Стабилизационная колонна представляет собой вертикальный аппарат, корпусом различного диаметра, заполненный барботажными тарелками, выполненный из стали

(рис. 3.).

                         Рис. 3. Стабилизационная колонна с подачей водяного пара:

1 – штуцеры для манометра; 2 – штуцер для предохранительного клапана; 3 – воздушник; 4 – люки; 5 – штуцер для магнитного указателя уровня; 6 – штуцер для регулятора уровня; 7 – штуцер для термопары;

I – орошение; II – сырьё; III – стабильный продукт; IV – парогазовая смесь; V – острые пары

 

Ввод орошения в колонну осуществляется в глухой карман верхней тарелки. Для гашения струи рекомендуется штуцер направить в низ кармана.

Переменный диаметр корпуса колонны обусловлен незначительным количеством верхнего продукта по отношению к нижнему.

Габариты колонны, число тарелок, кратность орошения определяются технологическими расчетами.

В качестве барботажных тарелок в колоннах на действующих заводах применяются желобчатые, S–образные, клапанные, ситчатые. Такое разнообразие тарелок объясняется разработкой новых их модификаций, более эффективных, обеспечивающих оптимальные условия работы колонн. В настоящее время широко используются клапанные тарелки. При интенсификации установок, на действующих заводах существующие тарелки заменяют клапанными.

Стабилизационная колонна работает со значительным колебанием со-става и количества сырья.

Сырье в колонну подается в парожидкостном виде. Конструкция узла ввода должна быть выполнена таким образом, чтобы обеспечивалась хорошая сепарация фаз и равномерное распределение паров по сечению колонны.

Состав сырья, поступающего в колонну, колеблется, поэтому по высоте колонны предусматривается два штуцера ввода сырья. Один от другого располагаются на высоте 3–4 тарелки.

 

Вакуумная колонна.

 

Технология нефтепереработки включает в себя следующие процессы: атмосферная перегонка нефти и вакуумная перегонка мазута. Их назначение состоит в разделении нефти на фракции с последующей переработкой или использование как товарных нефтепродуктов.

Эти процессы осуществляют на атмосферных трубчатых (АТ) и вакуумных трубчатых (ВТ) или атмосферно – вакуумных трубчатых (АВТ) установках. Получаемые на них бензиновые, керосиновые, дизельные, газойлевые, масляные фракции и гудрон используют как товарные продукты, но чаще всего отправляют на вторичные процессы. Ректификационные аппараты подразделяются:

– по числу получаемых в них дистиллятов – на простые и сложные колонны. Простые колонны – стабилизации, вторичной перегонки бензина или дизельного топлива. Сложные колонны – это основные колонны, установки – атмосферная и вакуумная;

– по типу внутренних контактных устройств – насадочные и тарельчатые. В первых контакт и массообмен пара и жидкости происходят в пленочном режиме на развитой поверхности специальной насадки, а во-вторых – путем барботажа пара через слой жидкости на специальных тарелках;

– по уровню давления в колоннах – атмосферные, вакуумные и с высоким избыточным давлением. К атмосферным относятся колонны, где абсолютное давление не превышает 200–250 кПа (атмосферные колонны перегонки нефти). В вакуумных колоннах абсолютное давление обычно составляет 3–10 кПа, а в колоннах высокого давления (стабилизационные) давление достигает 1 МПа.

На конструкцию ректификационной колонны оказывают влияние технологические особенности: система подачи сырья, отвод боковых жидких погонов, подача орошений, пара и др.

В вакуумной части установки мазут, во избежание термического разложения высококипящих компонентов, перерабатывают при остаточном давлении наверху вакуумной колонны 40–70 мм. рт. ст. При этом получают отдельные фракции или широкую вакуумную фракцию, включающую компоненты, вскипающие при 350–500 ^оС, и остаток – гудрон. Температура кипения отдельных фракций зависит от физико–химических свойств перерабатываемой нефти. На установках первичной переработки нефти суммарный выход целевых продуктов достигает 65–75 % [1–2].

Вакуумная колонна (ВК) представляет собой сложную ректификационную колонну, работающую по принципу создания парового орошения за счет однократного испарения сырья (рис. 4.).

 

Рис. 4. Схема блока вакуумной перегонки:

1 – вакуумная колонна; 2 – насос; 3 – теплообменник;

I – сырье; II – водяной пар; III – газы разложения и водяные пары; IV; V, VI – вакуумные дистилляты, VII – гудрон, VIII – хладагент, IX – верхнее циркуляционное орошение (ЦО1), X – среднее циркуляционное орошение (ЦО2), XI – нижнее циркуляционное орошение (ЦО3)

 

Состав и расход отбираемых продуктов, а также разделительная способность вакуумной колонны могут рассматриваться как ограничения, накладываемые на ее работу. Тогда в качестве параметров, определяющих работу ВСС, следует принять долю отгона сырья, а также давление и температуру верха вакуумной колонны.

Температура нагрева сырьевого потока определяет интенсивность процесса термодеструкции этого потока, что позволяет определить выход и состав газов разложения. Компоненты газов разложения практически не попадают в продукты разделения и полностью переходят в ПГС.

Обычно вакуумная колонна работает под остаточным давлением. Корпус колонны отличается большим диаметром.

С помощью вакуумной колонны перегоняют мазут – остаток после переработки нефти. Процесс осуществляют по двум схемам:

– отделяют от мазута дистилляты;

– отделяют широкую фракцию.

Вакуумные колонны используют в основном для разделения нефтяных остатков высокого кипения.