×
27.03.2015
216.013.3646

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ТЕРМОДЕСТРУКТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002545378
Дата охранного документа
27.03.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к устройству для осуществления термодеструктивных процессов переработки тяжелых нефтяных остатков, которое может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой отраслях промышленности. Устройство, представляющее собой реакционно-ректификационный аппарат, включает корпус, камеру сгорания, штуцера для подвода сырья, топлива, окисляющего газа, вывода продуктов реакции и газов сгорания. При этом камера сгорания расположена в нижней части аппарата и соединена с корпусом аппарата штуцером герметично; в нижней части камеры сгорания размещен штуцер для подачи воды, а штуцер ввода сырья размещен выше штуцера ввода продуктов сгорания и между ними расположена секция смешения; выше ввода сырья расположены по крайней мере еще две секции: разделения и конденсации паров. Техническим результатом является снижение энергопотребления, металлоемкости и габаритов оборудования, повышение эксплуатационной надежности и безопасности за счет того, что исключается возможность закоксовывания и прогара труб. 5 ил.
Основные результаты: Реакционно-ректификационный аппарат, включающий корпус, камеру сгорания, штуцера для подвода сырья, топлива, окисляющего газа, вывода продуктов реакции и газов сгорания, отличающийся тем, что камера сгорания расположена в нижней части аппарата и соединена с корпусом аппарата штуцером герметично, штуцер ввода сырья в аппарат размещен выше штуцера ввода продуктов сгорания и между ними расположена секция смешения, выше ввода сырья расположены по крайней мере еще две секции: разделения и конденсации паров, а в нижней части камеры сгорания размещен штуцер для подачи воды.
Реферат Свернуть Развернуть

Устройство для осуществления термодеструктивных процессов переработки тяжелых нефтяных остатков.

Известны термодеструктивные процессы переработки тяжелых нефтяных остатков (мазута, гудрона, битума и т.д.), к которым относятся:

- термический крекинг;

- висбрекинг;

- коксование;

- пиролиз.

Известны [1-3] несколько вариантов организации процессов: крекинг в реакционном змеевике печи без выделения зоны крекинга в отдельную секцию; крекинг с выносной реакционной камерой. Общим для всех установок термокрекинга является наличие трубчатой печи для нагрева и испарения сырья, а также разделение продуктов реакции в отдельно стоящих ректификационных колоннах. Основной недостаток всех этих схем связан с наличием нагревательной печи, в которой из-за неравномерности нагрева сырья по длине змеевика происходит перегрев стенки труб и, как следствие, закоксовывание змеевика печи. На установках термокрекинга мазута пробег печи составляет 30-40 суток; на установках висбрекинга - 6-7 месяцев; на установках УЗК - не более года.

Известен [4,5] процесс углубленного термического крекинга в реакторе (прототип), в котором в верхней части расположена камера сгорания топливного газа с кислородом, а горячие продукты сгорания смешиваются с сырьем, нагревают его до 900°С и направляются в закалочный аппарат, где охлаждаются до 350°С. Тепло, выделяемое при закалке, используется для производства водяного пара высокого давления. Продукты реакции направляются в ректификационную колонну, где от пирогаза отделяются мазут, легкий газойль и вода, а пирогаз направляется на блок низкотемпературной ректификации с выделением этилена, пропилена и др. продуктов.

Недостатками конструкции реактора являются:

1. Камера сгорания размещена вверху реактора, а ввод сырья расположен ниже. Таким образом, взаимодействие продуктов сгорания и сырья происходит в нисходящем прямотоке. Такой режим характеризуется малым временем контакта и ограниченной поверхностью взаимодействия, узким диапазоном эффективной работы и практически время контакта и поверхность взаимодействия не регулируются.

2. Ректификационная колонна отделена от реактора, вследствие чего появляются дополнительные трубопроводы, арматура, увеличиваются сопротивление, металлоемкость, габариты установки.

Предлагается устройство - аппарат, совмещающий реактор и ректификационную колонну, - реакционно-ректификационный аппарат (РРА) для осуществления термодеструктивных процессов переработки тяжелых нефтяных остатков (фиг. 1), включающий корпус, камеру сгорания, штуцера для подвода сырья, топлива, окисляющего газа, вывода продуктов реакции и газов сгорания, отличающееся тем, что камера сгорания (2) расположена в нижней части аппарата и соединена с корпусом аппарата герметично, а штуцер ввода сырья (4) размещен выше штуцера ввода продуктов сгорания (3), и между ними расположена секция смешения (5), состоящая, например, из нескольких каскадных тарелок или блоков структурированной насадки, выше штуцера ввода сырья расположены, по крайней мере, еще две секции: разделения (6) и конденсации (7), а в нижней части камеры сгорания (2) размещен штуцер (9) для подачи воды, с помощью которой регулируется температура продуктов сгорания.

