PL192076B1 - Sposób pobierania produktów o dużej lepkości, zawierających węglowodór - Google Patents

Abstract

1. Sposób pobierania produktów o duzej lepkosci, zawierajacych weglowodór, ze skla- dowisk, wyrobisk lub innych otwartych albo przykrytych zlóz i urzadzen, znamienny tym, ze w wymienniku ciepla (3) podgrzewa sie osrodek nosny i za pomoca pompy (1) dopro- wadza sie go do reaktora (2) usytuowanego w pobieranym materiale, a nastepnie przez przelaczenie pompy (1) mieszanine osrodka nosnego i pobieranego materialu tloczy sie z duza predkoscia z reaktora (2) poprzez wy- miennik ciepla (3), urzadzenie regulacyjne (6), przewód (5) i dysze (7) z powrotem do reakto- ra (2), tam miesza sie ja z pobieranym produk- tem doplywajacym poprzez otwór (9) w reakto- rze (2), a uzyskany produkt, przy otwartym urzadzeniu regulacyjnym (4), tloczy sie do zbiornika magazynowego. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób pobierania produktów o dużej lepkości, zawierających węglowodór, zwłaszcza takich jak pozostałości lub odpady powstające w przemyśle naftowym, które przechowuje się przejściowo na składowiskach, w wyrobiskach lub w innych otwartych lub przykrytych złożach i urządzeniach.

W wielu dziedzinach gospodarki, zwłaszcza w przemyśle przetwórstwa naftowego, powstają znaczne ilości produktów zawierających węglowodory i posiadających dużą lepkość, zwłaszcza szlamy olejowe i produkty oraz pozostałości zawierające smołę, które w wielu przypadkach składuje się na składowiskach, w wyrobiskach, zbiornikach i temu podobnych złożach. Składowane tak przejściowo pozostałości i odpady zwłaszcza umieszczone na otwartych składowiskach lub na innych otwartych złożach, stanowią znaczne zagrożenie dla otoczenia tak, że tego rodzaju lepkie a nawet zestalone masy składowane na składowiskach ze względów ekologicznych powinny być bardzo szybko poddane rozkładowi z jednoczesnym ekonomicznym ich wykorzystaniem.

Znany jest cały szereg sposobów pobierania ze składowiska produktów o dużej lepkości. Powszechnie znane są techniki pobierania z zastosowaniem koparki łyżkowej przedsiębiernej lub koparki chwytakowej, które przy niewielkiej rozległości powierzchni składowiska mogą pracować na jego obrzeżu, a przy większej rozległości mogą być umieszczone na pontonie. Sposoby te można stosować jednak tylko wtedy, gdy przy pobieraniu nie przewiduje się żadnej szkodliwej emisji lub tylko bardzo małą emisję powodowaną przez pobierane produkty a produkty te nie przekraczają określonej konsystencji. Sposoby, przy których składowisko względnie zbiornik podzielony jest na sekcje za pomocą szczelnych ścianek, a produkt pobiera się z tych sekcji za pomocą czerpaka, związane są z bardzo dużymi kosztami na budowę tych ścianek i ze sporządzaniem pontonu do osadzenia urządzeń czerpakowych. Poza tym osady wymagają stałego przykrycia oddzielnych sekcji. Przy warstwach przykrywających o dużej lepkości a nawet zestalonych, pontonów nie można stosować.

Firma P+P Geratetechnik GmbH Stuttgart proponuje do przetłaczania i pozyskiwania ze składowiska produktów o dużej lepkości i kleistości, przy którym to sposobie z pontonu wprowadza się do składowiska nadajnik ultradźwiękowy, służący do rozcieńczania przeznaczonego do przetłaczania produktu, przy czym na 1 część produktu wprowadza się bezpośrednio obok nadajnika 10 części wody. Energia fal ultradźwiękowych powoduje homogenizację węglowodorów i wody prowadzącą do utworzenia się zawiesiny. Zawiesinę tę odpompowuje się za pomocą pompy i doprowadza się do urządzenia do oczyszczania wody, aby usunąć z wody węglowodory. Wadą tego sposobu jest trudne techniczne stosowanie ultradźwięków w otwartym układzie,jaki stanowi składowisko i wyjątkowo duże nakłady na przeróbkę powstającej emulsji. Poza tym zastosowanie tego sposobu jest niemożliwe w przypadku produktów wydzielających gaz.

W DE-05 44 38 269 opisany jest sposób za pomocą którego można pobierać zarówno produkty o dużej lepkości, zawierające węglowodory a także żywice kwaśne i smoły kwaśne bez aktywizujących kwasów, jak i kwaśne żywice i kwaśne smoły z aktywizującymi, stężonymi kwasami, przy czym pobieranie można przeprowadzać ze składowisk, wyrobisk lub innych otwartych lub przykrytych złóż. Konieczne jest przy tym wprowadzenie do pobieranego produktu przynajmniej 5% mas. dodatku zmniejszającego lepkość aby uzyskać konsystencję produktu nadającą się do pompowania. Jako dodatek stosuje się mieszaniny węglowodorów lub wodę. Zastosowanie dodatków, które w razie potrzeby mogą wynosić aż 95% mas. obciąża znacznie ekonomiczność sposobu.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu za pomocą którego można pobierać produkty odużej lepkości, zawierające węglowodory, zwłaszcza takie jak pozostałości lub odpady powstające w przemyśle naftowym i które niezawierają żadnych aktywujących, stężonych kwasów, a składowane są na składowiskach, w wyrobiskach i innych otwartych lub przykrytych złożach i urządzeniach. Przy tym unika się wad znanych ze stanu techniki.

