УСТАНОВКА ПО ПЕРЕРАБОТКЕ НЕФТЕШЛАМА Российский патент 2008 года по МПК C10G1/00 F23G5/20 

Изобретение относится к устройствам по переработке и утилизации нефтешлама и загрязненного нефтью или нефтепродуктами грунта.

Известны установки по переработке нефтешлама, например Система термической десорбции компании «Амрутех.Инк.» США, состоящая из вращающейся печи термодесорбера с горелкой, где под действием высокой температуры сгорают углеводороды, содержащиеся в нефтешламе, а дымовые газы в специальном модуле очищаются от влаги, мехпримесей и несгоревших углеводородов;

- например, установки, описанные в книге Мановяна А.К. «Технология переработки природных энергоносителей», содержащие термодесорбер, включающий печь, блок испарителя в виде вращающегося и регулируемого по углу наклона барабана, в который подается нефтешлам и горячий теплоноситель и из которого отсасываются испарившиеся жидкие фракции на дистилляцию;

- например, вращающийся барабан с горелкой для разогрева и сжигания углеводородов, находящихся в нефтешламе. А.С. SU 1702098 А1 (1991 г);

- известны фракционные блоки, состоящие из секционных конденсатосборников с фракционными тарелками;

Недостатком этих установок является недостаточная эффективность и относительно большой объем выброса газа с парами нефтепродуктов в атмосферу.

Цель изобретения - повышение эффективности устройства и снижение объема вредных выбросов газа в атмосферу.

Поставленная цель достигается тем, что установка состоит из технологически связанных двух вращающихся с регулируемыми углами наклона барабанов: испарителя и термодесорбера, в один из которых - испаритель - подается нефтешлам, а в другой - термодесорбер с горелкой и блоком очистки газа, подается продукт переработки нефтешлама - обедненный нефтешлам из испарителя. Горячие газы термодесорбера продуктов горения горелки и продуктов дожига-горения остатков нефтепродукта обедненного нефтешлама поступают в испаритель, там происходит разогрев, испарение и отсос нефтепродуктов во фракционный блок с секционными конденсатосборниками и фракционными тарелками. На корпусе блока имеются ребра воздушного охлаждения и эжекторная насадка.

Негорючий инертный материал переработанного обедненного нефтешлама из термодесорбера подается на узел разгрузки.

На фиг.1 изображена предлагаемая установка. Установка по переработке нефтешлама включает в себя: испаритель, содержащий вращающийся с регулируемым утлом наклона барабан - 9, приемник - 10 горячего газа, поступающего с термодесорбера, узел загрузки нефтешлама - 11, трубопровод с дымососом - 12 подачи газа с парами нефтепродуктов на фракционный блок, фракционный блок из секционных конденсатосборников с фракционными тарелками - 13, с ребрами воздушного охлаждения - 16 и эжекторной насадкой - 15 на корпусе блока, трубопроводы с вентилями отвода конденсата нефтепродуктов - 14; термодесорбер, содержащий вращающийся и регулируемый по углу наклона барабан 1, горелку - 2, питатель - 3, узел разгрузки - 4, дымосос - 5 узла очистки дымовых газов - 6, дымовую трубы - 7 и узел переключения газа с заслонками - 8.

На фиг.2 схематично показан путь движения шлама во вращающихся барабанах испарителя и термодесорбере. В сечении 2-2 показаны «Г»-образного профиля продольные ребра - 17, расположенные по периметру на внутренней стенке барабана.

Установка работает следующим образом. Первоначально запускается в работу термодесорбер - 1 с горелкой - 2, через питатель - 3 подается нефтешлам. Горячие газы горелки, пронизывая и проходя через многократно просыпаемый во вращающемся наклонном барабане нефтешлам, разогревают его и выпаривают нефтепродукты, пары нефтепродукта возгораются и горят выделяя дополнительное тепло поднимая температуру в барабане, а негорючие инертные компоненты в виде песка, золы или гранта высылаются через узел разгрузки - 4, при этом горячие газы, отсасываемые дымососом 5, проходя узлы очистки - 6 и узел переключения - 8, через дымовую трубу - 7 выбрасываются в атмосферу.

При достижении температуры отходящих газов порядка 200-250°С, путем переключения заслонок на узле переключения - 8 поток газа переводится на приемник 10 вращающегося барабана испарителя - 9 и далее по трубам - 12 во фракционный блок 13 на выброс.

