BG112857A

BG112857A - Installation for permanent mixing of oil, petroleum products, petroleum sludge and petroleum waste with ionized aqueous solutions

Info

Publication number: BG112857A
Application number: BG112857A
Authority: BG
Inventors: Владимир МИТЕВ; Георгиев Митев Владимир
Original assignee: "Сирок" Еоод
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2018-12-31
Publication date: 2019-09-30
Also published as: BG67346B1

Abstract

The invention relates to an installation for the permanent mixing of oil, petroleum products, petroleum sludge and petroleum waste with ionized aqueous solutions and the production of environmentally friendly fuel thereof. The obtained ecological fuels are homogeneous and can be used as fuel in various combustion plants and engines. According to the invention, the installation for permanent mixing of petroleum sludge and waste from refineries with ionized aqueous solutions and obtaining fuel from them, consists of several technological units. The first technological unit includes tanks for primary preparation of hydrocarbon with heaters, for tempering (1 and 3) and electric paddle stirrers (4 and 5); high pressure gear pump (2), catalytic converter (13) and taps (12). The second technological unit consists of a mixer (10), along with taps (7, 9, 11) and a pump (8). The third technological unit consists of a water ionizer (14), a filter (24), a tap (17 and 21); pH sensors (15 and 16), dispenser (18) and pumps (19 and 20). The fourth technological unit consists of a vessel for the finished product (23), taps (22 and 25). The installation uses a highly ionized aqueous solution with a specific chemical polarity, which is mixed with petroleum waste, sludge and products.

Description

ИНСТАЛАЦИЯ ЗА ТРАЙНО СМЕСВАНЕ НА НЕФТ, НЕФТЕНИ ПРОДУКТИ, НЕФТЕНИ УТАЙКИ И НЕФТЕНИ ОТПАДЪЦИ С ЙОНИЗИРАНИ ВОДНИ РАЗТВОРИINSTALLATION FOR PERMANENT MIXING OF OIL, PETROLEUM PRODUCTS, PETROLEUM Sludge AND OIL WASTE WITH IONIZED AQUEOUS SOLUTIONS

Област на техникатаField of technology

Изобретението се отнася за инсталация, за трайно смесване на нефт, нефтени продукти, нефтени утайки и нефтени отпадъци с йонизирани водни разтвори и получаване на екологично гориво от тях. Получените екологични горива са хомогенни и могат да се използват, като гориво в различни горивни инсталации и двигатели.The invention relates to an installation for the permanent mixing of oil, petroleum products, petroleum sludge and petroleum waste with ionized aqueous solutions and production of ecological fuel from them. The obtained ecological fuels are homogeneous and can be used as fuel in various combustion plants and engines.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известна е подобна инсталация, която може да смесва мазут с вода. Състои се от помпи, тръбопроводи, нагреватели за мазут и вода, смесител, резервоари за вода и мазут, и други агрегати и възли. [1]. Недостатъците на тази инсталация са, че е със сложна конструкция и високи производствени разходи. Получената водо-мазутна емулсия е нетрайна и се разпада до няколко часа. Полученото гориво трябва да се изгаря веднага, в противен случай водата се разделя от горивото и то става негодно за употреба.A similar installation is known which can mix fuel oil with water. It consists of pumps, pipelines, heaters for fuel oil and water, faucet, water and fuel oil tanks, and other units and assemblies. [1]. The disadvantages of this installation are that it has a complex structure and high production costs. The resulting water-oil emulsion is volatile and disintegrates within a few hours. The resulting fuel must be burned immediately, otherwise the water separates from the fuel and it becomes unusable.

Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention

Задачата на настоящето изобретение е създаването на инсталация за производство на нов вид трайно екологично гориво, което се произвежда от, нефтени отпадъци, нефтени утайки, нефтени продукти, смесени с йонизирани технически соли на водна основа. Новата инсталация се отличава с опростена конструкция и ниски производствени разходи.The object of the present invention is to provide an installation for the production of a new type of sustainable ecological fuel, which is produced from, petroleum waste, petroleum sludge, petroleum products mixed with ionized water-based technical salts. The new installation features a simplified construction and low production costs.

Задачата е решена , чрез създаване на следната инсталация състояща се от няколко блока, съединени помежду си в технологична схема.The problem is solved by creating the following installation consisting of several blocks connected to each other in a technological scheme.

