BG3508U1 - Система за термична регенерация на зеолитен и пясъчен адсорбент на петролни деривати - Google Patents

Abstract

Полезният модел касае система за термична регенерация на зеолитен и пясъчен адсорбент на петролни деривати, при която не се налага депониране на адсорбентите, тъй като след регенериране могат отново да се използват многократно. Тази система включва свързани с тръбопровод термичен регенератор (1) снабден с източник на топлина, седем-степенен охладителен корпус (2), снабден със с източник на охлаждане, скрубер за капкоулавяне на петролни деривати, който е снабден с центробежна помпа, корпус сепарация и дехидратиране на петролни деривати.

Description

Област на техниката

Полезният модел се отнася за система за термична регенерация на зеолитен и пясъчен адсорбент на петролни деривати. Прилага се в преработващата промишленост и се отнася до пречистването на зеолитни и пясъчни адсорбенти, използвани за извличане на петролни деривати от замърсени промишлени повърхности и площадки, вследствие на разливи и течове.

Предшестващо състояние на техниката

При отстраняване на петролни деривати от замърсени промишлени повърхности и площадки, се използват адсорбиращи зеолити и пясъци. Впоследствие, те се депонират в специални депа, след което някои от тях се преработват по следните технологични способи.

Пясъчните адсорбенти се промиват е разтворители, след което се изсушават и могат отново да се използват по предназначение. Зеолитните адсорбенти се пресоват, като по този начин се извличат от тях петролните деривати. Извлечените от тях петролни деривати, посредством разтваряне се подлагат на допълнителна преработка, главно чрез дестилация и ректификация. Основен недостатък е, че при пресоването на зеолитните адсорбенти, освен извличане на петролните деривати се разрушава и микропорестата структура на зеолитния адсорбент. Остатъчният материал се преработва частично и се депонира, или директно се депонира без обработка на площадка за опасни отпадъци, тъй като е негоден за повторно използване.

Техническа същност на полезния модел

Целта на полезния модел е създаването на система за термична регенерация на зеолитен и пясъчен адсорбент на петролни деривати, която да не нарушава структурата на зеолитния адсорбент и да позволи след регенерация многократното му пълноценно използване по предназначение.

Задачата е решена чрез създаването на система за термична регенерация на зеолитен и пясъчен адсорбент на петролни деривати, която включва термичен регенератор, представляващ съд, направен от метал, е двойно дъгообразно изпъкнало навън дъно, двойна цилиндрична стена итоваро-разтоварен люк за адсорбент. За предпочитане използваният метал е неръждаема топлоустойчива стомана. Всяко от двойното дъно и двойната стена се състои от вътрешна и външна стена, разположени на разстояние една от друга, при което в междината между вътрешната и външната стена има топлообменен флуид. Към двойното дъно и двойната стена е осигурен източник на топлина за подгряване на топлообменния флуид в междината. Източникът на топлина подгрява адсорбента през вътрешната стена на двойното дъно до температура в диапазона 350-380°С. Възможно е в термичния регенератор да има и бъркалка за разбъркване на адсорбента. Термичният регенератор е свързан посредством тръбопровод със седемстепенен охладителен корпус, снабден е източник на охлаждане за намаляване скоростта на паров поток на петролни деривати. Седемстепенният охладителен корпус е поставен под наклон за стичане на кондензат към скрубер за капкоулавяне на петролни деривати е принудителна циркулация на оросяващ агент. Седемстепенният охладителен корпус включва кожух и една или повече охладителни тръби, и е снабден е източник на охлаждане, свързан към охладителните тръби, и е свързан е тръбопровод към скрубера за капкоулавяне на петролни деривати е принудителна циркулация на оросяващ агент, който е снабден е центробежна помпа, посредством която е тръбопровод е функционално свързан е корпус сепарация и дехидратиране на петролни деривати. Адсорбентът, посредством тази система за термична регенерация на зеолитен и пясъчен адсорбент на петролни деривати, може да се използва отново по предназначение.

В предпочитан вариант на изпълнение източникът на топлина е бутилка е пропан-бутан, свързана посредством мека и/или твърда връзка е горелка, осигурена към двойното дъгообразно изпъкнало навън дъно на термичния регенератор. В този вариант топлообменният флуид представлява изгорели газове от горелката, а термичният регенератор е конструиран е изход за извеждане на отработените изгорели газове от горелката.

11790 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 04.1/15.04.2020

В предпочитан вариант на изпълнение източникът на охлаждане представлява система за въздушно охлаждане, съставена от един или повече мотори и един или повече вентилатори, свързани е дифузер към седемстепенния охладителен корпус, както и един или повече разпределители и един или повече завихрители на въздушния поток, подаван в седем- степенния охладителен корпус. В този вариант този корпус е конструиран е изход за извеждане на затопления охлаждащ въздушен поток.

