Спосіб очищення мазутних резервуарів від мазутних відкладень та пристрій для його здійснення -
Винахід відноситься до галузі нафтовидобувної промисловості, зокрема до технологічних процесів обробки шламів, що містять нафту. Технічний результат винаходу - підвищення ефективності очищення резервуарів важких мазутних відкладень. У способі нагрівають мазут до 60°C в ємності для накопичення мазутних відкладень відкладень, а отриману суміш триразово обробляють циклічним методом протягом 2 годин в ультразвуковому кавітаційному пристрої, підтримуючи температуру суміші мазуту і мазутних відкладень до температури 60°C, до отримання гомогенної суміші, де 50% отриманого мазуту відправляють споживачеві T -60°C, Ру-20 кгс/см 2 розмивають наступну партію відкладень мазутних. Пристрій забезпечений гнучким шлангом з насадками для розмиву за допомогою насоса мазутних відкладень під тиском 20 кгс/см 2 а активатор виконаний у вигляді ультразвукового кавітаційного пристрою. 2 н.п. ф-ли, 1 іл.
Малюнки до патенту Україна 2279323
Винахід відноситься до галузі нафтовидобувної промисловості, зокрема до технологічних процесів обробки шламів, що містять нафту.
Недоліком цього способу є втрати мазуту при існуючій системі утилізації відходів, тривалість виконання операції та необхідність високої температури нагрівання.
Відомий спосіб регенерації мазутних відкладень, що включає введення присадки і нагрівання відкладень з наступним введенням підігрітого мазутукількості 80-90% і пропусканням 1-2 рази через диспергатор, куди подають 10-20% води (див. а.с. СРСР № 1791673, кл. F 23 G 7/05, 1990).
Однак введення присадки та необхідність підігріву шламу до значних температур призводять до подорожчання та зниження продуктивності способу.
Відомо пристрій для зневоднення мазутного шламу, що містить резервуар з вмонтованими в нижній частині обігрівачами (див. патент Україна № 2122564, C 10 G 33/06, 1997).
Недоліком пристрою є низька ефективність очищення важких мазутних відкладень.
Відомий безреагентний в потоці спосіб очищення промивних вод гальванічних виробництв, що передбачає двостадійну обробку ультразвуком в режимі кавітації та при одночасному впливі ультрафіолетовим випромінюванням (див. заявку № 20022119764, C 02 F 1/36, 2).
Відомий спосіб глибокого очищення рідини від нафтопродуктів, що включає сорбцію нафтопродуктів за допомогою попередньо обробленої ультразвуком 5-20% водної суспензії активного вугілля. Глибина очищення рідини від нафтопродуктів дорівнює 0,01 мг/л (див. патент Україна № 2078048, C 02 F 1/36, 1994).
Недоліком цих способів є те, що ультразвуком забираються механічні домішки, а в нашому способі подрібнюються і перемішуються з мазутом і створюють гомогенну суміш з фракційним механічним складом менше 0,08 мм.
Відомий кавітаційний змішувач, у корпусі якого розміщені завихрювачі (тіла кавітації). У суміші гель подають вугільний пил з розміром частинок 20-40 мкм, воду та органічну рідину, наприклад, мазут, а на його виході отримують суспензію (див. патент Україна №2097408, кл. C 01 L 1/32, 1994 р.)
Складність використання змішувача полягає в тому, що високов'язкі відкладенняне можна подавати в зону кавітації при високих швидкостях потоку, а коливання швидкості призводять до зриву процесу кавітації.
Найбільш близьким до запропонованого є спосіб регенерації донних відкладень мазутосховищ та пристрій для його здійснення, що включає гомогенізацію мазутних відкладень у процесі їх перемішування з нагрітим мазутом у 3 стадії (див. патент Україна № 2139467, кл. F 17 D 1/16, 1998). , прототип).
Недоліками цього способу є: недостатнє очищення резервуарів від важких мазутних відкладень; спосіб видалення мазутних відкладень не механізований, а проводиться за допомогою цебра, яку необхідно набрати, потім транспортувати та перелити у горловину; процес перемішування з нагрітим свіжим мазутом відбувається механічно, черв'яком екструдера, що обертається; явище кавітації відбувається за рахунок гідродинамічного активатора, який значно відрізняється за конструкцією від УЗК (ультразвукового кавітаційного пристрою). До недоліків відноситься те, що технологічний процес не кільцевий, таким чином при одноразовій обробці мазутних відкладень не завжди можливо досягти стабільної якості палива, крім того, механічні пристрої для гомогенізації мазутних відкладень негативно позначаються на надійності роботи та вартості обладнання.
