RU96866U1

RU96866U1 - INSTALLATION FOR PROCESSING OIL WASTE IN BOILER FUEL

Info

Publication number: RU96866U1
Application number: RU2009137883/02U
Authority: RU
Inventors: Георгий Григорьевич Краснянский; Константин Георгиевич Краснянский
Original assignee: Георгий Григорьевич Краснянский; Константин Георгиевич Краснянский
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2010-08-20

Abstract

1. Установка для переработки нефтеотходов в котельное топливо, включающая блок фильтров механической очистки и блок гомогенизации жидкого дисперсного топлива, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок расслоения и блок управления, причем блок расслоения включает распределитель, гидрофобный фильтр, карманы для сбора обезвоженных углеводородов и карманы для сбора очищенной воды, а также блок обеззараживания. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок гомогенизации снабжен емкостью для ввода дополнительного горючего компонента. ! 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок гомогенизации включает корпус, электродвигатель, насос, вал, установленный на валу ротор, переключающие краны, подводящие трубы и отводящую трубу. ! 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок фильтров механической очистки состоит из двух фильтров, подводящей и отводящей труб и четырех запорных кранов. ! 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что распределитель состоит из центральной трубы, лучей, винта и траверсы с гайкой. ! 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок деэмульгирования, устанавливаемый перед блоком фильтров механической очистки. ! 7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что блок деэмульгирования снабжен станцией подогрева. 1. Installation for processing oil waste into boiler fuel, including a filter unit for mechanical cleaning and a homogenization unit for liquid dispersed fuel, characterized in that it further comprises a separation unit and a control unit, wherein the separation unit includes a distributor, a hydrophobic filter, pockets for collecting dehydrated hydrocarbons and pockets for collecting purified water, as well as a disinfection unit. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the homogenization unit is equipped with a container for introducing an additional combustible component. ! 3. Installation according to claim 1, characterized in that the homogenization unit includes a housing, an electric motor, a pump, a shaft, a rotor mounted on the shaft, switching cranes, supply pipes and a discharge pipe. ! 4. Installation according to claim 1, characterized in that the mechanical cleaning filter unit consists of two filters, inlet and outlet pipes and four shut-off valves. ! 5. Installation according to claim 1, characterized in that the distributor consists of a central pipe, beams, a screw and a beam with a nut. ! 6. Installation according to claim 1, characterized in that it further comprises a demulsification unit installed in front of the mechanical cleaning filter unit. ! 7. Installation according to claim 6, characterized in that the demulsification unit is equipped with a heating station.

Description

Полезная модель относится к области утилизации обводненных углеводородсодержащих отходов и предназначена для получения жидкого топлива, используемого как таковое или в качестве основы жидкого топлива или добавок к готовому жидкому топливу, а также очищенной воды. Наиболее эффективно использование установки при утилизации смесей обводненных отработанных нефтепродуктов в энергетическое дисперсное топливо в системах очистки сточных вод локомотивных депо, нефтебаз, морских и речных портов, станций техобслуживания автомобилей и других предприятий, имеющих значительные количества обводненных углеводородсодержащих отходов.The utility model relates to the field of utilization of irrigated hydrocarbon-containing waste and is intended to produce liquid fuel used as such or as the basis for liquid fuel or additives to finished liquid fuel, as well as purified water. The most effective use of the installation is in the utilization of mixtures of irrigated spent oil products in energy dispersed fuel in wastewater treatment systems of locomotive depots, oil depots, sea and river ports, automobile service stations and other enterprises that have significant amounts of irrigated hydrocarbon-containing waste.

Известна установка для утилизации углеводородсодержащих отходов, включающая отстойники с нагревателями, представляющие собой емкости первого расслоения и емкости второго расслоения, центробежный и гравитационный сепараторы и емкость для эмульгатора, сообщающуюся с емкостью второго расслоения (RU 2180909).A known installation for the disposal of hydrocarbon-containing waste, including sedimentation tanks with heaters, which are containers of the first separation and containers of the second separation, centrifugal and gravity separators and a container for an emulsifier in communication with the capacity of the second separation (RU 2180909).

