RO123197B1 - Instalaţie şi procedeu pentru prelucrarea reziduurilor petroliere - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o instalaţie şi la un procedeu pentru prelucrarea reziduurilor petroliere supuse reciclării, provenite din decantări, scurgeri, decontaminări, şlamuri provenite din curăţarea rezervoarelor şi cele existente în batale de reziduuri petroliere. Instalaţia conform invenţiei are în componenţă subansambluri (A, C, E, F, H şi I) de filtrare în cascadă, de purificare preliminară, de neutralizare, de deshidratare, de condensare şi, respectiv, de purificare prin sitare. Procedeul conform invenţiei constă în aceea că, în prima fază, se evacuează apa decantată din reziduul petrolier, reziduu care se încălzeşte la o temperatură de 60...65°C, se sitează şi, în continuare, se neutralizează la o temperatură de 70...80°C, se deshidratează prin evaporare, iar produsul deshidratat se supune unei sitări şi vibrări, după care se stochează.

Description

Invenția se referă la o instalație și la un procedeu pentru prelucrarea reziduurilor petroliere, stocate în decursul timpului în batale, în vederea obținerii unui combustibil greu, care poate fi ars într-un focar, pentru obținerea energiei termice, și respectiv a unei turte formate în principal din impurități mecanice, reziduuri grele și granule de polietilenă etc., folosită, în general, în industria cimentului.

Sunt cunoscute instalații pentru prelucrarea reziduurilor petroliere, care cuprind niște habe, deasupra cărora poate fi manevrată cupa unui excavator, din habe șlamul fiind transportat cu ajutorul unor șnecuri până într-un încălzitor, de unde este introdus într-un separator centrifugal, din care apa și impuritățile sunt colectate și evacuate, iar materia organică este vehiculată cu o pompă până într-un rezervor.

Sunt, de asemenea, cunoscute alte instalații pentru prelucrarea reziduurilor petroliere, care cuprind niște subansambluri de preluare a reziduurilor petroliere, pentru stocarea și decantarea produsului petrolier, pentru neutralizarea și separarea apei, precum și pentru dozarea componențilorîn vederea obținerii combustibilului.

Dezavantajele acestor instalații constau în aceea că apar întreruperi relativ dese în ciclul de funcționare, ca urmare a colmatării separatorului centrifugal, iar apa este în permanență o sursă de poluare, fiind în general reciclată în batal.

Sunt cunoscute procedee pentru prelucrarea rezidurilor petroliere, care constau în preluarea din batal a șlamului și deversarea acestuia directîntr-o habă, din care acesta este deplasat, cu ajutorul unor șnecuri, în lungul unui plan înclinat față de orizontală sub un unghi de 20...30°; după care șlamul este încălzit la o temperatură de 7O...8O°C și apoi este supus unei separări centrifugale, cu viteza unghiulară de 6000...8000 turații/min, iar apa rezultată este recirculată în batal și materia organică este vehiculată prin pompare, până într-un rezervor de stocare, unde temperatura este de 6O...8O°C.

Dezavantajele acestor procedee constau în aceea că au un consum de energie relativ mare, ca urmare a necesității încălzirii șlamurilor la o temperatură de 70.. ,80°C, înainte de a fi supuse separării, productivitatea are valori relativ scăzute, ca urmare a debitului relativ scăzut care poate fi supus în unitatea de timp separării și intervențiilor relativ dese pentru decolmatarea separatorului, în special, cu ajutorul unor utilaje care dezvoltă o presiune a fluidului de decolmatare de 150...250 bari.

Timpul de fabricație este lung, în compoziția combustibilului intervine o cantitate foarte mică, de 3...5% reziduu petrolier, iar restul sunt componenți mai scumpi, în special, combustibil lichid ușor, care este un produs accizat. De asemenea, îndepărtarea apei din produs nu este completă, fiind și energofagă, deoarece vaporii de apă se elimină prin gura manlocului rezervorului, directîn atmosferă. Se ridică astfel și o problemă de mediu, întrucât apa din aceste reziduuri conține acizi, fenoli, aldehide, compuși cu sulf etc. în cazul în care se folosește separatorul centrifugal, calitatea produsului obținut este mai bună, dar productivitatea este mică, datorită deselor colmatări ale centrifugei cu mâlul preluat din batal odată cu reziduul. Demontarea și curățarea centrifugei necesită un timp îndelungat. Demontările repetate și cantitatea mare de impurități care trebuie separate, conduc la uzarea prematură a acestui utilaj, care de altfel este foarte scump.

Din brevetul RO 119731, sunt cunoscute un procedeu și o instalație de prelucrare a deșeurilor petroliere. Procedeul constă în încălzirea deșeurilor petroliere la 5O...6O°C, adăugarea de dezemulsionanți uzuali și de aditivi, continuarea încălzirii până la 70...110°C, la 0,7 bari, lăsarea produsului în repaus 2...5 h, rezultând o fază organică, care conține în stratul superior 2...7% apă, și care este tratată cu 2,5...20 ppm antispumant și cu o fracție volatilă, pentru accentuarea efectului de antrenare, adăugată în raport de 0,25...0,3 față de

RO 123197 Β1 faza organică, filtrarea produsului deshidratat la 6...7 bari, rezultând o fracție de combustibil 1 greu și un material solid, utilizat pentru obținerea asfaltului. Brevetul RO 119731 dezvăluie și instalația aferentă procedeului având etapele menționate. 3

