RU5110U1

RU5110U1 - INSTALLATION FOR VACUUM REMOTE OF A LIQUID PRODUCT, PREFERREDLY OIL RAW MATERIALS

Info

Publication number: RU5110U1
Application number: RU96116711/20U
Authority: RU
Inventors: Сергей Анатольевич Попов; Hu]; Евгений Дмитриевич Петрухин; Ru]
Original assignee: Сергей Анатольевич Попов; Евгений Дмитриевич Петрухин
Priority date: 1996-08-16
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 1997-10-16

Abstract

Установка для вакуумной перегонки жидкого продукта, преимущественно нефтяного сырья, содержащая емкость под вакуумом с магистралью отвода газов и паров и подключенное к ней вакуум-создающее устройство, отличающаяся тем, что вакуум-создающее устройство выполнено в виде циркуляционной системы из гидравлически сообщенных между собой жидкостно-газового струйного аппарата, сепаратора и насоса, при этом всасывающая линия насоса циркуляционной системы соединена с зоной накопления в сепараторе слоя полярного по отношению к остальной части конденсата компонента, подаваемого в качестве активной жидкости в струйный аппарат.Installation for the vacuum distillation of a liquid product, mainly petroleum feedstock, containing a container under vacuum with a gas and vapor removal line and a vacuum-creating device connected to it, characterized in that the vacuum-creating device is made in the form of a circulation system of hydraulically interconnected liquid gas jet apparatus, separator and pump, while the suction line of the pump of the circulation system is connected to the accumulation zone in the separator of the polar layer with respect to the rest Moisture build component applied as the active liquid in the jet apparatus.

Description

Установка для вакуумной перегонки жидкого продукта, преимущественно нефтяного сырья.Installation for the vacuum distillation of a liquid product, mainly of crude oil.

Полезная модель относится к массообменньш аппаратам для разделение смесей и может быть использована, преимущественно в нефтехимической промышленности для ректификации нефтяного сырья или в химической, пищевой, фармацевтической и т.п. отраслях промышленности.The utility model relates to mass transfer apparatus for the separation of mixtures and can be used mainly in the petrochemical industry for the rectification of petroleum feedstocks or in the chemical, food, pharmaceutical, etc. industries.

Из уровня техники известны установки для вакуумной перегонки, содержащие тепломассообменный аппарат - вакуумную колонну с магистралью подвода нагретого сырья и отвода фракции, верхняя часть которой соединена со струйным вакуумным насосом - пароводяным эжектором, обеспечивающим отсос газов и паров легколетучих фракций, к которому подсоединен сепаратор для отделения жидкой фазы из парожидкостного потока (см. Справочник нефтепереработчика под ред. Г.А.Ластовкина, Л.,Химия, 1984г. с.74, или книгу Е.Е.Файнберга Ректификация природных жирных кислот и высших жирных спиртов, М., Пищевая промышленность, 1970г., с. 26-31.The prior art installations for vacuum distillation containing a heat and mass transfer apparatus - a vacuum column with a line for supplying heated raw materials and removal of the fraction, the upper part of which is connected to a jet vacuum pump - a steam-water ejector, which provides suction of gases and vapors of volatile fractions, to which a separator is connected to separate liquid phase from a vapor-liquid stream (see Refinery Handbook edited by G.A. Lastovkin, L., Chemistry, 1984, p. 74, or book by E.E. Fainberg Rectification of natural fatty acids from and higher fatty alcohols, M., Food industry, 1970., S. 26-31.

Недостатком данной установки является больщой унос паров продукта с активной эжектирующей (рабочей) средой и связанные с этим значительные энергозатраты.The disadvantage of this installation is a large ablation of product vapors with an active ejection (working) environment and the associated significant energy costs.

Прототипом полезной модели устройство по патенту Р.Ф. N 2050168, от 28.10.1992г. Устройство (по прототипу) содержит емкость под вакуумом с магистралью отвода газов и паров и подключенное к ней вакуумсоздающее устройство.The prototype utility model of the device according to the patent of R.F. N 2050168, dated 10.28.1992. The device (according to the prototype) contains a container under vacuum with a gas and vapor removal line and a vacuum-creating device connected to it.

