RU2678815C2 - Газожидкостной реактор - Google Patents
Газожидкостной реактор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678815C2 RU2678815C2 RU2017126836A RU2017126836A RU2678815C2 RU 2678815 C2 RU2678815 C2 RU 2678815C2 RU 2017126836 A RU2017126836 A RU 2017126836A RU 2017126836 A RU2017126836 A RU 2017126836A RU 2678815 C2 RU2678815 C2 RU 2678815C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- cavitation
- reactor
- bnd
- nozzles
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
- B01J10/002—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out in foam, aerosol or bubbles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/002—Working-up pitch, asphalt, bitumen by thermal means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/02—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction
- C10C3/04—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction by blowing or oxidising, e.g. air, ozone
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химической и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу получения высокомарочных окисленных нефтяных битумов с использованием кавитационно-вихревых реакторов. Газожидкостный реактор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, внутри которого установлена разделительная перегородка 2, закрепленные в ней стаканы с размещенными над ними колпачками 3, кавитационно-вихревой аппарат 4, выполненный в виде смесительной и пенной камер, соединенных между собой, и технологические патрубки 5-9, при этом патрубки для вывода готового окисленного продукта 7, 8 расположены сбоку реактора на расстоянии 7-8 м для битума марки БНД-100/130, 10-11 м для битума марки БНД-70/100 от днища над кавитационно-вихревым аппаратом 4. Технический результат: снижение энергетических затрат, времени на переход получения других марок битума. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области химической и нефтеперерабатывающей промышленности, в части к способу получения высокомарочных окисленных нефтяных битумов с использованием кавитационно-вихревых реакторов.
Известен реактор для окисления углеводородов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого установлена распределительная перегородка, закрепленные в ней сливные стаканы и барботажные трубы с размещенными над ними колпачками и смонтированными в нижней части соплами, выходные отверстия которых расположены выше нижней кромки труб, распределительную тарелку, рапылитель, технологические штуцеры и опору, причем внутри барботажных труб по всей высоте размещены конфузоры, напротив которых в стенках барботажных труб выполнены отверстия (SU 1247074, опубл. 30.07.1986).
Недостатком известного устройства является низкая эффективность его работы.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является газожидкостный реактор для окисления углеводородного сырья кислородом воздуха (патент РФ №2160627, опубл. 20.12.2000), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого установлена разделительная перегородка, закрепленные в ней сливные стаканы с размещенными над ними колпачками и патрубок для ввода сырья и воздуха, а в средней части корпуса установлен кавитационно-вихревой аппарат, выполненный в виде смесительной и пенной камер, соединенный между собой посредством сужающего сопла, при этом патрубок ввода сырья расположен по оси смесительной камеры и выполнен в виде сопла с кавитационным рассекателем, а патрубок для подвода воздуха установлен тангенциально. Для готового окисленного продукта установлен патрубок сбоку реактора на расстоянии 3,5÷4,5 м от днища над кавитационно-вихревым аппаратом. Известное техническое решение решает задачу повышения эффективности работы за счет увеличения межфазного взаимодействия, времени контакта фаз и активации углеводородного сырья кавитационным полем и отвода продукта сбоку реактора.
Однако в известном техническом решении отбор готовой продукции предусматривает только битумов одной марки. Для перехода на другую марку необходимо менять режимы, что, в свою очередь, ведет к ухудшению качества продукции в период перехода установки от одного режима на другой и потере времени, что снижает выход продукции.
Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в улучшении качества готовой продукции и увеличению выхода, снижение энергетических затрат и времени на переход для получения других марок битума.
Указанный технический результат достигается тем, что газожидкостный реактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого установлена разделительная перегородка, закрепленные в ней стаканы с размещенными над ними колпачками, кавитационно-вихревой аппарат, выполненный в виде смесительной и пенной камер соединенных между собой, и технологические патрубки при этом согласно изобретению патрубки для вывода готового окисленного продукта расположены сбоку реактора на расстоянии:
7-8 м для битума марки БНД-100/130,
10-11 м для битума марки БНД-70/100 от днища над кавитационно-вихревым аппаратом.
