CS212353B1 - Method of complex processing the difficultly decomposable slop emulsions - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVĚDČENI U ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA< 19 )

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (22) Přihlášené 27 10 78(21) (PV 6995-78) (40) Zverejnené 15 09 80(45) Vydané 15 07 84

(75)

Autor vynálezu TRUBAČ KAROL ing., SVENTEK JÁN ing., SUCHÁNEK VLASTIMIL ing.,

3RAUNSTEINER MICHAL, RÉVUŠ MILOŠ ing., KOPERNICKÍ IVAN RNDr. ing. CSc.,BRATISLAVA (54, Spósob kompiexného spracovania ťažko rozložitelných slopových emulzií 1

Vynález sa týká spSsobu kompiexného spracovania ťažko rozložitelných slopovýchemulzií obsahujdeich produkty z rafinérského a petrochemického spracovania ropy, s premen-livým obsahom vody, mechanických neCistĎt, organických a anorganických komponenta

Pri spracovaní ropy odchádzajd do chemickej kanalizácie odpadné vody s meniacimisa vlastnosťami. Kvalita a ehemickofyzikálne vlastnosti odpadných v8d závisia od vlastnostílátok, ktoré sd vo vodě obsiahnuté. Množstvo uhlovodíkových a organických podielov, ktorésa dostane do odpadných v8d závisí od spSsobu a híbky spracovania ropy. V závodech s pali-várskoolejárskou schémou spracovania to bývá viac ako 2 % hmotn. na vstupnd ropu. V petro-chemických závodoch do odpadných v8d odchádzajd ešte tiež r8zne petrochemické produkty,podiely z katalytických a deštrukSných procesov ako aj r8zne pomocné chemikálie s alkalickoualebo kýslou povahou, ako sd alkalické roztoky s vysokou podnotou pH, sírnik sodný,chlorid hlinitý, kyslé vody z iontomeniSova apod.K «falším zneSisťujdcim podielom odpadnýchv8d patria éastice hliny, plesek, rozpuštěné minerálně soli, rdzne mechanické neéistotyz čistenia zariadení, skladovacích nádrží ako aj granuly polymérov. Aby nedochádzalok ťažkostiam, je potřebné zásadné oddelenie odpadných v8d z r8znych výrobní a ich čištěniev samostatných okruhoch. Ak sa střetávájd v kanalizaSnom zbernom systéme vody s režnýmifyzikálno-chemiekýml vlastnosťami a vody s uhlovodíkovými a organickými podielmi, či užpri nedostato5nom vybudovaní samostatných zberných Sistiacich okruhov alebo pri rdznychtechnologických zarážkách, nábehoch alebo havárijnyeh prepojeniach, dochádza k tvorběviac alebo menej stabilných emulzií. Zvláštny případ je, keS vznikájd ťažko rozložitelnéstabilně slopové emulzie. Skladováním slopových emulzií v nádržiach dochádza k ich star-nutiu, k zvyšovaniu stability, v ddsledku čoho májá štruktdrnu viskositu a nevyhovujdcetokové vlastnosti. Slopové emulzie sa čiastočne spracovávajd rozsadzovaním ohrevomv nádržiach. Po niekolkých dňoch státia sa odpustí spodná vrstva vody a odčerpá sa vrchná 212353 212353 2 uhlovodíková vrstva. Ostává středná vrstva slopu, ktorá sa skladuje v nádržiach. Ke5vznikajú tažko rozložitelné slopové emulzie, separácia za tepla nevadle k požadovanémurozloženiu emulzie. Známe postupy řozloženia emulzie za použitla deemulgátorov ionogen-ného, neionogenného typu v rdznych oblastiach pH, eíektrolytov s polyvalentnými ionmi,adsorpcie iónov, použitla elektrostatického pol'a alebo odstreáovania, nedávajú uspokojivévýsledky, keňže zastúpenie komponent a látok stabllizujúcich slopové emulzie je premenlivý.Využitie slopových emulzií ako energetického paliva vyžaduje Speciálně upravené spalovaciezariadenla, keáže slopové emulzie sa od komerčného vykurovacieho oleja lížiavo viacerýehzákladných kvalitatívnych ukazovateloeh. Majů Struktúrnu