PL98544B1

PL98544B1 - Sposob wstepnej obrobki mieszaniny weglowodorow przeznaczonej do transportu

Info

Publication number: PL98544B1
Application number: PL1973165263A
Authority: PL
Priority date: 1972-09-18
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1978-05-31
Also published as: AU5935973A; MY7700040A; DD106610A5; GB1421802A; ZM12373A1; ATA803373A; IL43006A0; TR17558A; CA996609A; IN140582B; DE2342419A1; BR7306519D0; SE387609B; ZA735093B; EG10950A; NL7312863A; RO71474A; DE2342419C3; AT340026B; OA04470A

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wstepnej obróbki mieszaniny weglowodorów przeznaczonej do transportu w postaci zawiesiny, a zwlaszcza lepkich mieszanin weglowodorowych, na przyklad surowego oleju woskowego.Pompowanie lepkich mieszanin weglowodorowych w temperaturach nizszych od ich temperatury plyn¬ nosci jest bardzo trudne. Aby ulatwic pompowa¬ nie mieszanine ogrzewa sie lub wprowadza sie do niej srodki chemiczne poprawiajace plynnosc, ob¬ nizajace temperature plynnosci lub rozcienczalniki.W celu ulatwienia pompowania próbowano równiez stosowac srodki obnizajace lepkosc mieszaniny, lecz z niewielkim skutkiem. Ponadto mozna wytwa¬ rzac zawiesine skrzeplego oleju w wodzie i mie¬ szanine te pompowac w temperaturach nizszych od temperatury plynnosci surowego oleju.Znane z opisów patentowych rozwiazania tego problemu przedstawione sa [ponizej.Wedlug opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 271080 wosk oddziela sie od surowych olei przez pompowanie oleju cienkimi strumieniami lub struzkami na dno zbiornika zawierajacego solanke o odpowiednio niskiej temperaturze, aby wosk skrzepl. Zakrzeply wosk odzyskuje sie z solanki.W opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 1154 485 opisano sposób polegajacy na wdmu¬ chiwaniu pod powierzchnie oleju powietrza pod zwiekszonym cisnieniem. Wytworzona emulsja po- wietrzno-olejowa wykazuje wieksza plynnosc niz olej.W opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 2 526 966 przedstawiono sposób transportowania polegajacy na usunieciu z surowych, lepkich olei weglowodorów lekkich wraz z lotna gazolina, uwo¬ dornieniu pozostalosci w celu (poprawienia plyn¬ nosci i po polaczeniu produktu uwodornienia z weglowodorami lekkimi pompowanie mieszaniny.Sposób wedlug opisu patentowego St. Zjedn.Ameryki nr 2 821 205 polega na usprawnieniu pom¬ powania lepkiego oleju przez utworzenie cienkiej warstwy wodnej na wewnetrznych scianach rury.Ponadto w celu obnizenia lepkosci .mozna do su¬ rowego oleju dodawac lekkie frakcje ropy nafto¬ wej lub skondensowany gaz odlewniczy. Srodki takie jak fosforany i polifosforany mozna dodawac do wody, aby zwiekszyc jej zdolnosc do selektyw¬ nej adhezji do rur stalowych i usuwania oleju z powierzchni rury bez tworzenia emulsji.Wedlug opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 3 269 401 poprawe plynnosci oleju zawieraja¬ cego wosk osiaga sie przez rozpuszczenie w oleju pod zwiekszonym cisnieniem i w temperaturze wyzszej od jego temperatury plynnosci gazów, na przyklad N2, C02, gazu spalinowego lub weglo¬ wodorów zawierajacych mniej niz 3 atomy wegla.Gaz zostaje w pewien sposób polaczony z kry¬ sztalami wosku i zabezpiecza osadzony wosk przed skupianiem sie i tworzeniem mocnych struktur.Na powierzchni czastek wosku, zwlaszcza wiek¬ szych gromadzi sie gaz, który tworzy blonke po- 98 5443 98 544 4 krywajaca i izoluje czastki zabezpieczajac je przed laczeniem sie.Sposób wedlug opisu patentowego Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki nr 3 425 429 polega na tran¬ sportowaniu lepkich surowych olei w postaci emul¬ sji w wodzie, zawierajacej niejonowy srodek po¬ wierzchniowo czynny.W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 468 986 przedstawiono dyspersje cza¬ stek mieszaniny weglowodór—polimer w nieroz- puszczajacej ja cieczy, na przyklad w wodzie. Dys¬ persje te otrzymuje sie przez wprowadzenie stopio¬ nej mieszaniny do wody o