RU2125665C1

RU2125665C1 - Vacuum jet plant

Info

Publication number: RU2125665C1
Application number: RU97102440/06A
Authority: RU
Inventors: С.С. Мингараев; В.Г. Цегельский
Original assignee: Мингараев Сагит Сахибгареевич; Цегельский Валерий Григорьевич
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1999-01-27

Abstract

FIELD: fluidics. SUBSTANCE: separator of plant is provided with heater-heat exchanger located in liquid medium of separator. On side of inlet, heater - heat exchanger is connected to liquid fraction discharge main of vacuum rectifying tower or to outer source of liquid fraction, for example to atmosphere rectifying tower; on side of outer heater-heat exchanger is connected to main supplying the circulating liquid medium to pump. Separator is connected to outlet of jet apparatus; inlet of pump is connected to separator and its outlet is connected to liquid inlet of jet apparatus. EFFECT: increased capacity of jet apparatus. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области струйной техники, а именно к вакуумсоздающим установкам, используемым при переработке преимущественно нефтяного сырья и, в частности к насосноэжекторным установкам для создания и поддержания вакуума в ректификационных вакуумных колоннах. The invention relates to the field of inkjet technology, and in particular to vacuum-generating plants used in the processing of mainly petroleum feedstocks and, in particular, to pump-ejector plants for creating and maintaining vacuum in distillation vacuum columns.

Известны установки, содержащие вакуумную ректификационную колонну с магистралями подвода исходного сырья и отвода по меньшей мере одной жидкой фракции и парогазовой фазы и пароструйный аппарат, подключенный к магистрали отвода парогазовой фазы (см., например, US, патент, 2680709, класс 202-204, 1954). Known installations containing a vacuum distillation column with supply lines of raw materials and removal of at least one liquid fraction and a gas-vapor phase and a steam-jet apparatus connected to a steam-gas phase exhaust pipe (see, for example, US patent 2680709, class 202-204, 1954).

В данной установке рабочий водяной пар струйного аппарата смешивается с парами и газами выходящими из ректификационной колонны, что приводит к загрязнению конденсата водяного пара и уносу им части углеводородных фракций. Как результат, это приводит к потере нефтепродукта, загрязнению окружающей среды и требует достаточно больших затрат на содержание очистных сооружений. In this installation, the working water vapor of the jet apparatus is mixed with vapors and gases leaving the distillation column, which leads to contamination of the water vapor condensate and entrainment of part of the hydrocarbon fractions by it. As a result, this leads to the loss of oil product, environmental pollution and requires a rather large cost of maintaining treatment facilities.

Известна и другая, наиболее близкая к описываемой, вакуумная струйная установка, содержащая вакуумную ректификационную колонну с магистралями подвода исходного сырья и отвода по меньшей мере одной жидкой фракции и парогазовой фазы и вакуумсоздающее устройство, включающее жидкостно-газовый струйный аппарат, подключенный газовым входом к магистрали отвода парогазовой фазы, сепаратор, подключенный к выходу струйного аппарата и насос, подключенный входом посредством магистрали подвода циркулирующей жидкой рабочей среды к сепаратору и выходам - к жидкостному входу струйного аппарата (см., RU, патент, 2048156, кл. B 01 D 3/10, 1995). There is also known the other closest to the described vacuum jet installation containing a vacuum distillation column with supply lines for at least one liquid fraction and a vapor-gas phase and a vacuum-generating device including a liquid-gas jet device connected by a gas inlet to the exhaust line combined-cycle phase, a separator connected to the outlet of the jet apparatus and a pump connected to the input through the line for supplying a circulating liquid working medium to the separator and outputs - to the liquid inlet of the inkjet apparatus (see, RU, patent, 2048156, class B 01 D 3/10, 1995).