Według wynalazku zadanie to zostało rozwiązane za pomocą sposobu, który według wynalazku charakteryzuje się tym, że w przenośniku ciepła podgrzewa się ośrodek nośny i za pomocą pompy doprowadza się go do reaktora usytuowanego w pobieranym materiale, a następnie przez przełączenie pompy mieszaninę ośrodka nośnego i pobieranego materiału tłoczy się z dużą prędkością z reaktora poprzez przenośnik ciepła, urządzenie regulacyjne, przewód i dysze, z powrotem do reaktora, gdzie miesza się tę mieszaninę z pobieranym produktem dopływającym poprzez otwór w reaktorze, auzyskany produkt tłoczy się do zbiornika magazynowego. Korzystnie, jako ośrodek nośny przy prowadzeniu sposobu okazała się woda lub ciecz tolerowana przez produkt. Zawarte w tłoczonym proPL 192 076 B1 dukcie ciała obce i grudy w sposobie według wynalazku rozdrabnia się za pomocą urządzenia rozdrabniającego. Dla uzyskania produktu dobrej jakości, przed składowaniem tłoczonego produktu w zbiorniku magazynowym poddaje się go działaniu stopnia oczyszczającego. Aby przyspieszyć proces nagrzewania w reaktorze i na ścianach reaktora może on być wyposażony w ogrzewanie. Również rurociągi i armatura stosowane przy sposobie mogą być ogrzewane w celu zapewnienia niezakłóconego przebiegu sposobu. Do usprawnienia dopływu pobieranego produktu ze składowiska do reaktora korzystne jest zastosowanie mieszania i fal dźwiękowych.

Przy proponowanym sposobie, po zakończeniu procesu rozruchowego, wykorzystując efekt rozcieńczenia upłynnionego materiału, można zrezygnować ze środków rozcieńczających i upłynniających, wskutek czego proces pobierania jest technologicznie prostszy w porównaniu ze stanem techniki a jednocześnie bardziej korzystny ekonomicznie.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia technologie pobierania ze zbiornika pozostałości smoły, fig. 2 - technologię pobierania ze zbiornika pozostałości destylacyjnych, a fig. 3 - przedstawia technologię pobierania ze składowiska żywicy o dużej lepkości.

Przykład 1

Do pobrania ze zbiornika 10 są brejowate lub nawet nadające się do ładowania łopatą resztki smoły. Wtym celu wymiennik ciepła 3 napełnia się wodą i nagrzewa. Za pomocą „pracy wstecznej” pompy pobierającej 1 reaktor 2 napełnia się gorącą wodą z wymiennika ciepła. Po zamknięciu zasuwy 4i otwarciu zasuwy 6 pompę 1przy niewielkich obrotach włącza się na tłoczenie. Gorąca woda z reaktora 2 poprzez pompę 1i wymiennik ciepła 3 przechodzi dalej poprzez zasuwę 6, przewód 5 i dyszę 7 do reaktora 2, to znaczy woda przebiega w obiegu kołowym i ogrzewa się przy tym w wymienniku ciepła 3. Wskutek niewielkiego otwarcia zasuwy 4 i odpowiedniego przymknięcia zasuwy 6 część gorącej wody przechodzi poprzez filtr 8 do zbiornika rozruchowego. Taka sama ilość odprowadzonej wody zostaje zastąpiona pozostałością smoły „D” zasysaną poprzez otwór 9 w reaktorze, która to pozostałość zostaje ogrzana przez wodę znajdującą się w obiegu, ulega więc upłynnieniu i w mieszaninie z wodą z wymiennika ciepła 3 zostaje nagrzana, przy czym częściowo ulega odprowadzeniu poprzez zasuwę 4, a częściowo poprzez zasuwę 6 przechodzi ponownie do obiegu kołowego. Proces ten przebiega tak długo, aż poprzez zasuwę 4 odprowadzona zostanie czysta, gorąca i ciekła pozostałość smoły tak, że można dokonać przełączenia jej przepływu ze zbiornika rozruchowego na zbiornik pośredni smoły. Proces upłynniania pozostałości smoły z jednoczesnym jej pobieraniem reguluje się w trakcie eksploatacji za pomocą zasuw 4 i 6 w połączeniu z prędkością obrotową pompy 1. Za pomocą pracy w obiegu kołowym reaktora 2 uzyskuje się żądaną lepkość w zależności od temperatury w powiązaniu z masą smoły wprowadzaną za pomocą regulowanego nastawienia zasuwy 4. Przy masie smoły odprowadzanej przez regulowaną zasuwę 4 wynoszącej 10.000 kg/h ustala się temperatura 80°C przy lepkości 60 mm²/s. Przez dołączenie maceratora 11 i filtru, uzyskuje się żądaną jakość smoły.