Un alt obiect al instalației revendicate conform invenției îl constituie faptul că, în rezervorul suprateran, este colectată, printr-o conductă racordată la o pompă aparținând 5 subansamblului de condensare, apa care este obținută în cadrul acestui subansamblu, prin deshidratarea produsului petrolier colectat și supus prelucrării, și din rezervorul suprateran, 7 cu ajutorul unei pompe, atunci când apa tratată ajunge la o valoare a pH-ului de 6,5, este împinsă printr-o conductă într-un emisar natural sau la o stație de epurare. 9

Un alt obiect al instalației revendicate conform invenției îl constituie faptul că subansamblul de purificare prin sitare are în componență o sită vibratoare, în coșul căreia 11 produsul din rezervorul subansamblului de stocare și fluidizare este împins cu ajutorul unei pompe, iar produsul purificat este colectat într-o habă și impuritățile sunt evacuate din sita 13 vibratoare printr-un deversor, produsul purificat fiind vehiculat din habă în subansamblul de stocare. 15

Problema tehnică, pe care o rezolvă invențiile revendicate din grupul de invenții, constă în reducerea cantității de dezemulsinant, folosită în mod uzual, și evitarea poluării 17 mediului prin deversarea apei rezultate. De asemenea, se urmărește reducerea consumului energetic necesar pentru obținerea combustibilului greu. 19

Instalația pentru prelucrarea reziduurilor petroliere rezolvă problema tehnică, prin faptul că, pe lângă subansamblurile de preluare și transport, de stocare și neutralizare, de 21 stocare și fluidizare, de purificare prin centrifugare, de dezemulsionare, de stocare, încărcare și producere a aburului, mai are în componență și niște subansambluri de filtrare în cascadă, 23 de purificare preliminară, de neutralizare, de deshidratare, de condensare și, respectiv, de purificare prin sitare, subansamblul de filtrare având în componență o pompă submersibilă, 25 plasată la nivelul apei aflate într-un batal, pentru a aspira și împinge apa într-o habă în care sunt montate niște deversoare verticale, care delimitează niște compartimente aflate în 27 comunicare între ele pe la partea superioară și în care sunt dispuse, câte unul, niște straturi filtrante, constituite din material vegetal, țesătură din fibră de sticlă și, respectiv, cărbune 29 activ, la habă fiind racordată o pompă centrifugală care împinge apa într-un rezervor suprateran, subansamblul de purificare preliminară fiind alimentat cu șlam de către sub- 31 ansamblul de preluare și transport amintit, cupa acestuia din urmă transportând șlamul din batal într-un buncăr în care este montat un grătar cu ochiuri și care superior este prevăzut 33 cu două capace, sub buncăr fiind plasată o sită vibratoare, alimentată prin intermediul unui distribuitor cu gura evazată, subansamblul de purificare preliminară fiind montat deasupra 35 subansamblului de stocare și neutralizare amintit, produsul din acesta din urmă fiind introdus în niște rezervoare ale unui subansamblu de dezemulsionare, prevăzute cu niște agitatoare 37 și cu palete reglabile și, respectiv, cu niște serpentine interioare, pentru circulația aburului, după dezemulsionare produsul fiind vehiculat cu ajutorul unei pompe până într-un 39 preîncălzitor al subansamblului de deshidratare, interconectat cu un vaporizatorîn legătură cu care este montat un demister, produsul dezemulsionat circulând în contracurent cu 41 produsul deshidratat prin preîncălzitor, după care produsul deshidratat este vehiculat în subansamblul de stocare și fluidizare amintit, vaporii de apă proveniți din vaporizator fiind 43 introduși, printr-o conductă, într-un condensator cu apă rece, aparținând subansamblului de condensare aflat în legătură cu un vas tampon, pus în legătură cu atmosfera prin intermediul 45 unui coș, apa caldă, dintr-un condensator de tip cadă, fiind introdusă, printr-o conductă, într-o habă de colectare, din care este aspirată și împinsă, cu ajutorul unei pompe, într-un 47

RO 123197 Β1 turn de răcire prevăzut cu un aerator, apa răcită fiind aspirată și introdusă, cu ajutorul unei pompe, din habă în condensatorul tubular, produsul din rezervorul aparținând subansamblului de stocare și fluidizare putând fi vehiculat prin subansamblul de purificare prin centrifugare amintit sau prin subansamblul I de purificare prin sitare.

Apa care este obținutăîn subansamblul de condensare, prin deshidratarea produsului petrolier colectat și supus prelucrării, este colectată printr-o conductă racordată la o pompă în rezervorul 11, de unde, în momentul în care apa tratată ajunge la o valoare a pH-ului de 6,5, este împinsă cu ajutorul unei pompe, printr-o conductă, într-un emisar natural sau la o stație de epurare.

Subansamblul de purificare prin sitare are în componență o sită vibratoare, în coșul căreia este împins, cu ajutorul unei pompe, produsul din rezervorul subansamblului de stocare și fluidizare, produsul purificat în subansamblul de purificare prin sitare fiind colectat într-o habă, din care este vehiculat în subansamblul de stocare amintit, iar impuritățile sunt evacuate din sita vibratoare printr-un deversor.

