Способ переработки нефтеотходов Советский патент 1990 года по МПК C02F11/18 C10G33/00 C02F103/34 

Изобретение относится к способам переработки и утилизации нефтяных отходов и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности.

Цель изобретения - повышение выхода легких нефтепродуктов.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема осуществления способа.

Используемые нефтеотходы представляют собой стойкую вязкую эмульсию, нефтепродуктов с водой, содержащую мехпримеси. Нефтеотходы, накопленные в прудах-накопителях, со временем теряют испаряющиеся из них наиболее легкие фракции нефтепродуктов и расслаиваются. В верхних слоях содержится 40-80 мас.% нефтепродуктов, до 2-10 мас.% мехпримесей. В .нижних слоях содержание нефтепродуктов снижается до 5-25 мас.%, количество мехпримесей возрастает до 15- 40 мас.%.

Нефтеотход, предварительно нагретый в теплообменнике 1 до вязкотеку- чего состояния избыточным теплом отходящего горячего тяжелого остатка, подают в смеситель 2, где нагревают до 190-220 С смешением с балансовым количеством теплоносителя - тяжелого горячего остатка с температурой начала кипения выше 300°С. При этом происходит испарение всей находящейся в нефтеотходе воды и создается давление в смесителе 10-11 ата. Из смесителя парожидкостную смесь направляют в трубчатую печь 3, где ее нагревают до 320-380°С, и подают в колонный испаритель (сепаратор) 4 для разделения нефтеотхода. Пары воды и легкие нефтепродукты отводят с верха испарителя 4 в конденсаторхолодильник 5, где их охлаждают, и с температурой 140-150 С подают в газосепаратор 6, в котором конденсируют легкие нефтепродукты. Водяные пары и несконденсировавшуюся часть легких нефтепродуктов с верха газосепаратора 6 направляют в холодильник конденсатор 7, где их охлаждают до 40-60 С и подают в отстойник 8, где конденсируют легкие нефтепродукты и воду. Из отстойника 8 несконденсировавшиеся легкие нефтепродукты направляют на дожигание в печь 3, отстоявшиеся легкие нефтепродукты - потребителю, воду - на очистку.

Тяжелый горячий остаток с низа испарителя 4 насосом 9 направляют двумя потоками: один - через теплообменник 1 потребителю в качестве сырья для производства битума, второй - в качестве жидкого органического теплоносителя в смеситель 2.

Пример 1. Нефтеотход (неф- тешлам), нагретый до вязкотекучего состояния, смешивают с жидким теплоносителем, нагретым до 265 С, до по- лучения температуры смеси 145 С. Используют нефтешлам с очистных сооружений нефтеперерабатывающего завода следующего состава, мас.%: вода 53; нефтепродукты 40; механические примеси 7.

Фракционный состав нефтепродук- товой части нефтешлама, мас.%: Н.К.

12 34 66 74

Затем смесь направляют в испаритель для упаривания нефтешлама. Образующиеся при этом пары воды и легких нефтепродуктов отводят из испарителя, конденсируют в две ступени. После разделения в газосепараторах легкие нефтепродукты направляют потребителю, воду - на очистку, эмульси нефтепродуктов с водой и несконденсировавшиеся газы - в печь на сжигание.

Пример 2. Нефтешлам, нагре- тый До вязкотекучего состояния,смешивают с тяжелым нефтяным остатком, нагретым до , полученным при выпаривании нефтешлама, до получения температуры смеси 210 С. Эту смесь нагревают в трубчатой печи до и упаривают в испарителе. ОбраДо 200 С До 250 С До 300°С До 350°С

0

5

0

зующиеся пары воды и легких нефтепродуктов отводят из испарителя, конденсируют в две ступени и после разделения в газосепараторах направляют: легкие нефтепродукты - потребителю, воду - на очистку, эмульсию нефтепродуктов с водой и несконденсировавшиеся газы - в печь на сжигание.

П ри м е р ы 3-7. Осуществляют по той же технологии, что и пример 2, но при различных температурах нагрева нефтешлама при непосредственном контакте с теплоносителем (смешением) и в трубчатой печи.

В примере 7 используют нефтеот- ход, полученный при зачистке резервуаров для хранения нефтепродуктов, сырой нефти, мазута, битумов, следующего состава, мас.%: вода 25, нефтепродукты 70J механические примеси 5.

Фракционный состав нефтепродук- товой части нефтеотхода, мае. %:

Н.К.