В указанной выше установке вакуум в ректификационной вакуумной колонне создают с помощью вакуумсоздающего устройства, основой которого является жидкостно-газовый струйный аппарат. В качестве жидкой циркулирующей в вакуумсоздающем устройстве среды используется жидкость родственная конденсируемым парам парогазовой фазы, поступающей в струйный аппарат из магистрали отвода парогазовой фазы. В качестве циркулирующей жидкости может быть использована, например, углеводородная жидкость, получаемая при перегонке исходного сырья в ректификационной колонне. Как следствие, в результате конденсации в циркулирующей жидкости легко конденсируемых компонентов парогазовой фазы, получают дополнительный выход продуктов перегонки колонны и предотвращают попадание этого конденсата в окружающую среду, что ведет к улучшению экологической обстановки. In the above installation, the vacuum in the distillation vacuum column is created using a vacuum-creating device, the basis of which is a liquid-gas jet apparatus. As a fluid circulating in a vacuum-generating device, a fluid is used that is related to the condensed vapor of the vapor-gas phase entering the jet apparatus from the steam-gas phase outlet. As the circulating liquid, for example, a hydrocarbon liquid obtained by distillation of the feedstock in a distillation column can be used. As a result, as a result of condensation in the circulating liquid of easily condensable components of the vapor-gas phase, an additional output of the distillation products of the column is obtained and this condensate is prevented from entering the environment, which leads to an improvement in the ecological situation.

В ряде случаев парогазовая фаза, откачиваемая вакуумсоздающим устройством из ректификационной колонны, содержит газовые составляющие, например, сероводород, хорошо растворимые в жидкости, циркулирующей в вакуумсоздающем устройстве. Это ухудшает качество циркулирующей жидкости и в ряде случаев может потребовать специальной ее очистки. In some cases, the vapor-gas phase pumped out by the vacuum-generating device from the distillation column contains gas components, for example, hydrogen sulfide, which are readily soluble in the liquid circulating in the vacuum-creating device. This affects the quality of the circulating fluid and in some cases may require special cleaning.

Кроме того, накопление в циркулирующей жидкости сильно растворимых компонентов (газов) ведет к уменьшению производительности струйного аппарата. In addition, the accumulation in the circulating fluid of highly soluble components (gases) leads to a decrease in the performance of the jet apparatus.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание условий для хорошей дегазации жидкой циркулирующей среды после ее смешения с парогазовой фазой и, как следствие, повышение производительности струйного аппарата, а также надежности его работы за счет уменьшения воздействия на его конструктивные элементы различного рода сильно растворимых в жидкой среде коррозионно активных примесей. The problem to which the present invention is directed, is to create conditions for good degassing of the liquid circulating medium after mixing it with the vapor-gas phase and, as a result, increasing the productivity of the jet apparatus, as well as the reliability of its operation, by reducing the impact on its structural elements of various kinds strongly soluble in a liquid medium corrosive impurities.

Поставленная задача решается за счет того, что в вакуумной струйной насосно-эжекторной установке, содержащей вакуумную ректификационную колонну с магистралями подвода исходного сырья и отвода по меньшей мере одной жидкой фракции и парогазовой фазы и вакуумсоздающее устройство, включающее жидкостно-газовый струйный аппарат, подключенный газовым входом к магистрали отвода парогазовой фазы, сепаратор, подключенный к выходу струйного аппарата и насос, подключенный входом посредством магистрали подвода циркулирующей жидкой рабочей среды к сепаратору и выходом - к жидкостному входу струйного аппарата, при этом сепаратор снабжен нагревателем - теплообменником, расположенным в жидкой среде сепаратора, причем со стороны входа нагреватель подключен к магистрали отвода жидкой фракции вакуумной колонны или к внешнему источнику жидкой фракции, например, к атмосферной ректификационной колонне, а со стороны выхода нагреватель-теплообменник подключен к магистрали подвода циркулирующей жидкой рабочей среды к насосу. The problem is solved due to the fact that in a vacuum jet pump-ejector installation containing a vacuum distillation column with supply lines of raw materials and removal of at least one liquid fraction and a vapor-gas phase and a vacuum-generating device including a liquid-gas jet device connected to a gas inlet to the steam and gas phase exhaust manifold, a separator connected to the outlet of the jet apparatus and a pump connected to the inlet through the inlet of the circulating liquid working medium s to the separator and the outlet to the liquid inlet of the jet apparatus, while the separator is equipped with a heater - a heat exchanger located in the liquid medium of the separator, and from the input side, the heater is connected to the outlet pipe of the liquid fraction of the vacuum column or to an external source of liquid fraction, for example, to atmospheric distillation column, and from the outlet side the heater-heat exchanger is connected to the supply line of a circulating liquid working medium to the pump.

