Способ получения топливной композиции

 

Сущность изобретения: топливную композицию получают смешиванием тяжелой нефтяной фракции с нефтешламом, очищенным предварительно от механических примесей размером более 200 мкм и избытка воды. Полученную смесь подвергают эмульгированию при содержании нефтешлама в полученном целевом продукте 1-50% . 2 табл.

Изобретение относится к топливным композициям на основе тяжелых нефтяных фракций с добавлением присадки, а также к утилизации нефтешламов.

Известен способ получения топливной композиции путем эмульгирования тяжелой нефтяной фракции, в которую добавлена вода [1].

Достоинством этого способа является получение топливной композиции, при сжигании которой уменьшается образование окислов азота и сажи в сравнении с тяжелой нефтяной фракцией из-за большого содержания воды в ней.

Недостатки этого способа - нестабильность получаемой топливной композиции и высокая ее вязкость, что требует более высокой температуры подогрева при ее сжигании.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ получения топливной композиции путем смешения тяжелой нефтяной фракции с нефтешламом [2].

Недостатки данного способа - невозможно получить топливную композицию заданного качества, а также нестабильность получаемой топливной композиции из-за неоднородности состава нефтешлама. Кроме того, из-за содержания в нефтешламе крупных механических примесей (более 200 мкм), например, в виде песка и продуктов коррозии, наблюдается абразивный износ оборудования, образование осадков при хранении топливной композиции, а также забивание горелочных устройств при ее сжигании.

Способ получения топливной композиции заключается в смешении тяжелой нефтяной фракции с нефтешламом. Для повышения качества топливной композиции от нефтешлама предварительно отделяют механические примеси более 200 мкм и избыток воды, и смесь подвергают эмульгированию, при этом содержание нефтешлама в смеси составляет 1-50%.

Способ осуществляется следующим образом.

Отделяют от нефтешлама механические примеси более 200 мкм и избыток воды. Смешивают тяжелую нефтяную фракцию с очищенным нефтешламом, после чего смесь подвергают эмульгированию, при этом содержание нефтешлама в смеси составляет 1-50%.

П р и м е р ы. На опытной установке Павлодарского НПЗ были проведены следующие эксперименты. Нефтешлам, состав которого приведен в табл.1, из шламонакопителя насосом подают в гидроциклон. При действии центробежной силы в гидроциклоне происходит отделение крупных механических примесей размером более 200 км и избытка воды с образованием устойчивой эмульсии нефтепродуктов в воде, стабилизированной механическими частицами, представляющими собой гелеобразные структуры. Состав такого нефтешлама колеблется в незначительных пределах [3]: Нефтепродукты, мас.% 25-35 Вода, мас.% 60-65 Механические примеси, мас.% 3-7 Состав обработанного в гидроциклоне нефтешлама приведен в табл.1.

Из гидроциклона нефтешлам подают в диспергатор, куда также подают мазут М-100. В диспергаторе нефтешлам с мазутом перемешиваются с образованием однородной эмульсии. Нефтешлам смешивался с мазутом в различном соотношении (см. примеры 1-5 в табл.2).

Был также осуществлен способ получения топливной композиции по прототипу (пример 6).

Как видно из табл.2, при использовании предлагаемого способа (примеры 1-3) образуется топливная композиция с вязкостью менее 8 ВУ₈₀ с содержанием воды до 32%. Она более стабильна (расслоение композиции происходит ≈ через 5 мес) и более однородна (дисперсность составляет 5-40 мкм). Это обеспечит качественное сжигание композиции за счет более мелкого ее распыливания (из-за однородности композиции, большого содержания мелкодиспергированной воды, которая создает дополнительное микродробление топлива, и низкой вязкости). Кроме того, при этом уменьшатся затраты на подготовку и перекачку композиции, снизятся вредные выбросы в атмосферу (из-за уменьшения образования окислов азота и сажи вследствие большого содержания воды) [3].

Предлагаемый способ позволит создать композицию с заданным качеством по вязкости и содержанию мелкодиспергированной воды путем регулирования количества закачиваемого нефтешлама. При заграничных значениях содержания нефтешлама в смеси (примеры 4-5) качество топливной композиции ухудшается.

В прототипе (примеры 6-8) топливная композиция расслаивается в зависимости от содержания нефтешлама через 3-15 дней, а дисперсность составляет 50-400 мкм, что отрицательно сказывается на качестве сжигания. Кроме того, неоднородность, низкая дисперсность и неустойчивость топливной композиции, полученной по прототипу, ограничивает количество подаваемого на смешение нефтешлама до 2 мас.%.

Следует также отметить, что увеличение доли нефтешлама в топливной композиции заявленного способа увеличит объем его утилизации по сравнению с прототипом и снизит его стоимость.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНОЙ КОМПОЗИЦИИ, включающий смешивание тяжелой нефтяной фракции с нефтешламом, отличающийся тем, что предварительно от нефтешлама отделяют механические примеси размером более 200 мкм и избыток воды, а смесь нефтешлама с тяжелой нефтяной фракцией подвергают эмульгированию при содержании нефтешлама в полученном целевом продукте 1 - 50 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1