temperaturze wyzszej od temperatury krzepniecia mieszaniny oraz wytrza¬ sanie w wyniku czego powstaje niestabilna dysper¬ sja kropelek stopionej mieszaniny w wodzie. Dys¬ persje te nastepnie chlodzi sie doprowadzajac do skrzepniecia kropelek. Stale skrzeple czastki od¬ dziela sie i stosuje jako srodki zwiekszajace lep¬ kosc, dodatki zmniejszajace plynnosc oraz srodki uszczelniajace.W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 527 692 przedstawiono sposób tran¬ sportowania rurociagiem lupków roponosnych. Lup¬ ki po wydobyciu kruszy sie, a nastepnie tworzy ich zawiesine w cieklym rozpuszczalniku takim jak ropa naftowa, olej lupkowy lub jego frakcje.Zawiesine te ogrzewa sie do temperatury 286— 315°C i transportuje rurociagiem. Wskutek ogrza¬ nia do tak wysokiej temperatury nastepuje eks¬ trakcja kerogenu.Wedlug opisu patentowego Stanów Zjednoczo¬ nych Ameryki nr 3 548 846 do przeznaczonych do transportu surowych olei woskowych dodaje sie propan lub butan.Sposób wedlug opisu patentowego' Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki nr 3 618 624 polega na wpro¬ wadzaniu do surowych olei mieszajacych sie z nimi gazów takich jak C02, metan, etan itp. co po¬ woduje obnizenie lepkosci olei lepkich.Znane jest równiez stosowanie do transportu surowych olei linii znaczonych i wielkich wy¬ mienników ciepla rozmieszczonych w pewnych od¬ stepach wzdluz rurociagu, które sluza do utrzymy- wnia surowego oleju w temperaturze wyzszej od jego temperatury plynnosci. Glówna wada tej metody jest sklonnosc surowego oleju do*osiadania w czasie przerwy przeplywu.Dowiedziono, ze sposoby te z wyjatkiem tran¬ sportowania w ogrzewanych rurociagach i prze¬ sylania olei surowych w postaci zawiesiny wodnej sa nieekonomiczne.Przedmiotem wynalazku jest sposób wstepnej obróbki mieszaniny weglowodorów przeznaczonej do transportu, zawierajacej 1—80% wagowych wo¬ sku w postaci zawiesiny, polegajacy na tym, ze mieszanine weglowodorowa rozdziela sie na dwie frakcje, jedna o niskiej temperaturze plynnosci oraz druga o wysokiej temperaturze plynnosci.Nastepnie co najmniej 50%, a korzystniej cala frakcje o wysokiej temperaturze piynnosci wpro¬ wadza sie poprzez dno do wiezy, w której w prze- ciwpradzie przeplywa ciagly strumien wody. Wode wprowadza sie w górnej czesci wiezy w tempera¬ turze co najmniej 2,8°C ponizej temperatury krzep¬ niecia frakcji o wysokiej temperaturze - plynnosci.Frakcje te dysperguje sie na oddzielne czastki o przecietnej srednicy 0,05—20 mm przez nadanie jej ruchu turbulentnego przed zetknieciem z woda w wiezy lub podczas wprowadzania frakcji do wody wewnatrz wiezy. Czastki poruszaja sie w wiezy ku górze i krzepna w wyniku zetkniecia z przeplywajaca w przeciwpradzie zimna woda.Skrzeple czastki przechodza poprzez granice faz utworzona w górnej czesci wiezy miedzy woda i frakcja o niskiej temperaturze plynnosci • wpro¬ wadzana góra. Zawiesine czastek skrzeplych we frakcji o niskiej temperaturze plynnosci odpro¬ wadza sie z wiezy i transportuje, korzystnie ruro¬ ciagiem, w temperaturze nieco ponizej tempera¬ tury roztworu czastek skrzeplych.W sposobie wedlug wynalazku korzystnie sto¬ suje sie mieszaniny weglowodorowe o sredniej temperaturze plynnosci powyzej wlasciwej dla po¬ ry roku temperatury otoczenia systemu transpor¬ towego, na przyklad rurociagu. Przykladami mie¬ szanin weglowodorowych sa ropa naftowa, olej lupkowy, olej smolowo-piaskowy, olej paliwowy, olej gazowy i podobne mieszaniny weglowodoro¬ we, jak równiez mieszaniny dwóch. lub wiekszej liczby mieszanin weglowodorowych tego samego typu lub róznych.Sposobem wedlug wynalazku obróbce poddaje sie oleje surowe, a zwlaszcza tzw. oleje woskowe.Przykladami tych olei sa surowe oleje woskowe wykazujace „zel woskowy" pojawiajacy sie przy odpowiedniej temperaturze otoczenia. Oleje wosko¬ we zawieraja 1—80% wosku. Wosk okreslony jest jako osad, który powstaje po rozpuszczeniu 1 czesci surowego oleju w 10 czesciach ketonu metylowo- etylowego