Уменьшить содержание растворимого газа в циркулирующей жидкости можно за счет нагрева этой жидкости. Однако существенное значение имеет процесс организации нагрева циркулирующей жидкости, поскольку подача нагретой циркулирующей жидкости в сопло жидкостно-газового струйного аппарата ведет к уменьшению абсорбционных возможностей циркулирующей жидкости, следовательно, ведет к уменьшению производительности жидкостно-газового струйного аппарата и, как следствие, к большим энергетическим затратам на создание требуемой величины вакуума в ректификационной колонне. The soluble gas content in the circulating liquid can be reduced by heating this liquid. However, the process of organizing the heating of the circulating liquid is of significant importance, since the supply of heated circulating liquid to the nozzle of the liquid-gas jet apparatus leads to a decrease in the absorption capacity of the circulating liquid, and therefore leads to a decrease in the productivity of the liquid-gas jet apparatus and, as a result, to high energy costs to create the required vacuum in the distillation column.

Наиболее подходящим местом для дегазации циркулирующей жидкости от сильно растворимых газовых примесей является сепаратор. Однако процесс нагрева надо организовать с наименьшими энергетическими затратами. Эту задачу можно решить путем подачи жидкой фракции из вакуумной ректификационной колонны или из другого внешнего источника жидкой фракции, например, из атмосферной ректификационной колонны в нагреватель-теплообменник, который можно расположить в сепараторе ниже уровня жидкости в нем. Это позволит использовать отходящее тепло ректификационной колонны на организацию процесса дегазации циркулирующей в вакуумсоздающем устройстве жидкости и одновременно облегчить процесс охлаждения жидкой фракции перед подачей ее потребителю. Одновременно организация процесса нагрева циркулирующей жидкости в сепараторе, сопровождаемого охлаждением жидкой фракции, позволяет подавать ее в магистраль подвода циркулирующей жидкой рабочей среды для обновления последней. The most suitable place for degassing the circulating liquid from highly soluble gas impurities is a separator. However, the heating process must be organized with the lowest energy costs. This problem can be solved by feeding the liquid fraction from a vacuum distillation column or from another external source of the liquid fraction, for example, from an atmospheric distillation column into a heater-heat exchanger, which can be located in the separator below the liquid level in it. This will allow the waste heat of the distillation column to be used to organize the degassing of the liquid circulating in the vacuum creating device and at the same time to facilitate the process of cooling the liquid fraction before supplying it to the consumer. At the same time, the organization of the process of heating the circulating liquid in the separator, accompanied by cooling of the liquid fraction, allows it to be fed into the supply line of the circulating liquid working medium to update the latter.

Как результат, выполнение вакуумной насосно-эжекторной установки описанным выше образом позволяет решить поставленную в изобретении задачу - повысить производительность по парогазовой фазе жидкостно-газового струйного аппарата, а, следовательно, вакуумсоздающего устройства и надежность его работы с одновременным увеличением ресурса эксплуатации. As a result, the implementation of the vacuum pump-ejector installation in the manner described above allows us to solve the problem posed in the invention - to increase the productivity of the gas-vapor phase of a liquid-gas jet apparatus, and, consequently, the vacuum-generating device and the reliability of its operation while increasing the service life.

