Мобильная технологическая линия и способ получения из нефтяного шлама котельного топлива или сырья для производства битума (мтл-40)

Изобретение относится к технологическим процессам обработки нефтесодержащих шламов с получением сырья для производства битумов. Предложены мобильная технологическая линия и способ для получения из нефтяного шлама котельного топлива или сырья для производства битума. Мобильная линия содержит заборное устройство, снабженное сетчатым фильтром, которое установлено на плавучем понтоне, размещенном непосредственно в шламонакопителе, и снабжено тепловыми регистрами, соединенными с парогенератором. С помощью основного насоса первично очищенная шламовая нефть подается в промежуточную емкость, снабженную компрессором, дозатором для подачи химического реагента и вакуумным насосом, имеющую рабочий режим и режим самоочистки, где происходит вторичная очистка шламовой нефти, затем смесь подается в гидродинамический смеситель - кавитатор. Технический результат - ликвидация объектов накопления отходов (нефтяных шламов) и получение котельного топлива или вторичного сырья для производства битумов, что позволяет решить проблемы связанные с охраной окружающей среды и получить экономический эффект в виде вторичных энергетических или сырьевых ресурсов. 4 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к технологическим процессам обработки нефтесодержащих шламов с получением сырья для производства битумов и/или котельного топлива.

Известен Способ переработки и утилизации нефтяных шламов по патенту РФ №2182921 от 11.07.2001 г. Способ заключается в том, что собирают с поверхности накопителя жидкой фазы - верхнего (нефтяного) и среднего (водного) слоев - скиммером, снабженным специальной самоочищающейся сеткой для освобождения от возможных плавающих фрагментов, жидкую фазу подают в реактор-разделитель с получением смеси, которая подается через песколовку в гравитационный сепаратор, где верхний нефтяной слой, соответствующий по составу легкому котельному топливу, отделяют и подают в товарную емкость, а нижний водный слой из сепаратора под давлением подают на биологическую доочистку, в результате которой остаточное количество углеводородов превращается в углекислый газ и воду, которую подают на доочистку и которая выходит из аппарата, в нижнюю часть которого подается воздух, а оставшиеся в накопителе донные отложения извлекаются. Способ позволяет в непрерывном режиме осуществить 4 основные операции: сбор жидких и твердых продуктов, входящих в состав накопленных в нефтяных амбарах (накопителях) шламов; разделение на чистые фазы (нефтепродукты, вода, твердые минеральные и органические остатки), подготовку очищенной территории к рекультивации.

Самым близким к заявленному изобретению является Способ переработки нефтешламов для промышленного использования по патенту РФ №2276658 от 07.07.2004 г. Данный способ относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к технологическим процессам обработки нефтесодержащих шламов с получением сырья для установки подготовки товарной нефти и получением котельного топлива. По данному способу Обработку нефтешлама осуществляют в ультразвуковой кавитационной установке (УЗКу). Паром нагревают нефтешлам до температуры 60-90°С и с помощью насоса создают давление до 6 кгс/см², которое позволяет создавать ультразвук частотой 20-50 кГц, и производят трехкратную обработку смеси нефтешлама с деэмульгатором в количестве 2000 г на тонну для использования в качестве топлива для котельных агрегатов и в количестве 4000 г на тонну для использования в качестве сырья для установки подготовки товарной нефти. При этом производят отстой нефтешлама в течение 24 часов для использования его в качестве топлива, где после отстоя образуется нефтешлам с содержанием воды не менее 10%. После отстоя нефтешлама в течение 48 часов получают нефтепродукт с содержанием воды менее 1% и нефти до 500 мг/л. Дополнительно частично обезвоженный нефтешлам с содержанием воды 10% используют как котельное топливо и трехкратно обрабатывают в ультразвуковом кавитационном устройстве с давлением 20 кгс/см² и частотой 100-200 кГц. Технический эффект - получение товарной нефти и котельного топлива за счет обезвоживания нефтешламов.

Предлагаемое техническое решение направлено на ликвидацию объектов накопления отходов (нефтяных шламов) и получение котельного топлива или вторичного сырья для производства битумов, что позволяет решить проблемы связанные с охраной окружающей среды и получить экономический эффект в виде вторичных энергетических или сырьевых ресурсов.

