Установка для вакуумной перегонки нефтяного сырья

 

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для ректификации нефтяного сырья, в том числе мазута, в стационарных и передвижных установках. Установка для вакуумной перегонки нефтяного сырья включает сообщенный с источником пониженного давления ректификационный аппарат 1 с магистралями подвода нефтяного сырья, магистралями отвода выделенной жидкой фракции и магистралями отвода остатков аппарата, вертикальный канал 5, связанный с накопителем 6, систему охлаждения 7, систему подогрева 8, канал 9 соединения с компрессором и отбойную сетку 10. Изобретение позволяет оптимизировать конструкцию установки для вакуумной перегонки нефтяного сырья, уменьшить энергозатраты и габариты установки. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к установкам для вакуумной перегонки нефтяного сырья, а более конкретно к установкам с малыми габаритами и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для ректификации нефтяного сырья, в том числе мазута как в стационарных, так и в передвижных установках.

Известны различные способы и установки вакуумной перегонки нефтяного сырья, позволяющие выделить дизельное топливо и гудроны. В частности, известно техническое решение по двухступенчатой вакуумной перегонке мазута. (см. патент России №2100403 С1, 27.12.97). Согласно этому решению установка для вакуумной перегонки мазута состоит из двух ступеней, первая из которых содержит рекуперативные теплообменники, печь, вакуумную колонну, вторая ступень также содержит печь, вакуумную колонну, отпарную колонну. Недостатком известного технического решения являются высокие энергозатраты на фракционирование, громоздкость конструкции, большие габариты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту и выбранным в качестве ближайшего аналога является установка для вакуумной перегонки нефтяного сырья, содержащая сообщенный с источником пониженного давления ректификационный аппарат с магистралями подвода нефтяного сырья, отвода выделенной жидкой фракции и отвода остатков аппарата (см. патент России №2048156, кл. B01D 3/10, заявл. 29.04.1992, опубл. 20.11.1995. Установка для вакуумной перегонки нефтяного сырья).

Однако известное техническое решение с одной стороны содержит ректификационный аппарат в виде ректификационной вакуумной колонны, что создает громоздкость и большие габариты установки. Кроме того, использование ректификационной вакуумной колонны требует повышенных энергетических затрат на фракционирование.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение энергетических затрат, уменьшение габаритов установки.

Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу, является оптимизация конструкции установки для вакуумной перегонки нефтяного сырья.

Поставленная задача достигается тем, что в известной установке для вакуумной перегонки нефтяного сырья, содержащей сообщенный с источником пониженного давления ректификационный аппарат с магистралями подвода нефтяного сырья, отвода выделенной жидкой фракции и отвода остатков аппарата, согласно изобретения, ректификационный аппарат выполнен в виде горизонтальной емкости верхняя часть которой образована цилиндрической поверхностью, а нижняя часть образована двумя криволинейными участками с загнутыми внутрь краями, концы которых соединены с вертикальным каналом, связанным с накопителем выделенной жидкой фракции, при этом в верхней части емкости расположена система охлаждения, а в нижней части система подогрева.

Система охлаждения может быть выполнена в виде трубы, по которой циркулирует хладагент, причем нижняя часть трубы, обращенная в сторону накопителя может быть выполнена с, по крайней мере, двумя вогнутыми внутрь трубы поверхностями.

Система подогрева может быть выполнена в виде трубчатого контура, по которому циркулирует теплоноситель.

Ректификационный аппарат может включать отбойную сетку, расположенную между системой подогрева и системой охлаждения аппарата.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемая установка для вакуумной перегонки нефтяного сырья неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, а, следовательно, соответствует критерию “новизна” и “изобретательский уровень”.

Предлагаемая установка для вакуумной перегонки нефтяного сырья может быть изготовлена на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли так как для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.

Таким образом, заявляемая установка для вакуумной перегонки нефтяного сырья соответствует критерию “промышленная применимость”.

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявленной установке для вакуумной перегонки нефтяного сырья новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу, а именно, уменьшение энергетических затрат и уменьшение габаритов установки.

