установка по перегонке углеводородного сырья

Формула изобретения

Установка по перегонке углеводородного сырья, содержащая емкости для сырья, насос для подачи сырья, теплообменники-нагреватели, испаритель для разделения сырья на низкокипящие и высококипящие фракции, холодильник для низкокипящих фракций, разбрызгиватель сырья, емкости для готовой продукции, вентили и трубопроводы, отличающаяся тем, что часть испарителя соосно размещена внутри цилиндрических змеевиковых теплообменников-нагревателей и выполнена из двух телескопически расположенных стаканов малого и большого диаметров, при этом нижний торец стакана малого диаметра закрыт отражающим конусом, а на образующей поверхности стакана выполнены окна, кроме того, разбрызгиватель сырья выполнен в виде трубы с продольными щелями, расположен в стакане испарителя большого диаметра и с торца закрыт глухим фланцем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к малотоннажным установкам для переработки нефти и газового конденсата.

Известна установка для переработки нефти (патент RU 2092520, МПК C10G 7/00, B01D 3/14, 3/32, опубл. 10.10.1997), содержащая блок печи нагрева с топливными насосами, воздуходувкой, пароперегревателем, ректификационный блок, включающий ректификационную и отпарную колонны, теплообменники, воздушный холодильник, бензиновую емкость, узел компаундирования бензина и узел подготовки. Недостатками известного решения являются большие габариты по высоте, большая металлоемкость, необходимость проведения монтажных работ (изменения конструкций и блоков) в случае изменения характеристики поступающего на переработку сырья.

Известна также установка по переработке нефти и нефтепродуктов (патент RU 2043779, МПК B01D 3/10, C10G 31/10, 7/06, опубл. 20.09.1995), содержащая емкость для сырья, теплообменники, испаритель воды, охладитель воды, сборник воды, печь и смеситель, последовательно связанные между собой, испаритель сырья с металлической сеткой, связанный через охладители и конденсаторы со сборниками фракций, причем последний конденсатор через вакуумный насос сообщается с камерой сгорания печи, и перекачивающие насосы. Недостатками известного решения являются большая металлоемкость из-за большого числа перекачивающих насосов и форсуночных устройств для распыления фракций в охладителях, необходимость вакуумирования испарителя сырья, что повышает вероятность отказов установки и энергозатраты на выход единицы готовой продукции.

Наиболее близкой к заявляемой установке является установка для перегонки углеводородного сырья (патент RU 2177493, C10G 7/00, B01D 3/14, опубл. 10.10.1997), содержащая емкость для сырья, теплообменники-нагреватели, печь с камерой сгорания топлива и камерой подогрева сырья, испаритель сырья, включающий патрубок подвода сырья с разбрызгивателем и газовый выход с металлической сеткой, охладители-конденсаторы, сборники фракций, емкости для готовой продукции, насосы, вентили и трубопроводы, связанные между собой с возможностью создания различных технологических цепей. Патрубок подвода сырья с разбрызгивателем испарителя выполнен с возможностью регулирования положения разбрызгивателя по высоте испарителя для лучшего разделения фракций. Недостатками известного решения являются возможность уноса низкокипящими фракциями более тяжелых фракций в испарителе, трудоемкость обслуживания разбрызгивателя и сложность его уплотнения, а также то, что испаритель выполнен отдельно от теплообменников-нагревателей, что приводит к потерям тепла в трубопроводах и к снижению эффективности работы установки.

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в улучшении качества перегонки углеводородного сырья различного фракционного состава, увеличение производительности малотоннажных установок, снижение тепловых потерь, массы и габаритов, облегчение технического обслуживания.

