Способ получения топливной композиции

 

Изобретение относится к получению топливных композиций на основе тяжелых нефтяных фракций. Способ получения топливной композиции включает отделение от нефтешлама механических примесей и избытка воды с последующим смешиванием его с тяжелой нефтяной фракцией, отличается тем, что перед отделением механических примесей и воды нефтешлам подвергают паровоздушной активации. При этом паровоздушную смесь подают в соотношении с нефтешламом предпочтительно 1:5-50. Целесообразно отделение механических примесей и воды от нефтешлама осуществлять под действием центробежной силы. Технический результат - повышение качества топливной композиции. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к получению топливных композиций на основе тяжелых нефтяных фракций.

Известен способ получения топливной композиции путем эмульгирования тяжелой нефтяной фракции, в которую добавлена вода (Иванов В.М. Топливные эмульсии, 1962, с. 52 - 53) [1].

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

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ получения топливной композиции, включающий отделение от нефтешлама механических примесей размером более 200 мкм и воды с последующим смешиванием нефтешлама с тяжелой нефтяной фракцией и эмульгированием смеси (патент РФ N 2030447, C 10 L 1/32, 1995) [2 ].

Однако получаемая данным способом композиция недостаточно стабильна, так как имеющиеся в ней механические частицы менее 200 мкм со временем осаждаются и, кроме того в топливной композиции остается достаточно большое количество воды. Кроме того, указанные механические частицы приводят к забиванию горелочных устройств.

Изобретением решается задача улучшения качества топливной композиции за счет повышения ее стабильности и уменьшения количества механических примесей.

Это достигается тем, что в способе получения топливной композиции, включающем отделение от нефтешлама механических примесей и воды с последующим смешиванием его с тяжелой нефтяной фракцией, перед отделением механических примесей и воды нефтешлам подвергают паровоздушной активации. При этом соотношение паровоздушной смеси к нефтешламу предпочтительно составляет 1: 5 - 50. Целесообразно отделение механических примесей и воды осуществляют под действием центробежной силы.

Способ осуществляют следующим образом.

От нефтешлама отделяют механические примеси и воду, например, отстаиванием или действием центробежных сил. При этом перед отделением механических примесей и воды нефтешлам подвергают паровоздушной активации при соотношении нефтешлама к паровоздушной смеси 1:5 - 50. Обработанный нефтешлам смешивают с тяжелой нефтяной фракцией.

Пример 1. На опытной установке ОАО "Уфимский нефтеперерабатывающий завод" была получена топливная композиция согласно предлагаемому способу. Нефтешлам следующего состава: вода - 73 мас.%, нефтепродукты - 20 мас.%, механические примеси - 7 мас.% в смесителе подвергали активации паровоздушной смесью при 180^oC в соотношении нефтешлама к паровоздушной смеси 1:5. Причем, смешение осуществляли подачей паровоздушной смеси в смеситель по круговой траектории в плоскости, перпендикулярной направлению потока нефтешлама. При этом в результате одновременного механического (дробление, гидродинамика) и физического (тепловой удар, массообмен) способов воздействия на нефтешлам происходит значительная интенсификация процесса разделения нефтепродуктов, воды и механических примесей. Массообмен при разгазировании нагретой эмульсионной системы в гидродинамическом режиме (под действием центробежных сил) приводит к разрушению защитных оболочек и обновлению капель дисперсной фазы, в результате чего происходит выделение механических частиц размером менее 200 мкм, содержащихся в нефтешламе. Кроме того, паровоздушная активация в гидродинамическом режиме приводит к расплавлению твердых парафинов и асфальто-смолистых углеводородов, которые переходят в нефтяную фазу, равномерно растворяясь в ней. После отделения воды и механических примесей обработанный нефтешлам перемешивали с мазутом М-100 в диспергаторе до получения однородной композиции. При охлаждении топливной композиции во время хранения происходит ассоциация равномерно растворенных парафиновых и асфальто-смолистых углеводородов, которые адсорбируются в виде мелкодисперсных частиц на поверхностях раздела фаз дисперсионной системы топливной композиции, стабилизируя ее.

Пример 2. Нефтешлам того же состава, что в примере 1, после паровоздушной активации в соотношении 1:50 подали в гидроциклон при температуре 180^oC. Одновременное воздействие при микродроблении центробежных сил на нефтешлам и паровоздушную смесь приводит к более эффективному и быстрому отделению механических примесей и избытку воды. Затем обработанный нефтешлам перемешивали с мазутом М-100 в диспергаторе до получения однородной композици.

Пример 3. (по прототипу). Нефтешлам того же состава, что и в примере 1, подали в гидроциклон, где происходит отделение механических примесей и воды. Затем нефтешлам перемешивали с мазутом М-100 в диспергаторе до получения однородной композиции.

В таблице приведены содержание воды и механических примесей в нефтешламе перед смешением с мазутом и показатели качества топливной композиции, полученные согласно заявленному способу и прототипу.

Как видно из таблицы, после паровоздушной активации от нефтешлама лучше отделяются механические примеси и вода (происходит отделение механических частиц 100 - 200 мкм), чем в способе по прототипу. Это обеспечит снижение в топливной композиции, полученной предлагаемым способом, содержания воды до 1,8 - 2 мас.% и механических примесей до 1,4 - 1,5 мас.%, что позволит увеличить стабильность композиции (расслаивание происходит через 180 - 190 дней). Кроме того, снижение содержания механических частиц 100 - 200 мкм в топливной композиции уменьшит вероятность забивания горелочных устройств. Следует отметить, что предлагаемая топливная композиция имеет по сравнению с прототипом меньшую вязкость и большую теплоту сгорания.

Использованные источники 1. Иванов В.М. Топливные эмульсии. - 1962, с. 52 и 53.

2. Патент РФ N 2030447, C 10 L 1/32, 1995.

Формула изобретения

1. Способ получения топливной композиции, включающий отделение от нефтешлама механических примесей и избытка воды с последующим смешиванием его с тяжелой нефтяной фракцией, отличающийся тем, что перед отделением механических примесей и воды нефтешлам подвергают паровоздушной активации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что паровоздушную смесь подают в соотношении с нефтешламом предпочтительно 1 : 5 - 50.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделение механических примесей и воды от нефтешлама осуществляют под действием центробежной силы.

РИСУНКИ

Рисунок 1