Първият технологичен блок включва в себе си резервоари за първична подготовка на въглеводорода с нагреватели, за темпериране и лопаткови електрически бъркалки както и зъбна помпа за високо налягане, за подаване на въглеводорода в катализаторен съд, както и система от тръбопроводи. Вторият технологичен блок се състои от смесител, заедно с кранове, помпи и тръбопроводи. Третият технологичен блок се състои от йонизатор на вода, филтър, кранове и датчици за РН. Четвъртият технологичен блок се състои от резервоар за готова продукция с кранове и тръбопроводи към него .The first process unit includes tanks for primary hydrocarbon preparation with heaters, for tempering and vane electric stirrers, as well as a high-pressure gear pump for supplying hydrocarbons to a catalyst vessel, as well as a system of pipelines. The second technological unit consists of a mixer, together with taps, pumps and pipelines. The third technological unit consists of a water ionizer, a filter, taps and pH sensors. The fourth technological unit consists of a tank for finished products with taps and pipelines to it.

В инсталацията се използва силно йонизиран воден разтвор с конкретен поляритет, който се смесва с нефтени отпадъци, утайки и продукти.The installation uses a highly ionized aqueous solution with a specific polarity, which is mixed with petroleum waste, sludge and products.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

Примерното изпълнение на инсталация за трайно смесване на нефтени утайки и нефтени отпадъци с йонизирани водни разтвори, обект на настоящето изобретение е показано на приложената схема, която само я пояснява, но не я ограничава, където:The exemplary embodiment of an installation for permanent mixing of oil sludge and oil waste with ionized aqueous solutions, object of the present invention is shown in the attached scheme, which only explains it, but does not limit it, where:

Схема 1 изобразява общият вид на инсталацията за трайно смесване на нефтени утайки и нефтени отпадъци с йонизирани водни разтвориScheme 1 shows the general view of the installation for permanent mixing of oil sludge and oil waste with ionized aqueous solutions

Примерно изпълнение на изобретениетоAn exemplary embodiment of the invention

Инсталация за трайно смесване на нефтени утайки и нефтени отпадъци с йонизирани водни разтвори включва първи технологичен блок който се състои първи резервоар с нагревател, чийто изход е свързани чрез тръбопровод и зъбна помпа за високо налягане с входа на втори резервоар с нагревател, първият резервоар с нагревател 1 е с първа лопаткова електрическа бъркалка 4, а вторият резервоар с нагревател Зее втора лопаткова електрическа бъркалка 5. Към входа на втория резервоар с нагревател 3 чрез първи кран 12 и втори кран 12.1 е присъединен каталитичен съд 13. Каталитичен съд 13 през първи кран 12 е свързан и със смесител 10, който е част от втория технологичен блок. Смесителя 10 през трети кран 9, първа помпа 8 и четвърти кран 7 е свързан с изхода на втори резервоар с нагревател 3. Третия технологичен блок се състои от първи датчик за РН 15, втори датчик за РН 16 и филтър 24 са свързани към йонизатор на вода 14, като втория датчик за РН 16 през пети кран 17 е свързан с дозатор 18, а първия датчик за РН 15 през втора помпа 20 и шести кран 21 е свързан към смесител 10, като дозатора 18 през трета помпа 19 също е свързан с със смесителя 10, към първата помпа 8 през пети кран 22 е свързан входа на съд за съхранение на готова продукция 23 с шести кран 25, които са част от четвъртия технологичен блок.Installation for permanent mixing of oil sludge and oil waste with ionized aqueous solutions includes a first technological unit which consists of a first tank with a heater, the outlet of which is connected by a pipeline and a high-pressure gear pump to the inlet of a second tank with heater, the first tank with heater 1 has a first paddle electric stirrer 4 and the second tank with a Zee heater a second paddle electric stirrer 5. To the inlet of the second tank with heater 3 by a first tap 12 and a second tap 12.1 is connected a catalytic vessel 13. Catalytic vessel 13 through a first tap 12 is also connected to a mixer 10, which is part of the second technological unit. The mixer 10 through a third tap 9, a first pump 8 and a fourth tap 7 is connected to the outlet of a second tank with heater 3. The third process unit consists of a first pH sensor 15, a second pH sensor 16 and a filter 24 connected to an ionizer. water 14, the second pH sensor 16 through the fifth tap 17 is connected to the dispenser 18, and the first pH sensor 15 through the second pump 20 and the sixth tap 21 is connected to the mixer 10, the dispenser 18 through the third pump 19 is also connected to with the mixer 10, to the first pump 8 through the fifth tap 22 is connected the inlet of a container for storage of finished products 23 with a sixth tap 25, which are part of the fourth technological unit.

