RU179663U1 - Устройство для переработки нефтяного сырья - Google Patents
Устройство для переработки нефтяного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU179663U1 RU179663U1 RU2017117475U RU2017117475U RU179663U1 RU 179663 U1 RU179663 U1 RU 179663U1 RU 2017117475 U RU2017117475 U RU 2017117475U RU 2017117475 U RU2017117475 U RU 2017117475U RU 179663 U1 RU179663 U1 RU 179663U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinders
- raw materials
- rotor
- reactor
- axis
- Prior art date
Links
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title abstract description 34
- 238000007670 refining Methods 0.000 title abstract 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 18
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 17
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 4
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G15/00—Cracking of hydrocarbon oils by electric means, electromagnetic or mechanical vibrations, by particle radiation or with gases superheated in electric arcs
- C10G15/08—Cracking of hydrocarbon oils by electric means, electromagnetic or mechanical vibrations, by particle radiation or with gases superheated in electric arcs by electric means or by electromagnetic or mechanical vibrations
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к нефтехимии, в частности к области переработки углеводородов, и может быть использована в химической, нефтехимической промышленности и топливной энергетике для получения различных нефтепродуктов, в том числе высококачественного топлива.Проблемы переработки нефтяного сырья во многом зависят от технологического уровня процесса разделения фракций, составляющих исходную массу углеводородов. Эту непростую задачу призвано решить устройство, в основе которого - уже известные решетчатые цилиндры, но еще не достигшее необходимого уровня извлечения заданных, преимущественно легких фракций. Для получения задуманного эффекта ось вращения цилиндров ротора и ось цилиндров статора разнесены одна от другой на заданное расстояние - эксцентриситет, что ведет к периодическому изменению расстояния между цилиндрами. Совместное изменение расстояния между цилиндрами, пульсаций при прохождении сырья через последовательность движущихся и меняющих промежутки между образующими окон щелей, огромная скорость (порядка 8000 об/мин) взаимного перемещения окон вызывают эффективное диспергирующее кавитационное воздействие с изменением молекулярной составляющей, деструкцией обрабатываемого сырья. При этом возникает мощное ультразвуковое излучение, а также происходит активный нагрев сырья, разрыв связей в молекулах. Энергетический уровень ультразвукового излучения достаточен для оказания оптимизирующего воздействия на поступающее в рабочие камеры сырье с целью увеличения непрерывного вывода преимущественно легких фракций из реактора.Существенные трудности возникают при переработке углеводородного сырья, содержащего несколько фракций, отличающихся по плотности, поэтому перевод реактора на обработку другого сырья - сложная операция. Универсализация предлагаемого реактора осуществляется путем простой перестановки блока цилиндров ротора на заданный угол вокруг собственной оси вращения относительно неподвижного блока цилиндров статора. Такая операция ведет к изменению объемов рабочих кавитационных зон в соответствующих секторах цилиндров и формирует дополнительные факторы, положительно влияющие на процесс переработки.Предложенный реактор существенно увеличивает выход легких фракций за счет управляемого взаимодействия экстремальных полей и центробежных сил по всей массе сырья с принудительным удалением его остатков посредством лопастей. При этом выход продукта осуществляют в непрерывном режиме (в отличие от ряда других устройств), а также без сложной переналадки на получение заданной фракции и без использования специальных катализаторов (например водорода).В условиях реиндустриализации народного хозяйства и диверсификации нефтехимического производства предложенное устройство является существенным фактором повышения эффективности работы отрасли.
Description
Полезная модель относится к нефтехимии, в частности к области переработки углеводородов, и может быть использована в химической, нефтехимической промышленности и топливной энергетике для получения различных нефтепродуктов, в том числе высококачественного топлива.
Известен роторно-пульсационный аппарат переработки нефтяного сырья путем механической обработки, где нефтяное сырье подвергают ударно-кавитационному воздействию (патент РФ 2102434, 25.06.1996, C10G 15/08), включающий корпус с патрубками для ввода и вывода продукта и установленные на приводном валу разбрызгиватель с лопатками, цилиндрические статор и ротор, имеющие прорези.
При вращении лопаток разбрызгивателя относительно статора происходит активация нефтяного сырья за счет периодического ударного и кавитационного воздействия в высокочастотном пульсирующем режиме.
Недостатки прототипа:
- конструкция устройства не обеспечивает эффективную механическую обработку сырья в интересах глубокого изменения его углеводородной структуры, особенно для разнородных фракций, что ведет к неполному выходу легких нефтепродуктов,
- конструкция прорезей в статоре и роторе допускает протекание части сырья через прорези без формирования замкнутого объема кавитации и участия этой части сырья в заданном режиме,
- время пребывания сырья в зоне режима кавитации и частота прохождения продукта через прорези малоэффективны.
