Установка по утилизации отходов мазутного производства и мазутных нефтешламов

Установка по утилизации отходов мазутного производства и мазутных нефтешламов

Реферат

Изобретение относится к технологическим процессам переработки отходов мазутного производства и мазутных нефтешламов и может быть использовано для получения относительно полного набора нефтепродуктов - битума, бензина, дизельного топлива и индустриальных масел.

Известно устройство для переработки органических отходов и нефтешламов [RU 2406031, C1, F23G 5/00, 20.12.2010], содержащее узел загрузки отходов, камеру газификации, узел фильтрации со слоем абсорбента, теплообменник, лазер импульсного типа, ресивер и мембранный кислородный генератор, при этом в узле загрузки отходов выполнен экструдер с камерой прессования, между узлом фильтрации и ресивером установлен шнековый конвейер, ресивер соединен с помощью отверстий с узлом фильтрации и теплообменником, а в еще одном его отверстии установлена оптическая линза, дно ресивера соединено посредством щелевого паза с камерой газификации, заполненной щелочным электролитом, лазер, оптическая линза и соединяющий ресивер с камерой газификации щелевой паз расположены так, что лазерный луч распространен до уровня щелочного электролита в камере газификации, причем выход теплообменника соединен с входом мембранного кислородного генератора, а в узле фильтрации слой абсорбента выполнен в виде молотой смеси солей с негашеной известью.

Недостатком устройства является его относительно высокая сложность.

Известен также универсальный комплекс для переработки и обезвреживания нефтесодержащих отходов (НСО) [RU 100074, U1, C10G 1/00, 10.12.2010], включающий расположенные последовательно и связанные между собой трубопроводами с запорно-регулирующей арматурой и насосами приемную емкость с перемешивающим устройством, обогреваемую, теплоизолированную промежуточную емкость с перемешивающим устройством, которая соединена с блоком для приготовления растворов химических реагентов, трехфазную центрифугу, подключенную к контейнерам-сборникам нефтяной, водной и твердой фаз, термодесорбер, сборник термообработанных материалов, направляемых в систему их брикетирования, причем комплекс снабжен системой предварительной обработки низкоконцентрированных НСО, включающей последовательно соединенные емкость-усреднитель, смеситель с подключенным к нему узлом приготовления и дозирования флокулянта, модуль предварительной сепарации флотошлама, напорный флотатор, один из выходов которого подключен к емкости-сборнику осветленной воды, а второй - к емкости-сборнику сгущенного флотошлама, соединенной с промежуточной обогреваемой, теплоизолированной емкостью и с одним из выходов модуля предварительной сепарации флотошлама, кроме того, универсальный комплекс дополнительно содержит систему сушки активного ила, включающую сборник частично обезвоженного активного ила, сушилку, выход которой для газообразных продуктов через блок конденсации и обезвреживания паров воды соединен с узлом дезодорации выбросных газов в сорбционных фильтрах, а выход для твердого продукта через разгрузочный конвейнер-охладитель подключен к сборнику-смесителю твердых НСО, расположенному в схеме комплекса перед термодесорбером и соединенному со сборником для замазученной земли и контейнером-сборником твердой фазы.

Недостатком этого комплекса является относительно узкие функциональные возможности.

