Шланги для газовой колонки: выбор и подключение
Установка газового водонагревателя позволяет забыть о сезонных отключениях и перебоях с водой. Но для комфортного и безопасного использования важно правильно подключить технику. Если вы уже нашли место и готовы провести монтажные работы — не спешите. Сначала подготовьте инструменты и материалы. А также узнайте, какие нужны шланги для газовой колонки. От правильного выбора зависит эффективность работы прибора и ваша безопасность.
Какой нужен шланг для подключения газа
Ранее к установке газового оборудования применялись жесткие требования. Еще 15–20 лет назад никто не задумывался о выборе шлангов, потому что существовал только один стандарт. Все приборы крепились «намертво» стальной трубой. Для углового размещения применялись колена или уголки. Конечно, такой способ имел ряд преимуществ: прочность, безопасность.
Однако и недостатков хватало, ведь передвинуть технику было невозможно. Мытье полов или подбор мебельного гарнитура становились неразрешимой задачей. К счастью, время идет. На рынке представлен большой ассортимент товаров.
Первое, на что следует обратить внимание при выборе газового шланга — материал изготовления. Можно ли использовать трубки для воды? Это категорически запрещено. Для подключения газа требуются только специализированные комплектующие. Так, рукав для газа имеет желтую маркировку, тогда как для воды маркировка красная или синяя.
Какие подводки лучше выбирать? Рассмотрим их разновидности.
Гибкий резиновый шланг, армированный текстильной нитью. Один из бюджетных вариантов. В продаже вы найдете изделия любой длины и диаметра. Резина обладает хорошей гибкостью, простотой монтажа, диэлектрическими свойствами. Кроме перечисленных плюсов, есть и минусы. Материал быстро разрушается, в местах изгибов со временем появляются трещины.
Рекомендованный срок использования — не более двух лет, желательно в частном секторе и отдельных котельных.
Шланг, армированный стальными нитями. Считается, что в основе их также лежит резина, но на самом деле под нитями находится полимерный материал. Внешне изделие похоже на подвод для воды. Различить их поможет вплетенная нить желтого цвета.
Однако в Европе уже давно отказались от использования таких комплектующих. И вот почему:
- Полимер подвержен такому же разрушению, что и резина.
- Сталь хорошо проводит ток, поэтому установка возможна только с диэлектрическими прокладками.
- Под оплеткой не видно основу, ее невозможно осмотреть. Поэтому при протечке повреждение сложно обнаружить.
Металлический сильфонный подвод. Это лучший выбор для подключения к газовой трубе. Рукав устойчив к механическим повреждениям, воздействиям температуры, повышению давления. Оболочка изготавливается одно- или многослойной. Внутренняя часть выполнена из стали, а покрытие бывает:
- Из металлической оплетки. Если прибор дополнительно подключается к электричеству, тогда при установке используют прокладки-диэлектрики.
- Из полимера желтого цвета. Это покрытие обладает диэлектрическими свойствами, надежно и безопасно.
Несмотря на высокую цену, сильфонный рукав обладает неоспоримыми преимуществами:
- Метод изготовления соответствует ГОСТу.
- Разрешен для установки газовыми службами.
- ПВХ-покрытие устойчиво к агрессивной среде, механическим повреждениям. Обеспечивает защиту от поражений током свыше 1 000 В.
- Срок службы более 25 лет.
Как выбрать и подключить газовый шланг
Покупайте изделие только в специализированном магазине. Посоветуйтесь с продавцом, пусть он вам покажет сертификаты соответствия продукции ГОСТу.
Почему лучше не отправляться за покупкой на рынок:
- Продавцы предлагают подделки из тонкой резины.
- Обычному покупателю сложно отличить подделку от оригинала.
Конечно, гарантию или чек вы вряд ли получите, что и говорить о сертификации. Это важно знать, ведь утечка газа может привести к аварии.
Какие еще рекомендации нужно соблюдать:
- На шланге должна быть желтая маркировка.
- Максимально допустимая длина — +20 % к расстоянию от трубы до колонки. Не стоит брать рукав с запасом.
- Диаметр — ½ и ¾ дюйма.
- С обоих концов шланг оснащается резьбовыми гайками (по-простому «мама-мама» или американка). Есть и другая разновидность: с одной стороны гайка с внутренней резьбой, а с другой — втулка с наружной («мама-папа»).
