Способ очистки жидкостей от углеводородных примесей флотацией

 

Изобретение относится к способам очистки жидкостей от углеводородных примесей, например от нефтепродуктов , растительных масел, Ллотацней. Целью изобретения является повышение степени очисть и и интенсификация процесса. Способ осуществляют флотацией с использованием газов 2 различной температуры и плотности путем поочередного пропускания через обрабатываемую жидкость переохлажденного с температурой не выше 30°С и перегретого газа с температурой 150-320 С, причем в качестве переохлажденного газа используют продукт испарения твердой углекислоты , а в качестве перегретого газа - перегретый пар. Отделение пенного, флотационного продукта осуществляют направленным вдоль поверхности жидкости импульсным потоком газа. Способ позволяет реяко сократить время обработки жидкости до нескольких секунд и повысить степень очистки жидкости до 96%. 1 з.п. (Ъ-лы, 1 тябл. (Л С

СС!ОЭ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИК

09! (11!

7 А1 (1)5 С 02 Р 1 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ОРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4283553/26 (?2) 24.06,87 (46) 30,0!.91. Бюл ° 1! 4 (75) А.И.Плугин (S3) 628,33 (088.8) (56) Авторское свидетельства ГССР

1192287, кл ° C n2 F 1/36 !983, (54) СПОГОБ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ ОТ

УГЛЕВОДОРОД!!1!Х ПРЮ1БГРЙ Ф. !ОТАЦИРЙ (57) Изобретение относится к способам очистки жидкостей от ут леводород ных примесей, например от нефтепродуктов, растительных магел, флотацней. Целью изобретения является повышение степени очистки и интенсификация процесса. Способ осуществляют флотацней с использованием газов

Изобретение относится к технологии обработки жидкостей, содержащих углеводородные примеси, например нефтепродукты, растительные маслафлотацией и может быть использовано для водозмульсионных растворов.

Цель изобретения — повышение степени очистки и интенсификация процесса оГработки жидкостей, содержащих углеводородные примеси в растворенном и взвешенном состоянии.

Способ осуществляют путем пропускания сквозь обрабатываемь и объем жидкости поочередно переохлажденного и перегретого газа, а вспененные продукты отводят направленным вдоль поверхности жидкости импульсным пото" ком газа, при этом перегретый газ получают путем перегрева воды в герметиэированном объеме, а в качестве

2 различной температуры и пготности путем поочередного пропускания через обрабатываемую жидкость переохлажденного с температурой не выше

-30 С и перегретого газа с темпера турой 150-320"С, причем в качестве переохлажденного газа используют продукт испарения твердой углекислоты, а в качестве перегретогo газа перегретый пар, Отделение пенного, флотационного продукта псуществляют направленным вдоль поперхногти жидкости импульсным потоком газа. Гпособ позволяет резко сократить время обработки жидкогти до иегкол1 ких секунд и попыгить степе ь очистки жидкости до 967. 1 з.п. ф-лы, 1 табл, переохлажденного газа игпольэуют продукт испарения твердогn C0, .

Устройство для реализации способа содержит камеру обработки с введенными в. нее перфорированными трубопроводами, причем один иэ этих трубо, проводов годинен с источником переохлажденного газа, другой - с источником перегретого газа (перегретой воды), при этом камера снабжена герметиэированной дополни-.ельной камерой с жидкостью, а над объемом обрабатываемой жидкости в камере закреплен сопловой насадок, соединенный с источником сжатого газа и ориентированный вдоль поверхности обрабатываемой жидкости.