w temperaturze 80°C i po zamrozeniu mieszaniny do temperatury —25°. Korzystnie sto¬ suje sie oleje o sredniej temperaturze plynnosci powyzej przecietnego minimum temperatury sy¬ stemu transportowego, na przyklad rurociagu.Srednie temperatury plynnosci olei surowych, za¬ warte sa w zakresie (—23,3)—93,3°£, korzystnie (-17,8)—65,6°C.Mieszanine weglowodorowa rozdziela sie na wstepie na dwie frakcje, frakcje górna o niskiej temperaurze plynnosci, która okreslana jest rów¬ niez jako frakcja o gestosci i lepkosci w danej temperaturze nizszej niz gestosc i lepkosc wyjscio¬ wej mieszaniny weglowodorowej i frakcje dolna o wysokiej temperaturze plynnosci, okreslona rów¬ niez jako frakcja o gestosci i lepkosci w danej temperaturze wyzszej niz gestosc i lepkosc wyj¬ sciowej mieszaniny weglowodorowej. Frakcja dol¬ na, czyli frakcja o wysokiej temperaturze plyn¬ nosci moze stanowic dowolna czesc mieszaniny weglowodorowej jak 1—80%, korzystnie 20—70% a korzystniej 30—60% wagowych wyjsciowej mie¬ szaniny. Oczywiscie z surowego oleju mozna uzy¬ skiwac równiez inne frakcje i stosowac je w in¬ nych operacjach.Rozdzial na frakcje prowadzi sie pod cisnieniem atmosferycznym, obnizonym lub podwyzszonym, w temperaturze niskiej lub wysokiej, na drodze de¬ stylacji, ekstrakcji rozpuszczalnikiem, frakcjono¬ wania membranowego, krystalizacji lub innymi 39 40 45 50 55 6098 544 metodami, które pozwalaja na rozdzielenie mie¬ szaniny weglowodorowej na co najmniej dwie frakcje. Do 50%, korzystnie do 42%, a korzystniej do 33% objetosciowych frakcji o wysokiej tempe¬ raturze plynnosci mozna poddac krakingowi ter¬ micznemu, uwadamiajacemu, katalitycznemu lub krakowac mieszanymi metodami podczas frakcjo¬ nowania, lub przed doprowadzeniem frakcji dolnej do skrzepniecia.Frakcja o niskiej temperaturze plynnosci powin¬ na miec te temperature — co najmniej 0,5°C, ko¬ rzystnie 2,8°C, a korzystniej o 5,5°C nizsza od sred¬ niej temperatury systemu transportowego, na przy¬ klad rurociagu lub polaczenia rurociagu i baterii zbiornikowej.Frakcja o wysokiej temperaturze plynnosci po¬ winna byc odpowiednio zdyspergowana w fazie wodnej w wiezy, aby otrzymane czastki skrzeple mialy przecietna srednice 0,05—20 min lub wiek¬ sza, korzystnie 0,1—5 mm, a korzystniej 0,5—3 mm.Czastki powinny byc sferyczne o zasadniczo jed¬ nakowych wymiarach.Niezbedne jest, aby trakcja o wysokiej tempe¬ raturze plynnosci zostala w fazie cieklej, przed skrzepnieciem dokladnie zdyspergowana. Dysper¬ sje mozna wytworzyc, przez zmieszanie frakcji o wysokiej temperaturze plynnosci z niemiesza- jaca sie z nia ciecza o duzym napieciu miedzy- fazowym, na przyklad goraca woda. Ciekla frak¬ cja o wysokiej temperaturze plynnosci moze byc zdyspergowana na dnie wiezy bez dodatku wody.W tym przypadku korzystne jest, aby frakcja sty¬ kala sie natychmiast z goraca woda plynaca we¬ wnatrz wiezy przeplywem turbulentnym dla ulat¬ wienia dyspergowania. Turbulentny przeplyw wo¬ dy w wiezy moze byc wywolany czynnikami zew¬ netrznymi i/lub wewnetrznymi, na przyklad za pomoca wirnika, przez pompowanie, wibracje dzwiekowa i podobnymi metodami.W kazdym przypadku frakcja o wysokiej tem¬ peraturze plynnosci powinna byc w stanie ciek¬ lym odpowiednio zdyspergowana, aby mozna bylo otrzymac czastki skrzeple o zadanym ksztalcie i rozmiarach. Krzepniecie przeprowadza sie przez zestalanie, krystalizacje, wytworzenie konsystencji podobnej do zelu itp.Frakcje o wysokiej temperaturze plynnosci wpro¬ wadza sie do wiezy pompujac ja poprzez jedna lub wiecej dysz w dnie wiezy. Moga to byc dy¬ sze obrotowe lub dysze wyposazone w zamocowa¬ ne u wylotu perforowane plytki. Skuteczne jest równiez tloczenie. Ogólnie kazda metoda, która prowadzi do zdyspergowania frakcji w wiezy moze byc stosowana w sposobie wedlug wynalazku.Frakcja 6 wysokiej temperaturze plynnosci zo¬ staje zdyspergowana korzystnie w temperaturze o 0,5—55,5°C, a korzystniej o 5,5—27,8°C, powy¬ zej sredniej temperatury