Как подсоединить и нарастить шланг? Разрешенная установка производится в соответствии с правилами СНиП 42-01-2002.
Важно! Врезка и подключение к газопроводу проводится только газовой службой.
Вы можете подготовить комплектующие для работ, но мы не рекомендуем заниматься самодеятельностью. Главная причина — незначительная ошибка может привести к аварийной ситуации. Рано или поздно вам придется показать технику специалисту. Тогда вам может грозить штраф и отказ в обслуживании. А то и вовсе отрежут от магистрали.
Но знать, как правильно выполняется подключение, нужно — чтобы проконтролировать работу мастера. В этом поможет видео:
09.11.2013 20:13 |
Гибкая подводка для воды и газа
В конце прошлого столетия в Россию из Европы «эмигрировал» новый «стандарт» подключения – гибкая подводка: резиновая, армированная, сильфонная, подводка в металлической оплетке и прочее. Подключение газовых плит и колонок водонагревателя к газовому стояку, стиральных и посудомоечных машин, смывных бачков и смесителей к водопроводу – в наши дни практически в каждом современном доме существуют соединения, выполненные с помощью гибкой подводки.Почему же данный вид соединений снискал такую популярность? Отличительные характеристики гибкой подводки говорят сами за себя 1. Надежность и долговечность – одни из основных характеристик качественной гибкой подводки от добросовестных производителей. 6. Гибкая подводка – идеальный вариант для малогабаритных помещений, где сэкономленное место имеет значение. 7. Гибкая подводка практически незаметна – с легкостью прячется за корпус подключаемого устройства. 8. Гибкая подводка незаменима при монтаже встраиваемой техники (посудомоечных машин, духовых шкафов и т.д.), где невозможно соединение при помощи труб и уголков. Фото 1: Гибкая подводка в металлической оплетке для воды При покупке подводки важно пояснить, для каких целей она необходима и в каких условиях будет применяться. Ведь существует два вида гибкой подводки, которые предназначены для разных типов переносимой рабочей среды: гибкая подводка для воды и гибкая подводка для газа. Подводка для воды Существует два вида гибкой подводки для воды: резиновые шланги в металлической или нейлоновой оплетке и сильфонная подводка. Гибкая подводка в металлической или нейлоновой оплетке Гибкая подводка в металлической или нейлоновой оплетке представляет собой шланг из этиленпропиленового каучука (нетоксичной резины), оплетенный снаружи нержавеющей стальной или нейлоновой нитью, служащей для защиты изделия от гидравлических ударов и придающей ему повышенную механическую прочность. Данный материал абсолютно безопасен для здоровья человека (не выделяет вредных веществ), поэтому зачастую используется для систем питьевого водоснабжения. Материал устойчив к воздействию высоких температур (к горячей воде до +95 °С), что позволяет применять данный вид подводки при монтаже систем отопления и горячего водоснабжения. Фото 2: Гибкая подводка в металлической оплетке для смесителя Монтаж: При помощи гильзы из нержавеющей стали шланг в металлической оплетке крепко прикрепляется к втулке из никелированной латуни. При монтаже данного вида подводки применяют следующую арматуру, снабженную прокладками для герметичного соединения: штуцер с резьбой (при ввинчивании в присоединяемый аппарат) или накидные гайки (при навинчивании на торец трубы с резьбой). При установке гибкой подводки в металлической оплетке следует помнить, что длина шланга не должна превышать 2,5 м. Эксплуатационный срок службы – до 5 лет. При покупке гибкой подводки обращайте внимание на внешний вид изделия. Никаких вмятин, выпуклостей или прочих недочетов не должно быть на поверхности гайки и оплетки, на нитях оплетки не должно быть выступов или прочих посторонних включений. Элементы штуцеров обязательно должны быть соосны с металлическим рукавом. Уплотняющая прокладка при установке не должна сминаться или отсоединяться. Декоративное покрытие должно быть без каких-либо дефектов. Спрашивайте у продавцов паспорт на продукцию с указанием гарантийного срока эксплуатации. Желательно приобретать гибкую подводку у официальных дилеров. Гибкая цельнометаллическая подводка сильфонного типа Сильфонная подводка представляет собой шланг – гофрированный металлический рукав (лента из нержавеющей стали изгибается в трубу и сваривается при помощи лазера по всей длине, а затем сжимается в гофру). К втулке привариваются завальцованные гильзы. Нет сомнений, что данная конструкция прослужит гораздо дольше резиновых шлангов в