Лекции по технологии глубокой переработки нефти в мотор- ные топлива: Учебное пособие. Спб.: Недра, 2007. 312 с

115
ния равномерного распределения жидкостного орошения по 
сечению колонны. В сложных колоннах число таких блоков 
(модулей) равно числу отбираемых фр-й мазута.
На рис. 4.10 представлена принципиальная конструк-
ция насадочной ВК противоточного типа фирмы «Гримма» 
(ФРГ). Она предназначена для ГВП и мазута с отбором ВГ 
с t
к. к
до 550 °С. 
Отмечаются след. достоинст ва этого процесса:
— высокая произв-сть — до 4 млн т/год по мазуту;
— возможность получения ГВГ с t
к. к
более 550 °С с низкими 
коксуемостью (< 0,3 % мас. по Конрадсону) и содерж-ем 
металлов (V + 10Ni + Na) менее 2,5 ррm;
— пониженная (на 10…15 °С) t нагрева мазута после печи;
— более чем в 2 раза снижение потери давл. в колонне;
— существенное снижение расхода в. п. на отпарку.
На Шведском НХК (ФРГ) эксплуатируются две установ-
ки этой фирмы произв-тью по 2 млн т/г по мазуту. ВК обо-
рудована регулярной насадкой типа «Перформ-Грид». Давл. 
в верху и зоне питания колонны поддерживается соотв. 7 
и 36 гПа (5,2 и 27 мм рт. ст.).
На ряде НПЗ развитых капстран эксплуатируются анало-
гичные высокопроизводительные установки ВП и ГВП ма-
зута, оборудованные колоннами с регулярными насадками 
типа «Глитч-Грид».
На нек-рых отеч. НПЗ внедрена и успешно функциони-
рует принципиально новая высокоэффективная технология 
ВП мазута в перекрестноточных насадочных колоннах 
*
.
Гидродинамические условия контакта паровой и жидкой 
фаз в перекрестноточных насадочных колоннах (ПНК) су-
щественно отличаются от таковых при противотоке. в проти-
воточных насадочных колоннах насадка занимает все попе-
речное сечение колонны, а пар и жид-сть движутся навстречу 
друг другу. В ПНК насадка (в виде разл. геометрических фи-
гур: кольцо, треугольник, четырехугольник, многоугольник 
и т. д.) занимает только часть поперечного сечения колонны. 
Она изготавливается из традиционных для противоточных 
насадок мат-лов: плетеной или вязаной метал лической сетки 
*
Разработчик — проф. УГНТУ К. Ф. Богатых с сотрудниками.

116
(т. н. рукавные насадки), просечно-вытяжных листов, плас-
тин и т. д. Она проницаема для пара в горизонтальном на-
правлении и для жид-сти в вертикальном направлении. По 
высоте ПНК разделена распределительной плитой на не-
сколько секций (модулей), представляющих собой единую 
совокупность элемента регулярной насадки с распредели-
телем жидкостного орошения. В пределах каждого модуля 
организуется перекрестноточное (поперечное) контактиро-
вание фаз, т. е. движение жид-сти по насадке сверху вниз, ор-
ганизуемое распределителем жидкости, а пара — в горизон-
тальном направлении. Следовательно, в ПНК жид-сть и пары 
проходят разл. независимые сечения, площади к-рых можно 
регулировать (что дает проектировщику дополнительную 
степ. свободы), а при противотоке — одно и то же сечение. 
Поэтому перекрестноточный контакт фаз позволяет регули-
ровать в оптимальных пределах плотн. жидкого и парового 
орошений изменением толщины и площади поперечного 
сечения насадочного слоя и тем самым обеспечить почти 
на порядок превышающую при противотоке скорость паров 
(в расчете на горизонтальное сечение) без повышения гид-
равлического сопротивления и знач. более широкий диапа-
зон устойчивой работы колонны при сохранении в целом по 
аппарату принципа и достоинств противотока фаз, а также 
устранить такие дефекты, как захлебывание, обр-е байпас-
ных потоков, брызгоунос и др., характерные для противоточ-
ных насадочных или тарельчатых колонн.
Экспериментально установлено, что перекрестноточ-
ный насадочный блок конструкции Уфимского гос. нефт. 
университета (УГНТУ), выполненный из метал. сетчато-
вязаного рукава, высотой 0,5 м, эквивалентен одной теор. 
тарелке и имеет гидравлическое сопротивление в пределах 
всего 1 мм рт. ст. (133,3 Па), т. е. в 3…5 раз ниже по ср. с кла-
панными тарелками. Это особенно важно тем, что позволяет 
обеспечить в зоне питания вакуумной ПНК при ее оборуд. 
насадочным слоем, эквивалентным 10…15 тарелкам, оста-
точное давл. менее 20…30 мм рт. ст. (27…40 гПа) и, как 
следствие, знач. углубить отбор ВГ и тем самым существен-
но расширить ресурсы сырья для КК или ГК. Так, расчеты 
показывают, что при ГВП нефтей типа зап.-сибирских выход 

