Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Газовые конденсаты как нефтехимическое сырье для производства моторных топлив 11
1.1. Сбор и стабилизация конденсата 11
1.2. Состав и основные направления переработки газового конденсата 19
1.3. Направления совершенствования и моделирования технологии разделения углеводородных смесей 29
1.4. Аппаратурное оформление и пути повышения эффективности разделения 38
1.5. Синтез нафтеновых кислот окислением нафтеновых углеводородов 43
Глава 2. Состав и свойства исходного сырья 54
2.1. Состав и свойства газовых конденсатов и нефтей Западно-Сибирских месторождений 54
2.2. Состав и свойства газовых конденсатов и нефтей Сеноманских залежей 69
Глава 3. Математическая модель и алгоритмы расчета процессов разделения в колонных аппаратах. разработка новой насадки 88
3.1. Алгоритм расчета простых колонн 88
3.2. Алгоритм расчета сложных колонн 94
3.3. Определение эффективности массообменнных тарелок 99
3.4. Определение высоты насадочного слоя в колоннах и разработка новой насадки 108
Глава 4. Повышение эффективности УМТ 116
4.1. Описание УМТ 116
4.2. Модернизация колонных аппаратов путем замены тарелок на эффективную насадку 120
4.3. Вариант реконструкции установки моторных топлив для получения фракций 70-100С, 140-240С, 180-340С 121
4.4. Вариант реконструкции фирмы Глитч 126
4.5. Модернизация установки для получения фракций 70-140С, 140-240С, 180-340С 133
4.5.1. Модернизация контактных устройств колонны К-3 134
4.6. Реконструкция колонны К-3 путем замены тарелок на новые контактные устройства 138
Глава 5. Модернизация технологических установок с целью выпуска новой продукции 150
5.1. Модернизация колонны стабилизации 152
5.2. Использование колонны стабилизации в качестве деэтанизатора... 155
5.3. Реконструкция колонн стабилизации для разделения бутановой фракции 160
5.4. Работа блоков БИИ, УПП и разделение бутановой фракции 164
5.5. Применение колонн стабилизации для подготовки сырья каталитической изомеризации 169
Глава 6. Разработка технологии производства компонента пропеллента и товарных фракций углеводородов на установке разделения ШФЛУ 173
6.1. Краткая характеристика установки разделения широкой фракции легких углеводородов 172
6.2. Выбор режимов работы ректификационных колонн 177
6.3. Повышение производительности и эффективности разделения в колоннах путем замены клапанных тарелок на современную высокоэффективную насадку 193
Глава 7. Применение присадок для повышения качества топлив 219
7.1. Депрессорные присадки для дизельных топлив 219
7.2. Цетаноповышающие присадки к дизельным топливам 229
7.3. Смазывающие свойства дизельных топлив и противоизносные присадки 237
7.4. Использование присадок с целью производства котельных топлив из остатков атмосферной перегонки конденсата 250
Глава 8. Исследование процесса окисления целевой фракции сеноманского конденсата 262
8.1. Определение окисляемости нафтеновых углеводородов Сеноманского конденсата 262
8.2. Окисление нафтеновых углеводородов кислородом воздуха 267
8.3. Влияние состава сырьевой смеси на окисление Сеноманского конденсата 287
8.4. Приготовление катализаторов на основе нафтеновых кислот, полученных при окислении нафтеновых углеводородов 289
8.5. Окисление нафтеновых углеводородов в присутствии Мп и К солей нафтеновых кислот 291
8.6. Анализ синтетических нафтеновых кислот методом ИК-спектроскопии 292
8.7. Принципиальная технологическая схема производства нафтеновых кислот 297
Заключение 307
Литература 310
Приложения 348
- Состав и основные направления переработки газового конденсата
- Состав и свойства газовых конденсатов и нефтей Сеноманских залежей
- Определение эффективности массообменнных тарелок
- Модернизация колонных аппаратов путем замены тарелок на эффективную насадку
Введение к работе
Особенностью развития мирового топливно-энергитического комплекса в настоящее время является увеличение в его структуре доли природного газа. Природный газ остается самой быстро растущей составляющей в мировом потреблении энергии. По прогнозу IEO 2000 в период до 2020 года потребление газа более чем удвоится.
Газовая отрасль России имеет четко выраженный региональный центр-Ямало-Ненецкий автономный округ. Здесь находятся основные разведанные перспективные запасы России.
