RO120577B1

RO120577B1 - Process and installation for preparing a fuel

Info

Publication number: RO120577B1
Application number: ROA200300627A
Authority: RO
Inventors: Florica Gheorghe; Torel Nicolae Gheorghe
Original assignee: Florica Gheorghe; Torel Nicolae Gheorghe
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2006-04-28

Abstract

The invention relates to a process and an installation for preparing a liquid fuel. According to the invention, the process consists of the fluidization of solid petroleum residues with liquid petroleum cuts, followed by a stage of drying, neutralization with a NaOH solution and multiple filtration within an installation comprising fluidization, drying, neutralization tanks, fluid product reservoir and filtering systems.

Description

Invenția se referă la un procedeu și o instalație de obținere a unui combustibil lichid pentru focare industriale.The invention relates to a process and an installation for obtaining liquid fuel for industrial outbreaks.

Sunt cunoscute procedee de obținere a combustibililor lichizi din reziduuri petroliere solidificate și fracțiuni petroliere lichide.Processes for obtaining liquid fuels from solidified oil residues and liquid oil fractions are known.

Astfel, din brevetul RO 99688 se cunoaște un procedeu de obținere a combustibilului lichid greu, din reziduuri petroliere acide, constând din fluidizarea reziduurilor acide din bataluri, cu fracțiuni fenolice, urmată de neutralizarea acidității minerale, cu hidroxid de sodiu, într-un agitator mecanic, prevăzut cu sistem de încălzire la temperatura de 6O...7O°C. Instalația pentru aplicarea procedeului este constituită dintr-un malaxor orizontal, basculant, în care se introduc reziduurile petroliere acide, extrase din batalul de depozitare, și un reziduu fenolic, malaxorul fiind dotat cu sistem de încălzire și agitare.Thus, from the patent RO 99688 there is known a process for obtaining the heavy liquid fuel, from acid petroleum residues, consisting of the fluidization of the acid residues in batches, with phenolic fractions, followed by the neutralization of the mineral acidity, with sodium hydroxide, in a mechanical agitator. , equipped with heating system at 6O ... 7O ° C. The installation for the application of the process consists of a horizontal, rocking mixer, in which acidic oil residues, extracted from the storage tank, and a phenolic residue are introduced, the mixer being equipped with heating and agitation system.

Din brevetul RO 112363 se cunosc un procedeu și o instalație pentru fabricarea de combustibil lichid industrial, având până la 1% conținut de sulf, pe bază de gudroane și reziduuri petroliere solidificate, care cuprind fazele de încălzire până la 5O...6O°C, sub agitare mecanică, uscare prin încălzire până la 105...120Ό, după care urmează, la temperatura deFrom patent RO 112363 there is known a process and an installation for the manufacture of industrial liquid fuel, having up to 1% sulfur content, based on tar and solidified oil residues, which include the heating phases up to 5O ... 6O ° C , under mechanical stirring, drying by heating up to 105 ... 120Ό, and then at room temperature

40.. .50°C, contactarea cu o cantitate de produse fluide și, în final, o fază de neutralizare cu o soluție de hidroxid de calciu (sodiu sau potasiu), în urma căreia se obține prin decantare produsul final de tip combustibil lichid industrial. Instalația constă dintr-un bazin de fluidizare pentru gudroane și reziduuri petroliere solidificate și un bazin de de colectare pentru reziduuri petroliere lichide, precum și niște rezervoare de stocare pentru reziduurile fluide și un vas de preparare și stocare pentru reactivii de neutralizare.40 .. .50 ° C, contact with a quantity of fluid products and, finally, a neutralization phase with a solution of calcium hydroxide (sodium or potassium), after which the final product of liquid fuel type is obtained by decanting. industrial. The installation consists of a fluidization tank for solidified oil and tar residues and a collection tank for liquid oil residues, as well as storage tanks for fluid residues and a preparation and storage vessel for neutralizing reagents.

