RU79884U1 - Установка для приготовления топливных смесей - Google Patents

Abstract

Установка для приготовления топливных смесей содержащая емкости исходного материала, расходные емкости накопители, парогенератор, вакуумный насос для отбора исходного нефтесодержащего материала, шестеренчатый насос, паропроводы и трубопроводы, узел переработки нефтесодержащего материала, выполненный с возможностью ультразвукового и кавитационного воздействия на компоненты смеси, отличается тем, что в качестве узлов переработки нефтесодержащего материала, выполненных с возможностью ультразвукового и кавитационного воздействия на компоненты смеси, использованы роторные аппараты с модуляцией потока (РАМП), при этом, установка дополнительно содержит второй и третий узлы переработки нефтесодержащего материала, конструктивно подобные первому, первую и вторую промежуточные емкости, линию подвода нефтепродуктов, линию подвода нефтешлама, линию обогащения, линию подачи подтоварной воды, при этом, линией подвода нефтешлама гидравлически связаны нефтешламовый выход первого грязевика и вход первого РАМП, выход которого выполнен с возможностью соединения с первой промежуточной емкостью и/или со входом каждой из емкостей исходного материала, которые выполнены с возможностью соединения их выходов со входом второго грязевика, выход которого, подающей линией гидравлически связан со входным смесителем второго РАМП, который гидравлически связан со входом второй промежуточной емкости, выход которой второй подающей линией, гидравлически связан со входом третьего РАМП, выход которого выполнен с возможностью соединения с любой из расходных емкостей, каждая из которых связана с узлом раздачи продукции, кроме того, выходы линии обогащения и линии подачи подтоварной воды связаны со входным смесителем второго РАМП, при этом линия обогащения, включает расходный бак, насос дозатор, запорную и предохранительную арматуру, при этом, линия подачи подтоварной воды включает емкость подтоварной воды, насос

дозатор, запорную, контрольную и предохранительную арматуру, подогреватель подтоварной воды, фильтрующие узлы, входной смеситель и насосный агрегат, при этом, подающая линия содержит насосный агрегат, включающий параллельно подключенные вакуумные насосы, установленные на ее входе, запорную, контрольную и предохранительную арматуру, подогреватели, фильтрующие узлы и насос, предпочтительно винтовой, при этом линия подвода нефтепродуктов содержит фильтр, насосный агрегат, включающий параллельно подключенные шестеренчатые насосы, запорную и контрольную арматуру, причем эта линия выполнена с возможностью соединения с первой промежуточной емкостью и/или со входом каждой из емкостей исходного материала, при этом линия подвода нефтешлама содержит вакуумный насос, установленный на ее входе, запорную, контрольную и предохранительную арматуру, подогреватель, фильтрующие узлы и насосный агрегат, включающий параллельно подключенные шестеренчатые насосы, при этом вторая подающая линия включает винтовой насос, фильтрующий узел, запорную, контрольную и предохранительную арматуру, кроме того, парогенератор паропроводами связан с паровыми входами каждого РАМП, паровые выходы которых связаны с ловушкой нефтесодержащих материалов, связанной с выходом первого грязевика, обратной линией содержащей вакуумный насос, запорную и контрольную арматуру, кроме того, все подогреватели и каждая из емкостей, включая, приемные, расходные, промежуточные и емкость подтоварной воды, снабжены теплоотдающими элементами, которые посредством паропроводов подключены к парогенератору. Кроме того, линия подтоварной воды, выполнена с возможностью приема сахарной патоки, или других углеводородсодержащих, материалов. Использование заявленного решения позволяет получать стабильные топливные смеси с заданной теплотворной способностью, при высоком уровне их гомогенезации, допускающем длительные сроки хранения смеси без потери эксплуатационных характеристик. 1 з.п. ф-лы, 1 илл.

Description

Полезная модель относится к устройствам переработки вязких нефтесодержащих материалов, нефтепродуктов и иных жидких компонентов, применяемых в народном и конверсионном производстве в эффективные топливные смеси. Установка может использоваться для переработки нефтешлама, содержащего компоненты отходов природных нефтепродуктов (жидких и застарелых), утилизации вязких нефтесодержащих масс (из иловых карт, амбаров, резервуаров, мест разлива нефти), а также отходов пищевой промышленности, (меласса тростниковая - сахарная патока, рапсовое масло и др.).

Известна установка для переработки нефтешлама, содержащая насос, паропроводы и трубопроводы нефтешлама и его компонентов, котельную для подготовки и подачи пара, парообогреватель и парораспылитель, амбар, связанный трубопроводом с узлами накопления и переработки нефтешлама, эмульсии, кека (механических примесей), воды и нефти, последний из которых с помощью насосов, емкостей и трубопроводов дискретно связан с емкостями колесного транспорта (RU 16461, 10.01.2001).