Целью полезной модели является увеличение глубины переработки углеводородного сырья с повышением выхода легких фракций на основе формируемого в реакторе непрерывного специального технологического процесса. Эта цель достигается тем, что корпус устройства с патрубком вывода остатков сырья, обечайка с патрубком выхода легких углеводородных фракций и крышка с патрубком ввода сырья, стянутые шпильками, составляют реактор предлагаемого конструкционного исполнения, технологический процесс в котором обеспечивает получение искомого продукта.
Особенность конструкции предлагаемого реактора:
- внутри реактора на ведущем валу жестко закреплен блок цилиндров ротора, в которых вырезаны прямоугольные окна, образующие которых параллельны оси вращения цилиндров, и жестко несоосно с ним установлен блок цилиндров статора, в которых вырезаны прямоугольные окна, образующие которых параллельны оси цилиндров;
- ось вращения цилиндров ротора смещена относительно оси цилиндров статора на заданную величину эксцентриситета так, что при каждом обороте цилиндров ротора и периодическом совмещении их окон с окнами статора в зазорах между цилиндрами ротора и статора формируется переменный многокамерный рабочий объем, в котором возникает мощное ударное воздействие на массу сырья в виде мощных пульсаций, вызывающих разрушение, деструкцию углеводородов и ужесточение режимов кавитации. Достигаемый таким образом высокочастотный пульсирующий режим (при скорости вращения цилиндров более 8000 оборотов/мин) ведет к возникновению эффективного диспергирующего воздействия на исходное углеводородное сырье, способствующего приросту выхода из его массы легких фракций. Лопатки цилиндров ротора способствуют созданию экстремальных кавитационных полей и центробежной силы с диспергированием сырья по всему объему гидропотока. В зонах же коллапса кавитационных пузырьков в гидропотоке активизируется межмолекулярное взаимодействие компонент исходных углеводородов вплоть до разрыва связей в их молекулах. Процесс сопровождается выделением большого количества энергии и генерацией акустического излучения, активно воздействующего на сырье в рабочих камерах;
- для оптимизации процессов переработки сырья различной плотности предусмотрена перестановка цилиндров ротора вокруг собственной оси относительно цилиндров статора;
- для активизации вывода из реактора остатков сырья на нижней поверхности ротора размещены лопасти.
Конструкция реактора пояснена чертежами, где на фиг.1, 2, 3 изображены:
1 - корпус с патрубком 11 вывода остатков сырья,
2 - обечайка с патрубком 12 вывода легких фракций,
3 - крышка с патрубком 13 ввода сырья,
4 - ведущий вал,
5 - ротор,
6 - разбрызгиватель восьмизаходный шнекового типа,
7 - блок цилиндров ротора с окнами 14 и с лопатками 15, направленными от оси вала 4,
8 - лопасти для вывода остатков сырья,
9 - блок цилиндров статора с окнами 14,
10 - шпильки стяжки реактора.
На фиг. 1 изображен общий вид реактора, на фиг. 2 дан разрез реактора по линии А-А с показом организации многокамерного объема турбулизации сырья, на фиг. 3 показана возможность изменения зазоров между цилиндрами ротора и статора.
Сборка «корпус 1+обечайка 2+крышка 3+шпильки 10» жестко установлена на стенде с электроприводом - фиг. 1 (стенд и привод на рисунках не показаны). Жестко закрепленный на ведущем валу 4 ротор 5 вращается совместно с восьмизаходным разбрызгивателем 6 шнекового типа. Жестко закрепленные на верхней плоскости ротора 5 соосно с ним собранные в блок четыре цилиндра 7 установлены так, что восемь их лопаток направлены от оси вращения - фиг. 1. В стенках цилиндров 7 ротора вырезаны прямоугольные окна, образующие которых параллельны оси цилиндров 7 ротора. На нижней плоскости ротора 5 жестко закреплены лопасти 8 для вывода остатков сырья.
