RU2749590C1 - Способ отделения от нефти моторных топлив и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ отделения от нефти моторных топлив и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749590C1 RU2749590C1 RU2020124731A RU2020124731A RU2749590C1 RU 2749590 C1 RU2749590 C1 RU 2749590C1 RU 2020124731 A RU2020124731 A RU 2020124731A RU 2020124731 A RU2020124731 A RU 2020124731A RU 2749590 C1 RU2749590 C1 RU 2749590C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- temperature
- evaporator
- pressure
- controller
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/16—Evaporating by spraying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/06—Working-up pitch, asphalt, bitumen by distillation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области нефтяной промышленности. Способ отделения от нефти моторных топлив включает подачу нефти под давлением 11-60 атмосфер при температуре 340-450°C в испаритель через форсунку, при этом автоматически устанавливают температуру и давление нефти перед подачей в испаритель, измеряя температуру в испарителе. Также раскрывается устройство для осуществления способа отделения от нефти моторных топлив. Техническим результатом изобретения является повышение выхода моторных топлив фракций С5-С20и энергоэффективности отделения этих фракций. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам первичной переработки нефти для отделения от нее легких моторных топлив фракций от С5 (пентан) до С20 (эйкозан).
Известны способ и устройство для отделения от нефти дистиллятных фракции (по патенту RU254 2308, выбраны в качестве прототипов способа и устройства по настоящему изобретению) подачей через нагреватель нагретого до 360°С сырья в испаритель под давлением 10-15 атмосфер. Распыливание нефти осуществляют через форсунку по направлению снизу вверх. Способ осуществляют в цилиндрическом вертикальном испарителе, оснащенном патрубками. Внутри испарителя по его центру установлена форсунка, которая снабжена направляющими для подачи жидкости снизу вверх и расположена в выходной части патрубка подачи нефти в испаритель.
Его недостатком является низкий выход фракций С5-С20 из-за отсутствия обратной связи между параметрами работы насоса, нагревателя и параметрами нефти до испарителя и после испарения нефти. Способ характеризуется низкой эфективностью, поскольку, при разных составах нефти, выход фракций С5-С20 будет разным, поскольку теплота, требуемая для их испарения и давление подачи нети в испаритель будут отличаться Техническим результатом изобретения является повышение выхода моторных топлив (фракций С5-С20). Кроме того, повышается энергоэфективность отделения фракций С5-С20.
Технический результат достигается в способе отделения от нефти моторных топлив, в котором подают нефть под давлением 11-60 атмосфер, при температуре 340-450°С в испаритель через форсунку, при этом, автоматически устанавливают температуру и давление нефти перед подачей в испаритель, измеряя температуру в испарителе. Подают нефть в испаритель через форсунку по направлению снизу вверх. Здесь и далее под моторными топливами понимается смесь легких моторных топлив фракций от С5 (пентан) до С20 (эйкозан).
Технический результат достигается в устройстве отделения от нефти моторных топлив, включающем контроллер, испаритель с форсункой и с теплообменниками, форсунка соединена с насосом через емкость нагрева, соединенные с контроллером входные датчики температуры и давления и выходной датчик температуры, выполненное с возможностью автоматической установки при помощи контроллера температуры и давления нефти в емкости нагрева. Емкость нагрева оснащена горелкой. Форсунка установлена в испарителе по направлению снизу вверх. Теплообменники снабжены датчиками температуры, соединенными с контроллером.
Изобретение поясняется рисунком.
Устройство отделения от нефти моторных топлив (далее устройство) включает контроллер 1, соединенный: с входным датчиком 2 температуры, установленным на патрубке, соединяющем емкость нагрева 3 и испаритель 4; с входным датчиком 5 давления, установленным на патрубке между насосом 6 и емкостью 3 нагрева; с выходным датчиком 7 температуры, установленным на испарителе 4. Измеряя параметры датчиков, контроллер 1 управляет работой насоса 6, горелкой 8, нагревающей нефть в емкости 3 нагрева. Кроме того, контроллер 1 соединен с датчиками 9 температуры, установленных на патрубках теплообменников 10 и управляет их работой, изменяя количество хладагента, проходящего по змеевикам. В испарителе 4 установлена форсунка 11 по направлению снизу вверх, чем достигается увеличение времени на испарение капель распыляемой подогретой нефти.
Емкость 3 нагрева оснащена газовой горелкой 8, соединенной через управляемый контроллером 1 клапан 12 источником газа 13. Также, может использоваться жидкостная горелка 8 (например, мазутная) или емкость 3 нагрева может быть оснащена индукционным нагревателем.
Устройство выполнено с возможностью автоматической установки при помощи контроллера 1 температуры и давления нефти в емкости 3 нагрева в зависимости от температуры, установившейся в испарителе 4. Такая возможность обеспечивается совместной работой контроллера 1, входных датчиков 2, 5 температуры и давления, выходного датчика 7 температуры, насоса 6, горелки 8 при реализации способа отделения от нефти моторных топлив фракций С5-С20 как описано ниже (далее способ).