К недостаткам известного технического решения следует отнести отсутствие вариантов управления процессом подачи жидких сред с большей производительностью и удельной массой более единицы.

Известна установка для переработки нефтешлама, содержащая насос, паропроводы и трубопроводы нефтешлама и его компонентов, котельную для подготовки и подачи пара, парообогреватель и парораспылитель, узлы накопления и переработки нефтешлама, эмульсии, кека (механических примесей), воды и нефти, последний из которых с помощью насосов, емкостей и трубопроводов дискретно связан с емкостями колесного транспорта, фильтры грубой очистки и дозировочное устройство, которые непосредственно взаимодействуют с узлами накопления и переработки, при этом узел накопления воды также с помощью насосов и емкостей дискретно связан трубопроводом, снабженным краном, с емкостями колесного транспорта, а емкости

с нефтешламом и разделенными на фракции компонентами дополнительно снабжены змеевиками для циркуляции в них разогретого пара, подключенными к котельной через трубопроводы с вентилями (см.RU 2293817, Е02В 15/04, C02F 1/40, C02F 11/18, B01D 43/00, F04D 13/00, 2005).

Недостаток этого решения - неудовлетворительная стабильность водотопливной смеси и невысокий уровень ее гомогенизации.

Известна также установка для приготовления топливных смесей содержащая емкости исходного материала, расходные емкости накопители, парогенератор, вакуумный насос для отбора исходного нефтесодержащего материала, шестеренчатый насос, паропроводы и трубопроводы, узел переработки нефтесодержащего материала, выполненный с возможностью ультразвукового и кавитационного воздействия на компоненты смеси (см. RU 2276658,C02F 11/00, 2004)

Недостаток этого технического решения невысокий уровень гомогенизации смеси невозможность обеспечения стабильного уровня теплотворной способности получаемой эмульсии при переработке исходных материалов не обладающих достаточной стабильностью такой характеристики.

Задачей на решение которой направлена полезная модель является обеспечение высокого уровня гомогенизации топливной смеси при обеспечении заданного уровня ее теплотворной способности.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи выражается в обеспечении возможности получения высоко стабильных топливных смесей при высоком уровне ее гомогенезации, допускающей длительные сроки хранения смеси без потери эксплуатационных характеристик. Кроме того, обеспечивается возможность регулирования или поддержания стабильного уровня теплотворной способности получаемых топливных смесей при переработке исходных материалов не обладающих достаточной стабильностью такой характеристики (обеспечивается возможность переработки застарелого высоковязкого нефтяного шлама и широкого класса углеводородсодержащих материалов, например, отходов пищевой промышленности,

пригодных к смешиванию), таких, как меласса тростниковая - сахарная патока, технической воды (особенно, загрязненной нефтепродуктами). Обеспечивается возможность использования в качестве продуктов обогащения, растительных масел (в том числе рапсового масла)и отходов производства, содержащих такие масла, при получении эффективных топливных смесей как конечного продукта.

Для решения поставленной задачи, установка для приготовления топливных смесей содержащая емкости исходного материала, расходные емкости накопители, парогенератор, вакуумный насос для отбора исходного нефтесодержащего материала, шестеренчатый насос, паропроводы и трубопроводы, узел переработки нефтесодержащего материала, выполненный с возможностью ультразвукового и кавитационного воздействия на компоненты смеси, отличается тем, что в качестве узлов переработки нефтесодержащего материала, выполненных с возможностью ультразвукового и кавитационного воздействия на компоненты смеси, использованы роторные аппараты с модуляцией потока, при этом, установка дополнительно содержит второй и третий узлы переработки нефтесодержащего материала, конструктивно подобные первому, первую и вторую промежуточные емкости, линию подвода нефтепродуктов, линию подвода нефтешлама, линию обогащения, линию подачи подтоварной воды, при этом, линией подвода нефтешлама гидравлически связаны нефтешламовый выход первого грязевика и вход первого роторного аппарата с модуляцией потока, выход которого выполнен с возможностью соединения с первой промежуточной емкостью и/или со входом каждой из емкостей исходного материала, которые выполнены с возможностью соединения их выходов со входом второго грязевика, выход которого, подающей линией гидравлически связан со входным смесителем второго роторного аппарата с модуляцией потока, который гидравлически связан со входом второй промежуточной емкости, выход которой второй подающей линией, гидравлически связан со входом третьего роторного аппарата с модуляцией потока, выход которого выполнен с возможностью соединения с

