СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ОТХОДОВ Российский патент 2008 года по МПК C02F11/18 

Изобретение относится к способам переработки нефтяных отходов и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях народного хозяйства, на производственных объектах которых имеет место формирование, складирование и длительное хранение в прудах-отстойниках и шламонакопителях нефтесодержащих отходов.

Известен способ [1] переработки нефтеотходов, по которому нефтеотходы подвергают трехступенчатому разделению путем отстоя при температуре от 65 до 75°С с получением легких нефтепродуктов, воды и эмульсии нефтепродуктов с водой, полученные после каждой ступени разделения легкие нефтепродукты подвергают ректификации с получением легких фракций, выкипающих до 200°С, и остатка ректификации - керосиногазойлевой фракции, а эмульсию смешивают с нефтешламом, разбавителем и водой, смесь обрабатывают деэмульгатором. А после подогрева до 40...80°С и перемешивания направляют на третью ступень разделения, после чего эмульсию нефтепродуктов с водой смешивают с остатком ректификации - керосиногазойлевой фракцией и предварительно нагретым до 80...95°С тяжелым остатком нефтепереработки с получением компонента товарной продукции.

Недостатком данного способа является длительное время процесса разделения нефтеотхода за счет отстаивания, значительное содержание воды в конечном продукте и необходимость применения деэмульгатора.

Известен способ извлечения нефти из нефтесодержащих шламов [2]. По данному способу извлечение нефти из нефтесодержащих шламов включает введение в шлам органического растворителя и отстаивание шламового раствора, при этом в качестве растворителя используют смесь фракций перегонки нефти с температурой кипения 50-220°С, которую вводят в шлам до достижения постоянной плотности шламового раствора.

Недостатком аналога является низкая эффективность извлечения нефти из нефтесодержащих шламов, связанная с применением процесса отстаивания, а также использование в качестве растворителя низкокипящего нефтепродукта, что требует проведения последующей переработки с целью его выделения.

Наиболее близким по технической сущности является способ переработки нефтяных отходов [3], включающий нагрев нефтяного отхода смешением с жидким теплоносителем - техническим толуолом, выделение на центрифуге твердого осадка и последующее сепарирование продуктов смешения на воду, легкие нефтепродукты и тяжелый остаток, при этом перед сепарацией жидкую часть продуктов смешения предварительно нагревают в подогревателе теплообменного типа до 180-200°С.

Недостатком прототипа является использование в процессе толуола - дорогостоящего нефтепродукта, что требует проведения последующей обработки смеси с целью его выделения. Толуол также является токсичным, взрывоопасным веществом, что делает процесс переработки нефтяных отходов более опасным.

Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является повышение эффективности и производительности процесса переработки, снижение затрат на переработку нефтяных отходов, упрощение технологической схемы и исключение из процесса дорогостоящих низкокипящих нефтепродуктов.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе переработки нефтяных отходов, заключающемся в их нейтрализации щелочными растворами и нагреве смешением с жидким теплоносителем с последующим разделением на составляющие компоненты, обводненный нефтяной отход смешивается с нагретым до 320-380°С мазутом нефтеперерабатывающей установки в поле действия центробежных сил в соотношениях, обеспечивающих превращение воды нефтяных отходов в пар за счет тепла нагретого мазута с последующей сепарацией паров воды и мазута в центробежном поле закрученного потока перерабатываемой среды.

В указанном способе при низкой вязкости нефтепродуктов, входящих в нефтяные отходы, в поле действия центробежных сил вводится нагретый до температуры 320-380°С полугудрон нефтеперерабатывающей установки в количестве, необходимом для коррекции вязкости получаемой смеси до требований к вязкости котельного топлива - продукта переработки нефтяного отхода.

В указанном способе потоки обводненного нефтяного отхода и мазута или полугудрона вводятся через тангенциальные штуцера в корпусе теплообменника-смесителя, расположенные в диаметрально противоположных направлениях.

В указанном способе пары воды и низкокипящих нефтепродуктов из теплообменника-смесителя направляются в барометрический конденсатор смешения, где в качестве хладагента используется наиболее обводненная часть (нижний слой) нефтяного отхода из прудов-накопителей.

В указанном способе пары воды и низкокипящих нефтепродуктов из теплообменника-смесителя направляются в барометрический конденсатор смешения, где в качестве хладагента используется вода, направляемая затем на установку обессоливания нефти.

Предложенный способ позволяет, в отличие от рассмотренных выше технологических процессов, снизить энергозатраты и повысить интенсивность процесса переработки нефтяного отхода, так как нагрев нефтяного отхода и испарение воды происходят за счет непосредственного смешивания нефтяного отхода с горячим теплоносителем - мазутом или полугудроном, что увеличивает коэффициент теплопередачи. Данный способ переработки позволяет упростить технологическую схему и снизить затраты на переработку нефтяных отходов за счет исключения из процесса теплоносителя - водяного пара, использующегося для предварительного подогрева нефтяного отхода с целью уменьшения его вязкости. Данный способ позволяет также перерабатывать нефтяные отходы с длительным сроком хранения, для обезвоживания которых процесс отстаивания неприменим, в связи с образованием стойких эмульсий. Проведение процесса смешения в поле действия центробежных сил позволяет разрушить пену, образующуюся в процессе испарения воды из нефтяного отхода за счет тепла теплоносителя.

Существо способа поясняется чертежми. На фиг.1 представлена принципиальная схема процесса переработки нефтяных отходов по способу согласно п.4 формулы изобретения.