Удаление пенных продуктов верхности жидкости осуществляется мгновенным ударным направленным дей1623467

15 ствием газа из тех соображений, чтобы не допустить распадания смерзшихся с поверхностью кристаллов включений и сползания пленки углеводорода с кристаллов эа счет мгновенного сня5 тия с них давления на поверхности жидкости, т.е. сам процесс фазового разделения определяет и процесс удаления пенных продуктов. 1О

Выбор импульсного газового потока для срыва поднятой пены неслучаен и диктуется условиями кратковременности удержания пены, чтобы не допустить разрыва пузырьков газа и освобождения примесей для их повторного возвращения в обрабатываемый объем ввиду гравитации или поверхностного эффекта. Расход газов зависит от конкретного объема обрабатываемой жидкости. Удельный расход; на 10 м жидкости расходуют 1 2-1 8 м

Э

° 1 пересыщенного пара и 0,75-1,3 м переохдажденного газа, полученного при испарении СО, прн содержании орга- 25 нических примесей в жидкости от 5 до 12Х.

Интервал между импульсным пропусканием перегретого газа и переохлажденным газом выбирают в пределах от нескольких долей секунды до нескольких секунд (0,1-3,0 с), причем, так как в камере обработки имеются одновременно две пары независимых перфорированных трубопроводов для подачи того и другого газов, то

35 укаэанные временные интервалы не мешают адин другому, т, е. нет инерционного эффекта от того иги другого трубопровода, так, если бы это был только единья трубопровод для пооче.редной подачи по нему газов. Такой интервал предупреждает обратные процессы — переход от коагуляции за счет фазовых переходов на границах: 45 перегретая среда — переохлажденная среда к обратному растворению примесей и выпадению осадка.

Температурный предел разогретого газа пара выбран исходя вз конкрет50 ного выделяемого органического продукта — нефтепродукта-иэ объема воды (или жидкости на основе воды).

Эта температура находится в пределах

150- 320 С.

При снижении температуры газа ни55 о же 140 С наблюдается резкое падение эффективности процесса в результате незначительного нагрева нефтепродукта и отсутствия воэможности Разделения его с водой на эроэольном тонкодисперсном уровне, т.е. ингредиентное соотношение в жидкости остается неизменным по всему ее объему (или меняется незначительно за счет отделения и всплытия до 5Х нефтепродукта в результате коагуляции при таком незначительном прогреве). При прогреве от 1 55 до 31 2 С наблюдается максимальное, особенно в пределах

240-310 С, отдаленна органических вклю чений (нефтепродуктов) от воды и коагуляция их в ниде частиц в общем объеме воды, однако всплытие частиц, скоагулированных на уровне аэрозолей (или незначительно больше) ие наблюдается, так как получается усчойчивая взвесь в жидкос ги.

Для выноса этих скоагулированных частиц и используют низкотемпературный (переохлажденный) газовый поток, который резко усиливает процесс коагуляции частиц нефтепродукта на переохлажденных пузырьках низкотемпературного газа за счет использования процесса фазового перехода иа границах низкотемпературных пу стырьков и пленки воды, обволакивающей сксагулированные частицы нефтепродуктов, т ° е. получается сложная картина отделения примесей на зернах жидкости при ее фазовом превращении и простой процесс отделения этих примесей за счет использования эффекта фазового превращения при наличии резко противоположных температурных полей о

Т = -30 С и ниже, но не выше

-30 С, так как при этом не наглюдается резкая граница между положительным по температуре относительно спокойным обьемом жидкости и резко отличающимся от него восходящим отрицательным потоком, на границе перехода между которыми по температуре: -30 ...+240 С наблюдается фазовое превращение — линия и замкнутые эоны локального разделения воды и нефтепродукта, например, при очистке емкостей танкеров и хранилищ нефтепродуктов и масляных веществ.

Если отрицательная температура вьппе

-30 С то такое фаэовое превращение не происходит, Расход перегретого газа выбирается в зависимости от объема камеры обработки и требуемой нистоты выделения и очистки. Так, при требовании чис5 162396 тоты обработки 967. по выходу Н О в оборотное водоснабжение расход йерегретого газа составляет 2,4-3,4 м

Ъ

1 и обработанной жидкости, при этом расход переохлажденного газа составляет 1,6-2,1 м на 1 м обработанной жидкости, а расход газа на очистку поверхности жидкости в камере от извлеченных отходов и отвод этих ото э 10 ходов составляет 2,3-3,0 м на 1 м