В качестве углеводородсодержащих отходов для переработки на указанной установке может быть использована смесь отработанных нефтепродуктов. Однако утилизация таких отходов, как смеси обводненных отработанных нефтепродуктов, образующихся в системах очистки сточных вод локомотивных депо, нефтебаз, морских и речных портов, станций техобслуживания автомобилей и т.п., имеющих значительные количества воды и загрязнения неорганическими соединениями, на указанной известной установке невозможна. Кроме того, процесс очистки на известной установке имеет большую длительность, что снижает его технологичность и повышает стоимость.A mixture of spent petroleum products can be used as hydrocarbon-containing waste for processing at the specified installation. However, the disposal of such wastes, such as mixtures of irrigated spent oil products generated in the wastewater treatment systems of locomotive depots, oil depots, sea and river ports, car service stations, etc., having significant amounts of water and pollution with inorganic compounds, is not possible at this known installation . In addition, the cleaning process on the known installation has a long duration, which reduces its manufacturability and increases the cost.

Известна также установка для утилизации обводненных углеводородсодержащих отходов, представляющих собой судовые нефтесодержащие воды и нефтесодержащие воды береговых предприятий (SU 1810379). Установка включает цистерны-отстойники, магнитный сетчатый фильтр для фильтрации отстоянного нефтепродукта, нагреватели, сепараторы, фильтр-влагоотделитель, заполненный поливинилформалем, ионообменную колонку, дозатор присадки - ингибитора коррозии.Also known installation for the disposal of flooded hydrocarbon-containing waste, representing ship oil-containing water and oil-containing water of coastal enterprises (SU 1810379). The installation includes sump tanks, a magnetic strainer for filtering settled oil, heaters, separators, a water-separator filter filled with polyvinyl formaldehyde, an ion-exchange column, and a corrosion inhibitor additive dispenser.

Поскольку фильтры и ионообменная колонка имеют ограниченный ресурс, после выработки которого нуждаются в замене или регенерации, указанная известная установка не является технологичной.Since the filters and the ion-exchange column have a limited resource, after the development of which they need to be replaced or regenerated, this known installation is not technologically advanced.

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели (прототип) является известная установка для утилизации обводненных углеводородсодержащих отходов, включающая блок фильтров механической очистки и блок гомогенизации (RU 2256695).Closest to the proposed utility model (prototype) is a well-known installation for the disposal of waterlogged hydrocarbon-containing waste, including a filter unit for mechanical cleaning and a homogenization unit (RU 2256695).

Недостатком известной установки является сложность ее технологического оформления в связи с невозможностью утилизации обводненных углеводородсодержащих отходов, таких как замазученная вода, отработанная смазочно-охлаждающая жидкость и т.п. (водосодержащие компоненты) без добавления от 50 до 80% углеводородсодержащих отходов, содержащих незначительное количество воды, что требует наличия отдельных узлов подготовки и дозирования каждого компонента. При работе установки нефтяные остатки, отработанные нефтепродукты, углеводородные компоненты, водосодержащие компоненты (обводненные углеводородсодержащие отходы) по отдельности подвергают предварительной подготовке, включающей разогрев до требуемой температуры (40-120°С), причем температуры потоков должны отличаться друг от друг не более чем на 10°С, и фильтрацию от механических примесей (блок фильтров механической очистки). Затем полученные необходимого качества нефтяные остатки, углеводородный компонент, а также, в случае необходимости, и отработанные нефтепродукты дозируют в необходимых количествах и подают в узел подготовки сырьевой смеси для последующего смешивания в турбулентном режиме таким образом, чтобы углеводородный компонент был распределен в объеме нефтяного остатка при факторе однородности не менее 0,5 (оптимально не менее 0,85). При этом температура смешивания нефтяного остатка и температура углеводородного компонента отличаются друг от друга не более чем на 10°С. Продукт смешивания затем подвергают гомогенизации в роторно-механическом диспергаторе так, чтобы максимальный размер частиц дисперсной фазы не превышал 50 мкм при среднем размере 1-15 мкм (оптимально 3-10 мкм). Подготовленную на этой стадии гомогенизированную смесь, а также нагретый водосодержащий компонент вводят в блок гомогенизации, где в турбулентном режиме происходит распределение их в объеме смеси при факторе однородности не менее 0,5 (оптимально не менее 0,85) и при температурах потоков, различающихся друг от друга не более чем на 10°С, и гомогенизация в роторно-механическом диспергаторе так, чтобы максимальный размер частиц воды в готовом топливе не превышал 50 мкм при среднем размере 1-15 мкм (оптимально 3-10 мкм). В результате получают водо-мазутное топливо, содержащее воду, изначально входящую в углеводородсодержащие отходы и дополнительно введенную в виде водосодержащего компонента.A disadvantage of the known installation is the complexity of its technological design due to the inability to dispose of irrigated hydrocarbon-containing waste, such as oiled water, spent cutting fluid, etc. (water-containing components) without adding from 50 to 80% hydrocarbon-containing waste containing a small amount of water, which requires separate nodes for the preparation and dosing of each component. During operation of the installation, oil residues, spent oil products, hydrocarbon components, water-containing components (flooded hydrocarbon-containing waste) are separately subjected to preliminary preparation, including heating to the required temperature (40-120 ° C), and the temperature of the streams should not differ from each other by no more than 10 ° C, and filtration from mechanical impurities (filter block of mechanical cleaning). Then, the oil residues, the hydrocarbon component, and, if necessary, the spent oil products, obtained in the required quality, are metered in the required quantities and fed to the raw material preparation unit for subsequent mixing in a turbulent mode so that the hydrocarbon component is distributed in the volume of the oil residue at a uniformity factor of at least 0.5 (optimally at least 0.85). In this case, the temperature of mixing the oil residue and the temperature of the hydrocarbon component differ from each other by no more than 10 ° C. The mixing product is then homogenized in a rotary-mechanical disperser so that the maximum particle size of the dispersed phase does not exceed 50 μm with an average size of 1-15 μm (optimally 3-10 μm). The homogenized mixture prepared at this stage, as well as the heated water-containing component, are introduced into the homogenization unit, where in the turbulent mode they are distributed in the volume of the mixture at a uniformity factor of at least 0.5 (optimally at least 0.85) and at flow temperatures that differ not more than 10 ° C from each other, and homogenization in a rotor-mechanical dispersant so that the maximum particle size of the water in the finished fuel does not exceed 50 microns with an average size of 1-15 microns (optimally 3-10 microns). The result is a water-oil fuel containing water, initially included in hydrocarbon-containing waste and additionally introduced as a water-containing component.