На нижней поверхности крышки 3 жестко закреплены собранные в блок четыре цилиндра 9 статора - фиг. 1. В стенках цилиндров 9 статора вырезаны прямоугольные окна, образующие которых параллельны оси цилиндров 9 статора. Цилиндры 7 ротора и цилиндры 9 статора установлены поочередно внутри обечайки 2 так, чтобы оси вращения цилиндров 7 и 9 сохраняли бы заданный эксцентриситет «е» - фиг. 3 разрез по А-А. При этом диаметры цилиндров 7 и 9 выполнены с таким размером, чтобы цилиндр 9 с заданным зазором вошел в наружный цилиндр 7, затем следующий - меньшего диаметра - цилиндр 7 последовательно вошел в цилиндр 9, далее цилиндр 9 - в цилиндр 7, цилиндр 7 - в цилиндр 9…
Такое расположение элементов в процессе вращения цилиндров 7 ротора обеспечивает формирование многокамерного, переменной величины объема, в котором турбулизируется диспергированный поток углеводородов с последующим непрерывным выводом переработанных продуктов процесса за пределы реактора по выходному патрубку обечайки 2 под действием центробежных сил (см. фиг. 2). При этом существенно повышается эффективность воздействия элементов конструкции камер переменного объема на массу перерабатываемого сырья в процессе формирования легких углеводородных фракций. Для повышения эффективности процесса и получения искомого результата ось вращения цилиндров 7 ротора смещена относительно оси цилиндров 9 статора на заданную величину эксцентриситета «е» с изменением текущего зазора между цилиндрами 7 и цилиндрами 9 от минимального расстояния С1 до максимального расстояния С2, определяемую конкретным конструктивным вариантом устройства (см. фиг. 3).
Функционирование предложенного устройства (реактора) осуществляется следующим образом.
В корпус 1 с обечайкой 2 и крышкой 3 через патрубок 13 ввода сырья обечайки 2 исходное жидкое тяжелое углеводородное сырье, смешанное с водосодержащей добавкой, подают в реактор под давлением. Смесь далее попадает под действие закрепленного на ведущем валу 4 с помощью ротора 5 разбрызгивателя 6 шнекового типа, приобретая в реакторе интенсивное завихрение и ускорение, что приводит к турбулизации диспергированного потока углеводородов.
При вращении цилиндров 7 ротора и периодическом совмещении их окон с окнами цилиндров 9 статора возникают пульсации давления (за счет пульсирующего режима истечения из окон камер), обуславливающие возникновение кавитации в обрабатываемом сырье при последовательном прохождении им рабочих камер.
Переменный объем рабочих камер, возникающий при конструктивно организованном изменении зазоров между окнами эксцентрично установленных цилиндров 7 и 9, в процессе вращения обеспечивает активное кавитационно-акустическое воздействие, нагрев углеводородного сырья и разрыв связей в молекулах исходного сырья. Каждый элемент (образующая) окна статора и каждый элемент (образующая) окна ротора в результате взаимодействия с обрабатываемым потоком дополнительно увеличивает частоту воздействия конструкции на компоненты проходящего через окна сырья. В результате воздействия этих факторов происходит переформатирование углеводородных молекул и других компонент исходного сырья в поток преимущественно легких фракций.
В отличие от прототипа предложенное устройство обладает способностью конструктивной перенастройки для переработки исходных углеводородов, отличающихся по плотности, т.е. содержащих разнообразные фракции. Перевод устройства с одного перерабатываемого сырья на другое - как правило, сложная операция. Универсализация предлагаемого реактора осуществляется путем простой перестановки блока цилиндров 7 ротора на заданный угол вокруг собственной оси вращения относительно неподвижного блока цилиндров 9 статора. Такая операция ведет к изменению объемов рабочих кавитационных зон в соответствующих секторах цилиндров и формирует дополнительные факторы, влияющие на процесс переработки.
Поток сырья, проходя через образованные цилиндрами 7 ротора и цилиндрами 9 статора рабочие камеры и окна в цилиндрах, подвергается пульсирующему воздействию экстремальных кавитационных полей, центробежной силы и диспергированию. В зонах коллапса кавитационных пузырьков происходит межмолекулярное взаимодействие в потоке перерабатываемого сырья вплоть до разрыва связей в молекулах с выделением большого количества энергии. Этот процесс сопровождается генерацией акустического излучения в ультразвуковом диапазоне, активно воздействующего на поступающее в рабочие камеры сырье.
Важная функция лопаток цилиндров 7 ротора - существенное увеличение воздействия полей и сил на поток сырья в камерах, что способствует активному перемешиванию смеси и облегчает выход из нее легких фракций, а также очищение внутренних поверхностей цилиндров 9 статора во избежание застойных зон.
Предложенное устройство (реактор) обеспечивает повышение эффективности переработки любого вида углеводородного сырья, непрерывный выход легких фракций в результате активного воздействия на сырье формирующихся в конструкции реактора акустических и физических факторов.
В условиях реиндустриализации народного хозяйства и диверсификации нефтехимического производства предложенное устройство является существенным фактором повышения эффективности отрасли.
