Способ сепарации газов окисления при производстве битумов


 


Владельцы патента RU 2584209:

ООО "Эконефтехимтехника" (RU)

Изобретение относится к области химической, нефтеперерабатывающей и нефтяной промышленности, в частности к способам сепарации газов окисления производства битумов. Способ заключается в том, что газы окисления из реактора окисления битума подают в сепаратор с разделительной перегородкой и закрепленным на ней устройством для конденсации тяжелых углеводородов из отходящих газов окисления - глухой тарелкой, часть сырья окисления подают в зону над глухой тарелкой, при этом в сепаратор над разделительной перегородкой дополнительно устанавливают вертикально расположенный каплеуловитель в виде многослойной сетки, на который импульсно подают жидкую фазу для промывки сетки каплеуловителя, при этом с низа сепаратора отводят смесь тяжелых углеводородов из газов окисления с сырьем окисления, которую в дальнейшем направляют в реактор окисления. Изобретение обеспечивает снижение уноса жидкой фазы и возможность вовлечения жидкой фазы как сырья для получения окисленных битумов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области химической, нефтеперерабатывающей и нефтяной промышленности, в частности к способам сепарации газов окисления производства битумов.

Известен способ сепарации газов окисления, осуществляемый в реакторе для окисления углеводородов (патент РФ №2160627), содержащем вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого установлена разделительная перегородка, закрепленные к ней сливные стаканы с размещенными над ними колпачками, кавитационно-вихревой аппарат, выполненный в виде смесительной и пенной камер, соединенных между собой посредством сужающегося сопла, патрубок для ввода сырья, расположенный по оси смесительной камеры и выполненный в виде сопла с кавитационным кольцом, установленный тангенциально патрубок для подвода воздуха, патрубок для вывода продуктов реакции.

Недостатком указанного технического решения является большой унос жидкой фракции (черного соляра), которая, попадая с газами окисления в печь дожига, вызывает быстрый выход печи из строя, тем самым снижая ресурс работы всей установки производства битума.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ, реализованный в устройстве по патенту РФ №2281155. Согласно способу сырье подают в газожидкостной реактор, подача сырья происходит в две зоны: по одному патрубку в количестве 5-10% от подаваемого сырья в зону над разделительной перегородкой с закрепленной на ней глухой тарелкой для конденсации тяжелых углеводородов из отходящих газов окисления и по другому патрубку в зону подачи смеси тяжелых углеводородов с 90-95% исходного сырья к кавитационно-вихревому аппарату. Кавитатор, установленный в сопле, делит поток на две части: первая часть 20-30% от общего объема приобретает осесимметричное движение, остальной объем 70-80% впрыскивается в закрученный объем газа, который подводится к патрубку. В результате взаимодействия двух потоков происходит диспергирование сырья в потоке воздуха и вывода газожидкостной смеси (объемное соотношение сырья и воздуха 1:80-120) через сопло кавитационно-вихревого аппарата в пенную зону, происходит образование пенного режима в зоне реакции, где при 250-290°С происходит окисление нефтяных остатков. Готовый окисленный продукт из зоны реакции выводится сбоку реактора на расстоянии 2/3 высоты реактора от днища над кавитационно-вихревым аппаратом, отходящие газы окисления выводятся сверху реактора.

Недостатком указанного технического решения является то, что при высоких скоростях газов окисления происходит унос жидкой фазы, что приводит к выгоранию труб печей дожига, и печь дожига выводится из строя, а также потери в виде «черного соляра».

Задачей изобретения является разработка способа сепарации газов окисления при производстве битумов с достижением технического результата - снижение уноса жидкой фазы и возможность вовлечения жидкой фазы как сырья для получения окисленных битумов.

Указанная задача решается тем, что в способе сепарации газов окисления при производстве битумов газы окисления из реактора окисления битума подают в сепаратор с разделительной перегородкой и закрепленным на ней устройством для конденсации тяжелых углеводородов из отходящих газов окисления - глухой тарелкой, часть сырья окисления подают в зону над глухой тарелкой, при этом в сепаратор над разделительной перегородкой дополнительно устанавливают вертикально расположенный каплеуловитель в виде многослойной сетки, на который импульсно подают жидкую фазу для промывки сетки каплеуловителя; при этом с низа сепаратора отводят смесь тяжелых углеводородов из газов окисления с сырьем окисления, которую в дальнейшем направляют в реактор окисления.