krzepniecia frakcji.Woda wchodzaca do wiezy ma korzystnie tem¬ perature bliska temperaturze otoczenia, a korzysta niej 5,5—27,8°C ponizej sredniej temperatury krzep¬ niecia frakcji o wysokiej temperaturze plynnosci.Kiedy goraca wode laczy sie z frakcja o wyso¬ kiej temperaurze plynnosci przed zetknieciem z woda wewnatrz wiezy, to temperatura tej mie- 6 szaniny powinna byc co najmniej o 2,8°C, a ko¬ rzystniej o 16,6»°C powyzej temperatury krzepnie¬ cia zdyspergowanej frakcji o wysokiej temperatu¬ rze plynnosci. W przypadku, kiedy frakcji o wy¬ sokiej temperaturze plynnosci nie miesza sie z go¬ raca woda przed wprowadzeniem do wiezy, wtedy woda opuszczajaca wieze ma korzystnie te sama, albo w przyblizeniu te sama temperature co frak¬ cja o wysokiej temperaturze plynnosci wchodzaca do wiezy. Oczywiscie temperataura zimnej wody wchodzacej do wiezy i temperatura wody opusz¬ czajacej wieze moze byc bardzo zróznicowana, lecz przy duzych predkosciach przeplywu, woda opusz¬ czajaca wieze moze miec temperature blisko tem¬ peraturze otoczenia. Korzystne jest duze zrózni¬ cowanie temperatury, a korzystniejsze zachowanie malego gradientu tego zróznicowania temperatur.W razie potrzeby otrzymania bardziej gestej i/lub bardziej „sztywnej" frakcji skrzeplej zrózni¬ cowanie temperatur wody wchodzacej i wycho¬ dzacej z wiezy odpowiada korzystnie temperatu¬ rze otoczenia albo nizszej, w zakresie od tempe¬ ratury' zamarzania wody do temperatury w przy¬ blizeniu równej temperaturze wchodzacej do wiezy cieklej frakcji o wysokiej temperaturze plynnosci.Oczywiscie potrzebne gestosci i rózne stopnie sztywnosci uzyskuje sie zmieniajac zróznicowanie temperatur wody wchodzacej i opuszczajacej wieze oraz gradient tego zróznicowania temperatur.Kiedy do frakcji o wysokiej temperaturze plyn¬ nosci dodaje sie goraca wode przed wejsciem do wiezy, temperatura tej mieszaniny powinna ko¬ rzystnie byc o co najmniej okolo 5,5»°C, a korzyst¬ niej o co najmniej okolo 16,6°C powyzej tempe¬ ratury krzepniecia frakcji zdyspergowanej. Przy¬ kladowe zakresy temperatur dla surowego oleju o temperaturze plynnosci 37,8—48,9°C wynosza' 43,3—100°C, a korzystniej 54,4—71,1,°C. Mieszanine wprowadza sie korzystnie przeplywem turbulent¬ nym, przy czym turbulencja jest odpowiednia do uzyskania dyspersji frakcji o wysokiej tempera¬ turze plynnosci na czastki o przecietnych rozmia¬ rach srednic 0,05—200 mm. Odpowiednia turbulen¬ cje zapewnia utrzymanie liczby Reynoldsa w gra¬ nicach 3000—1 000 000.Do frakcji o wysokiej temperaturze plynnosci mozna przed skrzepnieciem wprowadzic srodek powierzchniowo czynny dodajac go albo przed, albo w miejscu wprowadzania frakcji do wiezy.Srodek dodaje sie w ilosci 0,001—20%, korzystnie 0,01—10%, najkorzystniej 0,1—1% objetosciowego w stosunku do objetosci frakcji. Srodek powierz¬ chniowo czynny powinien posiadac odpowiednie wlasciwosci oleofilowe tak, aby mógl rozpuszczac sie lub mieszac z frakcja. Czasteczki srodka po¬ wierzchniowo czynnego powinny orientowac sie swoja czescia hydrofilowa promieniowo na po¬ wierzchni czastek. Zdarza sie, ze podczas formo¬ wania krople wosku uzyskuja lepsze wlasciwosci Ijydrofilowe, jako srodki powierzchniowo czynne stosuje sie kwasy tluszczowe, na przyklad kwasy * zawierajace 10—20 atomów wegla w czasteczce, a korzystnie jednowartosciowe kationy tych kwa¬ sów. Uzytecznym srodkiem powierzchniowo czyn¬ nym jest jednolaurynian sorbiitolu. Korzystnymi 40 45 50 55 607 srodkami sa sulfoniany weglowodorów ropy naf¬ towej, zwlaszcza zawierajace jednowartosciowy ka¬ tion, na przyklad Na+ i o srednim ciezarze równo¬ waznikowym okolo 200—600, korzystniej 250—500, a najkorzystniej 350^-420.Odpowiednio do zróznicowania gestosci miedzy frakcja krzepnaca lub skrzepla i woda frakcja skrzepla porusza sie ku górze. W górnej czesci wiezy, pomiedzy frakcja o niskiej temperaturze plynnosci wprowadzana do wiezy od góry i znaj¬ dujaca sie w wiezy woda wytwarza sie granica faz.Teoretycznie