металлической оплетке (до 25 лет). Гофрированная структура сильфонной подводки выдерживает перепады давления, гидроудары, поглощает тепловые расширения (устойчивость к температуре от –50 до +250 °С). Со временем от переменных нагрузок на металле образуются микротрещины, что приводит к его разрушению. В случае экстремальных условий применяют более защищенный вариант сильфонной подводки – сильфонную подводку в металлической оплетке. Данный вид подводки прост в монтаже – сильфонная подводка прекрасно гнется, не нарушая при этом своего проходного сечения (в среднем не менее 11 изгибов на одну точку). Минус у сильфонной подводки всего один, но с ним придется свыкнуться. При одновременном расходе воды в нескольких помещениях (ванна, кухня, душ) отчетливо слышны вибрация и гудение гофрированного шланга, усиливающиеся с напором воды. Именно поэтому рекомендуется использовать гибкую подводку с большим диаметром проходного сечения (при объемном потреблении воды подойдет шланг с диаметром 3/4 дюйма). Еще один вариант – покупка сильфона с пластиковым покрытием, успешно поглощающим звук, а также защищающим гофр от царапин. Установка и правила эксплуатации гибкой подводки для воды 1. Радиус изгиба не должен быть меньше, чем шестикратный внешний диаметр. При необходимости возможно применение дополнительных элементов (к примеру, колена). Чем отличается некачественная продукция? 1. Резиновый шланг в металлической оплетке некрепко присоединен к металлической втулке, вследствие чего недостаточно сильно обжатие оплетки – гибкая подводка может дать течь. Остерегайтесь некачественной продукции! Подводка для газа СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы» регламентировал приоритетные требования безопасности газораспределительных систем. И все уже давно привыкли к тому, что одним из наиболее надежных способов подведения газа является жесткий трубопровод. Процесс его установки весьма длительный и энергозатратный: сборка колен, уголков и отводов, тщательная герметизация и т. д. Необходимые работы с оборудованием могли осуществлять исключительно специализированные работники. Немаловажно и то, что газовое оборудование (кухонная плита, газовая колонка, котел) становится фактически привязанным к месту эксплуатации, что весьма непрактично в связи с массовым распространением встраиваемой бытовой техники. Однако время не стоит на месте! В начале 90-х годов с появлением на российском рынке иностранной бытовой техники ситуация начала кардинально меняться. Вместе с импортной продукцией на отечественный рынок попала и гибкая подводка. К сожалению, как зачастую случается, качественные изделия затерялись среди недобротной продукции из-за отсутствия нормативных документов на установку и эксплуатацию данных продуктов. На сегодняшний день рынок относительно стабилизировался, хотя до сих пор еще можно встретить некачественную гибкую подводку и подделки известных марок. Существует три основных вида гибкой подводки для подключения газового оборудования: 1. Резинотканевая подводка – рукав из резины с латунными накидными гайками. Применяется для временного и стационарного подключения. Одно из основных преимуществ – превосходные электроизоляционные характеристики: прибор изолирован от газопровода (исключена возможность возникновения возгорания). Однако минусами данного варианта подключения являются: быстрая изнашиваемость материала, а также невысокая жаростойкость. Для предотвращения вероятности утечки газа при воздействии внешнего источника огня рекомендуется установка газового крана с защитным противопожарным клапаном, который при температуре окружающей среды +95 °С перекрывает подачу газа автоматически. 2. Резиновая подводка в металлической оплетке представляет собой резиновый шланг марки NBR, оплетенный нитью из металла и прикрепленный к штуцерам из латуни при помощи обжимных гильз. Такой тип подводки обладает большей механической прочностью, однако необходимо помнить, что металлические нити способны проводить электричество. Фото 3: Резиновая подводка в металлической оплетке для газа Монтаж: К оборудованию резиновая подводка в металлической оплетке присоединяется посредством штуцеров или накидных гаек. Желтая нить, вплетенная в металлическую оплетку, – показатель того, что подводка применяется для газа. Не рекомендуется применение данного вида подводки для стационарных подключений. Срок эксплуатации – от 5 до 12 лет. 3. Сильфонная подводка – металлический (из нержавеющей стали) гофрированный шланг с приваренными к нему фитингами. Через