В предпочитан вариант на изпълнение скруберът за капкоулавяне на петролни деривати е принудителна циркулация на оросяващ агент е свързан е центробежната помпа чрез две линии - една за отвеждане на петролните деривати от скрубера 3 към помпата 4, и втора за отвеждане на петролните деривати от помпата 4 обратно към скрубера 3, като по този начин се осигурява връщане на петролните деривати към скрубера 3. В този вариант на изпълнение центробежната помпа 4 е свързана чрез трети тръбопровод към корпуса за гравитационна сепарация и дехидратиране на петролни деривати 5, като на този тръбопровод е поставен и пропускателен клапан, за пропускане на петролни деривати по третия тръбопровод към корпуса за гравитационна сепарация и дехидратиране на петролни деривати 5, когато петролните деривати достигнат определено максимално ниво на долната част на скрубера 3, и го напълнят.

При внедряване на гореописаната система, отпада необходимостта от депониране на адсорбенти на петролни деривати в депа за опасни отпадъци, тъй като адсорбентите се регенерират и се използват многократно.

Пояснение на приложената фигура

Фигура 1 представя технологична схема на системата за термична регенерация на зеолитен и пясъчен адсорбент на петролни деривати, съгласно полезния модел.

Примери за изпълнение на полезния модел

Системата за термична регенерация на зеолитен и пясъчен адсорбент на петролни деривати, съгласно полезния модел, се състои от последователно свързани посредством тръбопроводи:

- термичен регенератор 1, представлява съд, направен от метал, е двойно дъгообразно изпъкнало навън дъно, двойна цилиндрична стена и товаро-разтоварен люк (непоказан на фигурата) за адсорбент, като към двойното дъно и двойната стена е свързан източник на топлина 6, конфигуриран така, че да подгрява адсорбента през вътрешната стена на двойното дъгообразно изпъкнало навън дъно до температура в диапазона 350-380°С. За предпочитане използваният метал при направата на термичния регенератор 1 е неръждаема топлоустойчива стомана 309. Всяко от двойното дъно и двойната стена е направено от вътрешна и външна стена, разположени на разстояние една от друга, като пространството между вътрешните и външната е предназначено за циркулиране на топлообменен флуид. Възможно е в термичния регенератор 1 да има и бъркалка (непоказана на фигурата) за разбъркване на адсорбента. За предпочитане термичният регенератор 1 е конструиран и е предпазен клапан за извеждане на флуид при повишено налягане в регенератора;

- седемстепенен охладителен корпус 2, който представлява устройство, подобно на кожухотръбен топлообменник, поставен под наклон, за да се стича кондензат към скрубер за капкоулавяне на петролни деривати 3, и включва кожух и една или повече охладителни тръби, между които преминава петролният дериват под формата на пара. Към тръбите е свързан източник на охлаждане 7. За предпочитане този източник на охлаждане 7 представлява система за въздушно охлаждане. Алтернативно може да се използва и воден охладител, монтиран на място е източник на вода. В предпочитания вариант на изпълнение, системата за въздушно охлаждане включва един или повече мотори и един или повече вентилатори, свързани е дифузер към седемстепенния охладител, както и един или повече разпределители и един или повече завихрители на въздушния поток, подаван в седемстепенния охладителен корпус

2. В това изпълнение седемстепенният охладителен корпус 2 е конструиран е изход за извеждане на затопления охлаждащ въздушен поток;

- скрубер за капкоулавяне на петролни деривати 3 е принудителна циркулация на оросяващ агент, който корпус е снабден е центробежна помпа 4. В предпочитан вариант на изпълнение оросяващият агент представлява втечнени петролни деривати. Към скрубера за капкоулавяне на петролни деривати 3

11791 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 04.1/15.04.2020 може да има и обезопасителен клапан 8 за изпускане на флуид към атмосферата в случай на прекомерно налягане или друга авария на системата. Възможно е скрубера за капкоулавяне на петролни деривати 3 да е свързан с центробежната помпа 4 чрез две линии - една за отвеждане на втечнените петролни деривати от скрубера 3 към помпата 4, и втора за отвеждане на споменатите втечнени петролни деривати като оросяващ агент от помпата 4 обратно към скрубера 3. В този вариант на изпълнение центробежната помпа 4 е свързана чрез трети тръбопровод към корпуса за гравитационна сепарация и дехидратиране на петролни деривати 5, като на този тръбопровод е поставен и пропускателен клапан, за пропускане на оросяващия агент по третия тръбопровод към корпуса за гравитационна сепарация и дехидратиране на петролни деривати 5, когато нивото на втечнените петролни деривати в долната част на скрубера 3 достигне определено максимално ниво. В предпочитан вариант на изпълнение споменатият пропускателен клапан се управлява от устройство, свързано с нивомер, разположен в долната част на скрубера 3. По този начин се поддържа правилната работа на скрубера 3. В един вариант на изпълнение, скруберът за капкоулавяне на петролни деривати 3 може да има и един или повече слоя керамичен пълнеж, който да осигурява по-голяма масообменна повърхност между парите, издигащи се нагоре, и оросяващата течност, слизаща надолу;

