Патент на изобретение №2367497

(54) УСТРОЙСТВО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройству для обезвоживания нефтепродуктов и может использоваться в нефтехимической промышленности. Устройство содержит емкость, патрубки для подачи и отвода нефтепродукта. В емкости закреплены на натяжных валиках ниже уровня размещения нефтепродукта горизонтальные участки лент приводных транспортеров из гидрофобного полимерного материала, размещенных в виде пакета тонкослойных элементов. Выше уровня размещения нефтепродукта натяжные валики закреплены для каждой транспортной ленты с обеспечением натяжения одного участка ленты под углом. Скребки закреплены в паре с опорными валиками с возможностью протяжки ленты между ними. Технический результат состоит в обеспечении высокой степени обезвоживания при сокращении энергозатрат. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам обезвоживания обводненных нефти и нефтепродуктов.

Как указывается в описании изобретения к патенту РФ 2300408, для обезвоживания высоковязких органических продуктов осуществляют их обработку в отгонных колоннах при температуре кипения более 300°С. Такая обработка требует неоправданно высоких энергозатрат и оказывается часто невозможной из-за процессов осмоления и деструкции, протекающих при высоких температурах. Достаточно полно удается отогнать воду только из тонких слоев высоковязкого продукта.

Известна установка по патенту РФ 59783 на полезную модель. Отгонный аппарат включает горизонтальный перфорированный ленточный транспортер, на котором осуществляется обработка влажного исходного материала. Установка непригодна для продуктов с малой вязкостью.

Известно устройство для обезвоживания нефти и нефтепродуктов по патенту РФ 2146164. Устройство содержит коалесцирующий пакет, набранный из пластин пористо-ячеистых материалов, установленных под углом. Пакет содержит слой из гидрофильного материала и фильтрующий слой из пластин с гидрофобными свойствами. Слои выполнены из модифицированного пористо-ячеистого металла или сплава, пемзы, стеклянных шариков, целлулоидной сетки или нити. Обезвоживание осуществляется путем последовательной фильтрации углеводородного потока через слои с гидрофильными и с гидрофобными свойствами с использованием способности капель дисперсной фазы к коагуляции и последующей коалесценции. Производительность такого способа обезвоживания недостаточна, так как она определяется производительностью одного слоя в их последовательном ряду.

Известны способ и устройство обезвоживания светлых нефтепродуктов по патенту РФ 2229327. В соответствии с описанием дизтопливо пропускали через слои из коалесцирующего материала в виде частиц активированного угля или полиуретановых жгутов. Степень удаления воды составила не менее 83%. Устройство не обеспечивает более полное извлечение вода и периодически требует замены фильтрующих материалов.

Наиболее близким изобретению по наличию конструктивных признаков является отгонный аппарат для обезвоживания нефтепродуктов, описанный в патенте РФ 2315803. Способ обезвоживания заключается в том, что продукт предварительно перегревают до температуры выше 100°С. Вязкий продукт наносят тонким слоем на подвижную поверхность (вращающиеся диски), из которого вода испаряется и отводится. Частично обезвоженный продукт снимается скребками и направляется на следующую ступень, где осуществляются аналогичные процедуры. Число циклов обработки определяется величиной допустимого остаточного влагосодержания нефтепродукта. Отгонный аппарат содержит корпус; бункеры на каждый цикл обработки для загрузки и интенсивного подогрева обводненного продукта, диски на приводных валах; рычаги питателей и дозаторов для нанесения тонкого слоя нефтепродукта на диски; скребки 9, которые снимают обработанный слой и переводят в следующий бункер; патрубки входные, промежуточные, для отвода водяных паров и для отвода обезвоженного продукта; нагревательные элементы; прочие средства обработки отведенных паров. Способ и реализующий его аппарат характеризуется большими энергозатратами и конструктивной сложностью.

Техническая задача изобретения состоит в том, чтобы одновременно упростить технику обезвоживания нефтепродуктов, снизить энергозатраты (применение перегретого пара) и обеспечить высокую степень обезвоживания.

Заявляемое изобретение позволяет решить поставленные задачи и получить требуемый результат.

Заявляется:

Устройство для обезвоживания нефтепродуктов, содержащее корпус, который представляет собой емкость для размещения обводненного нефтепродукта, патрубки для подачи очищаемого нефтепродукта и для отвода воды, приводные элементы с обеспечением транспортировки тонкого слоя нефтепродукта; скребки, отличающееся тем, что приводные элементы выполнены в виде замкнутых лент транспортеров, горизонтальные участки которых размещены по всему рабочему объему емкости в виде пакета тонкослойных элементов очистки. Ленты выполнены из гидрофобного тонкопленочного полимерного материала. В качестве такого материала могут быть использованы тонкие пленки 0,3-1 мм из полиуретана, фторопласта или лавсана. Расстояние по высоте между горизонтальными слоями лент находится в таких пределах, которые обеспечивают свободное перемещение гибкой ленты без слипания смежных слоев между собой. Внутренний объем емкости условно разделен на рабочую зону и вспомогательные зоны. Во вспомогательных зонах закреплены на корпусе натяжные валики для каждой транспортерной ленты с обеспечением горизонтального натяжения ленты ниже уровня размещения нефтепродукта в емкости и с обеспечением натяжения, по крайней мере, одного ленты участка выше уровня размещения нефтепродукта под углом 30-60°. Для этого часть валиков закреплена в корпусе с возможностью установочных перемещений. Также во вспомогательной зоне закреплены скребки в паре с опорными поверхностями или валиками с возможностью протяжки ленты между ними.

