УСТАНОВКА ДЛЯ РЕКУПЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ И МАСЕЛ

Настоящая полезная модель относится к технологии переработки нефтепродуктов, в частности, к оборудованию для рекуперации отработанных смазочных материалов, минеральных масел и топлив.
Известна установка, монтируемая на мобильной платформе, для регенерации трансформаторных и турбинных масел (Патент №131024 SU). Установка включает последовательно размещенные блоки: фильтр грубой очистки, насос, нагреватель, емкость ввода присадок, батарею цеолитовых адсорберов (для сушки маслоотходов), батарею силикогелевых адсорберов (для удаления продуктов окисления), фильтр тонкой очистки. Блоки соединены магистралями, потоки в которых могут включаться-отключаться в зависимости от требуемой схемы обработки исходных продуктов. Однако указанная установка непригодна для масел со значительными загрязнениями, так как быстрое загрязнение фильтра грубой очистки вызывает сбои в работе насоса; непригодна для переработки сильно окисленных маслоотходов, или для силикогелевых адсорберов, работающих в режиме перколяции, пределом является кислотное число (0,2-0,3) мг КОН/г; непригодна для переработки маслоотходов, содержащих загустители пластических смазок, а также сильно обводненных, Кроме того, фильтр тонкой очистки при его загрязнении частицами адсорбента быстро выходит из строя, так как силикогелевые адсорберы работают под давлением в режиме перколяции.
Известны установки регенерации масел системы "Майнкен" французского института нефти (ФИН), фирмы "Снампроджетти" процесса БЕРК, Рециклон (Кламанн Д. Смазки и родственные продукты. Синтез. Свойства. Применение. Международные стандарты. Пер. с англ. /Под. ред. Заславского Ю.С. М. Химия, 1988. с. 90-97). Все эти установки осуществляют удаление воды, механических примесей, низкокипящих фракций, продуктов окисления и присадок, разделение на дистилляты и остаток, отбеливание и стабилизацию фракций, введение присадок.
Недостатками этих установок является их большая энергоемкость,. Использование дорогостоящих и экологически вредных процессов, таких как атмосферная перегонка, сернокислотная очистка, вакуумная перегонка, очистка отбеливающей глиной усложняют их технологию.
Известны установки с использованием новых физических методов регенерации отработанных масел (Кламанн Д. Смазки и родственные продукты. Синтез. Свойства. Применение. Международные стандарты. Пер. с англ. /Под ред. Ю.С. Заславского. М. Химия, 1988. с. 98-101), включающих узел ультрафильтрации (Рециклон, фирма "Rhome-Poulenc"), центрифугирования (ФИН, фирма "Matthys Lubrifiante"), молекулярного испарения (LUWA США, фирма "Leybold-Heraeus").
Недостатками указанных установок являются использование гексана, фильтрование под давлением, перегонка, повышенные до 200°С температуры, использование молекулярных испарителей, холодильников. Все это дорого, энергоемко, экологически вредно.
Известны установки ЦКФ, РИМ-62, РИ-1000, ВИМЭ-2, РМ-250, УРИМ-100 (Коваленко В.П. Карпенина Т.П. Экономия масел и смазок при эксплуатации машин. М. Агропромиздат, 1988, с. 30-34), предназначенные для регенерации отработанных масел в зависимости от количества и природы содержащихся в них загрязнений, а также от свойств регенерируемого масла. Качество регенерированных масел, получаемых на всех приведенных установках, недостаточно высоко, в первую очередь это относится к моторным маслам, содержащим разнообразные присадки в исходном состоянии, и объясняется тем, что все отработанные масла собираются в одну группу ММО.
Известна установка для регенерации отработанного моторного масла (Патент №2051954, RU). Установка включает соединенные маслопроводами приемную емкость, нагнетательный насос, фильтр-сепаратор, емкость очищенного масла и установленный на выходе нагнетательного насоса генератор кавитации, снабженный выходным патрубком очищенного масла и соединенный с генератором кавитации через промежуточную герметичную емкость с подогревом. Один выход емкости соединен с вакуумным насосом и другой выход - с фильтром-сепаратором, который соединен с дополнительно установленными последовательно соединенными фильтром - водоотделителем и трибохимическим восстановителем, соединенным с входом емкости очищенного масла, выход которой через нагнетательный насос и генератор кавитации соединен с выходным патрубком очищенного масла генератора кавитации.
Указанная установка обладает малой энергоемкостью, простотой в исполнении и экологически чистой технологией, однако при достаточно высокой степени очистки отработанных масел она не предусматривает восстановления их первоначальных свойств.
В качестве прототипа предлагаемой установки принята установка для очистки масел (Патент №2029781 RU).
Установка содержит блоки насоса, фильтров грубой и тонкой очистки и нагревателя, а также размещенные между последним и фильтром тонкой очистки блоки узла технологической обработки, при этом все блоки установки соединены магистралями с размещенными в последних узлами включения-отключения блоков. Установка снабжена холодильником, размещенным перед фильтром тонкой очистки, а также контуром циклической регенерации с емкостью и дополнительным насосом, при этом узел технологической обработки включает последовательно размещенные блоки центрифуги и сепаратора-разделителя, причем фильтр грубой очистки выполнен самоочищающимся, а контур циклической регенерации входом подключен к магистрали между узлом технологической обработки и холодильником, а выходом - к магистрали между фильтром грубой очистки и нагревателем.