Кроме того, известна система утилизации нефтешламов и отходов продуктов переработки нефти и газа на передвижной модульной установке [RU 98413, U1, C10G 33/06, B01F 3/00, B01F 5/10, B01F 15/06, 20.12.2010], содержащая блоки: управления технологическим процессом; электроснабжения; водоснабжения; теплоснабжения; приема и предварительной подготовки сырья; подготовки и дозирования реагентов; предварительной и основной обработки рабочей смеси; обработки избыточной воды от остатков товарного продукта; обработки избыточной воды от механических примесей; накопления возвратных продуктов; хранения и налива товарной продукции, при этом она снабжена блоком предварительной деэмульсации и гидроакустической обработки, снабженным акустическим кавитационным смесителем, выполненным в виде корпусного аппарата с патрубками для подвода технологических потоков рабочей смеси, внутри которого размещен акустический генератор, выполненный из неподвижного полого цилиндра с акустическими генерирующими каналами-кавитаторами, геометрические размеры и форма которых соответствуют свойствам и объему технологических потоков рабочей смеси, причем указанный акустический генератор соединен верхней частью по крайней мере с двумя конфузорами, выполненными с возможностью образования эжектора в месте их соединения для смешения основной смеси и дополнительной среды, а нижней частью упомянутый акустический генератор соединен с диффузором, при этом блок предварительной деэмульсации выполнен с возможностью разделения рабочей смеси на избыточную воду с механическими примесями и подготовленный продукт с незначительным содержанием воды и механических примесей; блоком основной деэмульсации и гидроакустической обработки, выполненным с возможностью термохимической деэмульсации при промывке горячей водой подготовленного продукта с возможностью разделения на товарный продукт и избыточную воду с незначительным содержанием механических примесей в акустическом кавитационном смесителе, выполненным в виде корпусного аппарата с патрубками для подвода технологических потоков рабочей смеси, внутри которого размещен акустический генератор, выполненный из неподвижного полого цилиндра с акустическими генерирующими каналами-кавитаторами, геометрические размеры и форма которых соответствуют свойствам и объему технологических потоков рабочей смеси, причем указанный акустический генератор соединен верхней частью по крайней мере с двумя конфузорами, выполненными с возможностью образования эжектора в месте их соединения для смешения основной смеси и дополнительной среды, а нижней частью упомянутый акустический генератор соединен с диффузором; блоком обработки избыточной воды от остатков товарного продукта и пневмоакустической обработки, выполненным с возможностью очистки избыточной воды от остатков товарного продукта методом флотации, пневмосепарации и окисления с помощью размещенного в указанном блоке акустического кавитационного смесителя, внутри которого размещен акустический генератор, выполненный из неподвижного полого цилиндра акустическими генерирующими каналами-кавитаторами, геометрические размеры и форма которых соответствуют свойствам и объему технологических потоков рабочей смеси в составе: основной - воды с остатками товарного продукта и дополнительной среды - воздуха, указанный акустический генератор соединен верхней частью по крайней мере с двумя конфузорами, а нижней частью - с диффузором, при этом блок обработки воды от остатков товарного продукта выполнен с возможностью разделения рабочей смеси на флотослой и избыточную воду с механическими примесями; блоком обработки избыточной воды от механических примесей и пневмоакустической обработки, выполненным с возможностью получения суспензии из избыточной воды, механических примесей и диспергированного в воде воздуха в акустическом поле указанного выше акустического кавитационного смесителя с возможностью разделения на избыточную воду и механических примесей в виде водной суспензии.

Это техническое решение обладает относительно высокой сложностью.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является установка для переработки нефтешламов [RU 81494, U1, C02F 9/00, 20.03.2009], включающая приемную сборную емкость для исходных нефтешламов, бак для приготовления растворов поверхностно-активных веществ, высокоскоростную центрифугу, сборники нефтяной и водной фаз, контейнеры для твердой фазы, устройство для термообработки, сборник термообработанных материалов, трубопроводы, насосы и запорно-регулирующую арматуру, причем приемная емкость имеет соединение с обогреваемым реактором-репульпатором с мешалкой, имеющим загрузочный люк и через патрубок, расположенный на крышке реактора-репульпатора, соединенным с циркуляционным баком водной фазы, и дозатором поверхностно-активных веществ, патрубок нижнего слива реактора-репульпатора направлен в распределительную колонну, имеющую соединение со сборниками нефтяной и водной фаз и контейнером твердой фазы, технологически связанным с высокоскоростной трехфазной центрифугой, имеющей соединения со сборниками нефтяной и водной фаз и циркуляционным баком оборотной воды, разгрузочный узел центрифуги соединен с загрузочным люком реактора-экстрактора с мешалкой, имеющего соединение с дозатором и циркуляционным баком-сборником органических растворителей - легколетучих нефтяных фракций, патрубок нижнего слива реактора-реэкстрактора соединен с вакуум-фильтром, слив жидкой фазы из которого направлен в циркуляционный бак-сборник, а разгрузочное устройство имеет соединение со смесителем, к которому подсоединен дозатор измельченного карбоната и/или оксида кальция, вход в который направлен из расходно-накопительного бака, смеситель имеет соединение с устройством для термообработки, в качестве которого установлена прокалочная печь с топкой, имеющей соединение со сборниками нефтяной фазы и циркуляционным баком-сборником органических растворителей, разгрузочный узел имеет соединение через транспортер со сборной емкостью прокаленных продуктов.

Недостатком устройства наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что оно не позволяет получить относительно полный набор номенклатуры фракций, в частности наиболее часто используемой в технике - битумной, бензиновой, дизельной и масел.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей.

Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем введения дополнительного арсенала технических средств, обеспечивающих возможность получить относительно полный набор номенклатуры фракций - битумной, бензиновой, дизельной и индустриального масла.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в установку, содержащую трубопроводы, оснащенные насосами и запорно-регулирующей аппаратурой, сырьевой резервуар, вход подачи сырья которого соединен трубопроводом со средствами подачи сырья от внешнего источника, и емкость для подготовки и дозирования реагентов, в соответствии с изобретением введены первый и второй подогреватель, первая и вторая емкости для ввода катализаторов, первая, вторая, третья и четвертая колонны, первый, второй, третий и четвертый воздушные холодильники, а также накопительный резервуар битума, накопительный резервуар индустриального масла, накопительная емкость дизельного топлива и накопительная емкость бензина, причем выход сырьевого резервуара трубопроводом соединен со входом первого подогревателя, выход которого трубопроводом соединен со входами первой и второй емкостей для ввода катализатора, выходы которых объединены с выходом емкости для подготовки и дозировки реагентов и соединены трубопроводом со входом второго подогревателя, выход которого трубопроводом соединен со входом первой колонны, выполненной с возможностью выделения битума, который через нижний слив первой колонны трубопроводом через первый воздушный холодильник подается в накопительный резервуар битума, выход отработанного продукта первой колонны соединен со входом второй колонны, выполненной с возможностью выделения индустриального масла, которое через нижний слив второй колонны трубопроводом через второй воздушный холодильник подается в накопительный резервуар индустриального масла, выход отработанного продукта второй колонны соединен со входом третьей колонны, выполненной с возможностью выделения дизельного топлива, которое через нижний слив третьей колонны трубопроводом через третий воздушный холодильник подается в накопительную емкость дизельного топлива, а выход отработанного продукта третьей колонны соединен со входом четвертой колонны, выполненной с возможностью выделения бензина, который через нижний слив четвертой колонны трубопроводом через четвертый воздушный холодильник подается в накопительную емкость бензина.

На чертеже представлена функциональная схема установки по утилизации отходов мазутного производства и мазутных нефтешламов.

Установка по утилизации отходов мазутного производства и мазутных нефтешламов содержит трубопроводы, оснащенные насосами и запорно-регулирующей аппаратурой и предназначенные для соединения узлов установки, а также сырьевой резервуар 1, вход подачи сырья которого соединен трубопроводом со средствами подачи сырья от внешнего источника, и емкость 2 для подготовки и дозирования реагентов.

Кроме того, установка по утилизации отходов мазутного производства и мазутных нефтешламов содержит первый 3 и второй 4 подогреватели, первую 5 и вторую 6 емкости для ввода катализаторов, первую 7, вторую 8, третью 9 и четвертую 10 колонны, а также первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 воздушные холодильники.

Установка по утилизации отходов мазутного производства и мазутных нефтешламов содержит также накопительный резервуар 15 битума, накопительный резервуар 16 индустриального масла, накопительную емкость 17 дизельного топлива и накопительную емкость 18 бензина.

В установке по утилизации отходов мазутного производства и мазутных нефтешламов выход сырьевого резервуара 1 трубопроводом соединен со входом первого подогревателя 3, выход которого трубопроводом соединен со входами первой 5 и второй 6 емкостей для ввода катализатора, выходы которых объединены с выходом емкости 2 для подготовки и дозировки реагентов и соединены трубопроводом со входом второго подогревателя 4, выход которого трубопроводом соединен со входом первой колонны 7, выполненной с возможностью выделения битума, который через нижний слив первой колонны 7 трубопроводом через первый воздушный холодильник 11 подается в накопительный резервуар 15 битума, выход отработанного продукта первой колонны 7 соединен со входом второй колонны 8, выполненной с возможностью выделения индустриального масла, которое через нижний слив второй колонны 8 трубопроводом через второй воздушный холодильник 12 подается в накопительный резервуар 16 индустриального масла, выход отработанного продукта второй колонны 8 соединен со входом третьей колонны 9, выполненной с возможностью выделения дизельного топлива, которое через нижний слив третьей колонны 9 трубопроводом через третий воздушный холодильник 13 подается в накопительную емкость 17 дизельного топлива, а выход отработанного продукта третьей колонны 9 соединен со входом четвертой колонны 10, выполненной с возможностью выделения бензина, который через нижний слив четвертой колонны 10 трубопроводом через четвертый воздушный холодильник 14 подается в накопительную емкость 18 бензина.

Работает установка по утилизации отходов мазутного производства и мазутных нефтешламов следующим образом.

Исходное сырье - мазут и мазутный нефтешлам при температуре +40÷+50°C поступает в сырьевой резервуар 1, вход подачи сырья которого соединен трубопроводом со средствами подачи сырья от внешнего источника. Закачка сырья может производиться с использование соответствующего насосного агрегата до заполнения емкости на 80-90% для свободного выделения газов.