На чертеже схематически показана описываемая вакуумная струйная насосно-эжекторная установка. The drawing schematically shows the described vacuum jet pump-ejector installation.

Насосно-эжекторная установка содержит вакуумную ректификационную колонну 1 с магистралями 2, 3, 4, соответственно, подвода исходного сырья, отвода по меньшей мере одной жидкой фракции и парогазовой фазы, вакуумсоздающее устройство, включающее жидкостно-газовый струйный аппарат 5, подключенный газовым входом к магистрали 4 отвода парогазовой фазы, сепаратор 6, подключенный к выходу струйного аппарата 5 и насос 8, подключенный входом посредством магистрали 7 подвода циркулирующей жидкой рабочей среды к сепаратору 6 и выходом - к жидкостному входу струйного аппарата 5. Сепаратор 6 снабжен нагревателем-теплообменником 9, расположенным в жидкой среде сепаратора 6, причем со стороны входа нагреватель-теплообменник 9 подключен к магистрали 3 отвода жидкой фракции вакуумной ректификационной колонны 1 или к внешнему источнику жидкой фракции, например, к магистрали 10 отвода жидкой фракции атмосферной ректификационной колонны 11, а со стороны выхода нагреватель-теплообменник 9 подключен к магистрали 7 подвода циркулирующей жидкой рабочей среды к насосу 8. Кроме того, сепаратор 6 снабжен магистралью 12 отвода сжатого газа и магистралью 16 отвода жидкой среды - продукции ректификационной колонны 1 или 11. The pump-ejector installation contains a vacuum distillation column 1 with lines 2, 3, 4, respectively, supplying raw materials, removing at least one liquid fraction and a vapor-gas phase, a vacuum-generating device comprising a liquid-gas jet apparatus 5 connected by a gas inlet to the line 4 of the steam-gas phase outlet, a separator 6 connected to the output of the jet apparatus 5 and a pump 8 connected by an input via a line 7 for supplying a circulating liquid working medium to a separator 6 and an output to a liquid inlet to the jet apparatus 5. The separator 6 is equipped with a heater-heat exchanger 9 located in the liquid medium of the separator 6, and on the input side, the heater-heat exchanger 9 is connected to the line 3 of the liquid fraction of the vacuum distillation column 1 or to an external source of the liquid fraction, for example, to the line 10 of the discharge of the liquid fraction of the atmospheric distillation column 11, and from the outlet side the heater-heat exchanger 9 is connected to the line 7 for supplying the circulating liquid working medium to the pump 8. In addition, the separator 6 is equipped with a mag line 12 of the discharge of compressed gas and line 16 of the discharge of the liquid medium - products of distillation columns 1 or 11.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Из предварительно наполненного до заданного уровня жидкой средой сепаратора 6 насос 8 подает жидкость, циркулирующую в вакуумсоздающем устройстве, через жидкостной вход в сопло жидкостно-газового струйного аппарата 5. Жидкая среда, истекая из сопла, увлекает в струйный аппарат 5 из магистрали 4 парогазовую фазу. В струйном аппарате 5 жидкая среда смешивается с парогазовой фазой, при этом в жидкой среде конденсируются легко конденсируемые компоненты и растворяются легко растворимые газовые компоненты, в том числе и ряд коррозионно активных газовых примесей, например, сероводород. Не сконденсировавшиеся и не растворившиеся в жидкой рабочей среде компоненты парогазовой фазы сжимаются до давления газожидкостной смеси за счет энергии жидкой рабочей среды истекающей из сопла струйного аппарата 5. From the separator 6 pre-filled to a predetermined level with the liquid medium, the pump 8 delivers the liquid circulating in the vacuum generating device through the liquid inlet to the nozzle of the liquid-gas jet apparatus 5. The liquid flowing out of the nozzle carries the vapor-gas phase into the jet apparatus 5 from the line 4. In the jet apparatus 5, the liquid medium is mixed with the vapor-gas phase, while the easily condensable components are condensed in the liquid medium and the easily soluble gas components are dissolved, including a number of corrosive gas impurities, for example, hydrogen sulfide. The components of the vapor-gas phase that are not condensed and do not dissolve in the liquid working medium are compressed to the pressure of the gas-liquid mixture due to the energy of the liquid working medium flowing out of the nozzle of the jet apparatus 5.

