RU2681619C1 - Способ и устройство разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостей свч-полем - Google Patents
Способ и устройство разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостей свч-полем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681619C1 RU2681619C1 RU2017147175A RU2017147175A RU2681619C1 RU 2681619 C1 RU2681619 C1 RU 2681619C1 RU 2017147175 A RU2017147175 A RU 2017147175A RU 2017147175 A RU2017147175 A RU 2017147175A RU 2681619 C1 RU2681619 C1 RU 2681619C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microwave
- oil
- emitter
- field
- tanks
- Prior art date
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 title 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 18
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
- B08B9/087—Cleaning containers, e.g. tanks by methods involving the use of tools, e.g. brushes, scrapers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
- B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
- B08B3/102—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration with means for agitating the liquid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройству разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостей СВЧ-полем. Устройство содержит «СВЧ-излучатель» 1 с коаксиальным кабелем 2, подключенным одним концом к «СВЧ-генератору» 3, находящемуся снаружи резервуара и предназначенному для подачи тока высокой частоты на «СВЧ-излучатель», а другим концом к «СВЧ-излучателю» 1, который соединен к источнику питания 4. «СВЧ-излучатель» 1 выполнен из проволоки, обладающей высоким удельным сопротивлением, имеющей форму скрещивающихся рамок. Причем установлено, что радиальный размер скрещивающихся рамок должен быть не менее четверти длины волны СВЧ-поля, а высота рамок - порядка 0,125 длины волны, для эффективного излучения энергии. Технический результат изобретения заключается в осуществлении разогрева, очистки и утилизации нефтяных отходов в резервуарах для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности за счет бесконтактного объемного прогрева, с использованием объемной сверхвысокочастотной обработки для обеспечения объемного равномерного прогревания среды нефтяных шламов СВЧ электромагнитным полем, что приводит к меньшим энергетическим и временным затратам. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области технологии разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостях СВЧ полем очистки нефтяных отходов в резервуарах и может быть использовано на производствах нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.
Известно устройство для микроволновой обработки водонефтяной эмульсии, транспортируемой по трубопроводу (патент RU №2440169 МПК B01D 17/06, опубл. 20.01.2012 г.). Водонефтяная эмульсия подвергается СВЧ электромагнитному излучению, протекая в лабиринтном канале. Описанная конструкция лабиринта подходит для жидких сред.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является устройство для очистки нефтяных резервуаров от нефтяных остатков (АС №1537332 МПК В08В 9/08, опубл. 23.01.1990 г.) в котором внутренний электрод установлен так, чтобы он выступал ниже внутренней поверхности резервуара на четверть длины электромагнитной волны в углеводородном газе, а внешний электрод жестко закрепляют на крышку резервуара. Энергия высокочастотных колебаний от генератора по кабелю подводится в резервуар. В резервуаре возникают электромагнитные колебания. Частоту колебаний выбирают таким образом, чтобы в резервуаре была создана стоячая электромагнитная волна, что приводит к разогреву нефтяного остатка и отрыву его от поверхности в резервуаре из-за силового взаимодействия полярных частиц нефти с электромагнитным полем. Интенсивность электромагнитного излучения зависит от радиуса резервуара, его длины и частоты электромагнитной волны.
Однако излучатель не погружен в среду нефтяных шламов, а также частота электромагнитных волн зависит от размеров резервуара и неопределенным остается вопрос, требования согласованности системы в целом. Кроме того не предусмотрена возможность использования нескольких устройство для ускорения процесса
Тем самым все перечисленные технические решения обеспечивают разогрев нефтяных отходов в резервуарах в течение довольно продолжительного времени в течение нескольких суток и разогрев происходит не равномерно, что не обеспечивает объемное равномерное прогревание среды нефтяных шламов и ведет к крупным экономическим затратам.
Задачей заявляемого технического решения является повышение качества разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостях СВЧ полем.
Данный технический результат достигается тем, что устройство для разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостях содержит «СВЧ - излучатель» с коаксиальным кабелем, подключенным одним концом к «СВЧ генератору», находящемуся снаружи резервуара и предназначенному для подачи тока высокой частоты дециметрового диапазона на «СВЧ-излучатель», а другим концом к источнику питания, причем «СВЧ-излучатель» и выполнен в виде скрещивающихся рамок из проволоки с высоким удельным сопротивлением имеющих форму рамок причем радиальный размер скрещивающихся рамок должен быть не менее четверти длины волны СВЧ поля, а высота рамок порядка 0,125 длины волны, для эффективного излучения энергии.
На Фиг. 1 представлена схема устройства для разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостях с использованием СВЧ электромагнитного поля.
