Установка для перегонки углеводородсодержащего сырья с электронагревателем

Установка для перегонки углеводородсодержащего сырья с электронагревателем

Реферат

 

Установка содержит печь с камерой подогрева сырья и патрубками, испаритель сырья, охладители-конденсаторы, сборники фракций, емкости для готовой продукции, насосы, вентили и трубопроводы, связанные между собой. Камера подогрева сырья выполнена в виде пустотелого цилиндра из диэлектрического материала, размещенного внутри индуктора. В полости цилиндра размещена сетка из проволоки из материала с большим электрическим сопротивлением, причем нижний патрубок камеры выполнен для подвода жидкости, верхний для отвода нагретой парогазовой смеси, а два боковых для подвода водяного пара и отвода тяжелых фракций перегонки. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и экономичности установки благодаря упрощению конструкции, уменьшению габаритов и снижению металлоемкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей промышленности, в частности к установкам для переработки нефти и газовых конденсатов.

Известна установка для переработки нефтесырья (Патент RU 2092520, МПК 6 C 10 G 7/00, B 01 D 3/14, 3/32, опубликован 10.10.97), содержащая блок печи нагрева сырья с топливными насосами, воздуходувкой и 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, металлоемкость и необходимость проведения монтажных работ (изменение конструкции блоков) в случае изменения характеристик поступающего на переработку сырья.

Известна также установка для переработки нефти и нефтепродуктов (Патент RU 2043779, МПК 6 B 01 D 3/10, 3/06, C 10 G 31/10, 7/06, опубликован 20.09.95), 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 наличие змеевика в печи для нагрева сырья, необходимость вакуумирования испарителя сырья, большое число перекачивающих насосов и форсуночных устройств для распыления фракций в охладителях, что повышает вероятность отказов установки и энергозатраты на выход единицы готовой продукции.

Известен также индукционный электрический нагреватель жидкости (Патент RU 2053455, МПК 6 F 24 H 1/00, Н 05 В 6/10, опубликован 27.01.1996), содержащий трансформатор с первичной обмоткой на шихтованном сердечнике, вторичную обмотку из электропроводящей ленты в виде замкнутой спирали с промежутками между витками для заполнения нагреваемой жидкостью, помещенную в резервуар из диэлектрического материала, охватывающий сердечник трансформатора и имеющий патрубки для подвода и отвода нагреваемой жидкости.

Недостатками данного решения является сложность конструкции, обусловленная размещением обмотки трансформатора с сердечником внутри проточного резервуара, малая площадь поверхности контакта жидкости с нагревающим элементом (спиралью), повышенное гидравлическое сопротивление движению нагреваемой жидкости.

При использовании нагревателя согласно патенту RU 2053455 в качестве печи решение по патенту RU 2043779 является наиболее близким к предлагаемому.

Изобретение исключает недостатки ранее приведенных аналогов, а результат от его использования заключается в повышении надежности и экономичности установки благодаря упрощению конструкции, уменьшению габаритов и снижению металлоемкости.

Сущность изобретения заключается в том, что в установке для перегонки углеводородсодержащего сырья, содержащей печь с камерой подогрева сырья и патрубками, испаритель сырья, охладители-конденсаторы, сборники фракций, емкости для готовой продукции, насосы, вентили и трубопроводы, связанные между собой, камера подогрева сырья выполнена в виде пустотелого цилиндра из диэлектрического материала, размещенного внутри индуктора, причем в полости цилиндра размещена сетка из проволоки из материала с большим электрическим сопротивлением, нижний патрубок камеры выполнен для подвода жидкости, верхний для отвода нагретой парогазовой смеси, а два боковых для подвода водяного пара и отвода тяжелых фракций перегонки, жидкость представляет собой газовый конденсат, парогазовая смесь представляет собой легкие фракции перегонки.

На чертеже представлены схемы установки и отдельных узлов: фиг.1 - схема установки для перегонки углеводородсодержащего сырья принципиальная; фиг.2 - схема осевого сечения печи установки.

Установка содержит емкости 1 для сырья (например, газового конденсата), теплообменники-нагреватели 2, печь 3 в виде вертикального пустотелого цилиндра 4, имеющего камеру подогрева сырья 5 с проволочной сеткой 6, с нижним патрубком 7 для подвода жидкости (например, газового конденсата), с верхним патрубком 8 для отвода нагретой парогазовой смеси (легких фракций перегонки), с боковым патрубком 9 для подвода водяного пара, с боковым патрубком 10 для отвода тяжелых фракций перегонки, индуктор 11, испаритель сырья 12, охладители-конденсаторы 13, сборники фракций 14, емкости для готовой продукции 15, насосы 16, вентили 17 и трубопроводы 18.

