RU2708577C1 - Method of producing paraffin heat accumulating materials and device for its implementation - Google Patents

Method of producing paraffin heat accumulating materials and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2708577C1
RU2708577C1 RU2019111154A RU2019111154A RU2708577C1 RU 2708577 C1 RU2708577 C1 RU 2708577C1 RU 2019111154 A RU2019111154 A RU 2019111154A RU 2019111154 A RU2019111154 A RU 2019111154A RU 2708577 C1 RU2708577 C1 RU 2708577C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
paraffin
alkane
fraction
suspension
crystallization
Prior art date
Application number
RU2019111154A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Викторович Вишневский
Сергей Сергеевич Круглов
Григорий Львович Паташников
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Парафин Энерджи"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Парафин Энерджи" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Парафин Энерджи"
Priority to RU2019111154A priority Critical patent/RU2708577C1/en
Priority to PCT/RU2019/000261 priority patent/WO2020214053A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2708577C1 publication Critical patent/RU2708577C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0004Crystallisation cooling by heat exchange
    • B01D9/0013Crystallisation cooling by heat exchange by indirect heat exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C9/00Aliphatic saturated hydrocarbons
    • C07C9/14Aliphatic saturated hydrocarbons with five to fifteen carbon atoms
    • C07C9/15Straight-chain hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to a method and device for producing paraffin heat-accumulating materials (PHAM) from petroleum and synthetic paraffins, capable of absorbing heat energy by switching from one phase state to another and separating it at reverse transition. Method of producing paraffin heat accumulating materials consists of the following steps. Paraffin C14-C17 is heated on the vacuum fractionation unit in heat exchanger, and then heated in furnace. Paraffin C14-C17 is fed into a first distillation column, equipped with stripping, vacuum generating system and refrigerator, note here that water vapor is fed into bottom part of first rectification column and stripping. Off-site n-alkane fraction C14-C15 is removed from upper part of first distillation column and non-target n-alkane fraction C17 from lower part of first rectification column in form of residue. Target wide n-alkane fraction C16 is isolated in stripping and first supplied for heating into furnace, and then, as raw material, into second rectification column, in the lower part of which steam is added, which is equipped with a vacuum generating system and a cooler. Wide n-alkane fraction is separated into two narrower by n-alkane composition fractions of rectificate and residue in second rectification column. Fractions of rectificate and residue obtained on a vacuum fractionation unit are successively processed on an adsorption purification unit. After successive processing on the adsorption treatment unit, the obtained purified and stable n-alkane fractions of the rectificate and the residue are fed for processing to a crystallization fractionation unit. On crystallization fractionation unit fraction of rectificate or residual fraction is heated for 4–6 °C is higher than turbidity temperature and loaded into crystallizer. At the end of the crystallization process, the formed suspension is supplied by the pump to the membrane filter press at constant temperature and slow stirring. As a result of filtering the suspension, a paraffin wax is obtained, dried with a downward flow of inert gas and compressed by a filter press membrane. Value of inert gas temperature is within ±1 °C as compared to the temperature of the flat cake. After drying with inert gas and compression of paraffin flat cake with membrane filter press, compressed cake is discharged into heated container, where it is melted. Then the melt of the liquid flat cake and the filtrate obtained earlier on the filter-press are pumped out into the appropriate reservoirs of the commercial product park. Device for producing paraffin heat-accumulating materials comprises cylindrical housing with upper and lower bottom-cover, feed inlet fittings, inert gas feed and suspension output. Inside the casing there are two coaxially rotating agitators. One agitator is made with plate elements for radial mixing. Second mixer is made with blades for axial mixing. Housing has an external cooling jacket with a lower coolant feed union and an upper coolant discharge union.
EFFECT: invention enables to obtain paraffin heat-accumulating materials with narrower fractional (n-alkane) composition, improved operational characteristics, increased heat accumulating capacity of paraffin heat accumulating materials, increased filtration rate and clarity of separation of suspension into solid and liquid phases, prevention of thickening of suspension at its unloading, excluding wear, deformations and breaks of plate elements, reducing operating and capital costs, reducing power consumption during production, improving operational reliability and repairability.
8 cl, 5 dwg, 2 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к способу и устройству для получения парафиновых теплоаккумулирующих материалов (ПТАМ) из нефтяных и синтетических парафинов, способных поглощать тепловую энергию за счет перехода из одного фазового состояния в другое и выделять ее при обратном переходе.The invention relates to a method and apparatus for producing paraffin heat storage materials (PTAM) from petroleum and synthetic paraffins capable of absorbing thermal energy due to a transition from one phase state to another and releasing it upon a reverse transition.

Уровень техникиState of the art

Применение парафиновых теплоаккумулирующих материалов (ПТАМ), способных поглощать тепловую энергию за счет перехода из одного фазового состояния в другое (плавление) и выделять ее при обратном переходе (застывание), позволяет эффективно использовать солнечную энергию, разницу ночных и дневных температур воздуха, другие природные источники тепла/холода, а также «сбросное» промышленное тепло. Использование ПТАМ способствует решению актуальной задачи современного научно-технического прогресса - обеспечению энергоэффективности и энергосбережения, что охватывает практически все производственные отрасли и бытовую сферу: стройиндустрию транспорт, сельское хозяйство (теплицы), электронику, космос, здравоохранение, легкую промышленность (текстиль) и др.The use of paraffin heat storage materials (PTAM), capable of absorbing thermal energy due to the transition from one phase state to another (melting) and releasing it during the reverse transition (solidification), makes it possible to efficiently use solar energy, the difference between night and day air temperatures, and other natural sources heat / cold, as well as "waste" industrial heat. The use of PTAM contributes to solving the urgent task of modern scientific and technological progress - ensuring energy efficiency and energy saving, which covers almost all industrial sectors and the domestic sphere: the construction industry, transport, agriculture (greenhouses), electronics, space, healthcare, light industry (textiles), etc.

Из уровня техники известен способ получения индивидуальных н-алканов путем их выделения из жидких парафинов методом карбамид ной депарафинизации (US 4070410A, 24.01.1978). Этот способ заключается в контактировании жидкого парафина с кристаллическим карбамидом в присутствии активатора, образовании комплекса, его промывки, нагрева на 2-5°С выше температуры разложения и постепенного выделения индивидуальных н-алканов.A method is known from the prior art for the production of individual n-alkanes by their isolation from liquid paraffins by the urea dewaxing method (US 4070410A, 01.24.1978). This method consists in contacting liquid paraffin with crystalline carbamide in the presence of an activator, forming a complex, washing it, heating 2-5 ° C above the decomposition temperature and gradual isolation of individual n-alkanes.

Недостатками указанного способа являются высокая стоимость процесса, сложность аппаратурного оформления и ограниченный диапазон температур плавления (5-30°С) получаемых ПТАМ.The disadvantages of this method are the high cost of the process, the complexity of the hardware design and a limited range of melting temperatures (5-30 ° C) obtained PTAM.

Известен также способ приготовления композиции различных ПТАМ, состоящих из смесей чистых н-алканов (US 20160090521 А1, 31.03.2016). Этот способ заключается в смешении чистых н-октадекана и н-гексадекана и/или н-гептадекана в заданных концентрациях, позволяющих достичь высокого значения скрытой теплоты плавления ПТАМ.There is also known a method of preparing a composition of various PTAM consisting of mixtures of pure n-alkanes (US 20160090521 A1, 03/31/2016). This method consists in mixing pure n-octadecane and n-hexadecane and / or n-heptadecane in predetermined concentrations, which allows to achieve a high latent heat of fusion of PTAM.

Недостатком указанного способа является высокая цена получаемых ПТАМ, в несколько раз превышающая стоимость товарных аналогов.The disadvantage of this method is the high price received PTAM, several times higher than the cost of commodity analogues.

Известен также способ получения ПТАМ (WO 2013064539А1, 10.05.2013). Этот способ заключается в получении парафина из природного газа синтетическим путем в процессе Фишера-Тропша, гидрирования полученного парафина для удаления из него олефинов с оксигенатами и последующего выделения из него методом ректификации узких фракций, пригодных для производства ПТАМ.There is also a known method for producing PTAM (WO 2013064539A1, 05/10/2013). This method consists in synthesizing paraffin from natural gas in the Fischer-Tropsch process, hydrogenating the resulting paraffin to remove olefins with oxygenates from it and then isolating narrow fractions from it suitable for the production of PTAM.

Недостатками указанного способа являются большие капитальные вложения, низкий выход парафина на сырье и высокая стоимость получаемых продуктов.The disadvantages of this method are large capital investments, low paraffin yield on raw materials and the high cost of the resulting products.

Наиболее близкий способ описан в источнике информации CN 103131393B, 08.04.2015. Данный способ осуществляется следующим образом. Предварительно суженные по температурам кипения фракции нефтяного парафина, содержащие до 16,5% масла, направляют на ректификацию сначала в первую, а затем во вторую ректификационную колонну. Обе колонны работают под вакуумом при температурах 160-195°С. В результате получают три более узкие по температурам кипения и н-алкановому составу фракции. Затем полученные фракции подвергают поочередно обезмасливанию с помощью процесса потения, в результате чего в них увеличивается концентрация н-алкановых углеводородов. На заключительном этапе указанные фракции очищают адсорбентом для удаления продуктов осмоления, накопившихся в ходе высокотемпературной вакуумной ректификации. В результате получают ПТАМ с теплоаккумулирующей емкостью от 130 до 180 Дж/г, которые после капсулирования применяются в качестве наполнителя стен домов.The closest method is described in the information source CN 103131393B, 04/08/2015. This method is as follows. Preliminarily narrowed by boiling points fractions of oil paraffin containing up to 16.5% oil are sent for distillation first in the first and then in the second distillation column. Both columns operate under vacuum at temperatures of 160-195 ° C. The result is three narrower in boiling point and n-alkane composition fractions. Then the obtained fractions are subjected to alternating deoxidation using a sweating process, resulting in an increase in the concentration of n-alkane hydrocarbons in them. At the final stage, these fractions are cleaned with an adsorbent to remove the resinous products that have accumulated during high-temperature vacuum distillation. The result is a PTAM with a heat storage capacity of 130 to 180 J / g, which, after encapsulation, is used as a filler in the walls of houses.

Недостатками указанного способа являются: высокие капитальные, эксплуатационные, энергетические затраты, повышенный расход адсорбента и низкая теплоаккумулирующая емкость получаемых ПТАМ.The disadvantages of this method are: high capital, operating, energy costs, increased consumption of adsorbent and low heat storage capacity obtained PTAM.