De asemenea, din brevetul RO 112364 sunt cunoscute un procedeu și o instalație pentru fabricarea unui combustibil lichid industrial, având maximum 1% conținut de sulf, pe bază de gudroane, reziduuri petroliere solidificate, în care procedeul cuprinde faze de fluidizare prin încălzire la temperatura de 5O...6O’C, timp de 0,5...1 h, cu agitare mecanică și omogenizare, o fază de uscare prin încălzire la temperatura de 105...120’0, contactarea în vederea diluării cu fluidizant produse petroliere lichide, la temperatura de maximim 50’C, timp de 1...2 h, neutralizare cu soluție NaOH de concentrație 20...50%, filtrare finală, eventual decantare, rezultând un combustibil lichid greu, cu proprietăți adecvate pentru utilizare în focare industriale. De asemenea, instalația aferentă cuprinde mijloace tehnice specifice realizării procedeului, constând din: bazine de fluidizare, depozitare, contactare, preparare și de decantare, dotate cu sisteme specifice pentru încălzire și agitare.Also, from the patent RO 112364, a process and an installation for the manufacture of an industrial liquid fuel, having a maximum of 1% sulfur content, based on tar, solidified petroleum residues, in which the process comprises fluidization phases by heating at room temperature. 5O ... 6O'C, for 0.5 ... 1 h, with mechanical stirring and homogenization, a drying phase by heating to a temperature of 105 ... 120'0, contacting for dilution with fluidizing petroleum products liquids, at a temperature of maximum 50'C, for 1 ... 2 h, neutralization with NaOH solution of concentration 20 ... 50%, final filtration, possibly settling, resulting in a heavy liquid fuel, with properties suitable for use in industrial outbreaks. Also, the related installation includes technical means specific to the process, consisting of: fluidization tanks, storage, contact, preparation and decanting, equipped with specific systems for heating and agitation.

Procedeele cunoscute din stadiul tehnicii prezintă următoarele dezavantaje:The known processes of the prior art have the following disadvantages:

- nu realizează separarea eficientă a apei și o filtrare mecanică pentru eliberarea impurităților mecanice din combustibilul final, iar instalațiile pentru realizarea procedeelor sunt complexe, multe din utilajele pentru procesare fiind amplasate sub nivelul solului, procedeele desfășurându-se cu productivitate scăzută și consumuri ridicate.- does not achieve efficient water separation and mechanical filtration to release mechanical impurities from the final fuel, and the facilities for performing the processes are complex, many of the processing machines being located below the ground level, the processes being carried out with low productivity and high consumption.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă din elaborarea unui procedeu simplificat și a instalației adecvate, pentru obținerea unui combustibil lichid industrial de calitate, lipsit de impurități mecanice.The technical problem, which the invention solves, consists in the elaboration of a simplified process and of the appropriate installation, in order to obtain a quality industrial liquid fuel, without mechanical impurities.

Procedeul de obținere a unui combustibil lichid industrial, conform invenției, elimină dezavantajele menționate, prin aceea că acesta cuprinde o fază de fluidizare a reziduurilor petroliere solidificate, constând din reziduuri petroliere grele din rafinării sau deșeuri din industria cauciucului, cu fracțiuni petroliere fluide cu densitate la 20°C de 0,885...0,900 g/cm³, viscozitate de maximum 5Έ la 50°C, punct de congelare 5...10’C, punct de inflamabilitate de minimum 50°C, prin încălzire la o temperatură de 5O...75’C, sub agitare mecanică, timp de 1...2 h, urmată de o fază de uscare prin încălzire, la o temperatură deThe process for obtaining an industrial liquid fuel, according to the invention, eliminates the mentioned disadvantages, in that it comprises a fluidization phase of solidified oil residues, consisting of heavy oil residues from refineries or waste from the rubber industry, with fluid oil fractions with a 20 ° C of 0.885 ... 0.900 g / cm ³ , viscosity of maximum 5Έ at 50 ° C, freezing point 5 ... 10'C, flash point of minimum 50 ° C, by heating at a temperature of 5O ... 75'C, under mechanical stirring, for 1 ... 2 h, followed by a heating drying phase, at a temperature of

110.. . 120°C, sub agitare mecanică, neutralizare cu soluție 20...40% NaOH, la o temperatură de 4O...5O°C, timp de 1 h și o fază de filtrare finală, pentru reținerea impurităților mecanice,110 ... 120 ° C, under mechanical stirring, neutralization with 20 ... 40% NaOH solution, at a temperature of 4O ... 5O ° C, for 1 h and a final filtration phase, in order to retain mechanical impurities,

RO 120577 Β1 produsul obținut având o densitate la 20°C de 0,860...0,900 g/cm³, viscozitate la 50’C de 1RO 120577 Β1 the product obtained having a density at 20 ° C of 0.860 ... 0.900 g / cm ³ , viscosity at 50'C of 1

5.. .20Έ, punct de congelare: maximum 20*C, punct de inflamabilitate: minimum 70‘C, conținut de sulf de maximum 1 %. 35 .. .20Έ, freezing point: maximum 20 * C, flash point: minimum 70'C, sulfur content not exceeding 1%. 3

Instalația pentru aplicarea procedeului, conform invenției, elimină dezavantajele menționate prin aceea că este alcătuită dintr-un vas de fluidizare a reziduurilor, dotat cu un 5 sistem de agitare mecanică și o serpentină de încălzire, un vas de uscare și neutralizare prevăzut cu agitatoare mecanice pentru uscarea și neutralizarea amestecului combustibil 7 fluidizat, un sistem de filtrare modulat, constituit dintr-un pachet de 5...10 site cu ochiuri deThe installation for applying the process according to the invention eliminates the mentioned disadvantages in that it consists of a fluidization vessel of residues, equipped with a mechanical stirring system and a heating coil, a drying and neutralizing vessel provided with mechanical agitators for drying and neutralization of the 7 fluidized fuel mixture, a modulated filtration system, consisting of a package of 5 ... 10 mesh sites

1.. .5 mm, plasate în ordine descrescătore a dimensiunilor ochiurilor, pentru reținerea 9 impurităților, un rezervor de produs finit, niște pompe cu roți dințate pentru transferul produselor, sisteme tip dom, pentru reținerea apei, a sărurilor de neutralizare și a impurităților 11 decantate, amplasate în vasul de uscare și neutralizare și de produs finit.1 .. .5 mm, placed in descending order of mesh size, to retain 9 impurities, a finished product reservoir, gear pumps for product transfer, dome type systems, water retention, neutralization salts and impurities 11 decanted, placed in the drying and neutralizing vessel and finished product.

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje: 13By applying the invention, the following advantages are obtained: 13

- capacitate mare de procesare a reziduurilor;- high residue processing capacity;

- structura modulată a instalației conduce la flexibilitate ridicată, care permite 15 utilizarea unei game largi de materii prime;- the modulated structure of the installation leads to high flexibility, which allows the use of a wide range of raw materials;

- sistemul de filtrare modulat prezintă capacitate mare de filtrare, care permite pro- 17 cesarea unor cantități mari de materii prime și obținerea unui produs combustibil cu proprietăți adecvate, pentru utilizare în focare industriale; 19- the modulated filtration system has high filtration capacity, which allows the processing of large quantities of raw materials and obtaining a fuel product with suitable properties, for use in industrial outbreaks; 19

- rezervoarele sunt prevăzute cu sisteme de retenție a apei, a sărurilor de neutralizare decantate și a impurităților rezultate. 21- the tanks are provided with water retention systems, decanted neutralization salts and the resulting impurities. 21

