УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНОЙ КОМПОЗИЦИИ

1/32
Устройство для получения топливной композиции.
Полезная модель относится к топливной промышленности, а более конкретно к технике утилизации нефтесодержащих отходов - нефтешлама.
Из уровня техники известно техническое решение, согласно которому топливную композицию получают путем эмульгирования тяжелой нефтяной фракции, в которую добавлена вода (Иванов В.М., Топливные эмульсии, изд. АНСССР, М. 1962, с.43-45).
Достоинством получаемой при этом топливной композиции является уменьшение при ее сжигании образования окислов азота и солей из-за большого содержания в ней воды. Однако, из-за высокой вязкости полученной топливной композиции требуется ее подогрев до достаточно высокой температуры. Другим недостатком получаемой при использовании указанного выше технического решения топливной композиции является ее нестабильность.
Известно также устройство для получения топливной композиции, содержаш;ее шламонакопитель и резервуар для тяжелой нефтяной фракции, при этом шламонакопитель и резервуар через соответствующие линии подачи связаны с трубопроводом подачи топливной композиции потребителю (см. Долгов М.И. и др. Пути квалифицированного использования нефтешлама на ПО «Салаватнефтеоргсинтез, «Нефтепереработка и нефтехимия, N°12, 1989, с.8-9).
Полученная топливная композиция содержит нефтешлам в количестве до 2% от смеси и характеризуется низкой стабильностью, а именно: из-за неоднородности состава нефтешлама она расслаивается с образованием осадка и линз воды. В результате ухудшается процесс горения композиции. Кроме того, наличие воды s топливной композиции (при положительном влиянии на процесс горения) отрицательно сказывается на ее теплотворной способности. Паличие в топливной композиции крупных механических примесей (более 200 мкм), таких как
песок, продукты коррозии и т.п. приводит к абразивному износу оборудования, а также к забиванию форсуночных устройств при ее сжигании.
Из уровня техники известны также различные технические решения, направленные на решение технической задачи по улучшению качества топливной композиции в виде смеси тяжелой нефтяной фракции и нефтешлама, а именно по повышению ее стабильности и эксплуатационных характеристик.
Так в патенте RU - Ci - № 2097407, 1997 нефтешлам смешивают с шламом алюмосиликатного катализатора. В результате происходит отделение воды и крупных механических примесей в результате коагуляции эмульгированных нефтепродуктов при взаимодействии с алюмосиликатным катализатором. Топливную композицию получали с помощью многоступенчатого шестеренчатого насоса.
В патенте RU - Ci - № 2146694, 1998 нефтешлам смешивают с отходами производства синтетических жирных кислот. В результате обеспечивается отделение воды и механических примесей за счет деэмульгирующей способности синтетических жирных кислот.
В патенте RU - Ct - № 2132864, 1998 нефтешлам подвергают паровоздушной активации, после чего отделение механических примесей и воды осуществляют методом отстаивания или с помощью центробежных сепараторов. Это техническое решение взято в качестве прототипа и характеризуется следующей совокупностью сходных признаков с заявленным: устройство для получения топливной композиции содержит резервуар с тяжелой нефтяной фракцией, шламонакопитель, систему обезвоживания нефтешлама, диспергатор и трубопровод подачи топливной композиции потребителю, при этом шламонакопитель через систему обезвоживания нефтешлама соединен с диспергатором.
Недостаток описанного выше устройства заключается в том, что оно не обеспечивает содержания в нефтешламе связанной воды меньше 35% по массе. Однако, при диспергировании нефтешлама с нефтепродуктовой частью менее 70 % не получается стабильная эмульсия.
Полезная модель направлена на решение технической задачи по улучшению качества топливной композиции путем повышения ее стабильности в широком диапазоне содержания связанной воды в нефтешламе (от 3 до 70%) при одновременном сушественном снижении энергозатрат.