viskozitu, nevyhovujúce tokovévlastnosti, premenlivý obsah vody a vo vodě rozpuštěných alebo dispergovaných látok a v zá-vislosti od obsahu vody aj premenlivú zníženú výhřevnost. V skladovacích nádržiach sa na-chádzajú v nehomogénných vrstvách s meniacimi sa vlastnostami a obsahujú žvaSSený obsahmechanických neSistdt, tiež granuly polymérov, ktoré velkostou prevySujú běžné otvorytrysiek v olejových horákoch. íažkosti při spracovaní a využiti tažko rozložitelných slopových emulzli sa Odstra-ňuji! spdsobom podlá vynálezu, ktorého podstata je v tom, že k dosiahnutlu tekutosti slo-pových emulzli sa emulzlá intenzívně zamieša pri teplote 20 až 95 °C a/alebo přidá saza lntenzívneho miešania pri teplote 20 až 95 °C kyselina, ktorá je-schopná vytváratso zásaditými zložkami emulzie vodorozpustné soli v množstva 0,01'až 5 % hmotn., a/alebokyselina schopná vytvárat kovové mydlá so zásaditými zložkami emulzie v množstva 0,01až 5 % hmotn., a/alebo látka s dispergaSnými vlastnostami v mriožstve 0,01 áž 3 % hmotn. 'a s takto modifikovanej emulzie v případe potřeby sa oddelia mechanické neSistoty odstře-lováním alebo filtráciou a emulzie sa po homogenizácii spaluje priamo alebo sa miešas vykurovaclm olejom v hmotnostnom pomere f:1 až 1:100, alebo sa modifikovaná slopová emul-zia po homogenizácii nechá rozdělovat usadzovaním, priSom vrchná vrstva s převahou emulzietypu v/o sa vracia do prvotného spracovania ropy, středná vrstva s převahou emulzie typuo/v alebo zmesného typu sa spaluje priamo alebo po zamieSanl s vykurovaclm olejom. Spodnávstva tvořená prevažne vodou sa odpustí do chemicky znejistěných odpadných vdd. V modi-fikácii k dosiahnutlu tekutosti slopových emulzli ako kyselina schopná vytvárat vodoroz-pustné soli so zásaditými zložkami emulzie sa přidá kyselina sírová, kyselina dusiSná,kyselina octová, kyselina citrónová alebo vedlajSie produkty z výrob, ktoré kyselinuobsahujú ako napr. kyslé gudrony alebo leh vzájemná kombinécia. Ako kyselina schopná vytvá-rat kovové mydlá so zásaditými zložkami emulzie sa přidá kyselina stearová, kyselinapalmitová, kyselina olejová, nafténové kyseliny, alkylarylsulfokyseliny alebo technicképrodukty alebo vedíajšie produkty z výrob, ktoré obsahujú uvedené kyseliny. Ako látkas dispergaSnými vlastnostami sa použije organická sol viacmocných katiónov napr. petrol-sulfonan vápenatý, alebo technické produkty alebo vedíajšie produkty z výrob, ktoré. organickésoli viacmocných katiónov obsahujú alebo leh vzájomná kombinácia. Modifikovaná emulziasa po homogenizácii mieSa s vykurovaclm olejom za lntenzívneho mieSania pri teplote 20až 95 °C, priSom podiel emulzie typu V/o sa .s vykurovaclm olejom zmieša, podlel emulziatypu o/v alebo zmeSný typ, připadne nevydělaná voda vytvoří s vykurovaclm olejom emulznýsystém, kde vonkajšiu spojitú fázu tvoří vykurovací olej. - Vynálezem sa dosahuje pokrok v tom, že spdsob umožňuje komplexné spracovania tažkorozložitelných slopov a ich zhodnotenie ako energetického paliva alebo v prvotném spracovaníropy. Dosiahne sa odstránenie štruktúrnej viskozity, zlepSenie tekutosti a odstráneniegranúl polymérov. MieSanlm s vykurovaclm olejom získá sa palivo s definovatelným obsahemvody a mechanických neSistdt, ktoré je vhodné pre komerSné spalovacie zariadenla. Spdsobkomplexného spracovania slopových emulzli je varlabilný a umožňuje modifikovat rdzne typyslopových emulzli, ktoré sú stabilizované rdznymi alebo kombinovanými látkami s emulgaSnýmlvlastnostami. 3 212353