Procedeul pentru prelucrarea reziduurilor petroliere, aplicat în cadrul instalației conform invenției, cuprinde preluarea, transportarea și stocarea șlamului din reziduul petrolier, neutralizarea produsului petrolier separat din șlam, stocarea și fluidizarea acestui produs petrolier, separarea prin centrifugare a impurităților din produsul petrolier, încălzirea continuă cu abur a produsului petrolier, precum și stocarea produsului petrolier final, în vederea expedierii la beneficiari, și se caracterizează prin aceea că apa aflată sub reziduul petrolier este supusă filtrării în cascadă și neutralizării, după care aceasta este adusă în contact cu apa provenită din deshidratarea produsului petrolier, în paralel, având loc alimentarea și încălzirea șlamului la o temperatură de 6O...65°C, reținerea corpurilor străine din șlam și separarea preliminară a acestuia prin sitare și vibrare, urmate de transportul prin curgere gravitațională și aducerea în contact a produsului petrolier, timp de 1...2 h, cu un produs neutralizant, într-o cantitate reprezentând 0,05...1% din masa acestuia, dezemulsionarea produsului petrolier având loc la o temperatură de 7O...8O°C, sub agitare continuă, timp de 20...30 min, folosind o cantitate de 1%₀ dezemulsionant, deshidratarea produsului petrolier după o perioadă de 30...60 min, prin preîncălzirea acestuia la o temperatură de 115...120°C, rezultând un produs deshidratat cu temperatura de 7O...75°C, care este fluidizat și supus unei separări mecanice prin sitare cu vibrare.

Instalația și procedeul conform grupului de invenții prezintă următoarele avantaje:

- permite separarea apei de materia organică, înainte de purificarea finală a combustibilului greu, ceea ce reduce consumul energetic;

- permite obținerea unei ape filtrate și tratate atât din batal, cât și din șlamul extras, care poate fi deversată într-un emisar sau o stație de epurare;

- permite înlăturarea impurităților mecanice chiar de la începutul ciclului de tratare a șlamului, astfel încât acestea nu mai sunt vehiculate și nu mai produc colmatarea traseelor formate din conducte;

- construcție relativ simplă;

- productivitate relativ mare, care poate ajunge la 80...100 mc/zi, la un debit de șlam în alimentarea instalației de 4...6 mc/h;

- combustibilul final are un conținut relativ mic de apă, respectiv, sub 1%.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a instalației și a procedeului conform invențiilor din grupul de invenții, în legătură cu fig. 1...6, care reprezintă:

- fig. 1, schema procesului tehnologic aplicat în cadrul instalației;

- fig. 2, vedere laterală a unei site vibratoare a instalației;

RO 123197 Β1

- fig. 3, vedere laterală a unui buncăr al instalației; 1

- fig. 4, vedere de sus a buncărului;

- fig. 5, vedere laterală a unui vaporizator al instalației; 3

- fig. 6, vedere frontală a vaporizatorului.

Instalația conform invenției este montată în apropierea unui batal 1, în care există 5 stocate deșeuri petroliere.

în batalul 1, amestecul de reziduuri nu este omogen, depinzând, în special, de 7 produsul care s-a deversat la un anumit moment dat în batal. De asemenea, produsul din batal este stratificat pe trei straturi principale: stratul superior, format din circa 20% produs 9 petrolier cu densitatea medie de 0,960 g/cmc, stratul median, format din circa 50% apă acidă cu densitatea medie de 1 g/cmc, și stratul inferior, format din circa 30% nămol de fund cu 11 densitatea medie de 1,350 g/cmc.

în batalul 1 este montată pompa 2 submersibilă de împingere a apei în haba 3 a 13 subansamblului A de filtrare în care se realizează un sistem de filtare în cascadă. Haba 3 are niște deversoare 4 și 5, dispuse vertical, care delimitează, în haba 3, niște compar- 15 timente a, b și c, care comunică între ele la partea superioară și în care sunt dispuse câte unul din niște straturi 6, 7 și 8, constituite din material vegetal, țesătură din fibră de sticlă și, 17 respectiv, din cărbune activ. La haba 3 este racordată o pompă 9 centrifugală care, prin intermediul conductei 10 de împingere, trimite apa filtrată într-un rezervor 11 suprateran. în 19 acesta din urmă, se colectează și apa care se obține din deshidratarea reziduului petrolier colectat și supus prelucrării. în acest rezervor 11, se introduce o cantitate prescrisă de 21 compoziție în sine cunoscută, pentru neutralizarea și corectarea pH-ului la valoarea de 6,5. Rezervorul 11 este interconectat cu o pompă 12, cu ajutorul căreia atunci când valoarea pH- 23 ului este de 6,5, se pompează apa condiționată, printr-o conductă 13, la o stație de epurare neredată în figuri. 25

Din batalul 1, cu ajutorul unui subansamblu B de preluare și transport, care are în componență un braț 14, susținut de către un suport 15 vertical și de care este suspendată, 27 cu ajutorul unui cablu 16, o cupă 17, pot fi colectate, prin deschiderea și închiderea unor semicupe a și b, ale cupei 17, șlamul și lichidele din batalul 1, și transportate până deasupra 29 unui buncăr 18, care aparține unui subansamblu C de purificare preliminară. în buncărul 18, care este de formă tronconică, cu baza mică plasată spre inferior și care are de preferință 31 un volum de 4 mc, sunt plasate niște serpentine 19, prin care este circulat abur. La partea superioară a buncărului 18, este plasat un grătar 20 cu ochiuri, de preferință de 10x10 cm, 33 care are rolul de a reține obiectele care sunt prezente în general într-un batal. După umplerea buncărului 18, acesta este închis cu ajutorul a două capace 21, articulate superior 35 de buncărul 18.

Sub buncărul 18 este plasată o sită 22 vibratoare, echipată cu plase care au ochiuri 37 de preferință de 2,5 mm, în care șlamul din buncărul 18 este scurs printr-un robinet cu sertar și, respectiv, printr-un distribuitor d cu o gură evazată, neredat în figuri, astfel încât să 39 acopere o arie cât mai mare din suprafața sitei 22 vibratoare.

