Отстойник для нефтепродуктов Советский патент 1988 года по МПК B01D17/22 

113

Изобретение относится к устройствам для очистки от механических примесей и отделения дисперсной воды из нефтепродуктов, жидких углеводородов и может применяться в химической, нефтеперерабатьшающей промьгашенности и других областях техники для восстановления качества углеводородных жидкостей по содержанию механических примесей и дисперсной воды.

Целью изобретения является повышение эффективности отстаивания.

На фиг. 1 приведена схема отстойника; на фиг. 2 - то же, вариант вы- полнеВИЯ.

Отстойник для нефтепродуктов состоит из корпуса 1, внутри которого установлены секции 2 в виде двойных перфорированных тарелок 3 ид несмачиваемого водой материала, патрубков подвода некондиционного А и отвода кондиционного 5 нефтепр.одуктов. Между тарелками 3 помещена загрузка 6 в виде гранул из смачиваемого водой материала. В нижней части обечайки корпуса установлены сборники 7 дисперсной воды и мехпримесей, представляющие собой перевернутые конусы, основания которых оборудованы отбойными колпачками 8 из несмачиваемого водой материала. Сборники механических примесей и дисперсной воды оборудованы магистралями 9 для вывода воды и мехпримесей.

Корпус отстойника может быть выполнен цилиндрическим (фиг.1) либо коническим (фиг.2) с углом конусности 10-25°. Тарелки могут быть выполнены гофрированными (фиг.2).Сбор- НИКИ воды и мехпримесей могут быть образованы наклонными перегородками 10 (фиг.2) Предпочтительно выполнять секции неодинаковыми по толщине с со

отношением 0,4 -г;- 0,6, п

где h - толщина последующей секции} Н - толщина предыдущей секции. Гранулы фильтрующего материала сферические, выполненные из смачиваемого водой материала, и полностью заполняют пространство между тарелками. Размер гранул загрузки одинаков в каждой секции и увеличивается в направлении движения жидкости.

Отстойник работает следукицим образом.

Q

5

Q

5

0

Некондиционный по содержанию механических примесей и дисперсной воды нефтепродукт по патрубку 4 подвода подается в корпус отстойника 1.Часть дисперсной воды отталкивается от перфорированной тарелки 3 секции 2 и стекает в сборник 7 дисперсной воды. При прохождении пор между гранулами 6 загрузки из смачиваемого водой материала происходит очистка от механических примесей и часть воды задерживается за счет эффекта капиллярности.

Очищенный от основной массы дисперсной воды нефтепродукт проходит вторую секцию 2 с загрузкой меньше- го диаметра. Часть дисперсной воды отталкивается от перфорированной тарелки 3 и стекает в сборник 7 дис- 0 персной воды. При прохождении пор между загрузкой 6 второй секции 2 удаляются более мелкие механические примеси и часть воды задерживается за счет эффекта капиллярности. Для предотвращения попадания отделенной воды в протекающий нефтепродукт основания сборников 7 воды оборудованы отбойными колпачками 8 из несмачиваемого водой материала. Готовый продукт выводится из отстойника по патрубку отвода кондиционного продукта 5, а отделенные механические примеси и вода сливаются из сборников по магистрали 9.

Отстойник проверен в лабораторных условиях. Для эксперимента взяты автомобильный бензин А-76 и авиационный керосин ТС-1, в которые наливалось до 5-15% воды. Кроме того, в эти нефтепродукты вводился искусственный загрязнитель. После этого некондиционные продукты пропускались через предложенный отстойник.

Изготовлено два образца предлагае- с мого отстойника, характеристика которых приведена в табл. 1.

Химический состав материала, из которого выполнены шарики,%: олово 6,5-9,5; фосфор 0,2-0,4; медь остальное.

Состав механических примесей в искусственно загрязненных нефтепродуктах показан в табл. 2. В автомобильный бензин А-76 наливалось 5Z воды, а в авиакеросин ТС-1 - 15%.

