Способ переработки мазута

(51) 10 15/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ частотой до 50 кГц, разделение на легкую и тяжелую фракции и вывод легкой фракции,согласно изобретению,исходный продукт обрабатывают акустическими колебаниями резонансной частоты и направляют в вихревую камеру для разделения на легкую и тяжелую фракции, тяжелую фракцию подвергают повторной обработке в течение 1-3 часов акустическими колебаниями резонансной частоты в пределах 30 50 кГц, при этом в устройстве для обработки тяжелой фракции устанавливают несколько излучателей, которые снабжают сетками или решетками, а продукт повторной обработки тяжелой фракции вводят в исходный продукт.(76) Нусупбекова Дина Акаевна Курманов Нуржан Сарсекенович Адасбаев Еркин Абенович(57) Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности, к способу обработки мазута с использованием физических методов воздействия. Технический результат - упрощение способа и снижение энергозатрат - достигается тем, что в способе переработки мазута, включающем его нагрев, обработку акустическими колебаниями 23485 Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности, к способу обработки мазута с использованием физических методов воздействия. Известен способ термической переработки тяжелых нефтесодержащих фракций, в частности,мазута марки М - 100, включающий термический крекинг тяжелых нефтесодержащих фракций на фазы и получение из парообразной фазы конечных продуктов. Перед термическим крекингом исходное сырье предварительно в отдельной зоне обработки подвергают волновому воздействию путем формирования в обрабатываемой среде широкого спектра частот от акустического до светового диапазона, после чего продукты воздействия подают на термический крекинг, который осуществляют в режиме первичной переработки нефти при атмосферном давлении и максимальной температуре нагрева 360 С (Патент РФ 2215775,кл. С 1015/00, 2003). Недостатком данного способа является его сложность и высокая энергоемкость, так как необходима высокая температура нагрева. Волновое воздействие в широком спектре частот снижает эффективность переработки, так как одни частоты в этом диапазоне снижают вязкость исходного продукта,а другие,наоборот,вызывают полимеризацию и повышают вязкость, что ухудшает последующий термический крекинг и снижает выход легких фракций. Известен способ переработки мазута путем вакуумной ректификации, включающий его нагрев до 360 С, подачу в аппарат АРН - 2, где проводят разделение фракций при остаточном давлении 20 мм.рт.ст. и при температуре в кубе колонны 360 С. Образующуюся жидкую фазу кубового остатка подвергают воздействию акустических колебаний частотой 0,1-200 кГц и мощностью 0,2 Вт/см 2,создаваемых с помощью акустического генератора типа УЗ ДН, установленного в кубе колонны. Паровую (легкую) фазу дистиллятной фракции отводят с верха колонны и конденсируют в холодильнике. Тяжелую фракцию кубового остатка в виде гудрона после охлаждения выводят из куба колонны. Выход дистиллятных фракций н.к. - 500 С составляет 53,5 мас.(А.с. СССР 1377281, кл. С 10 7/06, 1988). Переработка мазута путем вакуумной ректификации усложняет процесс и требует высоких энергозатрат. Акустическое воздействие в широком пределе частот от 0,1 до 200 кГц не учитывает оптимальных параметров воздействия в резонансном режиме, что снижает эффективность обработки. Задачей изобретения является разработка способа переработки мазута для снижения его вязкости и получения светлых топливных фракций. Технический результат - упрощение способа и снижение энергозатрат - достигается тем, что в способе переработки мазута, включающем его нагрев, обработку акустическими колебаниями частотой до 50 кГц, разделение на легкую и тяжелую фракции и вывод легкой фракции,2 согласно изобретению,исходный продукт обрабатывают акустическими колебаниями резонансной частоты и направляют в вихревую камеру для разделения на легкую и тяжелую фракции, тяжелую фракцию подвергают повторной обработке в течение 1-3 часов акустическими колебаниями резонансной частоты в пределах 30 50 кГц, при этом в устройстве для обработки тяжелой фракции устанавливают несколько излучателей, которые снабжают сетками или решетками, а продукт повторной обработки тяжелой фракции вводят в исходный продукт. Легкую фракцию направляют в ректификационную колонну на переработку. Использование акустических колебаний резонансной частоты для воздействия на исходный продукт повышает эффективность обработки, так как осуществляется направленное воздействие на тяжелые молекулы углеводородов, приводящее к их разрушению и исключается предел частот, которые приводят к сгущению продукта. Разделение продукта на легкую и тяжелую фракции в вихревой камере значительно снижает энергозатраты, так