5

292 С 321°С 362 °С 380 °С

5

10 20 30

0

5

0

5

0

5

Вскипание находящейся в нефтеотхо- де воды происходит в процессе нагрева нефтеотхода до 190-220 С смешением с теплоносителем. Это исключает перегрев нефтепродуктов в змеевике печи и закоксовывание его.

Нагрев нефтеотхода до температуры ниже 190°С не обеспечивает полный перевод воды и легких фракций нефтепродуктов в паровую фазу. Так как смесь затем дополнительно нагревают в трубчатой печи, то оставшаяся вода доис- паряется в змеевике печи и соли, находящиеся в воде, выпадают на стенку трубы. Это приводит к забиванию змеевика и местным перегревам стенки. Кроме того, давление, создаваемое в змеевике парами нефтеотхода при температуре ниже , не обеспечивает необходимую скорость движения смеси по змеевику.

Температура нагрева нефтеотходов до 190-220°С смешением с жидким органическим теплоносителем (тяжелым остатком С температурой начала кипения - выше 300 С) обеспечивает перевод содержащейся в нефтешламе воды и легких нефтепродуктов в паровую фазу. При этом соли и механические примеси вместе с испарившейся водой остаются в жидкой фазе, а в змеевик поступает па

5

рожидкостная смесь без солей и механических примесей, что обеспечивает равномерный теплосъем и предотвращает их отложение на стенках тру змеевика. Кроме того, при температуре смешения нефтеотхода с теплоносителем выше 190 С создается давление, необходимое для проталкивания смеси по трубам змеевика.

Для нагрева сырья до 320-380 С в трубчатой печи без закоксовьшания змеевика и обеспечения равномерного теплосъема в трубах змеевика должно быть организовано равномерное омы- вание стенок труб жидкостью (кольцевой режим). Для этого необходимо чтобы жидкой фазы по длине змеевика было достаточно для организации в нем движения потока. Поэтому объе жидкой фазы должен быть больше 5 об и такое условие соблюдается при нагреве смеси при температуре выше 190 и при использовании для нагрева теплоносителя с температурой кипения вше .

При использовании теплоносителя с температурой кипения ниже количество жидкой фазы будет менее 5 об.% из-за перехода легких фракций в паровую фазу, при этом вследствие неравномерного нагрева трубы змеевика закоксовываются. Нагрев нефтеот- ходов до 320-380 С путем смешения с теплоносителем является оптимальным Повышение температуры теплоносителя

5

ограничено возникающими при температуре выше 380°С процессами термодест- , рукции нефтепродуктов с выделением твердой фазы и закоксовыванием зме- евика печи. Результаты опытов по примерам 1-7 приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ переработки нефтеотходов (примеры 2-4, 7) обеспечивает увеличение выхода легких нефтепродуктов от потенциала до 69-78% (в известном способе 5%). При этом получаемый тяжелый остаток по качеству близок к неф- теотходу, используемому для получения битума.

Формула изобретения

Способ переработки нефтеотходов путем их нагрева смешением с жидким органическим теплоносителем с последующей сепарацией продуктов смешения на воду, легкие нефтепродукты и тяжелый остаток, используемый в качестве жидкого органического теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода легких нефтепродуктов, в качестве жидкого

органического теплоносителя используют тяжелый остаток с температурой начала кипения выше 300 С, нагрев осуществляют до 190-220 С и перед сепарацией продуктов смешения последние предварительно нагревают в трубчатой печи до 320-380 с.

«/

J&

А°°

ли

/teSKt/e. нертслродукп

/ /

т

Нертелродукть/

Изобретение касается переработки нефтеотходов и может быть использовано в нефтепереработке. Цель - повышение выхода легких нефтепродуктов. Процесс ведут нагреванием до 190-220°С последних за счет смешения их с теплоносителем - тяжелым остатком с т. начала кипения выше 300°С. Затем эти продукты нагревают в трубчатой печи до 320-380°С и подвергают сепарации. В результате последней получают воду, легкие нефтепродукты и тяжелый остаток, который в данном случае используют в качестве теплоносителя. Эти условия позволяют увеличить выход легких нефтепродуктов до 69-78% от потенциала, а получаемый тяжелый остаток может быть использован как сырье для производства битумов. 1 ил., 1 табл.

Редактор Н. Яцола

Составитель Н. Королева

Техред А.КравчукКорректор Л. Патай

Заказ 815

Тираж 792

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное