Оборудование установок стабилизации нефти

Стабилизация нефти основана на сочетании процессов испарения и конденсации. Поэтому основное оборудование установок стабилизации нефти — это нагреватели и печи, теплообменники и конденсаторы-холодильники, сепараторы и колонные аппараты (абсорберы, ректификационные колонны и др.).

На рис.6 представлена схема устройства ректификационной колонны. Колонна состоит из вертикального цилиндрического корпуса 10 с опорой 12, которой она устанавливается на фундамент и закрепляется к нему фундаментными болтами. Сверху и снизу корпус колонны закрыт эллиптическими днищами. Колонна имеет люки 3. Внутри колонны смонтированы ректификационные тарелки 9, улитка 8, отбойник 5, гидравлический затвор 6, паровой маточник 11. Колонны снабжены штуцерами: ввода сырья 7, для отвода целевых паров 1 в конденсатор-холодильник, откачки стабильной нефти 13, ввода холодного орошения 2, отбора боковых погонов 4.

Основной элемент ректификационных колонн и тарельчатых абсорберов — это тарелки, основные типы их показаны на рис.7. Элементы контактных устройств барботажных тарелок кол-пачковых а, клапанных б, ситчатых в (отверстия в полотне тарелок) создают движение пара в слое жидкости почти в вертикальном направлении. Среди барботажных тарелок можно выделить тарелки со стесненным и свободным зеркалом барботажа. В тарелках со стесненным зеркалом барботажа часть поверхности жидкости (50—75%) занята устройствами для ввода пара в жидкость (колпачками).

В тарелках со свободным зеркалом барботажа устройства для ввода пара в жидкость размещены практически на одном уровне с полотном тарелки (отверстия, клапаны, язычки и т. п.). Поэтому площадь для выхода пара из жидкости составляет 70—90 % рабочей площади тарелки.

Колпачковые тарелки бывают двух типов: с капсульными колпачками и из S-образных элементов.

Капсульные колпачки устанавливают над патрубками, через которые пар входит снизу на тарелку. Колпачки поворачивают струю пара под слой жидкости на тарелке, разбивая ее на струйки с помощью отверстий в нижней части стенки колпачка. Применяют стандартные крупные колпачки диаметром 60, 80 и 100 мм по ГОСТ 9634—81. Колпачковые тарелки с капсульными колпачками устанавливают в колоннах диаметром 400 мм и более, расстояние между тарелками 200 мм и более. Изготавливают тарелки этого типа в соответствии с ОСТ 26-01-282—71 и ОСТ 26-808—73. Тарелки этого типа могут иметь неразборную и разборную конструкции. Тарелки неразборной конструкции уплотнены в корпусе колонны периферийным сальником с набивкой из асбестового шнура. Тарелки разборной конструкции диаметром до 1000 мм устанавливаются с помощью трех регулировочных винтов, опирающихся на кронштейны, приваренные к корпусу, тарелки диаметром 1200— 1800 мм имеют опорное разъемное кольцо, прикрепляемое к корпусу колонны, на которое сверху крепится основание тарелки; тарелки диаметром более 1800 мм снабжены опорными балками, воспринимающими нагрузки от масс тарелки и жидкости. Тарелки этого типа имеют низкую производительность, но находят применение благодаря неприхотливости в эксплуатации.

Колпачковые тарелки из S-образных элементов устанавливают в колоннах диаметром 1000—8000 мм. Расстояние между тарелками составляет 450 мм и более. Изготавливают тарелки этого типа в соответствии с ОСТ 26-536—72. Тарелки собирают из S-образных элементов, при сборке которых образуются каналы для прохода пара. Жидкость движется единым потоком и частично направляется паром в сторону слива. Благодаря жесткости S-образных элементов металлоемкость тарелок этого типа относительно невелика (55—90 кг/м² ). Производительность тарелок этого типа на 20—30% выше, чем у колпачковых тарелок с капсульными колпачками.

Клапанные прямоточные тарелки имеют поворотные элементы (клапаны), регулирующие размер проходного отверстия в зависимости от расхода пара. Применяют их в колоннах диаметром 1000 мм и более; расстояние между тарелками 450 мм и более. Изготавливают тарелки этого типа в соответствии с ОСТ 26-02-1401—76 и ОСТ 26-02-1402—76. По сравнению с S-образными клапанные тарелки обеспечивают производительность на 20—25% выше. В области саморегулируемой работы клапанные тарелки обладают относительно небольшим сопротивлением. Металлоемкость составляет 55—80 кг/м².

Ситчатые тарелки устанавливают в колоннах диаметром 400— 3600 мм при расстоянии между тарелками 200 мм и более. Их изготовляют в соответствии с ОСТ 26-805—73. По сравнению с колпачковым производительность этих тарелок на 30—50% выше, а рабочий диапазон уже. Металлоемкость составляет 50—65 кг/м². Тарелки весьма чувствительны к точности горизонтальной установки и не рекомендуются для работы на загрязненных средах, так как при этом возможна забивка отверстий.

После прохождения процессов подготовки нефть должна удовлетворять следующим требованиям ГОСТ а 9965-76 на качество (табл.2):

Таблица 2.

Требования к качеству нефтей по ГОСТ 9965-76
Показатель	Группа нефти
I	II	III
1. Максимальное содержание воды, %	0,5	1,0	1,0
2. Максимальное содержание хлористых солей, мг/л
3. Максимальное содержание механических примесей, %	0,05	0,05	0,05
4. Максимальное давление насыщенных паров (ДНИ) при температуре 37,8 °С, кПа	66,67	66,67	66,67

Требования к подготовленному к транспорту газу следующие (табл.3):

Таблица 3.

Требования к качеству газа по ОСТ 51.40-93
Параметр	Норма для климата
умеренного	холодного
с 01.05 по 30.09	с 01.10 по 30.04	с 01.05 по 30.09	с 01.10 по 30.04
1. Точка росы по влаге, не выше оС	-3	-5	-10	-20
2. Точка росы по углеводородам, не выше, оС			-5	-10
3. Масса сероводорода (г/м3) не более	0,007	0,007	0,007	0,007
4. Масса меркаптановой серы (г/м3) не более	0,016	0,016	0,016	0,016
5. Объемная доля кислорода (%) не более	0,5	0,5	1,0	1,0
6. Теплота сгорания низшая МДж/м3 при 20 °С и 101,25 кПа, не менее	32,5	32,5	32,5	32,5
7. Температура газа, оС	Температура газа в самом газопроводе устанавливается проектом
8. Масса механических примесей и труднолетучих жидкостей	Условия оговариваются в соглашениях на поставку газа с ПХГ, ГПЗ и промыслов