Файл: Суханов, В. П. Переработка нефти учебник.pdf

это номинальное давление, т. е. установленное в трубопроводе при его эксплу­ атации.

Углеродистые трубы бесшовные цельнотянутые из сталей марок Ст.2, Ст.З, марок 4 и 5 широко применяют для обвязочных трубо­ проводов при температуре проходящей слабокоррозионной среды не выше 450° С. Иногда их заменяют электросварными для" нефте­ продуктов и паропроводов с температурой стенки не Еыше 300° С.

Иногда вместо дорогостоящих труб из нержавеющей стали диа­ метром от 25 до 64 мм и длиной от 3 до 8 м применяют трубы из;

больше). Такие футерованные стальные трубы можно использовать для транспортировки агрессивных сред под избыточным давлением; до 15 кгс/см2 при температуре 60—100° С.

Трубы биметаллические выпускают диаметром от ТО до 219 мм со следующими сочетаниями слоев металла: наружный — углероди­ стая сталь, внутренний — нержавеющая сталь, и наоборот, и на­ ружный — медь, внутренний — углеродистая сталь, и наоборот.

Арматура

Трубопроводная арматура подразделяется на следующие основ ные виды: 1) запорная — задвижки, вентили, краны; предназна чена для отключения отдельных участков трубопровода или измене ния количества среды, проходящей по трубопроводу, путем пере

обратные клапаны, предохрани­ тельные клапаны; затвор приво­ дится в действие автоматически вследствие изменения условий (давления, скорости и пр.); 3) сигнальная — указатели уров­ ня жидкости; 4) водоотделители, конденсационные горшки для от­ деления парового конденсата. На рис. 6 6 представлены некоторые виды арматуры.

103

боты при давлении до 10 кгс/см2 и низких температурах часто при­ меняют арматуру, изготовленную из чугуна.

Рис. 66. Трубопроводная арматура:

а — стальная клиновая задвижка; б — обратный поворотный клапан; в — вентиль обтекаемой формы; г — проходной сальниковый кран

§ 17. КОМПРЕССОРЫ И НАСОСЫ

Для перемещения и сжатия газов служат компрессорные маши­ ны (компрессоры), а для перемещения жидкостей — насосы. Как насосы, так и компрессоры бывают поршневые, центробежные, осе­ вые, ротационные и струйные.

Компрессоры

Воздушные компрессоры предназначены для получения сжатого воздуха, который применяется для работы пневмооборудования,

104

пневмоинструментов, пневмотранспорта, для различных процессов и реакций, в которых используется кислород воздуха.

Газовые компрессоры служат для сжатия газа до определенно­ го давления и транспортирования его на соответствующие установ­ ки для переработки. В зависимости от величины давления нагне­

350 кгс/см2). По числу ступеней сжатия компрессоры делятся на одно-, двух- и многоступенчатые. Производительность компрессоров в основном зависит от давления всасываемого газа и пропускной способности первой ступени.

Рис. 67. Многоступенчатые поршневые газовые компрессоры:

а — системы «тандем»; б — системы «компаунд»; в — с дифференциальным поршнем; г — с V-образным расположением цилиндров; / — цилиндр; 2 — поршень; 3 — всасывающий клапан;

-/ — нагнетательный клапан; 5 — крейцкопф; 6 — шатун; 7 —коренной вал; 8 — маховик; 9 — промежуточный холодильник

В зависимости от способа приведения в действие компрессоры бывают приводные, состоящие из компрессора и его привода (дви­ гателя), соединенных между собой муфтой, редуктором или ремен­ ной передачей, и газомоторные, состоящие из газового двигателя и компрессора.

В качестве примера рассмотрим схемы многоступенчатых порш­ невых газовых компрессоров различных систем (рис. 67). Многосту­ пенчатые компрессоры изготовляют с последовательным расположе­ нием цилиндров (по одной оси) — системы «тандем» (см. рис. 67, а) или с параллельным расположением цилиндров — системы «ком­ паунд» (см. рис. 67,6). Двухступенчатые горизонтальные компрес­ соры часто бывают одноцилиндровые со ступенчатым или диффер'ен-

105

циальным поршнем (см. рис. 6 /, в). Газ сначала сжимается в ци­ линдре 1 одной стороной поршня 2, затем охлаждается в промежу­ точном холодильнике 9, из которого снова поступает в цилиндр по другую сторону поршня и сжимается до заданного конечного дав­ ления. Для большей компактности цилиндры компрессора иногда располагают V-образно, под углом друг к другу (см. рис. 67, г).