Ціль винаходу - підвищити ефективність очищення резервуарів від важких мазутних відкладень.
Поставлена мета досягається тим, що в способі очищення мазутних резервуарів від мазутних відкладень, що полягає в гомогенізації мазутних відкладень в процесі їх перемішування з нагрітим мазутом і з подальшою утилізацією продукту, що отримується, нагріваємо мазут до 60°C в ємності з накопичень насоса нагрітим мазутом розмиваємо мазутний осадмазутної ємності до розмиву 30-40 м 3 мазутного осаду, видаляємо суміш мазутних відкладень, що утворилася, і свіжого мазуту в ємність для накопичення мазутних відкладень, а отриману суміш триразово обробляємо циклічним методом протягом 2-х годин в ультразвуковому температурі. суміші мазуту і мазутних відкладень до 60°C, до отримання гомогенної суміші, де 50% отриманого мазуту відправляємо споживачеві, а мазутом, що залишився з параметрами T-60°C, тиском 20 кгс/см 2 розмиваємо наступну партію мазутних відкладень.
Поставлена мета досягається тим, що в пристрої для отримання способу очищення мазутних резервуарів від мазутних відкладень, що містить магістралі для подачі мазуту, ємність для мазутних відкладень, насоси і активатор, активатор виконаний у вигляді ультразвукового кавітаційного пристрою, а сам пристрій забезпечений розмиву за допомогою насоса мазутних відкладень із тиском 20 кгс/см 3 .
Саме заявляється пристрій, де ультразвуковий кавітаційний пристрій (УЗКу), перетворюючи механічну енергію струменів мазуту в енергію акустичних хвиль, створюючи стійку дрібнодисперсну суміш мазутних відкладень і мазуту і руйнуючи великі механічні домішки, забезпечує згідно способу отримання поставленої мети винаходу.
Це дозволяє зробити висновок, що винаходи, що заявляються, пов'язані між собою винахідливим задумом.
У пропонованому винаході відсутні механічні пристрої для гомогенізації мазутних відкладень, а в прототипі їх кілька, що негативно позначається на надійності роботи та вартості обладнання.
Наш метод досить простий та мобільний. Він не потребує додаткових витратна прокладання мазутопроводів та після закінчення робіт з очищення резервуару необхідний один день для демонтажу та монтажу обладнання для очищення нового мазутного резервуару. В описаному прототипі досить складна і дорога схема, що вимагає постійної подачі свіжого мазуту, тонкого налаштування, додаткової прокладки мазутопроводів.
У нашому винаході спосіб видалення мазутних відкладень механізований (за допомогою насоса), а в описаному прототипі за допомогою бадді, яку необхідно набрати, транспортувати і перелити в горловину (3).
Порівняння технічних рішень з прототипом дозволило встановити відповідність критерію «Новизна».
Порівняння пристрою з відомими показує, що застосування ультразвукового кавітаційного пристрою (УЗК) перетворює механічну енергію струменя мазуту в енергію акустичних хвиль (ультразвук), за допомогою якого відбувається гомогенізація і дроблення частинок до розміру 1-5 мкм.
Пропонований спосіб підвищує ефективність очищення резервуара за рахунок перекачування з ємності накопичувача нагрітих до 60°C мазутних відкладень через УЗК і мазутний фільтр і повертає назад з триразовою циклічною протягом 2 годин. Частина кінематичної енергії струменя мазутних відкладень, одержувана під час руху мазутного осаду в УЗК, перетворюється на енергію акустичних хвиль із частотою ультразвуку (100-200 КГц) залежно від тиску УКЗу (10-20 кгс/см 2 ).
Ультразвуковий кавітаційний пристрій створює стійку дрібнодесперсну суміш мазутних відкладень та мазуту. У мазутному фільтрі осідають великі механічні домішки з фракційним складом понад 1 мм, які не зруйнувалися при дії ультразвуком. Час обробки (триразової обробки) накопичених у ємності мазутнихвідкладень складає 2 години. Після обробки отримуємо однорідне високодесперсне паливо для котельних агрегатів, що відповідає критерію винаходу «винахідницький рівень».
На малюнку 1 - Загальний вигляд пристрою.
Пристрій складається з мазутної ємності 1, всмоктуючого патрубка 2, гнучкого шланга діаметром 100 мм - 3, вакуумного насоса 4 для видалення мазутних відкладень, мазутний фільтр 5, ємність для накопичення і обробки мазутних відкладень 6, насоса Н-Ш 8, трубопроводу діаметром 40 мм - 9, монометра 10, термометра 11, гнучкого шланга високого тиску діаметром 32 мм - 12, змійовика 13 для підігріву мазутних відкладень, засувок 14, 15, 16 і приймальної ємності обробленого мазут відкладень 18.
