УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМОВ И ТОПЛИВА ИЗ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ

Полезная модель относится к нефтехимической промышленности, в частности, к установкам для переработки нефти.
Известна установка для производства битума, содержащая емкость для нефти, нагревательное устройство, устройство для обезвоживания, окислительную колонну, конденсаторы, один из которых связан с верхом окислительной колонны и со сборником соляра, а другой - с газовым выходом и со сборником масляной фракции (авт. Св. № 891748, кл. С 10 С 3/04. 1980).
Недостатком данного устройства является большое время окисления, соответственно, высокие энергозатраты, а также низкие функциональные возможности, не позволяющие использовать ее для получения различных битумов и различных топливных продуктов переработки нефти.
Наиболее близкой к предлагаемой установке является установка для производства битумов и топлива из тяжелой нефти, содержащая емкость для нефти, теплообменники, нагревательное устройство, испарители, конденсаторы, окислительную колонну, трубу для вывода битума распределитель воздуха, емкости для сбора продуктов переработки нефти (RU № 2067108, кл. С 10 С 3/04,1994).
Недостатками данной установки являются сложность ее конструкции в целом, а также ее отдельных узлов, большие энергозатраты, а также низкая производительность.
Задачей полезной модели является упрощение установки для производства битумов и топлива из тяжелой нефти, увеличение ее производительности за счет снижения времени окисления, а также снижение энергозатрат на производство конечных продуктов.
Поставленная задача решается тем, что в установке, содержащей емкость для сырой нефти, подключенной через насос к теплообменнику, нагревательное устройство, окислительную колонну с расположенным в ее нижней части и соединенным с компрессором распределителем воздуха, со шлемовой трубой в ее верхней части для отбора легких фракций и с размещенной в ее полости трубой для отвода битума, сборники для битума и топлива и сборный коллектор для легких фракций, подсоединенный к топливной сети, согласно полезной модели дополнительно введены емкости для технического углерода и элементарной серы, подключенные через регулируемые задвижки к смесителю-гомогенизатору, воздушный холодильник, подключенный к шлемовой трубе окислительной колонны, газосепаратор, второе нагревательное устройство и сепараторы I-ой и II-ой ступени, причем емкости с серой и техническим углеродов через шнековый дозатор подсоединены к линии подачи сырой нефти после теплообменника, подсоединенной ко входу смесителя-гомогенизатора, выход которого подсоединен ко входу первого нагревательного устройства, выход которого подсоединен ко входу окислительной колонн, выход воздушного холодильника совместно с выходом с дополнительно установленных в верхней части окислительной колонны отбойников подсоединены ко входу газосепаратора, выход низа которого подключен ко входу второго нагревательного устройства, выход которого подсоединен ко входу сепаратора I-ой ступени выход верха которого подсоединен ко входу, сепаратора II-ой ступени, при этом верхние выходы газосепаратора и сепаратора II-ой ступени подсоединены к сборному коллектору топливной сети, выход низа сепаратора I-ой ступени подключен к сборнику мазута, а выход низа сепаратора II-ой ступени - к сборнику дизельного топлива и к форсунке, установленной на линии соединения сеперетора I-ой и II- ой ступени.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. Установка для производства битумов и топлива включает в себя емкость 1 для сырой нефти, теплообменник 2, емкости 3 и 4 для добавок к сырой нефти, соответственно, технического углерода и элементарной серы, с задвижками 5 и 6, шнековый дозатор 7, смеситель-гомогенизатор 8, нагревательные устройства 9 и 17 в виде печей, окислительная колонна 10, распределитель воздуха 11, отбойники 12, труба для вывода битума 13 из окислительной колонны 10, компрессор 14, воздушный холодильник 15, газосепаратор 16, сепаратор I-й ступени 18, сепаратор II-ступени 19, форсунка для впрыскивания дизельного топлива 20, насосы 21, 22, 23. 24, 25, 26, 27, установленные на технологических линиях установки, сборники битума и топлива 28, 29, 30, сборный коллектор 31 топливный сети, газоход 32.
Предлагаемая установка работает следующим образом. Нефть из емкости 1 насосом 21 прокачивается через теплообменник 2, обогреваемый битумом, выходящим из окислительной колонны 10. Нагретая в теплообменнике до 80-100° С, сырая нефть поступает в смеситель-гомогенизатор 8, где смешивается и гомогенизируется с добавками:
техническим углеродом или элементарной серой, или их смесью, подаваемыми шнековым дозатором 7 из емкостей 3,4 в линию подачи сырой нефти после теплообменника 2 при открытой 5 или 6 задвижки, или при открытых обеих указанных задвижках (в случае подачи смеси добавок). Причем, в зависимости от марок получаемых битумов добавки вводятся либо индивидуально, либо в виде смеси.
Количество добавок, подаваемых шнековым дозатором 7 в сырую нефть, находится в интервале от 0,2 до 6,0 мас.% к сырой нефти. В случае введения в сырую нефть смеси добавок берется соотношение между техническим углеродом и элементарной серой в интервале от 0,05 до 0,95 до 0,95-0,05. Из гомогенизатора 8 смесь сырой нефти и добавки (добавок) (далее - реакционная смесь) насосом 22 подается в нагревательное устройство 9. Из печи 9 нагретая до 250° С реакционная смесь насосом 23 подается в верхнюю часть окислительной колонны 10. Одновременно в окислительную колонну через маточное устройство (распределитель 11), расположенное в нижней части колонны и перекрывающее ее сечение, компрессором 14 подается воздух. Реакционная смесь, подаваемая непрерывно в верхнюю часть колонны 10, опускаясь вниз; постепенно окисляется воздухом, пузырьки которого поднимаются от маточного устройства 11. Образовавшийся битум с низа колонны 10 через трубу 13 насосом 24 подается в теплообменник 2, в котором охлаждается сырой нефтью и поступает в сборник битума 28. Одновременно отработанный воздух и пары легких фракций поступают с верха колонны через воздушный холодильник 15 в газосепаратор 16, в который подаются также более тяжелые фракции, отводимые с верха колонны с помощью расположенных там отбойников 12. В газосепараторе 16 происходит отделение жидкой фазы - черного соляра, от газов окисления, поступающих в сборный коллектор 31 топливной сети Черный соляр из газосепаратора 16 поступает в нагревательное устройство 17 и нагретый до 200-240° С поступает в сепаратор I-ой ступени 18, где разделяется на газовую и жидкую фракции.
Жидкая фракция, представляющая собой мазут, откачивается с низа сепаратора I-ой ступени насосом 25 в сборник мазута 29, газовая же фракция, представляющая собой дизельное топливо, по газоходу 32 поступает в сепаратор II-ой ступени 19, в котором из дизельного топлива отделяются более легкие фракции и направляются в сборный коллектор 31 топливной сети, а само дизельное топливо с низа сепаратора II-ой ступени 19 откачивается насосом 26 в сборник дизельного топлива 30. При этом, часть дизельного топлива насосом 27 через форсунку 20 впрыскивается в газоход 32 для охлаждения газовой фракции, поступающей из сепаратора I-ой ступени.