любой из расходных емкостей, каждая из которых связана с узлом раздачи продукции, кроме того, выходы линии обогащения и линии подачи подтоварной воды связаны со входным смесителем второго роторного аппарата с модуляцией потока, при этом линия обогащения, включает расходный бак, насос дозатор, запорную и предохранительную арматуру, при этом, линия подачи подтоварной воды включает емкость подтоварной воды, насос дозатор, запорную, контрольную и предохранительную арматуру, подогреватель подтоварной воды, фильтрующие узлы, входной смеситель и насосный агрегат, при этом, подающая линия содержит насосный агрегат, включающий параллельно подключенные вакуумные насосы, установленные на ее входе, запорную, контрольную и предохранительную арматуру, подогреватели, фильтрующие узлы и насос, предпочтительно винтовой, при этом линия подвода нефтепродуктов содержит фильтр, насосный агрегат, включающий параллельно подключенные шестеренчатые насосы, запорную и контрольную арматуру, причем эта линия выполнена с возможностью соединения с первой промежуточной емкостью и/или со входом каждой из емкостей исходного материала, при этом линия подвода нефтешлама содержит вакуумный насос, установленный на ее входе, запорную, контрольную и предохранительную арматуру, подогреватель, фильтрующие узлы и насосный агрегат, включающий параллельно подключенные шестеренчатые насосы, при этом вторая подающая линия включает винтовой насос, фильтрующий узел, запорную, контрольную и предохранительную арматуру, кроме того, парогенератор паропроводами связан с паровыми входами каждого роторного аппарата с модуляцией потока, паровые выходы которых связаны с ловушкой нефтесодержащих материалов, связанной с выходом первого грязевика, обратной линией содержащей вакуумный насос, запорную и контрольную арматуру, кроме того, все подогреватели и каждая из емкостей, включая, приемные, расходные, промежуточные и емкость подтоварной воды, снабжены теплоотдающими элементами, которые посредством паропроводов подключены к парогенератору. Кроме того, линия подтоварной воды, выполнена

с возможностью приема сахарной патоки, или других углеводородсодержащих, материалов.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

Признаки отличительной части формулы полезной модели решают следующие функциональные задачи:

Признаки..." в качестве узлов переработки нефтесодержащего материала, выполненных с возможностью ультразвукового и кавитационного воздействия на компоненты смеси, использованы роторные аппараты с модуляцией потока» обеспечивают возможность использования гидродинамического и гидроакустического факторов воздействия. Роторно-импульсные аппараты (РИА), в основу работы которых положены эти факторы воздействия, относятся к классу роторных гидродинамических излучателей, которые обычно называются роторными аппаратами с модуляцией потока (РАМП) или роторными импульсно-кавитационными аппаратами (РИКА). Последнее название наиболее точно определяет факторы воздействия на жидкую среду. Роторные импульсные аппараты, в основу работы которых положены первые два фактора воздействия, называют, как правило, роторно-пульсационными аппаратами (РПА). Данная классификация носит условный характер, и в литературе наиболее часто встречаются названия РИА, РПА и другие названия, характеризующие вид воздействия на обрабатываемую среду, например, кавитационный генератор и т.п. РАМПы обеспечивают смешивание несмешиваемых в обычных условиях продуктов, что достигается путем гидродинамического кавитационного ударно-волнового воздействия на них в установке. Этот процесс позволяет получать высоко однородную смесь. Кроме того, после прохождения жидкости через данный аппарат происходит качественное изменение свойств обрабатываемых жидкостей, что в конечном итоге, позволяет при использовании смесей, улучшить параметры

технологических процессов; это относится, например, к процессам сжигания, нефтепереработки и т.д.

Признаки «установка дополнительно содержит второй и третий узлы переработки нефтесодержащего материала, конструктивно подобные первому» обеспечивает трехстадийную (трехступенчатую) обработку смешиваемых материалов. При этом на первой стадии обеспечивается первичная обработка исходного нефтесодержащего продукта, как правило, нефтешлама-высоковязкого загрязненного (в том числе высокоабразивными механическими примесями) материала; на второй стадии осуществляется перемешивание компонентов смеси и гомогенизация смешиваемых продуктов; на третьей стадии осуществляется конечная обработка - тонкое диспергирование и гомогенизация топливной смеси.

Признаки, указывающие, что установка содержит «первую и вторую промежуточные емкости», обеспечивает последовательный переход смешиваемых материалов от первой стадии обработки до конечного продукта -топливной смеси.

Признаки, указывающие, что установка содержит «линию подвода нефтепродуктов, линию подвода нефтешлама,..., линию подачи подтоварной воды» обеспечивают возможность вариации исходных компонентов топливной смеси.

