×
20.02.2015
216.013.2769

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к переработке нефтесодержащих отходов и может быть применено в нефтеперерабатывающей промышленности для получения нефтяных гудронов, как исходного сырья для получения битумов. Изобретение касается способа термического обезвоживания нефтесодержащих отходов, включающего перемешивание путем продувания нефтесодержащих отходов инертным газом, при этом вводят поверхностно-активное вещество в поток инертного газа, а в качестве поверхностно-активного вещества используют продукт кислотного гидролиза соапстока - побочного продукта рафинации растительных масел, с кислотным числом 100-145 мг КОН/г в количестве 5·10-8·10 массовых частей на одну массовую часть нефтесодержащего отхода. Технический результат - сокращение времени испарения воды вследствие повышения скорости нагрева нефтесодержащих отходов и предотвращение пенообразования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к переработке нефтесодержащих отходов и может быть применено в нефтеперерабатывающей промышленности для получения нефтяных гудронов, как исходного сырья для получения битумов.

Известен способ обезвоживания и очистки водных эмульсий нефтепродуктов путем азеотропной перегонки эмульсий и растворителя в присутствии инертного газа (см. SU №566867, МПК C10G 7/04, C10G 33/06, C10C 1/06, 1974).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе применяют в качестве растворителя толуол. Применение толуола удорожает процесс обезвоживания и приводит к образованию значительного количества отгонной воды, содержащей растворенный толуол, что требует дополнительных трудо- и энергозатрат на очистку отгонной воды от высокотоксичного толуола.

Известен способ обезвоживания высоковязкой нефти путем введения 20-40% разбавителя и деэмульгатора (см. SU №1397473 A1, МПК C10G 33/04, 1986).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что для реализации известного способа необходимо значительное количество разбавителя на основе нефтяных фракций, на отгонку которого расходуется дополнительное количество энергоносителей, что удорожает процесс обезвоживания.

Известен способ обезвоживания высокоустойчивых водоуглеводородных эмульсий путем нагрева и испарения водной фазы из эмульсии в условиях механического воздействия и рециркуляции углеводородной фракции (см. RU №2417245 C2, МПК C10G 7/04, C10G 33/06, 27.04.2011).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе многократно рециркулируют углеводородную фракцию, а не отбирают ее в качестве товарного продукта, увеличивая, таким образом, энергозатраты на многократное испарение углеводородной фракции, что удорожает процесс обезвоживания.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ термического обезвоживания битума, в котором исходный битум нагревают до текучего состояния, смешивают с обезвоженным битумом в соотношении 1:4 по массе при 100-150°C; нагревают смесь при 100-150°C в присутствии поверхностно-активного вещества, в качестве которого используют отход производства диметилдиоксана - оксаль, в количестве 2·(10-3-10-4) массовых частей на 1 массовую часть битума (см. RU №1747467 A1, МПК C10G 33/04, C10C 3/06, 15.07.1992), принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что известным способом можно обезвоживать только битумы с содержанием воды до 5% и не содержащие механические примеси. Кроме того, для реализации известного способа необходимо четырехкратное количество обезвоженного битума, что неоправданно увеличивает объем перерабатываемого сырья, стоимость оборудования и эксплуатационные расходы. Кроме того, в известном способе не предотвращают пенообразование, что уменьшает количество сырья, которое можно подвергнуть обезвоживанию за один прием и снижают, таким образом, производительность оборудования.

Сущность изобретения заключается в следующем. Проблема при переработке нефтесодержащих отходов состоит в том, что возникла необходимость снижения затрат на переработку нефтесодержащих отходов, сокращения времени полного испарения воды за счет увеличения скорости нагрева при перегонке и увеличения производительности перерабатывающего оборудования.

Технический результат - сокращение времени испарения воды вследствие повышения скорости нагрева нефтесодержащих отходов и предотвращения пенообразования.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе термического обезвоживания нефтесодержащих отходов нагреванием до текучего состояния, испарением влаги при 100-150°C и перемешиванием в присутствии добавки поверхностно-активного вещества, особенность заключается в том, что перемешивание осуществляют путем продувания нефтесодержащих отходов инертным газом, который выбирают из азота, аргона или двуокиси углерода; при этом вводят добавку поверхностно-активного вещества в поток инертного газа, а в качестве поверхностно-активного вещества используют продукт кислотного гидролиза соапстока - побочного продукта рафинации растительных масел, с кислотным числом 100-145 мг КОН/г в количестве 5·10-3-8·10-3 массовых частей на одну массовую часть нефтесодержащего отхода.

