Способ переработки жидких углеводородных шламов

Настоящее изобретение относится к способу переработки жидких углеводородных шламов, включающему нагрев шламов до температуры не выше точки кипения воды, перемешивание их в однородную текучую массу, перемещение ее в зону волновой и импульсной обработки, воздействие на нее акустическим и радиочастотным полями, нагрев до температуры 260-280°C с выделением легкокипящих фракций, нагрев до температуры 370-420°С, выделение из кубового остатка высоковязкой части. При этом после нагрева до температуры 260-280°С отделяется биодистиллят, представляющий собой воду с растворенными в ней компонентами, испарившимися до 250°С, а высоковязкую часть кубового остатка подвергают коксованию при температуре до 500°С, приготавливают органоминеральную смесь из кокса, биодистиллята и отходов сельскохозяйственного производства, адаптируют черноземообразующие микроорганизмы к данному составу органоминеральной смеси, затем помещают в емкость с водопроницаемым дном слой в 5-10 см экочернозема, содержащего черноземообразующие организмы, адаптированные к данному составу органоминеральной смеси, помещают на него слой органоминеральной смеси толщиной 3-5 см, выдерживают ее при оптимальных для переработки температуре 25+5°С и влажности 60-80% до полной переработки, проливают водой, собирают фильтрат, сверху размещают новый слой органоминеральной смеси, перерабатывают этот слой, повторяют загрузку и переработку слоев до заполнения емкости, после чего выгружают экочернозем. Предлагаемый способ позволяет переработать жидкие углеводородные шламы с использованием безотходной технологии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к процессам деструкции органических соединений и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других областях промышленности, а также к переработке отходов в полезные продукты сельскохозяйственного назначения.

Термином «жидкие шламы» в данной заявке обозначены отходы нефтехимических и иных производств, содержащие в основном высокомолекулярные углеводороды, по физическому состоянию текучие или становящиеся текучими при нагреве ниже точки кипения воды.. К их числу, например, относятся: кислые гудроны, отложения на дне резервуаров для хранения нефти, мазута, отработанные смазочные масла, загрязненные моторные топлива, жидкие остатки получения топлива из масел растительного происхождения и др.

Они могут перемещаться насосами из одной зоны в другую.

Переработка этих отходов актуальна как экономически, так и по требованиям экологии.

Известен способ биопреобразования нефтяных шламов и отходов добычи и переработки нефти, в котором готовят смесь из бурового шлама, жидкого нефтяного шлама и органических бытовых отходов, заселяют в нее дождевых червей, выдерживают в течение 17-30 суток, затем вносят эту смесь в загрязненную почву для ее очищения (патент РФ №2521707, МПК В09С 1/00, приор. 22.01.2013 г.).

Недостатки этого способа: низкая производительность, невозможно преобразование высокомолекулярных углеводородов в низкомолекулярные с получением топливных фракций, способ пригоден только для очищения почвы.

Известен способ получения экочернозема и концентрированного почвенного раствора, состоящий в том, что в изолированных емкостях создают систему дренажа, размещают над ней горизонтальный слой, содержащий органоминеральную смесь, причем в горизонтальный слой вносят экочернозем, содержащий черноземообразующие организмы в количестве 5-20% от общего объема слоя, поддерживают оптимальные условия для переработки, а после завершения переработки проливают горизонтальный слой водой и собирают фильтрат (патент РФ №2433109, МКИ C05G 3/08, приор. 05.08.2009).

При использовании способа получают экочернозем с содержанием гумуса до 8% и концентрированный почвенный раствор, являющийся в разбавлении водой жидкостью с высоким потенциалом плодородия.

Его недостаток состоит в том, что используется неизменное по составу сообщество черноземообразующих организмов (бесповоночные и находящиеся в них и в окружающей среде микроорганизмы), перабатывающее определенную по составу органоминеральную смесь (например, птичий помет с древесными опилками). Другой вид смеси этим сообществом плохо или совсем не усваивается.