Известен дисковый кристаллизатор (US 2008312486 A1, 18.12.2008). Данный кристаллизатор состоит из цилиндрического горизонтального корпуса, заполненного суспензией, внутри которого находятся охлаждающие диски, через которые протекает хладагент. Вал оборудован скребками, предназначенными для удаления отложений закристаллизованного парафина с охлаждающих поверхностей дисков.Known disk crystallizer (US 2008312486 A1, 12/18/2008). This mold consists of a cylindrical horizontal housing filled with a suspension, inside of which there are cooling disks through which refrigerant flows. The shaft is equipped with scrapers designed to remove deposits of crystallized paraffin from the cooling surfaces of the discs.

Недостатком данного кристаллизатора является то, что он способен разделять широкие парафиновые фракции на более узкие только при разбавлении сырья растворителем, что требует применения дополнительных дорогостоящих и энергоемких блоков: регенерации и осушки растворителя, вакуумной фильтрации суспензии, циркуляции инертного газа, холодильного блока и др.The disadvantage of this crystallizer is that it is able to separate wide paraffin fractions into narrower fractions only when the solvent is diluted, which requires the use of additional expensive and energy-intensive units: regeneration and drying of the solvent, vacuum filtration of the suspension, circulation of an inert gas, a refrigeration unit, etc.

Также из уровня техники известен кристаллизатор (US 6145340A, 16.07.1998). Данный кристаллизатор предназначен для фракционирования парафинов, масел, жиров и восков, которые при кристаллизации имеют плохую адгезию к вертикальным кристаллизационным поверхностям. Аппарат представляет собой герметичный корпус, внутри которого имеются вертикальные охлаждаемые и нагреваемые изнутри пластины, на поверхности пластин протекает процесс кристаллизации и плавления парафина. Для фракционирования парафиновый расплав сначала охлаждается на поверхностях пластин, образуя кристаллы, которые содержат желаемое вещество. Оставшаяся жидкая фаза или маточный раствор стекает. Затем полученные кристаллы медленно нагревают, чтобы они потели и далее стекали в виде фракции, имеющей более низкую температуру плавления. Кристаллы, имеющие более высокую температуру плавления и высокую чистоту, остаются на пластинах. Затем их расплавляют, получая при этом парафин с более высокой температурой плавления. Преимущество данного устройства заключается в его эксплуатационной надежности, в отсутствии движущихся механизмов и в возможности проведения процесса без применения растворителя.Also, a crystallizer is known from the prior art (US 6145340A, July 16, 1998). This crystallizer is intended for fractionation of paraffins, oils, fats and waxes, which upon crystallization have poor adhesion to vertical crystallization surfaces. The apparatus is a sealed enclosure, inside of which there are vertical plates cooled and heated from the inside, and crystallization and melting of paraffin occur on the surface of the plates. For fractionation, the paraffin melt is first cooled on the surfaces of the plates, forming crystals that contain the desired substance. The remaining liquid phase or mother liquor drains. Then, the resulting crystals are slowly heated so that they sweat and then flow down as a fraction having a lower melting point. Crystals having a higher melting point and high purity remain on the plates. Then they are melted, while obtaining paraffin with a higher melting point. The advantage of this device lies in its operational reliability, in the absence of moving mechanisms and in the possibility of carrying out the process without the use of a solvent.

Недостатками аппарата являются его габаритность и металлоемкость, большая продолжительность рабочего цикла по времени, а главное невозможность получения парафиновых фракций с температурами плавления ниже 30 и выше 55°С, в то время, как на потребительском рынке требуются ПТАМ с температурами плавления от минус 10 до 100°С. Поэтому данный аппарат применяются только для производства товарных парафинов.The disadvantages of the apparatus are its overall size and metal consumption, the long duration of the working cycle in time, and most importantly the inability to obtain paraffin fractions with melting points below 30 and above 55 ° C, while PTAM with melting points from minus 10 to 100 is required in the consumer market ° C. Therefore, this unit is used only for the production of commercial paraffins.

Наиболее близким по конструкции устройством является источник информации US 4403868A, 13.09 1983. Данное устройство предназначено для эффективного перемешивания жидкостей, включающих твердую фазу, разновидностью которых является парафиновая суспензия. Хотя в описании устройства оно не идентифицировано как кристаллизатор, тем не менее, оно может выполнять данную функцию. Например, при заполнении данного устройства жидкой парафиновой фракцией и ее последующем охлаждении, будет образовываться суспензия, которая может быть разделена с помощью фильтрации или центрифугирования на две более узкие фракции, отличающиеся по температурам плавления и н-алкановому составу. Главным преимуществом данного устройства является наличие двух мешалок для улучшения перемешивания гетерогенных растворов в объеме аппарата.The closest in design device is the source of information US 4403868A, 13.09 1983. This device is designed for efficient mixing of liquids, including the solid phase, a variety of which is a paraffin suspension. Although in the description of the device it is not identified as a crystallizer, nevertheless, it can perform this function. For example, when filling this device with a liquid paraffin fraction and its subsequent cooling, a suspension will form, which can be separated by filtration or centrifugation into two narrower fractions that differ in melting points and n-alkane composition. The main advantage of this device is the presence of two mixers to improve the mixing of heterogeneous solutions in the volume of the apparatus.

К недостаткам устройства, в случае его использовании в качестве кристаллизатора, можно отнести: сложность и ненадежность конструкции совмещенного привода для двух мешалок, отсутствие специальных пластинчатых элементов, необходимых для удаления парафиновых отложений с охлаждающей поверхности в процессе кристаллизации парафиновых смесей, и устройства для выгрузки суспензииThe disadvantages of the device, if used as a crystallizer, are: the complexity and unreliability of the combined drive design for two mixers, the absence of special plate elements necessary to remove paraffin deposits from the cooling surface during crystallization of paraffin mixtures, and a device for unloading the suspension

Заявленное изобретение устраняет указанные недостатки и позволяет достичь заявленный технический результат.The claimed invention eliminates these disadvantages and allows to achieve the claimed technical result.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технической задачей, которую решает предлагаемое техническое решение, является получение парафиновых теплоаккумулирующих материалов узкого фракционного (н-алканового) состава с улучшением экономических показателей их производства, используя способ кристаллизационного фракционирования и устройство для его осуществления.The technical problem that the proposed technical solution solves is the production of paraffin heat storage materials of a narrow fractional (n-alkane) composition with an improvement in the economic indicators of their production using a crystallization fractionation method and a device for its implementation.

Технический результат заключается в получении парафиновых теплоаккумулирующих материалов с более узким фракционным (н-алкановым) составом, улучшении эксплуатационных характеристик, увеличении теплоаккумулирующей емкости парафиновых теплоаккумулирующих материалов, повышении скорости фильтрации и четкости разделения суспензии на твердую и жидкую фазы, предотвращении загущения суспензии при ее выгрузке, исключении износа, деформаций и обрывов пластинчатых элементов, снижении эксплуатационных и капитальных затрат, снижении энергопотребления при производстве, повышении эксплуатационной надежности и ремонтопригодности.The technical result consists in obtaining paraffin heat storage materials with a narrower fractional (n-alkane) composition, improving operational characteristics, increasing the heat storage capacity of paraffin heat storage materials, increasing the filtration rate and clarity of the separation of the suspension into solid and liquid phases, preventing the suspension from thickening during unloading, elimination of wear, deformation and breaks of plate elements, reduction of operating and capital costs, reduction of energy consumption consumption during production, increasing the operational reliability and maintainability.

Технический результат достигается за счет того, что способ получения парафиновых теплоаккумулирующих материалов состоит из этапов:The technical result is achieved due to the fact that the method for producing paraffin heat storage materials consists of the steps:

- на блоке вакуумной ректификации нагревают сырье в теплообменнике, а затем нагревают в печи;- on the vacuum distillation unit, the raw materials are heated in a heat exchanger, and then heated in a furnace;

- направляют сырье в первую ректификационную колонну, оборудованную стриппингом, системой создания вакуума и холодильником, при этом в нижнюю часть первой ректификационной колонны и стриппинга вводят водяной пар;- direct the raw materials to the first distillation column equipped with stripping, a vacuum system and a refrigerator, while water vapor is introduced into the lower part of the first distillation column and stripping;

- отводят нецелевую н-алкановую фракцию с верхней части первой ректификационной колонны и нецелевую н-алкановую фракцию с нижней части первой ректификационной колонны, в виде остатка;- divert the non-target n-alkane fraction from the upper part of the first distillation column and the non-target n-alkane fraction from the lower part of the first distillation column, in the form of a residue;

- выделяют в стриппинге целевую широкую н-алкановую фракцию и подают сначала на нагрев в печь, а затем, в качестве сырья, во вторую ректификационную колонну, в нижнюю часть которой вводят водяной пар, оборудованную системой создания вакуума и холодильником;- the target wide n-alkane fraction is isolated in stripping and fed first to the furnace for heating, and then, as a raw material, to the second distillation column, in the lower part of which water vapor is introduced, equipped with a vacuum system and a refrigerator;

- разделяют широкую н-алкановую фракцию на две более узкие по н-алкановому составу фракции ректификата и остатка во второй ректификационной колонне;- divide the wide n-alkane fraction into two fractions of the rectification and the residue in the second distillation column that are narrower in the n-alkane composition;

- полученные на блоке вакуумной ректификации фракции, ректификата и остатка последовательно перерабатывают на блоке адсорбционной очистки;- the fractions, rectification and residue obtained at the vacuum distillation unit are sequentially processed at the adsorption purification unit;

- после последовательной переработки на блоке адсорбционной очистки, полученные очищенные и стабильные н-алкановые фракции ректификата и остатка подают для переработки на блок кристаллизационного фракционирования;- after sequential processing at the adsorption purification unit, the obtained purified and stable n-alkane fractions of the rectified and residue are fed for processing to the crystallization fractionation unit;

- на блоке кристаллизационного фракционирования фракцию ректификата или остаточную фракцию нагревают на 4-6°С выше температуры помутнения и загружают в кристаллизатор;- on the crystallization fractionation unit, the fraction of the rectified product or the residual fraction is heated 4-6 ° C above the cloud point and loaded into the crystallizer;

- по завершении процесса кристаллизации, образованную суспензию, при постоянной температуре и медленном перемешивании, подают насосом на мембранный фильтр-пресс;- upon completion of the crystallization process, the formed suspension, at a constant temperature and slow stirring, is pumped to the membrane filter press;

- в результате фильтрации суспензии получают лепешку парафина, осушают ее нисходящим потоком инертного газа и сжимают мембраной фильтр-пресса;- as a result of filtering the suspension, a paraffin cake is obtained, dried with a downward flow of inert gas and compressed with a filter press membrane;

- после осушки инертным газом и сжатия парафиновой лепешки мембраной фильтр-пресса, сжатую лепешку сбрасывают в обогреваемую емкость, где ее расплавляют;- after drying with an inert gas and compression of the paraffin cake with a filter press membrane, the compressed cake is dumped into a heated container, where it is melted;

- затем расплав жидкой лепешки и полученный ранее на фильтр-прессе фильтрат откачивают в соответствующие резервуары парка товарной продукции.- then the melt of the liquid cake and the filtrate obtained earlier on the filter press are pumped into the corresponding tanks of the market for commercial products.