Na vyhodnotenie spdsobu komplexného spracovania ťažko rozložitelných slopovýchemulzií použilo sa testovačie laboratorně zariadenie. Vzorky ťážko rozložitelných slopovýchemulzií získali sa zo skladovacích nádrží v rafinérsko-petrochemickom závode. Podmienkyskúšok umožňovali měnit koncentráciu účinných látok, ich vzájomnú kombináciu, odstráneniehrubých mechanických nečistdt, homogenizéciu, sedimentáciu a miešanie modifikované^emulzié s vykurovacím olejom ťažkým. Vlastnosti slopových emulzií sú uvedená v tabulke 1. Příklad ,

Emulzia typ A sa intenzívně zamiešala pri teplote 90 °C a za intenzívneho miešaniasa pri teplote 90 °C přidala kyselina sírová v množstve 2,5 % hmotn. a roztok petrolsul-fonátu vápenatého v Tahšej uhlovodíkovéj frakci! tak, aby petrolsulfonan vápenatý sa přidalv množstve 0,1 % hmotn. Získala sa modifikovaná emulzia s dobrými tokovými vlastnostem!,ktorá sa podrobila filtrácii na odstránenie hrubých mechanických nečistot a granúl. V Salšom sa previedlo miešanie s vykurovacím olejom tažkým v pomere T:1. Získal sa emulznýkoncentrát, kde vonkajšiu spojitú fázu tvořil vykurovací olej; ktorý sa v ňalšom zmiešals vykurovacím olejom tažkým v takom pomere, aby sa dodržel obsah vody a mechanickýchnečistdt maximálně 1 % hmotn. Vlastnosti výsledného paliva sd v tabuTke 2. Příklad 2

Bnulzia typu B sa zamiešala pri teplote 40 °C a za intenzívneho miešania sa přidalakyselina octová v množstve 1 % hmotn. a technický produkt obsahujúci zmes mastných kyselinrozpuštěných v Tahšej uhl’ovodíkovej frakcii v množstve 0,5 % hmotn. a petrolsulfonanvápenatý rozpuštěný v Tahšej uhTovodíkovej frakcii v množstve 0,1 % hmotn. Získal sá homo-génny za běžných tepldt dobré čerpatePný materiál, ktorý.sa podrobil-filtrácii na odstrá-nenie mechanických nečistdt a granúl polymérov. V ňalšom sa previedlo miešanie s vykurovacímolejom ťažkým v pomere 1:1. Emulzný koncentrát sa potom zmieša s vykurovacím olejom v takompomere, aby vo výslednom pálivé obsah mechanických nečistdt bol maximálně 1 %. Vlastnostivýsledného paliva sú v tabuTke 2. Přiklad 3

Emulzia typu C sa zamiešala pri teplote 90 °C a za intenzívneho miešania sa priteplote 90 °C přidal technický produkt obsahujúci kyselinu steárovú rozpuštěný v TahšejuhTovodíkovej frakcii v množstve 0,5 % hmotn. a petrolsulfonan vápenatý rozpuštěný v Tahšejuhlovodíkové;] frakcii v množstve .0,05 % hmotn. Získal sa homogénny dobré ČerpatePný mate-riál, ktorý sa podrobil filtrácii na odstránenie hrubých mechanických nečistdt á granúlpolymérov. V áalšom sa previedlo miešanie s vykurovacím olejom ťažkým. Vlastnosti výsled-ného paliva sú v tabulke 2. 4 212353 Přiklad 4

Emulzia typu A sa zamiešala pri teplote 60 °C a za intenzívneho miešanie sa přidal 'vodný roztok kyseliny citrónovéj tak, aby množstvo kyseliny citronóvej bolo 1 % hmotn.a technický produkt obsahujdci mastné kyseliny rozpuštěný v 1’ahSej Uhl’ovodíkovej frakciiv množstve 0,5 % hmotn. Získal sa homogénny produkt so zlepšenými tokovými vlastnosťami,ktorý sa podrobil filtrácii na odstrénenie grandi polymérov. V 3alšom sa previedl.o miešanies vykurovacím olejom ťažkým. Vlastnosti výsledného paliva sd v tabuTke 2. Příklad 5

Emulzia typu B sa podrobila dčinku látok ako sd uvedené v příklade 2. Modifikovanáemulzia sa po homogeňizácii nechala usadzovať. Po 24 hodinách usadzovania získali sa trivrstvy emulzie. Na porovnanie dšinku rozloženia emulzie použila sa doporučovaná účinná látkana rozpad emulzie NALCO 7721. V tabul’ke 3 sd uvedené výsledky získané usadzovanlm po 24hodinách usadzovania. Vrchná vrstva rozdelenej emulzie typu o/v je vhodná na spřacovaniev prvotnom spracování ropy, středná vrstva emulzie sa zamiešala s vykurovacím olejom.

Spodná vodná vrstva sa odpustila. Příklad 6

Emulzia typu A sa intenzívně zamiešala pri teplote 90 °C a pri teplote 90 °Csa přidala kyselina sírová v množstve 4 % hmotn. Získala sa modifikovaná emulzia, ktorása podrobila filtrácii na odstránenle hrubých mechanických nečistot a grandi. V 5alšomsa převládlo miešanie s vykurovacím olejom ako v příklade 5. Příklad 7

Emulzia typu C sa zamiešala pri teplote 90 °C a pri teplote 90 °C sa přidal technickýprodukt obsahujdci alkylarylsulfokyseliny rozpuštěný v l’ahšej uhlovodíkovéj frakciiv množstve 0,8 $ hmotn. Získala sa modifikovaná emulzia, ktorá sa-podrobila filtráciina odstránenle hrubých mechanických nečistot a grandi. V 3al’šom sa previedlo rozsadzo-vanle a miešanie s vykurovacím olejom ako v příklade 5. - 5 2t2353 Příklad 8

Emulzia typu B sa zamiešala při teplote 90 °C a pri teplota 90 °C sa přidal petrol-sulfonan vápenatý rozpuštěný v 1’ahšej uhlovodíkové;) frakcii v množstve 1 % hmotn. Získalasa modifikovaná emulzia, ktorá sa podrobila filtrácii na odstránenie mechanických nečistdta granúl. V áalšom sa previedlo rozsadzovanie a miešanie ako v přiklade 5.