Поставленная задача решается за счет того, что мобильная технологическая линия и способ для получения из нефтяного шлама котельного топлива или сырья для производства битума, содержащая заборное устройство, снабженное сетчатым фильтром, которое установлено на плавучем понтоне, размещенном непосредственно в шламонакопителе с тепловыми регистрами, на которые с парогенератора по трубопроводу подается горячая вода или пар, с помощью основного насоса, первично очищенная шламовая нефть подается в промежуточную емкость, снабженную компрессором, дозатором для подачи химического реагента и вакуумным насосом, где происходит вторичная очистка шламовой нефти, затем смесь подается в гидродинамический смеситель - кавитатор где происходит процесс кавитации. В заборное устройство, снабженное сетчатым фильтром, которое установлено на плавучем понтоне, размещенном непосредственно в шламонакопителе с тепловыми регистрами, на которые из парогенератора по трубопроводу подается горячая вода или водяной пар, за счет этого происходит разогрев шламовой нефти, которая самотеком из шламонакопителя поступает в приемник заборного устройства, снабженный сетчатым фильтром, где происходит первичная очистка от механических примесей, что позволяет исключить необходимость отстоя нефтешлама в течение 24 часов для дальнейшей его обработки. С помощью основного насоса через промежуточную емкость, снабженную вакуумным насосом, компрессором и дозатором, где происходит дополнительная очистки, за счет осаждения механических примесей под действием силы тяжестей, очищенная и подогретая шламовая нефть насосом подается в гидродинамический смеситель - кавитатор. При кавитационной обработке обводненного мазута шламовой нефти происходит ее преобразование в гомогенную стойкую высокодисперсную эмульсию, которая может использоваться в качестве котельного топлива. В режиме самоочистки создается избыточное давление, которое позволяет продувать (очищать) емкость и линию подачи шламовой нефти, что позволяет обеспечить непрерывность процесса получения из нефтяного шлама котельного топлива или сырья для производства битума. По качественным показателям очищенная от механических примесей шламовая нефть соответствует высоковязкому обводненному мазуту. Гидродинамический смеситель - кавитатор изготавливается согласно техническому заданию исходя из физических свойств и состава шламовой нефти. При получении сырья для производства битумов из схемы исключается гидродинамический смеситель - кавитатор, а в промежуточной емкости используется дозатор для подачи химического реагента, обеспечивающего отделение шламовой нефти от воды до содержания 3-5%. При получении сырья для битума наличие водно-нефтяной эмульсии недопустимо и поэтому кавитатор не применяется а используется дозатор и химические реагенты, способствующие отделению воды, которая в режиме «самоочистки» сбрасывается обратно вместе с мехпримесями из промежуточной емкости. В зависимости от типа заборного устройства МТЛ-40 для сбора розлитой нефти с поверхности земли и с поверхности водоема. МТЛ-40 занимает площадь 8 м² и размещается в кузове грузового автомобиля. Время подготовки мобильной установки из состояния «ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ» до «ВЫХОДА НА РЕЖИМ» составляет 40 минут.

Суть предложенного технического решения поясняется чертежами, где

фиг.1 - схема мобильной технологической линии для получения из нефтяного шлама котельного топлива или сырья для битума,

фиг.2 - промежуточная емкость в разрезе.

На фиг.1 изображены шламонакопитель 1, шламовая нефть 2, заборное устройство 3, понтон 4, сетчатый фильтр 5, тепловые регистры 6, парогенератор 7, линия подачи шламовой нефти 8, основной насос 9, промежуточная емкость 10, гидродинамический смеситель - кавитатор 11, линия подачи пара 15.

На фиг.2 изображены промежуточная емкость 10, компрессор 12, дозатор 13, вакуумный насос 14.

