liquid inlet 11 is connected to the output of the pump 7, which ensures the supply of the degassed liquid medium to the liquid ring pump 9 and at the same time allows the latter is warm, and the connection of the liquid outlet 12 to the separator 4 ensures the liquid is discharged from the liquid ring pump 9 to the separator 4 for degassing together with condensate that may fall out in this pump during gas compression. Thus, the combination of the circulating liquid systems of the jet apparatus 8 and the liquid ring pump 9 eliminates the discharge of contaminated liquid medium in the process of updating it, improves the reliability of the entire pump-ejector installation as part of the installation of vacuum distillation of a liquid product, as well as the environmental friendliness of the installation. If necessary, for example, in the event of difficulties with the controlled supply of liquid medium to the liquid ring pump 9, the installation can be equipped with an additional pump 13. In this case, two independent circulation systems will be formed in the installation: one for the jet device 8 with pump 7 and the other for a liquid ring pump 9 with an additional pump 13, which generally does not exclude the transfer, if necessary, of a liquid medium from one circulation system to another.

Подключение магистрали 15 отвода жидкой фракции из емкости 1 под вакуумом к сепаратору 4 позволяет проводить обновление жидкой рабочей среды, подаваемой в струйный аппарат 8 и жидкостно-кольцевой насос 9. При этом отвод из сепаратора 4 избытка жидкой рабочей среды осуществляется по магистрали 6 отвода жидкой фазы. Обновление жидкой рабочей среды позволяет уменьшить количество растворенных в ней газов, откачиваемых струйным аппаратом 8 из емкости 1 под вакуумом. Это увеличивает глубину вакуума, создаваемого струйным аппаратом 8. Connecting the line 15 for draining the liquid fraction from the tank 1 under vacuum to the separator 4 allows you to update the liquid working medium supplied to the jet apparatus 8 and the liquid ring pump 9. In this case, the excess liquid working medium is removed from the separator 4 along the line 6 for removing the liquid phase . Updating the liquid working medium allows to reduce the amount of dissolved gases pumped out by the jet apparatus 8 from the tank 1 under vacuum. This increases the depth of the vacuum created by the jet apparatus 8.

Таким образом, описанное выше изобретение может быть использовано для получения продукта вакуумной перегонки нефтяного сырья или другого отличного от него сырья в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях, где требуется вакуумная обработка исходного сырья. Thus, the invention described above can be used to obtain a product of vacuum distillation of petroleum feedstocks or other raw materials different from it in chemical, food, pharmaceutical and other industries where vacuum processing of feedstock is required.

Claims

1. Installation of vacuum distillation of a liquid product, containing a container under vacuum with lines for venting the vapor-gas phase, supplying the liquid product and venting at least one liquid fraction, and a vacuum-generating device connected to the exhaust manifolds of the gas-vapor phase, characterized in that the vacuum-generating device is made in the form of a jet apparatus, separator with gas exhaust pipe, pump and liquid ring pump, while the pump is connected to the separator by the input, the jet device is connected to the output of the liquid input wasp, with a gas inlet to the steam and gas phase outlet and exit to the separator, and a liquid ring pump is connected by a gas inlet to the gas outlet from the separator, supplying liquid to the pump outlet and draining the liquid to the separator.

2. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with an additional pump connected by a fluid inlet to a separator and an outlet to the liquid supply of the liquid ring pump.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the line for removal of the liquid fraction is connected to the separator.