Колонный массообменный аппарат

 

Изобретение относится к конструкции тепломассообменных аппаратов для процессов ректификации и абсорбции и может использоваться в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности для предотвращения взрывов и пожаров на установках. Изобретение позволяет сократить время аварийного удаления жидких продуктов из аппарата за счет аварийного увеличения проходного сечения для жидкости. Это достигается тем, что в карманах контактных тарелок выполнены сегментные прорези и установлены пневматические клапаны с крышками так, что к прорезям прилегают крышки, аппарат снабжен двумя коллекторами для инертного вещества, пересекающими все контактные тарелки, с отводами к каждому пневматическому клапану

отводы первого коллектора сообщены с пространством над поршнями, а второго - под поршнями, первый коллектор снабжен калиброванной капиллярной трубкой. Коллекторы введены в аппарат через кубовую часть и выполнены с уклоном. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ сОциАлистичесних

РЕСПУБЛИН (19) (И) (505 ВО10332

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям пРи Гннт сссР (21) 4335367/23-26 (22) 30.11.87 (46) 30.04.90. Бюл. ¹ 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. (72) С.А.Баранов, В.А.Кабанов, В.Ф.Евтихин, А.А.Вялов, А.Ш.Насибуллин, А.А.Савкин, Г.Б.Шнейдер и Ф.С,Салимов (53) 66.015.23(088.8) (56) Бабицкий И.Ф. и др. Расчет и конструирование аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов. M. Недра, 1965, с.708. (54) КОЛОННЫЙ МАССООБИЕННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к конструкции тепломассообменных аппаратов для процессов ректификации и абсорбции и может использоваться в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности для предотИзобретение относится к конструкциям тепломассообменных аппаратов для процессов ректификации и абсорбции и может быть использовано в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промьппленности для предотвращения взрывов и пожаров на установках.

Цель изобретения — сокращение времени аварийного удаления жидких про-. дуктов из аппарата за счет аварийно го увеличения проходного сечения для жидкости» вращения взрывов и пожаров на установках. Изобретение позволяет сократить время аварийного удаления жидких продуктов из аппарата за счет аварийного удаления жидких продуктов из àïïàрата за счет аварийного увеличения проходного сечения для жицкости. Это достигается тем, что в карманах контактных тарелок выполнены сегментные прорези и установлены пневматические клапаны с крышками так, что к прорезям прилегают крышки, аппарат снабжен двумя коллекторами цля инертного вещества, пересекающими все контактные тарелки, с отводами к каждому пневматическому клапану; отводы первого коллектора сообщены с пространстЩ вом над поршнями, а второго — под поршнями„ первый коллектор снабжен калибровннной квпиллярной трубкой. Коллекторы введены в аппарат через кубовую часть и выполнены с уклоном.

3 ил.

На фиг.1 изображен массообменный тарельчатый аппарат, общий вид; на фиг.2 — узел I на фиг.1; на фиг.З— сечение А-А на фиг.1.

Массообменный аппарат 1 оборудован контактными тарелками 2, содержащими карманы 3. В карманах расположены пневматические клапаны 4, котдрые соединены фланцевыми соединениями 5 с коллекторами 6 и 7 подвода инертного газа, являющегося упругим рабочим телом, в пространстве над и под поршнями клапанов, причем кол1560255 лектор 7, соединенный с пространством над поршнями клапанов, на выходе соединен с калиброванной капиллярной трубкой 8.

В полотне карманов контактных та" релок имеются сегментные прорези.9 оптимального (в отношении времени освобождения аппарата от коксующейся жидкости) сечения, которые со стороны жидкой фазы герметично закрыты крышкой 10, жестко связанной штоком

11 с поршнем 12. Шток 11 уплотнен сальником 13 с целью предотвращения утечки инертного газа в аппарат йэ 15 пространства над поршнем 12 °

Аппарат работает следующим образом.

При возникновении аварийной ситуации на установке в колонный массооб- 20 менный аппарат 1 прекращают подачу сырья, водяного пара и орошения. Из коллектора 7 через калиброванную капиллярную трубку 8 сбрасывают инертный газ и одновременно в коллектор б 25 под поршни клапанов 4, расположенных в карманах 3 контактных тарелок 2, подают инертный газ под давлением, при котором крышки 10, преодолевая сопротивление среды и механическое сопро- 30 тивление .кокса, осаждающегося на полотне карманов тарелок и на крьппках

)0, поднимаются над полотном карманов 3 контактных тарелок 2. При этом происходит механическое разрушение кокса и открывание сегментных прорезей 9 оптимального сечения за счет воздействия на поршень 12 силы давления инертного газа в коллекторе б.