Impuritățile mecanice, solide și semisolide, care rămân deasupra plaselor sitei 22 41 vibratoare, sunt evacuate printr-un tub cu diametrul, de exemplu, de 25,4 cm, într-o cuvă betonată, impermeabilizată, cu un volum de 30 mc, neredate în figuri. Din această cuvă în 43 care se formează o turtă semisolidă, aceasta din urmă este încărcată periodic într-un camion și transportată la o fabrică de ciment. 45

RO 123197 Β1

Subansamblul C de purificare este montat la înălțime, deasupra unui subansamblu D de stocare și neutralizare, care cuprinde niște rezervoare 23 și 24 de predecantare și neutralizare, în care produsul trecut prin sita 22 ajunge după ce curge gravitațional prin niște conducte 25 și 26, racordate superior la rezervoarele 23 și 24. Fiecare dintre rezervoarele 23 și 24 are o capacitate de 50 mc și este echipat cu unul dintre agitatoarele 27 și 28 mecanice, cu posibilitatea de înclinare a palelor cu un unghi de 0...20° față de orizontală, în funcție de viscozitatea produsului. La partea inferioară a rezervoarelor 23 și 24, sunt montate niște serpentine 29 și 30 interioare de încălzire, racordate la o centrală 110 termică.

Rezervoarele 23 și 24 sunt prevăzute cu niște conducte 31 și 32 scurte de evacuare a apei și, respectiv, niște conducte 33 și 34 unite cu o conductă 35 de aspirație a unei pompe 36, care printr-o conductă 37 de împingere, racordată, la rândul său, prin intermediul unor conducte 38 și 39, la niște rezervoare 40 și 41 tampon, împinge produsul predecantat și neutralizat în acestea din urmă.

Rezervoarele 40 și 41 aparțin unui subansamblu E de dezemulsionare și în acestea este montat câte unul dintre niște agitatoare 42 și 43 cu palete reglabile, precum și câte una dintre niște serpentine 44 și 45 interioare, racordate la centrala 110 termică. La rezervoarele 40 și 41, sunt racordate niște conducte 46 și 47 scurte de evacuare a apei, precum și niște conducte 48 și 49 racordate la o conductă 50 de aspirație a unei pompe 51, în legătură cu care este montată o conductă 52 de împingere a produsului petrolier, dezemulsionat, într-un preîncălzitor 53, aparținând unui subansamblu F de deshidratare.

Preîncălzitorul 53 este de tip tub în tub și este interconectat cu un vaporizator 55 prin intermediul unei conducte 54 de alimentare. Produsul dezemulsionat, care circulă prin spațiul tubular al preîncălzitorului 53, face schimb de căldură cu produsul deshidratat care părăsește vaporizatorul 55 prin intermediul unei conducte 56 de aspirație a unei pompe 57, interconectată, la rândul său, cu preîncălzitorul 53, prin intermediul unei conducte 58 de împingere. Produsul deshidratat circulă prin mantaua preîncălzitorului 53 și apoi, prin intermediul unei conducte 59, este împins într-un rezervor 60 de stocare, care aparține unui subansamblu G de amestec și fluidizare.

Vaporizatorul 55 este împărțit în două compartimente e și f. Compartimentul e are un volum de 48001 și este echipat cu un snop de serpentine 61 sub formă de U, alimentate cu abur la o presiune de 10...12 bari, printr-un racord g. Condensul este evacuat prin intermediul unui colector h. Compartimentul f reprezintă zona de liniștire, are un volum de circa 20001 și este prevăzut cu o singură serpentină de încălzire sub formă de U. Cele două compartimente e și f sunt despărțite de un perete i vertical, care are rol de prag deversor. Astfel, produsul vaporizatîn primul compartiment e trece în cel de-al doilea compartiment f, de unde, cu ajutorul pompei 57, este împins, prin preîncălzitorul 53, la rezervorul 60, prin intermediul conductei 59. Vaporii de apă care părăsesc produsul din vaporizatorul 55, trec printr-un demister 62, în care se află două straturi j și k de inele ceramice tip Rasching, unde se separă eventualele antrenări de produs și, prin intermediul unei conducte 63, intră într-un condensator 64 cu apă rece, aparținând unui subansamblu H de condensare, unde are loc condensarea acestora. Vaporii de apă condensați trec, prin curgere gravitațională, într-un vas 66 tampon, care este în legătură cu atmosfera, prin intermediul unui coș 67, care are un diametru de 21,7 cm. Apa colectată în vasul 66 tampon este aspirată, prin intermediul unei conducte 68, cu ajutorul unei pompe 69, și împinsă, printr-o conductă de împingere 70, în rezervorul 11, unde urmează tratamentul pentru corectarea pH-ului.