Предложено устройство для разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостях СВЧ полем содержащее «СВЧ - излучатель» 1 с коаксиальным кабелем 2, подключенным одним концом к «СВЧ генератору» 3, находящемуся снаружи резервуара и предназначенному для подачи тока высокой частоты дециметрового диапазона на «СВЧ-излучатель», а другим концом к «СВЧ-излучателю», который соединен к источнику подогрева 4. «СВЧ-излучатель» выполнен в виде скрещивающихся рамок из проволоки с высоким удельным сопротивлением по ГОСТ 12766.1-90, например, таких как нихромовая, благодаря чему СВЧ-излучатель одновременно выполняет роль и излучателя и нагревательного элемента и предназначен для предварительного разжижения нефтешламов (углеводородсодержащих (УВС) отходов) с целью ускоренного погружения излучателя в шлам, причем экспериментально установлено, что радиальный размер скрещивающихся рамок должен быть не менее четверти длины волны СВЧ поля, а высота рамок порядка 0,125 длины волны, для эффективного излучения энергии. Между излучателем 1 и генератором 3 расположен коммутатор 5, предназначенный для подключения источника подогрева 4.
Устройство для разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостях СВЧ полем, предназначенное для бесконтактного объемного прогрева нефтяных шламов работает следующим образом.
«СВЧ-излучатель» 1 опускают в резервуар и погружают в среду в виде шламовых нефтепродуктов, энергию высокочастотных колебаний от источника питания по коаксиальному кабелю подводят к «СВЧ излучателю». «СВЧ-излучатель» погружают в нефтяной шлам. На первом этапе ключ коммутатора переводят в положение «предварительный нагрев», при этом на «СВЧ-излучатель», как на нагревательный элемент подают постоянный ток или ток промышленной частоты и нагревают до температуры плавления нефтешлама. Происходит размягчение нефтяного шлама. На втором этапе ключ коммутатора замыкают в положение «СВЧ-нагрев» и «СВЧ-излучатель», находящийся в размягченном нефтяном шламе, уже как «СВЧ-излучатель», создает электромагнитное поле, вызывающее объемное равномерное прогревание среды нефтяных шламов.
Экспериментально установлено, что повышение качества разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостях СВЧ полем достигается за счет того, «СВЧ-излучатель» выполнен в виде скрещивающихся рамок из проволоки с высоким удельным сопротивлением по ГОСТ 12766.1-90, например, таких как нихромовая, благодаря чему СВЧ-излучатель одновременно выполняет роль и излучателя и нагревательного элемента и предназначен для предварительного разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостях СВЧ полем, причем максимальный эффект разжижения достигается при радиальном размере скрещивающихся рамок не менее четверти длины волны СВЧ поля, и высоте рамок порядка 0,125 длины волны, что обеспечивает согласованный режим работы генератора.
Таким образом предложенное техническое решение позволяет осуществлять разогрев, очистку и утилизацию нефтяных отходов в резервуарах для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности за счет бесконтактного объемного прогрева, для дальнейшей откачки насосами, с использованием объемной сверхвысокочастотной обработки для обеспечения объемного равномерного прогревания среды нефтяных шламов СВЧ электромагнитным полем, образованным одним или рядом несинхронизированных СВЧ излучателей, что приводит к меньшим энергетическим и временным затратам.
Claims (1)
- Устройство для разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостей содержит СВЧ-излучатель с коаксиальным кабелем, подключенным одним концом к СВЧ- генератору, находящемуся снаружи резервуара и предназначенному для подачи тока высокой частоты дециметрового диапазона на СВЧ-излучатель, а другим концом - к источнику питания, отличающееся тем, что СВЧ-излучатель выполнен в виде скрещивающихся рамок из проволоки с высоким удельным сопротивлением, благодаря чему СВЧ-излучатель одновременно выполняет роль и излучателя, и нагревательного элемента и предназначен для предварительного разжижения нефтешламов при погружении СВЧ-излучателя в шлам, причем радиальный размер скрещивающихся рамок должен быть не менее четверти длины волны СВЧ-поля, а высота рамок порядка 0,125 длины волны для эффективного излучения энергии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017147175A RU2681619C1 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Способ и устройство разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостей свч-полем |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017147175A RU2681619C1 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Способ и устройство разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостей свч-полем |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2681619C1 true RU2681619C1 (ru) | 2019-03-11 |
Family
ID=65805737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017147175A RU2681619C1 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Способ и устройство разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостей свч-полем |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681619C1 (ru) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2103472A (en) * | 1981-08-14 | 1983-02-23 | Potters Oils Limited | Tank cleaning apparatus and method |
| US4593182A (en) * | 1983-12-03 | 1986-06-03 | Hotset Heizpatronen Und Zubehor Gmbh | Electric cartridge heater |