Tabulka' 1

Slopová emulzia Obsah % hmotn. typ vody mechan. nečistoty Vlastnosti Kašovitá konzistencia, něho- A 48 10,24 mogenné vrstvy, zmesný typemulzie s převahou o/v Hnědá klkovitá emulzia, štruk- B 50 7,12 túrna viskozita, nehomogénnevrstvy C 12,3 5,12 Hrubodisperzná emulzia,hodnota pH 6,8

Tabulka 2

Vlastnosti výsledného paliva Přiklad Viskozitapri 80 °C 2 mm /s Obsah % hmotn. mechanické nečistoty voda 1 58 0,8 0,9 2 50 0,7 0,9 3 63 0,6 0,9 4 60 0,9 1 γ

Claims (5)

1. 6 212353 Tabulka 3 Výsledky sedimentačnej skúSky Účinné látky Obj. % vydelenej vrstvy vrchná středná spodná NALCO 7721 30 70 0 Příklad 5 38 32 30 Příklad 6 45 37 18 Příklad 7 20 68 12 Příklad 8 15 78 7 PREDMET VYNÁLEZU

   1. Spdsob komplexného spracovania ťažko rozložitelných slopových emulzií obsahujúciehprodukty z rafinérského a petrochemického spracovania ropy s obsahom vody 3 až 70 % hmotn.,s obsahom mechanických nečistit 0,5 až 20 % hmotn., vyznačujúci sa tým, že na dosiahnutietekutosti sa emulzia intenzivně zamieša pri teplote 20 až 95 °C a/alebo přidá sa za inten-zlvneho miešania pri teplote 20 až 95 °C kyselina, ktorá je schopná vytvárať so zásaditýmizložkami emulzie vodorozpustné soli v množstve 0,01 až 5 % hmotn., a/alebo kyselina, ktoráje schopná vytvárať kovové mydlá, so zásaditými zložkami emulzie v množstve 0,01 až 5 % hmotn.a/alebo látka s dispergačnými vlastnosťami v množstve 0,01 až 3 % hmotn. a z takto modifi-kovanej emulzie v případe potřeby sa oddelia mechanické nečistoty odstřelováním alebofiltráciou a emulzia sa po homogenizácii spaluje priamo, alebo sa mieša s vykurovacfmolejom v hmotnostnom pomere 1:1 až 1:100.
2. 2. Spisob podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že modifikovaná emulzia sa po homogenizá-cii rozdělí usadzovaním, pričom vrchná vrstva s převahou emulzie typu v/o sa vracia doprvotného spracovania ropy, středná vrstva s převahou emulzie typu o/v alebo zmesného typusa spaluje priamo alebo po zamiešaní s vykurovacím olejom, spodná vrstva tvořená prevažnevodou, sa odpustí do chemicky znečistěných odpadných vdd.
3. 3. Spi sob podlá bodu 1 a 2, vyznaSujúci sa tým, že ako kyselina schopná vytvárať vodo-rozpustné soli so zásaditými zložkami emulzie sa přidá kyselina sírová, kyselina solná,kyselina dusičná, kyselina octové, kyselina citrónová a podobné alebo vedlajšie produkty z výrob, ktoré kyselinu obsahujú ako například kyslé gudróny alebo ich vzájomná kombinácia.
4. 4. Spdsob podlá bodov 1, 2 a 3, vyznaSujúci sa tým, že ako kyselina schopná vytváraťkovové mydlá so zásaditými zložkami emulzie sa přidá například kyselina stearová, kyselinapalmitoyá, kyselina olejová, nafténové kyseliny, alkylarylsulfokyseliny aleb technicképrodukty, ktoré óbsahujú mastné kyseliny, nafténové kyseliny, alkylarylsulfokyseliny alebovedlajšie produkty z výrob, ktoré kyselinu obsahujú alebo ich vzájomná kombinácia. 7 212353
5. 5. SpSsob podl’a bodov 1, 2, 3 a 4, vyznaSujúci sa tým, že ako látka s dispergačnýmivlastnosťami sa použije organická sol’ viacmocných katiónov ako například petrolsulfonanvápenatý alebo technické produkty alebó vedl’ajSíe produkty z výrob, které organická sol’alebo organické soli viacmocných katiónov obsahujú alebo ich vzájomná kombinácia.