прокладку из меди, алюминия или специального пластика при помощи накидных гаек или штуцеров сильфонная подводка присоединяется к оборудованию. Для изготовления сильфонной трубки применяется сталь марки AISI 316, более жесткая (AISI304 или AISI303) – используется для штуцеров. Аргонно-дуговая сварка обеспечивает соединению герметичность и повышенную механическую прочность. Встречаются также изделия от европейских производителей, прошедшие температурную обработку (обжиг при температуре 1100 °С). Подводка, прошедшая обжиг заметно мягче, изделие сгибается и держит угол изгиба. Данный вид подводки надежнее и прочнее прочих типов подводки для газа. Сильфонная подводка применяется для работы в диапазоне температур от –50 до +250 °С, также подводка выдерживает высокое давление газа до 6 атмосфер. Фото 4: Сильфонная подводка с ПВХ-покрытием для газа Гибкая цельнометаллическая подводка сильфонного типа с ПВХ-покрытием «Idrosapiens» (Италия) – легированная нержавеющая сталь AISI 316 L (толщина не менее 0,21 мм), концевые фитинги – нержавеющая сталь AISI 303. Соединение сильфонной части и фитинга осуществляется посредством аргонно-дуговой сварки. В процессе сварки образуется ровный шов, исключающий возможность утечки газа на протяжении всего эксплуатационного срока. Процесс обжига при температуре от 1000 до 1120 °С придает подводке свойство легко растягиваться и, кроме того, прекрасно фиксировать угол изгиба. Специальное покрытие полиолефином желтого цвета предохраняет подводку от воздействия агрессивных моющих средств, соприкосновения с электропроводящими поверхностями и различных механических повреждений. Концевые фитинги снабжены захватами для удобства монтажа. Эксплуатационный срок подводки «Idrosapiens» – не менее 15 лет. После завершения срока службы эксплуатация подводки может быть продолжена в зависимости от ее технического состояния. Монтаж: Применяя цельнометаллическую подводку при монтаже газового прибора, необходимо исключить утечку газа из-за протекания через газопровод токов утечки электрического потенциала. В соответствии с Правилами безопасности систем газораспределения и газопотребления между газовым краном и подводкой устанавливается изолирующая диэлектрическая вставка. Однако диэлектрическая вставка легко плавится при пожаре, что может привести к выбросу газа. Именно поэтому оптимальный вариант подключения: оборудованный автоматическим клапаном газовый кран, сильфонная подводка, диэлектрическая вставка. Эксплуатационный срок службы – от 15 до 25 лет. Иногда для проведения газа применяется также жесткое соединение при помощи полимерных трубопроводов. Почему по газовой трубе протекает ток? Выделяют две основные причины: – Во-первых, на магистральную трубу, пролегающую под землей, подают небольшой отрицательный потенциал в целях защиты ее от коррозии. Именно из-за этого на входе магистральной трубы в жилой дом необходимо устанавливать диэлектрическую вставку, которая будет изолировать внутреннюю газовую сеть. На рынке можно встретить гибкую подводку для газа с уже вмонтированным изолятором. Нужно помнить, что с течением времени диэлектрическая вставка может деформироваться, вследствие чего труба окажется под напряжением. А разность потенциалов между корпусом заземленной плиты и трубой, проводящей газ, способна привести к возникновению тока. Будьте внимательны и осторожны! |
АБСОРБЦИЯ – ЗАТОПЛЕНИЕ – PROCTECH 2CE3 Lab Manual
Перейти к содержимому
Абсорбция – это метод выделения определенного газового компонента из газовой смеси. Это разделение происходит путем приведения газовой смеси в контакт с жидкостью, так что растворимые компоненты газовой смеси растворяются в жидкости. Тщательный подбор жидкого растворителя позволяет выделить из газа специфические, растворимые в растворителе компоненты. Этот процесс происходит в абсорбционной колонне, где жидкость, стекающая по колонне, контактирует с газовой смесью, поднимающейся вверх по колонне. Для максимального массопереноса целевых компонентов из газовой фазы в жидкую необходимо максимально увеличить площадь контакта между газом и жидкостью. Это достигается за счет различных типов абсорбционных колонн: насадочных, распылительных, с падающей пленкой, барботажных, тарельчатых. Обзор различных типов представлен в Визуальной энциклопедии химической инженерии: http://encyclopedia.che.engin.umich.edu/Pages/SeparationsChemical/Absorbers/Absorbers.html. Абсорбционные колонны могут работать непрерывно и часто используются для удаления загрязняющих веществ из газовой фазы.