| SU1537332A1 (ru) * | 1987-09-30 | 1990-01-23 | Башкирский государственный университет им.40-летия Октября | Способ очистки цилиндрических резервуаров от нефт ных остатков |
| US7875120B2 (en) * | 2005-12-20 | 2011-01-25 | Raytheon Company | Method of cleaning an industrial tank using electrical energy and critical fluid |
| RU2013136024A (ru) * | 2013-07-30 | 2015-02-10 | Александр Иванович Гурьев | Устройство генерирования и приема упругих волн в вакуумном поле |
| RU2570293C2 (ru) * | 2014-04-02 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Способ свч-обработки диэлектрических материалов (варианты) |
| RU2572205C1 (ru) * | 2014-06-17 | 2015-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ переработки углеводородсодержащих шламов в открытых хранилищах с использованием свч электромагнитного излучения |
| RU159444U1 (ru) * | 2015-04-06 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высококачественными электромагнитными полями |
| RU2589741C1 (ru) * | 2015-01-12 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Способ и устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотными электромагнитными полями |
-
2017
- 2017-12-29 RU RU2017147175A patent/RU2681619C1/ru active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2103472A (en) * | 1981-08-14 | 1983-02-23 | Potters Oils Limited | Tank cleaning apparatus and method |
| US4593182A (en) * | 1983-12-03 | 1986-06-03 | Hotset Heizpatronen Und Zubehor Gmbh | Electric cartridge heater |
| SU1537332A1 (ru) * | 1987-09-30 | 1990-01-23 | Башкирский государственный университет им.40-летия Октября | Способ очистки цилиндрических резервуаров от нефт ных остатков |
| US7875120B2 (en) * | 2005-12-20 | 2011-01-25 | Raytheon Company | Method of cleaning an industrial tank using electrical energy and critical fluid |
| RU2013136024A (ru) * | 2013-07-30 | 2015-02-10 | Александр Иванович Гурьев | Устройство генерирования и приема упругих волн в вакуумном поле |
| RU2570293C2 (ru) * | 2014-04-02 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Способ свч-обработки диэлектрических материалов (варианты) |
| RU2572205C1 (ru) * | 2014-06-17 | 2015-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ переработки углеводородсодержащих шламов в открытых хранилищах с использованием свч электромагнитного излучения |
| RU2589741C1 (ru) * | 2015-01-12 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Способ и устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотными электромагнитными полями |
| RU159444U1 (ru) * | 2015-04-06 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высококачественными электромагнитными полями |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Issaka et al. | Review on the fundamental aspects of petroleum oil emulsions and techniques of demulsification | |
| Luo et al. | Enhanced separation of water-in-oil emulsions using ultrasonic standing waves | |
| Yi et al. | Research on crude oil demulsification using the combined method of ultrasound and chemical demulsifier | |
| Sadatshojaie et al. | Applying ultrasonic fields to separate water contained in medium-gravity crude oil emulsions and determining crude oil adhesion coefficients | |
| Check et al. | Theoretical and experimental investigation of desalting and dehydration of crude oil by assistance of ultrasonic irradiation | |
| DE69930473T2 (de) | Hochfrequenz-mikrowellenenergie-applikationsvorrichtung zum spalten von öl-wasser-emulsionen | |
| Check | Two-stage ultrasonic irradiation for dehydration and desalting of crude oil: a novel method | |
| RU2361901C2 (ru) | Повышение качества нефти в результате комбинированной ультразвуковой и сверхвысокочастотной обработки | |
| Kovaleva et al. | Destruction of water-in-oil emulsions in radio-frequency and microwave electromagnetic fields | |
| US9428699B2 (en) | Process for the treatment of crude oil and petroleum products | |
| JP2011528398A (ja) | ダイナミック脱塩装置シミュレータ | |
| Ye et al. | Desalting and dewatering of crude oil in ultrasonic standing wave field | |
| WO2006104462A1 (en) | Improvements to viscosity reduction means in oil products | |
| Guoxiang et al. | Pretreatment of crude oil by ultrasonic-electric united desalting and dewatering | |
| Burat et al. | Improved fine coal dewatering by ultrasonic pretreatment and dewatering aids | |
| RU2681619C1 (ru) | Способ и устройство разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостей свч-полем | |
| Palaev et al. | Research of the impact of ultrasonic and thermal effects on oil to reduce its viscosity | |
| Mao et al. | Effect of frequency on ultrasound-assisted centrifugal dewatering of petroleum sludge | |
| Eshmetov et al. | INFLUENCE OF ULTRASONIC IMPACT ON OIL PREPARATION PROCESSES. | |
| CN108018072B (zh) | 一种微波耦合超声波催化裂化炼油装置 | |
| Mohammed et al. | The application of microwave technology in demulsification of water-in-oil emulsion for missan oil fields | |
| Assenheimer et al. | Evaluation of microwave and conventional heating for electrostatic treatment of a water-in-oil model emulsion in a pilot plant | |
| RU2701431C1 (ru) | Способ снижения вязкости высоковязкого нефтяного сырья для трубопроводного транспорта | |
| RU2536583C2 (ru) | Способ обезвоживания водонефтяной эмульсии | |
| Makarev et al. | Effects of different power high-intensity ultrasonic treatment on rheological properties of heavy oil products |