Недостатком прототипа является загрязнение дистиллята целевой фракции и необходимость дополнительных затрат на ее доочистку.The disadvantage of the prototype is the contamination of the distillate of the target fraction and the need for additional costs for its purification.

Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение чистоты целевых продуктов при одновременном снижении энергозатрат, загрязнения окружающей среды и повышении производительности.The technical problem solved by the utility model is to increase the purity of the target products while reducing energy consumption, environmental pollution and increasing productivity.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в установке для вакуумной перегонки жидкого продукта, преимушественно нефтяного сырья, содержащей емкость под вакуумом с магистралью отвода газов и паров и подключенное к ней вакуумсоздающее устройство, согласно изобретению, вакуумсоздающее устройство выполнено в виде, циркуляционной системы из гидравлически сообщенных между собой, жидкостно-газового струйного аппарата, сепаратора и насоса, при этом всасывающая линия насоса, циркуляционной системы соединена с зоной накопления в сепараторе слоя полярного по отношению к остальной части конденсата компонента, подаваемого в качестве активной жидкости в струйный аппарат.The solution to this problem is provided by the fact that in the installation for the vacuum distillation of a liquid product, mainly oil raw materials, containing a container under vacuum with a gas and vapor removal line and a vacuum-generating device connected to it, according to the invention, the vacuum-creating device is made in the form of a circulation system of hydraulically communicated between themselves, a liquid-gas jet apparatus, a separator and a pump, while the suction line of the pump, the circulation system is connected to the accumulation zone in Arathor polar layer with respect to the remainder of the condensate component is supplied to an active liquid into an inkjet apparatus.