Известен способ деструкции органических соединений,, включающий одновременное или последовательное воздействие на деструктурируемое сырье волновыми электромагнитными и акустическими полями с энергией и частотами, соответствующими резонансным частотам и/или частоте колебаний молекул деструктурируемых органических соединений и/или соединения с последующим температурным воздействием в пределах атмосферной перегонки. При этом подготовка сырья для деструкции с целью снижения потенциала активации реакции разложения органических соединений достигается одновременным наложением спектра электромагнитных колебаний на волновые акустические колебания, возникающие в результате кавитации, возбуждаемые различными источниками волновой энергии, вырабатываемой двумя и более различными генераторами, затем активированное волновой обработкой углеводородное сырье подвергается деструкции при температуре до 280°С (патент РФ №2246525, МПК C10G 15/08 приор. 01.10.2003 г.).

Этот способ наиболее близок по целям и операциям к предлагаемому и принят в качестве прототипа.

Недостаток прототипа состоит в наличии кубового остатка.- гудрона.

Цель изобретения состоит в создании безотходного способа переработки жидких шламов.

Указанная цель достигается тем, что в способе переработки жидких углеводородных шламов, включающем нагрев до температуры не выше точки кипения воды, перемешивание их в однородную текучую массу, перемещение ее в зону волновой и импульсной обработки, воздействие на нее акустическим и радиочастотным полями, нагрев до температуры 260-280°C с выделением легкокипящих фракций, нагрев до температуры 370-420°С, выделение из кубового остатка высоковязкой части, при нагреве до температуры 260-280°С отделяют биодистиллят, а высоковязкая часть кубового остатка подвергается коксованию при температуре до 500°С, из охлажденного кокса, биодистиллята и отходов сельскохозяйственного производства приготовляют органоминеральную смесь, адаптируют черноземообразующие микроорганизмы к данному составу органоминеральной смеси, затем помещают в емкость с водопроницаемым дном слой в 5-10 см экочернозема, содержащего черноземообразующие организмы, адаптированные к данному составу органоминеральной смеси, помещают на него слой органоминеральной смеси толщиной 3-5 см, выдерживают ее при оптимальных для переработки температуре 25+5°С и влажности 60-80% до полной переработки, проливают водой, собирают фильтрат, сверху размещают новый слой органоминеральной смеси, перерабатывают этот слой, повторяют загрузку и переработку слоев до заполнения емкости, после чего выгружают экочернозем.

Переработка может быть ускорена, если новый слой органоминеральной смеси обрызгивают фильтратом, из расчета 0,1-5% от массы нового слоя.

Реализацию способа рассмотрим при описании работы устройства, схема которого показана на рисунке. Нагреватель 1 для шламов, вязких при температуре окружающей среды, соединен выходом с входом гидродинамического смесителя 2, в который непосредственно поступают достаточно жидкие шламы, пригодные для перекачивания насосом. Выход смесителя 2 соединен с входом блока 3 активации, выход которого соединен с входом первого нагревателя 4, связанного с сепаратором 5, имеющим выход легкокипящих углеводородов и выход биодистиллята.. Нагреватель 4 выходом высококипящего остатка соединен с нагревателем 6, который связан с сепаратором 7, выделяющим тяжелую топливную фракцию, а выходом высоковязкой части кубового остатка - с входом блока 8 коксования, выход которого соединен с входом смесителя 9 для приготовления органоминеральной смеси, другой вход которого соединен с выходом биодистиллята сепаратора 5. В смеситель 9 подаются также отходы сельскохозяйственного производства, а с его выхода органоминеральная смесь подается в блок 10 адаптации и в емкость 11 с водопроницаемым дном 12, под которым расположен дренажный сток 11, у выхода которого установлен сосуд 14 для сбора фильтрата. В емкости 11 на водопроницаемое дно 12 уложен слой 15 экочернозема ЭЧА, содержащего черноземообразующие организмы, адаптированные к данному составу органоминеральной смеси, а над ним располагаются слои 16 поочередно перерабатываемой органоминеральной смеси. Над емкостью 11 установлено средство 17 распыла воды.