Выполнение ректификационного аппарата в виде горизонтальной емкости верхняя часть которой образована цилиндрической поверхностью, а нижняя часть образована двумя криволинейными участками с загнутыми внутрь краями, увеличивает поверхность теплообмена, что позволяет значительно уменьшить количество подаваемого теплоносителя, а следовательно снизить энергетические затраты и уменьшить габариты всей установки в целом.

Выполнение системы охлаждения в виде трубы, по которой циркулирует хладагент, с нижней частью, обращенной в сторону накопителя, с, по крайней мере, двумя вогнутыми внутрь трубы поверхностями, увеличивает поверхность контакта паров дизельного топлива с системой охлаждения и тем самым обеспечивает быструю конденсацию дизельного топлива, что также приводит к снижению энергетических затрат.

Наличие системы подогрева в виде трубчатого контура обеспечивает быстрый подогрев нефтяного сырья до требуемой температуры, достаточной для выделения двух фракций: дизельного топлива и гудрона.

Наличие отбойной сетки предотвращает налипание пузырьков гудрона на систему охлаждения, обеспечивая нормальные условия для ее работы, что, в свою очередь, позволяет снизить энергетические затраты на всю установку в целом.

Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемой установки для вакуумной перегонки нефтяного сырья позволяет уменьшить энергетические затраты и уменьшить габариты установки.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид установки с разрезом, на фиг.2 - вид спереди с разрезом. Установка для вакуумной перегонки нефтяного сырья включает сообщенный с источником пониженного давления ректификационный аппарат 1 с магистралями 2 подвода нефтяного сырья, магистралями 3 отвода выделенной жидкой фракции и магистралями 4 отвода остатков аппарата, вертикальный канал 5, связанный с накопителем 6, систему охлаждения 7, систему подогрева 8, канал 9 соединения с компрессором, отбойную сетку 10.

Установку для вакуумной перегонки нефтяного сырья используют следующим образом.

Нефтяное сырье подают в ректификационный аппарат 1 через магистраль 2, где происходит нагрев этого сырья за счет контакта с системой подогрева 8, одновременно с нагревом включают компрессор, обеспечивающий вакуум. При постепенном нагреве из сырья выделяются пары более легкой фракции, которые при соприкосновении с системой охлаждения 7 конденсируются и стекают через вертикальный канал 5 в накопитель 6, а остатки работы аппарата отводят через магистраль 4.

В качестве нефтяного сырья используют либо нефть, либо газовый конденсат, либо дизельное топливо, либо мазут, соответственно при этом выделяют либо бензиновую, либо дизельную фракцию. Конечным продуктом является гудрон.

При использовании в качестве сырья мазута целесообразно применение отбойной сетки 10, которая предотвращает налипание пузырьков гудрона на систему охлаждения в процессе вскипания гудрона.

При необходимости остановки работы предложенной установки вакуумной перегонки нефтяного сырья она легко запускается в рабочий режим, так как для этого достаточно прогнать через нее выделенное дизельное топливо, которое очистит всю установку от остатков гудрона и грязи, что также является большим преимуществом предложенной установки по сравнению с известными.

Формула изобретения

1. Установка для вакуумной перегонки нефтяного сырья, содержащая сообщенный с источником пониженного давления ректификационный аппарат с магистралями подвода нефтяного сырья, отвода выделенной жидкой фракции и отвода остатков аппарата, отличающаяся тем, что ректификационный аппарат выполнен в виде горизонтальной емкости, верхняя часть которой образована цилиндрической поверхностью, а нижняя часть образована двумя криволинейными участками с загнутыми внутрь краями, концы которых соединены с вертикальным каналом, связанным с накопителем выделенной жидкой фракции, при этом в верхней части емкости расположена система охлаждения, а в нижней части система подогрева.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что система охлаждения выполнена в виде трубы, по которой циркулирует хладагент, причем нижняя часть трубы, обращенная в сторону накопителя, выполнена с, по крайней мере, двумя вогнутыми внутрь трубы поверхностями.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что система подогрева представляет собой трубчатый контур, по которому циркулирует теплоноситель.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ректификационный аппарат включает отбойную сетку, расположенную между системой подогрева и системой охлаждения аппарата.

РИСУНКИ