Переработка газа и газового конденсата в России осуществляется на пяти заводах: Оренбургском, Астраханском, Ново-Уренгойском, Сосногорском и Сургутском. Три из пяти перечисленных заводов предназначены для переработки газа и газового конденсата Западной Сибири.
Газовые конденсаты Западной Сибири отличаются легким фракционным составом, высоким содержанием бензиновых фракций, практическим отсутствием смолисто-асфальтовых соединений и металлов, очень низким содержанием серы. Кроме того, в связи с высоким содержанием нафтеновых углеводородов они имеют низкую температуру застывания. Поэтому газовые конденсаты Западной Сибири являются прекрасным нефтехимическим сырьем и сырьем для производства моторных топлив. Широкая фракция легких углеводородов, выделяемая из конденсата, имеет высокое содержание наиболее ценных для нефтехимических процессов компонентов-изобутана и изопентана. Прямогонная бензиновая фракция является прекрасным сырьем для пиролиза и для получения высокооктанового бензина. В качестве сырья для пиролиза могут использоваться и более высококипящие фракции конденсата. Такое уникальное по качеству углеводородное сырье требует более подробного исследования его состава, совершенствования технологии и аппаратурного оформления, направленных на повышение качества получаемых продуктов, разработки технологий, позволяющих производить новые товарные продукты.
Представляет значительный интерес изучение состава и свойств Сеноманского конденсата Уренгойского месторождения Западной Сибири, поскольку этот конденсат обладает уникальным углеводородным составом, содержание нафтеновых углеводородов достигает 90 и более процентов. О высокой ценности Сеноманского конденсата как промышленного сырья говорят так же данные о низком содержании серы и смол, а парафин практически отсутствует. Его использование в процессе окисления для получения нафтеновых кислот позволит расширить сырьевые ресурсы производства этих кислот.
Цель работы.
Разработка научных принципов совершенствования (модернизации) существующих технологий и специализированного оборудования, повышения качества выпускаемой продукции, создание технологий для производства новых видов готовой продукции. С этой целью осуществлялось:
1. исследование состава и физико-химических свойств исходного сырья и его фракций как одного из важнейших факторов, влияющих на технологический процесс и на качество получаемых продуктов;
2. математическое моделирование проводимых процессов разделения углеводородных смесей в промышленных установках, разработка технических решений по повышению эффективности работы; совершенствование технологических процессов и аппаратурного оформления, разработка рекомендаций по оптимизации параметров процессов и на этой основе улучшение качества товарных продуктов, расширение их ассортимента на основе подробного изучения состава и свойств Сеноманских конденсатов разработка технологии производства нафтеновых кислот;
7 получение солей различных металлов и испытание их как товарных продуктов.
Научная новизна.
В результате подробного исследования состава Западно Сибирских конденсатов, с использованием современных физико-химических методов, установлены закономерности распределения углеводородов по классам. Установлено, что в прямогонной бензиновой фракции, содержание которой составляет до 80% на конденсат, концентрация нафтеновых углеводородов составляет 44%, из них приблизительно 94% представлены углеводородами Сб-С9. Установлено экстремально высокое содержание метилциклогексана(12,3% масс), его содержание в 2,6 раза больше чем циклогексана. Также установлено, что Сеноманские конденсаты имеют уникальный углеводородный состав, заключающийся в том, что содержание нафтеновых углеводородов в конденсате составляет 95% масс.
С использованием разработанных математических моделей процессов ректификации исследована вся технологическая цепочка разделения широкой фракции легких углеводородов и стабильного конденсата. Установлены оптимальные параметры процессов разделения, обеспечивающие улучшение качества товарных продуктов. Разработана, изготовлена и использована в процессе ректификации для модернизации промышленных колонн оригинальная насадка с высокой эффективностью разделения и низким гидравлическим сопротивлением.
В результате лабораторных исследований процесса окисления целевой фракции Сеноманского конденсата установлены кинетические закономерности, оптимальное сочетание основных параметров процесса, разработана технология подготовки сырья и получение синтетических нафтеновых кислот. Получены соли марганца, кобальта, свинца, цинка которые испытаны как сиккативы в составе лаков, соли марганца и натрия показали высокую активность и селективность в процессе окисления углеводородного сырья.
8 Практическая ценность.