RO 123197 Β1

Pentru ca subansamblui H de condensare a apei să funcționeze, trebuie să se 1 recircule în permanență apă rece în acesta. Acest lucru se realizează, prin aceea că apa caldă, din condensatorul 64 tip cadă, iese pe la preaplinul de la partea superioară și, prin 3 intermediul unei conducte 71, intră într-o habă 72 colectoare. Din aceasta din urmă, apa caldă este aspirată, prin intermediul unei conducte 73, cu o pompă 74, și împinsă, printr-o 5 conductă 75, într-un turn 76 de răcire, prevăzut cu un aerator 77. Apa rece se reîntoarce în haba 72 colectoare. Apa răcită astfel este aspirată prin intermediul unei conducte 78 și 7 pompată cu ajutorul unei pompe 79, care o împinge, printr-o conductă 80, în condensatorul 64 tubular. Pentru refacerea periodică a zestrei de apă rece în haba 72, se acționează un 9 robinet automat, nereprezentat în figuri, care se află montat pe o conductă 81 de alimentare cu apă rece. 11 în rezervorul 60, dacă este cazul, se introduce o cantitate de maximum 10% fluidizant înșine cunoscut care, prin intermediul unei conducte 82, se recirculăcu ajutorul unei pompe 13 83. Produsul din rezervorul 60 este menținut la o temperatură de 5O...6O°C, cu ajutorul aburului care circulă printr-o serpentină 114 interioară de încălzire. 15

Din acest moment, există două opțiuni, în funcție de calitatea produsului finit pe care dorim să-l obținem și calitatea produsului petrolier aflat în rezervorul 60. Astfel, produsul 17 poate fi purificat prin sitare cu plasa de 50 sau 70 ochiuri/cmp, lucru care se realizează cu un subansamblu I de purificare prin sitare cu ajutorul unei site 85 vibratoare, sau poate fi 19 purificat prin centrifugare cu ajutorul unui separator 99 centrifugal, lucru care se realizează cu un alt subansamblu J de purificare prin centrifugare. 21

Dacă produsul este trecut prin subansamblui I, atunci produsul petrolier din rezervorul 60 este aspirat prin conducta 82 de către pompa 83 și împins printr-o conductă 84 în coșul 23 sitei 85 vibratoare. Produsul purificat este colectat într-o habă 86, iar impuritățile sunt colectate printr-un deversor 87, montat în sita vibratoare, în containere. După cum a mai fost 25 arătat, aceste impurități sunt valorificate către fabricile de ciment. Produsul finit este aspirat din haba 86, prin intermediul unei conducte 88, cu o pompă 89 și împins prin conducta 90 27 într-un rezervor 91 care are o capacitate de 100 mc. Rezervorul 91 este de asemenea prevăzut cu o serpentină 92 interioară de încălzire și cu un racord 93 de scurgere. De aici, 29 produsul finit este aspirat cu o pompă 95, prin intermediul unei conducte 94 de aspirație și împins până la un subansamblu L de încărcare, printr-o conductă 96, unde se încarcă și se 31 expediază o autocisternă 97.

în cazul în care purificarea este realizată în subansamblui J, se aspiră produsul 33 petrolier din rezervorul 60, cu pompa 83, prin intermediul conductei 82 și este pompat, printro conductă 98, într-un separator 99 centrifugal. Produsul purificat este împins, printr-o 35 conductă 101, într-un rezervor 102 de stocare, iar impuritățile sunt colectate, prin intermediul unei tubulaturi 100 cu un diametru interior de 16 cm, într-un container neprezentat în figuri. 37

Produsul finit din rezervorul 102 este încălzit cu ajutorul aburului care circulă printr-o serpentină 103 interioară și eventualele impurități și urme de apă, dacă mai există, pot fi 39 scurse la canalizare printr-un racord 104. Produsul finit este aspirat din rezervorul 102, prin intermediul unei conducte 105, cu ajutorul pompei 95 și împins la subansamblui L de 41 încărcare, prin conducta 96, în autocisterna 97 și expediat la beneficiari.

Aburul necesar funcționării este produs într-un subansamblu M de preparare a 43 aburului, care cuprinde o stație 106 de demineralizare a apei, o stație 107 de condens, o gospodărie 108 de combustibil și un cazan 110 de producere a aburului, cu o capacitate de 45 10 t abur/h. Apa dură, obținută din puțurile proprii, este pompată în stația 106 de demineralizare, printr-o conductă 111 și apoi este folosită pentru încărcarea cazanului 110. 47

RO 123197 Β1

Condensul care se întoarce din proces, intră în stația 107 de condens, printr-o conductă 112, de unde este preluat cu pompele de presiune nefigurate și folosit pentru completarea zestrei cazanului 110. Drept combustibil, se utilizează combustibilul obținut în instalație. Acesta se află stocatîn gospodăria 103, de unde este preluat cu o pompă 109 și împins către arzătorul cazanului 110. Arzătorul folosit la cazanul 110 este cu funcționare mixtă, atât pe gaze naturale, cât și pe diverse tipuri de combustibil lichid, având o capacitate maximă de 1200 l/h combustibil. Aburul este dirijat spre instalație printr-o conductă 113.

Subansamblurile F și H sunt echipate cu aparatură de automatizare, compusă din regulatoare de debit, de temperatură, de nivel, traductoare de presiune, de temperatură, de nivel, de debit, precum și indicatoarele acestora, în sine cunoscute, neredate în figuri. Pompele 9, 12, 36, 51, 57, 69, 74, 79, 83, 89, 95 și 109, folosite în instalație, sunt de tip centrifugal cu rotor deschis, care lucrează la turații cuprinse între 970 și 1450 rot/min.

Pentru aplicarea procedeului conform invenției, se pornește subansamblul M, în condițiile în care stația 106 este încărcată cu apă demineralizată și din aceasta se încarcă și cazanul 110 până la nivelul maxim indicat, situație în care pompa 109 de recirculare a combustibilului este pornită, se anclanșează tabloul unui computer de proces, în sine cunoscut, neredat în figuri, se deschide butelia de gaz și se creează condițiile de pornire ale arzătorului cazanului 110. în continuare, cazanul 110 este purjat și după ce presiunea aburului atinge o valoare de minimum 5 bari, se începe alimentarea cu abur de proces, la o temperatură de 16O...18O°C, prin conducta 113. Cazanul 110 este reglat să funcționeze având presiunea aburului cuprinsă între 10 și 12 bari.