117
утяжеленного ВГ 350…690 °С составит 34,1 % (на нефть), 
что в 1,5 раза больше по ср. с отбором традиционного ВГ 
350…500 °С (выход к-рого составляет 24,2 %). 
С др. стороны, процесс в насадочных колоннах можно 
осуществить в режиме обычной ВП, но с высокой четкос-
тью погоноразделения, напр., масляных дистиллятов. Низкое 
гидравлическое сопротивление регулярных насадок позволя-
ет «вместить» в ВК стандартных типоразмеров в 3…5 раза 
большее число теор. тарелок. 
Возможен и такой вариант экспл. глубоковакуумной на-
садочной колонны, когда перегонка мазута осуществляется 
с пониженной t нагрева или без подачи в. п.
Отмеченное выше др. преимущество ПНК — возмож-
ность организации высокоплотного жидкостного орошения — 
исключительно важно для экспл. высокопроизводительных 
установок ВП или ГВП мазута, оборудованных колонной 
большого диаметра. 
Для сравнения сопоставим требующееся кол-во жидкос-
тного орошения применительно к ВК противоточного и пе-
рекрестноточного типов диаметром 8 м (площадью сечения 
≈ 50 м
2
). При противотоке для обеспечения даже пониженной 
плотн. орошения ≈ 20 м
3
/м
2
ч на орошение колонны требуется 
50 × 20 = 1000 м
3
/ч жидкости, что техн. не просто осущест-
вить. При этом весьма сложной проблемой становится орга-
низация равномерного распределения такого кол-ва ороше-
ния по сечению колонны.
В ПНК, в отличие от противоточных колонн, насадоч-
ный слой занимает только часть ее горизонтального сече-
ния площадью меньшей на порядок и более. В этом случае 
для организации жидкостного орошения в вакуумной ПНК 
аналогичного сечения потребуется 250 м
3
/ч жидкости, даже 
при плотн. орошения 50 м
3
/м
2
ч, что энергетически выгоднее 
и технически проще. 
На рис. 4.11 представлена принципиальная конструкция 
вакуумной ПНК, внедренной на АВТ-4 ПО «Салаватнефте-
оргсинтез». Она предназначена для ВП мазута арланской 
нефти с отбором широкого ВГ — сырья КК. Она представ-
ляет собой цилиндрический вертикальный аппарат (ранее 
бездействующая ВК) с расположением насадочных модулей

118
внутри колонны по квад-
рату. Диаметр колонны 
8 м, высота укрепляю-
щей час 
ти ок. 16 
м. 
В колонне смонтирован 
телескопический ввод 
сырья, улита, отбойник 
и 6 модулей из регуляр-
ной насадки. 4 верхних 
модуля предназначены 
для конденсации ВГ, 
5-й явл. фракционирую-
щим, а 6-й служит для 
фильтрации и промыв-
ки паров. Для снижения 
кр-га в нижнюю часть 
колонны вводится ох-
лажденный до 320 °С 
и ни же гудрон в виде 
квенчинга. Поскольку 
паровые и жидкостные 
нагрузки в ПНК различ-
ны по высоте, насадоч-
ные модули выполнены 
разл. по высоте и шири-
не в соответствии с до-
пустимыми нагрузками 
по пару и жид-сти. Пре-
дусмотрены ЦО, рецикл 
затемненного продукта, 
надежные меры против 
засорения сетчатых 
блоков мех. примесями, 
против вибрации сетки 
и проскока брызгоуноса 
в ВГ. 
Давл. в зоне пита-
ния колонны составило 
Рис. 4.11. Принципиальная конструкция 
вакуумной ПНК АВТ-4 
ПО «Салаватнефтеоргсинтез»:
1 — телескопическая трансферная линия; 
2 — горизонтальный отбойник; 3 — блок пе-
рекрестноточной регулярной насадки квад-
ратного сечения; I — мазут; II — ВГ; 
III — гудрон; IV — затемненный газойль; 
V — газы и пары

119
20…30 мм рт. ст., или 27…40 гПа, а t верха — 50…70 °С; кон-
денсация ВГ была почти полной: суточное кол-во конд-та 
легк. фр-и (180…290 °С) в емкости — отделителе воды — 
составило менее 1 т. В зависимости от требуемой глубины 
перераб. мазута ПНК может работать как с нагревом его в ва-
куумной печи, так и без нагрева за счет самоиспарения сы-
рья в глубоком вакууме, а также в режиме сухой перегонки. 
Отбор ВГ ограничивался из-за высокой вязкости арланского 
гудрона и составлял 10…18 % на нефть.

жүктеу/скачать 3.43 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: