Вакуумная колонна

Основное назначение вакуумного блока — перегонка мазута с целью получения узких масляных фракций заданной вязкости являющихся сырьем для дальнейших процессов переработки и гудрона. Ректификацию проводят в вакуумной колонне, где температуру кипения углеводородов искусственно снижают под действием вакуума.

Рис.1 — Вакуумная колонна

Вакуумные колонны работают под остаточным давлением от 15 до 50 миллиметров ртутного столба, то есть уровень вакуума до 750 миллиметров ртутного столба и отличаются сравнительно большим диаметром корпуса от 6 до 10 метров.

 Корпус вакуумной колонны укреплен снаружи кольцами жесткости имеющими двутавровое сечение. Колонна своей опорой установлена на высоком железобетонном постаменте выполненном заодно с фундаментом.

 В вакуумную колонну мазут подается в виде парожидкостной смеси с температурой примерно от 390 до 415 градусов Цельсия.

 Рис. 2 — Подача мазута в колонну

Перегонка осуществляется при остаточном давлении 15 миллиметров ртутного столба наверху колонны в присутствии водяного пара. Пары проходя через пакеты насадки поднимаются вверх.

 В верхней части вакуумных колонн устанавливают отбойные устройства обеспечивающие эффективное отделение капель от паров. Вакуум в колонне создается эжектором.

Рис.3 — Эжектор

Эжектор состоит из сопла, всасывающей камеры и диффузора. Через сопло проходит поток жидкости, который называют эжектирующим активным потоком. Этот поток движется с большой скоростью и турбулентностью. В качестве активного потока используется циркулирующая жидкость. Необходимое давление создается центробежным насосом. Приводимая в движение смесь является эжектируемой —  пассивной смесью.

В результате их смешения в камере пассивная смесь принимает энергию активного потока. Пониженное давление активного потока вызывает подсос в камеру пассивного потока, который затем выносится от места всасывания энергии циркулирующей жидкости.

 Рис.4 — Смешение в эжекторе жидкостей

В вакуумной колоне для сбора и вывода флегмы применены специальные тарелки с патрубками прямоугольного сечения для прохода паров полуглухие  тарелки.

Компонент дизельного топлива отбирается со сборной тарелки под первой насадочной секцией насосом, прокачивается через теплообменники и аппарат воздушного охлаждения. Далее поток разделяется на два потока: первый поток с температурой от 40 до 110 градусов цельсия возвращается в колонну в качестве орошения, второй поток выводится с установки.

 Первая маловязкая масляная фракция пройдя через теплообменники разделяется на два потока: первый поток с температурой от 60 до 125 градусов цельсия возвращается в колонну на орошение, второй поток выводится с установки.

Рис.5 —  Первая маловязкая масляная фракция

 Вторая средневязкая масляная фракция отбирается со сборной тарелки под 4-той секцией насадки в отпарную колонну стриппинг.

Стриппинг предназначен для отпарки легких фракций водяным паром с целью получения фракции необходимого качества. Сырье подается в верхнюю часть отпарной колонны снабженной массообменными контактными устройствами —  тарелками, на которых происходит взаимодействие с поступающим снизу водяным парам. Сверху стриппинга выводят примеси легколетучих компонентов, которые возвращаются обратно в основную колонну. Освобожденная от примеси легколетучих компонентов жидкость — основной продукт выводится снизу колонны поступает к насосу, прокачивается через теплообменники, аппарат воздушного охлаждения и выводится с установки.

 Третья вязкая масляная фракция отбирается со сборной тарелки под пятой секцией насадки во вторую секцию отпарной колонны. Процесс отпарки аналогичен предыдущему.

 Четвертая фракция высоковязкая отбирается со сборной тарелки под 6 секцией насадки. Она объединяется в один поток с 3 масляной фракцией после чего выводится с установки.

 Рис.6 — Четвертая фракция

В кубе вакуумной колонны собирается самая тяжелая фракция гудрон. Гудрон из куба колонны отбирается насосом пройдя через теплообменники часть потока в качестве охлаждающей жидкости квенча возвращается обратно в куб колонны. Оставшаяся часть гудрона прокачивается через водяной холодильник и выводится с установки.