Способ транспортировки обезвоженной высоковязкой горючей жидкости

 

Использование: при погрузочно-разгрузочных работах. Сущность: способ транспортировки обезвоженной высоковязкой горючей жидкости предусматривает налив продукта в горячем состоянии в емкость при температуре выше температуры вспышки, но ниже температуры воспламенения, доставку продукта на место использования в течение времени, не превышающего его застывания, и слив продукта из емкости. 6 табл.

Изобретение относится к области перевозки продукта типа мазута, каменноугольной смолы, масел, гудрона, битума, серы, пека, нафталина в железнодорожных цистернах, танкерах и других передвижных емкостях.

Технический результат от использования изобретения заключается в снижении времени на слив продукта, а также в увеличении времени на пребывание продукта в жидком состоянии.

Способ транспортировки обезвоженной высоковязкой горючей жидкости в емкости предусматривает налив продукта в горячем состоянии в емкость, доставку продукта на место использования в течение времени, не превышающего его застывания, и слив продукта из емкости. Налив продукта в емкость осуществляют при температуре выше температуры вспышки, но ниже температуры воспламенения (на 10 15^oC).

Так как высоковязкие горючие жидкости являются продуктами термической переработки, в процессе которой могут иметь температуру выше температуры самовоспламенения, в дальнейшем они охлаждаются. Например, крекинг-мазут получается при температуре 500^oC двигаясь по теплообменникам, он отдает тепло сырью крекинга и охлаждается до 200^oC, дальнейшее охлаждение осуществляют в теплообменниках с помощью воды или воздуха до температуры ниже температуры вспышки ниже 90^oC, при которой мазуты хранятся и наливаются в передвижные емкости (при этой технологии мазут получается сухим).

Продукт можно наливать в передвижные емкости при температурах выше температуры вспышки, но ниже температуры воспламенения без подогрева (охлаждение в теплообменниках до температуры на 10-15^oC ниже температуры воспламенения и хранение при этой температуре), либо с подогревом в теплообменниках, например в трубчатых печах до заданной температуры (на 10-15^oC ниже температуры воспламенения).

При хранении высоковязкой горючей жидкости в открытых емкостях при температуре выше 100^oC капли дождя будут испарятся с поверхности без увлажнения продукта.

В таблице 1 приведены средние температуры мазута при остывании.

В таблице 2 приведены характеристики нефтяного мазута, в таблице 3, 4 - характеристики нефтяных масел, в таблице 5 характеристики гудронов, в таблице 6 характеристики крекинг-остатков.

Максимальная температура вспышки мазута t_всп. 321^oC [4, с. 401] (остатки с температурой кипения выше 300^oC названы мазутом [6, с. 216]).

Для мартеновского мазута t_всп. не < 110^oC, t_заст. не > 25 30^oC [2, с. 2] Для мазутов 100В и 100 t_всп. не < 110^oC, t_заст. не > 25 42^oC, для мазутов Ф5, Ф12, 40В, 40 t_всп. не < 80 90^oC, t_заст. не > -8 +10^oC. У мазутов Ф5, Ф12 температура вспышки определяется в закрытом тигле [3, с. 3] В закрытом тигле температура вспышки на 20 25^oC ниже, чем в открытом [1, с. 67] По [3, с. 4] допускается в I и IV кварталах поставлять мазут 40В, 40, 100В и 100 c температурой вспышки не < 65^oC.

В связи с этим для мазута и др. горючих высоковязких продуктов при температуре воспламенения 100^oC и ниже возможна заливка выше температуры вспышки, но ниже температуры воспламенения влажных продуктов.

Как видно из этого отступления, таблиц 1 6, [2, 3] по новому способу можно транспортировать все мазуты, масла, гудроны и др. продукты, значительно расширив температурные пределы, исходя из уровня температур вспышки, застывания продуктов и окружающего воздуха. Однако преобладающим будет способ транспортировки обезвоженной высоковязкой горючей жидкости, т.к. влага снижает показатели агрегатов, ухудшает качество смазки. Поэтому для отстоя воды строят дополнительные баки. Отстоявшуюся воду, содержащую продукт, из баков удаляют в водоемы, что приводит к ухудшению экологии водоема.

При сжигании влажного мазута каждый 1% H₂O в мазуте ухудшает на 1% показатели печей. Вода в мазуте снижает его теплотворную способность, температуру печи, приводит к затуханию пламени. Например, в январе 1972 года из-за влаги в мазуте погасли котлы пиковой котельной на Карметкомбинате и простояли 24 часа. За это время было выброшено в отвал 600 т высоковлажного мазута и только после этого удалось зажечь котлы, убыток от аварии превысил 30 тыс. рублей (здесь и далее в ценах до 1991 г). В августе 1976 г. на мартеновские печи цеха N 1 Карметкомбината в течение трех часов вместо мазута поступала одна вода. Убыток по цеху 25 тыс. рублей. Штрафы за простой цистерн при сливе 300 тыс. т в год мазута на Карметкомбинате составили 200 тыс. рублей, расходы на разогрев мазута острым паром 300 тыс. рублей.

При плотности продукта, близкой к плотности воды, воду отстоять невозможно. Поэтому на заводах строят обезвоживающие установки. Затраты на обезвоживание мазута весьма значительны и составляют для мартеновского цеха, производительностью 1 млн. т стали в год 150 тыс. рублей.

Прелагаемый способ перевозки продукта опробирован в промышленных условиях при перевозке крекинг-мазута из Ангарска в Темиртау. Был составлен сцеп: в центре вагон-лаборатория, по обе стороны от нее по 2 цистерны с паровой рубашкой. Для замера температуры, которая измерялась по пути следования, в ближайших к вагону-лаборатории цистернах установлено по 8 хромель-алюмелевых термопар, закрепленных на крестовине, установленной в поперечном сечении цистерны в районе горловины, в дальних по 2 (одна в центре, а вторая в точке средней температуры). Кроме того, в каждой цистерне установлено по одной дублирующей хромель-копелевой термопаре в точке средней температуры.

Так как мазут с одинаковыми свойствами заливался в две цистерны с одной стороны от вагона-лаборатории, то имелось дублирование замера температуры в центре цистерны и двойное дублирование средней температуры. Дальнейшие исследования показали совпадение дублированных температур, холодные спаи термопар выведены из цистерн через трубы, предназначенные для установки "дыхательных клапанов". Электроток по компенсационным проводам поступал на переносной потенциометр, у которого измерялась температура с помощью ртутного термометра и вводились поправки на показания температуры. Одновременно с замером температуры мазута измерялась температура воздуха на улице с помощью ртутного термометра.

4 октября 1968 года в две цистерны был залит мазут "как обычно" при температуре 65^oC, в две другие при температуре 170^oC, что в 2 раза выше обычного на 8^oC выше температуры вспышки, но ниже температуры воспламенения. Фактически заливка мазута осуществлялась при 176^oC, что на 14^oC выше температуры вспышки. Пожарная безопасность была соблюдена как известно из [1, с. 67] температура воспламенения выше температуры вспышки примерно на 20 25^oC.

На нефтеперерабатывающих заводах топливо-мазут, масло заливаются при температуре ниже 90^oC, что связано с вспениванием влажного продукта при температуре около 100^oC.

Формула изобретения

Способ транспортировки обезвоженной высоковязкой горючей жидкости, предусматривающий налив продукта в горячем состоянии в емкость, доставку емкости на место использования и слив продукта из емкости, отличающийся тем, что налив продукта в емкость осуществляют при температуре выше температуры вспышки, но ниже температуры воспламенения, а доставку продукта производят в течение времени, не превышающего его застывания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4