Мобильная технологическая линия для получения из нефтяного шлама котельного топлива или сырья для производства битума работает следующим образом: из парогенератора 7 на тепловые регистры 6 по линии подачи пара 15 подается горячая вода или водяной пар, за счет этого происходит разогрев шламовой нефти 2 в шламонакопителе 1. Шламовая нефть 2 самотеком из шламонакопителя 1 поступает в приемник заборного устройства 3, снабженный сетчатым фильтром 5, где происходит первичная очистка шламовой нефти 2 от механических примесей. С помощью основного насоса 9 через промежуточную емкость 10, снабженную вакуумным насосом 14, компрессором 12 и дозатором 13, где происходит дополнительная очистка шламовой нефти 2, за счет осаждения механических примесей под действием силы тяжестей, очищенная и подогретая шламовая нефть 2 насосом 9 подается в гидродинамический смеситель - кавитатор 11. Промежуточная емкость 10 имеет «рабочий» режим и режим «самоочистки», в рабочем режиме вакуумным насосом 14 создается и поддерживается разрежение для более эффективной работы основного насоса 9. В режиме самоочистки мобильной технологической линии, для получения из нефтяного шлама котельного топлива или сырья для производства битума, в промежуточной емкости 10 за счет работы компрессора 12 создается избыточное давление, которое позволяет продувать (очищать) промежуточную емкость 10 и линию подачи шламовой нефти 8. При кавитационной обработке обводненного мазута шламовой нефти 2 происходит ее преобразование в гомогенную стойкую высокодисперсную эмульсию, которая может использоваться в качестве котельного топлива. При получении котельного топлива наличие в нем воды необходимо в количестве 12-14%, поэтому дозатор 13 закрыт. При получении сырья для производства битумов из мобильной технологической линии, для получения из нефтяного шлама котельного топлива или сырья для производства битума, исключается гидродинамический смеситель - кавитатор 11, а в промежуточной емкости 10 для подачи химического реагента, обеспечивающего отделение шламовой нефти 2 от воды до ее содержания 3-5%, используется дозатор 13. При получении сырья для производства битума наличие водно-нефтяной эмульсии недопустимо, и поэтому кавитатор 11 не применяется, а используются химические реагенты, которые подаются в промежуточную емкость 10 через дозатор 13.

1. Способ получения из нефтяного шлама котельного топлива, включающий разогрев, очистку нефтяного шлама от механических примесей сетчатым фильтром заборного устройства, кавитационную обработку обводненного мазута шламовой нефти, отличающийся тем, что подогретый и очищенный от механических примесей нефтешлам насосом подают в промежуточную емкость, где в рабочем режиме вакуумным насосом создают и поддерживают разрежение и проводят дополнительную очистку шламовой нефти, а в режиме самоочистки компрессором создают избыточное давление, позволяющее продувать (очищать) промежуточную емкость и трубопровод.

2. Способ получения из нефтяного шлама сырья для производства битума, включающий разогрев, очистку нефтяного шлама от механических примесей сетчатым фильтром заборного устройства, обработку деэмульгатором обводненного мазута шламовой нефти, отличающийся тем, что подогретый и очищенный от механических примесей нефтешлам насосом подают в промежуточную емкость, где в рабочем режиме вакуумным насосом создают и поддерживают разрежение и проводят дополнительную очистку шламовой нефти, а также с помощью деэмульгатора отделяют шламовую нефть от воды до ее содержания 3-5%, а в режиме самоочистки компрессором создают избыточное давление, которым продувают (очищают) промежуточную емкость и трубопровод.

3. Мобильная технологическая линия для получения из нефтяного шлама котельного топлива, содержащая заборное устройство, тепловые регистры, парогенератор, трубопровод, насос, гидродинамический смеситель-кавитатор, отличающаяся тем, что заборное устройство, снабженное сетчатым фильтром, установлено на плавучем понтоне, размещенном непосредственно в шламонакопителе, и снабжено тепловыми регистрами, соединенными с парогенератом, кроме того, установка оснащена промежуточной емкостью, которая снабжена вакуумным насосом и компрессором и имеет рабочий режим и режим самоочистки.

4. Мобильная технологическая линия для получения сырья для производства битума из нефтяного шлама, содержащая заборное устройство, тепловые регистры, парогенератор, трубопровод, насос, отличающаяся тем, что заборное устройство, снабженное сетчатым фильтром, установлено на плавучем понтоне, размещенном непосредственно в шламонакопителе, и снабжено тепловыми регистрами, соединенными с парогенератором, кроме того, установка оснащена промежуточной емкостью, которая снабжена вакуумным насосом, компрессором и дозатором для деэмульгатора и имеет рабочий режим и режим самоочистки.