Procedeul conform invenției cuprinde evacuarea apei decantate în batalul 1, în care scop se pornește pompa 2 și se împinge apa acidă în haba 3 a subansamblului A de filtrare în cascadă și, în continuare, pompa 9 este pornită, aspirându-se apa filtrată din haba 3 și prin intermediul unei conducte 10 este pompată în rezervorul 11, unde are loc neutralizarea apei, cu ajutorul unui neutralizantîn sine cunoscut. Cantitatea de neutralizant variază până la maximum 1%, în funcție de aciditatea apei colectate din batalul 1. Când determinările fizico-chimice, care se fac în laborator, arată că pH-ul apei a ajuns la valoarea de 6,5, cu ajutorul pompei 13, aceasta se poate deversa într-un emisar natural sau într-o stație de epurare.

Se pornește subansamblul B de preluare și transport al șlamurilor, și începe colectarea șlamului din batalul 1, cu ajutorul cupei 17 care este prinsă de cablul 16 al brațului mobil 14. După încărcarea cupei 17cu șlam din batalul 1, aceasta este ridicată și șlamul este deversat în buncărul 18 al subansamblului C. După umplerea buncărului 18, se închid cele două capace 21 și se pornește încălzirea produsului din buncărul 18. încălzirea se realizează cu abur la o presiune de 10 bari și o temperatură de 180°C, furnizat de subansamblul M. După ce produsul din buncărul 18 a atins temperatura de 6O...65°C, se începe sitarea acestuia prin sita 22 vibratoare. Produsul petrolier din buncărul 18 trece printr-un robinet cu sertar nefigurat, cu un diametru de 21,7 cm, și, în continuare, printr-un distribuitor d cu diametrul de 21,7 cm, cu gura evazată, nefigurat. Distribuitorul d evazat facilitează curgerea lichidului pe întreaga suprafață a sitei 22. Prin manevrarea robinetului, se reglează debitul de lichid care trebuie sitat, iar în funcție de viscozitatea lichidului, se reglează înclinația plaselor sitei 22. Impuritățile mecanice, solide și semisolide, care rămân deasupra plaselor, se evacuează automat, printr-un tub cu diametrul de 25,4 cm, într-o cuvă betonată, impermeabilizată, cu un volum de 30 mc. Această turtă semisolidă este încărcată periodic în camioane și transportată la fabricile de ciment, întrucât subansamblul C de purificare preliminară este montat la înălțime, deasupra subansamblului D, produsul sitat curge

RO 123197 Β1 gravitațional, prin conductele 25 și 26, în rezervoarele 23 și 24 de predecantare. După 1 umplerea unuia dintre rezervoarele 23 și 24, se adaugă, sub agitare continuă, o cantitate determinată de neutralizant, se continuă agitarea timp de 30 min și apoi se lasă în decantare, 3 timp de până la două ore. După decantare, se scurge apa și impuritățile decantate la baza rezervorelor 23 și 24, prin unul dintre racordurile 31 sau 32, la canalizare. Produsul astfel 5 pregătit este preluat cu pompa centrifugă 36 și împins prin conducta 37 în rezervoarele 40 și 41, prevăzute, de asemenea, cu agitatoare 42 și 43, mecanice, reglabile. în rezervoarele 7 40 și 41, este dozat dezemulsionantul.

După dozarea dezemulsionantului sub agitare, se continuă agitarea încă 20...30 min 9 și apoi se lasă produsul în decantare, timp de maximum 60 min. Se face o scurgere la fiecare dintre rezervoarele 40 și 41 și se face o determinare a conținutului de apă din produs, 11 în laborator. Cantitatea de dezemulsionant folosită este sub 1%o din cantitatea produsului prelucrat. Temperatura produsului în rezervoarele 40 și 41 este de 70...80°C. Când unul 13 dintre rezervoarele 40 sau 41 este pregătit, se începe alimentarea subansamblului F de deshidratare, pompa 51 fiind reglată la un debit de 7 mc/h. Astfel, produsul petrolier este 15 împins pe conducta 52 în preîncălzitorul 53, unde face schimb de căldură cu produsul care iese din vaporizatorul 55. în continuare, produsul încălzit la o temperatură de 95...98°C este 17 împins, prin conducta 54, în vaporizatorul 55. Pentru a se evita colmatarea vaporizatorului 55, pe toată lungimea primului compartimente, în partea inferioară, este prevăzut un jgheab 19 colector cu manta de încălzire, care este drenat periodic, printr-un racord I, la cuva betonată prevăzută în imediata apropiere. Alimentarea vaporizatorului 55 se face printr-un racord m, 21 iar evacuarea produsului vaporizat printr-un racord n. Evacuarea vaporilor de apă se face printr-un racord o al demisterului 62, care este interconectat cu conducta 63, care alimen- 23 tează condensatorul 64. în continuare, vaporii de apă condensați curg gravitațional, prin conducta 65, în vasul 66 tampon, de unde se pompează cu pompa 69, prin intermediul 25 conductei 70, în rezervorul 11 de neutralizare și condiționare a pH-ului până la valoarea 6,5.

Când determinările de laborator arată ca această condiție este îndeplinită, apa se pompează 27 cu ajutorul pompei 12 într-un emisar natural sau la o stație de epurare.

