Вакуумная дистилляция

Извлечение дополнительного количества фракций из остатков атмосферной перегонки повышает рентабельность НПЗ. Именно поэтому критически важны высокая надежность и энергоэффективность проведения процессов вакуумной дистилляции. Используется ли у вас независимая установка вакуумной дистилляции или интегрированная с установкой атмосферной перегонки, вы всегда можете положиться на надежные и компактные теплообменники Альфа Лаваль, позволяющие повысить энергоэффективность и время безотказной работы.

Image for vacuum distillation 640x360 large

Оптимизация процессов вакуумной дистилляции на НПЗ

Использование независимой установки вакуумной дистилляции или установки, интегрированной с установкой атмосферной перегонки, позволяет НПЗ получить больше ценных продуктов из остатков атмосферной перегонки. Альфа Лаваль располагает большим опытом и технологическими ноу-хау и предлагает широкий спектр услуг, позволяющих повысить надежность и энергоэффективность, сократить объем техобслуживания, снизить затраты и поднять производительность.

Повышение эффективности использования энергии в процессах вакуумной дистилляции

Типовая линия предварительного нагрева, использующая кожухотрубные теплообменники, требует перепада температуры приблизительно 40 °С. Это учитывает практические ограничения, такие как требуемая площадь теплопередающей поверхности, стесненность пространства, стоимость монтажа, гидравлические ограничения и эксплуатационные характеристики.

С другой стороны, для пластинчатых теплообменников оптимальный перепад температур составляет 10 °С, благодаря чему из горячих фракций можно утилизировать и использовать для предварительного подогрева подаваемого продукта почти на 25% больше энергии. Это также обеспечивает экономию 25 % энергии в огневом подогревателе.

Использование компактных теплообменников, таких как Compabloc, также позволяет более эффективно рекуперировать энергию горячих фракций для производства пара. Поскольку теплообменники Compabloc могут вырабатывать пар с гораздо меньшим перепадом температур, чем кожухотрубные, производство пара можно оптимизировать:

  • вырабатывать пар при более высоком давлении, или
  • вырабатывать большее количество пара при фиксированном давлении, или
  • вырабатывать то же количество пара такого же качества, но от источника энергии более низкого качества.

Снижение интенсивности образования отложений в процессе вакуумной дистилляции

В традиционных кожухотрубных теплообменниках обычно возникают проблемы, связанные с образованием отложений. Отложения обычно образуются на горячей стороне линии предварительного подогрева, где в качестве теплоносителя используется гудрон , при этом температура его высокая, а скорость низкая. Образование отложений — это очень дорогостоящая проблема, со временем она приводит к увеличению потребления энергии огневым подогревателем и сырьевым насосом. Отложения также могут ограничить выход продукции, если будет достигнута предельная производительность огневого подогревателя или сырьевого насоса. Поэтому теплообменники требуют частой очистки, что влияет на общие показатели производительности установки.

Чтобы свести к минимуму образование химических отложений, в теплообменниках Альфа Лаваль Compabloc организованы сильная турбулентность потоков и высокие касательные напряжения на теплопередающих стенках каналов. Это позволяет достичь значительно большей продолжительности работы — обычно до трех раз более длительной — по сравнению с кожухотрубными теплообменниками.

Поскольку теплообменники Альфа Лаваль Compabloc обладают высоким коэффициентом  теплопередачи, для каждого участка технологического процесса требуется меньшее количество теплообменников. Кроме того, конструкция наших теплообменников обеспечивает удобный и легкий доступ к теплопередающей поверхности для ее быстрой и эффективной механической очистки, что сводит к минимуму затраты на техническое обслуживание.

Сокращение капитальных затрат на оборудование для вакуумной дистилляции

Количество и размер традиционных кожухотрубных теплообменников, необходимых для вакуумной дистилляции, растет по мере увеличения объема энергии, передаваемой от горячих фракций к подаваемому продукту.

Кроме того, при работе со средой высокой вязкости, например, при нагревании остатка атмосферной перегонки или окончательном охлаждении вакуумного остатка, кожухотрубные теплообменники оказываются крайне неэффективными. При этом возникает необходимость установить последовательно несколько теплообменников большого размера, склонных к интенсивному образованию отложений и, как следствие, требующих значительных расходов на техобслуживание.

Благодаря высокой эффективности теплообменников Альфа Лаваль Compabloc, как правило, для каждой операции требуется не более двух аппаратов, независимо от степени рекуперации тепла или вязкости жидкости. Благодаря высокому коэффициенту теплопередачи  и использованию тонких теплообменных пластин эти аппараты имеют от трех до пяти раз меньшую площадь теплопередающей поверхности, чем сравнимые по мощности кожухотрубные теплообменники. Это позволяет дополнительно сократить количество используемого материала.

Сведение к минимуму количества теплообменников и материла, необходимого для теплообменных пластин, позволяет значительно снизить стоимость самого теплообменника и его монтажа. Это особенно актуально, если для обеспечения высокой коррозионной стойкости необходимо использование высококачественного материала. Сокращение затрат может достигать 80%.

Для проектов по модернизации срок окупаемости обычно составляет от нескольких месяцев до, самое большее, двух лет, в зависимости от сложности проекта.

При этом, за счет максимального увеличения эффективности рекуперации тепла в линии предварительного подогрева, также могут быть сведены к минимуму капитальные затраты на огневой  подогреватель. Кроме того, благодаря сведению к минимуму общего падения давления в линии предварительного подогрева может быть снижена производительность и напор сырьевого насоса, что также позволяет уменьшить расчетные пределы давления для всего оборудования линии предварительного подогрева.

Наконец, поскольку теплообменники Compabloc могут быть разработаны с очень малым перепадом температур, можно оптимизировать температуру воды в контуре охлаждения оборотной воды. Это сводит к минимуму стоимость другого оборудования, такого как градирни оборотной воды.

Проверенная технология для вакуумной дистилляции на НПЗ

Во всем мире в процессах атмосферной дистилляции работают более 200 компактных теплообменников Альфа Лаваль. Большинство теплообменников установлены в месте присоединения шлемовых труб или в конце линии предварительного нагрева, непосредственно перед печью. Тем не менее, компактные теплообменники Альфа Лаваль также могут использоваться и в качестве вакуумных конденсаторов шлемовых паров, парогенераторов и конечных охладителей остатков. Следует отметить, что существуют линии предварительного подогрева, в которых в качестве аппаратов для рекуперации тепла используются только теплообменники Альфа Лаваль Compabloc.