По результатам настоящих исследований проведена реконструкция установок разделения стабильного конденсата на целевые фракции. В результате этого достигнуто повышение выхода и качества товарных продуктов. Проделанная работа по оптимизации параметров процессов переработки и реконструкции установок разделения и создания установки окисления Сеноманских конденсатов позволяет производить дополнительно следующие фракции и товарные продукты: сырье для изомеризации легких бензинов; сырье для установки каталитического риформинга (секция 100 ЛКС 35-64); базовый компонент пропеллента для аэрозольных упаковок; изобутан и н-бутан марки А; изобутан марки Высшая; изопентан марки А; арктическое дизельное топливо;
8. нафтеновые кислоты и их соли. Апробация работы.
Результаты исследований и сделанные на их основе выводы докладывались на: международных научных конференциях в городах Владимире (1997 г.), Нижнекамске (1999 г.), В. Новгороде (1999 г.), Казани (1999, 2000, 2002г.г.), Смоленске (2001 г.)
Российских научных конференциях в городах Тюмени (1997 г.), Нальчике (2002 г.), Альметьевске (2001 г.) научных сессиях Казанского Государственного технологического университета в 1998-2002 г.г.
В центральных и региональных научно-технических журналах опубликовано 20 статей (всего публикаций более 45), получено Свидетельство РФ на полезную модель "Насадка для тепломассообменных
9 процессов". В издательстве "Печатный двор" (г. Казань) опубликована монография, объемом 15,75 условных печатных листов. В издательстве „ГранДан" (г. Казань) опубликован тематический обзор объемом 9 условных печатных листов.
Личное участие автора. Личное участие автора в организации и проведении научно-исследовательских и конструкторских работ заключалось в следующем: - формирование целей и задач комплексных исследований по совершенствованию технологии и аппаратов по переработке поступающего на Сургутский ЗСК сырья; разработка программы исследования состава поступающего сырья, отдельных его компонентов, в этом числе Сеноманского конденсата; разработка алгоритма расчета сложных ректификационных колонн, действующих на Сургутском ЗСК; - разработка математической модели для расчета эффективности разделения смесей на массообменных тарелках промышленного размера; - технические решения по модернизации барботажных тарелок и разработка конструкции нерегулярной насадки; - модернизация технологической схемы и колонных аппаратов УМТ; - предложения по использованию существующих технологических установок (УСК, БИИ, УПП и др.) для выпуска новой продукции; - разработка программы по внедрению результатов НИОКР в производство, руководство реализацией этой программы; - оценка экономической и технической эффективности проведенной реконструкции завода.
Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены при модернизации установки получения моторных топлив в 1999 и 2000 г., а также приняты к внедрению для модернизации
10 других установок на Сургутском ЗСК, используются в учебном процессе ВУЗов.
Реальный экономический эффект от внедрения составил более 102,9 млн. рублей в год, ожидаемый экономический эффект 385,7 млн. рублей в год.
Работа выполнена на кафедре химической технологии переработки нефти и газа Казанского государственного технологического университета и на Сургутском ЗСК в соответствии с Координационным планом АН СССР "Создание научных основ и разработка новых высокоэффективных технологий в химии и нефтехимии" по программе "Создание нового поколения прогрессивных технологических процессов нефтехимии и нефтепереработки" (Нефтехимия. Приложение 3 к Постановлению ГКНТ и Президиума АН СССР от 05.03.1988 7N62/51), а также в соответствии с научным направлением Постановления Правительства РФ 2727п-П8, 2727п-П8 от 21.06.96 г. "Критические технологии федерального уровня. Пункт 6. Топливо и энергетика. Пункт 6.6. Технологии углубленной переработки нефти и газового конденсата".
Автор является соруководителем трех защищенных кандидатских диссертационных работ.
Состав и основные направления переработки газового конденсата
Характерной особенностью конденсатов Западно-Сибирских месторождений является высокое содержание углеводородов С3-С4. Содержание этих углеводородов в сыром конденсате колеблется от 16 до 25% масс. Большинство конденсатов алкано-циклоалканового основания, малосернистые, с пределами кипения 30-340 С и содержанием светлых продуктов до 90% об. Общим для всех конденсатов является низкое содержание смол, парафина, серы.