как не требуется нагрев до парообразного состояния легкой фракции. При этом под действием центробежной силы и перепада давления происходит дальнейший разрыв связей в молекулах углеводородов и повышается выход легкой фракции. Повторная обработка тяжелой фракции в течение 1-3 часов акустическими колебаниями резонансной частоты в пределах 30 - 50 кГц обеспечивает дополнительное разрушение тяжелых молекул углеводородов и их последующее разделение в вихревой камере. Снабжение акустических излучателей сетками или решетками из металла или металлокерамики обеспечивает равномерное распределение акустических колебаний в слое обрабатываемого продукта, что повышает качество обработки и способствует более глубокому преобразованию структуры тяжелых молекул нефтяного сырья. В качестве устройства для обработки тяжелой фракции используют накопитель. Постоянная циркуляция продукта повторной обработки тяжелой фракции путем ее ввода в исходный продукт повышает эффективность обработки, так как трудноразрушаемые тяжелые молекулы углеводородов подвергаются многократному резонансному воздействию и в конечном счете разлагаются. Способ осуществляют следующим образом. Пример 1. Мазут марки М - 100, полученный после отгонки из нефти легких фракций, нагревают до 70 С и обрабатывают акустическими колебаниями резонансной частоты. Для этого в емкость для обработки устанавливают два излучателя под углом 90. Настраивают один из излучателей на частоту 30 кГц, другой излучатель на частоту 35 кГц. Излучатели могут быть установлены в одной плоскости или в разных плоскостях относительно поперечного сечения емкости. На участке расположения каждого из 23485 акустических излучателей устанавливают сетки или решетки из металла или металлокерамики, которые располагают перпендикулярно потоку продукта. При прохождении потока через ячейки сетку или решетки происходит его торможение, что обеспечивает более длительный контакт молекул сырья с акустическими волнами. А за счет равномерного распределения акустических колебаний в слое материала дополнительно повышается качество обработки, так как сетка или решетка служит проводником акустических колебаний,а каждая ячейка образует микроизлучатель, при прохождении через который обеспечивается более глубокая деструкция тяжелых молекул углеводородов. Указанные частоты акустических колебаний соответствуют резонансной частоте, при которой происходит разрушение связей атомов в молекулах нефтяного сырья. Резонансные частоты акустических колебаний для мазута устанавливают экспериментальным путем в пределах 25 - 50 кГц. Под воздействием акустических колебаний углеводороды, содержащие большое количество атомов углерода, в том числе парафин, разлагаются на более простые за счет разрыва связей между атомами углерода. Обработанный продукт направляют в вихревую камеру для разделения на легкую и тяжелую фракции. В вихревой камере за счет действия центробежных сил и перепада давления производится доводка начатого под действием излучения режима деструкции с последующим разделением на две фракции. Легкую фракцию в количестве 15 - 20 мас. выводят из процесса и направляют потребителю или в ректификационную колонну для переработки, а тяжелую фракцию направляют в накопитель и подвергают повторной обработке в течение 1-3 часов акустическими колебаниями резонансной частоты в пределах 4050 кГц. В устройстве для обработки тяжелой фракции устанавливают несколько излучателей,которые снабжают сетками или решетками, а продукт повторной обработки тяжелой фракции вводят в исходный продукт. Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1,но в емкость для обработки устанавливают три излучателя в разных плоскостях. Настраивают один из излучателей на частоту 35 кГц, другой излучатель- на частоту 37 кГц, а третий - на частоту 40 кГц. Указанные частоты акустических колебаний соответствуют резонансной частоте, при которой происходит разрушение связей атомов в молекулах нефтяного сырья. Количество легкой фракции, выведенной из вихревой камеры, составляет 25. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки мазута, включающий его нагрев, обработку акустическими колебаниями частотой до 50 кГц, разделение на легкую и тяжелую фракции и вывод легкой фракции,отличающийся тем, что исходный продукт обрабатывают акустическими колебаниями резонансной частоты и направляют в вихревую камеру для разделения на легкую и тяжелую фракции, тяжелую фракцию подвергают повторной обработке в течение 1-3 часов акустическими колебаниями резонансной частоты в пределах 30 50 кГц, при этом в устройстве для обработки тяжелой фракции устанавливают несколько излучателей, которые снабжают сетками или решетками, а продукт повторной обработки тяжелой фракции вводят в исходный продукт.