Реакционно-ректификационный аппарат (РРА) работает следующим образом: сырье (I) из сырьевой емкости насосом подается в РРА через штуцер (4), топливо (II), например природный газ и окисляющий газ (III), например воздух, поступают в камеру сгорания (2), с помощью электрозапальника эта горючая смесь поджигается, продукты сгорания (СО2; Н2О; N2) поступают в нижнюю часть корпуса (1) РРА через штуцер (3), температура продуктов сгорания регулируется расходом воды (IV), подаваемой в камеру сгорания через штуцер (9) по сигналу датчика температуры, установленному на входе в РРА.

Горячие продукты сгорания, поднимаясь вверх, поступают в секцию смешения (5), где они контактируют в противотоке с жидкой частью сырья, поступающего из штуцера (4) в секцию смешения. При непосредственном контакте в противотоке горячих продуктов сгорания с сырьем происходит интенсивный теплообмен, сырье нагревается и частично испаряется, осуществляется термический крекинг тяжелой части сырья. В зависимости от температуры и времени контакта фаз получаются следующие продукты: газ, крекинг-бензин, керосино-газойлевая фракция и крекинг остаток. Продукты термокрекинга в паровой фазе вместе с газами сгорания поступают в секцию разделения (6), где они контактируют с жидкостью (флегмой), перетекающей в секцию разделения из секции конденсации (7), в которой паровая фаза конденсируется за счет тепла циркулирующего орошения, охлаждаемого во внешнем теплообменнике и доохладителе и возвращаемого в аппарат через штуцер (VIII).

Неконденсирующиеся газы выводятся из РРА через штуцер (IX), жидкий продукт - крекинг-остаток - выводится через штуцер (V). Продукты реакции - крекинг-бензин и керосино-газойлевая фракция - выводятся через штуцеры (VII) и (VI) соответственно.

Таким образом, в предложенной конструкции реакционно-ректификационного аппарата (РРА) реализуется основная идея непосредственной передачи тепла от сжигания топлива в камере сгорания (2) к сырью в условиях интенсивной теплопередачи в противотоке при непосредственном контакте продуктов сгорания с сырьем в секции смешения (5) при контролируемых и регулируемых температурах сырья и газов сгорания в зоне реакции, обеспечивающих оптимальные условия термодеструкции, а продукты крекинга в парах вместе с газами сгорания, поднимаясь вверх, поступают в секции разделения (6) и конденсации (7), где разделяются на целевые фракции и выводятся из аппарата.

Технический результат, достигаемый при использовании устройства по изобретению, заключается в том, что:

- снижаются энергопотребление, металлоемкость и габариты оборудования;

- повышается эксплуатационная надежность и безопасность за счет того, что исключается возможность закоксовывания и прогара труб.

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой отраслях промышленности.

Подрисуночные подписи

Фиг. 1 - Реакционно-ректификационный аппарат.

I - сырье; II - топливо; III - окисляющий газ; IV - вода; V - остаток; VI - вывод продуктов реакции; VII - вывод ЦО; VIII - ввод ЦО; IX -выход газа.

1 - корпус; 2 - камера сгорания; 3 - штуцер ввода продуктов сгорания; 4 - штуцер ввода сырья; 5 - секция смешения (реакции); 6 - секция разделения; 7 - секция конденсации; 8 - сборные тарелки; 9 - штуцер ввода воды.

Литература

1. С.А. Ахметов Технология глубокой переработки нефти и газа. Изд-во «Гилем», Уфа, 2002 г., стр. 373-385.

2. М.Г. Рудин, В.Е. Сомов, А.С. Фомин, «Карманный справочник нефтепереработчика», «ЦНИИТЭнефтехим», Москва, 2004 г.

3. Handbook of Petroleum Refining Processes. McGraw-Hill, New York, 2003.

4. Hydrocarbon Processing, 57 (12) 109, 1982.

5. Справочник. Процессы углубленной переработки нефти. ИнфоТЭК-Консалт. 2001 г.

Реакционно-ректификационный аппарат, включающий корпус, камеру сгорания, штуцера для подвода сырья, топлива, окисляющего газа, вывода продуктов реакции и газов сгорания, отличающийся тем, что камера сгорания расположена в нижней части аппарата и соединена с корпусом аппарата штуцером герметично, штуцер ввода сырья в аппарат размещен выше штуцера ввода продуктов сгорания и между ними расположена секция смешения, выше ввода сырья расположены по крайней мере еще две секции: разделения и конденсации паров, а в нижней части камеры сгорания размещен штуцер для подачи воды.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ТЕРМОДЕСТРУКТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-7 of 7 items.
20.11.2013
№216.012.8266

Стенд для закалки валов и трубных деталей

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к термической обработке деталей с использованием индукционного нагрева. Для предохранения от окисления и улучшения качества внутренней поверхности детали осуществляют закалку детали с нагрева токами высокой частоты при одновременной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499058
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.05.2014
№216.012.c123

Устройство для измерения длины гибких длинномерных материалов

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения длины гибких длинномерных материалов типа ленточных проводов и других материалов плоского ленточного типа прямоугольного сечения толщиной 0,1…2 мм и шириной 4…25 мм, с максимальным наружным диаметром рулона 130 мм....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515192
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.03.2015
№216.013.33c1

