Интеллект, ПО, Никонов Андрей Михайлович (
z3249100@ya.ru). Дата: 28.05.08 14:24
Возможна стандартизация нескольких разработок, например:
Изобретение относится к нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической промышленности, в частности к физико-химическому изменению исходного сырья, а именно переработке нефти и нефтепродуктов.
Основное назначение крекинга - высокотемпературная переработка нефти и ее фракций, с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы.
Крекинг протекает с разрывом химических связей (С-С), и образованием свободных радикалов или карбонионов. Основные параметры термических процессов, влияющие на ассортимент, материальный баланс и качество получаемых продуктов - качество сырья, давление, температура и продолжительность процесса термолиза.
Известны традиционные способы термического крекинга, включающие ввод нагретого сырья в ректификационную колонну, вывод через нижнюю часть колонны остатка, нагрев его в печи с последующим вводом в реакционную камеру, и далее в испаритель высокого давления, ввод паров через верх испарителя в колонну с выделением в ней газа, бензина и газойлевых фракций (Смидович Е.В., "Крекинг нефтяного сырья и переработка и углеводородных газов", М. Химия, 1980; Пат. США № 442,4117, кл. C10G65/04; Пат. SU № 1680760, кл. C10G47/22; Пат. RU № 2068441, кл. C10G9/00).
Недостатком всех известных способов крекинга нефти является сложность и громоздкость технологического оборудования, а также большая энергоемкость термических процессов с выходом светлых фракций не более 30-35%.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ крекинга, включающий ввод и обработку сырья в ректификационной колонне и далее в реакционной камере, выделение газа, бензина: установка для осуществления крекинга содержит ректификационную и реакционную камеры с емкостями (патент РФ №2068441, опубликовано 27.10.1996).
Недостатками известного способа и устройства является низкая эффективность и сложность процесса, громоздкость конструкций, а также низкий выход светлых фракций.
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение и интенсификация процесса, а также - увеличение выхода светлых фракций путем обеспечения условий для физико-химических превращений жидкого сырья: нефти, нефтепродуктов, газоконденсата и других.
Результатом использования предлагаемого способа крекинга нефти является упрощение и интенсификация процесса, увеличение доли светлых фракций без использования традиционно громоздких конструкций (теплообменники, нагревательные печи, сепаратор, отпарные колонны, вакуумная колонна и т.п.)., но в то же время, с одновременной интенсификацией и упорядочением процессов разрыва химических связей (С – С), образования свободных радикалов и получения продуктов крекинга при повышении антидетонационных свойств бензина, улучшения термической стабильности реактивного сырья, снижении содержания сырья и т.д.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке для вихревого крекинга нефти и нефтепродуктов, содержащей емкость для нефти и нефтепродуктов, ректификационную и реакционную камеры, емкость для выделенных продуктов, емкость для нефти и нефтепродуктов соединена с ректификационной и реакционной камерами посредством двухпозиционного клапана и нефтяных насосов, причем ректификационная камера выполнена в виде вихревой гидрокавитационной установки, содержащей последовательно расположенные входное устройство, завихритель, вихревую трубу, развихритель и выходное устройство, а реакционная камера выполнена в виде вихревой трубы с тангенциальным входным соплом, улиткой и дросселем, при этом вихревая труба соединена с емкостями для сбора выделенных фракций. В предлагаемом способе вихревого крекинга нефти и нефтепродуктов, включающем разделение нефти и нефтепродуктов на фракции, разделение нефти и нефтепродуктов осуществляют путем подачи их нефтяным насосом в вихревую гидрокавитационную установку, после обработки в которой продукт возвращают в емкость для нефти и нефтепродуктов, из которой их с помощью двухпозиционного клапана и нефтяного насоса подают в вихревую трубу для разделения на фракции.
В предлагаемом способе вихревого крекинга обработку нефти и нефтепродуктов в вихревой гидрокавитационной установке осуществляют многократно.
В предлагаемом способе в процессе вихревого крекинга нефти и нефтепродуктов создается и используется ионизация нефти с регулируемой интенсивностью.