В процессе осушки лепешки парафина потоком инертного газа, значение температуры инертного газа, подаваемого на осушку лепешки находиться в пределах ±1°С по сравнению со значением температуры лепешки.In the process of drying the paraffin pellet with an inert gas stream, the temperature of the inert gas supplied to the pellet drying is within ± 1 ° C compared to the value of the pellet temperature.

В процессе кристаллизации начальную стадию кристаллизации проводят при низких значениях скорости охлаждения сырья 0,3-2,0°С/час с последующим ее постепенным увеличением до 10°С/час на конечной стадии кристаллизации.In the crystallization process, the initial stage of crystallization is carried out at low values of the cooling rate of the feedstock 0.3-2.0 ° C / hour, followed by its gradual increase to 10 ° C / hour at the final stage of crystallization.

Блок адсорбционной очистки расположен перед блоком кристаллизационного фракционирования.The adsorption purification unit is located in front of the crystallization fractionation unit.

Устройство для получения парафиновых теплоаккумулирующих материалов содержит цилиндрический корпус с верхним выпуклым днищем-крышкой и нижним коническим днищем-крышкой, штуцер ввода сырья и штуцер подачи инертного газа, выполненные на верхнем выпуклом днище-крышке, а также штуцер вывода суспензии, выполненный в нижней части нижнего конического днища-крышки, при этом внутри корпуса расположены две соосные вращающиеся мешалки, одна из которых выполнена с пластинчатыми элементами для радиального перемешивания, а вторая с лопастями для осевого перемешивания, каждая из которых имеет свой привод, при этом цилиндрический корпус устройства имеет внешнюю рубашку охлаждения, снабженную нижним штуцером ввода циркулирующего хладоносителя во внутреннее пространство рубашки и верхним штуцером вывода хладоносителя, причем между пластинчатыми элементами мешалки для радиального перемешивания и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса выполнен фиксированный зазор, а мешалка для осевого перемешивания имеет дополнительную лопасть.A device for producing paraffin heat-storage materials comprises a cylindrical body with an upper convex bottom-cap and a lower conical bottom-cap, a raw material inlet fitting and an inert gas supply nozzle made on the upper convex bottom-cap, and a suspension outlet fitting made in the lower part of the lower conical bottom-cover, while inside the body there are two coaxial rotating mixers, one of which is made with plate elements for radial mixing, and the second with blades for agitation, each of which has its own drive, while the cylindrical body of the device has an external cooling jacket, equipped with a lower nozzle for introducing circulating coolant into the inner space of the shirt and an upper nozzle for outputting coolant, and between the plate elements of the mixer for radial mixing and the inner surface of the cylindrical body a fixed gap, and the stirrer for axial mixing has an additional blade.

Привод мешалки для радиального перемешивания установлен на верхнем днище-крышке, а привод мешалки для осевого перемешивания установлен на нижнем днище-крышке.The stirrer drive for radial mixing is mounted on the upper bottom-cover, and the stirrer drive for axial mixing is installed on the lower bottom-cover.

Мешалки выполнены с возможностью вращения, как в противоположном, так и в одинаковом направлении относительно друг друга.The mixers are made with the possibility of rotation, both in the opposite and in the same direction relative to each other.

Дополнительная лопасть мешалки для осевого перемешивания расположена в зоне штуцера вывода суспензии.An additional stirrer blade for axial mixing is located in the area of the suspension outlet fitting.

Внутри цилиндрического корпуса расположен многоточечный датчик температуры.Inside the cylindrical body is a multi-point temperature sensor.

Мешалка для радиального перемешивания оснащена кольцом жесткости.The radial stirrer is equipped with a stiffening ring.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1 - Схема производства ПТАМ по предлагаемой технологии;FIG. 1 - Production scheme of PTAM according to the proposed technology;

Фиг. 2 - Схема блока кристаллизационного фракционирования;FIG. 2 - Block diagram of crystallization fractionation;

Фиг. 3 - Схема производства ПТАМ по известной технологии;FIG. 3 - Production scheme of PTAM using known technology;

Фиг. 4 - Эскиз кристаллизатора, вид сверху;FIG. 4 - Sketch of the mold, top view;

Фиг. 5 - Эскиз кристаллизатора, вид спереди.FIG. 5 - Sketch of the mold, front view.

На чертежах обозначены следующие элементы:In the drawings, the following elements are indicated:

1 - сырье (жидкий парафин С1417),1 - raw materials (liquid paraffin C 14 -C 17 ),

2 - теплообменник;2 - heat exchanger;

3 - печь,3 - oven

4 - первая ректификационная колонна;4 - the first distillation column;

5 - стриппинг;5 - stripping;

6 - система создания вакуума;6 - a system for creating a vacuum;

7 - холодильник;7 - refrigerator;

8 - водяной пар;8 - water vapor;

9 - нецелевая н-алкановая фракция С1415,9 - non-target n-alkane fraction C 14 -C 15 ,

10 - нецелевая н-алкановая фракция С17;10 - non-target n-alkane fraction C 17 ;

11 - целевая широкая н-алкановая фракция С16;11 - target wide n-alkane fraction C 16 ;

12 - печь;12 - oven;

13 - вторая ректификационная колонна;13 - the second distillation column;

14 - система создания вакуума;14 - a system for creating a vacuum;

15 - холодильник;15 - refrigerator;

16 - фракция ректификата;16 - fraction of the rectified;

17 - фракция остатка;17 - fraction of the residue;

18 - очищенная и стабильная фракция, ректификата;18 - purified and stable fraction, rectified;

19 - очищенная и стабильная фракция остатка;19 - purified and stable fraction of the residue;

20 - очищенная и стабильная фракция ректификата или остаточная фракция;20 - purified and stable fraction of the rectified or residual fraction;

21 - кристаллизатор;21 - mold;

22 - штуцер ввода хладоносителя;22 - cold water inlet fitting;

23 - штуцер вывода хладоносителя;23 - fitting outlet refrigerant;

24 - суспензия;24 - suspension;

25 - мембранный фильтр-пресс,25 - membrane filter press,

28 - инертный газ;28 - inert gas;

27 - парафиновая лепешка;27 - paraffin cake;

28 - обогреваемая емкость;28 - heated tank;

29 - расплав жидкой парафиновой лепешки;29 - molten liquid paraffin cake;

30 - фильтрат;30 - filtrate;

31 - цилиндрический корпус;31 - cylindrical body;

32 - выпуклое днище-крышка;32 - convex bottom-cover;

33 - коническое днище-крышка;33 - conical bottom-cover;

34 - штуцер ввода сырья;34 - fitting input of raw materials;

35 - штуцер подачи инертного газа;35 - inert gas supply fitting;

36 - штуцер вывода суспензии;36 - suspension outlet fitting;

37 - рубашка охлаждения;37 - cooling shirt;

38 - мешалка для радиального перемешивания;38 - mixer for radial mixing;

39 - мешалка для осевого перемешивания;39 - mixer for axial mixing;

40 - многоточечный датчик температуры;40 - multi-point temperature sensor;

41 - кольцо жесткости;41 - ring stiffness;

42, 43, 44, 45, 46 - лопасти для перемешивания суспензии;42, 43, 44, 45, 46 - blades for mixing the suspension;

47 - дополнительная лопасть для предотвращения загущения суспензии;47 - an additional blade to prevent thickening of the suspension;

BP - блок вакуумной ректификации,BP - vacuum distillation unit,

ВР-1 - первый блок вакуумной ректификации общеизвестной схемы;BP-1 - the first unit of vacuum distillation of a well-known scheme;

ВР-2 - второй блок вакуумной ректификации общеизвестной схемы;BP-2 - the second unit of vacuum distillation of a well-known scheme;

АО - блок адсорбционной очистки;AO - adsorption purification unit;

КФ - блок кристаллизационного фракционирования;CF - block crystallization fractionation;

ПТАМ - парафиновый теплоаккумулирующий материал.PTAM - paraffin heat storage material.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Заявленный способ описан на примере технологии производства четырех типов ПТАМ из широкой н-апкановой фракции C16, входящей в состав товарного жидкого парафина С1417, полученного на установке избирательной адсорбции н-алканов на молекулярных ситах.The claimed method is described by the example of the production technology of four types of PTAM from a wide n-apcanic fraction C 16 , which is part of the marketable liquid paraffin C 14 -C 17 obtained from the installation of selective adsorption of n-alkanes on molecular sieves.

Технологическая схема включает три последовательных блока (фиг. 1): BP - блок вакуумной ректификации, АО - блок адсорбционной очистки, КФ - блок кристаллизационного фракционирования.The technological scheme includes three successive blocks (Fig. 1): BP — vacuum distillation unit, AO — adsorption purification unit, CF — crystallization fractionation unit.

Сырье (1), например, жидкий или твердый парафин C14-C17 сначала нагревают в теплообменнике (2), затем в печи (3), и направляют в первую ректификационную колонну (4), оборудованную стриппингом (5), системой создания вакуума (6) и холодильником (7). В нижнюю часть первой ректификационной колонны (4) и стриппинга (5) осуществляют ввод водяного пара (8) для обеспечения их работы. С верха первой ректификационной колонны (4) отгоняется нецелевая н-алкановая фракция C14-G15 (9) в виде ректификата, а с нижней части, в виде остатка, отводится нецелевая н-алкановая фракция С17 (10). Обе нецелевые фракции являются побочными продуктами, так как в данном примере технологии для получения ПТАМ не используются. Целевая широкая н-алкановая фракция C16 (11) выделяется в стриппинге (5) и подается сначала на нагрев в печь (12), а затем, в качестве сырья, во вторую ректификационную колонну (13), в нижнюю часть которой также вводится водяной пар (8), оборудованную системой создания вакуума (14) и холодильником (15). Во второй ректификационной колонне (13) широкая н-алкановая фракция С16 (11) разделяется на две более узкие по н-алкановому составу фракции; ректификат (16) и остаток (17).Raw materials (1), for example, C 14 -C 17 liquid or solid paraffin, are first heated in a heat exchanger (2), then in a furnace (3), and sent to the first distillation column (4) equipped with a stripping (5), a vacuum system (6) and a refrigerator (7). Water vapor (8) is introduced into the lower part of the first distillation column (4) and stripping (5) to ensure their operation. The non-target n-alkane fraction C 14 -G 15 (9) is distilled off from the top of the first distillation column (4) in the form of a rectification, and from the lower part, as a residue, the non-target n-alkane fraction C 17 (10) is discharged. Both non-target fractions are by-products, since in this example, technologies for producing PTAM are not used. The target wide n-alkane fraction C 16 (11) is isolated in stripping (5) and first fed to the furnace (12) for heating, and then, as a raw material, to the second distillation column (13), in the lower part of which also water steam (8) equipped with a vacuum system (14) and a refrigerator (15). In the second distillation column (13), the wide n-alkane fraction C 16 (11) is divided into two fractions that are narrower in n-alkane composition; rectificate (16) and residue (17).

