С развитием технического прогресса в автомобилестроении и в связи с ужесточением экологических показателей повышаются требования к качеству автомобильного топлива, то есть к выпуску бензинов по повышенным Евростандартам качества. Также одной из центральных в нефтепереработке является задача повышения доли выхода светлых фракций. При реализации этих тенденций в нефтепереработке увеличивается количество каталитических стадий, улучшается качество катализаторов, вследствие этого меняется структура потоков. В частности, на установке ГК-3 НПП АО «АНХК» увеличилась нагрузка на колонну К-10.
Колонна К-10 входит в блок каталитического крекинга установки ГК-3 НПП АО «АНХК». В ее задачу входит абсорбция бензиновых фракций из жирного газа, получаемого при ректификации продуктов каталитического крекинга. Полученные бензиновые фракции подвергаются дальнейшей стабилизации в колонне К-11, а осушенный газ поступает в заводскую сеть топливного газа.
Колонна К-10 имеет 50 S-образных тарелок, для которых повышающаяся нагрузка превышает их пропускную способность. Поэтому стоит актуальная задача повышения производительности контактных устройств.
Среди наиболее эффективных контактных устройств известны следующие массообменные тарелки: 1 – тарелка с S-образными элементами; 2 – ситчатая тарелка с отбойными элементами; 3 – перекрестно-прямоточная клапанная; 4 – S-образная с клапаном; 5 – клапанная балластная; 6 – тарелка Киттеля вихревая с брызгоотбойными решетками. В научно-технической литературе известны сопоставительные характеристики этих контактных устройств (рис. 1)
|
|
|
|
а |
б |
|
Рисунок 1 – Сопоставительные характеристики: а – зависимость КПД (η) от F-фактора; б – зависимость гидравлического сопротивления (Δp) тарелок рассмотренных типов от F-фактора (F =ω∙ρ, где ω – скорость пара, ρ – плотность пара) |
|
Анализ зависимости КПД для различных тарелок показывает, что наибольшую эффективность имеют тарелки S-образная с клапаном и клапанная балластная. А анализ гидравлического сопротивления показывает наибольшую проходную способность для тарелок ситчатой с отбойником и S-образной с клапаном. Учитывая, что на данный момент колонна К-10 снабжена тарелками с S-образными элементами, логическим предложением по повышению ее производительности и эффективности является дооснащение S-образных элементов до S-образных элементов с клапанами. Такое предложение способствует увеличению производительности ректификационной колонны в целом на 25…30 % и сохранению стабильной эффективности разделения в большом диапазоне рабочих нагрузок. К тому же это предложение позволит минимизировать затраты на реконструкцию.
