SE460361B - Foerfarande foer separation av vatten och fasta partiklar ur braensle, speciellt skifferolja - Google Patents

Description

c4eo 361 É 2 För god retortbehandling måste man sörja för en direkt kontakt mellan gasen ur det fasta materialet. Sålunda utströmmar gaser som bär oljan extraherar från skiffern och en icke önskvärd mängd stoft ut från retortugnen.

Försöken att reducera volymen av fint material medryckt av oljan genom förvärmning av retortråmaterialet har visat sig utan effekt emedan bildning av fint skifferdamm sker under retortprocessen och sådant fint material inte kan kvarhållas i cykloner och andra utfällningsanordningar. Som en konsekvens härav innehåller den erhållna oljan vid förfarandet en icke önskvärt hög halt vatten och fast material för att kunna använ- ÖâS SO!!! KOIIVQDÉíOIIQIIC bräflSle.

I många artiklar som publicerats i anslutning till detta ämne föreslås vitt skilda lösningar av problemet.

I vissa förfaranden föreslås användning av kemiska tillsats- medel med förmåga att uppta fasta partiklar i en fas skild från olja, varefter man fortsätter med fasseparationsförfaranden.

Amerikanska patentskriften 3 929 625 utlär användning av ett kemiskt tillsatsmedel med förmågan att bilda en dispersion med oljan. följt av ett senare steg där dispersionen utsättes för ett elektriskt fält för att nedbryta dispersionen.

Andra förfaranden baserade på lösningsmedelsextraktionsmetoder med sedimentering, filtrering och destillationssteg osv. Exem- pel på sådana förfaranden visas bland annat i US-A-4 094 781. 4 162 965 Och CA-A-l 094 484.

Ett föremål för föreliggande uppfinning är att behandla en syntetisk olja innehållande fint material och under vissa omständigheter vatten. speciellt skifferolja för att minska innehållet i sådana föroreningar till en nivå som är accepter- bar för användning eller ytterligare behandling. u, Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att erhålla restprodukter med ett ekonomiskt och ur omgivninge- synpunkt acceptabelt oljeinnehåll. 10 15 20 25 30 35 a 460 561 Sammanfattning av uppfinningen Förfarandet enligt föreliggande uppfinning består i behandling av en bränsleolja förorenad med vatten och stor mängd fasta partiklar med liten partikelstorlek, med hjälp av centrifugal- separatorer. blandningartankar för filterpressar í enlighet med ett schema som tillåter erhållande av en rejektfraktion som direkt kan deponeras och en behandlad bränsleolja vilken direkt kan utnyttjas eller underkastas ytterligare behandling.

Enligt föreliggande uppfinning betecknar partiklar "med liten partikelstorlek" sådana som har en diameter varierande från 0 till 2 mm.

Allmänt består förfarandets grundläggande drag av att utsätta ett bränsleflöde innehållande vatten och en stor mängd fasta partiklar med liten partikelstorlek för ett första separations- steg. varvid erhålles ett första utvunnet bränsleflöde och en oljekaka, utsätta ett halvrenat bränsleflöde fortfarande inne- hållande fast material och vatten för ett andra separationssteg varvid erhålles ett rent bränsleflöde. ett oljehaltigt vatten- flöde och ett slamflöde, behandla det oljehaltíga vattenflödet i en separator, för utvinning av olja; koncentrering av slam- flödet för erhållande av ett slutligt rejekt. vilket rejekt företrädesvis föreligger i form av en kaka; behandla nämnda oljekaka erhållen i det första separationssteget med lösnings- medel. lämpligen valt bland lättare oljefraktioner. sålunda erhållande en suspension som kan blandas med det koncentrerade slammet och föras till en filterpress varvid erhålles ett slut- ligt rejekt; blandning av nämnda första utvunna oljeström från det första separationssteget med den överstående oljan som separeras från det koncentrerade slamfiltratet till bildning av det halvrenade bränsleflödet. vilket utsättes för det andra separationssteget.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen För att bättre förstå förfarandet enligt uppfinningen kommer det att beskrivas med hänvisning till fig. l bifogad beskriv- ningen. 460 361 4 1 figuren belyses schematiskt föreliggande uppfinning i för- enklad form.

Det vatten- och oljeinnehållande bränslet (1) nedan kallat oren olja föres till en homogeniseringstank (2), får därefter pas- sera genom en värmare (3) och därifrån till ett första separa- tionssteg där den behandlas med en centrifugaldekanterare (4) av en skruvtyp.

I denna första separation kommer 80 % av det fasta materialet närvarande i den orena tillförda oljan (l) att koncentreras till en oljekaka (5) vilken vidare består av omkring 28 vikt: oljam 6 vikt% vatten och 66 viktt fast material. Innehållet fast material i den utvunna oljan (6) reduceras till värden under 3 víktt.