По своему групповому углеводородному составу газовые конденсаты весьма разнообразны. В среднем содержание аренов не превышает 15%. Содержание алканов и циклоалканов колеблется в широких пределах и оказывает влияние на степень отбора конденсата из пласта. В некоторых конденсатах Сеноманских залежей содержание циклоалканов (нафтенов) достигает 95%. В составе фракций н.к.-150 С Уренгойского месторождения преобладают нафтеновые углеводороды 46,6%, парафиновые составляют 42,8%, ароматические - 11,2% [63]. Большая доля изомеров парафиновых углеводородов приходится на монозамещённые, несколько меньшая на ди-замещённые и ещё более меньшая на три-замещённые углеводороды. Среди нафтеновых углеводородов преобладают циклогексановые (34,7% на сумму алкано-нафтеновой фракции). Большую часть нафтеновых углеводородов составляет метилциклогексан, его концентрация достигает 50% от суммы циклогексановых углеводородов. Содержание циклопентановых углеводородов значительно меньше и составляет 17,7%. Во фракции н.к.-200С в наибольшем количестве содержатся этилбензол и ксилолы (42%), толуол составляет 23,8% от суммы ароматических углеводородов в этой фракции.
Газовые конденаты Усть-Вилюйского и Мыльджинского месторождений Томской области характеризуются отсутствием серы, высоким содержанием парафино-нафтеновых углеводородов. Содержание бензиновых фракций достигает 84-90%, но они имеют низкое октановое число [64, 65].
Исследование углеводородного состава бензино-легроиновых фракций газового конденсата Шебелинского месторождения показало, что среди парафиновых углеводородов разветвлённого строения преобладают углеводороды с одним третичным углеродным атомом, а содержание алкилзамещённых нафтенов и ароматических углеводородов уменьшается с удлинением алкильных радикалов [66-67].
В работе [68] приведены данные по изучению состава газовых конденсатов ряда месторождений. В результате этих исследований авторами установлено, что отношение циклогексановых углеводородов к сумме циклопентановых углеводородов составляет 2,33-4,49. Эту закономерность они предлагают использовать для выяснения вопроса о том, является ли месторождение газоконденсатным или нефтяным.
Изучение начальной фракции газовых конденсатов показывает, что преобладающее количество ароматических углеводородов, содержащихся в конденсате месторождения Южная, приходится на долю ксилолов, а для конденсата месторождения Бахар - на долю толуола. Парафиновые углеводороды изо- и нормального строения в этих конденсатах разделены почти поровну [69].
Переработка паровых конденсатов может осуществляться по топливному или топливно-нефтехимическому вариантам. Несмотря на некоторые особенности и отличия в способах переработки газовых конденсатов на различных заводах, принципиальная схема их топливной переработки в основном одинакова. Это очистка от сернистых соединений конденсата или его фракций, фракционирование на фракции легкого бензина, лигроина, дизельного топлива или компаундировние бензинов риформинга и прямой гонки [70].
В США осуществляется раздельная переработка газовых конденсатов на нефтеперерабатывающих заводах [26-31, 71-78]. Во многих случаях переработка газового конденсата осуществляется на газоперерабатывающих заводах [77-85].
Отдельная переработка конденсата осуществляется в Канаде фирмой "Канадиен Ойл" [86].
Зарубежная информация свидетельствует об усиливающемся интересе к газовому конденсату как нефтехимическому сырью. Это, по-видимому, связано с тем, что в нефтехимии значительно повышается ценность сырья [87].
Состав и свойства газовых конденсатов и нефтей Сеноманских залежей
Общая характеристика конденсатов. В сеноманских залежах газовых месторождений Западной Сибири содержится некоторое количество жидких тяжелых углеводородов. В то же время содержание метана в газе составляет 96,0-98,0% об. этана и более тяжелых углеводородов эти газы содержат менее одного процента, таким образом, в этих залежах имеет место парадоксальная ситуация - газовая фаза состоит из почти чистого метана, в то же время выделяется (хотя бы в небольших количествах) жидкая фаза с концом кипения 300С и более.
Некоторые сеноманские залежи, помимо газа, содержат нефть. Нефти обнаружены в сеноманских залежах Новопортовского, Уренгойского, Русского месторождений. Нефти сеноманских залежей разных месторождений сходны между собой и резко отличаются от нефтей более глубоких горизонтов. Самое главное различие во фракционном составе. Начало кипения разгазированных нефтей лежит в пределах 150-220 С, т. е. нефти практически не содержат бензиновых фракций.
Конденсаты, выделяющиеся при сборе и подготовке Сеноманского газа, отличаются от конденсатов более глубоких горизонтов более тяжелым фракционным составом, они также почти не содержат бензиновых фракций. Их плотность составляет 860-880 кг/м . Эти конденсаты имеют высокое содержание нафтеновых углеводородов.