Сжатый газ из поршневых компрессоров поступает к местам по­ требления через газосборник (ресивер), служащий буфером для смягчения толчков газа и колебаний давления газа при неравномер­ ном потреблении. В газосборнике газ очищается от масла и влаги.

Насосы

На нефтеперерабатывающих заводах применяют в основном поршневые и центробежные насосы. Центробежные насосы благо­ даря сравнительной дешевизне, малой габаритности, равномерно­ сти перекачки, простоте устройства и обслуживания имеют значи­ тельные преимущества перед поршневыми. Однако для перекачки высоковязких нефтепродуктов и нефтей применяют только поршне­ вые насосы, так как при работе с таким продуктом у центробежных

106

Для высоких давлений применяют многоступенчатые насосы с электроприводом, имеющие несколько колес 2 (рис. 69), соединен­ ных последовательно в корпусе 1. Напор, развиваемый многосту­ пенчатым насосом, равен напору одного колеса, умноженному на число колес. Жидкость из колеса попадает в кольцо из двух дис­ ков 3 с лопатками, изогнутыми в сторону, противоположную изги­ бу лопаток рабочего колеса; такое устройство называется направ­ ляющим аппаратом и предназначено для уменьшения скорости (ки­ нетической энергии) жидкости, которая переходит при этом в потен­ циальную энергию давления. Во многих насосах преобразование скорости в энергию давления осуществляется путем придания плав­ ных очертаний спиральному отводному каналу корпуса.

Поршневые насосы по характеру действия делятся на насосы простого, двойно­ го, тройного и четверного действия, а по виду приво­ да — на приводные и прямо­ действующие. В зависимости от конструкции поршня раз­ личают собственно поршне­ вые насосы и плунжерные насосы, причем в последних поршень непосредственно со­ прикасается с жидкостью ли­

гнетают жидкость, т. е. отли­ чаются большей неравномер­ ностью подачи.

Горизонтальный. плун­ жерный насос двойного дей­ ствия (рис. 70) имеет по два клапана с каждой стороны плунжера, т. е. всего четыре клапана. При движении поршня вправо в левой ча­ сти цилиндра происходит всасывание и одновременно

в правой его части нагнетание жидкости. При обратном ходе порш­ ня всасывание происходит справа от поршня, нагнетание — слева. Производительность насосов этого типа больше и подача равномер­ нее, чем насосов простого действия.

107

лей. Появились новые процессы — каталитиче­ ские: каталитический кре­ кинг, каталитический ри­ форминг и др. Роль тер­ мического крекинга прак­ тически свелась к получе­ нию низковязких топоч­ ных мазутов (так назы­ ваемый легкий крекинг) из остаточных продуктов, получаемых при первич­ ной перегонке нефти.

В некоторых случаях на установках для терми­ ческого крекинга осуще­ ствлялся комбинирован­ ный процесс легкого кре­ кинга тяжелого сырья (мазута, полугудрона и гудрона) и термического риформинга (см. стр. 144) бензина прямой перегонки

нефти. По сравнению с каталитическим риформингом при термиче­ ском риформинге из-за большого газообразования выход бензина меньше на 20—27%, а октановое число ниже на 5—7 пунктов; кроме того, бензин термического риформинга крайне быстро окисляется при хранении. Поэтому с появлением каталитического риформинга термический риформинг перестали применять.

Процессы коксования продолжают развиваться в основном для удовлетворения нужд народного хозяйства в коксе, особенно элек­ тродном. Пиролиз развивается быстрыми темпами в связи со все возрастающими потребностями в олефиновом сырье,"необходимом для химической и нефтехимической промышленности.

§19. ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ

В1890 г. знаменитый русский ученый В. Г. Шухов спроектиро­ вал первую в мире крекинг-установку для получения легких нефте­ продуктов из мазута. В дальнейшем, с увеличением потребности в ав­ тобензине, была создана система термического крекинга с реакци­ онными камерами, в которых сырье, нагретое в трубчатом змеевике печи до температуры реакции, задерживалось и крекировалось до образования кокса. Время заполнения реактора коксом определяло продолжительность рабочего цикла установки. Затем вместо реак­

ционной камеры стали создавать реакционный объем в трубах, рас­ положенных в камере конвекции печи. Во избежание закоксования аппаратуры продукты реакции на выходе из печи охлаждали холод­ ным сырьем (так называемый «квенч»), там самым прекращая про­ цесс крекинга (по такой схеме работали установки Винклера —

109