Жидкость по сегментным прорезям 9 on- ® тимального сечения перетекает с тарелки и выводится из кубовой части колонны. С целью предотвращения сильного механического удара поршня 12 об накидную гайку сальника 13 при ме- 45 ханическом разрушении кокса крьппками 10.на выходе из коллектора 7 -установлена калиброванная капиллярная трубка 8, через которую сбрасывание инертного газа из пространства над 50 поршнями происходит постепенно, по мере повышения давления инертного газа в пространстве под поршнями клапанов 4.

Во время пуска аппарата инертный газ, находящийся под давлением в коллекторе 6, сбрасывают из коллектора, при этом крышки 10 закрывают сегментные прорези 9, для. обеспечения герметичности которых в коллектор 6 в пространстве над поршнями 12 подают инертный газ под давлением, на 1-2 атм выше давления в аппарате.

Ввод коллекторов 6 и 7 в кубовую часть колонны обусловлен тем, что в этом случае при подаче пара в коллекторы происходит его теплообмен с водяным паром идентичных параметров, подаваемым на перегонку в кубовую часть, при этом хотя и образуется конденсат, но в меньшем количестве, чем в более холодных частях аппарата. Количество конденсата обусловлено лишь тепловыми потерями в стенках коллекторов, т.е. теплопроводностью материала стенок, при этом процесс является стационарным, и пар в коллекторах по высоте аппарата находится в тепловом равновесии с паром, подаваемым на перегонку.

Уклон коллекторов 6 и 7 вызван необходимостью выведения из аппарата водяного конденсата в случае использования в качестве инертного вещества водяного пара.

Пример. Вакуумная ректификационная колонна типовой установки

ЭЛОУ АВТ-б предназначена для переработки слабокоррозионного сырья (мазута) при давлении 40 мм рт.ст,, имеет диаметр 9000 мм и обладает следующими конструктивными параметрами: толщина стенки коллектора не менее 5мм, эквивалентный диаметр сегментных прорезей 0,147 м, площадь сегментных сливных отверстий в одном кармане, диаметр крышки клапана 0,5 м, вес крышки клапана 30 кг, вес штока клапана 3 кг, внутренний диаметр коллектора 0,1 м.

Давление инертного газа, подаваемого в коллектор при авариии, 60 атм.

Поскольку освобождение секций колонны происходит одновременно, то лимитирует время освобождения тарельчатой части колонны слив секции, включающей 6 тарелок диаметром 9000 мм (с 10,.по 15 — нижнее циркуляционное орошение III бокового погона). Время освобождения секции при оптимальном времени освобождения карманов одной тарелки 16,6 с равно: 16,6 ° 6=99,6 с.

Время освобождения вакуумной колонны лимитируется в целом временем освобождения кубового пространства колонны и равно 28 мин (время осво5

1560255 бождения вакуумной колонны — прототи- рези и установлены пневматические клапа 20-30 ч). паны с крьппками и поршнями так, что к прорезям прилегают крышки, аппарат ф о р м у л а и з о б р е т е н и я снабжен двумя коллекторами для инерт5 ного вещества, пересекающими все кон1. Колонный массообменный аппа- тактные тарелки с отводами к каждому рат для проведения процессов ректифи- пневматическому клапану, при этом откации темных осмоляющихся и коксую- воды первого коллектора для инертного щихся нефтепродуктов, содержащий кор- 10 вещества сообщены с пространством над пус с размещенными в нем контактными поршнями пневматических клапанов, а тарелками, переливными устройствами отводы второго - с пространством под и.находящимися на протйвоположных поршнями пневматических клапанов, а концах контактных тарелок карманами первый коллектор для инертного вещести кубовую часть, о т л и ч а ю — 15 ва снабжен калиброванной капиллярной шийся тем, что, с целью сокра- трубкой. щения времени аварийного удаления жид- 2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю— ких продуктов из аппарата за счет ава- шийся тем, что коллекторы для рийного увеличения проходного сече- . инертного вещества введены в аппарат ния для жидкости, в карманах контакт- 20 через кубовую часть и выполнены с укных тарелок выполнены сегментные про- лоном.

Пары

1560255

Составитель А.Бабочкин

Техред Л.Сердвкова Корректор М.Пожо

Редактор Е.Копча

Заказ 937 Тираж 557 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4j5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101