. . М.кл.«В01 D3/10. . M.cl. "B01 D3 / 10

ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ f Установка содержит ректификационную вакуумную колонну 1 с магистралью 2 подвода нагретого углеводородного сырья, магистралью 3 отвода боковым погоном жидкой фракции, магистралью 4 отвода остатка колонны, магистралью 5 отвода парогаза. Магистраль 5 связывает верхнюю часть ректификационной колонны с жидкостно-газовым струйным аппаратом 6 (в дальнейшем - струйным аппаратом) вакуумсоздающего устройства, в которое входят холодильник 7, насос 8, сепаратор 9, с газовой магистралью 10, соединенной, например, с топливной системой завода и магистралями 11 и 12 вывода баллансового избытка расслоившихся фаз, соединенных с соответствующими приемниками нефтепродуктов (на чертеже не показаны). Установка работает следующим образом. Нагретое углеводородное сырье, в парожидкосшом виде по магистрали 2 поступает на перегонку в ректификационную вакуумную колонну 1 с давлением 40-60 мм.рт.ст. Боковым погоном из вакуумной колонны отводится вакуумный газойль по магистрали 3, а с низа колонны по магистрали 4 отводится остаток колонны - гудрон. Через верх ректификационной вакуумной колонны по магистрали 5 отводятся несконденсированные газ и пары фракций, которые отсасываются жидкостно-газовым струйным аппаратом 6 за счет энергии его активной жидкости, циркулирующей по замкнутому контуру с помощью насоса 8. Холодильник 7 обеспечивает необходимую температурную стабилизацию. На выходе из струйного аппарата 6 образуется двухфазная смесь с давлением более 0,15 МПа, которая поступает в сепаратор 9, где происходит окончательная конденсация паровой фазы, которая не успела сконденсироваться в струйном аппарате. В сепараторе 9 вакуумсоздающего устройства, смесь сепарируется и разделяется на газовую и жидкую фракции. Газовая фракция по магистрали 10 отводится в топливную систему завода, а жидкая фаза поступает на вход насоса 8. Избыток жидкой фазы, образовавшийся за счет сконденсировавшихся паров, поступающих с верха ректификационной колонны, сливается по магистралям 11, 12 в соответствующие приемники нефтепродуктов (на черт.условно не показаны). Основной особенностью полезной модели является то, что в качестве активной жидкостпи струйного аппарата используется жидкость, полярная по отношению к конденсату откачиваемых парогазов. Такие жидкости широко известны и сведения о их свойствах см., например, учебник под ред. Ершова Ю.А. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных процессов, М. Высшая школа, 1993г.,с 518-523. Согласно этому источнику, в зависимости от природы дисперсной фазы различают прямые эмульсии (типа масло/вода) и обратные эмульсии (типа вода/масло), т.е эмульсии неполярной жидкости в полярной - эмульсии первого рода и эмульсии полярной жидкости и неполярной эмульсии второго рода. Эти эмульсии, получаемые в сепараторе 9 методом конденсации, являются кинетически и агрегативно неустойчивыми системами, поскольку это грубые дисперсии. Характерным свойством таких дисперсий является коалесценция, в результате которой происходит расслоение в течении непродолжительного периода времени на непрерывные жидкие фазы. Если в сепараторе 9USEFUL MODEL f The installation contains a distillation vacuum column 1 with a line 2 for supplying heated hydrocarbon feedstock, a line 3 for lateral run-off of the liquid fraction, a line 4 for removing the remainder of the column, and a line 5 for removing steam and gas. Line 5 connects the top of the distillation column with a liquid-gas jet apparatus 6 (hereinafter referred to as the jet apparatus) of the vacuum generating device, which includes a refrigerator 7, pump 8, separator 9, with a gas line 10 connected, for example, to the fuel system of the plant and highways 11 and 12 output balanced excess of stratified phases connected to the respective receivers of petroleum products (not shown). Installation works as follows. Heated hydrocarbon feed, in a vapor-liquid form via line 2, is sent to distillation in a distillation vacuum column 1 with a pressure of 40-60 mm Hg The lateral overhead from the vacuum column is discharged vacuum gas oil along line 3, and from the bottom of the column along line 4, the remainder of the column is discharged - tar. Non-condensed gas and pairs of fractions are discharged through the top of the distillation vacuum column through line 5, which are sucked off by a liquid-gas jet apparatus 6 due to the energy of its active liquid circulating in a closed circuit using pump 8. The refrigerator 7 provides the necessary temperature stabilization. At the outlet of the jet apparatus 6, a two-phase mixture is formed with a pressure of more than 0.15 MPa, which enters the separator 9, where the final condensation of the vapor phase takes place, which did not have time to condense in the jet apparatus. In the separator 9 of the vacuum-generating device, the mixture is separated and separated into gas and liquid fractions. The gas fraction through line 10 is discharged into the fuel system of the plant, and the liquid phase enters the pump 8. The excess liquid phase generated by the condensed vapors coming from the top of the distillation column is discharged along lines 11, 12 to the corresponding oil products receivers (to hell. conditionally not shown). The main feature of the utility model is that, as an active liquid-jet apparatus, a liquid is used that is polar with respect to the condensate of the pumped gas and vapor. Such liquids are widely known and for information on their properties, see, for example, the textbook, ed. Ershova Yu.A. General chemistry. Biophysical chemistry. Chemistry of biogenic processes, M. Higher School, 1993, with 518-523. According to this source, depending on the nature of the dispersed phase, direct emulsions (oil / water type) and inverse emulsions (water / oil type) are distinguished, i.e., non-polar liquid emulsions in a polar liquid - first-type emulsions and polar liquid emulsions and non-polar second-type emulsions . These emulsions, obtained in the separator 9 by condensation, are kinetically and aggregatively unstable systems, since they are coarse dispersions. A characteristic property of such dispersions is coalescence, which results in separation during a short period of time into continuous liquid phases. If in the separator 9