Кроме того, особенность способа заключается в том, что в качестве обводненных нефтесодержащих отходов используют: некондиционные битумы, битуминозные пески, высоковязкие нефти, асфальто-смоло-парафиновые отложения.

Описание изобретения содержит чертеж фиг.1.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, получены в ходе апробации способа термического обезвоживания нефтесодержащих отходов на образцах нефтешламов, составы которых, совместно с результатами экспериментов по обезвоживанию, приведены в табл.1.

Способ термического обезвоживания нефтесодержащих отходов осуществляют следующим образом (см. фиг.1). Из резервуара 1 определенное количество нефтесодержащих отходов (нефтешлама) 2 подают в теплообменник 3, где нагревают теплоносителем 4 до 90-95°C, а отработанный теплоноситель 5 выводят в систему рециркуляции. Нагретый до 90-95°C нефтешлам 6 подают в блок обезвоживания 7, который снабжен узлом отбора дистиллята 8, нагревательной рубашкой 9 и барботером 10. В блоке обезвоживания 7 нефтешлам 6 нагревают от 95 до 150°C, за счет обогрева теплоносителем 11, который вводят в нижней части нагревательной рубашки 9, и выводят отработанный теплоноситель 12 из верхней части нагревательной рубашки 9 в систему рециркуляции. Одновременно с подачей нефтешлама 6 в блок обезвоживания 7 из генератора инертного газа 13 подают инертный газ 14, который выбирают из азота, аргона или двуокиси углерода, в межтрубное пространство теплообменника 15. Расход инертного газа поддерживают на уровне 3-5% по массе от массы нефтесодержащего отхода 2. При этом в трубное пространство теплообменника 15 подают парожидкостную смесь 16 из узла отбора дистиллята 8. Парожидкостной смесью 16 нагревают отходящий из теплообменника 15 инертный газ 17, который подают в барботер 10 и свободное пространство емкости 18 для хранения поверхностно-активного вещества 19. При достижении нефтешламом 6 температуры 100°C, открывают кран 20, которым дозируют поступление поверхностно-активного вещества 19 в барботер 10, совместно с потоком нагретого инертного газа 17. В качестве поверхностно-активного вещества 19 применяют продукт кислотного гидролиза соапстока - побочного продукта рафинации растительных масел, с кислотным числом 100-145 мг КОН/г или его раствор в нефтяном растворителе. Концентрацию и расход раствора подбирают экспериментально так, чтобы продукт кислотного гидролиза соапстока поступал в барботер 10 в количестве 5·10-3-8·10-3 массовых частей на одну массовую часть нефтесодержащего отхода 2. После прогрева нефтешлама 6 в блоке обезвоживания 7 до 150°C и испарения воды до следового содержания, обезвоженный нефтешлам 21 сливают в сборник 22. По ходу процесса прогрева нефтешлама 6 в блоке обезвоживания 7 до 150°C получают из парожидкостной смеси 16 охлажденный дистиллят 23, который направляют в сепаратор 24, где отделяют и выводят в атмосферу пары 25, получают фракцию светлых нефтепродуктов 26 и воду 27.

Пример. Длительно хранящиеся на открытых площадках нефтесодержащие отходы (нефтешламы) представляют собой высокостабильные и высоковязкие эмульсии тяжелых нефтепродуктов в воде, зачастую подверженные биодеструкции и содержащие заметное количество механических примесей. Высокое содержание в нефтешламах смол и асфальтенов, а также кислородсодержащих продуктов биодеструкции, способствует стабилизации эмульсии и затрудняет или делает неприемлемо длительным расслоение подобных эмульсий при нагревании, в том числе при добавлении специальных деэмульгаторов. Дополнительно к вышесказанному, высокая вязкость, обусловленная наличием механических примесей, а также плотность неводной части шлама близкая к 1 кг/м3, способствуют сохранению в составе нефтешлама неэмульгированной воды в виде отдельных капель и линз. Указанные факторы усложняют термическую переработку нефтешлама, поскольку при его нагревании до 100-150°C происходит значительное пенообразование, сопровождающееся взрывоподобным вскипанием массы и перебросом кубового остатка в дистиллят. По этим причинам приходится снижать скорость нагрева нефтешлама, что приводит к увеличению времени переработки, а также увеличивать рабочий объем перерабатывающего оборудования, что снижает его удельную производительность и приводит к удорожанию переработки нефтешлама.

Решением данной проблемы, предлагаемым в настоящем изобретении, является применение реагента, способствующего полному эмульгированию воды в неводной части нефтешлама. При этом достигают существенного снижения уровня пенообразования и предотвращают попадание кубового остатка в дистиллят, что позволяет дополнительно получать светлые нефтепродукты.

В известном способе, принятом за прототип, приведены 2 графические зависимости объема битума от времени, по которым можно установить, что при нагреве от 90°C до 120°C время полного обезвоживания контрольного образца, равное 50 мин, в 2 раза больше, чем время полного обезвоживания модифицированного образца. При этом максимальное увеличение объема образцов при вспенивании составляет для контрольного образца - 4,1 раза, а для модифицированного образца - 4,4 раза. Данные по скорости нагрева образцов в известном способе приведены в табл.2. Таким образом, применение известного способа позволяет поддерживать скорость нагрева не более 1,2°C/мин, а пенообразование сократить только в 1,07 раза, в то время как применение предлагаемого способа позволяет поддерживать скорость нагрева нефтешлама от 4,3°C/мин до 6,1°C/мин, а пенообразование сократить в среднем в 2 раза, причем при повышенной, в сравнении с прототипом, температуре.

Таблица 1
Состав нефтесодержащих отходов и результаты экспериментов по обезвоживанию предлагаемым способом.
Образец нефтешлама Плотность, г/см3 Содержание1, % масс. Коэффициент увеличения объема образцов при вспенивании, Объем пиковый/Объем исходный Скорость нагрева образцов2 в диапазоне 100-150°C, °C/мин
Вода Нефтепродукты Исходный нефтешлам С добавкой по предлагаемому способу Исходный нефтешлам С добавкой по предлагаемому способу
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 Проба№1 0,982 19,5 79,0 4,8 1,9 2,5 4,9
2 Проба №2 1,015 18,9 80,0 4,7 1,9 2,5 4,9
3 Проба №3 1,138 34,7 58,0 3,6 1,7 2,0 5,0
4 Проба №4 1,144 30,8 64,5 5,1 2,7 2,0 4,3
5 Проба №5 1,021 22,3 76,4 3,9 2,0 2,5 6,1
Примечание 1. Механические примеси - остальное.
Примечание 2. Масса образца нефтешлама 200 г, в соответствии с прототипом.

Таблица 2
Данные эксперимента по нагреву образцов битума от 90°C до 120°C, указанные в прототипе.
Образец битума Время полного обезвоживания, мин Увеличение объема образцов Скорость нагрева, °C/мин
1 Контрольный образец 50 4,1 0,6
2 Модифицированный образец 25 4,4 1,2


СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 52 items.
20.07.2013
№216.012.568f

Способ утилизации твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области рекультивации земель. Способ включает размещение твердых бытовых отходов в чаше полигона, отведение дренажных вод на испарительный пруд, последовательное нагнетание отходов и воздуха в нагнетательные скважины, расположенные в свалочном теле, формирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487767
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.11.2013
№216.012.838b

Следящий электропривод

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в следящих электроприводах с исполнительными двигателями постоянного тока или с синхронными машинами, работающими в режимах вентильного двигателя или бесколлекторного двигателя постоянного тока. Следящий электропривод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499351
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.12.2013
№216.012.8952

Смесевой растворитель

Изобретение относится к смесевому растворителю, включающему перхлорэтилен. Растворитель характеризуется тем, что для расширения температурного диапазона использования в него дополнительно введен четыреххлористый углерод при следующем соотношении компонентов (мас.%): перхлорэтилен - 33,00…45,00,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500836
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.02.2014
№216.012.9e93

Способ переработки нефтесодержащих шламов

Изобретение относится к способу переработки отходов - нефтесодержащих шламов. Способ переработки твердых нефтяных шламов осуществляют путем раздельного отбора из накопительного амбара верхнего слоя нефтешлама и донного слоя нефтешлама, от донного слоя нефтешлама отделяют замазученный грунт,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506303
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.05.2014
№216.012.c178

Минеральный порошок для асфальтобетонной смеси

Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к производству минерального порошка для асфальтобетонной смеси. Технический результат - повышение гидрофобности минерального порошка, снижение набухания порошка и повышение предела прочности асфальтобетона на его основе. Минеральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515277
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c23a

Способ получения битума из нефтесодержащих отходов

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения битума путем окисления. Способ включает обработку исходного сырья с получением целевого продукта и последующим его компаундированием с получением дорожного битума. При этом сначала путем обработки нефтесодержащих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515471
Дата охранного документа: 10.05.2014
27.05.2014
№216.012.c9c9

Цифровой модулятор для управления синхронным электродвигателем

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в силовых преобразователях систем управления синхронными электродвигателями, оснащенными датчиками положения ротора. Технический результат заключается в обеспечении возможности регулирования скорости синхронной машины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517423
Дата охранного документа: 27.05.2014
27.07.2014
№216.012.e50d

