УСТАНОВКА И СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ ШЛАМОВ Российский патент 2006 года по МПК C02F1/40 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к установкам и способам переработки жидких нефтешламов.

Известна промышленная установка фирмы FLOTTWEG, предназначенная для переработки жидких шламов (рекламный листок фирмы FLOTTWEG). Установка содержит заборное устройство, теплообменники, приемную емкость с паровыми нагревателями, фильтры грубой очистки, насосы, декантеры, промежуточную емкость для нагрева нефтесодержащей жидкости перед сепарированием, сепараторы, емкость для сбора стоков, отстойную емкость для очищенной нефти. Способ включает подогрев нефтешлама до температуры 60-70°С с помощью паровых нагревателей с одновременным прямым впрыскиванием части пара, принудительное перемешивание шлама в приемной емкости, подачу разогретого шлама на фильтр грубой очистки и отделение крупных механических примесей, центрифугирование с выводом механических примесей, дальнейший нагрев до температуры 90-98°С, трехстадийное сепарирование с выводом нефтяной, водной и водно-иловой фаз, последующий отстой нефтяной фазы и возврат ее в сырьевые резервуары нефтеперерабатывающего предприятия для переработки.

Основное назначение известной установки - выделение нефти из свежего ловушечного нефтепродукта. Применение установки при переработке шламов с повышенным содержанием механических примесей, а также нефтешламов длительного хранения является не достаточно эффективным. Как показывает практика, при центрифугировании наблюдается повышенный износ внутренней полости барабана и винтов шнека вследствие попадания в декантер абразивных и иных твердых механических примесей.

Задачей настоящего изобретения является разработка новой системы очистки нефтесодержащей жидкости от механических примесей, позволяющей повысить экономичность и эффективность процесса переработки, расширить спектр применения установки, в том числе при очистке шламов с повышенным содержанием механических примесей.

В этом состоит технический результат.

Технический результат достигается тем, что установка содержит приемную емкость с паровыми нагревателями или регистрами внутри, блок очистки нефтесодержащей жидкости от механических примесей, насосы, отстойную емкость для очищенной нефти, согласно изобретению отстойная емкость снабжена паровыми регистрами, блок очистки включает вибросито с ячейкой сетки предпочтительно не более 0,16 мм, первую промежуточную емкость для стока нефтесодержашей жидкости, пескоотделитель (гидроциклон) с возможностью отделения механических примесей размером более 0,05 мм, вторую промежуточную емкость для стока нефтесодержашей жидкости, илоотделитель (гидроциклон) с возможностью отделения примесей размером более 0,03 мм, один и более контейнеров для сбора мехпримесей. Кроме того, приемная емкость имеет сетчатый короб или сетку с ячейкой не более 25 мм и крышку. Дополнительно установка имеет распределительный коллектор и укомплектована накопительными емкостями.

Способ переработки жидких нефтяных шламов включает подогрев нефтешлама с помощью паровых нагревателей или регистров до температуры предпочтительно 70°С и более, очистку нефтесодержащей жидкости от механических примесей, последующий отстой нефтяной фазы и возврат ее в сырьевые резервуары нефтеперерабатывающего предприятия для переработки, согласно изобретению отстой нефтяной фазы осуществляют при температуре предпочтительно 40-60°С, очистку проводят в три этапа, при этом первый этап очистки осуществляют путем подачи нагретого шлама на вибросито и отделения механических примесей размером более 0,15 мм, второй этап - путем подачи очищенного от крупных фракций шлама на пескоотделитель (гидроциклон) и отделения механических примесей размером более 0,05 мм, третий этап - путем подачи нефтесодержащей жидкости на илоотделитель (гидроциклон) и отделения механических примесей размером более 0,03 мм, причем в зависимости от степени загрязнения очистка производится в один, два и более циклов. Кроме того, перед нагревом исходный нефтяной шлам фильтруют через сетку, установленную над приемной емкостью, и отделяют механические примеси размером более 25 мм.

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит блок приема и разогрева нефтешлама 1, блок очистки 2, насосный блок 3, блок приемных емкостей очищенной НСЖ 4.