На фигуре представлена технологическая схема процесса сепарации газов окисления при производстве битумов.

Схема включает сепаратор 1, имеющий разделительную перегородку 2 с закрепленным на ней устройством для конденсации тяжелых углеводородов из отходящих газов окисления - глухой тарелкой 3, патрубок 4 для ввода газов окисления из реактора окисления битума, патрубок 5 для подачи части сырья окисления (гудрона) в зону над глухой тарелкой 3, патрубок 6 для вывода отсепарированных газов окисления и водяного пара, патрубок 7 для отвода смеси тяжелых углеводородов из газов окисления с сырьем окисления и возврата их в реактор окисления, каплеуловитель 8, к которому подведен патрубок 9 для импульсной подачи жидкой фазы для промывки сетки каплеуловителя, сливное устройство 10 с глухой тарелки, сливное устройство 11 с каплеуловителя, реактор 12 окисления битума.

Способ осуществляется следующей последовательностью операций.

Подача газов окисления из реактора 12 окисления битума происходит по патрубку 4 в сепаратор 1. По патрубку 5 в зону над разделительной перегородкой 2 подают сырье окисления (гудрон) для конденсации тяжелых углеводородов из отходящих газов окисления, сконденсированные тяжелые углеводороды отводятся при помощи сливного устройства 10. Отсепарированные газы окисления отводятся с верха сепаратора через патрубок 6 в печь дожига. С низа сепаратора 1 через патрубок 7 отводят смесь тяжелых углеводородов из газов окисления с сырьем окисления, которую в дальнейшем направляют в реактор окисления 12, что позволяет вовлекать жидкую фазу как сырье для получения окисленных битумов.

В верхней части сепаратора над разделительной перегородкой 2 устанавливают каплеуловитель 8 в виде многослойной сетки для предотвращения уноса жидкости в виде капель (черный соляр). Особенностью работы каплеуловителя 8 является то, что он имеет минимальное сопротивление по газу и максимальное по жидкости. Сопротивление предлагаемого каплеуловителя по газу составляет 2-4 мм вод. ст. В основе конструкции каплеуловителя 8 заложен принцип сепарации капель жидкости за счет снижения скорости пара и обеспечения самотечного и непрерывного отвода капель жидкости из объема насадки при поперечном токе пара. Применение каплеуловителя 8 в виде многослойной сетки позволяет снизить унос жидкой фазы.

На сетку каплеуловителя 8 через патрубок 9 импульсно подают жидкую фазу для промывки сетки. Это позволит избежать закоксовывания сетки каплеуловителя. При этом импульсная подача позволит предотвратить унос промывочной жидкости, а также снизить энергозатраты. В качестве жидкой фазы для промывки сетки может быть использован водяной пар, сырье для получения окисленных битумов или нефтеуглеводороды.

Способ сепарации газов окисления при производстве битумов, характеризующийся тем, что газы окисления из реактора окисления битума подают в сепаратор с разделительной перегородкой и закрепленным на ней устройством для конденсации тяжелых углеводородов из отходящих газов окисления - глухой тарелкой, часть сырья окисления подают в зону над глухой тарелкой, при этом в сепаратор над разделительной перегородкой дополнительно устанавливают вертикально расположенный каплеуловитель в виде многослойной сетки, на который импульсно подают жидкую фазу для промывки сетки каплеуловителя; при этом с низа сепаратора отводят смесь тяжелых углеводородов из газов окисления с сырьем окисления, которую в дальнейшем направляют в реактор окисления.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к выделению углеводородов из содержащего их грунта, может быть использовано для добычи нефтяных углеводородов из нефтесодержащих пород, а также для отмывки загрязненного углеводородами грунта.

Изобретение может быть использовано в электродной промышленности. Способ получения пека-связующего для электродных материалов включает разогрев каменноугольного пека до температуры выше 150°C.

Изобретение относится к способам получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Предложен способ получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека путем термообработки изотропного нефтяного пека в инертной атмосфере при повышенной температуре 350-450°C в течение 5-20 часов, давлении 10-100 мм рт.ст.