- корпус за гравитационна сепарация и дехидратиране на петролни деривати 5, представляващ гравитационен сепаратор, свързан с тръбопровод през центробежната помпа 4 със скрубера за капкоулавяне на петролни деривати 3. В един вариант на изпълнение, корпусът за гравитационна сепарация и дехидратиране на петролни деривати 5 може да има нивомерно стъкло за визуализация на границата между нефтените деривати и отдекантираната (сепарирана) вода.

Действие на полезния модел

Зеолитен и пясъчен материал, адсорбирал петролен дериват, се зарежда в термичния регенератор

1. Зареденият с използван адсорбент регенератор 1 се подгрява индиректно, от източник на топлина 6, осигурен към двойното дъгообразно изпъкнало навън дъно и/или двойната цилиндрична стена. В пространството между стените циркулира нагрят от източника на топлина 6 топлообменен флуид. Дъното е с дъгообразно изпъкнала форма, защото това позволява напреженията при нагряване на термичния регенератор 1 да се разпределят равномерно по корпуса му, и по този начин вследствие на разширенията и свиванията поради нагряването, не се получават деформации по корпуса на термичния регенератор 1. Източникът на топлина 6 подгрява адсорбента през вътрешната стена на двойното дъно до температура 350-380°С, например 355°С или 360°С или 365°С или 370°С или 375°С или 380°С. Температурният максимум 380°С е максимална температура на кипене на нефтени деривати, които са в течно състояние при атмосферни условия. Температурният минимум 350°С е минималната температура за пълна регенерация на адсорбента. Източниците на топлина могат да бъдат различни, като за предпочитане се използва бутилка с пропан-бутан, свързана посредством мека и/или твърда връзка с горелка, осигурена към двойното дъгообразно изпъкнало навън дъно на термичния регенератор 1. В този вариант на изпълнение топлообменният флуид представлява изгорели газове от горелката, а термичният регенератор 1 е конструиран с изход за извеждане на отработените изгорели газове от горелката.

Вследствие на подгряването петролният дериват се отделя от абсорбента под формата на пара. Тази пара, впоследствие, постъпва през тръбопровод в седемстепенния охладителен корпус 2, където се охлажда с помощта на системата за въздушно охлаждане, чрез циркулиращия охлаждащ въздушен поток в тръбите на седемстепенния охладителен корпус 2. Охлаждащият въздушен поток се разпределя равномерно, подобно на пластинчатите индиректни топлообменници, които охлаждат петролния дериват под формата на пара индиректно през стените си. Вследствие на това скоростта на наровия поток на петролните деривати се намалява седем пъти, кондензира се, и частично се втечнява. Всичко това става последователно в седемте вътрешни степени на седемстепенния охладителен корпус 2, за да се избегне изпускане на пари на петролни деривати в атмосферата. Затопленият охлаждащ въздушен поток впоследствие се извежда през изход, направен в седемстепенния охладителен корпус 2. Седемстепенният охладителен корпус 2 е поставен под наклон, за да се стича кондензат към скрубер за капкоулавяне на петролни деривати 3. По този начин се избягва вероятността кондензиралият в него

11792 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 04.1/15.04.2020 флуид да запълни тръбите, което ще възпрепятства преминаването на некондензиралите пари към скрубера за капкоулавяне на петролни деривати 3. В такъв случай ще се отвори предпазния клапан на регенератора, вследствие повишеното налягане в него, а парите ще отидат в атмосферата.

От седемстепенния охладителен корпус 2 по тръбопровод петролния дериват под формата на пара постъпва в скрубер за капкоулавяне на петролни деривати 3, в който принудително циркулира потокът втечнени петролни деривати и там се втечнява напълно. Течността от скрубера за капкоулавяне на петролни деривати 3, посредством центробежна помпа 4 през тръбопровод се подава в корпус за гравитационна сепарация и дехидратиране на петролни деривати 5. Там, под формата на вода, се отделя кондензиралата влага от петролните деривати, като водата се отделя от дъното, а петролните деривати - от върха, като водата и петролните деривати се разделят в поне два отделни резервоара (непоказани на фигурата). Този процес позволява адсорбентът да бъде използван многократно след регенериране, вместо да бъде депониран.