Claims (1)
- Устройство для переработки нефтяного сырья, содержащее корпус с патрубками для ввода и вывода продукта, цилиндры статора с окнами, установленные на ведущем валу разбрызгиватель с лопатками, а также цилиндры ротора с окнами и лопатками, отличающееся тем, что ось вращения блока цилиндров ротора смещена относительно оси блока цилиндров статора на величину эксцентриситета, блок цилиндров ротора установлен с возможностью его переустановок вокруг собственной оси на заданный угол относительно блока цилиндров статора, на нижней поверхности ротора установлены лопасти для вывода остатков сырья.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117475U RU179663U1 (ru) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | Устройство для переработки нефтяного сырья |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117475U RU179663U1 (ru) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | Устройство для переработки нефтяного сырья |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU179663U1 true RU179663U1 (ru) | 2018-05-22 |
Family
ID=62203183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017117475U RU179663U1 (ru) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | Устройство для переработки нефтяного сырья |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU179663U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2102435C1 (ru) * | 1996-09-19 | 1998-01-20 | Открытое акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" | Способ переработки нефтяного сырья и устройство для его осуществления |
RU2102434C1 (ru) * | 1996-06-25 | 1998-01-20 | Дочернее акционерное общество "ЛУКойл-ВНП" | Способ переработки нефтяного сырья |
WO2010133928A1 (en) * | 2009-05-22 | 2010-11-25 | Cpor Holding Corporation | Rotor stator apparatus for treatment of liquids |
RU127070U1 (ru) * | 2012-10-11 | 2013-04-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" | Устройство для обработки жидких углеводородных сред |
-
2017
- 2017-05-19 RU RU2017117475U patent/RU179663U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2102434C1 (ru) * | 1996-06-25 | 1998-01-20 | Дочернее акционерное общество "ЛУКойл-ВНП" | Способ переработки нефтяного сырья |
RU2102435C1 (ru) * | 1996-09-19 | 1998-01-20 | Открытое акционерное общество "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" | Способ переработки нефтяного сырья и устройство для его осуществления |
WO2010133928A1 (en) * | 2009-05-22 | 2010-11-25 | Cpor Holding Corporation | Rotor stator apparatus for treatment of liquids |
RU127070U1 (ru) * | 2012-10-11 | 2013-04-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" | Устройство для обработки жидких углеводородных сред |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8042989B2 (en) | Multi-stage cavitation device | |
RU179663U1 (ru) | Устройство для переработки нефтяного сырья | |
RU2438769C1 (ru) | Роторный гидродинамический кавитационный аппарат для обработки жидких сред (варианты) | |
US9752082B2 (en) | Treatment process and apparatus for reducing high viscosity in petroleum products, derivatives, and hydrocarbon emulsions, and the like | |
RU2411074C1 (ru) | Комбинированный статический смеситель-активатор | |
RU2488438C2 (ru) | Устройство для физико-химической обработки жидкой среды | |
RU2591974C1 (ru) | Роторно-пульсационный аппарат | |
RU2124550C1 (ru) | Способ переработки тяжелого углеводородного сырья и устройство для его осуществления | |
RU54816U1 (ru) | Устройство приготовления водно-мазутной эмульсии | |
RU2102435C1 (ru) | Способ переработки нефтяного сырья и устройство для его осуществления | |
RU2433873C1 (ru) | Роторный, универсальный, кавитационный генератор-диспергатор | |
RU2354461C2 (ru) | Генератор кавитационных процессов | |
Erenkov et al. | A new design of rotary pulsation apparatus | |
RU179246U1 (ru) | Гидродинамический генератор ультразвука для снижения вязкости высокомолекулярных остаточных продуктов нефтепереработки | |
RU2687418C1 (ru) | Роторно-пульсационный аппарат | |
RU2483794C2 (ru) | Роторный аппарат | |
RU2639799C1 (ru) | Роторно-пульсационный аппарат | |
DE2953838C1 (de) | Pulsationsapparat zum kontinuierlichen Herstellen einer Emulsion oder einer Suspension | |
AU2017418909A1 (en) | Method for creating parametric resonance in the atoms of chemical elements in a substance | |
RU2358812C1 (ru) | Сирена встречных резонансных волн, снимаемых с единого однородного по длине ротора | |
RU2636486C1 (ru) | Роторно-пульсационный аппарат | |
RU2600049C1 (ru) | Роторный гидродинамический аппарат | |
RU2607087C2 (ru) | Способ обработки жидкого углеводородного продукта | |
RU94482U1 (ru) | Гомогенизатор для тяжелых топлив | |
RU2336938C2 (ru) | Смеситель-диспергатор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190520 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20220324 |