Przykład 2

W podziemnym zbiorniku składowana jest pozostałość destylacyjna „D” o dużej zawartości substancji stałych, która przy 20°C ma lepkość kinematyczną 6500 mm²/s. Reaktor 2 mieszający i zasysający wprowadzany jest do produktu poprzez otwór włazowy. Za pomocą ogrzewania reaktora 12 oraz ogrzewania 13 umieszczonego w zbiorniku 10 pod reaktorem, następuje częściowe nagrzewanie się produktu, co umożliwia włączenie pompy pobierającej 1, która zasysa ogrzany produkt i tłoczy do przenośnika ciepła 3w celu dalszego nagrzewania a następnie poprzez urządzenie regulacyjne 6, przewód 5 i dyszę 7 transportuje produkt z dużą prędkością z powrotem do reaktora 2 tak, że gorący produkt miesza się z napierającym poprzez otwór 9 produktem „D” ogrzewając go i zmniejszając jego lepkość. Taki sposób pracy w obiegu kołowym utrzymywany jest aż do uzyskania żądanej temperatury wynoszącej 85°C. Następnie przez otwarcie urządzenia regulacyjnego 4 pobiera się część produktu do zbiornika magazynującego. Przez odpowiednie nastawienie pompy 1, przenośnika ciepła 3i urządzeń regulacyjnych 4i 6 powstaje ciągły pobór produktu „D”w ilości 8 t/h przy temperaturze 85°C. W celu oczyszczania gorącego produktu „D” do stanowiska pobierania dołączona jest wirówka 14.

Przykład 3 ₂

Na składowisku 10 składowana jest żywica „D”o dużej lepkości wynoszącej 7900 mm²/s. Ponad żywicą „D” utworzyła się warstwa wody o wysokości około 2,5 m. Urządzenie pobierające (pompa 1 i reaktor 2) zostało wprowadzone za pomocą układu szynowego do żywicy na głębokość około 2 m.

PL 192 076 B1

Przenośnik ciepła 3 napełniony cieczą tolerującą żywicę ogrzewa ciecz do około 80°C. Pompa 1 sterowana częstotliwościowo tłoczy gorącą ciecz z przenośnika ciepła 3 poprzez układ zawracający do reaktora 2 i rozpuszcza w cieczy pierwsze cząstki żywicy. Po przełączeniu pompy 1na tłoczenie zasysa ona gorącą mieszaninę z reaktora 2 i poprzez otwór reaktora 9 wciąga żywicę do ogrzanego reaktora 2. Wskutek otwarcia urządzenia sterującego 6 ciecz z cząstkami żywicy poprzez przenośnik ciepła 3, przewód 5 i dyszę 7 przechodzi z powrotem do reaktora 2, nagrzewa się tam i rozpuszcza tam cząstki żywicy. Wskutek otwarcia zespołu sterującego 4 z obiegu kołowego pobrana poprzez zespół sterujący 6 część płynnej żywicy, która została zassana do reaktora 2 poprzez otwór 9 względnie do tego reaktora wpływa. Za pomocą zmiany prędkości obrotowej pompy a także za pomocą zespołów sterujących 4 i 6oraz zasilania ciepłem przenośnika ciepła 3 steruje się układem pobierania. Po nastawieniu żądanych parametrów uzyskuje się wydajność 8 t/h przy temperaturze 88°C. Oczyszczanie ciekłej żywicy dokonuje się za pomocą wirówki 14.

Claims (5)

1. Sposób pobierania produktów o dużej lepkości, zawierających węglowodór, ze składowisk, wyrobisk lub innych otwartych albo przykrytych złóż i urządzeń, znamienny tym, że w wymienniku ciepła (3) podgrzewa się ośrodek nośny i za pomocą pompy (1) doprowadza się go do reaktora (2) usytuowanego w pobieranym materiale, a następnie przez przełączenie pompy (1) mieszaninę ośrodka nośnego i pobieranego materiału tłoczy się z dużą prędkością z reaktora (2) poprzez wymiennik ciepła (3), urządzenie regulacyjne (6), przewód (5) i dysze (7)z powrotem do reaktora (2), tam miesza się ją z pobieranym produktem dopływającym poprzez otwór (9) w reaktorze (2), a uzyskany produkt, przy otwartym urządzeniu regulacyjnym (4), tłoczy się do zbiornika magazynowego.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako ośrodek nośny, w procesie rozruchowym, stosuje się wodę lub ciecz tolerowaną przez pobierany produkt.

3. Sposób według zastrz 1, znamienny tym, że rozdrabnianie ciał obcych i grud przeprowadza się za pomocą urządzenia rozdrabniającego (11) usytuowanego pomiędzy pompą (1) a wymiennikiem ciepła (3).

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że za urządzeniem regulacyjnym (4) włącza się stopień oczyszczania.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reaktor (2) ogrzewa się.