Универсальная установка для регенерации отработанных масел

 

Использование: в технологии переработки нефтепродуктов и, в частности, в оборудовании для утилизации компонентов смазочных материалов после использования для расширения функциональных возможностей при высокой степени универсальности, в различных режимах работы установки обеспечивается ее надежная длительная эксплуатация при переработке маслоотходов всех типов, применяемых в хозяйственной деятельности, в том числе сильно обводненных, а также имеющих высокие значения чисел "кислотного", "омыления" и т.д. Сущность изобретения: универсальная установка для регенерации отработанных масел содержит блоки насоса, фильтр грубой и тонкой очистки и нагревателя, а также размещенные между последним и фильтром тонкой очистки блоки узла технологической обработки. При этом все блоки установки соединены магистралями с размещенными в последних узлами включения-отключения блоков. Установка снабжена холодильником, размещенным перед фильтром тонкой очистки, а также контуром циклической регенерации с емкостью и дополнительным насосом, при этом узел технологической обработки включает последовательно размещенные блоки центрифуги и сепаратора-разделителя, причем фильтр грубой очистки выполнен самоочищающимся, а контур циклической регенерации своим входом подключен к магистрали между узлом технологической обработки и холодильником, а выходом - к магистрали между фильтром грубой очистки и нагревателем. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии переработки нефтепродуктов и, в частности к оборудованию для утилизации компонентов смазочных материалов после использования.

Известна передвижная установка для регенерации преимущественно изоляционных и турбинных масел, которая отчасти может быть использована и для регенерации индустриальных масел [1]. В состав установки входят кислотная мешалка, монжус для серной кислоты, дозатор, электронагреватель, контактная мешалка, фильтр-прессы грязного и чистого масла, грязевой насос. Конструкция установки позволяет вести обработку по различным схемам.

Снижает ценность установки недостаточная эффективность обработки отходов масел и малая номенклатура регенерируемых масел.

Известна другая установка, монтируемая на мобильной платформе, для регенерации трансформаторных и турбинных масел [2]. Эта установка включает последовательно размещенные блоки: фильтр грубой очистки, насос, нагреватель, емкость ввода присадок, батарею цеолитовых адсорберов (для сушки маслоотходов), батарею силикогелевых адсорберов (для удаления продуктов окисления), фильтр тонкой очистки. Блоки соединены магистралями, потоки в которых могут включаться-отключаться в зависимости от требуемой схемы обработки исходных продуктов.

Однако указанная установка непригодна для масел со значительными загрязнениями, например маслоотходов в сточных водах металлургических производств, так как быстрое загрязнение фильтра грубой очистки вызывает сбои в работе насоса; непригодна для переработки сильно окисленных маслоотходов, или для силикогелевых адсорберов, работающих в режиме перколяции, пределом является кислотное число (0,2-0,3) мг КОН/г; непригодна для переработки маслоотходов, содержащих загустители пластических смазок, а также сильно обводненных; быстрый выход из строя фильтра тонкой очистки при его загрязнении частицами адсорбента, так как силикогелевые адсорберы работают под давлением в режиме перколяции.

Как наиболее близкая к предложенной по технической сущности и достигаемому результату эта установка принята в качестве объекта-прототипа.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей установки при высокой степени универсальности, так как различные режимы работы установки обеспечивают ее надежную длительную эксплуатацию при переpаботке маслоотходов всех типов, применяемых в хозяйственной деятельности, в том числе сильно обводненных, а также имеющих высокие значения чисел "кислотного", "омыления" и т.д.

Технический результат достигается тем, что универсальная установка для регенерации отработанных масел, содержащая блоки насоса, фильтров грубой и тонкой очистки и нагревателя, а также размещенные между последним и фильтром тонкой очистки блоки узла технологической обработки, причем все блоки установки соединены магистралями с размещенными в последних узлами включения, отключения блоков, снабжена холодильником, размещенным перед фильтром тонкой очистки, а также контуром циклической регенерации с емкостью и дополнительным насосом, при этом узел технологической обработки включает последовательно размещенные блоки центрифуги и сепаратора-разделителя, причем фильтр грубой очистки выполнен самоочищающимся, а контур циклической регенерации своим входом подключен к магистрали между узлом технологической обработки и холодильником, а выходом - к магистрали между фильтром грубой очистки и нагревателем.