Абсорбционная колонка в лаборатории представляет собой вертикальную стеклянную трубку диаметром около 10 см, заполненную 140 см. стеклянные кольца Рашига толщиной 8 мм для обеспечения хорошего контакта между газом и жидкостью. Рисунок колонны с отмеченными наиболее важными особенностями представлен на рисунке 1. Газ входит в нижнюю часть колонны и выходит вверху через воздуховод, соединенный с лабораторным вытяжным шкафом. Вода поступает в верхнюю часть колонны и выходит снизу, проходя через трубу, которая остается заполненной водой, чтобы предотвратить выход газа по этому пути. Расходы газа и жидкости измеряются ротаметрами. Имеются отводы для измерения изменений давления в системе и для отбора проб газа для анализа. Схема потока через колонку представлена на рис. 2.
Кольца Рашига, аналогичные тем, которые предоставляет этот поставщик: MilliporeSigma, представляют собой просто небольшие стеклянные кольца, добавленные для увеличения поверхности контакта между газом и жидкостью. Это важно, так как на этой границе между жидкостью и газом происходит массоперенос растворяющего компонента газа. В отсутствие этих колец газ, вероятно, поднимался бы вверх по столбу в виде струи, обеспечивая небольшую межфазную поверхность и ограниченное поглощение. Если потоки газа и жидкости слишком велики, газ и жидкость конкурируют за место в колонне; поднимающийся газ препятствует стеканию жидкости вниз и наоборот. В экстремальных условиях жидкость начинает заполнять верхнюю часть колонны, и газ может набрать достаточное давление, чтобы выйти через U-образную трубку, выдувая воду из находящегося там «затвора». Это состояние известно как «затопление», и его избегают в промышленных условиях, поскольку оно ограничивает поглощение. Исследование расхода газа и жидкости, вызывающих затопление, является частью этого эксперимента.
Рисунок 1: Абсорбционная колонка с выделенными основными функциями
Рисунок 2: Абсорбционная колонна P&ID
В задней части абсорбционной колонны простая трубка с зажимами используется для отвода газа, поступающего от входного и выходного отверстий для отбора проб, к считывателю дифференциального давления и/или анализатору CO 2 . На рис. 3 показана задняя сторона колонны со всеми зажимами. Основная причина наличия трубок на задней панели и зажимов заключается в том, что в любой момент времени в анализатор на CO 9 может быть подана только одна проба. 0021 2 % расчет. Следовательно, у оператора должен быть способ просто поменять местами входную и выходную пробу для анализа.
Рисунок 3: Задняя сторона абсорбционной колонки с выделенными основными функциями
Целью эксперимента является исследование:
- изменение давления в колонне при различных расходах газа и жидкости.
- условия, при которых столбец затопляется.
В этом эксперименте поглощение не производится.
Измерение перепада давления в сухой колонке
- Включите поток воздуха с низкой скоростью. НЕ включайте воду. Считайте с цифрового манометра падение давления в колонке.
- Повторите для шести других расходов воздуха. Убедитесь, что семь выбранных скоростей потока покрывают весь диапазон возможных скоростей потока воздуха.
Измерение перепада давления во влажной колонке
- Включить воду в колонку. Когда вода потечет со дна упаковки, выключите воду. Теперь набивка станет влажной, и в колонке будет меньше места для воздуха.
- Измерьте разницу давлений в колонке для семи различных потоков воздуха, которые вы использовали в шаге 1.
Измерение падения давления во время работы колонны и затопления
- Включите поток воды и установите его на низкую скорость (низкую, но достаточную для непрерывного потока воды через колонку).
- Включите поток воздуха с низкой скоростью и запустите таймер.
- Запишите разницу давлений в колонке. Перед снятием показаний необходимо дождаться постоянной разницы давлений. Если происходит затопление (обычное явление при высокой скорости воздушного потока), немедленно выключите подачу воздуха и запишите в своих записях время, когда произошло затопление (время отсчитывается от точки, в которой вы отрегулировали воздушный поток). У вас, вероятно, не будет показания перепада давления для этого набора скоростей потока, так как перепад давления должен постоянно увеличиваться до затопления.