Емкость приема и разогрева исходного шлама 5 снабжена внутри трубчатыми паровыми регистрами (на чертеже не показано) и имеет объем 40 м³. Емкость 5 имеет сетчатый короб, крышки и укомплектована термометром со штоком-держателем (на чертеже не показано). Блок очистки 2 включает вибросито 6 со стоком 7 и контейнером 8 для сбора отделенных примесей; промежуточную емкость 9 для сбора нефтесодержащей жидкости после очистки на вибросите 6; пескоотделитель (гидроциклон) 10; вторую промежуточную емкость 11; илоотделитель (гидроциклон) 12; насосы 13 и 14. Блок расходных емкостей 4 включает распределительный коллектор (на чертеже не показано), отстойную емкость 15 с паровыми регистрами внутри, накопительные емкости 16.

Работа устройства и способ осуществляются следующим образом.

Жидкий нефтяной шлам доставляется на установку вакуумными машинами с аварийных разливов нефти или мест временного хранения собранного нефтяного шлама. Вакуумные машины заезжают на эстакаду и сливают содержимое в сетчатый короб приемной емкости 5. На сетке короба задерживаются фрагменты механических примесей размером более 25 мм. Заполнение емкости 5 производится до уровня не более 10 см от верхней кромки, после чего емкость 5 закрывается крышками. Поступивший в приемную емкость 5 шлам нагревается в течение нескольких часов через регистры насыщенным паром до температуры 70°С и более. Контроль температуры разогрева нефтяного шлама осуществляют с помощью термометра. В период разогрева для обеспечения максимальной подачи пара в приемную емкость 5 перекрывается подача пара на другие блоки установки.

Нагретый до прокачиваемого состояния шлам из приемной емкости 5 насосом подается на нижнюю сетку с ячейкой 0,16 мм вибросита 6 (ВС1). Подача нефтешлама регулируется задвижкой на напорном трубопроводе насоса таким образом, чтобы не происходило выноса потока НСЖ за пределы сетки вибросита 6. На вибросите 6 происходит отделение механических примесей размером более 0,15 мм, которые в результате действия линейных колебаний сбрасываются в контейнер 8, расположенный под виброситом.

Очищенная от крупных фракций механических примесей НСЖ, проходя сквозь ячейки сетки, стекает в промежуточную емкость 9 объемом 8 м³, откуда шламовым насосом 13 подается в гидроциклоны пескоотделителя 10 (ПГ-50), где происходит вторая ступень очистки и отделяются частицы механических примесей диаметром до 50 мкм. Очищенная на пескоотделителе 10 НСЖ поступает во вторую промежуточную емкость 11 объемом 8 м³, откуда шламовым насосом 14 подается на гидроциклоны илоотделителя 12 (ИГ-15), где происходит третья ступень очистки и отделяются частицы механических примесей диаметром до 30 мкм. Очищенная на илоотделителе 12 НСЖ поступает по трубопроводу в распределительный коллектор и далее в отстойную емкость 15. На протяжении всего цикла НСЖ сохраняет вязкопластичное состояние за счет скоростного режима работы блока очистки и не требует дополнительного подогрева. Отделившиеся под действием центробежных сил частицы механических примесей из пескоотделителя 10 и илоотделителя 12 попадают на верхнюю сетку вибросита 6 с размером ячеи 0,04 мм и сбрасываются в контейнер 8. По мере накопления загрязненные механические примеси подаются на установку очистки грунтов, почв и нефтешлама (заявка №2003119697).

Из отстойной емкости 15 производится отбор проб НСЖ для проведения физико-химического анализа. В зависимости от загрязненности исходного жидкого нефтешлама его очистка производится в один, два или три цикла. Для повторной очистки горячая НСЖ шламовым насосом 18 из отстойной емкости 15 перекачивается в емкость 9 блока очистки и в дальнейшем повторяется цикл очистки, как это описано выше. Нефтесодержащая жидкость, поступающая на повторную очистку, имеет температуру около 60°С за счет подогрева в емкости 15.

После заполнения отстойной емкости 15 нефтесодержащая жидкость при прогревании до 40-60°С подвергается отстою в статистическом режиме в течение 8 часов. За это время происходит разделение на водную, нефтяную фазы и оставшиеся механические примеси. Отделившаяся в результате отстоя вода из отстойной емкости 15 по дренажному коллектору сбрасывается в котлован. Отстоявшаяся нефтяная фаза из отстойной емкости 15 либо непосредственно откачивается через всасывающий коллектор поршневым насосом 17 в сырьевые резервуары нефтеперерабатывающего предприятия либо в накопительные емкости 16. По мере накопления нефть из емкостей 16 через всасывающий коллектор поршневым насосом 18 подается в сырьевые резервуары нефтеперерабатывающего предприятия.