Работа с устройством производится следующим образом: углеводородные шламы, обозначенные на рисунке как «вязкие», поступают в нагреватель 1, где их температура повышается для обеспечения текучести, но не более чем до точки кипения воды, после чего они перекачиваются в гидродинамический смеситель 2, в который непосредственно поступают «жидкие» шламы, обладающие достаточной текучестью без подогрева. Смеситель 2 может быть любого типа, например с мешалкой или завихрителем, должен обеспечить равномерную смесь на выходе. Эта смесь перекачивается в блок 3 активации, где шламы подвергаются электромагнитным сверхвысокочастотным колебаниям, а также ультразвуковому воздействию аналогично тому, как это описано в прототипе - патенте РФ №2246525. При этом молекулы с большим числом атомов углерода возбуждаются, причем их возбужденное состояние квазиустойчиво, т.е. сохраняется в течение времени, во много раз превышающего длительность активации. В возбужденном состоянии шламы поступают в первый нагреватель 4, нагревающий их до температуры 260-280°С. При этом происходит разложение высокомолекулярных углеводородов с образованием легких топливных фракций, которые выделяются в сепараторе 5. Также из исходных продуктов выделяется биодистиллят, представляющий собой воду с растворенными в ней компонентами, испарившимися до 250°С. В основном это вещества более сложные, чем углеводороды топлива, они поедаются микроорганизмами. Биодистиллят легко отделяется отстаиванием от легких топливных фракций. Жидкий остаток из первого нагревателя 4 подается во второй нагреватель 5, где нагревается до 360-420°С. При этом в сепараторе 7 выделяется тяжелая топливная фракция, а жидкий высоковязкий остаток поступает в блок 8 коксования, где при нагреве до 500°С превращается в высокопористый кокс. Охлажденный и измельченный до размера частиц 1-2 мм кокс подается в смеситель 9, куда поступает также биодистиллят и вносятся отходы сельскохозяйственного производства, например, куриный помет, соломенная подстилка, навоз, торф, опилки и другие отходы. Соотношение кокса, биодистиллята и сельскохозяйственных отходов подбирается по конкретному составу шламов в пределах 30-50% кокса, 20-40% биодистиллята, 20-40% сельскохозяйственных отходов. Добавлением сорбентов регулируется влажность и кислотность образуемой органоминеральной смеси. Полученная органоминеральная смесь подается в блок 10 адаптации, куда подается также экочернозем ЭЧ в количестве 5-20% от объема смеси. Экочернозем может быть получен в соответствии с патентом РФ №2433109. Он содержит природное сообщество микроорганизмов, перерабатывающих отходы сельскохозяйственного производства в высокоплодородный грунт. Но это сообщество не приспособлено к переработке иных видов отходов. Способ адаптации черноземообразующих микроорганизмов к данному составу органоминеральной смеси и устройство блока 10 описаны в патенте РФ №2521707, МПК В09С 1/00, приоритет 22.01.2013 г. В блоке 10 образуется экочернозем ЭЧа, содержащий сообщество микроорганизмов, успешно перерабатывающее данный состав органоминеральной смеси в экочернозем. Это сообщество способно к размножению и заселению новых объемов органоминеральной смеси. Далее экочернозем ЭЧа укладывают в емкость 11 на водопроницаемое дно 12 слоем 15 толщиной 5-10 см, а поверх него- слой 16 органоминеральной смеси толщиной 3-5 см, который обрызгивают фильтратом, получаемым в блоке 10. Далее средствами вентиляции и подогрева (на рисунке не показаны) создают оптимальные температуру и влажность и выдерживают в этих условиях до окончания переработки. Режим по температуре и влажности подбирается по составу смеси, типичные значения 25+5°С и 60-80%, а окончание переработки определяется органолептически: исчезает запах смеси, вид ее похож на черный творог. После этого укладывают на переработанную смесь новый слой 16 и проводят его переработку аналогично предыдущему и так до заполнения емкости 11. Затем из средства 17 проливают емкость водой, которая, проходя через экочернозем, становится фильтратом, а он через водопроницаемое дно 12 и дренажный сток 13 поступает в сосуд 14. Полученный фильтрат является средством, которое в разбавленном виде повышает плодородие почвы и ускоряет прорастание и рост растений. После окончания проливки выгружают экочернозем.

В результате применения предложенного способа из жидких углеводородных шламов получается широкая топливная фракция, экочернозем и фильтрат, т.е. обеспечивается безотходная переработка шламов.