Полученные на блоке вакуумной ректификации (BP) фракции ректификата (16) и остатка (17) далее последовательно перерабатываются на блоке адсорбционной очистки (АО) с целью повышения стабильности и улучшения цвета фракций за счет удаления из них продуктов осмоления, образовавшихся в процессе вакуумной ректификации.The fractions of the rectified product (16) and residue (17) obtained at the vacuum distillation unit (BP) are then sequentially processed at the adsorption purification unit (AO) in order to increase the stability and improve the color of the fractions by removing tar products formed during the vacuum distillation process.

Блок адсорбционной очистки расположен перед блоком кристаллизационного фракционирования. В качестве адсорбента применяется отбеливающая глина. Поточная схема блока адсорбционной очистки на фиг. 1 не приведена, так как технология данного процесса проста, хорошо известна и часто используется на практике для очистки парафинов.The adsorption purification unit is located in front of the crystallization fractionation unit. As an adsorbent, bleaching clay is used. The flow diagram of the adsorption purification unit in FIG. 1 is not shown, since the technology of this process is simple, well known and often used in practice for the purification of paraffins.

Полученные очищенные и стабильные н-алкановые фракции; ректификат (18) и остаток (19), подаются для переработки на блок кристаллизационного фракционирования (КФ) (фиг. 2).The resulting purified and stable n-alkane fractions; rectified (18) and residue (19) are fed for processing to a crystallization fractionation unit (CF) (Fig. 2).

Режим работы блока кристаллизационного фракционирования - периодический.The operating mode of the crystallization fractionation unit is periodic.

На блоке КФ очищенная и стабильная фракция ректификата или остаточная фракция (20) нагревается на 4-6°С выше температуры помутнения и загружается в кристаллизатор (21), имеющий внешнюю рубашку охлаждения, через пространство которой циркулирует хладоноситель (химочищенная вода). Для ввода хладоносителя во внутреннее пространство рубашки охлаждения предусмотрен нижний штуцер (22), а для вывода - верхний штуцер (23). В результате медленного снижения температуры хладоносителя происходит помутнение сырья, что указывает на начало процесса кристаллообразования. Данная начальная стадия процесса кристаллизации проводится при низких значениях скорости охлаждения сырья - 0,3-2,0°С/час с последующим ее постепенным увеличением до 10°С/час на конечной стадии кристаллизации. Такой режим регулирования скорости охлаждения сырья необходим для получения крупных кристаллов н-алканов правильной формы, способных легко отделяться от жидкой фазы при дальнейшей фильтрации суспензии.At the CF unit, the purified and stable fraction of the rectified product or the residual fraction (20) is heated 4-6 ° C above the cloud point and loaded into the crystallizer (21), which has an external cooling jacket through which a coolant (chemically purified water) circulates. To enter the coolant into the interior of the cooling jacket, a lower fitting (22) is provided, and for output, an upper fitting (23). As a result of a slow decrease in the temperature of the coolant, turbidity of the raw material occurs, which indicates the beginning of the process of crystal formation. This initial stage of the crystallization process is carried out at low values of the cooling rate of the raw materials - 0.3-2.0 ° C / hour, followed by its gradual increase to 10 ° C / hour at the final stage of crystallization. This mode of regulation of the cooling rate of raw materials is necessary to obtain large crystals of regular n-alkanes of the form that can easily be separated from the liquid phase during further filtration of the suspension.

По завершении процесса кристаллизации образуется суспензия (24), которая при постоянной температуре и медленном перемешивании подается насосом (на фиг. 2 не показан) на мембранный фильтр-пресс (25). В результате фильтрации суспензии образуется лепешка парафина, представляющая собой уплотненные частицы парафиновых кристаллов, содержащих некоторое количество фильтрата, которая перед сжатием мембраной фильтр-пресса осушается нисходящим потоком инертного газа (26). Значение температуры инертного газа, подаваемого на осушку лепешки, должно находиться в пределах ±1°С по сравнению со значением температуры лепешки. Повышение температуры инертного газа более чем на 1°С сверх целевого показателя не желательно, так как в этом случае может произойти оплавление кристаллов и их частичное слипание, что затруднит истечение фильтрата через межкристаллические каналы в лепешке и не позволит уменьшить ее влажность. Снижение температуры инертного газа более чем на 1°С ниже целевого значения, также не рекомендуется, ввиду возможности образования новых кристаллов в фильтрате, что снизит скорость фильтрации и четкость разделения суспензии на твердую и жидкую фазы.Upon completion of the crystallization process, a suspension (24) is formed, which at constant temperature and slow stirring is pumped (not shown in Fig. 2) to the membrane filter press (25). As a result of filtering the suspension, a paraffin cake is formed, which is a compacted particle of paraffin crystals containing a certain amount of filtrate, which is dried by a downward stream of inert gas before being compressed by the filter press membrane (26). The temperature value of the inert gas supplied to the drying of the pellet should be within ± 1 ° C compared with the value of the temperature of the pellet. An increase in the temperature of the inert gas by more than 1 ° C above the target is not desirable, since in this case melting of the crystals and their partial cohesion can occur, which will complicate the outflow of the filtrate through intercrystalline channels in the cake and will not reduce its moisture. Lowering the temperature of the inert gas by more than 1 ° C below the target value is also not recommended, due to the possibility of the formation of new crystals in the filtrate, which will reduce the filtration rate and the accuracy of separation of the suspension into solid and liquid phases.

Низкая начальная скорость охлаждения сырья в кристаллизаторе и последующее ее постепенное повышение на конечной стадии охлаждения суспензии, а также применение нисходящего потока инертного газа с четко регламентированной температурой для осушки лепешки перед ее сжатием мембраной фильтр-пресса, в совокупности позволяют получить ПТАМ с более узким фракционным (н-алкановым) составом, чем при использовании известной технологии, основанной только на процессе ректификации (фиг. 3).The low initial cooling rate of raw materials in the crystallizer and its subsequent gradual increase at the final stage of suspension cooling, as well as the use of a downward flow of inert gas with a clearly regulated temperature for drying the cake before it is compressed by the filter press membrane, together allow PTAM with a narrower fractional ( n-alkane) composition than when using known technology based only on the rectification process (Fig. 3).

После продувки инертным газом (26) и сжатия парафиновой лепешки мембраной фильтр-пресса (25), сжатая лепешка (27) сбрасывается в обогреваемую емкость (28), в которой она расплавляется за счет подачи в змеевик водяного пара (8). Затем расплав жидкой лепешки (29) и полученный ранее на фильтр-прессе фильтрат (30), откачиваются в соответствующие резервуары парка товарной продукции.After purging with an inert gas (26) and compressing the paraffin cake with the filter press membrane (25), the compressed cake (27) is discharged into a heated container (28), in which it is melted by supplying water vapor to the coil (8). Then the melt of the liquid cake (29) and the filtrate (30) obtained earlier on the filter press are pumped into the corresponding tanks of the commercial fleet.

Обе н-алкановые фракции - фракция ректификата и остаточная фракция перерабатываются на блоке КФ аналогичным образом, описанным выше.Both n-alkane fractions — the rectified fraction and the residual fraction are processed on the CF unit in the same way as described above.

В результате получаются четыре типа товарных ПТАМ (фиг. 1) с узким фракционным (н-алкановым) составом, отличающиеся друг от друга температурами плавления и теплофизическими характеристикам.The result is four types of commodity PTAM (Fig. 1) with a narrow fractional (n-alkane) composition, differing from each other by melting points and thermophysical characteristics.

На фиг. 3, для примера, приведена схема производства ПТАМ по общеизвестной технологии.In FIG. 3, for example, shows a scheme for the production of PTAM using well-known technology.

Для производства четырех типов ПТАМ из аналогичного сырья по известной технологии также требуется схема с тремя последовательными блоками (фиг. 3), отличающаяся от предлагаемой схемы (фиг. 1) составом блоков.For the production of four types of PTAM from similar raw materials by known technology, a circuit with three consecutive blocks (Fig. 3) is also required, which differs from the proposed circuit (Fig. 1) by the composition of the blocks.

Первый блок вакуумной ректификации (ВР-1) известной схемы (фиг 3) по технологии и аппаратурному оформлению не отличается от блока вакуумной ректификации (BP) в предлагаемой схеме (фиг. 1), далее следует второй блок вакуумной ректификации - ВР-2 и третий блок - блок адсорбционной очистки (АО).The first vacuum distillation unit (BP-1) of the known scheme (FIG. 3) does not differ in technology and equipment from the vacuum distillation unit (BP) in the proposed scheme (FIG. 1), then the second vacuum distillation unit - BP-2 and the third block - block adsorption treatment (AO).

Замена второго блока ВР-2 известной схемы (фиг. 3), в аппаратурный состав которого входят колонны, печи, холодильники, вакуум создающие системы, горячие насосы и трубопроводы, а также используются топливный газ и водяной пар, на блок КФ предлагаемой схемы (фиг. 1), позволяет, кроме сужения фракционного (н-алканового) состава ПТАМ. уменьшить капитальные, эксплуатационные и энергетические затраты на их производство.Replacing the second block VR-2 of the known circuit (Fig. 3), the apparatus of which includes columns, furnaces, refrigerators, vacuum creating systems, hot pumps and pipelines, and also uses fuel gas and water vapor, to the CF block of the proposed circuit (Fig. . 1), allows, in addition to narrowing the fractional (n-alkane) composition of PTAM. reduce capital, operational and energy costs for their production.