Обводненный нефтяной отход из пруда-отстойника 1 (поток 2) после нейтрализации щелочным раствором поступает в теплообменник смешения 3, в этот же теплообменник подается с нефтеперерабатывающей установки мазут или полугудрон (поток 4) с температурой 320-380°С в количестве, достаточном для полного превращения воды нефтяных отходов в пар. Под действием центробежных сил происходит сепарация капель нефтяных отходов, уносимых парами воды, а также происходит разрушение пены, образующейся при испарении воды из нефтяного отхода. С низа теплообменника смешения 3 производят отбор готового продукта (поток 5), являющегося компонентом топочного мазута.

Пары воды и низкокипящих нефтепродуктов (поток 6) поступают в барометрический конденсатор 7, где конденсируются наиболее обводненной частью нефтяного отхода, забираемого из прудов-накопителей (поток 8). Используемая для охлаждения обводненная часть нефтяного отхода и конденсат паров воды и нефтепродукта (поток 9) направляется обратно в пруд-отстойник 1, что делает технологию безотходной и позволяет использовать затраченное на нагрев обводненного нефтяного отхода тепло для интенсификации процесса отстаивания нефтяного отхода в прудах-отстойниках.

На фиг.2 представлена принципиальная схема процесса переработки нефтяных отходов по способу согласно п.5 формулы изобретения.

Обводненный нефтяной отход из пруда-отстойника 1 (поток 2) после нейтрализации щелочным раствором поступает в теплообменник смешения 3, в этот же теплообменник подается с нефтеперерабатывающей установки мазут или полугудрон (поток 4) с температурой 320-380°С в количестве, достаточном для полного превращения воды нефтяных отходов в пар. Под действием центробежных сил происходит сепарация капель нефтяных отходов, уносимых парами воды, а также происходит разрушение пены, образующейся при испарении воды из нефтяного отхода. С низа теплообменника смешения производят отбор готового продукта (поток 5), являющегося компонентом топочного мазута.

Пары воды (поток 6) поступают в барометрический конденсатор 7, где конденсируются водой (поток 8). Используемая для охлаждения вода и конденсат паров воды и нефтепродукта (поток 9) направляется на установку электрообессоливания для разбавления нефти с целью уменьшения концентрации солей, что делает технологию безотходной и позволяет утилизировать затраченное на нагрев обводненного нефтяного отхода тепло.

Источники информации

1. Патент №2098361 РФ, МКИ⁶ С02F 11/18, С10G 33/00 Способ переработки нефтеотходов / И.М.Равилов, П.А.Ланин, А.Ф.Ахметов, А.Ф.Махов, Р.М.Усманов, М.Н.Ахметшина, Н.К.Кондрашева, В.А.Рябцов, И.Н.Шамсутдинов, В.Б.Файзуллин. - №95118795/25; заявлено 31.10.1995; опубл. в Бюл. №34, 1997.

2. Патент №2165445 РФ, МКИ⁷ С10G 1/04 Способ извлечения нефти из нефтесодержащих шламов/ Н.М.Черкасов, И.Ф.Гладких, И.У.Субаев. - №99118060/03; заявлено 19.08.1999; опубл. в Бюл. №11, 2001.

3. Патент №2176660 РФ, МКИ⁷ С10G 57/00, C02F 11/18 Способ переработки нефтяных отходов/ И.Р.Хайрудинов, Р.А.Тикеев, Ф.М.Султанов, Э.Г.Теляшев, Г.Г.Теляшев. - №2000111586/04; заявлено 10.05.2000; опубл. 10.12.2001.

Изобретение относится к способам переработки нефтяных отходов и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях народного хозяйства, на производственных объектах которых имеет место формирование, складирование и длительное хранение в прудах-отстойниках и шламонакопителях нефтесодержащих отходов. Способ переработки нефтяных отходов заключается в их нейтрализации щелочными растворами и нагреве смешением с нагретым до 320-380°С мазутом нефтеперерабатывающей установки в поле действия центробежных сил в соотношениях, обеспечивающих превращение воды нефтяных отходов в пар за счет тепла нагретого мазута с последующей сепарацией паров воды и мазута в центробежном поле закрученного потока перерабатываемой среды. Изобретение позволяет повысить эффективность и производительность процесса переработки, снизить затраты на переработку нефтяных отходов, упростить технологическую схему и исключить из процесса дорогостоящие низкокипящие нефтепродукты. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ переработки нефтяных отходов, заключающийся в их нейтрализации щелочными растворами и нагреве смешением с жидким теплоносителем с последующим разделением на составляющие компоненты, отличающийся тем, что обводненный нефтяной отход смешивается с нагретым до 320-380°С мазутом нефтеперерабатывающей установки в поле действия центробежных сил в соотношениях, обеспечивающих превращение воды нефтяных отходов в пар за счет тепла нагретого мазута с последующей сепарацией паров воды и мазута в центробежном поле закрученного потока перерабатываемой среды.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при низкой вязкости нефтепродуктов, входящих в нефтяные отходы, в поле действия центробежных сил вводится нагретый до температуры 320-380°С полугудрон нефтеперерабатывающей установки в количестве, необходимом для коррекции вязкости получаемой смеси до требований к вязкости котельного топлива - продукта переработки нефтяного отхода.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что потоки обводненного нефтяного отхода и мазута или полугудрона вводятся через тангенциальные штуцера в корпусе теплообменника-смесителя, расположенные в диаметрально противоположных направлениях.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что пары воды и низкокипящих нефтепродуктов из теплообменника-смесителя направляются в барометрический конденсатор смешения, где в качестве хладагента используется наиболее обводненная часть (нижний слой) нефтяного отхода из прудов-накопителей.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что пары воды и низкокипящих нефтепродуктов из теплообменника-смесителя направляются в барометрический конденсатор смешения, где в качестве хладагента используется вода, направляемая затем на установку обессоливания нефти.