Ректификационная колонна для нефтяных дестиллатов

ОПИСАНИЕ ректификационной колонны для нефтяных дестиллатов.К авторскому свидетельству В. Л. Гурвича, Л, Д. Нерсесова, М. М, Кацнельсона и М, А, Пзнга, заявленному9 мар.а 1934 года (спр. о перв,143558).О выдаче авторского свидетельства оиублаковано ЗО аиреля 1935 года.(31) При глубокой перегонке смесей углеводородов на трубчатых установках, т. е. при такой перегонке, когда входящие в состав смеси компоненты имеют высокую температуру кипения, либо когда в виде дестиллата требуется получить значительный процент от исходного сырья, встречаются с необходимостью нагревать последнее до высокой температуры. Необходимость 1 эта вполне очевидна для перегонкивысококипящих смесеи, однако в не-,миеньШей сгевенв нагрев до высокихтемператур нужен и для перегонкисмесей, содержащих углеводороды с более низкими температурами кипения, если от таких смесей требуется отогнать значительный процент, Объясняется это тем, что хсидкости необходимо перегреть для того, чтобы придать им достаточную для испарения скрытую теплоту. Нагревание до слишком высоких температур невозможно вследствие происходящего в этих условиях разложения, Для того, чтобы избегнуть слишком высоких перегревов, температуру перегонки снижают применением вакуума или водяного пара, или того и другого вместе. Затрата наВсес - оз"всоздание вакуума и расход водяного пара тем выше, чем болыпе понижается температура кипения, Температура является наиболее эффективным средством для перегонки, т. е. небольшое понижение температуры значительно увеличивает расход на водяной пар и создание вакуума. Поэтому экономически более выгодно вести испарение при возможно высоком нагреве. Применение высокой температуры при испарении выгодно еще в смысле уменьшения размеров аппаратуры.Температура испарения всегда ниже температуры сьарья в печи, так как на испарение затрачивается теплота, а нагрев ограничен возможностью разложения, Для того; чтобы уменьшить снижение температуры от испарения, необходимо вводить извне дополнительное количество тепла, которое компенсировало бы затрату тепла на испарение.Введение тепла в колонну возможно при помощи рибойлеров, При этом могут быть использованы два способа:1. Когда телом для переноса тепла является самое сырье, 2, Когда этим телом является посто-, роннее вещество (водяной пар, дивиннли т. д,)Первый вариапт заключается в том что нагретое до предельной, в смысле; безопасности разложения, температуры,в печи сырье проходит по проложеннымв колонне змеевикам, после которых снова поступает в:ечь и нагревается до той же температуры.В обоих случаях, кроме значительнойповерхности теплообмена в колонне, , требуется еще дополнительная поверх-ность в печи. Помимо необходимости больших поверхностей и значитель-ного конструктивного осложнения з колонне, применение рибойлеров еще нерационально тем, что паровой рибойлер требует большого расхода пара, превышающего иногда в несколько раз потребность его па технологическиенужды. Другой способ переноса тепла,путем прибавления к сырью не перего няющ йся в данных условиях жидкости, 1 невыгоден в тепловом отношении, а в некоторых случаях - из-за иорчй остатков, Эти недостатки устраняются, если в качестве не пере гоняющейся жидкости брать остаток от даннойперегонки, однако многократная цирку-ляция этого осгатка через печь влечетза собой разложение его, а в некоторыхслучаях, при перегонке с каким-нибудь реагентом (кальцинированная сода,едкий катр, известь и т. д.) вызовет и чрезмерное загрязнение печи.В большинстве современных колонн трубчатых нефтепе)егонных установок, помимо эвапоратора имеется еще лю-терная часть, в которой остаток от про. исшедшего в эвапораторе однократного испарения подвергается отпариваниюперегретым паром. Для этой цели в ко.лонне, ниже ввода в нее сырья из печи,устанавливают одну или несколько та- релок, по которым остаток стекает на дно колонны, куда вводят перегретыйводяной пар, При этом осуществляетсяпротивоточное движение отпариваем)гоостатка и пара, которое должно способ-ствовать лучшей ректификации остатка,т. е. удалению из него более легких фракций.