Реактор для выделения углеводородных фракций жидкого топлива из некондиционных коксующихся продуктов и отходов нефтепереработки

 

Изобретение относится к выделению углеводородных фракций жидкого топлива из отходов и некондиционных коксующихся продуктов нефтепереработки. Реактор содержит вертикально установленный цилиндрический корпус, укрепленный на его нижнем торце диск с обращенной внутрь корпуса контактной поверхностью и центральным отверстием для соединения корпуса с установленной под ним шлюзовой камерой, обогреватели диска, установленные в кожухе, укрепленном на нижней стороне диска, расположенный в корпусе приемник сырья, закрепленный на валу, связанном с приводом вращения, оросительную трубку с обращенными к контактной поверхности диска отверстиями, сообщающуюся с полостью приемника сырья, и нож, расположенный параллельно контактной поверхности диска и оросительной трубке перед оросительной трубкой в направлении вращения вала, при этом нож и оросительная трубка неподвижно связаны с валом. Изобретение позволяет выделять из некондиционных продуктов и отходов нефтепереработки углеводородные фракции жидкого топлива и сопутствующий этому процессу кокс. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Реактор предназначен для выделения углеводородных фракций жидкого топлива из отходов и некондиционных коксующихся продуктов нефтепереработки. К ним относятся различные гудроны, длительно хранящиеся мазуты и нефтешламы. Они имеют различное происхождение, хранятся преимущественно в открытых прудах-накопителях, которые являются источником загрязнения окружающей среды: воздуха, воды, особенно подземных вод и почвы. В этих отходах, так же как и в некондиционных коксующихся продуктах, направляемых в те же хранилища, содержатся ценные углеводородные составляющие, которые в настоящее время представляют собой потери. Сведения о реакторах, предназначенных для извлечения ценных углеводородных составляющих из отходов, в открытой печати не обнаружены, то есть аналоги отсутствуют.

Предлагаемое к рассмотрению изобретение представляет собой реактор, позволяющий в одно и то же время выделять из некондиционных продуктов и отходов нефтепереработки (сырья) углеводородные фракции жидкого топлива и сопутствующий этому процессу кокс. Последний в зависимости от физико-химических свойств может найти применение в графитовой промышленности, в производстве активированных углей и в качестве твердого топлива.

Задача эта решается благодаря тому, что реактор для выделения углеводородных фракций жидкого топлива из некондиционных коксующихся продуктов и отходов нефтепереработки содержит вертикально установленный цилиндрический корпус, укрепленный на его нижнем торце диск с обращенной внутрь корпуса контактной поверхностью и центральным отверстием для соединения корпуса с установленной под ним шлюзовой камерой, обогреватели диска, установленные в кожухе, укрепленном на нижней стороне диска, расположенный в корпусе приемник сырья, закрепленный на валу, связанном с приводом вращения, оросительную трубку с обращенными к контактной поверхности диска отверстиями, сообщающуюся с полостью приемника сырья, и нож, расположенный параллельно контактной поверхности диска и оросительной трубке перед оросительной трубкой в направлении вращения вала, при этом нож и оросительная трубка неподвижно связаны с валом. Отверстия в оросительной трубке расположены с переменным шагом, уменьшающимся к периферии.

Сущность изобретения поясняется чертежами и описанием.

На фиг.1 изображен общий вид реактора в разрезе;

на фиг.2 - разрез А-А фиг.1;

на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.2.

Реактор для выделения углеводородных фракций жидкого топлива и некондиционных коксующихся продуктов и отходов нефтепереработки содержит вертикально установленный цилиндрический корпус 1, на нижнем торце которого укреплен диск 2. Поверхность диска 2, обращенная внутрь корпуса, является рабочей контактной поверхностью. Эта поверхность может быть выполнена как горизонтальной, так и конической при незначительном угле конусности и направленной вниз вершине. На нижней стороне диска 2 неподвижно укреплен кожух 3, в котором установлены обогреватели 4 диска 2, выполненные в виде ТЭНов. В цилиндрическом корпусе I размещен приемник 5 некондиционных коксующихся продуктов и (или) отходов нефтепереработки (сырья), укрепленный на валу 6, связанном с приводом вращения (на чертеже не показан), и выполненный в виде воронки. В нижней части приемника 5 неподвижно укреплена оросительная трубка 7, сообщающаяся с полостью приемника 5 и установленная параллельно контактной поверхности диска 2. В оросительной трубке 7 выполнены обращенные к контактной поверхности диска 2 отверстия 8, размещенные с переменным шагом, уменьшающимся к периферии. Перед оросительной трубкой 7, в направлении вращения вала 6, параллельно ей и контактной поверхности диска 2 на приемнике 5 неподвижно укреплен нож 9. Таким образом, оросительная трубка 7 и нож 9 через приемник 5 неподвижно связаны с валом 6. В диске 2 выполнено центральное отверстие 10, в котором неподвижно установлен переходник 11 для соединения корпуса 1 с установленной под ним шлюзовой камерой 12, имеющей шибера 13 и 14 для входа и выхода кокса соответственно.