Технический результат достигается также тем, что центрифуга выполнена с тремя отводящими коммуникациями; установка снабжена установленным между нагревателем и центрифугой смесителем с узлом подвода растворителя; узел технологической обработки выполнен в виде последовательно размещенных центрифуги, устройства для коагуляции, адсорбера и сепаратора-разделителя; узел технологической обработки снабжен звеном очистки в виде одного или нескольких последовательно размещенных массообменных аппаратов для селективного удаления излишков нормируемых компонентов фугата масла, при этом звено очистки смонтировано после центрифуги; установка снабжена анализатором качества фугата масла, установленным после центрифуги, и анализатором качества регенерированного масла, размещенным после узла технологической обработки; установка снабжена блоком управления, у которого входы соединены с анализатором качества фугата масла и анализатором качества регенерированного масла, а выходы - с упомянутыми узлами включения-отключения блоков.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлены только входящие в состав установки блоки и основная магистраль движения отработанных масел - фугата масла - регенерированного масла. Не показаны вспомогательные коммуникации (слив из центрифуги воды и вывод твердой фазы, удаление рафината из массообменных аппаратов, вывод осадка из фильтров и т.д.).

В состав установки, которая может быть в мобильном или стационарном варианте, входят последовательно установленные насос 1 и фильтр 2 грубой очистки. Фильтр 2 выполнен самоочищающимся, преимущественно в виде сетчатого цилиндра с вращающимся шнековым очистителем (на чертеже не показаны). Осадок из фильтра 2 выводят снизу. Следующие блоки: нагреватель 3 и смеситель 4. В последнем маслоотходы контактируют с растворителем, обычно водой, подаваемой по схеме сбоку. Если вода не подается, смеситель 4 является просто участком трубопровода. При подаче нагретого растворителя в смеситель 4 нагреватель 3 не подключают. Далее в направлении обработки расположена трехкомпонентная центрифуга 5 с выходами вверх для фугата масла и вниз для воды и твердой фазы соответственно. Последовательно после центрифуги предусмотрено размещение входящего в блок управления (на чертеже не показан) анализатора 6 качества фугата масла. Анализатор 6 имеет от 6 до 8 параллельных каналов с размещенными в них датчиками, позволяющими определить значения нормируемых параметров фугата масла.

В направлении обработки полученного фугата масла схемой технологического процесса может быть предусмотрено размещение звена очистки в виде одного или нескольких массообменных аппаратов, например соответственно 7 и 8, преимущественно в виде противоточных экстракторов гравитационного или центробежного типа для селективного удаления излишков нормируемых компонентов фугата масла. В таком массообменном аппарате можно проводить, например, щелочную очистку с последующей промывкой водой.

Далее показано устройство 9 для коагуляции в виде бака с мешалкой, обеспечивающее нейтрализацию органических кислот, омыление эфиров, осаждение и удаление солей. Адсорбер 10 служит для удаления остатков продуктов нейтрализации органических кислот, смолистых веществ, эфиров. После адсорбера 10 размещен сепаратор-разделитель 11, назначением которого является: очистка масел от остатков адсорбента, а также воды и твердой фазы, не удаленной при центрифугировании. Блоки от центрифуги 5 до сепаратора-разделителя 11 образуют узел технологической обработки.

В конце технологической цепочки после узла технологической обработки размещен анализатор 12 качества регенерированного масла, как и анализатор 6 качества фугата масла, входящий в состав блока управления. Затем масло поступает или через холодильник 13 и фильтр 14 тонкой очистки к потребителю или по контуру циклической регенерации, включающему емкость 15 и насос 16, на повторную обработку. Узлы 17 включения-отключения блоков, выполненные преимущественно в виде вентилей с ручным или электромагнитным управлением, позволяют сформировать необходимую технологическую линию. На чертеже не показан блок управления, входы которого связаны с анализаторами 6 и 12, а выходы - с узлами 17.

Установка работает следующим образом.

А. При регенерации сравнительно чистых и свежих (картерных) масел из герметичных маслосистем достаточно промывки и центробежной очистки, если масла не очень окислены. Схема состоит из следующих блоков: насос 1, нагреватель 3 или смеситель 4. В смесителе 4 из масел частично удаляют продукты окисления - растворимые в воде органические кислоты. Промывка водой перед центрифугированием существенно повышает эффективность разделения. Эту часть технологической линии отработанные масла проходят под давлением насоса 1. Далее расположена центрифуга 5. Следует отметить, что после центрифуги фугат масла транспортируется под давлением ее напорного устройства через анализатор 6 до сепаратора-разделителя 11. Далее регенерированное масло с помощью напорного устройства блока 11 проходит через анализатор 12, холодильник 13 и фильтр 14 тонкой очистки к потребителю.

Б. Регенерация загрязненных, но не окисленных до браковочных норм масел производится следующим образом: насос 1, фильтр 2 грубой очистки, нагреватель 3 или смеситель 4, центрифуга 5, анализатор 6, сепаратор-разделитель 11, анализатор 12, холодильник 13 и фильтр 14 тонкой очистки.