образуется вышеописанная эмульсия, то она раесяаиватся на две непрерывные жидкие фазы, избыток которых и отводится разными потоками по патрубкам магистралей 11 и 12. Соответственно, при подаче в струйный аппарат в качестве активной жидкости, жидкости полярной по отношению к конденсату, накапливающемуся в сепараторе, происходит расслоение конденсата на две непрерывные жидкие фазы, которые и выводятся без смешения и сопутствующему ему неизбежному загрязнению. При этом, в качестве активной жидкости струйного аппарата, можно использовать жидкость, сходную по природе, по крайней мере с одним из компонентов конденсата откачиваемых газов и паров, причем, активную и сходную с ней жидкости необходимо смешивать в сепараторе и отводить после расслаивания конденсата. Этим также достигают повышение чистоты дистиллятных продуктов без дополнительных энергозатрат. Предпочтительно, осуществлять отвод смеси сходных жидкостей от остальной части конденсата после расслаивания конденсата парогазов в сепараторе. Также, предпочтительно, производить замену активной жидкости струйного аппарата, используемую на начальной стадии работы вакуумсоздающего устройства, по мере ее смешения в сепараторе с сходным компонентом конденсата откачиваемых парогазов и отвода этой смеси из сепаратора в соответствуюшую выкидную линию, на сконденсированный компонент парогаза, полярный по отношению к остальной части конденсата откачиваемых парогазов. В вакуумсоздаюшем устройстве установки для вакуумной перегонки жидкого продукта, преимущественно нефтяного сырья, всасывающая линия насоса, циркуляционной системы соединена с зоной накопления в сепараторе слоя полярного по отношению к остальной части конденсата компонента, подаваемого в качестве активной жидкости в струйный аппарат. Это обеспечивает циркуляцию в циркуляционном контуре полярной жидкости и ее эффективное смешение в камере смешения струйного аппарата и, за счет этого, последуюшее быстрое расслоение парогаза в сепараторе. Основным преимуществом заявленной полезной модели является то, что принципиально устраняется (необходимое по другим технологиям) смешение разделенных фракций, чем обеспечивается снижение энергоемкости процесса переработки нефтепродуктов и повышение качества и чистоты целевых фракций. Кроме того, использование в нефтеперработке эффекта расслоения эмульсий, открывает широкие, принципиально новые направления ректификации, например, при принудительной подаче полярного компонента в нефтепродукты, отпадает необходимость в многоступенчатой ректификации. Экономический эффект от использования такого способа вообше труднопредсказуем, поскольку отпадает необходимость в целом ряде дорогостоящего и высокоэнергоемкого оборудования при одновременном повыщении качества целевых продуктов.If the above-described emulsion is formed, it is divided into two continuous liquid phases, the excess of which is discharged by different flows through the nozzles of the lines 11 and 12. Accordingly, when the active liquid is fed into the jet apparatus, the polar liquid with respect to the condensate accumulating in the separator occurs stratification of the condensate into two continuous liquid phases, which are removed without mixing and the associated inevitable contamination. In this case, as an active liquid of the jet apparatus, it is possible to use a liquid similar in nature to at least one of the condensate components of the evacuated gases and vapors, moreover, an active and similar liquid must be mixed in a separator and drained after separation of the condensate. This also achieves an increase in the purity of the distillate products without additional energy consumption. It is preferable to carry out the removal of a mixture of similar liquids from the rest of the condensate after separation of the condensate of the gas and vapor in the separator. It is also preferable to replace the active liquid of the jet apparatus used at the initial stage of operation of the vacuum-generating device, as it is mixed in a separator with a similar condensate component of the evacuated steam and gas and the mixture is removed from the separator into the corresponding discharge line with a condensed vapor-gas component polar with respect to to the rest of the condensate of the evacuated steam and gas. In the vacuum-generating device of the installation for vacuum distillation of a liquid product, mainly oil feed, the suction line of the pump, the circulation system is connected to the accumulation zone in the separator of the layer of the polar component relative to the rest of the condensate, supplied as an active liquid to the jet apparatus. This ensures the circulation in the circulating circuit of the polar liquid and its effective mixing in the mixing chamber of the jet apparatus and, due to this, the subsequent rapid separation of the gas in the separator. The main advantage of the claimed utility model is that fundamentally eliminated (required by other technologies) mixing of the separated fractions, thereby reducing the energy intensity of the process of refining petroleum products and improving the quality and purity of the target fractions. In addition, the use in oil refining of the effect of separation of emulsions opens up wide, fundamentally new directions of rectification, for example, with the forced supply of the polar component to oil products, there is no need for multi-stage rectification. The economic effect of using this method is generally difficult to predict, since there is no need for a number of expensive and highly energy-intensive equipment while improving the quality of the target products.

Claims

Installation for the vacuum distillation of a liquid product, mainly petroleum feedstock, containing a container under vacuum with a gas and vapor removal line and a vacuum-creating device connected to it, characterized in that the vacuum-creating device is made in the form of a circulation system of hydraulically interconnected liquid gas jet apparatus, separator and pump, while the suction line of the pump of the circulation system is connected to the accumulation zone in the separator of the polar layer with respect to the rest Moisture build component applied as the active liquid in the jet apparatus.