Для процессов ректификации, дистилляции абсорбции

Общие сведения

01

Область применения – ректификация и дистилляция жидких, однородных многокомпонентных смесей. Наиболее широкое применение нашли тарельчатые и насадочные аппараты со следующими контактными устройствами:

  • регулярные насадки, гофрированные из сетки и из листа;
  • нерегулярные насадки из отходов металла;
  • колпачковые, решетчатые, клапанные, ситчато-клапанные, жалюзийно-клапанные, кольцевые клапанные, щелевые, ситчато-щелевые, прямоточно-вихревые с делением потоков.

Разработанные в институте конструкции контактных устройств для тарельчатых колонных аппаратов позволяют повысить эффективность и производительность технологического оборудования на 30%.
Колонные аппараты разрабатываются диаметром 400 мм -10 000 мм: в царговом (на фланцах) исполнении корпуса аппарата – под давлением до 16 кгс/см2 (1,6 МПа), в цельносварном исполнении корпуса аппарата – под давлением до 40 кгс/см2 (4,0 МПа), при атмосферном давлении или пleод вакуумом с остаточным давлением не ниже 10 мм рт. ст.

По разработкам ПАО «УкрНИИхиммаш» было изготовлено и внедрено большое количество разнообразных аппаратов для самых различных производств на предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, а также промышленности минеральных удобрений и в других отраслях народного хозяйства.

Тарельчатые и насадочные колонные аппараты изготавливаются заводами химического машиностроения Украины и России.

Внутренние устройства

Ситчато-клапанные тарелки колонных аппаратов предназначены для ректификационных и абсорбционных колонных аппаратов химической, нефтехимической и смежных отраслей промышленности.

02

Тарелки представляют собой новый тип высокоэффективных контактных устройств и рекомендуются для установки в колонных аппаратах, работающих при вакууме или атмосферном давлении, в случаях, когда требуется высокая четкость разделения компонентов.

Преимущества ситчато-клапанных тарелок:

  • широкий диапазон устойчивой работы:
    • по жидкости - от 3 до 100 м3/м*ч.;
    • по пару - F=W*√ρn от 0,5 до 2,0 м/с (кг/м3)0,5;
  • высокая эффективность разделения во всем интервале нагрузок;
  • низкое гидравлическое сопротивление;
  • отсутствие градиента уровня жидкости;
  • простота конструкции и надежность в работе.

Промышленная эксплуатация колонн с ситчато-клапанными тарелками в химической промышленности подтверждает высокие характеристики этих тарелок.

03

Колонный аппарат с регулярной насадкой из гофрированной сетки

Предназначен для ректификации под вакуумом термически нестойких продуктов в химической, нефтехимической, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности.

Насадка представляет собой блоки высотой 150 мм, установленные по диаметру колонны. Блоки собраны из вертикально расположенных парал¬лельных листов гофрированной сетки. Гофры на¬клонены под углом 30° к вертикальной оси и имеют в сечении специальный профиль. В колонне блоки устанавливаются друг на друга с поворотом на 90° вокруг вертикальной оси. Благодаря наклону гофр на смежных листах в противоположные стороны образуется система взаимно перекрещивающихся каналов. При движении газа (пара) по этим каналам обеспечивается интенсивная турбулизация газового потока. Жидкость, стекающая по сетке, за счет капиллярного эффекта растекается по листу тонкой пленкой, обеспечивая эффективный контакт с газовой фазой.

04

Особенность насадки, отличающая ее от зарубежных аналогов, - профиль гофры, представ¬ляющий собой равнобедренный треугольник, ко-роткая сторона которого на нижнем срезе листа переходит в длинную сторону на верхнюю, длинная сторона треугольника внизу - в короткую на верх¬нем срезе, чем достигается дополнительная закрутка газового потока.

Насадка особенно эффективна при вакуумной ректификации. Однако наличие в сырье механических примесей, полимеризующихся или осмоляю-щихся на насадке продуктов резко снижает ее эффективность.

 

05

Авторское свидетельство СССР № 772572.

Нерегулярная металлическая насадка из отходов металла

06

Предназначена для заполнения насадочных колонн, применяемых при абсорбции, десорбции, ректификации, протекающих под вакуумом и или давлением и температурах до 350°С.

Поверхность насадки образована равными по ширине пластинами листового материала, которые в отличие от аналоговых образцов имеют  параболическую форму с возрастающей к основанию длиной.

Концы пластин отогнуты от продольной оси насадки поочередно в противоположные стороны, образуя боковые стороны равнобедренного треугольника с закругленными вершинами, что значительно повышает механическую прочность насадки, увеличивает удельную контактную поверхность, интенсифицирует процесс массообмена.

Жалюзийно-клапанные тарелки

  • Предназначены для ректификационных и абсорбционных колонных аппаратов химической и смежных отраслей промышленности.
  • Отличаются высокой разделяющей способностью при больших нагрузках по пару и жидкости.

Жалюзийно-клапанная тарелка с сетчатым дегазатором

Тарелки этого типа устанавливаются в ректификационных и абсорбционных колоннах (преимущественно атмосферных и вакуумных), конструкция тарелки удобна в изготовлении.