Периодически, но не реже, чем 1 раз в 2 недели, производится механическая очистка от осадка емкостей 5, 15 и, при необходимости, емкости 16, а так же емкостей 9, 11 блока очистки, для чего в емкостях предусмотрены дренажные задвижки 19 для отвода осадка в котлован. Установка успешно используется на Усинском месторождении. Объем переработки жидких нефтяных щламов составляет 36000 т/год.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к установкам и способам переработки жидких нефтешламов. Очистку проводят в три этапа. Первый этап осуществляют путем подачи нагретого шлама на вибросито и отделения механических примесей размером более 0,15 мм. Второй этап - путем подачи очищенного от крупных фракций шлама на пескоотделитель (гидроциклон) и отделения механических примесей размером более 0,05 мм. Третий этап - путем подачи нефтесодержащей жидкости на илоотделитель (гидроциклон) и отделения механических примесей размером более 0,03 мм. В зависимости от степени загрязнения очистка производится в один, два и более циклов. Установка содержит приемную и отстойную емкости с трубчатыми паровыми регистрами. Блок очистки включает вибросито, пескоотделитель, илоотделитель. Технический результат состоит в повышении экономичности и эффективности переработки шламов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка переработки жидких нефтяных шламов, содержащая приемную емкость с паровыми нагревателями или регистрами внутри, блок очистки нефтесодержащей жидкости от механических примесей, насосы, задвижки, отстойную емкость для очищенной нефти, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена дренажным коллектором для отвода водной фазы из отстойной емкости, отстойная емкость снабжена паровыми регистрами, блок очистки включает вибросито со стоком и ячейкой сетки не более 0,16 мм, первую промежуточную емкость для стока нефтесодержащей жидкости, пескоотделитель с возможностью отделения механических примесей размером более 0,05 мм, вторую промежуточную емкость для стока нефтесодержащей жидкости, илоотделитель с возможностью отделения примесей размером более 0,03 мм, контейнер для сбора загрязненных мехпримесей, при этом приемная емкость снабжена крышкой для ускорения процесса нагрева, сетчатым коробом для отделения механических примесей более 25 мм и термометром со штоком-держателем, вибросито имеет верхнюю сетку с ячейкой не более 0,04 мм для дополнительной очистки механических примесей, поступающих с пескоотделителя и илоотделителя, сбрасываемых в контейнер, установленный под виброситом, паровые регистры в приемной емкости выполнены трубчатыми, емкости снабжены дренажными задвижками для отвода осадка.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно установка укомплектована расходными емкостями.3. Способ переработки жидких нефтяных шламов, включающий подогрев нефтешлама с помощью паровых нагревателей или регистров до температуры, предпочтительно, 70°С и более, очистку нефтесодержащей жидкости от механических примесей, последующий отстой нефтяной фазы и возврат ее в сырьевые резервуары нефтеперерабатывающего предприятия для переработки, отличающийся тем, что отстой нефтяной фазы осуществляют при температуре предпочтительно 40-60°С, очистку проводят в три этапа, при этом первый этап очистки осуществляют путем подачи нагретого шлама на вибросито и отделения механических примесей размером более 0,15 мм, второй этап - путем подачи очищенного от крупных фракций шлама на пескоотделитель и отделения механических примесей размером более 0,05 мм, третий этап - путем подачи нефтесодержащей жидкости на илоотделитель и отделения механических примесей размером более 0,03 мм, причем перед нагревом исходный нефтяной шлам дополнительно фильтруют через сетку, установленную над приемной емкостью, и отделяют механические примеси размером более 25 мм, нагрев ведут при закрытой емкости с перекрытием подачи пара в другие блоки установки, по окончании цикла очистки осуществляют отбор проб для анализа и, в зависимости от степени загрязнения, осуществляют доочистку путем последовательной подачи горячей нефтесодержащей жидкости на пескоотделитель и илоотделитель.