Признаки, указывающие, что установка содержит «линию обогащения» обеспечивают возможность регулирования в широких пределах теплотворной способности получаемой топливной смеси или, если это необходимо, обеспечивают стабильность уровня теплотворной способности получаемой топливной смеси (что важно, при переработке исходных материалов не обладающих достаточной стабильностью такой характеристики).

Признаки «линией подвода нефтешлама гидравлически связаны нефтешламовый выход первого грязевика и вход первого роторного аппарата с модуляцией потока, выход которого выполнен с возможностью соединения с первой промежуточной емкостью и/или со входом каждой из емкостей исходного

материала» обеспечивают возможность переработки исходного высоковязкого продукта - нефтешлама, с получением из него гомогенизированной массы, пригодной для использования на второй стадии обработки.

Признаки, указывающие, что первая промежуточная емкость и емкости исходного материала выполнены «с возможностью соединения их выходов со входом второго грязевика», обеспечивают первичную очистку материала (гомогенизированной массы нефтешлама или мазута) - горючего компонента топливной смеси, используемого на второй стадии обработки, в процессе подготовки топливной смеси.

Признаки, указывающие, что выход второго грязевика «подающей линией гидравлически связан со входным смесителем второго роторного аппарата с модуляцией потока», обеспечивают ввод в топливную смесь горючего компонента (горючей основы) топливной смеси.

Признаки, указывающие, что второй роторный аппарат с модуляцией потока «гидравлически связан со входом второй промежуточной емкости, выход которой второй подающей линией, гидравлически связан со входом третьего роторного аппарата с модуляцией потока, выход которого выполнен с возможностью соединения с любой из расходных емкостей, каждая из которых связана с узлом раздачи продукции» обеспечивают возможность выполнения второй стадии переработки, передачу полученного материала в третий роторный аппарат с модуляцией потока с возможностью обеспечения стабильных расходов по его питанию. При этом, обеспечивается передача готовой смеси в любую из расходных емкостей и ее последующая отгрузка потребителю (по завершению третей стадии переработки).

Признаки «выходы линии обогащения и линии подачи подтоварной воды связаны со входным смесителем второго роторного аппарата с модуляцией потока» обеспечивают возможность формирования топливной смеси с заданными показателями теплотворной способности.

Признаки «линия обогащения, включает расходный бак, насос дозатор, запорную и предохранительную арматуру, при этом, линия подачи подтоварной

воды включает емкость подтоварной воды, насос дозатор, запорную, контрольную и предохранительную арматуру, подогреватель подтоварной воды, фильтрующие узлы, входной смеситель и насосный агрегат, при этом, подающая линия содержит насосный агрегат, включающий параллельно подключенные вакуумные насосы, установленные на ее входе, запорную, контрольную и предохранительную арматуру, подогреватели, фильтрующие узлы и насос, предпочтительно винтовой, при этом линия подвода нефтепродуктов содержит фильтр, насосный агрегат, включающий параллельно подключенные шестеренчатые насосы, запорную и контрольную арматуру, причем эта линия выполнена с возможностью соединения с первой промежуточной емкостью и/или со входом каждой из емкостей исходного материала, при этом линия подвода нефтешлама содержит вакуумный насос, установленный на ее входе, запорную, контрольную и предохранительную арматуру, подогреватель, фильтрующие узлы и насосный агрегат, включающий параллельно подключенные шестеренчатые насосы, при этом вторая подающая линия включает винтовой насос, фильтрующий узел, запорную, контрольную и предохранительную арматуру» обеспечивают произвольно заданное коммутирование материальных потоков, начиная от подвода компонентов смеси (в том числе нефтешлама) до перемещения промежуточных продуктов внутри установки по этапам их обработки и выдачи готовой топливной смеси потребителю.

Признаки «парогенератор паропроводами связан с паровыми входами каждого роторного аппарата с модуляцией потока, паровые выходы которых связаны с ловушкой нефтесодержащих материалов, связанной с выходом первого грязевика» обеспечивают предварительный прогрев роторных аппаратов с модуляцией потока перед их запуском в работу, что обеспечивает эффективность работы аппаратов поскольку снижает нагрузки на приводные узлы в процессе их выхода на рабочий режим, при этом обеспечивается утилизация нефтесодержащих отложений со стенок аппаратов.

Признаки указывающие, что, ловушка нефтесодержащих материалов (принимающая продукты паровой обработки роторных аппаратов с модуляцией потока) связана с выходом первого грязевика, обратной линией содержащей вакуумный насос, запорную и контрольную арматуру обеспечивают утилизацию отходов процесса парообработки роторных аппаратов.

Признаки указывающие, что, «все подогреватели и каждая из емкостей, включая, приемные, расходные, промежуточные и емкость подтоварной воды, снабжены теплоотдающими элементами, которые посредством паропроводов подключены к парогенератору» обеспечивают предварительный прогрев названного оборудования перед его запуском в работу, что обеспечивает эффективность работы установки.