Temperatura în vaporizatorul 55 este menținută la o valoare de 115...120°C, cu 29 ajutorul aburului care circulă prin fasciculul 61 tubular în formă de U. în demisterul 62, sunt reținute eventualele particule de produs petrolier care sunt antrenate de vaporii de apă care 31 părăsesc vaporizatorul 55.

Curățarea și dănfuirea vaporizatorului 55 se face introducându-se abur printr-un 33 racord p printr-o conductă q perforată, montată în partea de jos a vaporizatorului 55. Apa recirculată în subansamblul H, datorită trecerii acesteia prin turnul de răcire 76, prevăzut cu 35 aeratorul 77, se menține la o temperatură foarte apropiată de 40°C. După ce a făcut schimb de căldură în preîncălzitorul 53 cu reziduul dezemulsionat, produsul deshidratat este împins 37 cu o temperatură remanentă de 70...75Ό, prin intermediul conductei 59, în rezervorul 60, care are o capacitate de 100 mc. în funcție de calitatea materiei prime și a combustibilului 39 pe care dorim să-l obținem, în rezervorul 60 se introduce o cantitate de maximum 10% dintr-un fluidizantîn sine cunoscut. Produsul din rezervor se recirculă cu ajutorul pompei 83, 41 timp de minimum 30 min. După fluidizare, în funcție de calitatea combustibilului pe care dorim să-l obținem, produsul petrolier poate urma una din cele două căi, și anume: separarea 43 impurităților mecanice fie prin intermediul subansamblului I, fie prin intermediul subansamblului J. 45

RO 123197 Β1 în primul caz, produsul petrolier este pompat cu ajutorul pompei 83, prin intermediul unei conducte 84, în coșul sitei 85 vibratoare. Produsul purificat curge gravitațional în cuva 86, de unde este preluat și pompat cu ajutorul pompei 89, prin intermediul conductei 90, în rezervorul 91 de stocare a produsului finit, iar turta semisolidă, compusă din impurități mecanice, este deversată de pe plasele sitei 85, prin tubulatura 87 de 21,7 cm, într-un container nereprezentat în figuri.

în cel de-al doilea caz, produsul petrolier din rezervorul 60 este aspirat cu ajutorul pompei 83 și împins, prin conducta 98, în separatorul 99 centrifugal, care, prin efectul forței centrifuge, separă impuritățile mecanice care se mai află în combustibil și le evacuează prin intermediul tubulaturii 100, în niște containere neredate în figuri.

Temperatura de purificare în ambele cazuri se menține la o valoare de 6O...65°C, în funcție de viscozitatea combustibilului supus prelucrării.

Când sunt solicitări, se pornește pompa 95 care face parte din subansamblul L și se aspiră combustibil finit din unul dintre rezervoarele 91 sau 102 și este împins prin conducta 96 în autocisterna 97.

Combustibilul obținut în instalație, prin aplicarea procedeului, are următoarele caracteristici fizico-chimice:

- densitate la 20°C 0,950...0,960 g/cmc;

- punct de inflamare Marcuson 95...115°C;

- punct de congelare +25...+35°C;

- viscozitate cinematică la 50°C, maximum 30 cSt;

- conținut de apă și impurități, maximum 1% voi;

- aciditate minerală și alcalinitate..... lipsă;

- conținut de sulf, maximum 1% g;

- putere calorică, minimum 8500...9800 kcal/kg.

în cazul în care purificarea finală se face prin sitare, conținutul de apă și impurități poate ajunge până la 1% voi, iar în cazul în care purificarea finală se face prin centrifugare, conținutul de apă și impurități din combustibilul finit nu depășește 0,2...0,3% voi.

Pentru evitarea congelărilor de linii, s-a optat pentru confecționarea conductelor 35, 37, 38, 39, 50, 52, 54, 56, 58, 59, 82, 84, 90, 94, 98, 101 și 105, de transport produse, manșonate. Prin manșon circulă aburul, iar prin conductă, produsul petrolier. Conductele 25, 26, 96, care prezintă riscuri mici de congelare, sunt prevăzute cu însoțitori. Toate rezervoarele 23, 24, 40, 41, 60, 91 și 102, conductele 10,13,19, 25, 26, 29, 30, 33, 34, 35, 37, 38, 39, 48, 49, 50, 52, 54, 56, 58, 59, 68, 70, 71, 73, 75, 80, 81, 82, 84, 88, 90, 92, 94, 96, 98,101,103,105,111,112,113 și 114 și utilajele 18, 53, 55,107,108 și 110 sunt izolate termic cu vată minerală și protejate cu tablă zincată. Constructiv, s-au evitat contrapantele, pentru ca să se poată goli cu ușurință traseele de conducte, în cazul opririlor instalației.

După modul în care a fost concepută, instalația poate funcționa în flux continuu.