Расположение блока КФ в конце технологической цепочки производства ПТАМ (фиг. 1), после блока АО. создает оптимальные условия для получения высококачественных ПТАМ с узким фракционным (н-алкановым) составом, так как даже минимальное присутствие инородных микрочастиц и примесей в сырье, перерабатываемом на блоке КФ, приводит к нарушению процесса кристаллизации и является причиной забивки фильтровальной поверхности фильтр-пресса.The location of the CF unit at the end of the production chain of PTAM (Fig. 1), after the AO block. creates optimal conditions for obtaining high-quality PTAM with a narrow fractional (n-alkane) composition, since even the minimal presence of foreign microparticles and impurities in the raw materials processed at the CF unit disrupts the crystallization process and causes the filter surface of the filter press to become clogged.

Основные отличия предлагаемого способа от аналогов заключаются в том, что вместо второго блока вакуумной ректификации, предназначенного для разделения сырья - широкой парафиновой фракции на более узкие фракции, технология которого основана на разности их температур кипения, применяется блок кристаллизационного фракционирования, технология которого основана на разделении компонентов сырья по их температурам плавления. Применение процесса кристаллизационного фракционирования (КФ) для получения ПТАМ позволяет получить ПТАМ с узким фракционным (н-алкановым) составом при одновременном снижении капитальных, эксплуатационных и энергетических затрат производства.The main differences of the proposed method from analogues are that instead of the second vacuum distillation unit, designed to separate raw materials - a wide paraffin fraction into narrower fractions, the technology of which is based on the difference in their boiling points, a crystallization fractionation unit is used, the technology of which is based on separation of components raw materials according to their melting points. The use of the crystallization fractionation (CF) process to obtain PTAM allows one to obtain PTAM with a narrow fractional (n-alkane) composition while reducing capital, operational and energy costs of production.

При этом блок кристаллизационного фракционирования располагается в конце технологической цепочки производства ПТАМ. Расположение блока КФ в конце технологической цепочки производства ПТАМ после блока адсорбционной очистки (АО) (фиг. 1), создает оптимальные условия для получения ПТАМ с узким фракционным (н-алкановым) составом, так как сырье, переоабатываемое на блоке КФ. не должно содержать инородных микрочастиц и примесей (даже в минимальных количествах), которые нарушают процесс кристаллообразования и являются причиной забивки фильтровальных перегородок на фильтр-прессе. Таким образом, предлагаемое место расположения блока КФ способствует получению качественных ПТАМ с узким фракционным (н-алкановым) составом и снижению эксплуатационных затрат на ремонт и обслуживание фильтр-прессов.In this case, the crystallization fractionation unit is located at the end of the PTAM production chain. The location of the CF unit at the end of the PTAM production chain after the adsorption treatment unit (AO) (Fig. 1) creates optimal conditions for obtaining PTAM with a narrow fractional (n-alkane) composition, since the raw materials re-processed on the CF unit. must not contain foreign microparticles and impurities (even in minimal quantities) that disrupt the crystal formation process and cause the filter walls to become clogged on the filter press. Thus, the proposed location of the CF unit contributes to the production of high-quality PTAM with a narrow fractional (n-alkane) composition and lower operating costs for the repair and maintenance of filter presses.

Причем блок кристаллизационного фракционирования работает при специально подобранном температурном режиме на стадии кристаллизации и на последующей стадии фильтрации - при осушке парафиновой лепешки инертным газом перед ее сжатием мембраной на фильтр-прессе. Заданные значения скорости охлаждения сырья на начальной и конечной стадиях кристаллизации (описание к фиг. 2), а также температура инертного газа, подаваемого на осушку парафиновой лепешки на стадии фильтрации, являются важнейшими технологическими параметрами процесса КФ, позволяющими получать ПТАМ узкого фракционного (н-алканового) состава.Moreover, the crystallization fractionation unit operates at a specially selected temperature regime at the crystallization stage and at the subsequent filtration stage - when the paraffin cake is dried with inert gas before it is compressed by the membrane on the filter press. The specified values of the cooling rate of the raw materials at the initial and final stages of crystallization (description to Fig. 2), as well as the temperature of the inert gas supplied to the drying of the paraffin cake at the filtration stage, are the most important technological parameters of the CF process, allowing to obtain PTAM of narrow fractional (n-alkane ) composition.

Заявленный способ реализован в лабораторных условиях при получении ПТАМ из н-гексадекановой фракции.The claimed method is implemented in laboratory conditions upon receipt of PTAM from n-hexadecane fraction.

Пример 1:Example 1:

На блоке вакуумной ректификации нагревается сырье (жидкий парафин С1417) в теплообменнике, а затем нагревается в печи. После этого сырье направляется в первую ректификационную колонну, оборудованную стриппингом, системой создания вакуума и холодильником, при этом в нижнюю часть первой ректификационной колонны и стриппинга вводится водяной пар. Отводится нецелевая н-алкановая фракция С1415 с верхней части первой ректификационной колонны и нецелевая н-алкановая фракция С17 с нижней части первой ректификационной колонны, в виде остатка. Выделяется в стриппинге целевая широкая н-алкановая фракция С16 и подается сначала на нагрев в печь, а затем, в качестве сырья, во вторую ректификационную колонну, в нижнюю часть которой вводится водяной пар, оборудованную системой создания вакуума и холодильником. Разделяется широкая н-алкановая фракция С16 на две более узкие по н-алкановому составу фракции ректификата и остатка во второй ректификационной колонне.On the vacuum distillation unit, the raw material (C 14 -C 17 liquid paraffin) is heated in a heat exchanger, and then heated in a furnace. After this, the feed is sent to the first distillation column equipped with stripping, a vacuum system and a refrigerator, while water vapor is introduced into the lower part of the first distillation column and stripping. The non-target n-alkane fraction C 14 -C 15 from the top of the first distillation column and the non-target n-alkane fraction C 17 from the bottom of the first distillation column are discharged as a residue. The target wide n-alkane fraction C 16 is isolated in stripping and fed first to the furnace for heating, and then, as a raw material, to the second distillation column, in the lower part of which water vapor is introduced, equipped with a vacuum system and a refrigerator. The wide n-alkane fraction C 16 is divided into two fractions of a rectification and a residue in the second distillation column that are narrower in n-alkane composition.

Полученные на блоке вакуумной ректификации фракции ректификата и остатка последовательно перерабатываются на блоке адсорбционной очистки. После последовательной переработки на блоке адсорбционной очистки, полученные очищенные и стабильные н-алкановые фракции ректификата и остатка подаются для переработки на блок кристаллизационного фракционирования.The fractions of the rectified product and the residue obtained at the vacuum rectification unit are sequentially processed at the adsorption purification unit. After sequential processing at the adsorption purification unit, the obtained purified and stable n-alkane fractions of the rectified and residue are fed for processing to the crystallization fractionation unit.

На блоке кристаллизационного фракционирования фракция ректификата, выделенная методом вакуумной дистилляции из парафина С1417, состоящая преимущественно из н-гексадекана (С16Н34) и примеси н-пентодекана (С15Н32), нагревается на 4°С выше температуры помутнения сырья и подается в кристаллизатор. В кристаллизаторе данная фракция охлаждается без контроля скорости, но медленно, чтобы не пропустить точку помутнения сырья которая указывает на начало процесса кристаллообразования. Дальнейшее начальное охлаждение суспензии проводится при скорости 2°С/час, а на конечной стадии кристаллизации увеличивается, но не более чем до 10°С/час.On the crystallization fractionation unit, the fraction of the rectified product, separated by vacuum distillation from C 14 -C 17 paraffin, mainly consisting of n-hexadecane (C 16 H 34 ) and n-pentodecane impurity (C 15 H 32 ), is heated 4 ° C above the temperature turbidity of raw materials and fed into the mold. In the crystallizer, this fraction is cooled without speed control, but slowly, so as not to miss the cloud point of the raw material, which indicates the beginning of the crystal formation process. Further initial cooling of the suspension is carried out at a speed of 2 ° C / hour, and at the final stage of crystallization increases, but not more than 10 ° C / hour.

По завершении процесса кристаллизации, образованная суспензия, при постоянной температуре и медленном перемешивании, подается насосом на мембранный фильтр-пресс. В результате фильтрации суспензии получается лепешка парафина, которая осушается нисходящим потоком инертного газа и сжимается мембраной фильтр-пресса. При этом в процессе осушки лепешки парафина потоком инертного газа, значение температуры инертного газа, подаваемого на осушку лепешки, находится в пределах ±1°С по сравнению со значением температуры лепешки.Upon completion of the crystallization process, the suspension formed, at a constant temperature and slow stirring, is pumped to the membrane filter press. As a result of filtering the suspension, a paraffin cake is obtained, which is dried by a downward stream of inert gas and compressed by the filter press membrane. At the same time, during the drying of the paraffin pellet by the inert gas flow, the temperature of the inert gas supplied to the pellet dehydration is within ± 1 ° C compared to the value of the pellet temperature.

После осушки инертным газом и сжатия парафиновой лепешки мембраной фильтр-пресса, сжатая лепешка сбрасывается в обогреваемую емкость, где она расплавляется. Затем расплав жидкой лепешки и полученный ранее на фильтр-прессе фильтрат откачивается в соответствующие резервуары парка товарной продукции.After drying with an inert gas and compression of the paraffin cake with a filter press membrane, the compressed cake is discharged into a heated container, where it melts. Then the melt of the liquid cake and the filtrate obtained earlier on the filter press are pumped into the corresponding tanks of the market for commercial products.

Пример 2:Example 2:

На блоке вакуумной ректификации нагревается сырье (твердый парафин С1417) в теплообменнике, а затем нагревается в печи. После этого сырье направляется в первую ректификационную колонну, оборудованную стриппингом, системой создания вакуума и холодильником, при этом в нижнюю часть первой ректификационной колонны и стриппинга вводится водяной пар. Отводится нецелевая н-алкановая фракция С1415 с верхней части первой ректификационной колонны и нецелевая н-алкановая фракция С17 с нижней части первой ректификационной колонны, в виде остатка Выделяется в стриппинге целевая широкая н-алкановая фракция С16 и подается сначала на нагрев в печь, а затем, в качестве сырья, во вторую ректификационную колонну, в нижнюю часть которой вводится водяной пар, оборудованную системой создания вакуума и холодильником. Разделяется широкая н-алкановая фракция С16 на две более узкие по н-алкановому составу фракции ректификата и остатка во второй ректификационной колонне.At the vacuum distillation unit, the raw material (C 14 -C 17 solid paraffin) is heated in a heat exchanger, and then heated in a furnace. After this, the feed is sent to the first distillation column equipped with stripping, a vacuum system and a refrigerator, while water vapor is introduced into the lower part of the first distillation column and stripping. The non-target n-alkane fraction C 14 -C 15 from the upper part of the first distillation column and the non-target n-alkane fraction C 17 from the lower part of the first distillation column are taken off as a residue. The target is a wide, wide n-alkane fraction C 16 and is fed first to heating in the furnace, and then, as a raw material, into the second distillation column, in the lower part of which water vapor is introduced, equipped with a vacuum system and a refrigerator. The wide n-alkane fraction C 16 is divided into two fractions of a rectification and a residue in the second distillation column that are narrower in n-alkane composition.