- Повторите шаги 2 и 3 выше для пяти различных потоков воздуха, но убедитесь, что шесть выбранных вами значений расхода воздуха покрывают весь диапазон возможных значений расхода воздуха. Если затопление происходит при нескольких расходах воздуха, выполните измерения при дополнительных расходах воздуха, чтобы убедиться, что у вас есть по крайней мере пять значений расхода воздуха без затопления.
- Повторите шаги со 2 по 4 еще как минимум для четырех расходов воды.
В итоге у вас должно быть не менее 25 точек данных без лавинной рассылки и несколько дополнительных точек с лавинной обработкой, для которых вы должны отметить время, которое потребовалось для возникновения лавинной рассылки.
Повторите эту часть эксперимента (измерение перепада давления во время работы колонны и затопления). Для этого второго прогона значения расхода воды и воздуха не обязательно должны быть точно такими же, как в первом прогоне.
Оставьте поток воздуха на скорости 200 стандартных кубических футов в час после завершения измерений
- На одном графике отобразите зависимость ΔP от расхода воздуха для всех случаев, рассмотренных во время сбора данных. График должен состоять из нескольких линий:
- Одна для сухой колонки
- Одна для влажной колонки
- По одному для каждого из пяти (или более, если в повторении эксперимента используются разные) расходов воды, использованных в эксперименте.
Прокомментируйте форму линий и взаимосвязь между ними. Что они раскрывают? Если есть какие-либо различия между двумя строками, пожалуйста, объясните их источник(и)?
- Используйте все данные из последней части эксперимента (измерения падения давления во время работы колонны и затопления). Постройте поток воды в зависимости от потока воздуха для всех ваших точек данных. Используйте разные символы маркера для точек незатопления и для точек затопления. Нарисуйте «кривую затопления» — линию, отделяющую точки затопления от точек незатопления. Кривая должна приближаться к точкам с длительным временем затопления, вдали от точек с коротким временем затопления. Это важная кривая, поскольку она выделяет «рабочее окно» колонки (т. е. набор скоростей потока, при которых может работать колонка). Прокомментируйте форму кривой и рабочее окно.
- Прокомментируйте время затопления для условий, приведших к затоплению. Как время затопления зависит от расходов воды и воздуха относительно рабочего окна?
Лицензия
Поделиться этой книгой
Поделиться в Твиттере
Системы промывки главных ректификаторов
Вы находитесь на странице: Статьи
Сен-2006
При правильном проектировании и эксплуатации системы промывочной воды главных ректификационных колонн могут удалять соли с небольшими нарушениями
Christopher F Dean, Saudi Aramco
Scott W Golden, Process Consulting Services
Просмотрено: 12606
Резюме статьи
Системы промывки водой основной (фракционирующей) колонны иногда необходимы при производстве тяжелой нафты, чтобы обеспечить скорость подачи FCC и качество бензина. встречаться на протяжении всего пробега. Заборы продуктов тяжелой нафты используются для отделения высокосернистой части бензина или для уменьшения загрузки жидкости через газовый завод. Это становится все более распространенным из-за производства пропилена для нефтехимического сырья. Последствия включают более низкую температуру верхней части основной колонны, более высокий расход влажного газа и снижение извлечения пропилена на газовом заводе. Понижение температуры верхнего продукта может привести к отложению хлорида аммония на тарелках или насадке. Эти соли необходимо периодически удалять; в противном случае емкость FCC будет снижена.
Отбор и перекачка тяжелой нафты
На рисунках 1 и 2 показаны две системы вытяжки тяжелой нафты. Продукт, показанный на рис. 1, забирается из того же места, что и перекачка, которая является наиболее распространенной схемой. Температура перекачки определяется расходом продукта тяжелой нафты. По мере того, как расход нафты верхнего погона снижается, а отбор тяжелой нафты увеличивается, температура отбора падает. Когда в установках предварительного подогрева холодного сырья или газоразделительных установках C3/C4 и ребойлерах отпарной колонны используется тепло перекачки тяжелой нафты, снижение температуры отбора может создать проблемы в каждой из этих систем. Существующая площадь поверхности теплообменника или производительность насоса часто недостаточны для выполнения требуемых задач. Обычно во время реконструкции приходится увеличивать мощность насоса и увеличивать площадь поверхности теплообменника из-за более высоких скоростей отбора продукта.