Снизу реактора расположен патрубок для вывода недоокисленного продукта, который может быть использован в качестве рециркулята для регулирования качества готовой продукции.
На фигуре изображен общий вид газожидкостного реактора.
Газожидкостный реактор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, внутри которого установлена разделительная перегородка 2 со сливными стаканами 3, кавитационно-вихревой аппарат 4, патрубок 5 тангенциального подвода воздуха, трубопровод 6 подачи сырья к перегородке и кавитационно-вихревому аппарату, патрубок 7 для вывода битума марки БНД 100/130, патрубок 8 - для битума марки БНД 70/100 и патрубок 9 для вывода недоокисленного продукта в качестве рециркулята в кавитационно-вихревой реактор.
Газожидкостный реактор работает следующим образом.
Сырье подается по трубопроводу 6 к кавитационно-вихревому аппарату 4, где приобретает скорость 12-15 м/с. Кавитатор, установленный в кавитационно-вихревом аппарате, генерирует кавитацию (т.е. волновую энергию).
В результате взаимодействия двух потоков происходит диспергирование сырья в потоке воздуха, который имеет скорость 25-50 м/с, и вывод газожидкостной смеси (объемное соотношение сырья и воздуха 1:70÷100) через сопло кавитационно-вихревого аппарата в пенную зону. В пенной части кавитационно-вихревого аппарата скорость движения потока уменьшается за счет увеличения диаметра. Происходит коалесценция части пузырьков, в результате чего их размер увеличивается до 5-8 мм. Пузырьки этого диаметра за счет выталкивания движутся вверх. В результате уравновешивания этих сил происходит образование пенного режима в зоне реакции, где при 250-290°С происходит окисление нефтяных остатков, готовый продукт из зоны реакции на высоте:
7-8 м - БНД 100/130
10-11м - БНД 70/100 выводится сбоку реактора.
Недоокисленный продукт выводится снизу реактора и в качестве рециркулята, подается в сырьевую линию кавитационно-вихревого аппарата.
При проведении промышленных испытаний предложенного реактора использовали смесь остатков нефтепереработки гудрон АВТ, асфальт с установки деасфальтизации, черная соляра (5 фракция с установки АВТ) в соотношении 70:15:15 со следующими физико-химическими свойствами смеси:
Плотность, кг/см3 - 980,3
Температура размягчения по КиШ, С - 178
Вязкость условная Т = 80°С, -19
Содержание; % макс
Масло - 70,2
Смолы - 26,3
Асфальтены - 3,5
Результаты отбора проб из реактора показывают, что пробы на высоте 7-8 м соответствуют марке битума БНД 100/130 (КиШ 46).
Известно, что с увеличением времени окисления показатели КиШ (капля и шар) увеличивается (с 46 до 49). Отбор проб показал, что на высоте 10-11 м битум соответственно получается марки БНД 70/100. Сведения, подтверждающие причинно-следственную связь указанных расстояний с заявляемым техническим расстоянием, представлены в таблице.
Качественные показатели битумов соответствуют ГОСТ 33133-2014.