07

Преимущества этой конструкции следующие:

  • высокий коэффициент полезного действия во всем интервале нагрузок по пару и жидкости;
  • значительно более высокие допустимые скорости паров в сечении колоны по сравнению с колпачковыми и клапанными тарелками;
  • малые потери давления;
  • очень малый объем сварочных работ при изготовлении;
  • легкость монтажа и демонтажа тарелок;

Установка на тарелки дегазаторов из сетки значительно снижает брызгоунос. Потери давления на этой тарелке и на тарелке с клапанами типа V-1 приведены на рисунке.

08

09

Условные обозначения:

1 – клапанная тарелка; 2 – жалюзийно-клапанная тарелка; ΔР – давление, мм. водн. ст. Wп – скорость пара (газа), м/с

Жалюзийно-клапанная тарелка с центробежной сепарацией  брызгоуноса

Тарелки этого типа рекомендуются устанавливать в ректификационных и абсорбционных колонах, работающих при атмосферном или повышенном давлении, в случаях, когда необходима особо высокая чистота разделения продуктов.

Центробежные сепараторы обеспечивают практически полное предотвращение брызгоуноса до значения величин F=Wп√γп ≈ 3,5, где Wп – скорость пара в сечении колоны, м/с; γп – удельный вес пара, кг/м3

Эти тарелки обладают повышенными потерями давления и поэтому не рекомендуются для процессов массообмена, проводимых под вакуумом.

Тарелки этого типа, обладают более широким диапазоном работы, чем колпачковые и клапанные, могут найти распространение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

10

Условные обозначения:

η - КПД по паровой фазе; Wn – скорость пара, м/с

Перечень внедренного оборудования


п/п

Наименование аппарата

Место эксплуатации

1

Колонна К-3 установка ГФУ-1

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

2

Колонна К-4 установка ГФУ-1

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

3

Колонна К-4 установка ГК-3/1 производство №2

АО «Укртатнафта», Кременчуг

4

Колонна К-5 установка ГК-3/1 №2

АО «Укртатнафта», Кременчуг

5

Колонна К-6 установка ГК-3/1 №2

АО «Укртатнафта», Кременчуг

6

Контактор поз.1 К-4 установка ГФУ-1

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

7

Регенератор К-5 установка ГФУ-1

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

8

Колонна поз.1-К-2 установка ГФУ-1

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

9

Колонна поз.К-3 установка ГФУ-1

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

10

Колонна поз.11-К-1 установка ГФУ-1

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

11

Колонна поз.11-К-2 установка ГФУ-1

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

12

Колонна К-6 установка ГФУ-1

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

13

Колонна К-1 установка ГФУ-1

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

14

Колонна К-2 установка ГФУ-1

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

15

Регенератор Т-102

«РовноАзот»

16

Вакуумная колонна и стриппинг

Макаровский битумный завод, Киевская обл.

17

 Колонны Т-101, Т-102, Е-110, Д-115 установки МЭА очистки

«РовноАзот»

18

Абсорбер. Установка углубленного извлечения углеводородов

ГС Хрестищенского ПДНГК
Харьковская обл.

19

Колонна К-1 выделения легких фракций из насыщенной углеводородной смеси.

ГС Хрестищенского ПДНГК
Харьковская обл.

20

Колонна К-2 регене-рации абсорбента с получением широкой фракции легких углеводородов

ГС Хрестищенского ПДНГК
Харьковская обл.

21

Колонна К-3 получение пропан-бутановой фракции

ГС Хрестищенского ПДНГК
Харьковская обл.

22

Колонна К-102 установки ЛЧ-24-7/68

АО «Укртатнафта», г. Кременчуг

23

Колонна К-202 установки ЛЧ-24-7/68

АО «Укртатнафта», Кременчуг

24

Колонна К-104 установки ЛЧ-24-7/68

АО «Укртатнафта», Кременчуг

25

Колонна К-601 установки ЛЧ-35-11/600

АО «Укртатнафта», Кременчуг

26

Абсорбционная колонна, в составе: абсорбер промыватель газа, емкость.

«Сода Санаи», Турция

27

Регенератор Т-102 (3-я линия)

ОАО «Ровноазот»

28

Сепаратор С-8, колонна К-6 блока получения уайт-спирита

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

29

Колонна К-7

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл.

30

Нефтегазовый сепаратор

ОАО «Турбогаз», г. Харьков

31

Установка гидроочистки бензина

ОАО «НПК-Галичина»

32

Установка гидроочистки дизтоплива

ОАО «НПК-Галичина»

33

Колонна разложения

ОАО «Новокуйбышевский НПЗ»

35

Колонна К-6 блока получения уайт-спирита

Шебелинское ОПГКН, Харьковская обл

36

Регенератор раствора, абсорбер, экстрактор, рибойлер, теплообменник, сепаратор на

ОАО «НПК-Галичина»

37

Колонна К-202 установки ЛК-6у секции 200

ОАО «НПК-Галичина»

38

Установка периодической ректификации

ООО «Укроргсинтез», г. Киев

39

Установка изомеризации и гидроочистки бензинов

ОАО «Укртатнафта»

40

Колонна К-1 установки №35-11/300 производства №2

ЗАО «Трансфинпром», г. Кременчуг

41

Сепараторы С-202, С-204, С-206, емкостей Е-203, Е-205, колонна К-205

ОАО «Ачинский НПЗ ВНК»

 
Проектирование оборудования для химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой и других отраслей промышленности: