×
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 11-20 of 52 items.
20.09.2014
№216.012.f52d

Способ получения модификатора для алюминиевых сплавов

Изобретение относится к литейному и металлургическому производству, в частности к получению модификатора для алюминиевых сплавов. Способ включает смешивание порошка носителя с ультрадисперсным модифицирующим порошком в планетарной мельнице и прессование полученной композиции. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528598
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.10.2014
№216.012.ff93

Способ окисления растительных масел

Изобретение относится к технологии получения предназначенных для воздушной сушки масляных пленкообразующих из низкосортных, сильно обводненных, некондиционных кислых растительных масел и может быть использовано в лакокрасочной и других отраслях промышленности, применяющих масляные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531283
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.02b4

Адаптивная система управления аппаратом воздушного охлаждения масла

Изобретение относится к аппаратам воздушного охлаждения и может использоваться для охлаждения масла газоперекачивающих агрегатов. Адаптивная система управления аппаратом воздушного охлаждения масла содержит блок 1 задания температуры, пропорционально-интегральный регулятор 2, блок 3 умножения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532090
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.11.2014
№216.013.0734

Способ получения пвсевдолигатуры для алюминиевых сплавов

Изобретение относится к литейному и металлургическому производству, в частности к получению псевдолигатуры для модифицирования алюминиевых сплавов. Способ включает смешивание в планетарной мельнице полученного по технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза ультрадисперсного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533245
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0890

Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором

Изобретение относится к энергетике. Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором, содержащая компрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбину, котел-утилизатор, вакуумный деаэратор, конденсационную паровую турбину, противодавленческую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533593
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.08d2

Автономное радиолокационное устройство селекции воздушной цели

Изобретение относится к радиолокационным средствам ближнего действия. Достигаемый технический результат - повышение помехоустойчивости к пассивным помехам радиолокаторов ближнего действия (РБД) в условиях отсутствия априорных сведений о месте и времени появления реальной цели при относительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533659
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.01.2015
№216.013.1815

Способ очистки резервуара

Изобретение относится к процессам очистки, в частности к очистке внутренних поверхностей резервуаров, и может быть использовано в газовой и нефтехимической отраслях промышленности. Резервуар (1), подлежащий утилизации, заполняют моющей жидкостью любым известным способом, включают напорный насос...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537593
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.2768

Способ получения гидрохлоридов аминов адамантанового ряда

Изобретение относится к способу получения гидрохлоридов аминов адамантанового ряда, в том числе гидрохлоридов 1-аминоадамантана или 3,5-диметил-1-аминоадамантана, которые являются фармацевтической субстанцией препаратов «Мидантан» и «АкатинполМемантин». Способ заключается в окислении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541545
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.27e5

Способ производства фруктового продукта из яблок и ягодного сырья

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к изготовлению фруктовых продуктов из яблок и ягодного сырья. Яблоки подготавливают, удаляют несъедобные части и кожуру, режут на ломтики толщиной 2-3 мм. Ломтики замораживают при температуре -20°C в течение 1 часа. Обрабатывают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541670
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.27f9

Способ производства фруктового продукта из яблок и цитрусового сырья

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к изготовлению фруктового продукта из яблок. Способ производства фруктового продукта предусматривает подготовку яблок, которая включает удаление несъедобных частей и кожуры, их резку на ломтики толщиной 5-8 мм, обработку в растворе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541690
Дата охранного документа: 20.02.2015
Showing 11-20 of 104 items.
27.09.2013
№216.012.6e87

Способ извлечения твердосплавных зубков из шарошек буровых долот

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способу извлечения твердосплавных зубков из отработанных шарошечных долот. Закрывают наружное тело шарошки теплоизолирующим материалом. Нагревают шарошку с запрессованными в нее твердосплавными зубками до температуры, превышающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493946
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.10.2013
№216.012.728d

Шихта для получения стекла

Изобретение относится к составам шихт для получения стекла. Технический результат изобретения заключается в улучшении экологии окружающей среды, удешевлении производства стекла за счет утилизации отходов тротилового производства. Отход тротилового производства - это сульфитный щелок и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494982
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.72b1

Способ получения третичных циклических спиртов ряда 2,2'-битиофена

Изобретение относится к способу получения третичных циклических спиртов ряда 2,2'-битиофена реакцией 5-бром-2,2'-битиофена или 5-йод-2,2'-битиофена и магния в абсолютном диэтиловом эфире с циклоалканоном в мольном соотношении 1:1:1 (для адамантанона 1:1:0.8), при температуре 35-36°С в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495018
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.72c0

Способ получения 2-(1-адамантилкарбонил)-1,2-дигидронафто[2,1-b]фуранов

Изобретение относится к способу получения 1,2-дигидронафто[2,1-b]фуранов, содержащих во втором положении 1-адамантаноильную группу, реакцией замещенных 1-[(диметиламино)метил]-2-нафтолов с бромидом 1-[2-(1-адамантил)-2-оксоэтил]пиридиния в мольном соотношении 1:1 в среде этанола при 78°С в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495033
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.7560

Способ очистки газовых выбросов от оксидов азота

Изобретение относится к области очистки газовых выбросов от оксидов азота (NO). Способ очистки газовых выбросов от оксидов азота основан на взаимодействии угля с оксидом азота при пропускании выбросных газов через слой нагретого активного угля. В способе используют активный уголь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495708
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.7620

Теплоаккумулирующий состав

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов, применяемых в качестве энергоемких материалов в тепловых аккумуляторах. Теплоаккумулирующий состав содержит 3,0-3,4 мас.% фторида натрия и 96,6-97,0 мас.% вольфрамата натрия. По сравнению с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495900
Дата охранного документа: 20.10.2013
10.11.2013
№216.012.7ee5

Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива содержит гидродинамический кавитационный аппарат, выполненный как тангенциально-осевой вихревой эмульгатор, состоящий из трубопровода обрабатываемых жидких топлив, трубопровода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498158
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7f3b

Устройство для измерения момента сопротивления от сил "магнитного трения" в неконтактных подвесах

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения тормозного момента от действия вихревых токов и гистерезиса в роторных механизмах на электромагнитных опорах. Устройство содержит статор и ротор осевого или радиального активного электромагнитного подшипника,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498244
Дата охранного документа: 10.11.2013
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
27.11.2013
№216.012.85fe

Способ утилизации баллиститных твердых ракетных топлив

Изобретение относится к области утилизации твердого ракетного топлива. Способ отрезания фрагмента заряда включает в себя движение на заданную длину заряда, остановку движения заряда, отрезание фрагмента заряда ножом, связанным с поршнем гидроцилиндра. Поршень продолжает опускаться и давит на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499980
Дата охранного документа: 27.11.2013
+ добавить свой РИД