Из заполненного сырьевого резервуара 1 сырье направляют по трубопроводу, который может быть оснащен вентилями и насосом в первый подогреватель 3. Откачку сырья из сырьевого резервуара 1 производят с давлением 0,18÷0,21 МПа и расходе, примерно, 7916 кг/ч. Расход может быть выше и ниже, в зависимости от производительности установки. Сырье подогревается в первом подогревателе 3 до температуры активного действия катализатора +170-200°C и подается первую 5 и вторую 6 емкости для ввода катализатора. По трубопроводу, объединяющему выходы первой 5 и второй 6 емкости для ввода катализатора (из расчета 10-15 кг на тонну сырья) и емкости 2 для подготовки и дозирования реагентов (прямогонный бензин, печное топливо) из расчета от 10 до 20 литров на тонну, в зависимости от исходного сырья подогретое сырье подается для дополнительного подогрева во второй подогреватель 4, где производят подогрев до температуры 300-450°C (при данной температуре начинает происходит разделение сырья на фракции) и из него в последовательно установленные первую 7, вторую 8, третью 9 и четвертую 10 колонны, представляющие собой ректификационные колонны в виде вертикальных емкостей с внутренними устройствами (насадками и тарелками). Первая колонна 7 выполнена с возможностью выделения битума, который через ее нижний слив трубопроводом через первый воздушный холодильник 11 подается в накопительный резервуар 15 битума, а ее выход отработанного продукта соединен со входом второй колонны 8, выполненной с возможностью выделения индустриального масла, которое через ее нижний слив трубопроводом через второй воздушный холодильник 12 подается в накопительный резервуар 16 индустриального масла, а ее выход отработанного продукта соединен со входом третьей колонны 9, выполненной с возможностью выделения дизельного топлива, которое через ее нижний слив трубопроводом через третий воздушный холодильник 13 подается в накопительную емкость 17 дизельного топлива, а ее выход отработанного продукта соединен со входом четвертой колонны 10, выполненной с возможностью выделения бензина, который через ее нижний слив трубопроводом через четвертый воздушный холодильник 14 подается в накопительную емкость 18 бензина.

Таким образом, благодаря введения дополнительного арсенала технических средств, достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей, поскольку обеспечивается получение относительно полного набора номенклатуры фракций - битумной, бензиновой, дизельной и масел.

Конструкция установки выполнена в блочно-модульном исполнении, что предусматривает выполнение отдельных блоков и узлов на рамах с их соединением трубопроводом, что позволяет ее оперативно их демонтировать с несущего основания и перемещать транспортными средствами на другое место.

Установка по утилизации отходов мазутного производства и мазутных нефтешламов, содержащая трубопроводы, оснащенные насосами и запорно-регулирующей аппаратурой, сырьевой резервуар, вход подачи сырья которого соединен трубопроводом со средствами подачи сырья от внешнего источника, и емкость для подготовки и дозирования реагентов, отличающаяся тем, что введены первый и второй подогреватель, первая и вторая емкости для ввода катализаторов, первая, вторая, третья и четвертая колонны, первый, второй, третий и четвертый воздушные холодильники, а также накопительный резервуар битума, накопительный резервуар индустриального масла, накопительная емкость дизельного топлива и накопительная емкость бензина, причем выход сырьевого резервуара трубопроводом соединен со входом первого подогревателя, выход которого трубопроводом соединен со входами первой и второй емкостей для ввода катализатора, выходы которых объединены с выходом емкости для подготовки и дозировки реагентов и соединены трубопроводом со входом второго подогревателя, выход которого трубопроводом соединен со входом первой колонны, выполненной с возможностью выделения битума, который через нижний слив первой колонны трубопроводом через первый воздушный холодильник подается в накопительный резервуар битума, выход отработанного продукта первой колонны соединен со входом второй колонны, выполненной с возможностью выделения индустриального масла, которое через нижний слив второй колонны трубопроводом через второй воздушный холодильник подается в накопительный резервуар индустриального масла, выход отработанного продукта второй колонны соединен со входом третьей колонны, выполненной с возможностью выделения дизельного топлива, которое через нижний слив третьей колонны трубопроводом через третий воздушный холодильник подается в накопительную емкость дизельного топлива, а выход отработанного продукта третьей колонны соединен со входом четвертой колонны, выполненной с возможностью выделения бензина, который через нижний слив четвертой колонны трубопроводом через четвертый воздушный холодильник подается в накопительную емкость бензина.