Для создания в движущейся жидкости дополнительных условий ионизации за счет локально высоких напряженностей физических полей, внутренние поверхности рабочих зон установки модифицируются порошками активных минералов.
Возможность оперативной регулировки и настройки параметров воздействия на исходный продукт, обеспечивает унификацию и универсальность применения предлагаемой установки вихревого крекинга нефти.
В предлагаемом способе за счет настроек и регулировки режимов работы установки обрабатывается как легкая нефть, так и тяжелая – насыщенная нефтеносными песками.
В способе вихревого крекинга, протекающим с разрывом химических связей (С-С), и образованием свободных радикалов или карбонионов, включающим обработку нефти при использовании технологии вихревой энергетики, сначала нефть подают в вихревую гидрокавитационную установку, где поток нефти интенсивно турбулизируется, подвергаясь воздействию температуры, давления и ионизации, за счет чего, высокомолекулярные углеводороды распадаются на продукты меньшей молекулярной массы, затем продукт возвращают в емкость и далее снова поток нефти или нефтепродуктов проходит через насос и гидрокавитационную установку, а количество циклов обработки нефти на этом этапе зависит от параметров исходного сырья, от настроек гидрокавитационной установки, а именно температуры, давления, уровня ионизации и длительности процесса, связанной также и с параметрами конечного продукта. Далее "перемолотую", "измельченную" нефть, направляют в вихревую делящую трубу, где ее подвергают сепарации.
Предлагаемая установка для вихревого крекинга, содержит наполняемую нефтью емкость, двухпозиционный клапан переключения, первый нефтяной насос, вихревую гидрокавитационную установку, второй нефтяной насос, вихревую делящую трубу, где происходит ее сепарация, и емкости для сбора легкой и тяжелой фракций нефти, при этом вихревая гидрокавитационная установка состоит из вихревой трубы, входного устройства, завихрителя, развихрителя, выходного устройства, гидронасоса с приводом. Вихревая делящая труба имеет тангенциальное сопло и дроссель с возможностью образования интенсивного кругового движения нефти с последующим образованием свободного вихря, который развивается до определенного радиуса и смещается вдоль оси трубы к дросселю Для осуществления предлагаемого вихревого способа крекинга нефти используются технологии вихревой энергетики. Для создания в движущейся жидкости дополнительных условий ионизации за счет локально высоких напряженностей физических полей, внутренние поверхности рабочих зон установки модифицируются порошками активных минералов.
Для унификации и универсальности установки вихревого крекинга, обеспечивается возможность оперативной регулировки и настройки параметров воздействия на исходный продукт.
Преимущества предлагаемого способа заключаются в следующем:
- конструктивная простота,
- значительно меньшая металлоёмкость и энергоемкость,
- создание, в объеме нефти локально высоких значений температуры и давления (за счет кавитационных процессов), недостижимых стандартными способами термического крекинга,
- в отличие от традиционных воздействий на нефть, при воздействии турбулизации и кавитации на сырьё происходит его ионизация,
- большая эксплуатационная гибкость: возможность перерабатывать практически любые нефтяные фракции и высокомолекулярные продукты одной и той же установкой за счет простой регулировки работы параметров установки.
Конкретные примеры осуществления вихревого способа крекинга нефти.
Пример 1
Сырье – тяжелая нефть (нефть с песком) с высокой степенью вязкости. Из заполненной емкости нефть первым нефтяным насосом подают в вихревую гидрокавитационную установку 3, где поток нефти с расходом 100л/час интенсивно турбулизируется, подвергаясь воздействию температуры до 1500С и давлению более 70 атм, при этом высокомолекулярные углеводороды распадаются на продукты меньшей молекулярной массы. В зависимости от вязкости нефти проводят до 10 циклов ее обработки в гидрокавитационной установке.
Далее "перемолотую", "измельченную" нефть направляют в вихревую делящую трубу, где происходит ее сепарация, затем продукты легкой и тяжелой фракций нефти собирают в емкостях. После обработки из нефти получают до 65% легкой фракции.
Размещать ответы на сообщения форума могут только абоненты торговой площадки NGE.RU.