При сравнении физико-химических свойств сеноманских нефтей и конденсатов бросается в глаза их схожесть. Оба продукта практически не содержат бензиновых фракций и имеют высокую концентрацию нафтеновых углеводородов. По этим свойствам сеноманские нефти и конденсаты резко отличаются от углеводородных систем других залежей при очевидном подобии между собой. В таблице 2.10 приведены данные по ресурсам сеноманских конденсатов, а в таблице 2.11- данные по фракционному составу и плотности конденсатов различных месторождений [308, 309].
Сеноманские залежи, как это видно из данных таблицы 2.10, имеют малый газоконденсатный фактор. Это можно объяснить небольшим пластовым давлением (9,0-12,0 МПа) и невысокой пластовой температурой (26-34С). Практическое отсутствие бензиновых фракций (таблица 2.11) обуславливает сравнительно высокую плотность этих конденсатов. Из этих данных также видно, что конденсаты не содержат фракций, выкипающих выше дизельных. Как будет показано ниже, сеноманские конденсаты имеют очень низкие температуры застывания, что также, по-видимому, связано с высоким содержанием в них нафтеновых углеводородов.
О высокой ценности сеноманских конденсатов как промышленного сырья говорят также данные таблицы 2.12. Сеноманский конденсат Уренгойского месторождения имеет низкое содержание серы и смол, парафин отсутствует. Высокое содержание нафтеновых углеводородов наводит на мысль о возможности использования этого конденсата в качестве сырья для производства синтетических кислот. Дальнейшие исследования Сеноманского конденсата Уренгойского месторождения проводились под этим углом зрения.
В качестве объекта исследования взяты Сеноманский конденсат и выделенные из него узкие фракции на аппарате типа АРН-2 при флегмовом числе 10. Плотность Сеноманского конденсата р4 равна 0,867, температура застывания ниже - 64С.
Материальный баланс разгонки с отбором узких фракций приведен в таблице 2.13. Как видно из данных таблицы, в пробе Сеноманской нефти легкие бензиновые фракции, выкипающие до 130С, составляют 2,0% мае, т.е. их содержание незначительное. В качестве сырья для получения синтетических нефтяных кислот представляют интерес фракции, кипящие выше 200С. Суммарный выход этих фракций составляет около 80%мас.
Определение эффективности массообменнных тарелок
Разработка технических решений по модернизации массообменных тарелок невозможна без определения эффективности разделения смеси при различных конструктивных и режимных параметрах.
Определение эффективности разделения на контактных устройствах является одной из важных задач в теории и практике массообменных процессов. В большинстве случаев эти задачи имеют полуэмпирический характер решения, который ограничен определенным интервалом работы и заданной конструкцией контактной тарелки. Известно, что существенную роль в эффективности массообменного процесса играет структура потоков в аппарате. Так, например, при описании структуры потоков диффузионной или секционной моделями полуэмпирическими являются такие параметры, как коэффициент продольного (обратного) перемешивания и число секций ячеек полного перемешивания. Из данных моделей составляются комбинированные модели, осложненные байпасными и рециркулирующими потоками. Построенное таким образом математическое описание структуры потока имеет ограниченную область применения, вызванную конструкцией и размерами контактного устройства. Как видно из многочисленных исследований и промышленной практики при увеличении размера аппарата (тарелки) структура потоков значительно меняется, появляется большое число застойных зон, усиливается обратное перемешивание, снижается движущая сила процесса, это вызывает падение эффективности массообмена. Так, например, при увеличении диаметра колонны в два раза КПД может уменьшиться в 2-3 раза [314, 315]. Отсюда следует вывод, что при моделировании процессов разделения в аппаратах большого масштаба (диаметром более 2-3 метров) необходимо учитывать отмеченные факторы и принимать конструктивные решения для ослабления их влияния или полного устранения.
Известны математические модели, построенные с учетом тех или иных масштабных эффектов [316-342]. Данные модели имеют очень сложный математический аппарат и их использование для частых практических расчетов промышленных аппаратов (в условиях производства) затруднительно.
В данном разделе основное внимание сосредоточено на построении относительно простой модели структуры потока жидкой фазы на клапанной тарелке, которая учитывает влияние некоторых факторов масштабного эффекта и позволяет выбирать вариант реконструкции контактного устройства при изменении условий работы [328, 329, 343].
Основными видами неравномерности в колонне и на тарелке является градиент уровня жидкости А и скорости пара W; в сечении входа на контактное устройство (рис. 3.2).
Используем секционную математическую модель для описания структуры потока жидкой фазы с учетом отмеченных неравномерностей.