Полученные на блоке вакуумной ректификации фракции ректификата и остатка последовательно перерабатываются на блоке адсорбционной очистки. После последовательной переработки на блоке адсорбционной очистки, полученные очищенные и стабильные н-алкановые фракции ректификата и остатка подаются для переработки на блок кристаллизационного фракционирования.The fractions of the rectified product and the residue obtained at the vacuum rectification unit are sequentially processed at the adsorption purification unit. After sequential processing at the adsorption purification unit, the obtained purified and stable n-alkane fractions of the rectified and residue are fed for processing to the crystallization fractionation unit.

На блоке кристаллизационного фракционирования фракция остатка, выделенная методом вакуумной дистилляции из жидкого парафина С1417, состоящая преимущественно из н-гексадекана (С16Н34) и примеси н-гептадекана (С17Н36), нагревается на 6°С выше температуры помутнения сырья и подается в кристаллизатор. В кристаллизаторе данная фракция охлаждается без контроля скорости, но медленно, чтобы не пропустить точку помутнения сырья, которая указывает на начало процесса кристаллообразования. Дальнейшее начальное охлаждение суспензии проводится при скорости охлаждения 0,3°С/час, а на конечной стадии кристаллизации увеличивается, но не более чем до 10°С/час.At the crystallization fractionation unit, the fraction of the residue isolated by vacuum distillation from C 14 -C 17 liquid paraffin, consisting mainly of n-hexadecane (C 16 H 34 ) and n-heptadecane impurity (C 17 H 36 ), is heated 6 ° C higher cloud point of the raw material and fed into the mold. In the crystallizer, this fraction is cooled without speed control, but slowly so as not to miss the cloud point of the raw material, which indicates the beginning of the crystal formation process. Further initial cooling of the suspension is carried out at a cooling rate of 0.3 ° C / hour, and at the final stage of crystallization increases, but not more than 10 ° C / hour.

Такой температурный режим необходим для получения крупных кристаллов н-алканов правильной формы, способных легко отделяться от жидкой фазы.This temperature regime is necessary to obtain large crystals of n-alkanes of the correct form, which can easily be separated from the liquid phase.

В обоих описанных примерах, полученные суспензии в лабораторных опытах разделяли на центрифуге в результате чего были получены два целевых продукта (ПТАМ) с концентрацией целевого продукта (н-гексадекана) не ниже 98% масс.In both described examples, the obtained suspensions in laboratory experiments were separated by centrifuge, as a result of which two target products (PTAM) were obtained with the concentration of the target product (n-hexadecane) not lower than 98% by weight.

Следует отметить, что указанные в приведенных выше режимах температуры нагрева сырья и скорости охлаждения суспензии подбираются не от типа перерабатываемой фракции (ректификата или остатка), а от их температур плавления, фракционного и н-алканового состава.It should be noted that the raw material heating temperatures and suspension cooling rates indicated in the above modes are selected not from the type of the processed fraction (rectified or residue), but from their melting points, fractional and n-alkane composition.

На фиг. 4 и фиг. 5 представлен кристаллизатор, который предназначен для разделения парафиновых фракций на более узкие фракции по фракционному (н-алкановому) составу и представляет собой вертикальный аппарат с цилиндрическим корпусом (31), верхним выпуклым днищем-крышкой (32), нижним коническим днищем-крышкой (33), со штуцером ввода сырья (34) и штуцером подачи инертного газа (35), выполненных на верхнем выпуклым днище-крышке (32), а также со штуцером вывода суспензии (36), выполненного в нижней части нижнего конического днища-крышки (33), для облегчения транспортирования суспензии по дренажному трубопроводу.In FIG. 4 and FIG. Figure 5 shows a crystallizer that is designed to separate paraffin fractions into narrower fractions according to fractional (n-alkane) composition and is a vertical apparatus with a cylindrical body (31), upper convex bottom-lid (32), lower conical bottom-lid (33 ), with a raw material inlet fitting (34) and an inert gas supply nozzle (35) made on the upper convex bottom-cover (32), as well as with a suspension outlet fitting (36) made in the lower part of the lower conical bottom-cover (33) ), for ease of transport slurry through a drainage pipeline.

Цилиндрический корпус аппарата имеет внешнюю рубашку охлаждения (37) с нижним штуцером ввода циркулирующего хладоносителя во внутреннее пространство рубашки (22) и верхним штуцером вывода хладоносителя (23). Внутри корпуса кристаллизатора имеются две вращающиеся соосные мешалки - для радиального перемешивания (38), представляющая собой группу рамных Г-образных элементов, закрепленных на верхнем вертикальном валу и расположенных симметрично относительно оси вращения вала в плоскости поперечного сечения корпуса аппарата и вдоль внутренней цилиндрической поверхности корпуса аппарата, и для осевого перемешивания (39), которая представляет собой группу лопастных элементов, закрепленных на нижнем вертикальном валу и расположенных симметрично относительно оси вращения вала в плоскости поперечного сечения корпуса аппарата. Отдельные мешалки расположены друг относительно друга соосно с определенным шагом вдоль направления оси вала.The cylindrical body of the apparatus has an external cooling jacket (37) with a lower fitting for entering the circulating coolant into the interior of the shirt (22) and an upper fitting for removing the coolant (23). Inside the crystallizer body there are two rotating coaxial mixers - for radial mixing (38), which is a group of frame L-shaped elements mounted on the upper vertical shaft and located symmetrically with respect to the axis of rotation of the shaft in the plane of the cross section of the apparatus body and along the inner cylindrical surface of the apparatus body , and for axial mixing (39), which is a group of blade elements mounted on a lower vertical shaft and located symmetrically about relative to the axis of rotation of the shaft in the plane of the cross section of the apparatus body. The individual mixers are arranged relative to each other coaxially with a certain step along the direction of the axis of the shaft.

Мешалка для осевого перемешивания и мешалка для радиального перемешивания расположены соосно относительно друг друга и относительно оси цилиндрического корпуса аппарата.The mixer for axial mixing and the mixer for radial mixing are located coaxially relative to each other and relative to the axis of the cylindrical body of the apparatus.

Мешалки приводятся во вращение с помощью двух раздельных приводов (на фиг. 4 не показаны), которые способны вращаться как в противоположных направлениях, как это предусмотрено в известном устройстве, так и в одинаковом направлении относительно друг друга, что обеспечивает более равномерное макро- и микроперемешивание суспензии по всему объему аппарата, Вращение мешалок в одинаковом направлении часто является предпочтительным, особенно при кристаллизации маловязких парафиновых фракций.The agitators are rotated using two separate drives (not shown in FIG. 4), which are able to rotate both in opposite directions, as provided in the known device, and in the same direction relative to each other, which provides more uniform macro- and micro-mixing suspensions throughout the apparatus. Rotating the mixers in the same direction is often preferred, especially when crystallizing low-viscosity paraffin fractions.

Привод мешалки для радиального перемешивания {на фиг. 4 не показан) установлен на верхнем днище (32) кристаллизатора, а привод мешалки для осевого перемешивания (на фиг. 4 не показан) установлен на нижнем днище (33) кристаллизатора. Такая конструкция аппарата повышает его эксплуатационную надежность и ремонтопригодность.The stirrer drive for radial mixing {in FIG. 4) is installed on the upper bottom (32) of the mold, and the drive of the stirrer for axial mixing (not shown in FIG. 4) is installed on the lower bottom (33) of the mold. This design of the apparatus increases its operational reliability and maintainability.

Кристаллизатор оборудован многоточечным датчиком температуры (40), расположенным внутри корпуса (на срединном радиусе корпуса, т.е. на равном удалении от внутренней цилиндрической поверхности корпуса и оси аппарата), для лучшего контроля и регулирования температурного режима кристаллизации во всем объеме суспензии, что способствует получению ПТАМ с узким фракционным (н-алкановым) составом.The mold is equipped with a multi-point temperature sensor (40) located inside the housing (at the mid-radius of the housing, i.e. at an equal distance from the inner cylindrical surface of the housing and the axis of the apparatus), for better control and regulation of the temperature regime of crystallization in the entire volume of the suspension, which contributes to obtaining PTAM with a narrow fractional (n-alkane) composition.

Мешалка для радиального перемешивания (38) оснащена кольцом жесткости (41) и пластинчатыми элементами (на фиг. 4 не показаны) различной конструкции - зажатыми при помощи пружин или закрепленными свободно и предназначенными для удаления парафиновых отложений с внутренней цилиндрической охлаждающей поверхности корпуса (31) при отсутствии прямого физического контакта с указанной поверхностью. Кольцо жесткости соединено с вертикальными участками рамных Г-образных элементов мешалки для радиального перемешивания и расположено на высоте от четверти до половины длины вертикального элемента мешалки от нижней кромки элемента (окончательно высота определяется прочностным расчетом конструкции мешалки). Бесконтактное удаление парафинового слоя с охлаждающей поверхности исключает износ, деформации и обрывы пластинчатых элементов, что приводит к образованию переохлажденных агломераций микрокристаллов. Эти агломерации плохо разрушаются при перемешивании суспензии, что в дальнейшем приводит к нежелательному снижению скорости фильтрации суспензии и увеличению содержания жидкой фазы в лепешке. Поэтому в предлагаемой конструкции кристаллизатора предусмотрен фиксированный зазор между пластинчатыми элементами и охлаждающей поверхностью. Интервал значения данного зазора в предлагаемом устройстве составляет 0,5-2 мм, что обеспечивает надежное и равномерное удаление верхнего рыхлого слоя микрокристаллов неассоциированных в агломераты. Мешалка для осевого перемешивания (39) кроме лопастей, предназначенных для перемешивания суспензии (42, 43, 44, 45 и 46), оборудована специальной дополнительной лопастью (47), расположенной в зоне штуцера вывода суспензии (36), которая необходима для предотвращения загущения суспензии при ее выгрузке из кристаллизатора. Размер, тип и конструкция данной лопасти могут отличаться от остальных лопастей, предназначенных для перемешивания суспензии, ввиду их различного функционального назначения. Мешалка для осевого перемешивания (39) может быть дополнительно снабжена различными креплениями, например, боковыми опорами (подпорками), служащими для обеспечения дополнительной механической прочности конструкции мешалки.The mixer for radial mixing (38) is equipped with a stiffening ring (41) and plate elements (not shown in Fig. 4) of various designs - clamped by springs or fixed loosely and designed to remove paraffin deposits from the inner cylindrical cooling surface of the housing (31) when lack of direct physical contact with the specified surface. The stiffening ring is connected to the vertical sections of the frame L-shaped elements of the mixer for radial mixing and is located at a height of a quarter to half the length of the vertical element of the mixer from the lower edge of the element (finally, the height is determined by the strength calculation of the design of the mixer). Non-contact removal of the paraffin layer from the cooling surface eliminates wear, deformation and breakage of the plate elements, which leads to the formation of supercooled agglomerations of microcrystals. These agglomerations are poorly destroyed by stirring the suspension, which subsequently leads to an undesirable decrease in the filtration rate of the suspension and an increase in the content of the liquid phase in the cake. Therefore, in the proposed design of the mold provides a fixed gap between the plate elements and the cooling surface. The interval value of this gap in the proposed device is 0.5-2 mm, which ensures reliable and uniform removal of the upper loose layer of microcrystals not associated in agglomerates. The axial stirrer (39), in addition to the blades intended for mixing the suspension (42, 43, 44, 45 and 46), is equipped with a special additional blade (47) located in the zone of the suspension outlet fitting (36), which is necessary to prevent thickening of the suspension when it is unloaded from the mold. The size, type and design of this blade may differ from the rest of the blades intended for mixing the suspension, due to their different functional purpose. The mixer for axial mixing (39) can be additionally equipped with various fasteners, for example, side supports (supports), which serve to provide additional mechanical strength of the mixer structure.

