Способ получения битума в бескомпрессорной установке Советский патент 1988 года по МПК C10C3/04 

Изобретение относится к способу получения битумов окислением нефтя- ньк остатков и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и строи- тельной отраслях промьшшенности.

Цель изобретения - повьшение качества битума и сокращение времени окисления.

Способ иллюстрируется следующим примером.

Перед процессом окисления битумного сырья проводят расчет массы замещения битума сырьем и сырья битумом при перекачивании, а также времени перекачивания (рециркуляции) битума из реактора в емкость (с одновремен- ньм перетоком сырья из емкости в реактор).

Процесс окисления битума в реакто ре проводят при постоянстве следующи параметров.

а/ 12 т

-полезная емкость реактора;

- температура жидкой фазы;

-температура размягчения (по КиШ) битума;

-скорость изменения температуры {по.КиШ битума при окислении;

скорость изменения температуры битума в реакторе.

Параметры процесса, протекающего емкости:

рабочая вместимость емкости;

начальная температура сырья в емкости; температура размягчения (по КиШ) исходного сырья.

t, 230°С Ъ.

ЛЪ, 5 С/Ч

&t,. 12 С/Ч

15 т

t, 130 С

Ъ,

27 с

Массы замещения при перекачивании 6HtyMa из реактора в емкость и сырья из емкости в реактор определяют следующим образом:

г - 3-1 ubi

Время замещения сырья в емкости битумом определяют по формуле

(Ъ. -

&Ъ,, . а,

а

Температуру готового битума в емкости определяют следующим образом:

t.

At,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В табл. 1 приведены значения масс замещения в реакторе и емкости за каждый час до окончания процесса окисления.

На чертеже приведена принципиальная технологическая схема иллюстри- рукщая способ.

Рабочую емкость 1 (вместимостью 20 т) заполняют 15 т сырья, которое обезвоживают нагреванием до 130°С, затем битум из реактора 2 с температурой размягчения (по КиШ) 43°С перекачивают насосом 3 в емкость 1, при одновременной подаче сырья перетоком (по принципу сообщающихся сосудов) из емкости 1 в реактор 2 в течение 4ч.

При этом в емкости и реакторе происходит постоянное перемещиванйе готового битума с сырьем, в результате чего сырье в емкости нагревают за счет тепла битума, а в реакторе температура остается постоянной (так как излишек тепла экзотермической реакции расходуется на нагревание более холодной смеси, поступающей из емкости).

Массовый расход согласно расчету составляет 3,8 т/ч и регулируют его краном и задвижкой. Через 4ч емкость 1, так же как и реактор, заполняется готовым битумом с температурой размягчения (по КиШ) , ее отключают для отбора/готового битума при , а в процессе окисления включают емкость 4, заполненную обез воженным сырьем, нагретым до температуры 130°С (с температурой размягчения 27°с), после чего описанный процесс повторяют.

В табл. 2 приведено сравнение свойств битумов, получаемых по извег стной и предлагаемой технологиям.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет повысить качество получаемого битума при сокращении времени окисления за счет получения одновременно битума в реакторе -и емкости, использования тепла окисляемого битума и стабилизации температурного режима окисления.

Формула изобретения

Способ получения битума в бескомпрессорной установке путем подогрева обезвоженного исходного сырья в емкостях, подачи его в реактор, окисления сьфья в реакторе, смешения окисленного битума с сырьем, о т л и - ч ающий ся тем, что., с целью повышения качества битума и сокращения времени окисления, подогрев обезвоженного исходного сырья в емкости проводяф с одновременной его подачей в реактор, из которого часть горячего битума рециркулируют в емкость в рав- номассовом количестве с подаваемым сьфьем в реактор, определяемом по. формуле

г - а.- АЪ.

ь, -ъ,

где G - количество битума, т/ч;

а, - полезная емкость реактора, т дЪ - скбрость изменения температуры размягчения битзгма в с/ч;

Ъ,Ъ„ реакторе,

температура размягчения битума, С;

температура размягчения исходного сырья, с, процесс рециркуляции горячего битума прекращают при достижении температуры в емкости, определяемой по формзг- ле

-начальная температура рья в емкости, С;

-скорость изменения температуры битума в реакторе, С/ч;

-полезная емкость реактора, т;

-рабочая вместимость емкости, т;

-время рециркуляции битума, ч,рассчитываемое по формуле

г

(Ъ - Ъг)

аг

ДЪ, а,

с последующим подключением к реактору емкости, заполненной обезвоженным

и нагретым исходным сырьем.

I

Т а б л и ц а 1

30 -

027

131

235

130,0 О 139,6 3,75 149,2 5,00

Из.обретеиие касается способа получения битумов и может быть использовано в нефтепереработке и строительстве. Цель - повышение качества битума и сокращение времени процесса. Процесс ведут в бескопрессорной установке. Обезвоженное исходное сырье подогревают до 130 С и затем окисляют в реакторе. При этом часть горячего окисленного из реактора рецир- кулируют в емкость нагревания сырья в равномассовом количестве с подаваемым в реактор сьфьем. Это количество .определяют по формуле: G (s, х X. лЬ/, )/(fbj - Ъ2),,где G - количество битума, TH/4J а, - полезная емкость реактора, т (12т); лЬ, - скорость изменения температуры размягчения битума в реакторе, °С/ч (5°C/4J; Ъ, - .температура размягчения битума, °С (43 с) ; Ъ - температура размяг- . чения исходного сырья С (27 с). Процесс рециркуляции горячего битума прекращают,при достижении в емкости нагревания температуры,определяемой по формуле , ta + (&t;. а,- г-)/а где tц,„ - конечная температура битума в емкости, С; t - начальная температура сырья в емкости, С

t t + . . «оч - Ч +

где t . .. - конечная температура битума в емкости. С;

Показатели

Глубина проникновения иглы, 0,1 мм при °С

25

О

Температура размягче-

ния по КиШ, с (Тр)

40

339158,8 7,50

443168,4 15,00

Таблица 2

Битумы одной марки 13,8

Показатели

Известный

Температура хрупкости, °С (Тхр)

-17

Растяжимость, см, при с

Продолжение табл.2

Способ

ный

Предлагаемый

-20

17,6