Технологическое оборудование для углеводородных газов и жидкостей.

Л.С. Марковский, Н.И. Иванова, ООО «ПЕТЕРБУРГНИИХИММАШ», Санкт–Петербург


Голубой потокТеплообменники, фильтры, сепараторы, емкости – самое распространенное технологическое оборудование, выпускаемое десятками заводов в России и мире. Однако, параметры процессов столь разнообразны, что применение стандартного или ранее разработанного оборудования невозможно. В практике ПЕТЕРБУРГНИИХИММАШ встречались миниатюрные установки и блоки переработки углеводородов, монтируемые на общей раме, и крупнотоннажные производства (на фото).
Переработка легких улеводородов, в том числе низкотемпературное газоразделение требует особого подхода к разработке каждого вида оборудования.

Теплообменное оборудование

 Для снижения энергоемкости процесса переработки углеводородов разность температур теплоносителей часто составляет всего несколько градусов. ЗмеевикПри больших тепловых нагрузках аппараты могут получат
ься значительных размеров с поверхностью, выходящей за рамки стандартных каталогов. Если габаритные размеры аппарата ограничены условиями производства, применяют аппараты с большой удельной поверхностью, изготовленные из тонких трубок или витые аппараты.
При небольшой производительности теплообменники с минимальной разностью температур принимают необычную удлиненную, зигзаго- или подковоообразную форму, см. рисунок.

Сепараторы

  В газоразделении степень очистки  газового потока от сконденсировавшейся жидкой фазы существенно влияет на  выход и качество конечного продукта. Здесь задача усложняется низким отношением плотностей и вязкостей газа и жидкости. В этой области многие привычные методики технологических расчетов дают значительные погрешности. Кроме того, в ряде случаев жидкая фаза находится в виде мельчайших частиц – тумана.
Кроме стандартых сетчатых демистеров и пакетов жалюзи в ответственных случаях применяются высокоскоростные пористые влагоотделители, например,  из электролититческого титана. В порах сепарирующего элемента частицы тумана коагулируются и образуют устойчивую пленку, стекающую вниз по пористым стенкам противотоком к потоку очищенного газа.
Для высокопроизводительных процессов применяются роторные сепаратоы. В роторном сепараторе пористый ротор вращается потоком очищаемого газа. Соприкасаясь с насадкой капли тумана коагулируются, приобретают центробежное ускорение и стекают вниз по стенкам корпуса.

Фильтрация

  Фильтры используются преимущественно на участках  подготовки газа для очистки от продуктов коррозии трубопроводов и пыли или после осушки для очистки от сорбентной пыли. При высоких требованиях фильтрации (4-10 мкм) статические фильтрующие элемены забиваются, и возникают проблемы с
Фильтр тройникрегенерацией тонких сеток обратной продувкой. Кроме того, при частых продувках сетки разрушаются. Это повышает эксплуатационные затраты. В таких случаях возникает необходимость установки роторных сепараторов. Этот аппарат не требует постоянных продувок фильтрующего элемента. Конструкция хорошо зарекомендовала себя на практике. В статичеких фильтрах особые требования к конструкции фильтрующего элемента. Фильтрующие тонкие сетки должны быть надежно закреплены, чтобы не повреждаться ни в рабочем режиме, ни в режиме продувки. Многолетний опыт позволил ПЕТЕРБУРГНИИХИММАШ разработать удобные и надежные контрукции фильтрующих элементов для самых разных типоразмеров и параметров от миниатюрных фильтров для защиты приборов КИП (см. рисунок) до больших магистральных фильтров.

Проектирование

  Проблемы разработчиков оборудования газоразделения не ограничиваются выбором типа оборудования и технологическим расчетом. При конструировании низкотемпературных аппаратов ужесточаются требования к качеству материала, изготовлению и контролю.
Очевидно, что специальная разработка оборудования требует значительных средств и времени. Но специально разработанный аппарат позволяет значительно снизить  металлоемкость, затраты на обслуживае и энергопотребление. Специально разработанное оборудование высоконадежно в эксплуатации.