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu figura care reprezintă schema de principiu a instalației pentru aplicarea procedeului, conform invenției. 23 Exemplu. Materia primă, constituită din reziduuri petroliere solidificate, constituite din reziduuri provenite din blazul coloanelor de distilare, șlamuri sau șlopsuri din rezervoarele 25 de țiței, păcură, gudron sau deșeuri provenite din industria cauciucului, sunt fluidizate prin încălzire la o temperatură de 5O...7O°C, sub agitare mecanică (50...60 rpm), timp de 1 ...2 h, 27 cu fracțiuni petroliere fluide, constând din fracțiuni grele de la distilarea atmosferică a țițeiului sau de la distilarea în vid a păcurii, uleiuri uzate, motorine grele de cracare catalitică și de 29 cocsare, care sunt improprii pentru obținerea combustibililor Diesel, având o viscozitate de maximum 5Έ, la temperatura de 50°C, densitate de 0,885...0,900 g/cm³, la temperatura de 31 20°C, punct de congelare 5...10°C, punct de inflamabilitate: minimum 50°C, aciditate minerală și alcalinitate: lipsă, sediment: maximum 1,2%, cifra de cocs: maximum 10%, 33 maximum 10% apă, cenușă: maximum 1%, sodiu: maximum 150 ppm, într-un vas 1 de fluidizare, prevăzut cu o serpentină 3 de încălzire și un agitator 2 mecanic. Vasul 1 de 35 fluidizare este amplasat într-o cuvă 4 de retenție din beton armat și este prevăzut, la partea inferioară, cu o conductă de golire, prin care amestecul intermediar este transferat, cu 37 ajutorul unei pompe 5 cu roți dințate, într-un vas 9 de stocare și neutralizare, prevăzut cu o serpentină 10 de încălzire și un agitator 8 mecanic, în care se realizează uscarea prin 39 încălzire până la temperatura de 11O...12O°C, sub agitate mecanică. Amestecul se supune operației de neutralizare cu o soluție de NaOH 20...40%. în cantitate de 60...80 kg NaOH 41 100% la 1001 amestec intermediar, la temperatura de de 4O...5O°C, timp de 1 h, sub agitare mecanică. Vasul 9 de uscare și neutralizare este prevăzut cu un sistem de retenție de tip 43 dom, pentru reținerea apei, sărurilor de neutralizare și a impurităților decantate. La finalul fazei de neutralizare, se elimină apa și sărurile de neutralizare decantate și impuritățile re- 45 zultate, pe la baza rezervorului, dintr-un dom 15, după care amestecul este trecut printr-un sistem 13 de filtrare modulat, constituit dintr-un pachet de 5...10 site cu ochiuri de 1 ...5 mm, 47The following is an example of embodiment of the invention, in connection with the figure which represents the scheme of principle of the installation for applying the process, according to the invention. 23 Example. The raw material, consisting of solidified petroleum residues, consisting of residues from the base of the distillation columns, sludge or sludge from the 25 oil, fuel, tar or waste tanks from the rubber industry, is fluidized by heating at a temperature of 5O ... 7O ° C, under mechanical agitation (50 ... 60 rpm), for 1 ... 2 h, 27 with fluid oil fractions, consisting of heavy fractions from the atmospheric distillation of crude oil or from vacuum distillation of oil, used oils, heavy catalytic cracking oils and 29 coke, which are unsuitable for obtaining Diesel fuels, having a maximum viscosity of 5Έ, at a temperature of 50 ° C, a density of 0.885 ... 0.900 g / cm ³ , at a temperature of 31 20 ° C, freezing point 5 ... 10 ° C, flash point: minimum 50 ° C, mineral acidity and alkalinity: missing, sediment: maximum 1.2%, coke number: maximum 10%, maximum 33 10% water, ash: maximum 1% um, sodium: maximum 150 ppm, in a fluidizing vessel 1, equipped with a heating coil 3 and a mechanical shaker 2. The fluidizing vessel 1 is placed in a reinforced concrete retention tank 4 and is provided, at the bottom, with a drainage pipe, through which the intermediate mixture is transferred, with the aid of a gear pump 5 with gear wheels, in 37 a storage and neutralization vessel 9, provided with a heating coil 10 and a mechanical stirrer 8, in which drying is carried out by 39 heating up to a temperature of 11O ... 12O ° C, under mechanical agitation. The mixture is subjected to the neutralization operation with a solution of NaOH 20 ... 40%. in the amount of 60 ... 80 kg NaOH 41 100% at 1001 intermediate mixture, at a temperature of 4O ... 5O ° C, for 1 hour, under mechanical stirring. The drying and neutralizing vessel 9 is provided with a retention system of type 43 dom, for water retention, neutralization salts and decanted impurities. At the end of the neutralization phase, the water and the decanted neutralization salts and the resulting impurities are removed, based on the reservoir, from a dome 15, after which the mixture is passed through a modulated filtration system 13, consisting of a 5 ... 10 mesh pack with 1 ... 5 mm mesh, 47

RO 120577 Β1 plasate în ordine descrescătore a dimensiunilor ochiurilor, pentru reținerea impurităților. Sistemul 13 de site este izolat de vasul 9 prin două robinete 11, 12 cu clapetă. Produsul rezultat este depozitat într-un rezervor 14 de produs finit, prevăzut cu un sistem 17 de încălzire și de retenție de tip dom 16, a apei și impurităților rezultate. Din rezervorul 14, combustibilul lichid industrial este transferat, prin intermediul unei roți 7 dințate, în mijloace de transport, pentru comercializare.RO 120577 Β1 placed in decreasing order of mesh size, to retain impurities. The screen system 13 is isolated from the vessel 9 by two taps 11, 12 with a flap. The resulting product is stored in a reservoir 14 of finished product, provided with a heating and retention system 17 of dome type 16, of the resulting water and impurities. From the tank 14, the industrial liquid fuel is transferred, by means of a gear 7, in means of transport, for commercialization.