Claims (7)

1. Revendicări 1

   1. Instalație pentru prelucrarea reziduurilor petroliere, prevăzută cu subansambluri 3 de preluare și transport, de stocare și neutralizare, de stocare și fluidizare, de purificare prin centrifugare, de dezemulsionare, de stocare, încărcare și producere a aburului, caracte- 5 rizată prin aceea că, mai are în componență și niște subansambluri (A, C, D, F, H și I) de filtrare în cascadă, de purificare preliminară, de neutralizare, de deshidratare, de condensare 7 și, respectiv, de purificare prin sitare, subansamblul (A) de filtrare având în componență o pompă (2) submersibilă, plasată la nivelul apei aflate într-un batal (1), pentru a aspira și 9 Împinge apa într-o habă (3) în care sunt montate niște deversoare (4 și 5) verticale, care delimitează niște compartimente (a, b și c) aflate în comunicare între ele pe la partea 11 superioară și în care sunt dispuse, câte unul, niște straturi filtrante (6, 7 și 8), constituite din material vegetal, țesătură din fibră de sticlă și, respectiv, cărbune activ, la habă (3) fiind 13 racordată o pompă (9) centrifugală, care împinge apa într-un rezervor (11) suprateran, subansamblul (C) de purificare preliminară fiind alimentat cu șlam de către subansamblul (B) 15 de preluare și transport amintit, cupa (17) acestuia din urmă transportând șlamul din batal (1) într-un buncăr (18) în care este montat un grătar (20) cu ochiuri și care superior este 17 prevăzut cu două capace (21), sub buncăr fiind plasată o sită (22) vibratoare, alimentată prin intermediul unui distribuitor (d) cu gura evazată, subansamblul (C) de purificare preliminară 19 fiind montat deasupra subansamblului (D) de stocare și neutralizare amintit, produsul din acesta din urmă fiind introdus în niște rezervoare (40 și 41) ale unui subansamblu (E) de 21 dezemulsionare, prevăzute cu niște agitatoare (42 și 43) cu palete reglabile și, respectiv, cu niște serpentine (44 și 45) interioare, pentru circulația aburului, după dezemulsionare, 23 produsul fiind vehiculat cu ajutorul unei pompe (51) până într-un preîncălzitor (53) al subansamblului (F) de deshidratare, interconectat cu un vaporizator (55) în legătură cu care 25 este montat un demister (62), produsul dezemulsionat circulând în contracurent cu produsul deshidratat, prin preîncălzitor (53), după care produsul deshidratat este vehiculat în 27 subansamblul (G) de stocare și fluidizare amintit, vaporii de apă proveniți din vaporizator (55) fiind introduși printr-o conductă (63) într-un condensator (64) cu apă rece, aparținând 29 subansamblului (H) de condensare aflat în legătură cu un vas (66) tampon, pus în legătură cu atmosfera, prin intermediul unui coș (67), apa caldă dintr-un condensator (64) de tip cadă 31 fiind introdusă, printr-o conductă (71), într-o habă (72) de colectare, din care este aspirată și împinsă cu ajutorul unei pompe (74) într-un turn (76) de răcire, prevăzut cu unaerator(77), 33 apa răcită fiind aspirată și introdusă, cu ajutorul unei pompe (79), din haba (72) în condensatorul (64) tubular, produsul din rezervorul (60) aparținând subansamblului (G) de 35 stocare și fluidizare putând fi vehiculat prin subansamblul (J) de purificare prin centrifugare amintit sau prin subansamblul (I) de purificare prin sitare. 37
2. 2. Instalație conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că apa care este obținută în subansamblul (H) de condensare, prin deshidratarea produsului petrolier colectat 39 și supus prelucrării, este colectată printr-o conductă (70) racordată la o pompă (69) în rezervor (11), de unde, în momentul în care apa tratată ajunge la o valoare a pH-ului de 6,5, 41 este împinsă cu ajutorul unei pompe (12) printr-o conductă (13) într-un emisar natural sau la o stație de epurare. 43
3. 3. Instalație conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că subansamblul (I) de purificare prin sitare are în componență o sită (85) vibratoare, în coșul căreia este împins, 45 cu ajutorul unei pompe (83), produsul din rezervorul (60) subansamblului (G) de stocare și

   RO 123197 Β1

   1 fluidizare, produsul purificat în subansamblul (I) de purificare prin sitare fiind colectat într-o habă (86), din care este vehiculatîn subansamblul (K) de stocare amintit, iar impuritățile sunt

   3 evacuate din sita (85) vibratoare, printr-un deversor (87).
4. 4. Procedeu pentru prelucrarea reziduurilor petroliere, aplicat în cadrul instalației
5. 5 definiteîn revendicările 1...3, care cuprinde preluarea, transportarea și stocarea șlamului din reziduul petrolier, neutralizarea produsului petrolier separat din șlam, stocarea și fluidizarea
6. 7 acestui produs petrolier, separarea prin centrifugare a impurităților din produsul petrolier, încălzirea continuă cu abur a produsului petrolier, precum și stocarea produsului petrolier
7. 9 final, în vederea expedierii la beneficiari, caracterizat prin aceea că apa aflată sub reziduul petrolier este supusă filtrării în cascadă și neutralizării, după care aceasta este adusă în 11 contact cu apa provenită din deshidratarea produsului petrolier, în paralel, având loc alimentarea și încălzirea șlamului la o temperatură de 60...65°C, reținerea corpurilor străine 13 din șlam și separarea preliminară a acestuia, prin sitare și vibrare, urmate de transportul prin curgere gravitațională și aducerea în contact a produsului petrolier, timp de 1...2 h, cu un 15 produs neutralizant, într-o cantitate reprezentând 0,05...1% din masa acestuia, dezemulsionarea produsului petrolier având loc la o temperatură de 7O...8O°C, sub agitare continuă, 17 timp de 20...30 min, folosind o cantitate de 1%o dezemulsionant, deshidratarea produsului petrolier după o perioadă de 30...60 min, prin preîncălzireea acestuia la o temperatură de 19 115...120°C, rezultând un produs deshidratatcu temperatura de 70..,75°C, care este fluidizat și supus unei separări mecanice prin sitare cu vibrare.