ТЕХНОВАКУУМ

СИСТЕМЫ СОЗДАНИЯ ВАКУУМА
на базе вакуумных гидроциркуляционных агрегатов

Назначение

Вакуумные гидроциркуляционные агрегаты (ВГЦ агрегаты) предназначены для откачки газов, паров и парогазожидкостных смесей с целью создания вакуума в аппаратах различного назначения (ректификационных и отпарных колоннах, десорберах, испарителях, деаэраторах, конденсаторах, реакторах, сушилках, опреснителях, системах перегонки нефтепродукта и других технологических емкостях). ВГЦ агрегаты являются альтернативой традиционным системам создания вакуума, таким как вакуумные насосы, паровые эжекторы, пароэжекторные вакуумные насосы, и при определенных условиях имеют существенно лучшие показатели по стабильности работы и стоимости эксплуатации.

Области применения вакуумных установок

• Вакуумные ректификационные колонны нефтеперерабатывающих заводов.
• Вакуумная перегонка продуктов в химической и нефтехимической промышленности.
• Вакуумные отпарные колонны, установки очистки масляного сырья от растворителя.
• Вакуумные колонны "сушки" дизельных фракций.
• Создание вакуума в конденсаторах паровых турбин.
• Создание вакуума в деаэраторах, десорберах, испарителях, сушительных, опреснительных и других технологических аппаратах.
• Эксгаустерные системы высотных стендов.
• Разливка металла под вакуумом в металлургическом производстве.

Одноступенчатая схема ВГЦ агрегата

1 - вакуумсоздающее устройство 2 - сепаратор 3 - холодильник 4 - насос I - парогазовая смесь из вакуумируемой емкости II - магистраль отвода сжатого газа III - магистраль слива избытка рабочей жидкости IV - магистраль подпитки свежей рабочей жидкостью

Принцип работы

Откачиваемая среда из технологического аппарата, например, ректификационной колонны, направляется на вход вакуумсоздающего устройства 1. В вакуумсоздающем устройстве 1 происходит сжатие парогаза за счет энергии струи рабочей жидкости, подаваемой в аппарат 1 насосом 4. В качестве рабочей жидкости может быть использован один из технологических потоков установки, который допустимо смешивать с откачиваемыми вакуумсоздающим устройством парами.

В нефтепереработке в качестве рабочей жидкости используется дизельная фракция или вакуумный газойль. В производстве капролактама рабочей жидкостью является смесь циклогексанола с циклогексаноном.

Одновременно со сжатием парогаза происходит процесс конденсации паров на струе рабочей жидкости. При этом конденсация пара и охлаждение газа в вакуумсоздающем устройстве происходит по изобаре, а их сжатие до давления нагнетания - по изотерме, что делает агрегат энергетически выгодным по сравнению с другими вакуумными насосами, особенно при откачивании парогазовых смесей с большим процентным содержанием пара.

Из вакуумсоздающего устройства 1 образовавшаяся жидкостно-газовая смесь попадает в сепаратор 2, где происходит разделение газа и жидкости. Сжатый до требуемого давления газ направляется на дальнейшую утилизацию, например, на сжигание. Рабочая жидкость после отвода избытка тепла в холодильнике 3 подается насосом 4 в вакуумсоздающее устройство 1. При необходимости для обновления рабочей жидкости осуществляется подпитка. Балансовый избыток рабочей жидкости выводится из системы.

Основные преимущества ВГЦ агрегата

Преимущества вакуумсоздающих систем на базе вакуумного гидроциркуляционного агрегата по сравнению

с паровыми эжекторами:

• повышение экологической безопасности всей установки за счет значительного уменьшения сбросов в окружающую среду тепловой энерги, загрязненных стоков воды и парового конденсата, нуждающихся в очистке;
• экономия за счет снижения затрат на потребление энергоресурсов (водяного пара и охлаждающей воды);
• сокращение потерь ценных продуктов с конденсатом водяного пара;
• стабилизация остаточного давления в технологическом аппарате на проектном уровне и сокращение технологических потерь, связанных с ухудшением работы пароэжекторных систем при загрязнении межступенчатых конденсаторов и при колебаниях параметров водяного пара и охлаждающей воды;
• бесшумность работы;
• величина вакуума на входе ВГЦ агрегата слабо зависит от температуры охлаждающей воды, что обеспечивает большое преимущество, особенно в жарких климатических условиях;

с механическими вакуумными насосами:

• низкая чувствительность к наличию в откачиваемом газе конденсата паров и твердых частиц;
• способность откачивать взрывоопасные и высокоагрессивные газы;
• высокий уровень взрывопожаробезопасности за счет отсутствия в струйном аппарате движущихся механических частей;
• высокая надежность работы, простота в эксплуатации и наружное расположение установки;
  

с жидкостно-кольцевыми вакуумными насосами:

• возможность получения более глубокого вакуума;
• высокая надежность работы и простота в эксплуатации;
• более высокий объемный расход по откачиваемому газу.