Ц О, Пример 1. Исходную жидкость, например морскую (или любую другую) воду с содержащимися в ней углеводоррдными примесями, заливают илн протоком подают в камеру и подвергают воздействию импульсно истекающим переохлажденным газом - продуктом испарения СО„, который, расширяясь 20

О и имея температуру около — 72 С, собирает вокруг себя намораживанием частицы воды и растворсиные в ней углеводородные частицы (например, нефтепродукты). Чти пузырьки выло- 25 сятся, имея положительную плавучесть, на поверхность жидкости и импульсными потоками газа — перегpe »вЂ” го пара срываются с поверхности жидкости, ие срывая своей высокой динамичностью самой жидкости, так как она более инерционна i! более плотна, чеM пенный продукт, выносимый на поверхность жидкости. эту пену утилиэируют для дальнейшей переработки

35 или дальнейшего использования, Пример 2. Осущсствляя воздействие импульсным переохлажденным газовым потоком, одновременно импульсами или co e RHI oM Hil 1/4-!/2 пе4 риода, ведут импульс ное газовое воздействие пере1 peтым паром (например, до Т 200 С), При таком резко контрасто ном воздействии двумя потоками газа:

Т = -72 и т = +200 С образуется 1 а сильное бурление газов в обрабатываемой жидкости в камере и интенсивный вынос разнотемпературными газовыми пузырьками и газовыми потоками частиц углеводородов иэ массы обрабаты- 50 ваемой воды, а выносимые на поверхность пенные продукты срывают, как указано, газовыми потоками и утилизируют, 7 5

П р. и м е р 3. Ведут воздействие только перегретым паром и сил Hî нарушают этой температур.и (о:пло

+200 1".) связи между водой и нефтепродуктами, а затем в периоды :.epes

5-10 с импульсн RbiHocBt зти углеводороды пузырьками переохлаждеиного газа, пену вынос.ят в утилизацию, как указано, Таким образо.1, прс имущества предлагаемого способа пс ср;,внению с прототипом з аключаютс я и ни теис ифик ации процес с а выдел ения и выноса углеводородов из объема обрабатываемой жидкости, что повышает и эффективность способа, а также повышает степень очистки, так 1 ак такое импульсное воздействие нарушает стабильность и равиoBei èe среды и приводит к интенсивному осиобождс>исю воды от включений углеводородов °

Некоторые пс ка ат:-ли процесса очистки в сравнении с известным способом даны D таблице.

Иитенси -IIê lция снос,->ба заключается в резком сокращении врсмсии обработки> так как обработка длится несколько секунд и прои зводитс.льность способа возрастает в несколько раз при поиьлчс нии стсисии очис тки до иоказатенс й, превышающих трс бования ГОСТов, Ф о р м у л а и з о б p >. ч с н и я

1, Способ очистки жидкс стей от углеводород>и с примесей флотацией> включающий пропускаиис чс пе обрабатываемьгi объем жидкости газа и отделение pc Tl E I i el i III гх продух Tell о т л и ч а ю m, и и с: я тем, что, с целью повьниенил степени очистки и интенсификации процесса, пропускаиие газа ведут поочередно исреохлажлс ниым с температурой не более -30 C и перео гретым газом с температурой 150-320 С, а отделение вспенеиньгс продуктов ве-. дут направленным вдоль по. сроч ности жидкости импульсным потоком газа.

2, Способ по п.1, о т л и ч а ю— щ H и с я тем, что в качс, тве лереохлажденного газа используют продукт испарения твердой угле.<ислоты, а в качестве перегретого газа — перегретый пар.

1623967

Показатели обработанной жидкости - оборотной воды

Способ

1ветн,, град

82

32

Составитель Л.Ананьева

Редактор С.Лисина Техред M.Äèäûê Корректор С.Черни

Заказ 166 Тирам Подписное

ВЧИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101

Иввест". ный

Предлагаемый

III, Жес т Запах, г/л кость, балл мг/л

7,14 5,4

2,04 1,8

Про врач ность, см тепень чистки