С разогревом барабана испарителя - 9 до температуры порядка 200-250 град.С в него через узел загрузки - 11 подается нефтешлам. При температуре, исключающей самовоспламенение нефтепродукта, т.е. ниже 280°С. во вращающемся барабане испарителя - 9 происходит разогрев и испарение жидких легких фракций нефтепродуктов из нефтешлама. Пары нефтепродукта и газ по трубопроводу - 12 попадают во фракционный блок, на корпусе которого с наружной стороны имеются ребра воздушного охлаждения - 16 и эжекторная насадка - 15. Используя скоростной напор выходящих газов, эжекторная насадка втягивает воздух окружающий корпус фракционного блока, усиливая охлаждение стенки корпуса блока. Проходя через фракционные тарелки и секции конденсатосборников, омывая интенсивно охлаждаемые стенки корпуса блока, пары нефтепродукта эффективно конденсируются.

Обедненный нефтешлам, содержащий в основном тяжелые фракции углеводородов и инертный материал, из барабана испарителя - 9 питателем - 3 подается в барабан термодесорбера - 1. По мере увеличения подачи нефтешлама в испаритель - 9 снижаются объемы подачи нефтешлама в барабан - 1 термодесорбера. На оптимальном режиме, путем синхронного регулирования углов наклона барабанов - 1 и 9 добиваются минимально допустимой концентрации углеводородов в шламе на узле разгрузки 4 ч достаточной концентрации углеводородов в обедненном нефтешламе на выходе из блока - 9. Концентрация и объем обедненного нефтешлама, подаваемого в барабан, 1 должны быть достаточными для поддержания требуемой температуры газов, подаваемых в приемник - 10 барабана - 9. На оптимальном режиме полностью прекращается подача нефтешлама в барабан - 1 и в него поступает только обедненный нефтешлам из барабана испарителя - 9.

По мере накопления нефтепродуктов в конденсатосборниках они по трубопроводам 14 сливаются в сборные емкости.

В установке для переработки нефтешлама часть извлеченного нефтепродукта, находящегося в шламе, сгорает и используется в качестве дополнительно к горелке топлива для поднятия температуры и увеличения объема горячего газа, подаваемого в испаритель, а другая оставшаяся часть нефтепродуктов конденсируется во фракционном блоке.

«Г»-образного профиля продольные ребра обеспечивают двухкратное просеивание и обработку шлама за один оборот барабана. За время нахождения шлама во вращающемся барабане происходит L/(d×tqα) циклов его просеивания, где L - длина барабана, d - диаметр и α - угол наклона барабана.

Изобретение позволяет повысить эффективность работы установки по переработке нефтешлама за счет более эффективного выпаривания нефтепродуктов пронизывающими горячими газами горелки многократно просыпаемого в наклонном вращающемся барабане термодесорбера обедненного нефтешлама и дальнейшего сгорания этих нефтепродуктов, за счет оптимальной нагрузки испарителя и термодесорбера путем синхронного регулирования углов наклона вращающихся барабанов, а так же снизить объемы вредных выбросов паров нефтепродуктов и газа в атмосферу за счет более интенсивного охлаждения и полной конденсации нефтепродуктов во фракционном блоке оснащенном ребрами воздушного охлаждения и эжекторной насадкой на корпусе.

Изобретение может быть использовано для переработки и утилизации нефтешлама. Через питатель 3 подают нефтешлам. Горячие газы горелки 2, проходя через просыпаемый во вращающемся барабане 1 нефтешлам, разогревают его и выпаривают нефтепродукты. Пары нефтепродукта горят, поднимая температуру в барабане 1, а негорючие инертные компоненты в виде песка, золы или грунта высыпаются через узел разгрузки 4. При достижении температуры отходящих газов порядка 200-250°С путем переключения заслонок на узле переключения 8 поток газа переводится на приемник 10 вращающегося барабана испарителя 9 и далее по трубам 12 - во фракционный блок 13 на выброс. Изобретение позволяет повысить эффективность устройства и снизить объем вредных выбросов газа в атмосферу. 2 ил.

Установка по переработке нефтешлама, включающая термодесорбер, содержащий с регулируемым углом наклона вращающийся барабан с горелкой, блок очистки газа с дымососом и узлом переключения потока газа, испаритель, содержащий с регулируемым углом наклона вращающийся барабан и фракционный блок с секционным кондесатосборником и фракционными тарелками, отличающаяся тем, что на корпусе фракционного блока имеются ребра воздушного охлаждения и эжекторная насадка для более интенсивного охлаждения и более полной конденсации нефтепродуктов, извлекаемых из нефтешлама.