Поставленная задача решена тем, что устройство для получения топливной композиции, содержашее резервуар с тяжелой нефтяной фракцией, соединенный с трубопроводом для подачи топливной композиции потребителю, нефтешламо накопите ль, связанный с входом системы обезвоживания нефтешлама и диспергатор, согласно полезной модели, дополнительно содержит резервуар для тяжелого нефтепродукта близкого по своим свойствам к нефтепродуктовой части нефтешлама, запорное устройство и, по крайней мере, одну расходную емкость, при этом трубопровод на входе диспергатора соединен с выходом системы обезвоживания нефтешлама, а также через запорное устройство с резервуаром для тяжелого нефтепродукта, выход диспергатора через расходную емкость связан с трубопроводом для подачи топливной композиции потребителю.
Кроме того, поставленная задача решена тем, что устройство дополнительно содержит блок управления и средства для определения содержания воды в нефтешламе на выходе системы обезвоживания нефтешлама, которые подключены к входу блока управления, выход которого связан с управляюшим входом запорного устройства.
Такое выполнение устройства для получения топливной композиции обеспечивает высокую стабильность топливной композиции при использовании для ее получения нефтешлама с содержанием связанной воды от 3 до 70%, поскольку при содержании в нефтешламе (на выходе системы его обезвоживания) воды, превышаюшем величину 30%, нефтешлам смешивается с тяжелым нефтепродуктом (вакуумным газойлем или мазутом), близким по своим свойствам к нефтепродуктовой части нефтешлама. В результате из обогашенного нефтепродуктом нефтешлама получается стабильная эмульсия типа «вода в масле.
в дальнейшем полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема устройства для получения топливной композиции и описанием к нему.
Устройство для получения топливной композиции содержит резервуар 1 для тяжелой нефтяной фракции, нефтешламонакопитетель 2, систему 3 обезвоживания нефтешлама, диспергатор 4, расходные емкости 5 и 6, резервуар 7 для тяжелого нефтепродукта (вакуумного газойля), запорное устройство 8, а также трубопровод 9 для подачи топливной композиции потребителю. Выход резервуара 1 соединен с трубопроводом 9, а выход нефтешламонакопителя 2-е входом системы 3 для обезвоживания нефтешлама. Выход системы 3 обезвоживания нефтешлама соединен с трубопроводом 4, установленным на входе диспергатора 4, который в предпочтительном варианте выполнен механически. Выход резервуара 7 через запорное устройство 8 также связан с трубопроводом 4. Выход диспергатора 4 соединен с входами расходных емкостей 5 и 6, выход которых соединен с трубопроводом 9.
Устройство для получения топливной композиции работает следуюш;им образом.
Нефтешлам из нефтешламонакопителя 2 с помошью насоса (на чертеже не показан) подается в систему 3 обезвоживания нефтешлама. Обезвоженный нефтешлам с помошью насоса (на чертеже не показан) подается в диспергатор 4 (запорное устройство 8 в закрытом положении, так как содержание связанной воды в нефтешламе не превышает 30 мас.%), где методом ударной обработки происходит образование гомогенного эмульсионного нефтешлама, который подается в соответствуюшую расходную емкость 5 или 6. Готовый гомогенизированный эмульсионный нефтешлам из расходных емкостей 5 и 6 подается в трубопровод 9, куда одновременно подается из резервуара 1 тяжелая нефтяная фракция (мазут). Полученная топливная композиция направляется потребителю для сжигания в топочном устройстве.
положение и вакуумный газойль (мазут) насосом (на чертеже не показан) подается на смешение с нефтешламом в трубопровод 4, установленный на входе в диспергатор 4, в соотношении 1:1. Далее работа устройства аналогична описанному выше варианту.
Управление запорным устройством 8 осуществляется вручную, либо автоматически. В последнем случае устройство содержит средства для определения содержания воды в нефтешламе на выходе системы 3 обезвоживания нефтешлама и блок управления (на чертеже не показаны). Вход блока управления соединен со средствами для определения содержания воды в нефтешламе, а его выход - с управляющим входом запорного устройства 8.
Таким образом, обеспечивается высокая стабильность топливной композиции с использованием нефтешлама при одновременном сокрашении энергозатрат (нефтешлам не подвергается паровоздушной активации).