Стабилизация газового конденсата. Эффективные технологические схемы и конструкции аппаратов для стабилизации газового конденсата
 Скачать 1.48 Mb.
|
Основные конструкции ректификационных колоннРектификационные колонны отличаются, в основном, конструкцией внутреннего устройства для распределения жидкой и паровой фаз. Взаимодействие жидкости и пара осуществляется в колоннах путём барботирования пара через слой жидкости на тарелках или же путём поверхностного контакта пара и жидкости на насадке или на поверхности жидкости, стекающей тонкой плёнкой. В ректификационных установках применяют два основных типа массообменных устройств: тарельчатые и насадочные. Насадочные колонны Насадки, в свою очередь разделяют на структурированные и насыпные. В классической технической литературе, как правило приведена информация таких насадках как кольца Палля, Рашига, седла Берля, хордовая насадка рис. 8 [7]. Данные насадки изготавливаются из различных материалов, таких как металл, керамика, пластик. Также отмечают, что использование насадки для колонных аппаратов нежелательно для больших диаметров аппаратов ввиду ухудшения контакта газ-жидкость за счет неравномерного распределения фаз по сечению аппарата, появлению эффекта течения жидкости по стенке аппарата и проскока газа [17].  Типы насадок Однако, за последние десятилетия появилось большое количество структурированных насадок, которые обеспечивают высокую степень контакта газ-жидкость и обладают малым гидравлическим сопротивлением. На рынке представлен широкий ряд производителей структурированных насадок, одним из широко-известных является фирма SULZER. В каталоге SULZER представлен широкий выбор насадок, подходящих для различных условий проведения процесса (рисунок 9).  Структурированная насадка различных типов от фирмы SULZER Наиболее широко используемой структурированной насадкой является насадка типа Mellapack. По информации представленной в каталогах производителя данная насадка показала высокую производительность в колоннах диаметром до 15 м [18]. Тарельчатые колонны Тарелки – внутренние устройства тарельчатых колонн подразделяются на ситчатые, решетчатые, колпачковые, с S-образными элементами, клапанные. В нефтепереработке наиболее широкое применение нашли ситчатые, клапанные и колпачковые тарелки. Ситчатые тарелки Колонный аппарат с таким типом массообменных устройств состоит из вертикального цилиндрического корпуса с горизонтальными тарелками, в которых просверливается значительное число мелких отверстий, равномерно распределенных по всей поверхности тарелки. Для слива жидкости и регулирования ее уровня на тарелке служат переливные трубки. Нижние концы трубок погружены в стаканы на лежащих ниже тарелках и образуют гидравлические затворы. Пример ситчатой тарелки изображен на рисунке 10.  Ситчатая тарелка Ситчатые тарелки эффективно работают только при определенных скоростях ректификации, и регулирование режима их работы затруднительно. Ситчатые тарелки уступают колпачковым по допустимому верхнему пределу нагрузки, при значительных нагрузках потеря напора в них больше, чем у колпачковых. При внезапном прекращении подвода пара или значительном снижении его давления тарелки ситчатой колонны полностью опоражниваются от жидкости, и требуется заново запускать колонну для достижения заданного режима ректификации. Очистка, промывка и ремонт ситчатых тарелок производятся относительно удобно и легко. Чаще всего применяются колонны с колпачковыми тарелками. Колонны с ситчатыми и провальными тарелками применяются при разделении незагрязненных жидкостей в установках, работающих с постоянной нагрузкой [19]. Колпачковые тарелки Колпачковые тарелки наиболее распространены в ректификационных установках. Они состоят из тарелок, на каждой из которых имеется один колпачок круглого сечения и патрубок для прохода пара. Края каждого колпачка погружены в жидкость. Благодаря этому на тарелке создается гидравлический затвор, и пар, выходящий из колпачка, должен проходить через слой жидкости, находящийся на тарелке. Колпачки имеют отверстия или зубчатые прорези для раздробления пара на мелкие пузырьки, т.е. для увеличения поверхности его соприкосновения с жидкостью [20].  Колпачковая тарелка Клапанные тарелки Клапанная тарелка представляет собой плоскую перфорированную пластину, каждая перфорация которой снабжена подвижным диском ("клапаном"). Клапаны будут двигаться вверх или вниз в зависимости от расхода пара. При нормальном расходе клапан находится примерно в среднем положении. При низких скоростях испарения клапан перекрывает лист. Клапаны должны быть достаточно тяжелыми, чтобы предотвратить чрезмерное открытие при низких скоростях потока пара [20].  Клапанная тарелка |