Файл: Хейфец А.Е. Опыт работы установок масляного блока на сернистом сырье.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 74
Скачиваний: 0
превышает проектную, при этом отбор и качество деасфальтизата соответствуют проекту. Ниже приводятся основные мероприятия, выполненные на действующих установках и направленные на улуч шение их работы.
Подача сырья на установку по проекту производится из проме жуточной емкости, установленной на приеме сырьевых насосов. Объем емкости недостаточен (всего 19 ж 3), что приводило к пере ливам сырья. Ни на одной из действующих установок эта емкость по указанной причине не включается, и подача сырья на установки осуществляется из циркуляционного гудронного кольца, работа ющего под давлением 5—6 ати [6,12 ]. Постоянство давления обес печивается клапаном регулятора типа РД-16, регулирующим давление «до себя» и сбрасывающим избыток гудрона в резервуар.
По проекту подогрев или охлаждение сырья, подаваемого на установку, производятся в трубчатых подогревателях-холодиль никах Т-1, устанавливаемых на выкиде сырьевых насосов перед входом в экстракционную колонну К-1. Рабочее давление в этих аппаратах составляет 40—42 ати. При их эксплуатации часто происходят нарушения герметичности соединений плавающей головки или вальцовки труб, приводящие к необходимости отклю чения аппаратов для ремонта. Это усложняет ведение технологи ческого процесса, поскольку затрудняется поддержание необхо димой температуры сырья, подаваемого в экстракционную колонну.
На установках Черниковского и Омского НПЗ подогрев сырья перед экстракционной колонной производится не на установках, а непосредственно в гудронном парке, где необходимая темпера тура поддерживается терморегулятором. Однако эта схема обла дает существенным недостатком, заключающимся в сложности четкого регулирования температуры нагрева сырья, поскольку
подогреватели гудрона значительно |
удалены |
от установки. |
В результате изменения схемы |
подогрева |
гудрона на этих |
заводах освободились подогреватели-холодильники сырья Т-1. Они используются в качестве холодильников мятого пара, отхо дящего с паровой турбины ОР-ЗОО, служащей приводом к пропа новому насосу КВН-55-180. Это способствует улучшению работы насоса, поскольку снижается противодавление на выкиде тур бины.
Наиболее удачно решен вопрос подогрева гудрона на укруп ненной установке деасфальтизации Волгоградского НПЗ, где по догреватели-холодильники сырья Т-1 и Т-2 установлены не на вы киде, а на приеме сырьевых насосов, что позволило снизить рабо чее давление в этих аппаратах с 40—42 до 5—6 ати и значительно улучшить условия их эксплуатации (рис. 3). Это обстоятельство следует учесть при проектировании новых установок деасфальти заций и вместо аппаратов, рассчитанных на высокое давление, для подогрева гудрона применять аппараты, рассчитанные на бо лее низкое давление.
22
Увеличение производительности установок, достигнутое в ос новном за счет повышения чистоты применяемого пропана и сни жения соотношения.его и сырья, выявило в ряде случаев необхо димость включения в работу двух сырьевых насосов. Поэтому на большинстве установок в качестве резервного к сырьевым на сосам используется циркуляционный насос.
Предусмотренная проектом схема регулирования подачи гуд рона в экстракционную колонну имеет свои недостатки. По проекту регулировка подачи сырья в колонну К-1 производится по уровню асфальтового раствора в этой колонне. При колебаниях уровня
Рис. 3. Схема обвязки холодильников-подогревателей сырья на установке Волгоградского НПЗ.
Н-1, Н - 2 — сырьевые насосы; T-i — холодильники-подогреватели сырья; I — гудрон из циркуляционного кольца на установку; I I — гудрон в резервуар; I I I — гудрон в экс
тракционную колонну.
асфальтового раствора происходят колебания подачи сырья в ко лонну, в то время как загрузка пропана, регулируемая по рас ходу, остается неизменной. Таким образом, изменяется соотноше ние пропана и сырья, что отражается на процессе экстракции и приводит к изменениям качества деасфальтизата.
На всех действующих установках проектная схема заменена. Подача сырья в экстракционную колонну регулируется теперь по расходу. Для этого на выкиде сырьевых насосов установлена диафрагма расходомера, которая связана с клапаном регулятора расхода, установленным на линии подачи пара к насосам.
Температура в отстойной части колонны К-1 обеспечивается за счет подогрева раствора деасфальтизата, поступающего из нижней части колонны в верхнюю, в промежуточном пароподо гревателе Т-3. Эксплуатация этого аппарата, работающего под давлением 36—40 am, встречает ряд трудностей, вызываемых пропусками продукта через прокладку плавающей головки или вальцовочные соединения трубок. Выход из строя теплообменника Т-3 приводит к необходимости остановки всей установки, ибо прекращается подогрев раствора деасфальтизата и нарушается
23
температурный градиент экстракции. Обвязка Т-3 также выпол нена неудачно — отсутствует возможность освобождения аппа рата и подводящих к нему трубопроводов (при остановках или отключении аппарата) от высокозастывающего продукта — деасфальтизата. В целях надежного освобождения Т-3 и трубопрово дов при ремонтах на всех действующих установках он смон тирован выше проектной отметки на 500 мм, а подводящие трубопроводы выполнены с уклоном в сторону экстракционной колонны К-1.
Как показал опыт эксплуатации, размеры отстойной камеры являются недостаточными и поэтому часто происходил унос ас фальто-смолистых веществ с раствором деасфальтизата, выво димым с верха колонны. Предусмотренный проектом переток от стоявшихся асфальто-смолистых веществ, осуществляемый за счет разности плотностей растворов через гидравлический затвор из верхней части колонны в нижнюю, происходил неравномерно вследствие частого застывания гидравлика. Иногда имел место даже «обратный» переток из нижней части колонны в верхнюю. Неустойчивая работа гидравлического затвора приводила к вне запным и значительным колебаниям качества деасфальтизата. На большинстве установок Ново-Куйбышевского, Ново-Уфим ского, Омского и Черниковского НПЗ вместо перетока асфальто смолистых веществ через гидравлический затвор осуществляется перекачка их поршневым насосом, что позволило улучшить ра боту колонны и стабилизировать качество деасфальтизата [11]. Недостатком указанной схемы являются трудности, связанные с обслуживанием насоса, перекачивающего «отстой», содержащий жидкий пропан, поскольку рабочее давление на приеме этого на соса составляет 36—40 атм. Важную роль для обеспечения без опасной эксплуатации этого насоса приобретает надежность на бивки сальника и его герметичность.
На некоторых установках Ново-Куйбышевского и Омского НПЗ осуществлена реконструкция экстракционных колонн. На установках Ново-Куйбышевского НПЗ ликвидированы гидра влический затвор и глухая тарелка, разделяющая экстрак ционную колонну на две части, а вверху смонтирована допол нительная жалюзийная тарелка. Раствор деасфальтизата через подогреватель выводится в дополнительно установленную гори зонтальную емкость объемом 34 м 3, имеющую внутри верти кальную перегородку. В емкости за счет снижения скорости
потока происходит отделение асфальто-смолистых |
веществ, воз |
||||
вращаемых |
поршневым насосом |
в |
колонну выше ввода сырья, |
||
а раствор деасфальтизата переливается через перегородку |
и на |
||||
правляется |
на регенерацию [11 ]. |
В |
этой схеме остается |
насос, |
|
перекачивающий асфальто-смолистые вещества. |
Регулировка |
||||
работы этого насоса довольно затруднительна |
ввиду |
незна |
|||
чительной разницы удельных весов растворов и трудности |
опре |
24
деления уровня смол в выносной отстойной камере. Колебания в- работе насоса иногда приводят к колебаниям качества деасфальтизата. Особенно трудно подобрать производительность насоса при изменении производительности установки или ка чества сырья. Несмотря на имеющиеся недостатки, применение указанной схемы позволило увеличить производительность уста новки на 10—15% [И].
На установках Омского НПЗ в 1959—1960 гг. по предложению заместителя главного инженера В. М. Школьникова и инженера И. В. Лендьела также осуществлена реконструкция экстрак ционной колонны. В колонне, как и на установках Ново-Куйбы шевского НПЗ, ликвидированы гидравлический затвор и глу хая перегородка. Принципиальным отличием реконструкции является порционная подача пропана с различной температурой в три точки по высоте колонны и ликвидация насоса для принудительной перекачки асфальто-смолистых веществ в ко лонну. На этих установках жидкий пропан (рис. 4) насосом типа КВН-55-180 СГ из пропановых емкостей подается тремя по токами через пароподогреватели Т-2, Т-2а и Т-3 в экстракционную колонну К-1.
Первый поток нагревается в пароподогревателе Т-2 до 50—60° С и подается через маточник под нижнюю жалюзийную тарелку, второй поток нагревается в пароподогревателе Т-2а до 60—70° С и подается под третью тарелку и третий поток с температурой 70— 80° С подается через маточник под четвертую тарелку. Вывод раствора деасфальтизата осуществляется с самого верха ко лонны.
Порционная подача пропана в экстракционную колонну позво лила значительно увеличить производительность установок по сырью при сохранении требуемых качеств деасфальтизата и не сколько разгрузить трубчатую печь П-1 за счет снижения содер жания пропана в растворе асфальта.
В январе — феврале 1962 г. на Омском НПЗ была введена в промышленную эксплуатацию новая, запроектированная Гипронефтезаводом, установка деасфальтизации с экстракционной колонной, снабженной внутренним паровым змеевиком (рис. 5). Пуск и пробный пробег установки показали, что эта установка имеет целый ряд преимуществ:
1.Диаметр колонны увеличен до 2,8 м вместо 2,4 м, что по зволило снизить скорости потоков по высоте экстракционной колонны.