В. Регенерация загрязненных и окисленных до браковочных норм масел при высоких значениях кислотного числа и числа омыления осуществляется с применением коагуляции и адсорбции. После блоков 1-6 фугат поступает в устройство 9 для коагуляции и адсорбер 10, а затем в блоки 11-14. Следует отметить, как важный момент, что коагуляцию и адсорбцию выполняют после фильтрации, промывки и центрифугирования. В этом случае при коагуляции происходит лишь нейтрализация органических кислот, омыление эфиров, осаждение и удаление солей преимущественно органических кислот, так как загустители и компоненты консистентных смазок оседают до коагуляции (выводятся центрифугой). Это позволяет процесс коагуляции сделать более эффективным и повысить точность требуемой дозировки реагентов.

Г. Регенерация сильно окисленных, загрязненных и засмоленных отработанных масел и маслоотходов. В этом случае после блоков 1-6 используют противоточные массообменные аппараты, например 7 и 8. В них в режиме многократного перемешивания и разделения (многоступенчатой экстракции) производят селективное удаление излишков нормируемых компонентов масел. В одном аппарате, например, щелочная, в другом - кислотная очистка с последующими промывками водой. Затем обработку продолжают в блоках 11 - 14.

При обработке по любому из вариантов качество регенерированного масла оценивается анализатором 12. При этом, если выданные анализатором 12 параметры соответствуют нормируемым, масло поступает, как показано ранее, через холодильник 13 и фильтр 14 тонкой очистки к потребителю. Причем в холодильнике выпадают в осадок соли органических кислот, содержащихся в маслах, в ряде компонентов твердой фазы, которые впоследствии задерживаются фильтром. Если значения параметров масла не достигают требуемого уровня, оно направляется через контур циклической регенерации, минуя фильтр 2 грубой очистки, на повторную обработку. Этот контур включает в себя емкость 15 для накопления масла, заполнение насоса 16 и обеспечение его работоспособности. При включении насоса 16 насос 1 отключают. Узлы 17 включения-отключения всех блоков соединены с блоком управления и по сигналам, выданным анализаторами 6 и 12, с помощью блока управления в ручном или автоматическом режимах выдаются команды узлам 17, включающим или отключающим нужные по циклу блоки.

Существенным преимуществом предложенной установки является размещение фильтра 2 грубой очистки после насоса, что позволяет использовать его напор для преодоления гидравлических сопротивлений осадка. Возможно также (при полном заполнении этого фильтра) вести процесс под давлением до 0,2 МПа, что снижает интенсивность образования эмульсий. Расположение адсорбера после центрифуги позволяет резко увеличить его ресурс. Pесурс фильтрующих элементов фильтра 14 тонкой очистки также существенно увеличен за счет его размещения после сепаратора-разделителя 11.

Формула изобретения

1. УНИВЕРСАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ МАСЕЛ, содержащая блоки насоса, фильтров грубой и тонкой очистки и нагревателя, а также размещенные между последним и фильтром тонкой очистки блоки узла технологической обработки, при этом все блоки установки соединены магистралями с размещенными в последних узлами включения-отключения блоков, отличающаяся тем, что она снабжена холодильником, размещенным перед фильтром тонкой очистки, а также контуром циклической регенерации с емкостью и дополнительным насосом, при этом узел технологической обработки включает последовательно размещенные блоки центрифуги и сепаратора-разделителя, причем фильтр грубой очистки выполнен самоочищающимся, а контур циклической регенерации входом подключен к магистрали между узлом технологической обработки и холодильником, а выходом - к магистрали между фильтром грубой очистки и нагревателем.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что центрифуга выполнена с тремя отводящими коммуникациями.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена установленным между нагревателем и центрифугой смесителем с узлом подвода растворителя.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что узел технологической обработки выполнен в виде последовательно размещенных центрифуги, устройства для коагуляции, адсорбера и сепаратора-разделителя.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что узел технологической обработки снабжен звеном очистки в виде одного или нескольких последовательно размещенных массообменных аппаратов для селективного удаления излишков нормируемых компонентов фугата масла, при этом звено очистки смонтировано после центрифуги.

6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена анализатором качества фугата масла, установленным после центрифуги, и анализатором качества регенерированного масла, размещенным после узла технологической обработки.

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что она снабжена блоком управления, входы которого соединены с анализатором качества фугата масла и анализатором качества регенерированного масла, а выходы - с узлами включения-отключения блоков.

РИСУНКИ

Рисунок 1