УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ ТОПЛИВА И МАСЕЛ Российский патент 1995 года по МПК B01D3/32 B01D53/26 

Предлагаемое изобретение относится к средствам регенерации углеводородов и может быть использовано во всех отраслях промышленности, использующих жидкие топлива и минеральные масла. Актуальность этой проблемы очевидна, поскольку извлекаемый из нефтеводяных смесей нефтепродукт содержит от 5-4% воды в легких сортах топлива, до 20-40% в маслах и тяжелых сортах топлива.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является вакуумная маслоочистительная установка, содержащая сборники влажного и осушенного масла, отгонный куб, разделенный на подогреватель и испаритель, вакуумный насос и конденсатор. Чтобы отогнать сравнительно небольшое количество воды, необходимо все количество осушаемого масла нагреть до температуры не ниже 70^оС, кроме того, извлеченная из масла вода содержит много масла (на три порядка больше, чем допускается к сбросу в открытые водоемы), очистка от которого требует сложной водоочистной установки и больших капитальных и энергозатрат.

На чертеже изображена установка для осушки топлива и масла. Установка включает сборник 1 влажных нефтепродуктов, отгонный большой куб 2, конденсатор дефлегматор 3, вакуумный конденсатор 4, вакуум-насос 5, конденсатор 6, отстойник 7, малый куб 8, сборник 9 осушенных нефтепродуктов, сборник 10 очищенной воды, сборник 11 осушенных легких фракций, сборник 12 легких фракций, сборник 13 осушенных легких фракций, вентили 14-23 и клапан 24, линии отсоса паров из талого куба на конденсатор и уравнительные линии, соединяющие паровые пространства в сборниках с всасывающим патрубком вакуум-насоса, запорную и регулирующую арматуру линии приемки конденсата, линии слива водного слоя и углеводородного слоя легкой фракции.

Установка работает следующим образом.

Влагосодержащие нефтепродукты поступают в сборник 1, а легкая фракция, в качестве которой могут быть использованы многие углеводороды парафинового ряда в сборник 12. Перед подачей на осушку влагосодержащие нефтепродукты смешиваются в определенной пропорции с легкой фракцией, возвращаемой в рецикл из отстойника 7, и если этого недостаточно, с частью легкой фракции, сливаемой из сборника 12. После перемешивания полученная смесь засасывается в большой отгонный куб 2, вентиль 14 закрывается и включается обогрев куба 2 (вентили 15-23 и клапан 24 закрыты). При достижении 35-45^оС и остаточного давления менее 10⁴ Па смесь в кубе закипает, и азеотроп воды с легкой фракцией интенсивно испаряется до полного исчерпывания воды в кубовом остатке. Пары азеотропа, попадая на конденсатор 4, конденсируются, и конденсат сливается самотеком в отстойник 7, где расслаивается с образованием верхнего слоя легкой фракции с ничтожно малым содержанием воды и нижнего слоя воды, содержащей стотысячные доли легкой фракции. Накопленный верхний слой из отстойника 7 используется впоследствии для приготовления новой партии смеси обрабатываемых нефтепродуктов, а нижний слой сливается по мере накопления в малый отгонный куб 8, где прогревается до 35-45^оС и закипает. Выкипает из куба 8 азеотроп того же состава, что и из куба 2, поэтому, попадая на конденсатор 4, пары азеотропа тоже конденсируются и сливаются самотеком в отстойник 7, образуя конденсат точно того же состава, что и был до включения в работу малого отгонного куба. По окончании отгонок в кубах 2 и 8, о чем свидетельствует прекращение поступления паров при указанной температуре на конденсатор 4, в кубе 2 остается осушенный нефтепродукт, а в кубе 8 вода с содержанием легкой фракции, меньшим, чем 5 ˙ 10⁸ объемных долей. Продукты разделения сливаются в сборники 9 и 10, и цикл повторяется.

При обработке легких топлив и некоторых других нефтепродуктов, а также в случае избыточного дозирования легкой фракции отгонку ведут с включенным в работу дефлегматором 3, чтобы после отбора всего количества азеотропа воды и легкой фракции переключить слив конденсата вначале в сборник 11, открыв вентиль 19 и закрыв вентиль 18. После отбора всех фракций более летучих, чем легкая фракция, отбор начинают вести в сборник легкой фракции 12, закрыв вентиль 19 и открыв вентиль 20. После отбора легкой фракции, если есть необходимость, можно, переключив прием конденсата в сборник 13, отобрать оставшиеся легкие фракции нефтепродуктов, оставив в кубе 2 только тяжелые углеводороды. Включение в работу конденсатора 6 помогает снизить потери легких фракций с газовыми выбросами после вакуум-насоса, при этом слив конденсата из конденсатора 6, где давление атмосферное, в коллектор сборников легких фракций, где поддерживается вакуум, осуществляется через клапан 24, пропускающий только жидкую фазу.

Предлагаемая установка позволяет осушать нефтепродукты любого состава до остаточного содержания воды не более 0,2% при температуре отгонки не выше 45^оС и остаточном давлении 5000 Па, что обеспечивается вакуумным насосом любого типа. Такой режим осушки позволяет избежать больших энергозатрат. Основным преимуществом предлагаемой установки является очистка извлеченной из нефтепродуктов воды до полного отсутствия углеводородов.

Изобретение используется для осушки топлива и масел. Сущность: установка включает в себя сборники влажных и осушенных нефтепродуктов, очищенной воды и легкой фракции, отгонные кубы, конденсаторы, вакуум-насос и отстойник конденсата, линии отсоса паров на конденсатор, линии слива конденсата и его слоев, а также уравнительные линии, соединяющие сборники и отстойник со всасывающим патрубком вакуум-насоса. Позволяет проводить осушку нефтепродуктов до остаточного содержания воды менее 0,2% при температуре 35 40°С. Основными преимуществами установки являются отсутствие загрязненных нефтепродуктами сточных вод и сравнительно низкие энергозатраты на осушку нефтепродуктов и очистку извлеченной из них воды. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ ТОПЛИВА И МАСЕЛ, содержащая сборник влажного и осушенного нефтепродуктов, отгонный куб, вакуум-насос и конденсатор, отличающаяся тем, что она снабжена отстойником конденсата, малым отгонным кубом, сборниками очищенной воды и легкой фракции, линией слива водного слоя из отстойника в малый отгонный куб, линией слива углеводородного слоя из отстойника в сборник влажного нефтепродукта, линией приемки конденсата в сборник легкой фракции, линией слива легких фракций из сборника легкой фракции в сборник влажного нефтепродукта, линией отсоса паров из малого отстойного куба на конденсатор и уравнительными линиями, соединяющими паровые пространства отстойника и сборника легкой фракции с всасывающим патрубком вакуум-насоса. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена дефлегматором, установленным на линии отсоса паров из большого отгонного куба, конденсатором на линии нагнетания вакуум-насоса и сборниками осушенных легких фракций углеводородов с линиями приемки соответствующих фракций конденсата и уравнительными линиями, соединяющими их с всасывающим патрубком вакуум-насоса.