Працює пристрій в такий спосіб.
Встановлюють технологічне обладнання у мазутної ємності. Здійснюють підключення електричного обладнання.
Через систему рециркуляції резервуара рівномірно по всьому резервуару для розмиву осаду подають 30 м 3 мазуту топкового, нагрітого до 60°C.
Мазутні відкладення з мазутної ємності, що очищається 1 через всмоктувальний патрубок 2 по гнучкому шлангу 3 перекачують за допомогою вакуумного насоса 4 в ємність для накопичення мазутних відкладень V 10 м 3 (6).
Через систему змійовиків 13 встановлених в ємності для накопичення відкладень мазутних 6 нагрівають мазутні відкладення до 60°C. Включають насос НШ-80 - 7, який перекачує з ємності для накопичення мазутних відкладень 6 мазутні відкладення через УЗК 8 і мазутний фільтр 5 і повертають назад.
Так звана лінія обробки.
Час обробки (виконати трикратну обробку) накопичених у ємності V 10 м 3 6 мазутнихвідкладень складає 2 години. Після обробки отримуємо однорідне високодисперсне паливо для котелень.
Після отримання першої партії V=10 м 3 обробленого осаду провести розмив мазутних відкладень у мазутній ємності 1. Включають насос 7 через трубопровід 9 і гнучкий шланг 32 (12) робочий персонал обробленим мазутним осадом з параметрами T-60°C, Ру 20 кгс /см 2 розмиває мазутний осад за допомогою насадки 18 мазутної ємності 1 до тих пір, поки не буде розмито 30-40 м 3 мазутних відкладень. Потім знову повторюють операції видалення та обробки мазутного осаду.
Після приготування мазутної суміші ємності 6 взяти пробу на хімічний аналіз для визначення придатності використання оброблених мазутних відкладень в якості палива.
При позитивному хімічному аналізі відкрити вентиль (засувка) 16 і за допомогою насоса 7 перекачати готовий мазут в приймальну ємність Замовника 17. Таким чином відбувається повне видалення важких мазутних опадів.
До мазутних відкладень мазутного резервуару в кількості 200 м 3 через систему рециркуляції резервуару подаємо 60 м 3 мазуту М-100, нагрітого до 60°C. За допомогою вакуумного насоса перекачуємо мазут М-100 у установку для видалення та обробки мазутних відкладень V=10 м 3 . Потім за допомогою насоса Нш-80 мазутом М-100, накопиченим в установці, мазутний осад розмиваємо в резервуарі в кількості 20 м 3 . За допомогою вакуумного насоса видаляємо мазутний осад з мазутом М-100 в установку видалення та обробки мазутних відкладень, де суміш мазутних відкладень і мазуту М-100 триразово обробляємо ультразвуковим кавітаційним пристроєм (УЗК) до отримання гомогенної суміші. Після отримання гомогенної суміші 50% отриманого продукту передаємо замовнику, а 50% мазутної суміші, що залишилися, розмиваємомазутні відкладення у мазутній ємності 1. Після розмиву отриману суміш перекачуємо в ємність для накопичення та обробки мазутних відкладень 6 і повторюємо обробку. Таким чином повністю видаляємо мазутні відкладення з мазутної ємності 1. Отриману гомогенну суміш з мазутних відкладень та мазуту використовуємо як паливо для котельних установок.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб очищення мазутних резервуарів від мазутних відкладень, що полягає в гомогенізації мазутних відкладень у процесі їх перемішування з нагрітим мазутом і подальшою утилізацією готового продукту, який відрізняється тим, що нагрівають мазут до 60°C в ємності для накопичення намазу. розмивають мазутний осад у мазутній ємності до розмиву 30-40 м 3 мазутного осаду, видаляють суміш мазутних відкладень, що утворилася, а отриману суміш триразово обробляють циклічним методом протягом 2 годин в ультразвуковому кавітаційному пристрої, підтримуючи температуру , до отримання гомогенної суміші, де 50% отриманого мазуту відправляють споживачеві, а мазутом, що залишився з параметрами T-60°C, Ру-20 кгс/см 2 розмивають наступну партію мазутних відкладень.
2. Пристрій для здійснення способу очищення резервуарів від мазутних відкладень, що містить мазутосховище, магістраль для подачі мазуту, насоси та активатор, що відрізняється тим, що воно забезпечене гнучким шлангом з насадками для розмиву за допомогою насоса мазутних відкладень під тиском 2 активатор виконаний у вигляді ультразвукового кавітаційного пристрою.