wszystkie czastki skrzeple przecho¬ dza poprzez granice faz i tworza zawiesine z frak¬ cja o niskiej temperaturze plynnosci, a praktycznie frakcja ta zastepuje wode na powierzchni czastek skrzeplych. Woda ta powraca do fazy wodnej.Czastki skrzeple maja sklonnosc do nagromadza¬ nia sie na granicy faz i pewne czastki moga po¬ zostawac w fazie wodnej jako czastki nagroma¬ dzajace sie, które utrzymuja czastki znajdujace sie bezposrednio nad nimi.Zawiesina czastek skrzeplych we frakcji o nis¬ kiej temperaturze plynnosci unosi sie w wiezy powyzej granicy faz miedzy woda znajdujaca sie w wiezy a frakcja o niskiej temperaturze plyn¬ nosci. Jest pozadane, aby zawiesina nie zawierala wody, jednakze niewielkie ilosci wody, na przy¬ klad 0,1—5% objetosciowych wody, lub nawet wiecej moze byc uniesione w zawiesinie bez szkod¬ liwych skutków. Do frakcji o niskiej temperaturze • plynnosci mozna dodawac przed, w czasie, lub po wytworzeniu zawiesiny ciekly rozcienczalnik, taki jak latwo lotna gazolina, kondensat zbiornikowy lub podobny weglowodór. W sposobie wedlug wy¬ nalazku jest uzyteczny kazdy rozcienczalnik mie¬ szajacy sie z frakcja o niskiej temperaturze plyn¬ nosci, korzystnie taki, którego temperatura plyn¬ nosci jest nizsza -od minimum temperatury syste¬ mu' transportowego.Frakcja o niskiej temperaturze plynnosci wcho¬ dzi do wiezy w temperaturze korzystnie o co najmniej okolo 2,77°C, korzystniej o co najmniej okolo 16,6°C, a najkorzystniej o co najmniej 38,8°C ponizej temperatury roztworu czastek skrze¬ plych o wysokiej temperaturze plynnosci. Okre¬ slenie — temperatura roztworu odnosi sie do tem¬ peratury, w której zasadniczo wszystkie czastki skrzeple sa w roztworze frakcji o niskiej tempe¬ raturze plynnosci.Podczas transportowania mieszaniny weglowo¬ dorowej srednie minimum temperatury zawiesiny nie powinno przekraczac temperatury roztworu frakcji skrzeplej.* Oznacza to, ze w co najmniej glównej poczatkowej dlugosci rurociagu tempera¬ tura zawiesiny nie powinna przekraczac tempe¬ ratury roztworu frakcji skrzeplej. Jezeli podczas transportowania zawiesiny, na przyklad w prze¬ wodzie temperatura wzrasta nie jest to szkodliwe.Jednakze, jezeli tempertucra zaczyna sie wahac, na przyklad od okolo 16,6°C powyzej do okolo 16,6iuC ponizej temperatury roztworu frakcji skrzeplej jest to niepomyslne. Oczywiscie, jezeli cykliczne zmiany temperatury wystepuja w koncowym od¬ cinku rurociagu, moze to nie wywolywac istot¬ nych zmian w latwosci pompowania zawiesiny. 544 8 W czasie lub po skrzepnieciu czastki mozna po¬ krywac gazami, substancjami stalymi lub innymi srodkami przeciwdzialajacymi aglomeracji, pozwa¬ lajacymi na wzrost temperatury zawiesiny, podczas transportu, itd. Przyklady odpowiednich substan¬ cji pokrywajacych podane sa w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 3 468 986. Uzytecznymi sub¬ stancjami pokrywajacymi sa organiczne i nieorga¬ niczne sole metali II, III, IV*, V, VI, VII i VIII grupy ukladu Okresowego pierwiastków, zywice syntetyczne, takie jak octan celulozy, polistyren, polietylen, octan poliwinylu i inne oraz glina, na przyklad bentonit, kaolin, ziemia Fullera i inne glinokrzemiany, kamien wapienny itp. Korzystna substancja pokrywajaca jest weglan wapniowy.Przykladami uzytecznych gazów sa powietrze, C02, nizsze weglowodory zawierajace do 4 atomów we¬ gla, gaz ziemny i podobne zwiazki..Wartosc pH wody, jak równiez inne parametry wody i srodowiska sa dobrane w ten sposób, aby ulatwic sorpcje substancji stalej lub gazu na powierzchni czastek skrzeplych. Pokrywanie wykonuje sie przez stykanie czastek skrzeplych z wodnym, -bezwodnym, rozpylonym lub zawartym w kapieli preparatem albo ich mieszanka. Przy stosowaniu kapieli wodnej gaz lub substancje sta¬ la uzywa sie w stezeniu 10—200 000 ppm, korzy¬ stnie 100—100 000 ppm. Oczywiscie o stezeniu ka¬ pieli decyduje rozpuszczalnosc gazu lub substancji stalej. Jest wskazane, aby na powierzchni czastek skrzeplych osadzala sie