1. Способ переработки жидких углеводородных шламов, включающий

нагрев до температуры не выше точки кипения воды, перемешивание их в однородную текучую массу, перемещение ее в зону волновой и импульсной обработки, воздействие на нее акустическим и радиочастотным полями, нагрев до температуры 260-280°C с выделением легкокипящих фракций, нагрев до температуры 370-420°С, выделение из кубового остатка высоковязкой части,

отличающийся тем, что после нагрева до температуры 260-280°С,

отделяется биодистиллят, представляющий собой воду с растворенными в ней компонентами, испарившимися до 250°С, а высоковязкую часть кубового остатка подвергают коксованию при температуре до 500°С, приготавливают органоминеральную смесь из кокса, биодистиллята и отходов сельскохозяйственного производства, адаптируют черноземообразующие микроорганизмы к данному составу органоминеральной смеси, затем помещают в емкость с водопроницаемым дном слой в 5-10 см экочернозема, содержащего черноземообразующие организмы, адаптированные к данному составу органоминеральной смеси, помещают на него слой органоминеральной смеси толщиной 3-5 см, выдерживают ее при оптимальных для переработки температуре 25+5°С и влажности 60-80% до полной переработки, проливают водой, собирают фильтрат, сверху размещают новый слой органоминеральной смеси, перерабатывают этот слой, повторяют загрузку и переработку слоев до заполнения емкости, после чего выгружают экочернозем.

2. Способ переработки жидких углеводородных шламов по п. 1, отличающийся тем, что новый слой органоминеральной смеси обрызгивают фильтратом из расчета 0,1-5% от массы нового слоя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче и подготовке нефти. Описан способ обработки нефтеводяной эмульсии импульсным магнитным полем, включающим обработку нефтеводяной эмульсии импульсным магнитным полем, причем импульсное магнитное поле создается импульсными соленоидами при частоте тока от 0,1 до 50 Гц с количеством колебаний не менее 3-х за импульс, при этом нефтеводяная эмульсия вводится в устройство ниже импульсных соленоидов.
Изобретение относится к области получения синтез-газа путем термохимической переработки растительного сырья и тяжелого углеводородного сырья. Способ включает нагрев тяжелого углеводородного сырья до 60-90°С, измельчение растительного сырья до размера частиц не более 200 мкм, пиролиз измельченного растительного сырья при 500-800°С с получением первого потока газа, смолы и полукокса, смешение смолы и полукокса с тяжелым углеводородным сырьем.
Изобретение относится к области получения синтез-газа путем термохимической переработки растительного и тяжелого углеводородного сырья. Способ включает нагрев тяжелого углеводородного сырья до 60-90°С, измельчение растительного сырья до размера частиц не более 200 мкм, пиролиз измельченного растительного сырья при 500-800°С с получением первого потока газа, смолы и полукокса, смешение смолы с тяжелым углеводородным сырьем, диспергирование смеси смолы с тяжелым углеводородным сырьем в присутствии водной суспензии сажи и воды с получением суспензии, которую подвергают последовательно акустической обработке с частотой излучения 21-25 кГц, интенсивностью излучения 5-10 Вт/см2, временем обработки 1,0-3,0 ч и электромагнитной обработке с частотой излучения 40-60 МГц, мощностью 0,2-0,6 кВт, временем обработки 1,0-8,0 ч при температуре 50-70°С, с образованием обработанной суспензии.

Изобретение относится к технологии ожижения органической массы угля при глубокой переработке угля. Способ деструкции органических соединений угольного сырья в среде органического растворителя включает одновременное или последовательное экстремальное физическое воздействие на деструктурируемое сырье волновыми гидродинамическими ультразвуковыми и электромагнитными полями с энергией и частотами, соответствующими резонансным частотам и/или частоте колебаний молекул деструктурируемых органических соединений с последующим температурным воздействием в пределах атмосферной перегонки.