После прохождения отстойника проводился анализ нефтепродукта по содержанию механических примесей и. воды.

5

0

5

В результате проведенных испытаний установлено, что для восстановления качества по содержанию механических примесей и воды целесообразно применять отстойники предлагаемого типа, так как они обладают высокой эффективностью очистки от механических примесей и отделения дисперсной воды.

Отстойник с коническим корпусом также проверен в лабораторных условиях.

Изготовлено два образца предлагаемого отстойника, характеристика которых приведена в табл. 3. .15

Экспериментальные данные (на приере опытного образца 1) по влиянию гла конусности предлагаемого отстойника на гидравлические характеристики приведены в табл. 4.20

Из табл. 4 видно, что наиболее птимальным с точки зрения гидравических характеристик отстойника является угол конусности 10-25°.

Данные по влиянию толпц1ны перего- 25 родки на эффективность работы отстойника приведены в табл. 5.

Как видно из табл. 5, оптимальным является 0,4ih/H 0,6. Для экспериментов брали автомобильный бензин Аи-93 и авиакеросин Т-1.

Состав механических примесей в искусственно загрязненных нефтепродуктах показан в табл. 6.

В автомобильный бензин Аи-93 вали валось 5% воды, а в авиакеросин Т-1 10%.

После прохождения отстойника проводили анализ нефтепродукта по содержанию механических примесей и воды.

Для восстановления качества по содержанию механических примесей и воды целесообразно применять отстойники предлагаемого типа, так как они обладают высокой эффективностью очистки от механических примесей и отделения дисперсной воды.

Предложенный отстойник позволяет очистить нефтепродукт от основной массы мехпримесей размером 5-50 мкм

В предлагаемом отстойнике наклонное положение корпуса позволяет обеспечить быстрое стекание отделенной дисперсной воды в сборники.

Выполнение перегородок перфорированными из несмачиваемого водой материала повышает эффективность от

0

5

0

5

0

5

5

деления дисперсной воды из углеводородной жидкости.

Гофрированная форма перфорированных тарелок в сочетании с оптимальным углом конусности обеспечивает равенство сечений проходных пор перегородок, снижение за счет этого гидравлических потерь и, как следствие, увеличение производительности устройства.

Полное заполнение гранулами загрузки пространства между тарелками необходимо для повышения эффективности очистки от механических примесей.

Установка сборников дисперсной воды и механических примесей обеспечивает сбор отделенной дисперсной воды и части механических примесей.

Оборудование оснований сборников отбойными колпачками обеспечивает надежное удерживание дисперсной воды в сборниках и предотвращает ее попадание в корпус отстойника.

Действие устройства основано на отличающихся характеристиках смачиваемости различньк конструкционных материалов углеводородными жидкостями и водой. Так, например, при контакте с такими материалами, как фтор- пласт, полиэтилен, вода практически не контактирует, так как обладающая большей смачиваемостью к указанным материалам углеводородная жидкость отталкивает воду от поверхности ука- за нных материалов. Кроме того, эффективность очистки от механических примесей обводненного углеводородного горючего почти в 3 раза выше, чем обезвоженного по частицам всех размеров. Это объясняется тем, что вода способствует коагуляции мелких загрязнений, и так как она имеет поверхностное натяжение в несколько раз больше, чем углеводородная жидкость, у нее в большей степени проявляются капиллярные эффекты. Поэтому заполнение пор в перегородках идет преимущественно водой, которая надежно удерживается в капиллярах, образуемых загрузкой из смачиваемого водой материала,

Технико-зкономическлй эффект предлагаемого устройства заключается в возможности обеспечения эффективного восстановления качества нефтепродуктов по содержанию механических примесей и дисперсной воды.