Предлагаемая конструкция устройства (кристаллизатора), в сочетании с описанным выше режимом работы блока КФ, позволяют получить широкий ассортимент ПТАМ, характеризующихся узким фракционным (н-алкановым) составом и высокими теплофизическими характеристиками. Конструкция заявленного кристаллизатора, по сравнению с известным решением, является простой и надежной.The proposed design of the device (crystallizer), in combination with the operation mode of the CF unit described above, allows to obtain a wide range of PTAM characterized by a narrow fractional (n-alkane) composition and high thermophysical characteristics. The design of the claimed mold, in comparison with the known solution, is simple and reliable.

Режим работы кристаллизатора (фиг. 4) периодический. Сначала аппарат продувают инертным газом для исключения образования взрывопожароопасной смеси н-алкановой фракции с кислородом воздуха, затем заполняют разогретым сырьем до требуемого уровня. После этого приводят во вращение обе мешалки, число оборотов и направление вращения которых подбираются оптимальными для конкретного типа сырья. Затем запускают циркуляцию хладоносителя через рубашку охлаждения, температуру хладоносителя регулируют с помощью холодильной установки (на фиг. 4 не показана) и понижают ее со скоростью, обеспечивающей требуемый температурный режим процесса кристаллизации, по завершении которой полученную суспензию выгружают из кристаллизатора в дренажный трубопровод на прием насоса (на фиг. 4 не показан), который подает ее на мембранный фильтр-пресс, показанный на фиг. 2. Во время процесса фильтрации режим работы мешалок, температура циркулирующего хладоносителя и температура суспензии в кристаллизаторе поддерживаются постоянными.The operating mode of the mold (Fig. 4) is periodic. First, the apparatus is purged with an inert gas to exclude the formation of an explosive and fire hazardous mixture of n-alkane fraction with atmospheric oxygen, then it is filled with heated raw materials to the required level. After that, both mixers are brought into rotation, the number of revolutions and the direction of rotation of which are selected optimal for a particular type of raw material. Then, the circulation of the coolant through the cooling jacket is started, the temperature of the coolant is controlled using a refrigeration unit (not shown in Fig. 4), and it is lowered at a rate that ensures the required temperature regime of the crystallization process, at the end of which the suspension obtained is discharged from the crystallizer into the drain pipe to the pump intake (not shown in FIG. 4), which feeds it to the membrane filter press shown in FIG. 2. During the filtration process, the operating mode of the mixers, the temperature of the circulating coolant and the temperature of the suspension in the crystallizer are kept constant.

Основные отличия предлагаемого устройства (кристаллизатора) от аналогов заключаются в том, что вращение мешалок осуществляется как в противоположных, так и в одинаковом направлениях относительно друг друга, что обеспечивает более равномерное макро- и микроперемешивание суспензии мешалками, необходимое для получения ПТАМ с узким фракционным (н-алкановым) составом.The main differences of the proposed device (crystallizer) from analogues are that the rotation of the mixers is carried out both in opposite and in the same directions relative to each other, which provides more uniform macro- and micro-mixing of the suspension with mixers, necessary to obtain PTAM with a narrow fractional (n -alkane) composition.

При этом вместо одного общего привода мешалок применяются два раздельных: верхний для радиального перемешивания и нижний для осевого перемешивания, что повышает эксплуатационную надежность и ремонтопригодность кристаллизатора (фиг. 4), снижает затраты на ремонт и обслуживание.Moreover, instead of one common drive of the mixers, two separate ones are used: the upper one for radial mixing and the lower one for axial mixing, which increases the operational reliability and maintainability of the mold (Fig. 4), reduces the cost of repair and maintenance.

Причем мешалка для радиального перемешивания оснащена пластинчатыми элементами, не контактирующими с охлаждающей поверхностью, что исключает износ, деформации и обрывы пластинчатых элементов радиальной мешалки, предотвращает снижение скорости фильтрации суспензии и ухудшение качества ПТАМ. Также уменьшаются капитальные и эксплуатационные затраты на приобретение и применение дополнительных фильтр-прессов, а мешалка для осевого перемешивания оборудована специальной лопастью для предотвращения загущения суспензии при ее выгрузке из кристаллизатора, что обеспечивает стабильный технологический режим работы блока КФ, минимизирует его простои и уменьшает эксплуатационные затраты.Moreover, the mixer for radial mixing is equipped with plate elements that are not in contact with the cooling surface, which eliminates wear, deformation and breaks of the plate elements of the radial mixer, prevents a decrease in the filtration rate of the suspension and deterioration in the quality of PTAM. The capital and operating costs for the acquisition and use of additional filter presses are also reduced, and the axial stirrer is equipped with a special blade to prevent thickening of the suspension when it is unloaded from the mold, which ensures a stable technological mode of the CF unit, minimizes downtime and reduces operating costs.

Применение процесса КФ, в состав которого входит новый кристаллизатор, обладающего большей селективностью по сравнению с процессом вакуумной ректификации обеспечивает получение ПТАМ с улучшенными эксплуатационными характеристиками, так как более узкий фракционный (н-алкановый) состав позволяет улучшить эксплуатационные характеристики продуктов, в частности, на 15-30% увеличить теплоаккумулирующую емкость ПТАМ. За счет меньшего количества дорогостоящего и металлоемкого технологического оборудования (колонн, печей, холодильников, вакуум создающих систем и др.) снижаются капитальные затраты на производство на 15-20%. Также обеспечиваются более низкие затраты на обслуживание и ремонт технологического оборудования, снижаются эксплуатационные затраты производства на 30-40%. Кроме того, минимальное количество энергоемкого оборудования (колонн, печей, холодильников, вакуум создающих систем, горячих насосов и трубопроводов и др.) обеспечивают меньший расход водяного пара и меньший объем перекачки технологических потоков, снижается энергопотребление при производстве на 40-50%.The use of the KF process, which includes a new crystallizer, which has greater selectivity compared to the vacuum distillation process, provides PTAM with improved performance, since a narrower fractional (n-alkane) composition can improve the performance of products, in particular, by 15 -30% increase the heat storage capacity of PTAM. Due to the smaller amount of expensive and metal-intensive technological equipment (columns, furnaces, refrigerators, vacuum creating systems, etc.), capital costs for production are reduced by 15-20%. It also provides lower costs for maintenance and repair of technological equipment, reduced operating costs of production by 30-40%. In addition, the minimum amount of energy-intensive equipment (columns, furnaces, refrigerators, vacuum creating systems, hot pumps and pipelines, etc.) provides a lower consumption of water vapor and a smaller amount of pumping of technological flows, energy consumption during production is reduced by 40-50%.

Claims (21)