Изобретение относится к способу облагораживания светлых нефтепродуктов для получения из них зимнего дизельного топлива с установлением оптимальных параметров при их облагораживании путем регулирования параметров кавитационного воздействия и деструктивного гидрирования (гидрогенизации), связанных с таким показателем целевого продукта как температура его помутнения и анализа промежуточных проб из каждого аппарата кавитационного воздействия и гидрогенизатора, определяемых по результатам ИК-спектроскопии и методов физико-химического анализа охлажденных проб продуктов до и после каждого аппарата кавитационного воздействия и аппарата гидрогенизации, при котором сначала исходный продукт подвергают вышеуказанному анализу, далее с помощью блока управления и безопасности устанавливают в акустическом кавитаторе с магнитострикционным излучателем ультразвуковых колебаний и гидрогенизаторе начальные параметры их работы.
Изобретение относится к способу получения синтез-газа путем термохимической переработки комбинированного сырья, состоящего из растительного сырья и тяжелого углеводородного сырья.

Настоящее изобретение относится к способу улучшения низкотемпературных свойств нефтепродуктов, в том числе дизельного топлива и рабочих жидкостей гидросистем, что позволяет применять их при эксплуатации автотракторной техники в условиях пониженных температур.

Описаны способ магнитной активации жидких высокомолекулярных углеводородов, в котором для создания магнитного поля в жидкости, протекающей по диамагнитной трубе, пропускают импульсы тока по проводникам, расположенным в потоке жидкости, и устройство для реализации данного способа, в котором формирователи магнитного поля находятся вне трубы, а внутри трубы установлены металлические проводники, изолированные концы которых выведены наружу трубы и через управляемые коммутаторы подключены к импульсным источникам электроэнергии.

Изобретение относится к способу непрерывной мгновенной конверсии смеси тяжелых ископаемых углеводородов (ТИУ), включающей одно или более из битума, угля любого вида, нефтяных песков, горючих сланцев, нефтяных смол, асфальтенов и предасфальтенов, а также любых других керогенсодержащих материалов.