Den utvunna oljan (6) uppsamlas i en tank (7) där den senare blandas med olja utvunnen från filterpressen (23). varigenom erhålles ett blandflöde (B). vilket föres till ett andra sepa- rationssteg där separation sker i två steg. men en första behandling genomförd i en kontinuerligt matad centrifugalskiv- centrifug (9) och en andra operation i en filterpress (23).

I detta andra separationssteg kommer fast material innehållet som fortfarande föreligger i oljan att bestå av fundamental betydelse för förfarandet, emedan det direkt riktar sig på återgraden av nötning som tillfört material utövar på insidan av centrifugen. Emedan tillfört material kommer i kontakt med centrifugens insida vid höga rotationshastigheter är det önsk- värt att det fasta materialet i oljan kan hållas så lågt som möjligt för att tillförsäkra längst möjliga livslängd hos delarna.

För att tillhandahålla ett gott resultat i skivcentrifugen (9) får blandflödet (B) först passera genom ett filter (10), där grövre fasta partiklar kvarhålles varigenom erhålles ett halv- rent oljeflöde (11), vilket kan tillföras centrifugen (9). -10 15 20 25 '30 35 s 460 361 Den halvrena oljan (ll) kan på så sätt separeras i tre skilda flöden vilka behandlas nedan.

Det första flödet utgöres av ren olja (12), det andra av ett oljehaltigt vatten (13) och det tredje av ett slam (14).

Det rena oljeflödet (12) passerar genom en kylare och går sedan till ett lagringsomrâde (icke visat i figuren), eller, kommer att direkt utnyttjas. Dess approximativa sammansättning är över 99 viktt olja mindre än 0,5 viktt vatten och mindre än 0,5 viktt fast material, varigenom de uppfyller kraven på för marknadsföring eller ytterligare bearbetning.

Flödet bestående av oljehaltigt vatten (13) tillföres ett konventionellt vatten-olja-separationssystem (icke visat i figuren). Den utvunna oljan kan återföras till centrifugal- dekanteraren (4) i första separationssteget med vatten som delvis cirkuleras och användes som förseglingsvatten i skiv- centrifugen (9) i det andra separationssteget.

Flödet bestående av slammet (14) matas till en separationsbe- hållare (16) där det koncentreras till det når en sammansätt- ning av ca l5 viktt olja. 75 vikti vatten och 10 viktt fast material. Från separationsbehållaren (16) pumpas det koncentre- rade slammet (17) till en lagringstank (18), där det blandas med en suspension (21) erhållen i blandningstanken (18) í sam- band med behandlingen av oljekakan (5), vilken oljekaka bilda- des i det första separationssteget i separatorn (4) av skruvtyp med ett lämpligt lösningsmedel (19) för extraktion av återstå- ende olja. Lösningsmedlet (19) utväljes exempelvis ur en lätt fraktion av redan behandlad olja.

Blandningen (22) som erhålles ur suspensíonen (21) med det koncentrerade slammet (17). överföres till en filterpress (23). varifrån utvinnes: ett filtrat (24). lös- ningsmedel och spår av fast material och vatten. och en kaka (25), vilken består av det slutliga rejektet och vilken har en approximativ sammansättning på mindre än 16 vikt! olja, mindre sammansatt av olja.

UI 460 561 g 6 än 5 viktä vatten och mer än 89 vikt% fast material, och kan sålunda deponeras utan problem. f.) Filtratet (24) ledes till en dekanterare (26), varur dekantatet (27) separeras, bestående av vatten som kastas och en överstå- ende olja (28) vilken blandas med utvunnen olja (6) från det första separationssteget eller alternativt går till ren olja (12) erhållen från centrifugalskivseparatorn (9).

Om så önskas kan, för att maximera oljeextraktionen, upphett- liksom tvättning V. ning användas vid filterpressplattorna (23). av kakan (25) med ett lämpligt lösningsmedel. exempelvis nafta, följt av blåsning av ånga genom kakan i slutet av varje behand- lingscykel i filterpressen (23).

Det kan vidare vara lämpligt att recirkulera filtratet (24) till skivcentrifugen (9) för att utnyttja fördelen med reduk- tion i viskositet och täthet i den utvunna oljan (6) i det första utvinningssteget. som en konsekvens av att lösningsmedel är närvarande i filtratet.

Dessa andra alternativ är uppenbara för fackmannen vilket är skälet till att inte alla nämns här.

Exemplen som presenteras nedan avses belysa uppfinningen så att den tillåter en djupare förståelse av processens värde. Därför är exemplen inte i något avseende begränsande och förfarandet 'som det anges ovan kan tillämpas på andra råmaterial skilda från det som här anges exemplen.

Exempel l Ett skifferrâmaterial från en retortugn homogeniserades och upphettades till 90°C för att behandlas enligt förfarandet för separation av vatten och fasta partiklar i enlighet med före- A liggande uppfinning.