Принцип на работа:Working principle:

Въглеводородната течност с определен вискозитет се подава под налягане 5-50 Bar към входния конус на смесителя, температурата на течността е 50-65°С, а разхода на смес е от 0,1 до 2 м³/час. Конусообразната форма с променливо сечение на входната тръба и разсекателя създават устойчив тор в сместа и водят до появата на силни осеви потоци в самия тор и насрещни потоци по повърхността на диска. Сместа се образува под въздействието на осеви свръхзвукови скорости и формиране на вихър с моно течността. Като резултат от взаимодействието на потока на горивото с йонизираните клъстери на техническите соли на водна основа се създават Микро и Нано области във вид на имплозивни квитанционни балончета, в които налягането и температурата превишават налягането и температурата на водогоривната смес на входа на смесителя. Високото налягане и температура при ускоряващото въздействие на специален катализатор за присъединяване на водорода, нанесен върху работните повърхности на диска, води до разкъсване на въглеводородните вериги на изходното гориво, а йоните НзО⁺ и 0Н- на водният разтвор, взаимодействайки с конгломерата (Н₂О)5 образуват нови въглеводородни клъстери с присъединени към тях йони Н₃0⁺ и 0Н-.The hydrocarbon liquid with a certain viscosity is fed under a pressure of 5-50 Bar to the inlet cone of the mixer, the temperature of the liquid is 50-65 ° C, and the flow rate of the mixture is from 0.1 to 2 m ³ / hour. The conical shape with variable cross-section of the inlet pipe and the divider creates a stable fertilizer in the mixture and leads to the appearance of strong axial flows in the fertilizer itself and counterflows on the surface of the disk. The mixture is formed under the influence of axial supersonic velocities and vortex formation with the mono-liquid. As a result of the interaction of the fuel flow with the ionized clusters of water-based technical salts, Micro and Nano regions are created in the form of implosive receipts, in which the pressure and temperature exceed the pressure and temperature of the water-fuel mixture at the mixer inlet. The high pressure and temperature in the accelerating effect of a specific catalyst for the joining of hydrogen affixed to the working surfaces of the disc, leading to rupture of the hydrocarbon chains of the starting fuel, and ions NzO ⁺ and 0N- of the aqueous solution reacting with the conglomerate (H ₂ O ) 5 form new hydrocarbon clusters with H ₃ 0 ⁺ and 0H- ions attached to them.

Въглеводородната смес се подава чрез зъбна помпа към първия канал на смесителя[10], към втория канал на смесителя се подава предварително подготвена йонизирана воден разтвор (14). В работната камера на смесителя(Ю) се извършва свръх критично съединяване на йонизираните технически соли на водна основа и въглеводородната смес.The hydrocarbon mixture is fed by a tooth pump to the first channel of the mixer [10], to the second channel of the mixer a pre-prepared ionized aqueous solution (14) is fed. In the working chamber of the mixer (Yu) a supercritical combination of the ionized technical salts on the basis of water and the hydrocarbon mixture is performed.

Този ефект се доказва от анализа на получените спектрални снимки преди и след обработка на въглеводорода. След обработка в смесителя, представляващ затворен контур с охлаждаща камера, в долната част на която се намира изхода за готовата смес. Съединените (преобразувани) молекулярни конгломерати постъпват в демпферния съд с бъркалка. От там попадат в резервоар за готовата продукция.This effect is evidenced by the analysis of the obtained spectral images before and after hydrocarbon treatment. After processing in the mixer, which is a closed circuit with a cooling chamber, in the lower part of which is the outlet for the finished mixture. The combined (converted) molecular conglomerates enter the damping vessel with a stirrer. From there they fall into a tank for the finished product.

В резултат на многочислени експерименти се потвърди възможността за устойчиво смесване и хидратиране на въглеводороди с йонизирани технически соли на водна основа. За провеждане на тестовете бе избран мазут М100, като най-труден за постигане на резултат и същевременно икономически най-подходящ въглеводород.Numerous experiments have confirmed the possibility of stable mixing and hydration of hydrocarbons with ionized water-based technical salts. For the tests, M100 fuel oil was chosen as the most difficult to achieve result and at the same time the most economically suitable hydrocarbon.

Спектър М100, изходна суровина.Spectrum M100, raw material.

Представената хроматограма съответства на анализа на проба от мазут М-100 с обем 0,2 мкл при входа на устройството с деление на потока 1:50. Температурата на инжектора е 250°С.The presented chromatogram corresponds to the analysis of a sample of fuel oil M-100 with a volume of 0.2 μl at the inlet of the device with a flow division of 1:50. The injector temperature is 250 ° C.

Колонката е с фаза 5%-фенил-95% диметилполисилоксан. Програмата за нагряване на термостата на колонката: 35°С (1мин), 3°С/мин до 80°С, след това 5°С/мин до 250°С, 250°С (10 мин).The column has a 5% -phenyl-95% dimethylpolysiloxane phase. The column thermostat heating program: 35 ° C (1 min), 3 ° C / min to 80 ° C, then 5 ° C / min to 250 ° C, 250 ° C (10 min).

Микро фотография на растъра на изходния мазут, по спектъра от фиг. 4 без добавяне на йонизирани технически соли на водна основа. Получен е върху стъклена пластина.Micro photograph of the raster of the source fuel oil, according to the spectrum of fig. 4 without addition of ionized water-based technical salts. It is obtained on a glass plate.