Печь шахтная

Изобретение относится к шахтной печи для термической обработки деталей. Печь содержит внешний каркас, муфель, изолированные друг от друга волокнистой теплоизоляцией, крышку, подъемный механизм, реторту, электрооборудование. Крышка футерована волокнистой теплоизоляцией посредством шпилек и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544724
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.04.2015
№216.013.4499

Аппарат воздушного охлаждения

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и газовой промышленности. Предлагается аппарат воздушного охлаждения, включающий секции теплообмена с распределительными камерами и штуцерами, жалюзи, вентилятор с электродвигателем, диффузор, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549059
Дата охранного документа: 20.04.2015
13.01.2017
№217.015.7197

Устройство затворное для испытательной камеры высокого давления

Устройство предназначено для испытательных камер высокого давления. Устройство содержит корпус, поворотную крышку, на которой имеются байонетные выступы, на резьбовой части корпуса установлена гайка с байонетными выступами, образующая с поворотной крышкой байонетное соединение, поворотная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596680
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.82f8

Трубчатая сушилка

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и газовой промышленности. Трубчатая сушилка - горизонтальный кожухотрубный аппарат включает корпус, теплообменные трубы, загрузочную и разгрузочную камеры, привод, штуцера для подвода и отвода сырья,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601334
Дата охранного документа: 10.11.2016
25.08.2017
№217.015.b008

Пневмогидравлический клапан отсечной

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в гидравлических испытательных стендах и других устройствах. Пневмогидравлический клапан отсечной высокого давления содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками для подвода и отвода рабочей среды,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611118
Дата охранного документа: 21.02.2017
Showing 1-10 of 11 items.
20.11.2013
№216.012.8266

Стенд для закалки валов и трубных деталей

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к термической обработке деталей с использованием индукционного нагрева. Для предохранения от окисления и улучшения качества внутренней поверхности детали осуществляют закалку детали с нагрева токами высокой частоты при одновременной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499058
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.05.2014
№216.012.c123

Устройство для измерения длины гибких длинномерных материалов

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения длины гибких длинномерных материалов типа ленточных проводов и других материалов плоского ленточного типа прямоугольного сечения толщиной 0,1…2 мм и шириной 4…25 мм, с максимальным наружным диаметром рулона 130 мм....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515192
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.03.2015
№216.013.33c1

Печь шахтная

Изобретение относится к шахтной печи для термической обработки деталей. Печь содержит внешний каркас, муфель, изолированные друг от друга волокнистой теплоизоляцией, крышку, подъемный механизм, реторту, электрооборудование. Крышка футерована волокнистой теплоизоляцией посредством шпилек и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544724
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.04.2015
№216.013.4499

Аппарат воздушного охлаждения

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и газовой промышленности. Предлагается аппарат воздушного охлаждения, включающий секции теплообмена с распределительными камерами и штуцерами, жалюзи, вентилятор с электродвигателем, диффузор, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549059
Дата охранного документа: 20.04.2015
13.01.2017
№217.015.7197

Устройство затворное для испытательной камеры высокого давления

Устройство предназначено для испытательных камер высокого давления. Устройство содержит корпус, поворотную крышку, на которой имеются байонетные выступы, на резьбовой части корпуса установлена гайка с байонетными выступами, образующая с поворотной крышкой байонетное соединение, поворотная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596680
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.82f8

Трубчатая сушилка

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и газовой промышленности. Трубчатая сушилка - горизонтальный кожухотрубный аппарат включает корпус, теплообменные трубы, загрузочную и разгрузочную камеры, привод, штуцера для подвода и отвода сырья,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601334
Дата охранного документа: 10.11.2016
25.08.2017
№217.015.b008

Пневмогидравлический клапан отсечной

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в гидравлических испытательных стендах и других устройствах. Пневмогидравлический клапан отсечной высокого давления содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками для подвода и отвода рабочей среды,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611118
Дата охранного документа: 21.02.2017
01.09.2018
№218.016.8232

Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения

Изобретение относится к области проверки и измерений оптических параметров и предназначено для измерения коэффициента зеркального отражения сферических, параболических и плоских зеркальных поверхностей. Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения, включающий направляющую со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665594
Дата охранного документа: 31.08.2018
29.03.2019
№219.016.ef3d

Термошкаф

Термошкаф относится к устройствам для термической обработки деталей. Термошкаф содержит теплоизолированный корпус, разделенный на рабочую и выходную полости, соединенные с тепловентилятором. В рабочей полости поярусно расположены камеры для обрабатываемых деталей. Каждая камера снабжена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002281445
Дата охранного документа: 10.08.2006
29.03.2019
№219.016.f5df

Термошкаф

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для термической обработки деталей. Термошкаф состоит из каркаса, муфеля, изолированного от каркаса волокнистой теплоизоляцией и воздушным зазором, в котором размещены трубчатые электронагреватели, крыши, на которой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002459162
Дата охранного документа: 20.08.2012
+ добавить свой РИД