Признаки указывающие, что, «линия подтоварной воды, выполнена с возможностью приема сахарной патоки, или других углеводородсодержащих, материалов» обеспечивают возможность конверсии в топливную смесь широкого класса углеводородсодержащих материалов - отходов производства.

На фиг.1 показана схема установки.

На чертежах показаны узлы переработки нефтесодержащего материала, выполненные в виде 1, 2 и 3 роторных аппаратов с модуляцией потока (РАМП), используемых, соответственно, на первой, второй и третьей стадиях обработки, первая 4 и вторая 5 промежуточные емкости, линия подвода нефтепродуктов 6, линия подвода нефтешлама 7, линия обогащения 8, линию подачи подтоварной воды 9, емкости исходного материала 10, первый 11 и второй 12 грязевики, подающая линия 13, входной смеситель 14 второго РАМП 2, вторая подающая линия 15, узел раздачи продукции 16. Кроме того, показаны: линия обогащения 8, выполненная в виде цепочки последовательно включающей задвижку 19 на входе и выходе расходного бака 17, насос-дозатор 18, обратный клапан 20 и задвижку 19, а также демпферное устройство 21, установленное перед входом во входной смеситель 14 второго РАМП 2; линия подачи подтоварной воды 9 включающая емкость подтоварной воды 22, насос дозатор 23, запорную, контрольную и предохранительную

арматуру (задвижки 24, манометры 25, обратные клапаны 26, демпферное устройство 27), подогреватель подтоварной воды 28 фильтрующие узлы, представленные последовательно размещенными однокамерным и двухкамерными фильтрами, соответственно, 29 и 30, входной смеситель 31, первый 32 и второй 33 центробежные насосы. При этом, от приемного отверстия линия подачи подтоварной воды 9 включает задвижку 24, однокамерный 29 и двухкамерный 30 фильтры, разделенные второй задвижкой 24, при этом между входным смесителем 31 и выходом двухкамерного фильтра 30 смонтированы третья задвижка 24 и манометр 25, причем между смесителем 31 и входом емкости подтоварной воды 22 смонтированы последовательно, четвертая задвижка 24, первый центробежный насос 32, обратный клапан 26, пятая задвижка 24, второй манометр 25 и шестая задвижка 24, кроме того, на трубопроводе соединяющем выход емкости подтоварной воды 22 и насос дозатор 23 установлены последовательно седьмая задвижка 24, подогреватель подтоварной воды 28, восьмая и девятая задвижки 24, при этом, выход насоса дозатора связан с входным смесителем 14 второго РАМП 2, через цепочку, включающую второй обратный клапан 26 и десятую задвижку 24, а также третий манометр 25 и демпферное устройство 27, кроме того, линия подачи подтоварной воды 9 снабжена, обратным трубопроводом 34, подключенным между выходом подогревателя подтоварной воды и дополнительным входом в емкость подтоварной воды 22, последовательно включающим одиннадцатую задвижку 24, второй центробежный насос 33, третий обратный клапан 26, двенадцатую задвижку 24 и снабженный четвертым манометром 25; линия подвода нефтешлама 7 связывает нефтешламовый выход первого грязевика 11 и вход первого РАМП 1. Она включает цепочку из задвижки 35, вакуумного насоса 36, обратного клапана 37, второй задвижки 35, фильтра 38, третьей задвижки 35, манометра 39, насосного агрегата, включающего параллельно подключенные шестеренчатые насосы 40, выходы которых снабжены вторыми обратными клапанами 37, а вход и выход, соответственно, снабжены четвертыми и пятыми задвижками 35, и

вторыми манометрами 39, далее выход насосного агрегата через предохранительный клапан 41, шестую задвижку 35 и третий манометр 39. Кроме того, «нефтяной» выход ловушки нефтесодержащих материалов 42, связан с выходом первого грязевика 11, обратной линией, содержащей задвижку 43, вакуумный насос 44, обратный клапан 45, вторую задвижку 43 и манометр 46.

Выход первого РАМП 1 выполнен с возможностью соединения с первой промежуточной емкостью 4 и/или со входом каждой из емкостей исходного материала 10, для чего соответствующая соединительная трубопроводная сеть 47 снабжена системой отводов 48 и задвижек 49.

