Низконапорные гидроциркуляционные ВСС

Для процессов вакуумной ректификации перспективно применение гидрокомпримирующих устройств (жидкостные эжекторы, жидкостно-кольцевые вакуумные насосы), в которых в качестве рабочего тела используются дистиллятные продукты самих ректификационных колонн. В этом случае конденсация дистиллятных компонентов из откачиваемой ПГС осуществляется в среде самого дистиллята, что, во-первых, способствует возврату целевых компонентов в основное производство, а во-вторых, исключает (снижает) загрязнение окружающей среды.

Смесь паров с верха вакуумной колонны (рис. 5.7) подается в нижнюю часть барометрического конденсатора 2, в верхнюю часть которого в качестве орошения подается охлажденный нефтепродукт. Пары охлаждаются и конденсируются за счет тепломассообмена с холодным нефтепродуктом. Нефтепродукт вместе с образовавшимся водным конденсатом сбрасывается в барометрический ящик 4, в котором углеводородная и водная фазы расслаиваются. Углеводородная фаза отводится в промежуточную емкость 5, откуда насосом 6 после охлаждения в холодильник 7 подается в жидкостной эжектор 8 в качестве рабочего агента.

Эжектор обеспечивает откачку несконденсированной части ПГС с верха барометрического конденсатора 2. Смесь РА и захваченной ПГС отводится в разделительную емкость 9, в которой за счет работы ЖЭ создается давление, превышающее атмосферное, а значит, достаточно глубокая конденсация ПГС.

Рис. 5.7. Схема гидроциркуляционной ВСС на базе жидкостного эжектора

1 – вакуумная колонна; 2 – барометрический конденсатор;

3 – барометрическая труба; 4 – барометрический ящик;

5 – промежуточная ёмкость; 6 – насос; 7 – холодильник рабочей жидкости; 8 – жидкостной эжектор; 9 – разделительная ёмкость; 10 – избыток рабочей жидкости; 11 – дроссель

Неконденсируемые газы, содержащие минимальное количество дистиллятных компонентов, под избыточным давлением отводятся из системы ректификации, а жидкая фаза направляется через дроссель 11 в распределитель барометрического конденсатора в качестве холодного орошения.

ВСС на базе жидкостного эжектора (вакуумные гидроциркуляционные агрегаты – ВГЦА)

Современные ВГЦА установок разделения мазута представляют собой одноступенчатый многосопловой жидкостной эжектор, в котором в качестве рабочей жидкости используется фракции дизельного топлива или вакуумного дистиллята. Подача рабочей жидкости осуществляется специальными центробежными насосами высокого давления. Схема ВСС представлена на рис. 5.8.

ПГС с верха вакуумной колонны К-5 поступает в межтрубное пространство поверхностного конденсатора А-10, в трубное пространство которого подаётся охлаждающая вода из системы заводского оборотного водоснабжения. В конденсаторе происходит частичная конденсация дистиллятных фракций и водяных паров. Смесь сконденсированных продуктов из А-10 поступает в сепаратор С-1 под слой жидкости, а несконденсированные газы откачиваются ВЦГА.

Рис. 5.8. Технологическая схема ВСС вакуумной колонны разделения мазута (ООО «Лукойл – Волгограднефтепереработка)

Из сепаратора С-1 вакуумный дистиллят поступает через холодильник Т-1 на всасывание насосов Н-55/1,2 и далее подаётся В-1 в качестве рабочей жидкости в жидкостной эжектор В-1. На выходе из В-1 образуется газожидкостная смесь, которая также поступает под уровень жидкости в сепаратор С-1. Сепаратор работает под небольшим избыточным давлением, обеспечивающим отвод несконденсированных газов разложения (например, в печь на сжигание). Из сепаратора С-1 отводятся также в жидком виде сконденсированные углеводородная (вакуумный дистиллят) и водная фазы.

Рис. 5.9. Принципиальная схема многоструйного жидкостного эжектора

А – вход откачиваемого газа; Б – вход рабочей жидкости;

В – выход смеси откачиваемого газа и рабочей жидкости.

Высоконапорные многоструйные жидкостные эжекторы (ЖЭ), принципиальная схема которых показана на рис. 5.9, активно разрабатываются в МГТУ им. Н. Э. Баумана под руководством проф. В.Г. Цегельского [78]. Давление рабочей жидкости в этих аппаратах достигает 10 МПа. По мнению автора, в этих условиях одновременно со сжатием парогазовой смеси происходит сопутствующий процесс парциальной конденсации откачиваемых паров на струе рабочей жидкости, причем конденсация паров и охлаждение газа в ЖЭ происходит по изобаре, а их сжатие до давления нагнетания – по изотерме. Именно эта особенность данной системы, по мнению автора, делает агрегат энергетически выгодным по сравнению с другими вакуумными насосами, особенно при откачке ПГС с большим процентным содержанием конденсируемых компонентов.