Работает реактор следующим образом. Диск 2 прогревают с помощью обогревателей 4. Во вращающийся от привода вала 6 приемник 5 подают сырье, которое перетекает в сообщающуюся с полостью приемника оросительную трубку 7. Через отверстия 8 оросительной трубки 7 сырье наносится на прогретую контактную поверхность диска 2, равномерно распределяясь по ней. При этом происходит быстрый прогрев нанесенного слоя сырья, в котором происходят превращения, сопровождающиеся выделением летучих углеводородных фракций и образованием кокса. Углеводороды в виде пара выводятся из верхней части корпуса 1 для последующей конденсации и разделения. На контактной поверхности остается закоксовывающаяся часть сырья. Этот кокс срезается ножом 9, одновременно сбрасываясь в переходник 11, а после его заполнения перемещается при продувке азотом через шибер 13 в шлюзовую камеру 12, откуда периодически выгружается при продувке азотом через шибер 14. В результате происходит непрерывный отвод целевых летучих и сопутствующих твердых продуктов из рабочей зоны реактора.

Благодаря выполнению контактной поверхности диска 2 горизонтальной или незначительно наклоненной к центру толщина слоя сырья может быть отрегулирована до оптимальной. Выполнение диска с центральным отверстием позволяет компактно разместить шлюзовую камеру под корпусом. Наличие шлюзовой камеры предотвращает проникновение кислорода воздуха в рабочую зону реактора. Наличие кожуха, укрепленного на нижней стороне диска, обеспечивает герметичную установку обогревателей диска. Установка приемника сырья на валу, связанном с приводом вращения, позволяет без конструктивных усложнений организовать подачу сырья в оросительную трубку, совершающую при работе вращательное движение. Наличие в оросительной трубке отверстий, обращенных к контактной поверхности, дает возможность распределять сырье по контактной поверхности диска, причем наиболее равномерно - при расположении отверстий с переменным шагом, уменьшающимся к периферии. Наличие ножа, расположенного параллельно контактной поверхности диска и оросительной трубке перед оросительной трубкой в направлении вращения вала и закрепленного на приемнике, то есть жестко связанного с валом, обеспечивает непрерывный съем кокса с контактной поверхности диска и перемещение его к центральному отверстию. При этом сырье ложится всегда только на очищенную от кокса поверхность, что позволяет вести процесс выделения летучих углеводородных фракций и коксования части сырья при стабильном температурном режиме.

Таким образом, предлагаемый реактор позволяет в непрерывном режиме извлекать углеводородные фракции из некондиционных коксующихся продуктов и отходов нефтепереработки с одновременным получением кокса. Эффективность получения нефтяного топлива зависит от количества подаваемого сырья, температуры рабочей зоны реактора и скорости удаления газообразных продуктов из реактора.

Формула изобретения

1. Реактор для выделения углеводородных фракций жидкого топлива из некондиционных коксующихся продуктов и отходов нефтепереработки содержит вертикально установленный цилиндрический корпус, укрепленный на его нижнем торце диск с обращенной внутрь корпуса контактной поверхностью и центральным отверстием для соединения корпуса с установленной под ним шлюзовой камерой, обогреватели диска, установленные в кожухе, укрепленном на нижней стороне диска, расположенный в корпусе приемник сырья, закрепленный на валу, связанном с приводом вращения, оросительную трубку с обращенными к контактной поверхности диска отверстиями, сообщающуюся с полостью приемника сырья, и нож, расположенный параллельно контактной поверхности диска и оросительной трубке перед оросительной трубкой в направлении вращения вала, при этом нож и оросительная трубка неподвижно связаны с валом.

2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что отверстия в оросительной трубке расположены с переменным шагом, уменьшающимся к периферии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3