Ректификационная лабораторная установка

 

(1925363

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.01.80 (21) 2865965/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень №17 (45) Дата опубликования описания 07.05.82 (51) М.Кл.з В 01 D 3/32

Государственный комитет (53) УДК 66.015.23.05 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. К. Мановян, В. В. Лозин, Д. A. Хачатурова и М. А. Батажев (71) Заявитель (54) РЕКТИФИКАЦИОННАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ

УСТАНОВКА

Изобретение относится к устройству лабораторных и пилотных ректификационных установок непрерывного действия и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, иоксохимической и химической отраслях промышленности.

Известно устройство лабораторных ректификационных колонн непрерывного действия, у которых натреватель сырья выполнен в виде U-образной трубки с переточным патрубком для рециркуляции сырья и электрообогревом снаружи трубок. Нагреватель, соединен трубкой с кра- 15 ном-регулятором и с питательной секцией ректификациокной колонны (1).

Недостатком такого устройства является то, что для нагрева сырья до 300 С и выше требуется многократная рециркуляция сырья в нагревателе, достигаемая поворотом крана-регулятора на горячем потоке. Последнее существенно осложняет работу установки, а рециркуляция ухудшает качество нагреваемого сырья. Кроме того, трубка, соединяющая нагреватель с колонной (при расположении их рядом), получается удлиненной, и, несмотря на тщательную ее изоляцию, поток сырья теряет в ней значительную долю тепла, так з0 как расход сырья в лабораторных колоннах очень мал.

Извества лабораторная . ректификационная установка, имеющая устройство для дозированной подачи сырья, отдельно стоящий нагреватель сырья, выполненный в виде змеевика, соединенный с колонной питательной трубкой, иоторая для снижения теплопотерь навита на ректификационную колонну, и устройство для отвода и сбора продуктов ректификации (2).

Однако в этой установке не удается достичь компактности высокотемпературной части (нагреватель — питательная трубка — колонна), что усложняет эксплуатацию установки и повышает ее инерционность.

Целью изобретения вляется повышение компактности установки в ее высокотемпературной части, понижение теплопотерь от потока нагретого сырья, сокращение общего времени перегонки и повышение выхода целевых продуктов.

Цель достигается тем, что змеевиковый нагреватель сырья расположен соосно с колонной непосредственно у точки ввода в нее сырья, снабжен на внешней поверхности электронагревателем и камерой, залитой алюминием. !

925363

На чертеже изображена предлагаемая установка.

Ректификационная лабораторная установка состоит из колоны 1, кубовой секции

2 колонны, нагревателя 3 сырья, конденсационной головки 4, изоляционного кожуха

5, изоляционной перлитовой засыпки 6, муфты 7 из бензотермостойкой резины, соединяющей конденсационную головку 4 с колонной 1, камеры 8 с алюминиевой заливкой нагревателя 3 сырья, электронагревателя 9, насадки 10, змеевика 11 нагревателя 3 сырья, напорной емкости 12, регулировочного вентиля 13, доватора 14 сырья, термопары 15, приемников 16 дистиллятов.

Ректификационная л абораторная установка работает следующим образом.

Сырье (жидкость), подлежащее разделению на четыре фракции, из напорной емкости 12 через дозатор 14 и регулировочный вентиль 13 подается в нагреватель

3 сырья. Затем включаются электронагреватель 9 на нагревателе 3 сырья кубовой секции 2 колонны и на изоляционном кожухе 5. Сырье, проходя по змеевику 11, нагревается до заданной температуры и в парожидком состоянии поступает на фракционирование в колонну 1, изолированную перлитовой засыпкой 6.

Стекая по насадке 10, жидкость встречает пары, поднимающиеся из кубовой секции 2 колонны, частично испаряется и лишенная основной части легких фракций попадает в кубовую секцию 2 колонны.

Пары, поднимающиеся по колонне 1 вверх, встречают поток жидкости (флегмы), обогащаются легкими. фракциями и поступают в конденсационную половку 4, соединенную с колонной 1 муфтой 7 из бензотермостойкой резинь|, из которой часть конденсата возвращается в колонну 1 в качестве орошения, а часть отбирается в приемник 16.

В течеййе опыта производится также отбор двух боковых дистиллятов и кубового остатка в приемники 16.