При небольших доработках ВГЦ агрегат может работать в режиме компрессора, сжимая различные газы и парогазовые смеси, в том числе загрязненные и взрывоопасные.

Другие схемы для создания вакуума на базе ВГЦ агрегата в колоннах нефтеперерабатывающих заводов

В зависимости от требуемой производительности и глубины вакуума, степени сжатия, состава откачиваемой парогазовой смеси, условий работы колонны, компоновочных решений, пожеланий Заказчика и других факторов, возможны различные схемные решения вакуумных гидроциркуляционных агрегатов.

Двухступенчатая схема ВГЦ агрегата с углеводородным рабочим телом.

Двухступенчатая схема ВГЦ агрегата со сжатием газов разложения до давления в топливном коллекторе завода и их очисткой от кислых компонентов.

Опыт промышленного применения

Впервые в мировой практике ВГЦ агрегат был внедрен в 1993 году на ректификационной колонне ВК-1 установки АВТ-3 Московского нефтеперерабатывающего завода.

В 2007 году ООО 'Техновакуум' уже имело 40 внедрений вакуумсоздающих систем на базе ВГЦ агрегата на вакуумных колоннах нефтеперерабатывающих, химических и нефтехимических заводов России и ряда других стран.

Внедрение вакуумсоздающих систем на базе ВГЦ агрегата на этих заводах привело к существенной экономии энергоресурсов, снижению затрат на очистку загрязненных стоков и увеличению выхода продукта за счет поддержания стабильного уровня вакуума в колонне.
Исходя из опыта эксплуатации ВГЦ агрегатов, увеличение выхода продукта достигает значения до 1,5 %. Срок окупаемости реконструкции вакуумсоздающих систем составляет 4-18 месяцев, в зависимости от цен на энергоресурсы и нефтепродукты.

В нефтеперерабатывающей промышленности ВГЦ агрегаты создают вакуум в установках первичной переработки нефти, в химической и нефтехимической промышленности - в установках получения циклогексанола-циклогексанона, получения алкилбензола, выделения бензол-толуол-ксилольной фракции и др.

Публикации и отзывы

Особенности рабочих характеристик ВГЦ агрегатов

• Минимальное давление всасывания при использовании некоторых рабочих жидкостей может достигать 67 Па (0,5 мм рт.ст.)
• Объемная производительность агрегата при откачивании газов не изменяется во всем диапазоне давлений всасывания: от атмосферного до значения близкого к минимальному.
  
• Массовая производительность агрегата слабо зависит от температуры газов вплоть до 800 К.
  
• При откачивании парогазовой смеси присутствие пара в газе при определенных условиях слабо влияет на массовую производительность агрегата по сухому газу.
  
• Агрегаты выпускаются по техническому заданию Заказчика на необходимую производительность и давление откачки.

Принятые обозначения ВГЦ агрегатов

Пример обозначения: ВГЦ-140-2-В-1 (фотография агрегата ВГЦ-140-2-В-1 установки АВТ-4 АО 'Уфанефтехим')
Расшифровка обозначения ВГЦ агрегата:

В промышленности работают ВГЦ агрегаты с производительностью от 20 м³/мин до 350 м³/мин. Производительность ВГЦ агрегатов приведена по сухому воздуху с температурой 290 К.
ООО 'Техновакуум' постоянно совершенствует ВГЦ агрегаты, уменьшая потребляемую мощность и увеличивая глубину вакуума.

Компоновочные решения

ВГЦ агрегаты легко монтируются как на новых, так и на действующих колоннах.

Компоновка ВГЦ агрегата на отдельной этажерке (колонна К-5 АВТ-4 АО "Уфанефтехим").

Компоновка ВГЦ агрегата на существующей этажерке (колонна К-1 битумной установки Мозырского НПЗ).

Компоновка ВГЦ агрегата на существующей этажерке (колонна К-10 установки АВТ-6 ОАО 'Московский НПЗ').

Если Вас заинтересовала технология создания вакуума на базе ВГЦ агрегата, и Вы планируете применить ее на Вашем предприятии, пожалуйста, заполните

Опросный лист.

Разработка РИКО Перевод
Техновакуум © 2006