1. Способ получения парафиновых теплоаккумулирующих материалов, характеризующийся тем, что состоит из этапов:1. The method of producing paraffin heat storage materials, characterized in that it consists of the steps: - на блоке вакуумной ректификации нагревают парафин С1417 в теплообменнике, а затем нагревают в печи;- on a vacuum distillation unit, C 14 -C 17 paraffin is heated in a heat exchanger, and then heated in an oven; - направляют парафин С1417 в первую ректификационную колонну, оборудованную стриппингом, системой создания вакуума и холодильником, при этом в нижнюю часть первой ректификационной колонны и стриппинга вводят водяной пар;- C 14 -C 17 paraffin is sent to the first distillation column equipped with stripping, a vacuum system and a refrigerator, while water vapor is introduced into the lower part of the first distillation column and stripping; - отводят нецелевую н-алкановую фракцию С1415 с верхней части первой ректификационной колонны и нецелевую н-алкановую фракцию С17 с нижней части первой ректификационной колонны в виде остатка;- divert the non-target n-alkane fraction C 14 -C 15 from the top of the first distillation column and the non-target n-alkane fraction C 17 from the bottom of the first distillation column as a residue; - выделяют в стриппинге целевую широкую н-алкановую фракцию С16 и подают сначала на нагрев в печь, а затем, в качестве сырья, во вторую ректификационную колонну, в нижнюю часть которой вводят водяной пар, оборудованную системой создания вакуума и холодильником;- the target wide n-alkane fraction C 16 is isolated in stripping and fed first to the furnace for heating, and then, as a raw material, to the second distillation column, in the lower part of which water vapor is introduced, equipped with a vacuum system and a refrigerator; - разделяют широкую н-алкановую фракцию С16 на две более узкие по н-алкановому составу фракции ректификата и остатка во второй ректификационной колонне;- divide the wide n-alkane fraction C 16 into two fractions of the rectification and the residue in the second distillation column that are narrower in n-alkane composition; - полученные на блоке вакуумной ректификации фракции ректификата и остатка последовательно перерабатывают на блоке адсорбционной очистки;- fractions of the rectified product and residue obtained at the vacuum rectification unit are subsequently processed at the adsorption purification unit; - после последовательной переработки на блоке адсорбционной очистки, полученные очищенные и стабильные н-алкановые фракции ректификата и остатка подают для переработки на блок кристаллизационного фракционирования;- after sequential processing at the adsorption purification unit, the obtained purified and stable n-alkane fractions of the rectified and residue are fed for processing to the crystallization fractionation unit; - на блоке кристаллизационного фракционирования фракцию ректификата или остаточную фракцию нагревают на 4-6°С выше температуры помутнения и загружают в кристаллизатор;- on the crystallization fractionation unit, the fraction of the rectified product or the residual fraction is heated 4-6 ° C above the cloud point and loaded into the crystallizer; - в процессе кристаллизации начальную стадию кристаллизации проводят при низких значениях скорости охлаждения сырья 0,3-2,0°С/час с последующим ее постепенным увеличением до 10°С/час на конечной стадии кристаллизации;- in the process of crystallization, the initial stage of crystallization is carried out at low values of the cooling rate of the feedstock 0.3-2.0 ° C / hour, followed by its gradual increase to 10 ° C / hour at the final stage of crystallization; - по завершении процесса кристаллизации, образованную суспензию, при постоянной температуре и медленном перемешивании, подают насосом на мембранный фильтр-пресс;- upon completion of the crystallization process, the formed suspension, at a constant temperature and slow stirring, is pumped to the membrane filter press; - в результате фильтрации суспензии получают лепешку парафина, осушают ее нисходящим потоком инертного газа и сжимают мембраной фильтр-пресса, при этом значение температуры инертного газа находится в пределах ±1°С по сравнению со значением температуры лепешки;- as a result of filtering the suspension, a paraffin cake is obtained, dried with a downward flow of inert gas and compressed by a filter press membrane, while the inert gas temperature is within ± 1 ° C compared to the cake temperature; - после осушки инертным газом и сжатия парафиновой лепешки мембраной фильтр-пресса, сжатую лепешку сбрасывают в обогреваемую емкость, где ее расплавляют;- after drying with an inert gas and compression of the paraffin cake with a filter press membrane, the compressed cake is dumped into a heated container, where it is melted; - затем расплав жидкой лепешки и полученный ранее на фильтр-прессе фильтрат откачивают в соответствующие резервуары парка товарной продукции.- then the melt of the liquid cake and the filtrate obtained earlier on the filter press are pumped into the corresponding tanks of the market for commercial products. 2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что блок адсорбционной очистки расположен перед блоком кристаллизационного фракционирования.2. The method according to p. 1, characterized in that the adsorption purification unit is located in front of the crystallization fractionation unit. 3. Устройство для получения парафиновых теплоаккумулирующих материалов для осуществления способа по п. 1, характеризующееся тем, что содержит цилиндрический корпус с верхним выпуклым днищем-крышкой и нижним коническим днищем-крышкой, штуцер ввода сырья и штуцер подачи инертного газа, выполненные на верхнем выпуклом днище-крышке, а также штуцер вывода суспензии, выполненный в нижней части нижнего конического днища-крышки, при этом внутри корпуса расположены две соосные вращающиеся мешалки, одна из которых выполнена с пластинчатыми элементами для радиального перемешивания, а вторая - с лопастями для осевого перемешивания, каждая из которых имеет свой привод, при этом цилиндрический корпус устройства имеет внешнюю рубашку охлаждения, снабженную нижним штуцером ввода циркулирующего хладоносителя во внутреннее пространство рубашки и верхним штуцером вывода хладоносителя, причем между пластинчатыми элементами мешалки для радиального перемешивания и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса выполнен фиксированный зазор, а мешалка для осевого перемешивания имеет дополнительную лопасть.3. A device for producing paraffin heat storage materials for implementing the method according to claim 1, characterized in that it comprises a cylindrical body with an upper convex bottom-cap and a lower conical bottom-cap, a raw material input fitting and an inert gas supply fitting made on the upper convex bottom -lid, as well as a suspension outlet fitting, made in the lower part of the lower conical bottom-lid, while two coaxial rotating mixers are located inside the housing, one of which is made with plate elements for radial mixing, and the second with blades for axial mixing, each of which has its own drive, while the cylindrical body of the device has an external cooling jacket, equipped with a lower nozzle for introducing circulating coolant into the inner space of the shirt and an upper nozzle for leaving coolant, between the elements of the mixer for radial mixing and the inner surface of the cylindrical body has a fixed clearance, and the mixer for axial mixing has extra blade. 4. Устройство по п. 3, характеризующееся тем, что привод мешалки для радиального перемешивания установлен на верхнем днище-крышке, а привод мешалки для осевого перемешивания установлен на нижнем днище-крышке.4. The device according to p. 3, characterized in that the stirrer drive for radial mixing is installed on the upper bottom-cover, and the stirrer drive for axial mixing is installed on the bottom bottom-cover. 5. Устройство по п. 3, характеризующееся тем, что мешалки выполнены с возможностью вращения, как в противоположном, так и в одинаковом направлении относительно друг друга.5. The device according to p. 3, characterized in that the mixers are made to rotate, both in the opposite and in the same direction relative to each other. 6. Устройство по п. 3, характеризующееся тем, что дополнительная лопасть мешалки для осевого перемешивания расположена в зоне штуцера вывода суспензии.6. The device according to p. 3, characterized in that the additional blade of the mixer for axial mixing is located in the area of the outlet fitting of the suspension. 7. Устройство по п. 3, характеризующееся тем, что внутри цилиндрического корпуса расположен многоточечный датчик температуры.7. The device according to claim 3, characterized in that a multi-point temperature sensor is located inside the cylindrical body. 8. Устройство по п. 3, характеризующееся тем, что мешалка для радиального перемешивания оснащена кольцом жесткости.8. The device according to p. 3, characterized in that the mixer for radial mixing is equipped with a stiffening ring.
RU2019111154A 2019-04-15 2019-04-15 Method of producing paraffin heat accumulating materials and device for its implementation RU2708577C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019111154A RU2708577C1 (en) 2019-04-15 2019-04-15 Method of producing paraffin heat accumulating materials and device for its implementation
PCT/RU2019/000261 WO2020214053A1 (en) 2019-04-15 2019-04-19 Method for producing paraffin heat-retaining materials and device for the implementation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019111154A RU2708577C1 (en) 2019-04-15 2019-04-15 Method of producing paraffin heat accumulating materials and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2708577C1 true RU2708577C1 (en) 2019-12-09

Family

ID=68836422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019111154A RU2708577C1 (en) 2019-04-15 2019-04-15 Method of producing paraffin heat accumulating materials and device for its implementation

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2708577C1 (en)
WO (1) WO2020214053A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791621C1 (en) * 2021-12-14 2023-03-13 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Method for producing a heat-accumulating material

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008776C1 (en) * 1990-08-27 1994-03-15 Институт катализа СО РАН Heat-accumulating material
US20080312486A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 Yutec Technologies Ltd. Method for separation of hydrocarbon oils from a waxy feedstock and apparatus for implementation of said method
CN103131393A (en) * 2011-11-24 2013-06-05 中国石油化工股份有限公司河南油田分公司南阳石蜡精细化工厂 Paraffin energy storage medium for phase change energy storage wall material, and preparation method thereof
US20160090521A1 (en) * 2013-06-14 2016-03-31 Jx Nippon Oil & Energy Corporation Paraffin-based composition and latent heat storage material
RU2621685C2 (en) * 2011-11-01 2017-06-07 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Paraffin wax
RU2659040C2 (en) * 2014-01-03 2018-06-27 Несте Ойю Paraffin fractions containing composition received from biological raw material and method of their obtaining
RU2673037C2 (en) * 2017-05-16 2018-11-21 Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" Heat storage device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU139340U1 (en) * 2014-01-31 2014-04-20 Анатолий Викторович Вишневский DEVICE FOR COOLING AND CRYSTALLIZING PARAFFIN CONTAINING HYDROCARBON RAW MATERIALS

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008776C1 (en) * 1990-08-27 1994-03-15 Институт катализа СО РАН Heat-accumulating material
US20080312486A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 Yutec Technologies Ltd. Method for separation of hydrocarbon oils from a waxy feedstock and apparatus for implementation of said method
RU2621685C2 (en) * 2011-11-01 2017-06-07 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Paraffin wax
CN103131393A (en) * 2011-11-24 2013-06-05 中国石油化工股份有限公司河南油田分公司南阳石蜡精细化工厂 Paraffin energy storage medium for phase change energy storage wall material, and preparation method thereof
US20160090521A1 (en) * 2013-06-14 2016-03-31 Jx Nippon Oil & Energy Corporation Paraffin-based composition and latent heat storage material
RU2659040C2 (en) * 2014-01-03 2018-06-27 Несте Ойю Paraffin fractions containing composition received from biological raw material and method of their obtaining
RU2673037C2 (en) * 2017-05-16 2018-11-21 Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" Heat storage device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791621C1 (en) * 2021-12-14 2023-03-13 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Method for producing a heat-accumulating material

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020214053A1 (en) 2020-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3621664A (en) Fractional crystallization process
US2617273A (en) Continuous crystallization apparatus and process
EP0105524B1 (en) Countercurrent, cooling crystallization and purification method for multi-component molten mixture
US2780663A (en) Fractional crystallization and crystal washing
CN101668574B (en) Process and apparatus for concentrating dilute solution
EP0305316A2 (en) Multi-stage purification unit process
US20110079044A1 (en) Method and apparatus using deliquescent filter for separating mixture
US8163970B2 (en) Method for adiabatic cooling type crystallization of organic compound and apparatus therefor
US4666456A (en) Process for the continuous partial crystallization and the separation of a liquid mixture
US2815364A (en) Fractional crystallization process and apparatus
CN115490599A (en) Method and system for continuously purifying m-phenylenediamine
RU2708577C1 (en) Method of producing paraffin heat accumulating materials and device for its implementation
US2855100A (en) Fractional crystallization process and apparatus
US2835598A (en) Separation by crystallization
US2874199A (en) Fractional crystallization process and apparatus
CN112625746B (en) Device and method for preparing high-quality wax
US3402047A (en) Crystallization separation and purification utilizing fresh feed to reslurry crystals
US2881230A (en) Fractional crystallization process
US3212281A (en) Fractional crystallization
CN215195499U (en) Durene continuous freezing crystallization equipment
CN110559681A (en) Device and method for preparing high-purity p-cresol
CN105154225A (en) Dry fractionation method for swill-cooked dirty oil fatty acid methyl ester
US2903343A (en) Apparatus for separation and purification
US3253419A (en) Batch fractional crystallization and purification
US2794840A (en) Fractional crystallization process and apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210416