Из струйного аппарата 5 газожидкостная смесь поступает в сепаратор 6, где жидкая среда отделяется от сжатого в струйном аппарате 5 газа. Одновременно в сепараторе 6 с помощью нагревателя-теплообменника 9 нагревают жидкую среду путем подачи из магистрали 3 через нагреватель-теплообменник 9 горячего потока жидкой фракции ректификационной колонны 1 или потока жидкой фракции ректификационной колонны 11, что интенсифицирует десорбцию из жидкой среды растворенных в ней примесей. Далее жидкая среда из сепаратора 6 насосом 8 вновь подается на жидкостной вход струйного аппарата 5. В контуре циркуляции жидкой среды вакуумсоздающего устройства, например, между насосом 8 и струйным аппаратом 5, может быть установлен холодильник 13 для отвода из контура циркуляции избытка тепла. Что касается жидкой фракции ректификационных колонн 1 или 11, то она из нагревателя-теплообменника 9 частично поступает в магистраль 7, что позволяет проводить обновление в процессе работы вакуумсоздающего устройства циркулирующей жидкой среды, а образующийся в вакуумсоздающем устройстве излишек жидкой рабочей среды удаляется из сепаратора 6 по магистрали отвода 16. From the jet apparatus 5, the gas-liquid mixture enters the separator 6, where the liquid medium is separated from the gas compressed in the jet apparatus 5. At the same time, the liquid medium is heated in the separator 6 using the heater-heat exchanger 9 by supplying from the main 3 through the heater-heat exchanger 9 a hot stream of the liquid fraction of the distillation column 1 or a stream of the liquid fraction of the distillation column 11, which intensifies the desorption of impurities dissolved in the liquid medium. Further, the liquid medium from the separator 6 is pumped again by the pump 8 to the liquid inlet of the jet apparatus 5. In the circulation circuit of the liquid medium of the vacuum-generating device, for example, between the pump 8 and the jet apparatus 5, a refrigerator 13 can be installed to remove excess heat from the circulation circuit. As for the liquid fraction of distillation columns 1 or 11, it partially comes from the heater-heat exchanger 9 to the line 7, which allows updating the circulating liquid medium during operation of the vacuum-generating device, and the excess liquid working medium formed in the vacuum-creating device is removed from the separator 6 by branch lines 16.

Настоящее изобретение, кроме нефтехимии, может быть использовано в других отраслях техники, где требуется создание и подержание вакуума, например, в пищевой промышленности и ряде других отраслей. The present invention, in addition to petrochemistry, can be used in other branches of engineering where creation and maintenance of vacuum is required, for example, in the food industry and a number of other industries.

Claims

An ejection pump installation comprising a vacuum distillation column with supply lines for at least one liquid fraction and a vapor-gas phase and a vacuum-generating device including a liquid-gas jet apparatus connected to the gas-vapor exhaust manifold by a gas inlet, a separator connected to the outlet a jet apparatus, and a pump connected by an input through a line for supplying a circulating liquid working medium to a separator and an output to a liquid inlet of a jet apparatus, o characterized in that the separator is equipped with a heater-heat exchanger located in the liquid medium of the separator, and on the inlet side, the heater-heat exchanger is connected to the drain pipe of the liquid fraction of the vacuum column or to an external source of the liquid fraction, for example, to an atmospheric distillation column, and from the output side, the heater the heat exchanger is connected to the line for supplying circulating liquid medium to the pump.