Однако во многих случаях изменение схемы потока устраняет или сводит к минимуму инвестиции в систему аэрации. Тяжелая нафта может быть отведена выше линии перекачки (рис. 2), что позволяет повторно использовать существующее оборудование без модификаций. Это позволяет увеличить скорость вытягивания продукта без снижения температуры вытяжки при циркуляционном перекачивании. Внутренний расход жидкости над насосом иногда меньше целевого выхода тяжелой нафты. В этих случаях необходимо использовать систему с двойной вытяжкой, при которой большая часть продукта выходит над циркуляционным насосом, а меньшее количество — из лотка для циркуляционного насоса. Это максимизирует температуру перекачки.
Соляные образования
Локальные температуры, концентрации HCl и аммиака, а также точка росы по воде способствуют образованию солей. Соли хлорида аммония осаждаются после того, как конденсированная вода поглотит аммиак и HCl, а затем вода испарится. Вода образуется, когда локальные температуры ниже точки росы по воде, которая зависит от количества воды, присутствующей в парах верхнего погона колонны, и рабочего давления. Высокие концентрации воды снижают температуру точки росы. Содержание воды в паре верхнего погона зависит от пара, распыляющего питательную форсунку, отпарного пара реактора и пара основной колонны, при этом скорости сильно различаются между установками.
Концентрации паров HCl и аммиака в верхней части колонны играют центральную роль. Высокохлоридное сырье ФКК представляет собой в основном негидроочищенный атмосферный и вакуумный остаток, содержащий остаточные неорганические соли (MgCl, CaCl и NaCl) установок обессоливания сырой нефти, а также покупной газойль, загрязненный морской водой. По мере увеличения концентрации паров HCl и аммиака в верхнем погоне соли образуются при более высоких температурах. Сырье, прошедшее глубокую гидроочистку, содержит небольшое количество соединений азота и почти не содержит хлоридов. Поэтому концентрации аммиака и HCl в парах верхнего погона низкие. Сырье с высоким содержанием хлоридов генерирует большое количество HCl, поэтому температура верхней части колонны должна быть выше 265°F, чтобы избежать образования солей, тогда как сырье с низким содержанием хлоридов может работать при температуре 235°F без быстрого образования солей.
Температура и скорость флегмы влияют на скорость отложения солей, поскольку они задают локальные температуры. Температура флегмы варьируется от 75 до 120 ° F, в зависимости от условий окружающей среды и конструкции системы конденсатора. Скорость флегмы зависит от теплового баланса колонки. Температура пара в верхней части может составлять 240–300°F, а температура жидкости, выходящей из верхней тарелки, может составлять всего 150–180°F. Высокие показатели и холодный рефлюкс снижают местную температуру. Признание разницы между локальной температурой жидкости на верхних тарелках и измеренной температурой пара необходимо для понимания механизма образования соли.
Теплообмен происходит при смешивании холодного орошения и горячего пара на тарелке. На рис. 3 показано изменение температуры жидкости на однопроходной тарелке. В этом случае флегма поступает при 90°F, происходит обмен теплом (и массой) между паром и жидкостью, а жидкость выходит при 160°F. Часть пара, поступающего на верхнюю тарелку, конденсируется. Локальные температуры ниже точки росы воды способствуют образованию солей, поскольку вода поглощает HCl и аммиак из пара. В конечном итоге вода испаряется, потому что температура повышается по мере того, как жидкость течет вниз по колонке, и откладывается соль.
Температура верхней части колонны
Температура верхнего погона колонны задается рабочим давлением, количеством воды и конечной точкой продукта нафты верхнего погона. Часто задают вопрос: «Каков максимальный процент FCC-бензина, который может быть извлечен в виде тяжелой нафты?» Ответ зависит от допустимой скорости отложения солей. Если скорость отложения соли высока, необходим эффективный способ ее удаления; в противном случае лоток засорится, что в конечном итоге приведет к затоплению.
Нефтеперерабатывающие заводы, производящие 20% или более бензина в виде тяжелой нафты, скорее всего, будут иметь высокий уровень отложения солей, если сырье не содержит хлоридов. Те основные колонны, которые без проблем работали в течение многих лет при температуре 215°F или ниже, имеют хорошо спроектированные водоразборные лотки и хорошие рабочие процедуры. Один нефтеперерабатывающий завод работает при температуре ниже 190°F в течение нескольких лет (рис. 4), но при нормальной работе постоянно отбирает воду.