Изобретение относится к способу выделения ценных металлов, содержащихся в тяжелых нефтях и продуктах их переработки. Способ включает в себя обработку тяжелого нефтяного сырья низкотемпературной плазмой, образуемой сверхвысокочастотным (СВЧ) электромагнитным излучением.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ переработки магнийсодержащего сырья характеризуется тем, что тонкомолотый брусит или отходы обогащения брусита обрабатывают 70-96-процентным раствором серной кислоты при комнатной температуре и перемешивают при соотношении между серной кислотой и магнийсодержащим сырьем (1-4):1 до полной нейтрализации серной кислоты с последующим измельчением полученного продукта переработки.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к взрывоподавляющим и/или взрывобезопасным композициям аммиачно-нитратных удобрений. Композиция удобрения содержит материал нитрата аммония и материал стабилизатора - гидромагнезита для получения в результате удельного импульса не больше чем 13,5 кПа⋅мс/кг при измерении в соответствии с исследованием распространения ударной волны.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Сельскохозяйственно-активная композиция, полезная в качестве ингибитора нитрификации, содержит, по существу, твердое ядро, где данное ядро имеет внешнюю поверхность; множество инкапсулированных частиц, расположенных вокруг внешней поверхности ядра, где данные частицы включают по меньшей мере один ингибитор нитрификации; и гигроскопические частицы, расположенные вокруг множества инкапсулированных частиц, где ядро представляет собой по меньшей мере одно удобрение, выбранное из группы, состоящей из: удобрения на основе азота, удобрения на основе калия, удобрения на основе фосфора, цинксодержащего микроудобрения, медьсодержащего микроудобрения, борсодержащего микроудобрения, железосодержащего микроудобрения, марганецсодержащего микроудобрения, серосодержащего микроудобрения и их смесей.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ изготовления уплотненного гранулированного фосфатного удобрения включает: изготовление суспензии фосфата аммония; гранулирование упомянутой суспензии с получением гранул фосфатного удобрения; сортировку гранул удобрения по размерам на имеющие оптимальные размеры гранулы, имеющие избыточные размеры гранулы и имеющие недостаточные размеры гранулы; измельчение имеющих недостаточные размеры гранул для получения потока измельченных гранул; и уплотнение потока измельченных гранул для получения уплотненного гранулированного фосфатного удобрения.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального комплексного удобрения на основе адсорбционной добавки в виде трепела, характеризуется тем, что смешивают раствор гидроксокомплекса алюминия с калием K3[Al(ОН)6] с трепелом, доводят полученную суспензию до кипения и нейтрализуют ее фосфорной кислотой, при этом на последнем этапе соединяют комплексный сорбент, полученный из трепела, и суспензию гидролизованного торфа, представляющего органическую азотсодержащую фракцию удобрения, с дальнейшим измельчением и сушкой смеси, причем на этапе получения органической азотсодержащей фракции удобрения торф обрабатывают 25%-ным раствором гидроокиси калия KOH в соотношении торф: гидроокись калия, равном 1:2,6, и при кипячении на водяной бане в течение 1,5 ч, затем полученную органическую смесь нейтрализуют раствором 30,7% Н3РO4 до рН 7, в смесь дополнительно вводят следующие ингредиенты: мочевину CO(NH2)2 и микроэлементы в виде борной кислоты Н3ВО3 и молибденовокислого аммония, (NH4)6Mo7O24⋅4H2O.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения устойчивой водной суспензии на основе серы и торфа для использования в удобрениях характеризуется тем, что включает приготовление смеси элементарной серы, торфа естественной сушки влажностью 40-60% и воды, и диспергирование полученной смеси в диспергирующих устройствах, в качестве которых используют роторно-импульсные аппараты или статические проточные кавитаторы или ультразвуковые проточные кавитационные установки или гидроударные узлы мокрого помола до получения устойчивой тонкодисперсной суспензии без использования других химических реагентов.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения экочернозема обогащенного и концентрированного почвенного раствора обогащенного состоит в том, что в изолированных емкостях создают систему дренажа, размещают над ней горизонтальный слой экочернозема обогащенного, над ним размещают перерабатываемую органоминеральную смесь, перемешанную с измельченным горючим ископаемым в количестве до 10% общего объема слоя и с измельченными ростками - носителями микрофлоры, выращенными отдельно в количестве 1…2% от общего объема слоя, над перерабатываемой органоминеральной смесью размещают слой водостойкой мульчи толщиной 2…5 мм, а после завершения переработки проводят пролив дождеванием и собирают фильтрат, причем перед проливом дождеванием устанавливают на экочернозем ловушку с сетчатым дном, содержащую корм для червей, после переселения червей в ловушку собирают их, удаляют ловушку, после чего выполняют пролив, а собранных червей используют для изготовления лекарств и пищевых добавок.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Комплексное средство защиты растений на базе активированных дегидратированных природных цеолитов характеризуется тем, что в порах цеолита содержится раствор фунгицида Казима и гербицида Террастара, при этом используется 18 мл фунгицида Казима и 8 г гербицида Террастара на 20 л воды, причем доза внесения комплексного средства составляет 500 кг/га.
Удобрение // 2704828
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Удобрение содержит массовую долю сульфата аммония коксохимического в порошкообразном виде, массовую долю доломитовой (известняковой) муки, массовую долю фосфоритной муки, массовую долю порошкообразного хлорида калия, при этом оно дополнительно содержит массовые доли солевых форм микроэлементов, таких как сульфат марганца, сульфат железа, сульфат меди, сернокислый цинк и борная кислота.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Гранулированное комплексное удобрение состоит из гранул носителя и активного наполнителя, причем гранулы носителя изготовлены из гидросиликата кальция CaO⋅SiO2⋅H2O с размером 1-3 мм и развитой внутренней поверхностью до 300 м2/г, в качестве активного наполнителя используют насыщенный водный раствор удобрения, выбранный из ряда (NH4)2SO4, KCl, KNO3, NaNO2, NaNO3, или их смеси.

Изобретение может быть использовано при обработке почв, пористых структур и сточных вод с целью подавления активности патогенных микроорганизмов. Для получения коллоидных растворов трисульфида титана в деионизированной воде, обладающих противомикробной активностью, проводят синтез трисульфида титана из металлического титана и порошка элементарной серы, взятых в стехиометрическом соотношении в соответствии с реакцией Ti+3S=TiS3.
Наверх