jednoczasteczkowa war¬ stwa gazu lub substancji stalej. Stezenie frakcji skrzeplej w zawiesinie wynosi korzystnie 1—80u/o, korzystniej 5—55%, a najkorzystniej 10—50% wa- gowych. Podczas wytwarzania zawiesiny tempe¬ ratura frakcji górnej wynosi korzystnie od 16,6UC ponizej do 16,6°C powyzej, a korzystniej od 8,3°C ponizej do 8,3°C powyzej minimalnej temperatury otoczenia systemu transportowego. Korzystnie jest, 40 aby temperatura frakcji o niskiej temperaturze plynnosci podczas wytwarzania zawiesiny wyno¬ sila okolo 16,6°C, a korzystniej okolo 38,8°C, po¬ nizej temperatury roztworu frakcji skrzeplej o wysokiej temperaturze plynnosci. 45 Zawiesine transportuje sie masowymi srodkami transportu, takimi jak- samochody-zbiorniki lub cysterny, przyczepy-zbiorniki, zbiornikowce, barki i inne, lecz kprzystne jest transportowanie w prze¬ wodzie takim jak rurociag. Oczywiscie przewód lub 50 rurociag jest zaopatrzony w polaczone z nim ba¬ terie zbiorników.Zawiesine transportuje sie przeplywem laminar- nym, przejsciowym przy liczbie Reynoldsa w za¬ kresie okolo 2000—4000 lub turbulentnym w prze- 55 • wodzie. Przeplyw turbulentny moze byc korzystny wtedy, kiedy potrzebne jest utrzymanie zawiesiny skrzeplych czastek w stanie shomogenizowanym.Zawiesine transportuje sie przewodem o sredniej maksymalnej temperaturze w co najmniej glów- go nej poczatkowej dlugosci przewodu nizszej niz temperatura roztworu frakcji skrzeplej we frakcji o niskiej temperaturze plynnosci. Srednia maksy¬ malna temperatura przewodu jest o co najmniej okolo 0,55°C, a korzystniej o co najmniej okolo 65' 2,77°C nizsza niz srednia temperatura roztworu98 544 frakcji skrzeplej w zawiesinie. Ponadto, srednia temperatura przewodu nie powinna byc nizsza niz srednia temperatura plynnosci frakcji o niskiej temperaturze plynnosci i korzystnie powinna byc o co najmniej okolo 0,55°C, a korzystnie o co naj¬ mniej okolo 2,77°C wyzsza od tej temperatury plynnosci.W celu ulatwienia pompowania zawiesiny mozna dodawac do niej gaz mieszajacy sie z frakcja o niskiej temperaturze plynnosci lecz korzystnie nie mieszajacy sie z frakcja skrzepla. Przykladami ta¬ kich gazów sa C02, weglowodory zawierajace mniej niz 3 atomy wegla, N2, gaz spalinowy itp. Gaz mozna wprowadzac do zawiesiny w takich warun¬ kach, zeby jego stezenie bylo wyzsze niz pod cis¬ nieniem atmosferycznym. Zawiesine nasyca sie ko¬ rzystnie C02 pod zwiekszonym cisnieniem.Aby ulatwic wytwarzanie zawiesiny dodaje sie do niej suspendujace srodki chemiczne, na przy¬ klad polimery o duzym ciezarze czasteczkowym.Ponadto, w celu uzyskania przez zawiesine odpo¬ wiednich wlasciwosci mozna dodawac srodki obni¬ zajace lepkosc, zmniejszajace temperature plyn¬ nosci i redukujace opór.Na zalaczonych rysunkach fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia do wykonywania sposobu we¬ dlug wynalazku, a fig. 2 — schemat odmiany te¬ go urzadzenia. } Przedstawione na fig. 1 urzadzenie dziala w ten spesób, ze do wiezy frakcjonujacej 1 wchodzi lep¬ ki olej surowy A, który zostaje rozdzielony na frakcje o niskiej temperaturze plynnosci B i frak¬ cje o wysokiej temperaturze plynnosci C. Frakcja o wysokiej temperaturze plynnosci C przechodzi poprzez wymiennik ciepla 2, a nastepnie jako cie¬ kly wosk dostaje sie przez dno do wiezy 3, w któ¬ rej styka sie z plynaca w przeciwpradzie woda.Woda opuszcza wieze 3 jako goraca woda, korzyst¬ nie o tej samej temperaturze jaka ma wprowa¬ dzany do wiezy 3 ciekly wosk. Odpowiednia tur¬ bulencje wody w dolnej czesci wiezy 3, zapewnia¬ jaca zdyspergowanie cieklego wosku w oddzielne czastki o przecietnej srednicy 0,1—5 mm utrzymu¬ je mieszadlo 4. Zdyspergowany, ciekly wosk poru¬ sza sie w wiezy ku górze i krzepnie w wyniku zetkniecia z zimna woda. Skrzeple czastki unosza sie do granicy faz D utworzonej miedzy woda, a frakcja o niskiej temperaturze plynnosci B, która wchodzi do wiezy 3 od góry i tworza zawiesine w tej frakcji. ,Czesc zawiesiny E ponad granica