Установка обладает расширенными функциональными возможностями при высокой степени универсальности, так как различные режимы работы установки обеспечивают ее надежную длительную эксплуатацию при переработке маслоотходов всех типов, применяемых в хозяйственной деятельности, в том числе сильно обводненных, а также имеющих высокие значения чисел "кислотного", "омыления" и т.д.
Однако при работе установки-прототипа также не получают очищенный продукт с первоначальными его свойствами.
Предложена универсальная установка для очистки отработанных нефтепродуктов, низкокачественных топлив и отработанных минеральных масел, при работе которой отработанные продукты не только полностью очищаются от примесей, но одновременно восстанавливают свои первоначальные свойства.
Заявляемая установка схематически изображена на прилагаемом рисунке.
Установка состоит из двух блоков - блока очистки исходного продукта и блока его доочистки, соединенных магистралями с размещенными в последних узлами включения - отключения блоков.
В состав блока очистки входят последовательно установленные насос 1 для подачи загрязненного нефтепродукта, емкость 2 с экстрагентом с подсоединенным к ней насосом - дозатором 3, смеситель 4 с рубашкой для обогрева при очистке сильно вязкого нефтепродукта, в котором очищаемый нефтепродукт смешивается с экстрагентом, сепаратор 5 для разделения экстрагента и очищенного нефтепродукта, анализаторы качества очищенного нефтепродукта (на схеме не указаны), фильтр 6 из поливинилформаля для окончательной очистки нефтепродукта, емкость 7 для накопления отработанного экстрагента.
В состав блока доочистки входят емкость 8 для доочищаемого нефтепродукта с подсоединенным к ней насосом 1 для подачи доочищаемого нефтепродукта, емкость 9 с раствором реагента с насосом-дозатором 3, смеситель 4 для смешивания доочищаемого нефтепродукта с реагентом, сепаратор 5 для разделения очищенного нефтепродута и реагента, фильтр 6 и адсорбер 10 для окончательной очистки нефтепродукта, анализаторы качества очищенного нефтепродукта (на схеме не указаны), емкость 11 для сброса отработанного реагента из сепаратора.
Установка работает следующим образом.
Загрязненный нефтепродукт подается насосом 1 в смеситель 4. Туда же из емкости 2 насосом-дозатором 3 подается экстрагент. В смесителе 4 экстрагент перемешивается с загрязненным нефтепродуктом до получения эмульсии, которая подается в сепаратор 5. В сепараторе происходит разделение смеси на экстрагент, отводимый для повторного использования, и очищенный нефтепродукт, который после проведения качественного анализа поступает либо на фильтр 6 и далее на склад готовой продукции, либо при необходимости дополнительной очистки поступает в емкость 8 блока доочистки и далее в смеситель 4. Туда же из емкости 9 с раствором реагента насосом- дозатором 3 подается раствор реагента.
Полученная эмульсия подается в сепаратор 5, откуда очищенный нефтепродукт подается на фильтр бив абсорбер 10 и после проведения анализа качества очищенного нефтепродукта при достижении показателей качества, установленных нормативно-технической документацией, подается на склад готовой продукции, а отработанный реагент сбрасывается в накопительную емкость 11. Многократно использованный экстрагент приобретает свойство битумного праймера и накапливается в емкости 7 для последующего удаления. В установке предусмотрена возможность подачи очищенного продукта из фильтра блока очистки непосредственно на фильтр блока доочистки в случае, если применение реагента не целесообразно.
Ожидаемый технико-экономический эффект от использования изобретения состоит в увеличении срока службы рекуперируемых нефтепродуктов и масел за счет неоднократного их использования, повышения качества очистки, снижении затрат на очистку в промышленности.
Установка была опробована в ОАО «Ролтом» и ЗАО «Гарантия» в Томске для очистки индустриальных масел типа И-12-И-40 (отходы) с загрязнителями в виде смол, сажи, оксидов алюминия и хрома. Степень осветления масла после очистки определялась фотоколориметрическим анализом при длинах волн Л=540 и 750 нм и спектрометрическим анализом, и составила 99,2%.
Очистка трансформаторного масла, загрязненного смолистыми и перекисными веществами, дизельного топлива и печного топлива проводилась в лабораторных условиях.
Предлагаемая установка позволят очищать низкокачественные топлива и минеральные масла (в которых отсутствуют синтетические составляющие), а так же отделять асфальтены, механические примеси, кислоты и серу, в результате этого получаются топлива, отвечающие высоким требованиям и минеральные масла, которые сохраняют свои первоначальные свойства.
Установка исключает использование высокозатратного и энергоемкого оборудования, что позволяет быстро рекуперировать отработанное минеральные индустриальные масла и топлива с наименьшими затратами.
Кроме того, в результате многократного использования экстрагент приобретает свойства жидкой битумной мастики, которую можно использовать по назначению.