Температура ввода сырья в колонну кон. тролируется с помощью термопары 15. 3алитая алюминием камера 8 нагревателя

3 сырья обеспечивает равномерный нагрев сырья по сечению трубки змеевика 11, предотвращая местные перегревы сырья. Соосное расположение нагревателя 3 сырья и ко.тонны 1 у точки ввода сырья обеспечивает минимум. потерь тепла на участке от выхода сырья из нагревателя 3 сырья до входа в колонну 1.

Предлагаемое устройство ректификационной лабораторной установки проверено экспериментально в л абораторных условиях.

Пример 1 (работа в предлагаемой установке). Берут ставропольскую нефть и перегоняют ее в предлагаемой ректификационной лабораторной установке с одно5

l0

65 временным получением из нефти бензина, уайт-спирита, дизельного топлива и мазута. Перегонку осуществляют под атмосферным давлением. Температура нагрева нефти в нагревателе составляет 346 С. Прй этом температура нефти на входе в колонну равна 345 С, так иак длина участка трубопровода от нагревателя до колонны практически не превышает 10 — 20 мм ва счет соосного расположения нагревателя н колонны. В результате перегонки нефти при этих условиях отбирают 14,5 мас о/о бензина, 8,8 мас. о/о уайт-спирита и 31,5 мас. о!О, дизельного топлива. Время перегонки 2,5 л нефти одним лаборантом составляет 4 ч. Габариты колонны вместе с нагревателем следующие: диаметр 200 мм, высота 1600 мм.

Пример 2 (работа в известной установке). Берут ту же самую ставропольскую нефть и перегоняют ее в известной ректификационной лабораторной установке по авт. св. Хо 306386 с выносным нагревателем. Перегонку осуществляют также под атмосферным давлением с отбором фракции до 350 С с последующим ее разделением на бензин, уайт-спирит и дизельное топливо. Температура нагрева нефти в нагревателе при этом составляет 364 С, а на входе в колонну 345 С при длине участка трубопровода от нагревателя до колонны, равной 1000 мм. В результате перегонки 2,5 л нефти одним лаборантом сначала отбирают 54,1 /о фракции до

350 С, которую затем последовательно разделяют на бензин, уайт-спирит и дизельное топливо. В результате получают 14,1 мас. о/о бензина, 5,6 мас. oh уайт-спирита и 29,.1 мас. о/о дизельного топлива. Общее время перегонки нефти с получением заданных нефтепродуктов составляет 18 ч. Габариты колонны с выносным нагревателем следующие: длина 400 мм, ширина 280 мм, высота 1600 мм.

Таким образом, преимуществами предлагаемого устройства лабораторной ректифик ационной установки являются большая компактность установки ва счет соосного расположения змеевикового нагревателя с колонной непосредственно у точки ввода в нее сырья; понижение теплопотерь от потока нагретого сырья за счет сокращения длины питательной трубки и понижение за счет этого инерционности установки в целом; сокращение общего времени проведения опыта от 18 до 4 ч; повышение выхода целевых нефтепродуктов на 6,0 мас. о/о от нефти.

Для методов аналитического контроля выявить экономический эффект, проявляющийся в дальнейших стадиях (проектирование, эксплуатация установок) затруднительно. Технико-экономический эффект предлагаемого устройства проявляется в повышении точности оценки сырья по со925363 держанию в нем нефтепродуктов и их компонентов, кроме этого, значительно сокращается общее время проведения пере.гонки.

Формула изобретения

Ректификационная лабораторная установка непрерывного действия, состоящая из устройства для дозированной подачи сырья, змеевикового нагревателя сырья, ректификационной колонны и устройств для отвода и сбора продуктов ректификации, отличающаяся тем, что, с целью повышения компактности установки в ее высокотемпературной .части, понижения теплопотерь от потока нагретого сырья, со-, кращения общего времени перегонки, повышения выхода целевых продуктов, змеевиковый нагреватель сырья расположен соосно с колонной непосредственно у точки ввода в нее сырья, снабжен на внешней поверхности электронагревателем и камерой, залитой алюминием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Крэль Э. Руководство по лабораторной ректификации. М., 1960, с. 263, р. 169, с. 238, рис. 151.

2. Авторское свидетельство СССР № 306386, кл. В 01 D 3/00, 1969.

925363

Корректор С. Файн

Редактор Н. Багирова

Заказ 406/329 Изд. № 137 Тираж 733 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Ю

У

Составитель А. Сондор

Техред И. Заболотнова