Основным недостатком указанного выше способа;отпаривания является то,обстоятельство, что благодаря происходящему на каждой тарелке испарению температура остатка уменьшается по мере движения его к низу колонны, Другими словами, как р,з наиоолее высококипящие части подлежащих удалению фракций, приходится исзарять при наиболее низкой температуре. Применение в лютерной части колонны рибойлеров, т, е, теплообменных аппара З, СЛУжаЩИХ ДЛЯ СОООЩЕЧИЯ ДОПОЛНИ" тельного количества тепла остатку, в большинстве случаев, в Особенности для установок большого масштаба, оказывается слишком сложным.Предлагаемое авторами устройство дает возможность вводить дополнительное тепло, к;мпенсиругощее всю или значительную часть скрытой теплоты испарения в лютерной или эвапорационной части, благодаря чему весь процесс г ерегонки может быть осуществлен при более высоких температурах.На схематическом чертеже фиг. 1 и 2 изображают вертикальпыЙ разрез предлагаемого устройства лютерной и эзапорационной частей колонны, Над местом ввода нагретого в печи исходного сырья (нефти, мазута, дестиллатов и т, и.) имеется колначковая тарелка 1. Ниже ввода рабочее сечение колонны суживается и в этой суженной части УСтаНаВЛИВаэтСЯ ОДНЙ ИЛИ НЕСКОЛЬКО тарелок (или один или несколько слоев насадки из колец, призм или иного насадочного материала), Стенка сужен. ной лютерной части колонны выступает над нижним днищ:и колонны 2, или Особой перегородки, з случае, если днище расположено ниже лотерной части (см, фиг. 1 для первого случая и фиг. 2 - для второго), Меаду этой выступающей стенкой и днищем (или перегородкой) создается таким образом некоторая емкость, от которой имеется отводная линия 3 к насосу 4, Сверху суженная часть колонны перекры а защитным колпаком 5, предотвращающим попадание жидкости, поступающей по линии 6 на тарелку (или насад;у) 7, Внизу л:отерной части имеется подвод 16 перегретого пара, а также спускная линия 8. Насос 4 мож: т под:вать жидкость, собирающуюся в емкости между стенкойлютерной части и днищем или пере. городкой), через трубчатый нагрева. тель 9 обратно в колонну, либо по линии 1 О на тарелку 1 или по линии 11на тарелку 7. Тарелка 1 имеет один-иили несколько сливных патрубков покоторым жидкость может стекать с нее, на тарелку 7 и т. д.Способ перегонки заключается в сле-дующем, Нагретое в печи сырье но-: ступает по линии 6 в пространство между тарелкой 1 и щитом 5 и под- , вергается здесь однократному испарению, Остаток от этого испарения оста-: ток 1) собираегся на днище (или пере-, городку) 2, забирается оттуда полинии 3 насосом 4 и прокачивается имчерез отдельный змеевик той же труб-чатои печигде происходит нагрев; исходного сырья, или через самостоя-тельную трубчатую печь. Будучи по-догрет таким образом до нужной тем-,/пера 7 уры, этот остаток снова возвращается в колонну, При этом дальнейшее испарение всех подлежащих отделению фракций может быть осуществлено двояким путем: 1) Первый вариант заключается в том, что остаток 1 вводится по линии 11 на тарелку 7, отсюда он стекает на тарелку 13, 14, 15 и т. д., встречая при этом поднимающийся снизу водяной пар, который вводится в низ лютерной части колонны. Окончательный остаток остаток 11) удаляется со дна колонны по линии 8 самотеком или прп помощи насоса. 2) Второй вариант заключается в том, что остатоквозвращается после дополнительного нагрева на тарелку 1 по линии 10, Через эту тарелку проходит сумма водяього пара и паров, выделившихся в нижней части колонны. Остаток, получающийся при испарении на тарелке 1, стекает по одной или нескольким линиям на тарелку 7 и далее, для окончательного удаления легких частейту путем противоточного отпаривания опять-таки при повышенных против обычных способов перегонки температурах), Окончательный остаток удаляется так же, как и в первом варианте. Предмет изобретения,Ректификационная колонна для нефтяных дестиллатов, отличающаяся тем, что ниже ввода дестил.7 ата рабочее сечение колонны сужепо и стенки этой суженной части выступа 1 от над дном колонны с целью обр; зования полости для вмещения остатка, возвращаемого обратно в колонну,