2.Увеличено число жалюзийных тарелок (9 штук вместо 8);
это обеспечивает лучший контакт между сырьем и пропа ном.
3. Поверхность внутреннего парового змеевика обеспечивает требуемую температуру верхней части колонны при значительном облегчении условий эксплуатации.
25
Рис. 4. Схема реконструкции экстракционной колонны на установках Омского НПЗ.
Н-2 — сырьевой насос; Н-З — пропановый насос; Т-1, Т-1а — подогреватели-холо
дильники сырья; Т-2, |
Т-2а и Т-з — подогреватели пропана; К-1 — экстракционная |
к ол онна;!— пропан; |
I I — гудрон; I I I — раствор деаефальтизата; IV — раствор |
|
асфальта. |
6
В период пуска на установке выдерживался следующий тех нологический режим экстракции, t°С:
Верх |
К - 1 ............................................................. |
85 |
Середина |
К - 1 ............................................................. |
73—75 |
Низ |
К - 1 ............................................................. |
66—68 |
Пропан |
................................................................................ |
50 |
Гудрон .............................................................................. |
|
130—140 |
Соотношение ..................................пропана с сы рьем |
5 :1 |
Рис. 5. Принципиальная схема экстракционного отделения установки деас фальтизации Омского НПЗ (колонна с внутренним обогревом).
К-1 — экстракционная колонна; Т-1 — подогреватель сырья; Т-2, Т-2а — подогреватели пропана; Н-2 — сырьевой насос; Н-3 — пропановый насос; I — сырье на установку; I I — пропан; I I I — раствор деасфальтизата; I V — раствор асфальта; V — острый пар V I — мятый пар.
В этой колонне температурный перепад между серединой и низом является довольно высоким (7° С), что способствует улуч шению процесса экстракции; на других установках он составляет
всего 3—4° С.
В процессе проведения пуско-наладочных работ была достиг нута производительность установки по гудрону, на 85% превышаю щая проектную. При этом выход деасфальтизата соответствует
27
проекту (29—30%), а качество его даже несколько выше. В табл. 1 приведены средние данные по качеству деасфальтизата в сопоста влении с деасфальтизатом, полученным из колонны с выносным по догревателем.
Таблица 1
Средние качества гудрона, деасфальтизата и асфальта на установках деасфальтизации Омского завода
|
|
|
|
Деасфальтизат |
Асфальт из |
|
Показатели |
|
|
|
|
||
|
Гудрон |
из колонны |
ИЗ КОЛОННЫ |
колонны с |
||
|
|
|
внутренним |
|||
|
|
|
|
с внутрен |
с выносным |
обогревом |
|
|
|
|
ним обогре |
подогревате |
|
|
|
|
|
вом |
лем |
|
Удельный |
в е с ............... |
|
0,995-0,997 |
— |
— |
— |
Вязкость |
кинематиче- |
— |
21,0-27,0 |
20-23 |
— |
|
ская при |
100° С, |
сап |
||||
Вязкость условная |
при |
52—57 |
— |
“ |
— |
|
80° С, с е к ................... |
|
|||||
Температура вспышки |
210 |
210 |
|
210 |
||
МП, ° С |
....................... |
|
|
|||
Выкипаемость до 500°С, |
16-20 |
— |
— |
— |
||
% ............................... |
|
|
||||
Кокс, % |
....................... |
|
— |
0,8-1,2 |
— |
— |
Цвет, мм |
....................... |
|
— |
23-27 |
12—15 |
— |
К и Ш, °С |
................... |
|
37,5—39,5 |
1,4995— |
1,5002— |
46,5-49,5 |
Коэффициент рефракции |
|
|
||||
|
|
|
|
—1,500В |
—1,5008 |
|
Качество деасфальтизата из колонны с внутренним змеевиком значительно лучше, чем деасфальтизата из колонны с выносным подогревателем.
Все это позволяет сделать вывод, что разработанная Гипронефтезаводом конструкция экстракционной колонны с внутренним обогревом является весьма перспективной, причем ее возмож ности выявлены далеко не в полной мере, поскольку в период пуска установки на Омском НПЗ применялся технический пропан довольно низкого качества (81% — С3Н8, 11,8% — С4Н10и7,2% —
С2Н6).
Наиболее важным элементом технологического режима уста новки деасфальтизации, оказывающим решающее влияние на эффективность процесса в целом, является надежное регулиро вание давления в экстракционной колонне.
По проекту регулировка давления производится при помощи клапана, установленного на выводе раствора деасфальтизата из колонны и связанного через первичный прибор — датчик давле ния с регулятором типа 04 МС-610, находящимся на щите в опера
28