На чертеже показано заявляемое устройство.

В корпусе 1 выполнены патрубок 2 для подачи очищаемого нефтепродукта и патрубок 3 для отвода воды. По всему объему емкости ниже уровня 4 размещения нефтепродукта в ее рабочей зоне 5 размещены горизонтальные участки 6 лент 7 приводных транспортеров в виде пакета тонкослойных элементов очистки. Перемещение тонкослойных элементов осуществляется посредством одного привода (на фигуре не показаны) и механизма передачи вращения на ведущие валики каждой ленты, например, посредством установки звездочек на осях. Ленты выполнены из гидрофобного тонкопленочного полимерного материала с поверхностью, осадительной для масляных сред. Как правило, гидрофобные поверхности одновременно являются олеофильными. В качестве такого материала могут быть использованы тонкие пленки 0,3-1 мм из полиуретана, фторопласта или лавсана. Расстояние между слоями лент составляет приблизительно 2 см. Это позволяет избежать слипания смежных слоев между собой при перемещении ленты. Натяжные валики 8 для каждой транспортерной ленты закреплены на корпусе с обеспечением горизонтального натяжения ленты ниже уровня размещения нефтепродукта в емкости и с обеспечением натяжения одного участка 9 ленты выше уровня размещения нефтепродукта под углом 30-60° в зависимости от вязкости нефтепродукта, что обеспечивает съем нефтепродукта в лоток 10 с минимальными потерями. На этом участке 9 закреплены скребки 11 в паре с опорными поверхностями 12 (или валиками) с возможностью протяжки ленты между ними.

В процессе очистки в емкость через патрубок 2 подают обводненный нефтепродукт. Целесообразно при подаче нефтепродукта добавить в него деэмульгирующие присадки (из материалов, инертных по отношению к компонентам нефти). Продукту дают отстояться в течение 20-45 минут. Между горизонтальными лентами поток распределяется на тонкие слои, в каждом из которых происходит разделение продукта, формирование верхней границы слоя и его налипание на нижнюю поверхность верхней ленты в слое. Гидрофобная поверхность ленты предотвращает закрепление капель водной фазы. После отстаивания включают ленты транспортеров. Качество и высокая производительность очистки продукта достигается не за счет выделения воды, а за счет выведения из потока непосредственно нефтяной фазы. Выделенный из потока нефтепродукт снимается скребками 11 в лоток, или конвейер, или в общий конвейер. Содержание воды в выведенном конвейером продукте составляет менее 5%. Преимущественно водяная фаза с остатками нефтепродукта отводится через патрубок 3 в нижней части емкости. Выделенная вода может быть использована, например, для закачки в нефтяные скважины.

Формула изобретения

1. Устройство для обезвоживания нефтепродуктов, содержащее корпус, патрубки для подачи обводненного нефтепродукта и для отвода воды, приводные элементы с обеспечением транспортировки тонкого слоя нефтепродукта; скребки, отличающееся тем, что корпус представляет собой емкость для размещения очищаемого обводненного нефтепродукта; приводные элементы выполнены в виде замкнутых лент транспортеров, горизонтальные участки которых размещены по всему рабочему объему емкости в виде пакета тонкослойных элементов очистки, при этом ленты выполнены из гидрофобного тонкопленочного полимерного материала с олеофильными свойствами; внутренний объем емкости условно разделен на рабочую зону и вспомогательные зоны, при этом во вспомогательных зонах закреплены на корпусе натяжные валики для каждой ленты с обеспечением горизонтального натяжения ленты ниже уровня размещения нефтепродукта в рабочей зоне емкости и с обеспечением натяжения ленты, по крайней мере, одного ее участка, выше уровня размещения нефтепродукта под углом 30÷60°; ленты размещены на расстоянии между горизонтальными слоями с обеспечением свободного перемещения гибкой ленты без слипания смежных слоев между собой; на наклонных участках лент закреплены скребки в паре с опорными поверхностями или валиками с возможностью протяжки ленты между ними.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ленты выполнены из тонкой пленки 0,3÷1 мм из полиуретана.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ленты выполнены из тонкой пленки 0,3÷1 мм из фторпласта.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ленты выполнены из тонкой пленки 0,3÷1 мм из лавсана.

РИСУНКИ