Спектър на преобразувания мазут, съдържащ 25% йонизираните технически соли на водна основа.Spectrum of converted fuel oil containing 25% ionized water-based technical salts.

Представената хроматограма съответства на анализа на проба от мазут М100 с йонизирани технически соли на водна основа в съотношение 1/4, получена в смесителя на течности. Обемът на пробата е 0,2 мкл при входа на устройството с деление на потока 1:50. Температурата на инжектора е 250°С. Колонката е с фаза 5%-фенил-95% диметилполисилоксан. Програмата за нагряване на термостата на колонката: 35°С (1мин), 3°С/мин до 80°С, след това 5°С/мин до 250°С, 250°С (10 мин).The presented chromatogram corresponds to the analysis of a sample of fuel oil M100 with ionized technical salts on a water basis in the ratio 1/4, obtained in the liquid mixer. The sample volume is 0.2 μl at the inlet of the device with a flow split of 1:50. The injector temperature is 250 ° C. The column has a 5% -phenyl-95% dimethylpolysiloxane phase. The column thermostat heating program: 35 ° C (1 min), 3 ° C / min to 80 ° C, then 5 ° C / min to 250 ° C, 250 ° C (10 min).

Микро фотография на растъра на преобразувания мазут по спектъра от фиг. 5. Получен е върху стъклена пластина.Micrograph of the raster of the converted fuel oil according to the spectrum of fig. 5. Obtained on a glass plate.

Изследването е извършено при следните условия: температура на йонизиращия източник 230°С. Диапазон на сканиране: 29-450а.е.м.The test was performed under the following conditions: ionizing source temperature 230 ° C. Scanning range: 29-450a.e.m.

По-голямата част от хроматографските максимуми с време на задържане след 30 мин. вероятно съответстват основно на различни мастни ефири, бикарбонатни киселини, но сходимостта на мас-спектрите с базата данни е ниска. По тази причина не ги представям в таблица. Тези молекули са получени в състава на преобразуваното гориво. Видимо е различието между спектрите на необработения мазут и обработения с инсталацията съставно гориво.Most of the chromatographic maxima with a retention time after 30 minutes probably correspond mainly to different fatty esters, bicarboxylic acids, but the convergence of the mass spectra with the database is low. For this reason, I do not present them in a table. These molecules are obtained in the composition of the converted fuel. The difference between the spectra of crude fuel oil and the composite fuel treated with the installation is visible.

В резултат на проведените изследвания може да се твърди, че инсталацията смесва трайно, нефтени продукти, нефтени утайки и отпадъци, както и други различни въглеводороди с йонизирани технически соли на водна основа. Процесът се характеризира с ниски енергийни разходи. Характеристиките на получената емулсия, покриват стандартите за качество на въглеводородните горива за използване в двигатели на речни и морски кораби, отоплителни котли и съоръжения. Инсталацията може да се използва за получаване на смесени горива на основата на растителни масла и смесени горива на основата на нефтени продукти (мазут, дизел, суров петрол, нефтени утайки и други).As a result of the conducted researches it can be claimed that the installation mixes permanently, oil products, oil sludge and waste, as well as other different hydrocarbons with ionized technical salts on water basis. The process is characterized by low energy costs. The characteristics of the obtained emulsion cover the quality standards of hydrocarbon fuels for use in engines of river and sea vessels, heating boilers and equipment. The plant can be used to obtain mixed fuels based on vegetable oils and mixed fuels based on petroleum products (fuel oil, diesel, crude oil, oil sludge, etc.).

Claims

Patent claims

1. Installation for the permanent mixing of oil, petroleum products, petroleum sludge and petroleum waste with ionized aqueous solutions, comprising a first tank with a heater whose outlet is connected by a pipeline and a high-pressure gear pump to the inlet of a second tank with a heater that the first tank with heater (1) has a first blade electric stirrer (4), and the second tank with heater (3) has a second blade electric stirrer (5), as to the inlet of the second tank with heater (3) by first a tap (12) and a second tap (12.1) is connected a catalytic vessel (13), which through the first tap (12) is also connected to a mixer (10), and the mixer (10) through a third tap (9), a first pump (8). ) and a fourth tap (7) is connected to the outlet of a second tank with a heater (3), and a first pH sensor (15), a second pH sensor (16) and a filter (24) are connected to a water ionizer (14) , the second pH sensor (16) being connected to the dispenser (18) via a fifth tap (17) and the first pH sensor (15) being connected to a second pump (20) and a sixth tap (21) are connected to a mixer (10), the dispenser (18) being connected via a third pump (19) to the mixer (10) to the first pump (8) via a fifth tap 22) is connected the inlet of a container for storage of finished products (23) with a sixth tap (25) at the outlet.