Выходные патрубки 50 первой промежуточной емкости 4 и емкостей исходного материала 10 гидравлически связаны через задвижки 51 со входом второго грязевика 52, выход которого, подающей линией 53 гидравлически связан со входным смесителем 14 второго РАМП 2. При этом подающая линия 53 через задвижку 54 связана со входом насосного агрегата (включающего параллельно подключенные вакуумные насосы 55, выходы которых снабжены обратными клапанами 56, а вход и выход, соответственно, снабжены второй и третьей задвижками 54 и манометрами 57), причем выход насосного агрегата, через фильтрующую цепь, включающую сетчатый фильтр 58, фильтр тонкой очистки 59, каскад подогревателей 60, второй сетчатый фильтр 58 и батарею, параллельно установленных фильтров тонкой очистки 59, снабженную достаточным количеством задвижек 54 гидравлически связан со входом гасителя гидравлического удара, который гидравлически связан со входом винтового насоса 61, выход которого через второй обратный клапан 56, второй фильтр тонкой очистки 59 и предохранительный клапан 62 связан со входным смесителем 14 второго РАМП 2. Кроме того, «сбросовый» выход предохранительного клапана 62 связан возвратной линией 63 с первой промежуточной емкостью 4 и емкостями исходного материала 10.

Линия обогащения 8 содержит цепочку включающую задвижку 64, фильтр 65, вторую задвижку 64, насосный агрегат, включающий параллельно

подключенные шестеренчатые насосы 66, выходы которых снабжены обратными клапанами 67, а вход и выход, соответственно, снабжены третьей и четвертой задвижками 64 и манометрами 68), причем выход насосного агрегата, через пятую задвижку 64 подключен в соединительную трубопроводную сеть 47, связывающую выход первого РАМП 1 с первой промежуточной емкостью 4 и/или емкостями исходного материала 10.

Кроме того, выход второго РАМП 2 гидравлически связан со входом второй промежуточной емкости 5, выход которой, посредством второй подающей линии 15, гидравлически связан со входом третьего РАМП 3. Вторая подающая линия 15, включает задвижку 69 винтовой насос 70, обратный клапан 71, вторую задвижку 69, фильтр тонкой очистки 72, третью задвижку 69, предохранительный клапан 73 («сбросовый» выход которого связан возвратной линией 74 со второй промежуточной емкостью 5), четвертую задвижку 69 и манометр 75.

Выход третьего РАМП 2 выполнен с возможностью соединения с любой из расходных емкостей 76 (для чего соответствующая соединительная трубопроводная сеть 77 снабжена системой задвижек 78, при этом каждая из расходных емкостей 76 связана с узлом раздачи продукции 79, включающим шестеренчатый насос 80, задвижки 81 и манометр 82.

Парогенератор 83 (например, паровой котел и т.п.) паропроводами 84, снабженными паровыми задвижками 85 связан с паровыми входами 86 каждого РАМП, паровые выходы 87 которых связаны с ловушкой нефтесодержащих материалов 42.

Кроме того, все подогреватели и каждая из упомянутых емкостей, включая, приемные, расходные, промежуточные и емкость подтоварной воды, снабжены теплоотдающими элементами 88, которые посредством паропроводов 84, снабженных паровыми задвижками 85 подключены к парогенератору 83. При этом выход парового контура подогревателя подтоварной воды 28 связан с редукционно-охладительным аппаратом (конденсатором) 89, выход которого связан с конденсатным входом смесителя 31.

Конструктивно роторные аппараты первой, второй и третьей стадий обработки (РАМП 1-3) подобны и отличаются рабочими зазорами и другими конструктивными элементами, определяющими тонкость диспергирования. При этом в качестве конструкционных материалов при изготовлении первого узла переработки нефтесодержащего материала использованы более износостойкие материалы, поскольку этот узел работает в наиболее тяжелых условиях.

Остальные узлы, агрегаты и оборудование конструктивно не отличаются от известных. Их массо-габаритные и рабочие характеристики определяются производительностью установки. В качестве парогенератора может быть использован паровой котел известной конструкции, например, Е - 1/9.

Показанная на фиг.1 схема заявленной установки, рассчитана на переработку широкого спектра нефтепродуктов и углеводородсодержащих материалов в топливные смеси. При отсутствии нефтешлама, как исходного материала для переработки, схема может быть упрощена за счет отсутствия в ней первого РАМП 1, линии подачи нефтешлама и соответсвующих им узлов и коммутирующих элементов, при этом, ловушка нефтесодержащих материалов 42 «замыкается» на второй грязевик 12.

Заявленная установка работает следующим образом. Первоначально производят паровую обработку установки, для чего соответствующим образом коммутируют паропроводы 84, соединяющие парогенератор 83 с соответствующими ее узлами. В результате этого происходит очистка и прогрев РАМП 1-3 и всех емкостей установки содержащих исходные компоненты смеси (и, соответственно, прогрев этих компонентов до рабочей температуры - порядка 80°С).