faz D odprowadza sie z wiezy, a nastepnie trans¬ portuje sie ja, korzystnie rurociagiem w tempera¬ turze nieco nizszej niz temperatura roztworu skrzeplego wosku we frakcji o niskiej temperatu¬ rze plynnosci.Fig. 2 przedstawia korzystna odmiane urzadze*- nia do wykonywania sposobu wedlug wynalazku.Frakcje o wysokiej temperaturze plynnosci C w stanie cieklym miesza sie z goraca woda przed do¬ prowadzeniem do wiezy 3' od dolu. Goraca woda opuszczajaca wieze 3' przeplywa przez wymiennik ciepla 2' przed zmieszaniem z frakcja o wysokiej temperaturze plynnosci C. Goraca woda i frakcja C plyna przeplywem turbulentnym, który ulatwia zdyspergowanie frakcji na oddzielne czastki. Po¬ miedzy frakcja C i woda wystepuja duze sily na¬ piecia powierzchniowego, które równiez ulatwiaja zdyspergowanie. W górnej czesci wiezy 3' dopro¬ wadzona jest zimna woda, a w dolnej czesci do- prowadzona woda goraca. Zdyspergowane czastki frakcji C poruszaja sie ku górze wiezy 3' odpo¬ wiednio do róznicy gestosci pomiedzy frakcja i woda. Podczas ruchu ku górze w miare stykania sie z zimniejsza woda czastki krzepna. Od góry wie¬ lo zy 3' wprowadzana jest frakcja o niskiej tempera¬ turze plynnosci B' tworzaca ciagla faze weglowo¬ dorowa, a w zetknieciu z woda, utrzymujaca sie w górnej czesci wiezy granice faz D\ Czastki skrzep¬ le przechodza poprzez granice faz D' i tworza za- wiesine z frakcja o niskiej temperaturze plynnos¬ ci B\ Czesc zawiesiny E' odprowadza sie z wiezy 3' i transportuje sie rurociagiem w temperaturze nizszej od temperatury roztworu czastek skrzep¬ lych.Przyklad I. W przykladzie stosuje sie szkla¬ na kolumne o srednicy wewnetrznej 5,08 cm i o dlugosci 122 cm zaopatrzona w odpowiednie urza¬ dzenia do wprowadzania i odplywu plynów. Suro- wy olej o temperaturze plynnosci 47,2°C destyluje sie odbierajac 42% frakcji górnej o niskiej tem¬ peraturze plynnosci i 58°/o frakcji dolnej o wyso¬ kiej temperaturze plynnosci. 2000 cm3/godz. frakcji dolnej w temperaturze 71,1°C laczy sie z 16 000 cm8/godz. wody o tej samej temperaturze i miesza¬ nine ta zasila sie kolumne od dolu poprzez rurki o srednicy wewnetrznej 1,59 mm. Okolo 20 cm od wierzcholka do kolumny wchodzi woda o tempera¬ turze 21,1°C, a dolem odplywa z kolumny 13 000 cm8/godz. wody o temperaturze 54,4°C. Na dnie kolumny zostaje zdyspergpwana frakcja'o wyso¬ kiej temperaturze plynnosci. W wyniku otrzymuje sie czastki skrzeple o przecietnej srednicy 0,5—2 mm. Szybkosc przeplywu wody wewnatrz kolumny 40 odpowiada przeplywowi laminarnemu. Frakcje górna wprowadza sie do kolumny od góry w tem¬ peraturze 21,1°C i w ilosci 1450 cm3/godz. Pomie¬ dzy frakcja górna i woda wytwarza sie granica faz. Zawiesine zawierajaca 58% sferycznych cza- 45 stek skrzeplych odprowadza sie z kolumny w miej¬ scu lezacym ponad granica faz i transportuje sie nastepnie rurociagiem o srednicy wewnetrznej o- kolo 12,7 mm. 50 Przyklad II. Surowy olej o temperaturze plynnosci okolo 57,2°C destyluje sie pod cisnie¬ niem atmosferycznym odbierajac 42% objetoscio¬ wych frakcji górnej i 59% objetosciowych frakcji dolnej. Frakcje dolna ogrzana do temperatury 55 82,2°C w ilosci 3200 * cm8/godz. miesza sie z 6300 cms/godz. wody o sredniej temperaturze 87,8°C w warnkach przeplywu turbulentnego. Mieszanine te wprowadza sie rura o srednicy wewnetrznej 2,1 mm od dolu do tej samej kolumny, której uzy- 60 wano w przykladzie I. 25,4 cm ponizej wierzchol¬ ka wchodzi do kolumny woda o temperaturze 23,8°C, a dolem odplywa 13 000 cm8/godz. wody o temperaturze 54,4°C. Szybkosc przeplywu wody we¬ wnatrz kolumny wynosi okolo 0,2 cm/sek. Srednia 65 temperatura krzepniecia frakcji wprowadzanej do98 544 11 12 kolumny wynosi 48,9°C. Frakcje górna o tempera¬ turze 21,1°C w ilosci 2300 cm8/godz. wprowadza sie wraz z okolo 900 cm8/godz. latwo lotnej gazo- liny w tej samej temperaturze do kolumny od gó¬ ry. W odleglosci okolo 20 cm od wierzcholka ko¬ lumny wytwarza sie granica faz pomiedzy frak¬ cja górna z