Число секций (ячеек) принято равным числу рядов клапанов от приемной планки к сливной (рис. 3.3).
В каждой секции согласно модели происходит полное перемешивание жидкости, а паровой поток движется в режиме идеального вытеснения. Между секциями перемешивание отсутствует.
Как известно, уравнение математической модели по жидкой фазе для і-ой секции имеет вид: где х (с соответствующим индексом) — концентрация компонента в жидкой фазе; х, - равновесная концентрация жидкости к концентрации пара в секции Xj = f(yH ) , Alj - размер секции в продольном направлении; п —число секций; Uj - средняя скорость жидкости в секции, м/с.
Модернизация колонных аппаратов путем замены тарелок на эффективную насадку
Для решения поставленных задач были рассмотрены несколько вариантов реконструкции колонны К-1 установки моторных топлив.
Так в работе был предложен вариант замены клапанных балластных двухпоточных тарелок в колонне К-1 (в средней части) на новую насадку оригинальной конструкции.
Было предложено произвести замену с 21-й по 35-ю тарелки слоем новой насадки высотой 9 метров в К-1 (рис. 4.2), а также провести модернизацию существующей технологической схемы. Направить нижний продукт испарителя И-1, рециркуляты куба К-1 и К-2/1 тремя независимыми потоками в печь П-2. Подогретое в П-2 сырье подается на 36-ю тарелку К-1. Рециркулят куба К-1 поступает на 43-ю тарелку, а рециркулят из куба К-2/1 (подогретый в П-2) используется для отпарки легких фракций в качестве горячей струи в К-2/1.
Реализация этих предложений позволит увеличить выход дизельной фракции на 14 м /ч за счет увеличения разделительной способности модернизированной колонны и технологической схемы установки получения моторных топлив.
Предложенный вариант реконструкции УМТ позволяет отчасти решить проблемы связанные с наличием неэффективных контактных устройств в колонне К-1, однако оставляет незатронутой проблему разделения углеводородного сырья в испарителе И-1 и получения сырья необходимого фракционного состава для установки ЛКС-35-64. Для решения проблемы разделения сырья в испарителе И-1 и совершенствования работы атмосферной колонны К-1 с учетом получения сырья для ЛКС-35-64 был предложен следующий вариант реконструкции [369].
В результате выполненных гидравлических и технологических расчетов работы технологической схемы УМТ (испаритель И-1, колонны К-1 и К-3) установлено, что необходима модернизация испарителя И-1, контактных устройств в колонне К-1 и изменения в технологической схеме.
Работа И-1 без наличия контактных устройств и дополнительного орошения малоэффективна и не обеспечит требуемое качество разделения сырья на фракции. Повышение эффективности работы испарителя И-1 предлагается путем организации ниже штуцеров ввода сырья секции с насадочными элементами с высотой слоя 1 метр. Общий объем насадки будет составлять 12 м . Насадка металлическая с большим свободным объемом. Для этой цели можно использовать насадку, разработанную в диссертации. В верхней части испарителя, где паровая нагрузка выше, целесообразно установить клапанные тарелки количестве 6 штук. Для орошения используется верхний продукт колонны с температурой 85-95СизК-1.
Преимуществом данного варианта модернизации является увеличение числа теоретических тарелок, работа при повышенных нагрузках, а также возможность работы низа испарителя в затопленном режиме.
Выполненные гидравлические и технологические расчеты колонны К-1 в интервале изменения нагрузок от 420 м /час до 795 м /час по исходному сырью на УМТ показывают, что вверху клапанные тарелки работают с невысокой эффективностью. Так, например, средняя высота подъема клапанов на тарелках с 1 по 14 составляет всего 1,5-2 мм. На других тарелках паровая нагрузка выше и клапаны поднимаются на 3-4 мм. Вес одного клапана с учетом дополнительного балласта составляет 0,179 кг (0,0945 кг - клапан и 0,0955 кг - балласт). Расчеты без учета дополнительного балласта дают: 2-3 мм на тарелках с 1 по 14, и 5-6 мм с 15 по 42. Отсюда следует вывод о том, что для повышения эффективности работы колонны К-1 при пониженных нагрузках необходима замена клапанных тарелок с 1 по 8. В нижней части колонны тарелки с 42 по 47 удаляются и засыпается неупорядоченная насадка. Кроме этого для повышения эффективности оставшихся клапанных тарелок (с 9 по 41) предложена минимальная модернизация.