Системата за термична регенерация на зеолитен и пясъчен адсорбент на петролни деривати е периодично действаща. След отделяне на петролните деривати от адсорбента, същият се изважда от термичния регенератор, който се зарежда за нов цикъл.

За специалистите в областта ще бъде ясно, че са възможни различни модификации на системата за термична регенерация на зеолитен и пясъчен адсорбент на петролни деривати, които също попадат в обхвата на полезния модел, дефиниран в приложените претенции. Всички части на системата могат да бъдат заменени е технически еквивалентни елементи.

Референтните номера на техническите признаци са включени в претенциите, единствено е цел да се увеличи разбираемостта на претенциите и, следователно, тези референтни номера нямат никакъв ограничаващ ефект по отношение на интерпретацията на елементите, означени е тези референтни номера.

Claims (6)

1. Система за термична регенерация на зеолитен и пясъчен адсорбент на петролни деривати, характеризираща се е това, че включва термичен регенератор (1), представляващ съд е двойно дъгообразно изпъкнало навън дъно, двойна цилиндрична стена и товаро-разтоварен люк за адсорбент, като двойното дъгообразно изпъкнало навън дъно и двойната цилиндрична стена са съставени от вътрешна и външна стена, разположени на разстояние една от друга, при което в междината между вътрешната и външната стена има топлообменен флуид, като към двойното дъгообразно изпъкнало навън дъно и/или двойната цилиндрична стена е осигурен източник на топлина (6) за подгряване на топлообменния флуид в междината, конфигуриран така, че да подгрява адсорбента през вътрешната стена на двойното дъгообразно изпъкнало навън дъно до температурав диапазона350-380°С, като термичният регенератор (1) е свързан е тръбопровод към седемстепенен охладителен корпус (2) за намаляване скоростта на паров поток на петролни деривати, който е поставен под наклон за стичане на кондензат и е свързан към скрубер за капкоулавяне на петролни деривати (3) е принудителна циркулация на оросяващ агент, като седемстепенният охладителен корпус (2) включва кожух и една или повече охладителни тръби и е снабден е източник на охлаждане (7), свързан към охладителните тръби, като скруберът за капкоулавяне на петролни деривати (3) посредством центробежна помпа (4) и тръбопровод е свързан е корпус за гравитационна сепарация и дехидратиране на петролни деривати (5).

2. Система за термична регенерация съгласно претенция 1, характеризираща се е това, че термичният регенератор (1) включва и бъркалка за разбъркване на адсорбента.

3. Система за термична регенерация съгласно претенция 1, характеризираща се е това, че стените на термичния регенератор (1) са направени от метал, за предпочитане, неръждаема топлоустойчива стомана.

4. Система за термична регенерация съгласно претенция 1, характеризираща се е това, че източникът на топлина (6) е бутилка е пропан-бутан, свързана посредством мека и/или твърда връзка е горелка, осигурена към двойното дъгообразно изпъкнало навън дъно на термичния регенератор (1), като топлообменният флуид е съставен от изгорели газове от горелката, а термичният регенератор (1) е конструиран е изход за извеждане на отработените изгорели газове от горелката.

11793 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 04.1/15.04.2020

5. Система за термична регенерация съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че източникът на охлаждане (7) представлява система за въздушно охлаждане, съставена от един или повече мотори и един или повече вентилатори, свързани с дифузер към седемстепенния охладителен корпус (2), както и един или повече разпределители и един или повече завихрители на въздушния поток, подаван в седемстепенния охладителен корпус (2), и с това, че седемстепенният охладителен корпус (2) е конструиран с изход за извеждане на затопления охлаждащ въздушен поток.

6. Система за термична регенерация съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че центробежната помпа (4) е свързана чрез допълнителен втори тръбопровод към скрубера за капкоулавяне на петролни деривати (3), за отвеждане на петролните деривати обратно в скрубера за капкоулавяне на петролни деривати (3) като оросяващ агент, а на тръбопровода, свързващ центробежната помпа (4) и корпуса за гравитационна сепарация и дехидратиране на петролни деривати (5) е поставен пропускателен клапан за отвеждане на петролни деривати към корпуса за гравитационна сепарация и дехидратиране на петролни деривати (5), приспособен да бъде отворен след запълване на долната част на скрубера за капкоулавяне на петролни деривати (3) до определено ниво.