Установка работает следующим образом.

Сырье из емкостей 1 по трубопроводу 18 через вентили 17 насосом 16 подается на теплообменники 2, где происходит предварительный подогрев сырья за счет отдачи тепла готовой продукции, и далее в печь 3 через патрубок 7 пустотелого цилиндра 4 в камеру подогрева сырья 5 с проволочной сеткой 6. Сетка 6 нагревается при помощи индуктора 11 и передает тепло поступающей в камеру 5 жидкости, доводя ее до парообразования. Образующаяся в процессе подогрева сырья в камере 5 парожидкостная фаза поступает через патрубок 8 в испаритель сырья 12. В процессе испарения в испарителе 12 легкие фракции сырья поступают через вентили 17 в охладители-конденсаторы 13, где происходит конденсация паров и образование фракций, скапливающихся в сборниках 14, из которых эти фракции через теплообменники 2 поступают в емкости 15 для готовой продукции, отдавая в теплообменниках 2 свое тепло закачиваемому в печь 3 сырью. Часть газообразного сырья, не сконденсированного в охладителях-конденсаторах 13, дожигается на факел либо используется для работы в газовом дизеле (не показаны). Часть не перешедшего в камере 5 цилиндра 4 в парожидкостную фазу сырья (тяжелые фракции) через патрубок 10 цилиндра 4 стекает на дно испарителя 12. Тяжелые фракции сырья из парогазовой фазы в испарителе 12 конденсируются в капли на стенках, и, вместе с поступившими из камеры 5 тяжелыми фракциями, стекают на дно испарителя и сливаются в емкости 1 для сырья. Производительность установки регулируется либо объемом подаваемого в печь сырья, либо изменением мощности индуктора.

Система трубопроводов 18 с вентилями 17 позволяет получать различные технологические цепи, обеспечивающие продувку цепей водяным паром через патрубок 9 цилиндра 4 перед включением индуктора и подающего нагреваемую жидкость насоса 16, прогрев технологических агрегатов при выходе установки на рабочий режим, забор сырья из определенной емкости 1 и подачу готовой продукции в заданную емкость 15.

Предлагаемая конструкция печи 3 обеспечивает наибольшую теплопередачу нагреваемой жидкости от нагреваемой индуктором 11 сетки 6 в связи с большой площадью контакта проволоки сетки 6 с жидкостью, минимальное сопротивление при протекании жидкости через камеру подогрева 5 в связи с большой площадью проходного сечения отверстий в сетке 6, удобство визуального наблюдения и простоту монтажа и демонтажа печи 3 при ее обслуживании и ремонте.

Помимо указанного повышается безопасность работы установки в связи с исключением пламенного нагрева и сопутствующих ему открытого огня и возможных прогаров нагревательных элементов, исключаются дымовые выбросы, загрязнения оборудования и рабочей площадки, обеспечивается глубокое регулирование и удобное дистанционное управление технологическим процессом.

Предлагаемые решения снижают энергозатраты, повышают безотказность установки, позволяют обеспечить быструю перенастройку установки на перегонку различных видов углеводородсодержащего сырья без монтажных работ, уменьшают габариты и снижают металлоемкость.

Таким образом, достигается цель изобретения - повышение надежности и экономичности установки благодаря упрощению конструкции, уменьшению габаритов и снижению металлоемкости.

Формула изобретения

1. Установка для перегонки углеводородсодержащего сырья, содержащая печь с камерой подогрева сырья и патрубками, испаритель сырья, охладители-конденсаторы, сборники фракций, емкости для готовой продукции, насосы, вентили и трубопроводы, связанные между собой, отличающаяся тем, что камера подогрева сырья выполнена в виде пустотелого цилиндра из диэлектрического материала, размещенного внутри индуктора, причем в полости цилиндра размещена сетка из проволоки из материала с большим электрическим сопротивлением, нижний патрубок камеры выполнен для подвода жидкости, верхний для отвода нагретой парогазовой смеси, а два боковых для подвода водяного пара и отвода тяжелых фракций перегонки.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что жидкость представляет собой газовый конденсат.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что парогазовая смесь представляет собой легкие фракции перегонки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2