Указанная задача решается тем, что в установке по перегонке углеводородного сырья, содержащей емкости для сырья, насос для подачи сырья, теплообменники-нагреватели, испаритель для разделения сырья на низкокипящие и высококипящие фракции, холодильник для низкокипящих фракций, разбрызгиватель сырья, емкости для готовой продукции, вентили и трубопроводы, согласно изобретению часть испарителя соосно размещена внутри цилиндрических змеевиковых теплообменников-нагревателей и выполнена из двух телескопически расположенных стаканов малого и большого диаметров, при этом нижний торец стакана малого диаметра закрыт отражающим конусом, а на образующей поверхности стакана выполнены окна, кроме того, разбрызгиватель сырья выполнен в виде трубы с продольными щелями, расположен в стакане испарителя большого диаметра и с торца закрыт глухим фланцем.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 дана схема перегонки сырья, на фиг.2 - общий вид установки.

Установка по перегонке углеводородного сырья (УС) состоит из емкости 1 для сырья, насоса 2 подачи сырья, теплообменников-нагревателей верхнего 3 и нижнего 4, печи 5 нагрева сырья, испарителя 6 для разделения УС на низкокипящие фракции (НКФ) и высококипящие фракции (ВКФ), холодильника 7 для НКФ, разбрызгивателя сырья 8, емкостей 9 готовой продукции, запорной арматуры и трубопроводов. Испаритель 6 выполнен из двух телескопически расположенных стаканов малого 10 и большого 11 диаметров, при этом нижний торец стакана 10 малого диаметра закрыт отражающим конусом 12, а на образующей поверхности стакана 10 выполнены окна 13. Разбрызгиватель сырья 8 выполнен в виде трубы с продольными щелями 14, расположен в стакане 11 большого диаметра испарителя 6 и с торца закрыт глухим фланцем 15.

Установка работает следующим образом.

Углеводородное сырье из сырьевой емкости 1 насосом 2 подают в верхний змеевиковый теплообменник 3, наружные поверхности труб которого омываются парами НКФ, поступающими из верхней части испарителя 6 через паровую отводную трубу 16. Из верхнего теплообменника 3 УС поступает через патрубок 17 в нижний теплообменник 4, наружные поверхности труб которого омываются горячими ВКФ, поступающими из нижней части испарителя 6.

Подогретое в теплообменниках УС поступает в нагревательную печь 5. Нагретое в печи УС поступает в щелевой разбрызгиватель 8 сырья и через продольные щели 14 - в нижнюю часть испарителя 6. Верхняя и нижняя части испарителя 6 соединены с фланцевым разъемом 18. НКФ поступают в верхнюю часть испарителя 6 через окна 13, расположенные на стакане 10 малого диаметра, а ВКФ из стакана 11 большого диаметра стекают через патрубок 19 в нижний теплообменник 4, из которого самотеком поступают в одну из емкостей 9 готовой продукции. НКФ из верхнего теплообменника 3 поступают в воздушный холодильник 7, где конденсируются и самотеком поступают в другую емкость 9 готовой продукции.

Установка работает в двух режимах.

На первом режиме отбираются бензиновые фракции, а на втором - дизельные и мазутные.

Стакан 10 малого диаметра, закрытый снизу конусом 12, отражает ВКФ, а стакан 11 большого диаметра снижает скорость подъема паров НКФ, что предотвращает унос ВКФ. Этому процессу способствуют и паровые окна 13, расположенные на образующей поверхности стакана 10 малого диаметра. Щелевой разбрызгиватель 8 снабжен глухим фланцем 15 для его прочистки от отложений, а патрубок 19 имеет фланец 20 для слива ВКФ из нижнего теплообменника 4 при обслуживании установки. Испаритель 6 с теплообменниками 3 и 4 объединен в один узел с помощью соединительной проставки 21. Соосное расположение испарителя 6 с теплообменниками 3 и 4 значительно уменьшает габариты и массу установки. Испаритель 6 и теплообменники 3 и 4 покрыты теплоизоляцией для снижения тепловых потерь и повышения эффективности установки.

Предложенное техническое решение обеспечивает снижение металлоемкости и габаритов установки, предотвращает унос низкокипящими фракциями высококипящих фракций, т.е. улучшается качество перегонки сырья, снижает тепловые потери за счет компактности установки, облегчает ее техническое обслуживание. Отсутствие «горячих» насосов обеспечивает высокую надежность установки для перегонки углеводородного сырья.