Vasul 1 de fluidizare este situat la nivel inferior față de vasul 9 de uscare și neutralizare și vasul 14 de produs finit și este amplasat într-o cuvă 4 de retenție din beton armat, situată sub nivelul solului. Vasul 9 de uscare și neutralizare și vasul 14 de produs finit sunt amplasate într-o cuvă 6 de retenție din beton armat, situată la nivelul solului.The fluidization vessel 1 is located at a lower level than the drying and neutralization vessel 9 and the finished product vessel 14 and is located in a reinforced concrete holding tank 4, located below the ground level. The drying and neutralizing vessel 9 and the finished product vessel 14 are located in a reinforced concrete retention tank 6, located at ground level.

Caracteristicile combustibilului lichid, obținut conform invenției, sunt următoarele: densitate la 20°C de 0,860...0,900 g/cm³, viscozitate la 50° de 5...20Έ, punct de congelare: maximum 20°C, punct de inflamabilitate: minimum 70°C, conținut de sulf de maximum 1%, aciditate, alcalinitate: lipsă, sediment: maximum 1,5%, apă: maximum 1,5%, cenușă: maximum 0,5%, cifra de cocs: maximum 10%, putere calorică: minimum 9500 kcal/kg, sulf: maximum 1%, vanadiu: maximum 100 ppm, sodiu: maximum 150 ppm.The characteristics of the liquid fuel, obtained according to the invention, are the following: density at 20 ° C of 0.860 ... 0.900 g / cm ³ , viscosity at 50 ° of 5 ... 20Έ, freezing point: maximum 20 ° C, flash point : minimum 70 ° C, sulfur content not exceeding 1%, acidity, alkalinity: lacking, sediment: maximum 1.5%, water: maximum 1.5%, ash: maximum 0.5%, coke number: maximum 10 %, calorific value: minimum 9500 kcal / kg, sulfur: maximum 1%, vanadium: maximum 100 ppm, sodium: maximum 150 ppm.

Claims

claims

1. Process for obtaining an industrial liquid fuel, intended for combustion in industrial outlets, by fluidizing the oil residues solidified with liquid oil fractions, followed by a drying and neutralization phase with NaOH solution and multiple filtration, characterized in that it comprises a fluidization phase of solidified pearl residues, consisting of heavy petroleum residues from refineries or rubbers from the rubber industry with fluid oil fractions with density at 20 ° C of 0.885 ... 0.900 g / cm ³ , viscosity of maximum 5 ° E at 50 ° C, freezing point 5 ... 10 ° C, flash point of at least 50 ° C, by heating at a temperature of 5O ... 75 ° C, under mechanical stirring, for 1 ... 2 h, followed by a heating drying phase at a temperature of 11O ... 12O ° C, under mechanical stirring, neutralization with 20 ... 40% NaOH solution, at a temperature of 40 ... 50 ° C, for 1 h, and a final filtering phase for retention of mechanical impurities, the product obtained having a density at 20 ° C of 0,860 ... 0,900 g / cm ³ , viscosity at 50 ° of 5 ... 20 ° E, freezing point: maximum 20 ° C, flash point: minimum 70 ° C, sulfur content not exceeding 1%.

2. The installation for applying the process described in claim 1, consisting of fluidization, drying, neutralizing vessels, fluid product reservoir and multiple filtration systems, characterized in that it consists of a residue fluidization vessel (1), equipped with a mechanical stirring system (2) and a heating coil (3), a drying and neutralizing vessel (9), provided with a mechanical stirring system (8), for drying and neutralizing the fluidized fuel mixture, a system (13 ) of modulated filtration, consisting of a package of 5 ... 10 mesh sites with 1 ... 5 mm mesh, placed in descending order of mesh size, to retain impurities, a reservoir (14) of finished product, some pumps (5, 7) with gear wheels for product transfer, dome systems (15, 16), for water retention, neutralization salts and decanted impurities, located in the drying and neutralizing vessel (9) and the vessel (14). finite product.

An installation according to claim 2, characterized in that the fluidizing vessel (1) is located lower than the drying and neutralizing vessel (9) and the finished product vessel (14) and is located in a tank (4). of reinforced concrete retention, located below the ground level, the drying (9) drying and neutralizing vessel and the finished product vessel (14) are located in a reinforced concrete retention tank (6) located at the ground level.