Способ производства яблочного бренди

Из яблок получают сок, сбраживают его и перегоняют сброженный сок с получением спирта. Фракционно перегоняют спирт с отбором первой, второй и третьей фракций дистиллята. Отбор третьей фракции ведут из ректификационной колонны, подвергают ее ароматизации методом настаивания на кожуре яблок в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524427
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.08.2014
№216.012.e7d7

Способ определения прочности сцепления покрытия с основой на отрыв и устройство для его осуществления

Изобретение относится к исследованиям механических свойств покрытий, а именно к способам определения прочности сцепления покрытия с основой. Технический результат достигается тем, что на основу наносят покрытие, прикладывают к нему усилие и по величине разрушающей нагрузки определяют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525144
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.09.2014
№216.012.f516

Способ определения прочности сцепления покрытия с основой

Изобретение относится к исследованиям механических свойств покрытий, а именно к способам определения прочности сцепления покрытия с основой. Технический результат достигается тем, что на основу наносят покрытие в виде «сидячей» капли, прикладывают к нему усилие и по величине разрушающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528575
Дата охранного документа: 20.09.2014
Showing 1-10 of 104 items.
20.01.2013
№216.012.1bcb

Способ изготовления абразивного инструмента

Изобретение относится к области изготовления ручного абразивного инструмента, в частности напильников и надфилей. Способ включает нанесение на металлическую заготовку абразивного покрытия с требуемой шероховатостью. Для этого путем детонационного напыления наносят твердосплавное абразивное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472609
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.03.2013
№216.012.3121

Теплоаккумулирующий состав

Изобретение относится к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих фториды, бромиды и хроматы щелочных элементов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих веществ. Описан теплоаккумулирующий состав, включающий фторид, бромид и соль лития, в качестве соли лития введен его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478115
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.06.2013
№216.012.5136

Демпфирующее устройство дренажно-предохранительного клапана

Изобретение относится к области техники клапанных систем, применяемых для работы в условиях космоса. Демпфирующее устройство дренажно-предохранительного клапана (2) содержит пружинную подвеску, направляющий шток (5) и узел направляющих клапана - цилиндр на корпусе и хвостовике тарели. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486383
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.54b6

Способ изготовления поверхностей трения с применением твердых смазочных материалов на основе эпоксидных смол

Изобретение относится к триботехнике и может использоваться для снижения силы трения и повышения стойкости к задирам рабочих поверхностей деталей узлов трения машин. На поверхности трения формируют смазочные канавки, заполняют канавки твердым смазочным материалом, при этом канавки имеют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487289
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.54b7

Система управления аппаратом воздушного охлаждения масла

Изобретение относится к аппаратам воздушного охлаждения и может использоваться для охлаждения масла газоперекачивающих агрегатов. Система управления аппаратом воздушного охлаждения масла (фиг.1) содержит блок 1 задания температуры, апериодический фильтр 2, интегральный регулятор 3,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487290
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.568f

Способ утилизации твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области рекультивации земель. Способ включает размещение твердых бытовых отходов в чаше полигона, отведение дренажных вод на испарительный пруд, последовательное нагнетание отходов и воздуха в нагнетательные скважины, расположенные в свалочном теле, формирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487767
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.08.2013
№216.012.5cf4

Способ получения многоосновных карбоновых кислот адамантанового ряда

Изобретение относится к способу получения многоосновных карбоновых кислот адамантанового ряда. В силу особенностей свойств, обусловленных наличием адамантанового фрагмента, материалы, полученные на основе многоосновных карбоновых кислот каркасного строения, обладают высокими эксплуатационными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489417
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5e71

Следящий электропривод

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в следящих электроприводах с исполнительными двигателями постоянного тока или с синхронными машинами, работающими в режимах вентильного двигателя или бесколлекторного двигателя постоянного тока. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489798
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.66f3

Установка для мойки прецизионных подшипников

Изобретение относится к области производства точных изделий в машиностроении, в том числе к производству прецизионных подшипников. Повышение эффективности кавитационной мойки достигается за счет совершенствования устройства активатора, возбуждающего резонансные колебания, в котором зеркало...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492002
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.6d93

Способ производства диетического хлеба (варианты)

Группа изобретений относится к хлебопекарной промышленности. Предусмотрено два варианта способа производства диетического хлеба, включающего приготовление закваски из зерновой массы, воды и дрожжей, ее брожение, получение теста путем смешивания закваски и остального сырья с пшеничной мукой с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493702
Дата охранного документа: 27.09.2013
+ добавить свой РИД