При испарении нефти устанавливается динамическое равновесие в системе, эффективные параметры работы которой зависят от состава нефти. Температуры кипения фракций при атмосферном давлении отличаются: С5 - 30°С и С20 - 340°С. Скрытая теплота парообразования у всех примерно одинаковая - 250 кДж*кг. В процессе работы, нефть нагревают в диапазоне температур 340-450°С. Нижняя температура определяется температурой кипения целевой фракции С20.
Нефть нагревают горелкой 8 не более чем до 450°С в связи с тем, что начинается ее крекинг. Кроме того, при 444°С при атмосферном давлении начинает кипеть сера, растворенная в нефти. Насос 6, управляемый контроллером 1 поддерживает давление не менее 11 атмосфер - это критическая точка парообразования эйкозана С20 (критическая температура парообразования - 485°С). Для эффективной реализации способа, необходимо определить состав нефти или использовать нефть известного состава. В контроллере 1 записывают массовые доли фракций С5-С20 в процентном отношении. Например: C20 - 7 масс. %; С19 - 5 масс. %; … C5 - 1 масс. %. После чего контроллер 1 рассчитывает какое количество энергии необходимо затратить для перевода всей этой массы в газообразное состояние и рассчитывает температуру до которой необходимо нагреть всю нефть.
Изменяя давление в диапазоне 11-60 регулируется расход нефти в форсунке 11. В испарителе 4 атмосферное давление, поэтому, происходит адиабатическое расширение нефти и распыленная нефть охлаждается. При нагревании до 450°С и давлении 11-60 атмосфер некоторые углеводороды проходят через критическую точку и кипят в емкости нагрева, что не препятствует реализации способа.
При реализации способа контролируется давление и температура: по известному составу нефти, в контроллере 1 записывается зависимость температуры и давления нефти перед испарителем 4 от установившейся температуры в испарителе 4. Температура и давление нефти перед испарителем 4 регулируются насосом 6 (расход нефти) и горелкой 8 (нагрев нефти). Таким образом, благодаря обратной связи между элементами устройства, повышается выход моторных топлив (фракций С5-С20).
После испарения все газы поступают в первый теплообменник 10. В нем происходит остывание газов с начальной температуры до температуры установленной в контроллере 1. При этом, часть газов переходит из газообразного состояния в жидкое с отдачей тепла. Количество охладителя подаваемого в теплообменник 10 регулируется контроллером 1. На выходе из каждого теплообменника 10 установлен датчик 9 температуры, эта температура определяет, какая из фракций сконденсируется в теплообменнике. Часть газов конденсируется и вытекает из первого теплообменника 10, часть остается в газообразном состоянии. Также работаю следующие теплообменники 10, количество которых может быть произвольным (на рисунке показаны 3 теплообменника). Способ характеризуется высокой энергоэффективностью, поскольку нефти сообщается теплота, необходимая и достаточная для испарения и конденсации целевых фракций.
При реализации способа, в качестве побочного продукта, из нефти выделяются также фракции C4-C1. Несконденсировавшиеся газы C4-C1 можно пустить на горение, можно сжать в компрессоре и перевести в жидкое состояние С4-С3 (пропан, бутан). А С2-С1 (метан, этан) сжечь.
Пример расчета:
Например, 1 кг нефти нагрели до 450°С и распылили в атмосферное давление остудив до температуры 340°С. Разница температур составила 450-340=110°С. Теплоемкость нефти 2,1 кДж/кг. То есть выделится 2,1*110=231 кДж. Это почти весь этот объем перейдет в газообразное состояние - (92 масс. %).
Составы нефти разные, например, в удмуртской нефти легких моторных топлив фракций С5-С20 40 масс. % от общей массы. И их все необходимо перевести из жидкого состояния в газообразное. 0,4*250=100 кДж (энергия на испарение). 100/2,1=48°С (на столько различается температура после испарения и нагрева). 340+48=388°С требуемая температура нагрева в емкости 3 нагрева под давлением.
Claims (6)
1. Способ отделения от нефти моторных топлив, в котором подают нефть под давлением 11-60 атмосфер при температуре 340-450°C в испаритель через форсунку, при этом автоматически устанавливают температуру и давление нефти перед подачей в испаритель, измеряя температуру в испарителе.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что подают нефть в испаритель через форсунку по направлению снизу вверх.
3. Устройство для осуществления способа отделения от нефти моторных топлив по п.1, включающее контроллер 1, испаритель 4 с форсункой 11, соединенный с теплообменниками 10, форсунка 11 соединена с насосом 6 через емкость 3 нагрева, соединенные с контроллером 1 входные датчики 2, 5 температуры и давления и выходной датчик 7 температуры, выполненные с возможностью автоматической установки при помощи контроллера 1 температуры и давления в емкости 3 нагрева, в зависимости от температуры в испарителе 4.
4. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что емкость 3 нагрева оснащена горелкой 8.
5. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что форсунка 11 установлена в испарителе 4 по направлению снизу вверх.
6. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что теплообменники 10 снабжены датчиками 9 температуры, соединенными с контроллером 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020124731A RU2749590C1 (ru) | 2020-07-26 | 2020-07-26 | Способ отделения от нефти моторных топлив и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020124731A RU2749590C1 (ru) | 2020-07-26 | 2020-07-26 | Способ отделения от нефти моторных топлив и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2749590C1 true RU2749590C1 (ru) | 2021-06-15 |
Family
ID=76377566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020124731A RU2749590C1 (ru) | 2020-07-26 | 2020-07-26 | Способ отделения от нефти моторных топлив и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2749590C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU480746A1 (ru) * | 1971-09-22 | 1975-08-15 | Петрольхемишес Комбинат Швед (Инопредприятие) | Способ получени твердых дистилл ционных битумов и высоков зких компонентов смазочного масла |
RU2364616C1 (ru) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума |
US7628893B1 (en) * | 2005-08-01 | 2009-12-08 | Pure Energy Technology Co | Apparatus and method for separation |
CN104342082A (zh) * | 2013-07-24 | 2015-02-11 | 中冶建筑研究总院有限公司 | 用于耐火材料的环保型碳质结合剂的制备方法 |
RU2542308C2 (ru) * | 2013-04-30 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума |
RU2619699C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-05-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума |
CN110283658A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-09-27 | 亿姆发 (广州)食品科技股份有限公司 | 一种用于环氧大豆油生产的油水分离装置 |
-
2020
- 2020-07-26 RU RU2020124731A patent/RU2749590C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU480746A1 (ru) * | 1971-09-22 | 1975-08-15 | Петрольхемишес Комбинат Швед (Инопредприятие) | Способ получени твердых дистилл ционных битумов и высоков зких компонентов смазочного масла |
US7628893B1 (en) * | 2005-08-01 | 2009-12-08 | Pure Energy Technology Co | Apparatus and method for separation |
RU2364616C1 (ru) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума |
RU2542308C2 (ru) * | 2013-04-30 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума |
CN104342082A (zh) * | 2013-07-24 | 2015-02-11 | 中冶建筑研究总院有限公司 | 用于耐火材料的环保型碳质结合剂的制备方法 |
RU2619699C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-05-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума |
CN110283658A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-09-27 | 亿姆发 (广州)食品科技股份有限公司 | 一种用于环氧大豆油生产的油水分离装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100564484C (zh) | 蒸汽裂解重质烃原料的方法 | |
US9828554B2 (en) | Process and apparatus for decoking a hydocarbon steam cracking furnace | |
BRPI0615643B1 (pt) | métodos para produção de olefina e para operar uma planta de produção de olefina | |
BRPI0409312B1 (pt) | aparelho e processo para produção de cloreto de vinila por craqueamento térmico de 1,2-dicloroetano | |
RU2412229C2 (ru) | Процесс крекинга углеводородного исходного сырья, содержащего тяжелую хвостовую фракцию | |
RU2019136828A (ru) | Способ извлечения потока с2+ углеводородов, содержащихся в нефтезаводском остаточном газе, и установка для его осуществления | |
RU2301250C1 (ru) | Способ перегонки углеводородного сырья и установка для его осуществления | |
MXPA04008942A (es) | Unidad de rectificacion compacta para la separacion de fluidos mezclados y proceso de rectificacion para la separacion de los fluidos mezclados. | |
RU2500453C1 (ru) | Способ промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей с большим содержанием тяжелых углеводородов и установка для его осуществления | |
RU2749590C1 (ru) | Способ отделения от нефти моторных топлив и устройство для его осуществления | |
US2277070A (en) | Method of separating liquids and gases | |
US4140473A (en) | Apparatus and method to control process to replace natural gas with fuel oil in a natural gas burner | |
JP4917008B2 (ja) | 液化ガス気化システム | |
US2749281A (en) | Controlling rich oil with constant kettle temperature by varying the water content of the kettle section | |
RU2493898C1 (ru) | Способ промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей с использованием в качестве хладагента нестабильного газового конденсата и установка для его осуществления | |
KR101910530B1 (ko) | 액체 천연 가스의 기화 | |
JP7043126B2 (ja) | Lngから複数種の炭化水素を分離回収するための装置 | |
NO812376L (no) | Avvanningssystem for brenselolje. | |
US2109201A (en) | Process and apparatus for stabilizing hydrocarbons | |
NO824128L (no) | Fremgangsmaate og anlegg for varmebehandling av tung fyringsolje. | |
RU2641288C1 (ru) | Установка термической доподготовки парафинистой нефти | |
RU2725305C1 (ru) | Система подвода тепла в ректификационную колонну (варианты) | |
RU2594740C2 (ru) | Устройство для обработки эмульсии сырой нефти и способ работы такого устройства | |
SU1164525A1 (ru) | Установка дл стабилизации газового конденсата | |
RU2253666C1 (ru) | Установка подготовки топлива для котельной установки |