Нефтешлам - продукт зачистки оборудования нефтеприемных баз и т.п.производств доставляют к установке автотранспортом и разгружают известным образом в приемную емкость - первый грязевик 11. Далее нефтешлам (разогретый до температуры, обеспечивающей его подвижность около 80°С) из емкости - грязевика 11, по линии подвода нефтешлама 7 посредством

вакуумного насоса 36 поступает на вход первого РАМП 1 (проходя по пути дополнительную очистку от механических примесей). Попадая в полость РАМП 1 нефтешлам, подвергается механическому измельчению и перемешиванию и воздействию высокоэффективной "срывной" кавитации. Частота следования импульсов обуславливается геометрическими параметрами РАМП и находится в интервале от 500 до 25000 Гц. При схлопывании кавитационных пузырьков за очень короткое время (менее 1 мкс) в точечных объемах нефтешлама температура достигает несколько тысяч градусов Цельсия и развивается давление более 1000 атм.

Обычный нефтешлам, помимо углеродов, содержит также молекулы воды, парфины, молекулы серы и механические примеси. Большая часть молекул топливной компоненты находится в полимеризованном (связанном) состоянии. При поджигании такой смеси процесс горения начнется на активной стороне каждого большого, «слипшегося» полимерного звена. При этом процесс горения будет тормозиться при столкновении с водяными полимерными молекулами, а сгорание парафинов или серы будет неполным, что приводит к замедлению горения, токсичным отходам и неполному сгоранию топливной смеси в целом. Кавитационная обработка топливной компоненты в РАМП приводит к целому ряду положительных изменений, влияющих на ее калорийность и качество сгорания. Молекулярные полимерные цепочки органического топлива рвутся, при этом образуется большое количество активных сторон молекул, которые вступают в процесс окисления одновременно и значительно быстрее. При дроблении молекул с помощью кавитации происходит разрыв связей самих молекул с образованием свободных радикалов, которые имеют гораздо большую способность к возгоранию, чем замкнутые молекулы. Полимерные цепочки молекул воды, содержащейся в шламе разрушаются, вода переходит в мелкодисперсное состояние с образованием свободных радикалов Н и ОН, которые участвуют в процессе горения значительно активнее и образуют нестабильные, легко окисляемые соединения со свободными радикалами органического топлива. Сера и парафин

в процессе кавитационного дробления образуют поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые как контейнер окружают микрочастицы топлива и препятствуют их дальнейшему слипанию.

Благодаря кавитационному воздействиютопливный компонент нефтешлама превращается в гомогенную суспензию, в которой полностью перемешаны находившиеся в нем легкие и тяжелые (битумные) фракции, а также вода и твердые частицы. Это улучшает работу горелочных форсунок: насадки меньше закоксовываются, факел становится однородным и не пульсирует, уменьшается количество сажи. Форсунки стабильно функционируют при снижении нагрузки. Сводится к минимуму негативное влияние воды, присутствующей в мазуте. Если при сжигании заменить мазут на водомазутную эмульсию с содержанием воды до 10%, то удается сэкономить около 5% мазута без каких-либо ухудшений технологических характеристик котлов. Имеется возможность замены дорогостоящих сортов мазута на низкосортные; при их использовании в составе водомазутных эмульсий сохраняются все основные физико-механические свойства топлива (теплота сгорания, вязкость и др).

После обработки в РАМП 1 нефтешлам первично обработанный на РАМП 1, представляет собой однородный гомогенный нефтепродукт (размер частиц до 50 мкр). Он «сбрасывается в первую промежуточную емкость 4, откуда через второй грязевик посредством подающей линии 53 поступает на входной смеситель 14 второго РАМП 2, при этом, первично обработанный нефтешлам, подвергается нескольким стадиям очистки и подогреву, причем если использование вакуумных насосов 55 обеспечивает надежный отбор недостаточно очищенного материала, то винтовой насос 61 обеспечивает стабильность расхода материала подаваемого на входной смеситель 14 второго РАМП 2. Кроме топливной компоненты, на входной смеситель 14 второго РАМП 2 подается (и посредством насоса-дозатора линии подачи подтоварной воды 9, точно дозируется в пропорциях, обеспечивающих заданную расчетную теплотворную способность) объем подтоварной воды,

подогретой до температуры не меньшей температуры первично обработанного нефтешлама (70÷80°С). На выход смесителя 14 второго РАМП 2 поступает смесь товпливосодержащей компоненты и воды. Далее эта смесь подвергается второй стадии обработки во втором РАМП 2. После обработки в РАМП 2 формируется топливная смесь, которая представляет собой однородный гомогенный продукт (с размер частиц - 2,0÷5 мкр). Она «сбрасывается во вторую промежуточную емкость 5, откуда через посредством второй подающей линии 15, попадает на вход третьего РАМП 3 (подвергаясь дополнительной очистке). После обработки в РАМП 3 формируется гомогенная устойчивая топливная смесь, обладающая максимальной однородностью и устойчивостью гомогенной топливной смеси (уровень связанных частиц - 0,3÷2,0 мкр). Совокупное содержание воды в исходной топливной смеси, с учетом дозируемой порядка 20%.