gazolina i woda wewnatrz kolumny.Okolo 6400 cm8/godz. zawiesiny zlozonej w 50% ze skrzeplej frakcji o wysokoiej temperaturze plyn¬ nosci i o przecietnej srednicy czastek 0,5—2 mm odprowadza sie w odleglosci 5,08 cm ponad grani¬ ca faz.Zawiesine transportuje sie 8,5 m rura o sred¬ nicy wewnetrznej 12,7 mm w zamknietej petli za pomoca pompy odsrodkowej. Srednia temperatura zawiesiny podczas pompowania wynosi 21,1°C. Po 150 cyklach obiegu zawiesiny poprzez petle bada sie ja. Stwierdzono, ze czastki pozostaly nietkniete i nawet najmniejsza ich czesc nie znajduje sie w roztworze.Przytoczone przyklady nie ograniczaja w zadnym stopniu sposobu wedlug wynalazku. Wszystkie rów¬ nowazne, oczywiste dla fachowca jego modyfikacje pozostaja w jego zakresie, który okreslony jest za¬ strzezeniami. PL PL

Claims

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wstepnej obróbki mieszaniny weglowo¬ dorów przeznaczonej do transportu, zawierajacej 1—80% wagowych wosku w postaci zawiesiny, znamienny tym, ze mieszanine weglowodorowa roz¬ dziela sie na frakcje o niskiej temperaturze plyn¬ nosci i frakcje o wysokiej temperaturze plynnosci, a nastepnie frakcje o wysokiej temperaturze plyn¬ nosci wprowadza sie poprzez dno do wiezy, w któ¬ rej w przeciwpradzie w stosunku do kierunku wprowadzania tej frakcji przeplywa ciagly stru¬ mien wody, która wprowadza sie w górnej czesci wiezy w temperaturze 2,8°C ponizej temperatury krzepniecia frakcji o wysokiej temperaturze plyn¬ nosci i dysperguje sie frakcje o wysokiej tempe¬ raturze plynnosci w fazie wodnej na dnie wiezy przez nadanie jej ruchu turbulentnego, przy czym zdyspergowane czastki w trakcie zetkniecia z wo¬ da krzepna i poruszaja sie w wiezy ku górze prze¬ chodzac przez granice faz, utworzona pomiedzy frakcja o niskiej temperaturze plynnosci wprowa¬ dzana do wiezy od góry i znajdujaca sie w wiezy woda, a nastepnie w poblizu granicy faz odprowa- daz sie wytworzona zawiesine czastek skrzeplych we frakcji o niskiej temperaturze plynnosci, w temperaturze nizszej od temperatury roztworu cza¬ stek skrzeplych we frakcji o niskiej temperaturze plynnosci.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiesine odprowadza sie do rurociagu.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie frakcje o wysokiej temperaturze plyn¬ nosci stanowiaca 20—70% wagowych mieszaniny weglowodorów.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze nie wiecej niz 50% wagowych frakcji o wysokiej temperaturze plynnosci poddaje sie krakingowi przed skrzepnieciem.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze frakcje doprowadza sie do skrzepniecia w czastki o przecietnej srednicy 0,05—20 mm.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze szybkosc przeplywu wody w wiezy reguluje sie tak, aby woda opuszczajaca wieze miala te sama temperature co wchodzaca do wiezy frakcja o wy¬ sokiej temperaturze plynnosci.

7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do frakcji o niskiej temperaturze plynnosci doda¬ je sie przed, w czasie lub po wytworzeniu zawie¬ siny ciekiy rozcienczalnik mieszajacy sie z ta frakcja.

8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rozdzial na frakcje prowadzi sie na drodze desty¬ lacji.

9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do frakcji o wysokiej temperaturze plynnosci do¬ daje sie przed skrzepnieciem srodek powierzchnio- wo-ezynny, w ilosci 0,001—20% objetosciowych.

10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do zawiesiny dodaje sie przed lub podczas odpro¬ wadzania gaz mieszajacy sie z frakcja o niskiej temperaturze plynnosci, korzystnie C02.

11. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wytwarza sie zawiesine o zawartosci 10—50% wa¬ gowych czastek skrzeplych.

12. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze frakcje doprowadza sie do skrzepniecia w czastki sferyczne, korzystnie o srednicy 0,1—5 mm. 10 15 20 25 30 35 4098 544 goraca woda zimna wado goraca woda PL PL