Genomsnittsresultatet vid de genomförda proverna anges i tabell ¿ i nl nedan. Densitet- och viskositetsvärdena uppmätes vid drifts- 10 v 460 361 temperatur. Egenskaperna hos tíllfört råmaterial till centrí- fugaldekanteraren av spruttyp visas i spalt l i tabellen. egen- skaperna hos produkterna efter det första separatíonssteget visas í spalt 2 och 3, och egenskaperna hos produkten efter det andra separatíonssteget visas i spalterna 4, 5 och 6.

Exempel 2 I detta exempel vilket genomgördes under samma förutsättningar som de tidigare proverna, med den ändringen att den innehöll en högre halt av ett fast material. Resultaten anges i tabell II. 460 361 X. ^øo_.n\~av | m_o ~.m m- - @.H »w»Hmo¥mfl> om-H m@m.o «~m_o mwmno om«.H w>m.o .ms\». uwnuwa mm om o« mm mm om .uov .usßmuumswa AøCwU0HQuxfi>v @-m> ~o~H «o~o oo- o-@@ wm.H~ flmflumums ummm ~o~m @m_næ m@~o Hmhofi oo.w ~@.@.»=wuo~m@xfl>. =w»»m> ~m~m~ >m.«H HH_@m m«,ß@ ow.>~ ~m.w> A»=wuoum»xH>. mfifio :wuum> mfiflo »xwfiwm wwnmumnwfifio mfifio :mm =@=:=>»= mxmxwfiflo Hmfluwume uumwflfifla cøflumummwm mnwcm coflumummmm mumumm AH. fifiwnma 460 361 9 m.o H.m m.N | æ.N ^wo~.n\«Ev »w»flwcxwfl> o@~.H mwm.o «~@.o <~m.o ow«.H >oo.~ .~s\~. uwauws mm Om Ow mm mm om AUG. .uflumummšmä @H.@> fio.H oo.m mm.~w mm.o <~.oH o.@ @~.@ .»=wuoum»xH>. =w»-> «w.mH >m.«~ ~_.@m m>.>m oæ.>~ ~@.~> .~=wuo»m»xH>. mfifio :muum> mmflø »xwfiwm wucmumnwfiflo flfifio :mm =w=::>u: wxmxwfifio Hmfiuwuma uumwflfifle coflumummmw muflcd cofiumummww mumumm ÅHHV Hfimßmfi

Claims (6)

1. 460 2,61 m I Patentkrav l. Förfarande för separation av vatten och fasta partiklar ur bränsle. speciellt skifferolja. k ä n n e t e c k n a t av att ett bränsleflöde innehållande vatten och en hög halt små fasta partiklar utsätts för ett första separationssteg. för erhållande av ett första flöde utvunnet bränsle (6) och en oljekaka (5), utsättande av det halvrenade bränsleflödet (ll). fortfarande innehållande fast material och vatten för ett andra separationssteg för erhållande av ett renbränsleflöde (12), ett oljehaltigt vattenflöde (13) och slamflöde (14). behandling av det oljehaltiga vattenflödet (13) i en separator för utvinning av olja därifrån. koncentration av slammet (14) i en separa- tíonsbehållare (16) och därefter i en filterpress (23) för erhållande av ett slutligt rejext (zs) och ett filrrat (24). behandling av oljekakan (5), erhållen i det första separations- steget med ett lösningsmedel. eventuellt valt bland lättare fraktioner av oljan. för erhållande av en suspension (21). vilken blandas med det koncentrerade slammet (17) och matas till filterpressen (23), blandning av det första utvunna olje- flödet (6) vid det första separationssteget med den överstående oljan (28) separerad från filtratet (24) till bildning av ett halvrenat oljeflöde (ll). vilket utsattes för det andra separa- tionssteget.

2. Förfarande för separation av vatten och fasta partiklar ur bränsle, speciellt skifferolja, enligt krav 1. k ä n n e - t e c k n a t av att det första separationssteget utföres i en centrifugalseparator (4) av skruvtyp.

3. Förfarande för separation av vatten och fasta partiklar ur bränsle. speciellt skifferolja. enligt krav l, k ä n n e - t e c k n a t av att det andra separationssteget genomföras i två steg. varvid det första steget sker i en skivseparator (9) med en kontinuerlig matning och det andra steget i en filter- press (23).

4. Förfarande för separation av vatten och fasta partiklar ur w 10 15 460 361 11 bränsle, speciellt skifferolja, enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a t av att det fasta materialet med liten partikel- storlek, närvarande í tillfört material, ligger inom omrâdet från 5 till 21 víktt.

5. Förfarande för separation av vatten och fasta partiklar ur bränsle. speciellt skitferolja, enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a t av att fastmaterialinnehâllet i oljan utvunnen efter det första separationssteget reduceras till mindre än 3 viktt.

6. Förfarande för separation av vatten och fasta partiklar ur bränsle, speciellt skífferolja, enligt krav l, k ä n n e - t e c k n a t av att fastmateríalínnehållet i den rena oljan efter det andra separationssteget reduceras till mindre än 0,5 viktt.