Маточник воздуха окислительной колонны производства битумов

 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению окислительных процессов, протекающих в системе воздух-жидкость, таких, как окисление кислородом воздуха остаточных продуктов первичной переработки нефти (остатка вакуумной перегонки мазута-гудрона). Маточник воздуха окислительной колонны, производства битума выполнен в виде кольцевого коллектора, снабженного лучами. Лучи расположены таким образом, чтобы создать пересечение плоскостей конвекционных потоков воздуха с образованием турбулентного потока воздуха и жидкости. При этом лучи имеют отверстие диаметром 4 мм, зенкованные сверлом под 120 град. Технический результат - интенсификация процесса окисления, оптимальное диспергирование воздуха и более полное использование кислорода воздуха. 3 ил.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению окислительных процессов, протекающих в системе воздух-жидкость, таких как окисление кислородом воздуха остаточных продуктов первичной переработки нефти (остатка вакуумной перегонки мазута-гудрона).

Известен маточник воздуха окислительной колонны производства битума, представляющий собой распределительное устройство, выполненное в виде горизонтального коллектора, к которому подсоединены горизонтальные перфорированные лучи, выполненные из труб и имеющие отверстия в верхней части трубы. Суммарное сечение отверстий в горизонтальных лучах коллектора обеспечивает подачу в колонну заданного количества воздуха, а диаметр отверстий - необходимое диспергирование воздуха. Диаметр отверстий колеблется в пределах 8 - 18 мм [1].

Недостатком данного источника воздуха является недостаточное диспергирование воздуха вследствие больших размеров отверстий и, как следствие, высокий расход воздуха.

Гудрон, накапливающийся в нижней части трубок, подвергается глубокому окислению и маточник довольно быстро закоксовывается.

Для предупреждения закоксовывания маточника высверливают отверстие в нужней части каждого горизонтального луча, через которое вытекает гудрон, попадающий в трубки лучей в конце цикла окисления. Но и это решение не исключает закоксовывание трубок горизонтальных лучей коллектора.

Технической задачей данного изобретения является интенсификация процесса окисления, оптимальное диспергирование воздуха и более полное использование кислорода воздуха.

Поставленная задача решается за счет того, что маточник воздуха окислительной колонны содержит кольцевой коллектор, снабженный лучами с отверстиями, отверстия расположены таким образом, чтобы создать пересечение плоскостей конвекционных потоков воздуха с образованием турбулентного потока воздуха в жидкости, при этом лучи имеют отверстия диаметром 4 мм, зенкованные сверлом под 120 град.

Устройство поясняется чертежами.

Фиг. 1, 2 - маточник воздуха (вид основной и вид сверху соответственно); фиг. 3 - луч с отверстиями.

Маточник воздуха окислительной колонны содержит кольцевой коллектор 1, обеспечивающий равномерное давление воздуха по всему объему коллектора и, следовательно, равномерное распределение воздуха по лучам. К нижней части кольцевого коллектора 1 смонтированы изогнутой формы лучи 2 (фиг. 1, 2), имеющие в верхней части отверстия 3 (фиг. 3) диаметром 4 мм и зенкованные сверлом под углом 120 град. Изогнутые лучи монтируют таким образом, чтобы создать возможность пересечения конвекционных потоков воздуха с образованием турбулентного потока воздуха в жидкости. В нижней части изогнутого луча высверлено отверстие 4 (фиг. 3) диаметром 5 мм для вытекания гудрона и снижения условий закоксовывания лучей кольцевого коллектора, Маточник воздуха окислительной колонны производства битумов работает следующим образом.

Окисление гудрона кислородом воздуха осуществляется в окислительной колонне, представляющей собой пустотелый аппарат, в который поступает гудрон, нагретый до температуры 200 - 220^oC.

Гудрон и воздух двигаются противотоком для создания условий лучшего контактирования газовой и жидкой фаз.

С низа окислительной колонны откачивается битум, с верха колонны выводятся газы окисления.

В нижней части колонны установлен маточник воздуха, в который подается воздух под давлением 4 - 5 кгс/см², выполненный в виде кольцевого коллектора, что обеспечивает равномерное давление воздуха по всему объему коллектора 1 (фиг. 1, 2) и, следовательно, равномерное распределение воздуха по лучам 2 (фиг.1, 2).

Интенсификация процесса окисления достигается полнотой использования кислорода воздуха, что достигается созданием турбулентного потока пузырьков воздуха в жидкости за счет поворота изогнутых лучей на 15 градусов и диспергированием пузырьков воздуха уменьшением диаметра отверстий 3 (фиг. 3) до 4 мм. Количество отверстий 3 (фиг. 3) в лучах (фиг. 2, 3) определено опытным путем исходя из расчета расхода воздуха и расхода сырья. Соотношение расхода воздуха к расходу сырья должно быть не более 100.

Создание таких условий производства битума позволит снизить возможность "переокисления" битума и получить качественные марки битумов.

Конструкция маточника воздуха ремонто-пригодна, позволяющая при ремонте его разборку, чистку и сборку.

Использование предлагаемого маточника воздуха в окислительной колонне производства битума позволит интенсифицировать процесс окисления гудрона, снизить расход воздуха, снизить себестоимость стоимость получаемого нефтепродукта и увеличить прибыль предприятия.

Источники информации 1. Грудников И.Б. "Производство нефтяных битумов", Москва, "Химия", 1983 г., с. 127 - 128.

Формула изобретения

Маточник воздуха окислительной колонны производства битума, имеющий лучи с отверстиями, отличающийся тем, что маточник выполнен в виде кольцевого коллектора, снабженного лучами, расположенными таким образом, чтобы создать пересечение плоскостей конвекционных потоков воздуха с образованием турбулентного потока воздуха в жидкости, при этом лучи имеют отверстия диаметром 4 мм, зенкованные сверлом под 120 град.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3