ТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВЯЗКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Предложение относится к технологии обработки вязких тяжелых углеводородов и вязкотекучих жидких сред, и предназначено для использования при обработке таких материалов в хранилищах.
Из известных в настоящее время технических средств и методов обработки вязких сред и методов обработки вязких углеводородов наиболее близким по сущности является технический комплекс для обработки вязких тяжелых углеводородов, содержащий излучатель акустических волн в диапазоне звуковых частот и излучатель акустических волн в диапазоне ультразвуковых частот, помещаемые в массу углеводородов, соединенные посредством преобразователей с источником энергии [1; 2; А.Плугин, RU 2219121, 2002; RU 2005138711, 2005.].
При наличии определенных преимуществ перед аналогами, за счет использования разночастотных излучателей, этот технический комплекс обладает существенным недостатком, заключающемся в его принципиальной конструктивной схеме, обладающей незначительной эффективностью при обработке тяжелых и вязкотекучих углеводородов и других материалов в объеме хранилища за счет вовлечения в процесс обработки незначительного объема материала и неэффективного распределения энергии акустических волн от нескольких излучателей, что снижает производительность и эффективность всего процесса.
Технической задачей и результатом данного предложения является увеличение производительности при снижении удельных энергетических затрат с организацией процесса спонтанной декристаллизации кластеров материала, без использования реагентов, повышающей интенсивность
передачи в межмолекулярном пространстве энергии и работы движения в управляемом нестахостическом режиме.
Это достигается за счет использования технического комплекса для обработки вязких углеводородов (и других вязкотекучих сред), включающего излучатель акустических волн в диапазоне звуковых частот (ИЗВЧ), излучатель акустических волн в диапазоне ультразвуковых частот (ИУЗЧ), соединенные посредством преобразователей с источником электроэнергии, и помещаемые в массу углеводородов в хранилище, при этом излучатель звукового диапазона частот выполнен в виде цилиндра и снабжен дополнительным излучателем акустических волн инфразвукового диапазона частот (ИИЗЧ), выполненным в виде тора, соединенных между собой с помощью гибких связей, а излучатели ультразвукового диапазона частот оснащены по своим торцам буферами в виде торов, заполненных селиконовой жидкостью, причем, излучатель звукового диапазона частот своим нижним торцем соединен с помощью гибких связей с буфером ультразвукового излучателя, при этом стенка хранилища у устья заборной магистрали оснащена защитной металлической сеткой, на дне хранилища размещен перфорированный металлический лист, имеющий уклон своей поверхности в сторону заборного патрубка.
В техническом комплексе излучатель акустических волн ИИЗЧ размещен в средней части объема хранилища. А механический контакт излучателей со стенками и дном осуществляется посредством указанных буферов, закрепленных на стенках излучателей.
На фиг.1 показан общий вид технического комплекса для обработки углеводородов;
на фиг.2 - деталь дна хранилища;
на фиг.3 - принципиальная схема управления.
Технический комплекс для обработки углеводородов (битумов, мазутов и т.п.) в объеме хранилища 1 с массивом 2 этого материала включает излучатель 3 - ИЗВЧ и излучатель 4 - ИУЗЧ, соединенные посредством
преобразователей 5 и 6 с источником электроэнергии 7. Хранилище 1 имеет стенки 8 и дно, стенка 8 у устья заборной магистрали 9 оснащена защитной металлической сеткой 10, а дно имеет защитный перфорированный металлический лист 11, имеющий уклон своей поверхности в сторону устья заборного патрубка.
Излучатель 3 выполнен в виде цилиндра 12 и снабжен дополнительным излучателем 13 ИИЗЧ, выполненным в виде тора 14, которые соединены между собой с помощью гибких связей 15, а излучатели ИУЗЧ оснащены по своим торцам буферами 16, выполненными в виде торов, полости которых заполнены селиконовый жидкостью. ИЗВЧ-3 своим нижним торцем соединены с помощью гибких связей 15 с буфером 16 излучателя 4. При этом все указанные излучатели посредством пульта 17 управления и преобразователей 5, 6 соединены с источником электроэнергии 7.
Работа описанного технического комплекса, частично изложенная выше, осуществляется следующим образом.
Излучатель 13 - ИИЗЧ размещают в средней части объема 2 хранилища 1 совместно с излучателем 3 и излучателем 4, соединенных между собой гибкими связями 15 и имеющих буферы 16, причем, опускают на поверхность углеводородов 2 эту связку, для которой вход в массу обеспечивает излучатель 4 (фиг.1 - внизу), работающий в диапазоне 20-30 кГц, более объемная обработка массива осуществляется излучателями 3 и 13, работающими, соответственно, на частотах: 200-2000 Гц и 10-50 Гц, а излучатели 4 у стенок 8 хранилища работают на частотах 20-25 кГц. Такая технология комплексной обработки всего массива материала позволяет ввести его в режим спонтанного процесса активного нарушения межкластерных связей, что приводит всю массу материала в состояние активного разжижения, повышающего передачу работы волн и энергии движения парогазовых фаз в межкластерных связях, снижая при этом удельную энергию на процессе в 1,8-2 раза, кроме того, после обработки такая масса длительное время сохраняет состояние текучести при понижении
обработки указанных вязких и тяжелых углеводородов и подобных материалов.
Сравнительные технико-экономические показатели традиционного и предлагаемого методов обработки вязких углеводородов.
Показатели
Метод нагрева
Предлагаемый метод
Капитальные затраты
Сооружение в виде ангара для приема цистерн с углеводородами
Отсутствуют
Энергетические объекты
Котельная, парогенераторы или воздухонагреватели, трубопроводы.
Подключение к ТП или собственный электрогенератор на 50 кВт
Рабочее оборудование
Паро-(воздухо) подающая система, отвод конденсата, вентиляция
Рабочий модуль Два-три типа модулей
Вес рабочего оборудования
Десятки тонн стационарного крепления
30-50 кг в упаковке (один модуль)
Условия перемещения оборудования
Капитально установленное, демонтажу не подлежит
Мобильное, переброс на любое расстояние
Энергозатраты
Не менее 500 кВт
Не более 30 кВт/1 компл.
Время разогрева и слива углеводородов
Около 2-3 суток в зимнее время
Не более 2 часов в любое время года
Технический комплекс исследован на соответствие критериям:
«новизна», которая доказана, «существенность отличий», «промышленная применимость» и эффективность по принятым во внимание источникам [1...5], в результате, эти критерии полностью установлены, что дает основание разработчику взять патент на это техническое разрешение.
(56) Источники информации, принятые во внимание:
1. RU 2219121, F 17 Д 1/16, 2002., (прототип).
2. RU 2005138711, F 17 Д 1/16, 2005.
3. Фисенко В.В., Пароструйные подогреватели мазута, изд. ОАО "Завод электроники и механики", г.Чебоксары, 1999, инф.лист.
4. ГОСТ 10585-89, Вязкость и состав мазутов.
5. ТУ на погрузку и транспортировку мазутов, ЗАО "Юг-Танкер", г.Астрахань, 1999., инф.лист.
6. RU 2068055, В 63 J 4/00, 1993.