Далее топливная смесь сбрасывается в обогреваемые расходные емкости 76 из которых отгружается в транспортные средства потребителя.

Схема подготовки топливных смесей при утилизации сахарной патоки, рапсового масла и т.п.реализуется без использования первого РАМП 1, при этом на вход смесителя 14 второго РАМП 2 подают утилизуемый компонент, при этом, зная его теплотворную способность, дополнительно через линию обогащения 8 подводят обогащяющий компонент, предпочтительно мазут, марки М-100, или материал из первой промежуточной емкости 4, в соответствующей пропорции. Дальнейшая процедура переработки соответствует вышеописанной, начиная от работы второго РАМП 2.

Claims (2)

1. Установка для приготовления топливных смесей, содержащая емкости исходного материала, расходные емкости-накопители, парогенератор, вакуумный насос для отбора исходного нефтесодержащего материала, шестеренчатый насос, паропроводы и трубопроводы, узел переработки нефтесодержащего материала, выполненный с возможностью ультразвукового и кавитационного воздействия на компоненты смеси, отличающаяся тем, что в качестве узлов переработки нефтесодержащего материала, выполненных с возможностью ультразвукового и кавитационного воздействия на компоненты смеси, использованы роторные аппараты с модуляцией потока, при этом установка дополнительно содержит второй и третий узлы переработки нефтесодержащего материала, конструктивно подобные первому, первую и вторую промежуточные емкости, линию подвода нефтепродуктов, линию подвода нефтешлама, линию обогащения, линию подачи подтоварной воды, при этом, линией подвода нефтешлама гидравлически связаны нефтешламовый выход первого грязевика и вход первого роторного аппарата с модуляцией потока, выход которого выполнен с возможностью соединения с первой промежуточной емкостью и/или со входом каждой из емкостей исходного материала, которые выполнены с возможностью соединения их выходов со входом второго грязевика, выход которого подающей линией гидравлически связан со входным смесителем второго роторного аппарата с модуляцией потока, который гидравлически связан со входом второй промежуточной емкости, выход которой второй подающей линией гидравлически связан со входом третьего роторного аппарата с модуляцией потока, выход которого выполнен с возможностью соединения с любой из расходных емкостей, каждая из которых связана с узлом раздачи продукции, кроме того, выходы линии обогащения и линии подачи подтоварной воды связаны со входным смесителем второго роторного аппарата с модуляцией потока, при этом линия обогащения включает расходный бак, насос дозатор, запорную и предохранительную арматуры, при этом линия подачи подтоварной воды включает емкость подтоварной воды, насос-дозатор, запорную, контрольную и предохранительную арматуры, подогреватель подтоварной воды, фильтрующие узлы, входной смеситель и насосный агрегат, при этом подающая линия содержит насосный агрегат, включающий параллельно подключенные вакуумные насосы, установленные на ее входе, запорную, контрольную и предохранительную арматуры, подогреватели, фильтрующие узлы и насос, предпочтительно винтовой, при этом линия подвода нефтепродуктов содержит фильтр, насосный агрегат, включающий параллельно подключенные шестеренчатые насосы, запорную и контрольную арматуры, причем эта линия выполнена с возможностью соединения с первой промежуточной емкостью и/или со входом каждой из емкостей исходного материала, при этом линия подвода нефтешлама содержит вакуумный насос, установленный на ее входе, запорную, контрольную и предохранительную арматуры, подогреватель, фильтрующие узлы и насосный агрегат, включающий параллельно подключенные шестеренчатые насосы, при этом вторая подающая линия включает винтовой насос, фильтрующий узел, запорную, контрольную и предохранительную арматуры, кроме того, парогенератор паропроводами связан с паровыми входами каждого роторного аппарата с модуляцией потока, паровые выходы которых связаны с ловушкой нефтесодержащих материалов, связанной с выходом первого грязевика, обратной линией, содержащей вакуумный насос, запорную и контрольную арматуры, кроме того, все подогреватели и каждая из емкостей, включая приемные, расходные, промежуточные и емкость подтоварной воды, снабжены теплоотдающими элементами, которые посредством паропроводов подключены к парогенератору.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что линия подтоварной воды выполнена с возможностью приема сахарной патоки или других углеводородсодержащих материалов.