Изобретение относится к способу и установке для получения битума из нефтяных остатков и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для производства битумов различных марок.

Изобретение относится к способу получения компаундированного битума из остатков перегонки нефти (гудрон/полугудрон) и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, дорожной или строительной отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу скоростной деструкции остаточных нефтяных продуктов. Способ включает адсорбцию остаточных нефтяных продуктов в порах углеродного сорбента и обработку сверхвысокочастотным излучением при индуцированной температуре до 600°C в потоке аргона или диоксида углерода.

Изобретение относится к области нефтехимического аппаратостроения, а именно, к оборудованию установок для получения нефтяных битумов различных марок путем окисления нефтяного сырья, используемых в различных областях промышленности, а более конкретно для проведения тепломассообменных процессов получения олигомерного битума.

Изобретение относится к гидроконверсии тяжелых углеводородов. Изобретение касается способа превращения тяжелого углеводородного сырья в более легкие углеводородные продукты и отделения пека, включающего гидрокрекинг тяжелого углеводородного сырья, суспендированного с зернистым твердым материалом в присутствии водорода в реакторе гидрокрекинга, в результате чего образуется подвергнутый гидрокрекингу поток, включающий вакуумный газойль (ВГ) и пек.

Изобретение относится к способам получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ получения анизотропного нефтяного пека включает термообработку изотропного нефтяного пека в инертной атмосфере при повышенной температуре и атмосферном давлении и последующую экстракцию изотропной части полученного продукта толуолом в сверхкритических условиях, отгон толуола и обработку полученного анизотропного пека в ультразвуковом поле.

Изобретение относится к способам получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ получения анизотропного нефтяного пека включает термообработку изотропного нефтяного пека в инертной атмосфере при повышенной температуре 350-450°C в течение 5-20 часов, давлении 10-100 мм рт.ст., последующую экстракционную обработку полученного продукта хинолином, отгонку экстрагента и обработку полученного анизотропного пека в ультразвуковом поле для удаления следов растворителя. Изобретение позволяет повысить качество целевого анизотропного пека за счет увеличения в нем содержания мезофазы, равномерно распределенной по объему пека и получать на его основе высокомодульные углеродные волокна.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к усовершенствованной системе для производства терефталевой кислоты путем контакта суспензии, содержащей п-ксилол с газофазным окислителем, содержащим воздух, причем указанная система включает: первичный окислительный реактор, включающий первый суспензионный выпуск, и вторичный окислительный реактор, включающий впуск суспензии, второй суспензионный выпуск, нормально нижний впуск окислителя и нормально верхний впуск окислителя, в которой указанный впуск суспензии находится ниже по потоку в гидравлическом соединении с указанным первым выпуском суспензии, в которой указанный вторичный окислительный реактор представляет собой вторичную реакционную зону, имеющую максимальную длину Ls, в которой расстояние до указанного нормально нижнего впуска окислителя от дна указанной вторичной реакционной зоны составляет менее чем 0,5 Ls, в которой расстояние до указанного верхнего впуска окислителя от дна указанной вторичной реакционной зоны составляет, по меньшей мере, 0,5 Ls; и где первичный окислительный реактор представляет собой барботажный колоночный реактор и указанный вторичный окислительный реактор представляет собой барботажный колоночный реактор.

Изобретение относится к усовершенствованным системам для производства терефталевой кислоты, в частности, путем контакта суспензии, содержащей пара-ксилол, с газофазным окислителем, содержащим воздух, причем указанная система включает первичный окислительный реактор, включающий первый суспензионный выход; и вторичный окислительный реактор, включающий вход суспензии, второй суспензионный выход, нормально нижний вход окислителя, и нормально верхний вход окислителя, в которой указанный вход суспензии находится ниже по потоку в гидравлическом соединении с указанным первым выходом суспензии, в которой указанный вторичный окислительный реактор представляет собой вторичную реакционную зону, имеющую максимальную длину Ls и максимальный диаметр Ds, в которой расстояние до указанного нормально нижнего входа окислителя от дна указанной вторичной реакционной зоны составляет менее чем 0,5 Ls, в которой расстояние до указанного нормально верхнего входа окислителя от дна указанной вторичной реакционной зоны составляет по меньшей мере 0,5 Ls, в которой расстояние до указанного входа от дна указанной вторичной реакционной зоны находится в интервале от 0,3 Ls до 0,9 Ls; причем указанный первичный окислительный реактор представляет собой барботажный колоночный реактор, и где указанный вторичный окислительный реактор представляет собой барботажный колоночный реактор.

Изобретение относится к усовершенствованной системе для производства терефталевой кислоты путем контакта суспензии, содержащей пара-ксилол, с газофазным окислителем, содержащим воздух, причем указанная система включает первичный окислительный реактор, включающий первый суспензионный выход; и вторичный окислительный реактор, включающий вход суспензии и второй суспензионный выход, в которой указанный вход суспензии находится ниже по потоку в гидравлическом соединении с указанным первым выходом суспензии; в которой указанный вторичный окислительный реактор представляет собой вторичную реакционную зону, имеющую максимальную длину Ls и максимальный диаметр Ds, причем указанная вторичная реакционная зона имеет соотношение Ls:Ds в диапазоне от 14:1 до 28:1, в которой расстояние до указанного входа от дна указанной вторичной реакционной зоны находится в интервале от 0,3 Ls до 0,9 Ls; причем указанный первичный окислительный реактор представляет собой барботажный колоночный реактор, и где указанный вторичный окислительный реактор представляет собой барботажный колоночный реактор; причем указанный вторичный окислительный реактор содержит по меньшей мере один нормально нижний вход окислителя и по меньшей мере один нормально верхний вход окислителя.

Изобретение относится к способу и устройству для окисления реагентов в водной реакционной среде с использованием газообразного молекулярного кислорода. Способ окисления материала в окислительном реакторе, включающем внешний циркуляционный контур, имеющий приспособление для увеличения давления во внешнем контуре, включает стадии: a) измерение концентрации кислорода в реакторе, b) выведение объема водной среды из реактора и измерение концентрации кислорода в этом объеме, c) введение кислорода в объем в растворенном виде и обеспечение достаточным временем пребывания для достижения желательного концентрации кислорода, где количество введенного кислорода определяют путем измерения растворенного кислорода в реакторе и его давления и измерения плотности объема и концентрации кислорода в незаполненном объеме, d) введение объема обратно в реактор при повышенном давлении и через устройство Вентури в жидкостный распределитель, e) образование циркуляционной схемы в реакторе, в результате чего повышенная концентрация кислорода поддерживается в водной среде в нижней части реактора, и где внешний циркуляционный контур поддерживают под давлением во время проведения стадий c), d) и е).

Изобретение относится к области промышленного органического синтеза, точнее к реактору для получения гидропероксида кумола, используемому для получения фенола и ацетона кумольным способом, а также фенола, метилэтилкетона и циклогексанона.

Изобретение относится к реактору для проведения газожидкостных двухфазных химических реакций. Вертикальный реактор для получения мочевины с помощью прямого синтеза, начинающегося с аммиака и диоксида углерода, в газожидкостной двухфазной смеси, включает полую конструкцию, ограниченную внешней стенкой, имеющей цилиндрическую форму, закрытую на концах полукруглыми крышками и содержащую отверстия для впуска и выпуска технологических жидкостей, так чтобы обеспечить возможность попутного протекания газовой и жидкой фаз внутри реактора, множество наложенных друг на друга перфорированных тарелок, проходящих горизонтально внутри конструкции до внутренней поверхности цилиндрической стенки и подходящим образом разнесенных вдоль вертикальной оси таким образом, что между каждой парой соседних тарелок имеется сектор, находящийся в гидравлическом соединении с сектором, расположенным соответственно выше и/или ниже него, при этом по меньшей мере один сектор содержит разделительную перегородку, расположенную между двумя соседними тарелками и перпендикулярно им и закрепленную на поверхности тарелок и на внутренней поверхности футеровки внешней стенки, так чтобы разделить сектор на две секции, объемы которых находятся в отношении друг к другу, составляющем от 1/3 до 3/1, предпочтительно от 0,95 до 1,05, более предпочтительно равном 1.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.
Наверх