Claims (1)
- Газожидкостный реактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого установлена разделительная перегородка, закрепленные в ней сливные стаканы с размещенными над ними колпачками, кавитационно-вихревой аппарат, выполненный в виде смесительной и пенной камер, соединенных между собой посредством сопла, и технологические патрубки, отличающийся тем, что патрубки для вывода готовых продуктов окисления расположены сбоку реактора на расстоянии 7-8 м для битума марки БНД-100/130, 10-11 м для битума марки БНД-70/100 от днища над кавитационно-вихревым аппаратом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017126836A RU2678815C2 (ru) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Газожидкостной реактор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017126836A RU2678815C2 (ru) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Газожидкостной реактор |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017126836A RU2017126836A (ru) | 2019-01-25 |
RU2017126836A3 RU2017126836A3 (ru) | 2019-01-25 |
RU2678815C2 true RU2678815C2 (ru) | 2019-02-01 |
Family
ID=65037285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017126836A RU2678815C2 (ru) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Газожидкостной реактор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2678815C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794893C1 (ru) * | 2022-10-19 | 2023-04-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Реактор-нейтрализатор для активации углеродного материала |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2160627C1 (ru) * | 1999-07-16 | 2000-12-20 | Хафизов Фаниль Шамильевич | Газожидкостный реактор |
RU2281155C1 (ru) * | 2005-04-01 | 2006-08-10 | Фаниль Шамильевич Хафизов | Газожидкостной реактор |
-
2017
- 2017-07-25 RU RU2017126836A patent/RU2678815C2/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2160627C1 (ru) * | 1999-07-16 | 2000-12-20 | Хафизов Фаниль Шамильевич | Газожидкостный реактор |
RU2281155C1 (ru) * | 2005-04-01 | 2006-08-10 | Фаниль Шамильевич Хафизов | Газожидкостной реактор |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ВАНЧУХИН Н.П., Разработка аппаратов на основе кавитационно-вихревого эффекта при окислении сырья и отделения газов при получении битума, АВТО диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Уфа, 2000, стр.7, 8, 10-12, 23, 24. * |
ВАНЧУХИН Н.П., Разработка аппаратов на основе кавитационно-вихревого эффекта при окислении сырья и отделения газов при получении битума, АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Уфа, 2000, стр.7, 8, 10-12, 23, 24. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794893C1 (ru) * | 2022-10-19 | 2023-04-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Реактор-нейтрализатор для активации углеродного материала |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017126836A (ru) | 2019-01-25 |
RU2017126836A3 (ru) | 2019-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5845993A (en) | Shear mixing apparatus and use thereof | |
Rollbusch et al. | Bubble columns operated under industrially relevant conditions–current understanding of design parameters | |
US5154898A (en) | High interfacial area multiphase reactor | |
WO1994005413A1 (en) | Method and apparatus for mixing fluids | |
EA027197B1 (ru) | Способ энергоэффективной переработки отходов | |
RU2678815C2 (ru) | Газожидкостной реактор | |
US4381268A (en) | Device for gassing liquids or suspensions | |
JP7180087B2 (ja) | 加圧反応装置、及びそれを用いた有価金属の浸出処理方法 | |
US10125063B2 (en) | Column with separative installations for separating a mixture of hydrocarbons and/or hydrocarbon derivatives by means of an extractive distillation using a selective solvent | |
Mandal et al. | Gas holdup and entrainment characteristics in a modified downflow bubble column with Newtonian and non-Newtonian liquid | |
RU2281155C1 (ru) | Газожидкостной реактор | |
Aranowski et al. | Spinning Fluids Reactor: A new design of a gas–liquid contactor | |
RU2160627C1 (ru) | Газожидкостный реактор | |
CN111434753B (zh) | 一种合成聚α烯烃基础油的方法 | |
RU2301812C1 (ru) | Окисленный атактический полипропилен с полярными функциональными группами, способ его получения и установка для осуществления способа | |
GB2222098A (en) | Improvements in and relating to contacting of plural distinct fluid phases | |
CN214598924U (zh) | 一种丁辛醇的微界面制备装置 | |
Ashraf et al. | Continuous-flow liquid-phase dehydrogenation of 1, 4-cyclohexanedione in a structured multichannel reactor | |
RU2455341C1 (ru) | Способ кавитационной обработки жидких нефтепродуктов | |
Tsadkin et al. | The formation of emulsions during the jet mixing of reagent flows as applied to the sulfuric acid alkylation of iso-butane with olefins | |
SU323145A1 (ru) | РЕАКТОР ДЛЯ ГАЗОЖИДКОСТНЫХ СИСТЕМ СО ВЗВЕШЕННЫМИ ТВЕРДЫМИ ЧАСТИЦАМИг^СЕСОЮЗНАЯiiiiBiTKO-HXHIfiEeHAP | |
SU1627243A1 (ru) | Полимеризатор | |
RU2221834C1 (ru) | Способ получения битума и устройство для его осуществления | |
RU2705337C1 (ru) | Способ получения дорожного битума | |
JPH0642939B2 (ja) | 並流型気液接触装置および気液反応装置 |