Формула изобретения

1. Отстойник для нефтепродуктов , включающий корпус, внутри которого расположены фильтрующие секции со сферическими гранулами одинакового размера в каждой секции и с уменьшением размера гранул от секции к секции в направлении движения жидко- сти, патрубки для подвода и отвода нефтепродукта, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности отстаивания, корпус установлен наклонно, фильтрующие секции выполнены в виде двойных перфорированных тарелок из несмачиваемого водой материала, гранулы вьшолнены из смачиваемого водой материала, причем отстойник снабжен установленными в нижней части корпуса между фильтрующими секциями сборниками воды и механических примесей с магистралями отвода воды и механических примесей.

с

0

2.Отстойник по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что тарелки выполнены гофрированными.

3.Отстойник по п, 1, отличающий с я тем, что корпус выполнен коническим с углом конусности 10-25°.

4.Отстойник по п. 1, отличающийся тем, что сборники воды

и механических примесей выполнены в виде обратных конусов из смачиваемого водой материала, основания которых снабжены отбойными колпачками из несмачиваемого водой материала.

5.Отстойник по п. 1, отличающийся тем, что сборники воды и механических примесей выполнены в виде наклонных перегородок.

6.Отстойник по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что соотношение толщины последующей и предыдущей секщш составляет ,

0,4 . 2. ,0,6,

где h - толщина последующей секции, Н - толщина предьщущей секции. Таблица 1

Изобретение относится к устройствам для очистки от механических примесей и отделения дисперсной воды из нефтепродуктов, жидких углеводородов или их смесей и может применяться в химической, нефтеперерабатывающей промьшшенности и других областях техники для восстановления качества нефтепродуктов по содержанию механических и примесей и дисперсной воды. Цель изобретения - повышение эффективности отстаивания. Корпус установлен в наклонном положении. В нем перпендикулярно обечайке установлены фильтрушцие секции в виде двойных перфорированных тарелок из не смачиваемого водой материала, гранулы загрузки выполнены из смачиваемого водой материала. В нижней части обечайки между фипьтрукщими секциями установлены сборники дисперсной воды и механических примесей, выполненные из смачиваемого водой материала, которые представляют собой перевернутые конусы, основания которых оборудованы отбойники колпачками из не смачиваемого водой материала, а вершины - магистралями отвода отделенной дисперсной воды и механических примесей. Перегородки могут быть выполнены гофрированными. Корпус может быть выполнен цилиндрическим или коническим. Угол конусности составляет 10-25°. Толщина секций 0, 0,6, где h - толщина последующей секции-, Н - толщина предыдущей секции. 5 з.п. ф-лы, 2 ил, 6 табл. с « кл ОС ОС to ОС

Примечание. Перегородки выполнены из фторпласта 4, а загрузка

представляет собой металлические шарики.

100

В 3 раза выше

Таблица 2

До 5 До 100

Примечание. Перегородки выполнены из фторпласта а нянолннтель представляет собой метвплическир. шарики.

Примечание, Данные приведены в среднем по 3 опытам.

Таблица 3

Отношение толщины последующей перегородки к предыдущей, h/H

0,4

0,4-0,6

0,6

Примечание. Данные приведены в среднем по

10 опытам.

Таблица 6

138248710

Таблица 5

Эффективность работы отстойника

Из-за малой толщины перегородки с шариками маленького диаметра ухудшается коэффициент полноты отсева мелких частиц загрязнителя Эффективность очистки жидкости от мелких частиц загрязнителя составляет 20-70%

Эффективность очистки жидкости от мелких частиц загрязнителя составляет 70-98% при оптимальной величине пропускной способности, удельного расхода и гидравлического сопротивления отстойника

Эффективность очистки жидкости от мелких частиц загрязнителя достигает до 100%, но при зтом резко увеличивается гидравлическое сопротивление и уменьшается пропускная способность, а также предельный расход жидкости

НпонЛлцлиныи 7

nftifKHt

Редактор Л. Гратилло

f CAuS п9елв11нм HfxoniMKKux притеши и 9испврснои Ми

(Put. 2

Составитель О. Калякина

Техред М.Ходанич Коррек р А. Зимокосов