Таким образом, помимо сложности технологического оформления, недостатком известной установки является то, что получаемый продукт (жидкое топливо) содержит значительное количество воды (до 70%), т.е. является топливом с низкими энергетическими показателями.Thus, in addition to the complexity of the technological design, the disadvantage of the known installation is that the resulting product (liquid fuel) contains a significant amount of water (up to 70%), i.e. It is a low energy fuel.

Техническая задача предлагаемой полезной модели состоит в устранении указанных недостатков.The technical task of the proposed utility model is to eliminate these disadvantages.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении возможности утилизации углеводородсодержащих отходов как с малым (5%), так и значительным (до 55%) содержанием воды, повышении качества получаемого жидкого дисперсного топлива путем снижения в нем содержания воды, упрощении технологического оформления установки и получении в качестве дополнительного конечного продукта очищенной воды, которая может быть в дальнейшем использована для технических нужд, как таковая, или подвергнута дополнительной очистке.The technical result of the proposed utility model is to provide the possibility of utilizing hydrocarbon-containing waste with both a small (5%) and significant (up to 55%) water content, improving the quality of the obtained liquid particulate fuel by reducing the water content in it, simplifying the process design of the installation and obtaining as an additional final product of purified water, which can be further used for technical needs, as such, or subjected to additional purification.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для утилизации обводненных углеводородсодержащих отходов, включающая блок фильтров механической очистки и блок гомогенизации, дополнительно содержит блок расслоения и блок управления, причем блок расслоения включает распределитель, гидрофобный фильтр, карманы для сбора обезвоженных углеводородов и карманы для сбора очищенной воды.The specified technical result is achieved in that the installation for the utilization of irrigated hydrocarbon-containing waste, including a filter unit for mechanical cleaning and a homogenization unit, further comprises a separation unit and a control unit, wherein the separation unit includes a distributor, a hydrophobic filter, pockets for collecting dehydrated hydrocarbons and pockets for collecting purified water.

При необходимости блок гомогенизации может быть снабжен емкостью для ввода дополнительного горючего компонента, например, дизельного топлива, что способствует увеличению энергетических показателей получаемой на установке топливной смеси.If necessary, the homogenization unit can be equipped with a tank for introducing an additional combustible component, for example, diesel fuel, which helps to increase the energy performance obtained at the installation of the fuel mixture.

Блок гомогенизации, предпочтительно, включает корпус, электродвигатель, насос, вал, установленный на валу ротор, переключающие краны, подводящие трубы и отводящую трубу.The homogenization unit preferably includes a housing, an electric motor, a pump, a shaft, a rotor mounted on the shaft, switching valves, inlet pipes and a discharge pipe.

Предпочтительно, блок фильтров механической очистки может состоять, например, из двух фильтров, подводящей и отводящей труб и четырех запорных кранов.Preferably, the mechanical cleaning filter unit may consist, for example, of two filters, inlet and outlet pipes and four shut-off valves.

Распределитель, в частности, может состоять из центральной трубы, лучей, винта и траверсы с гайкой.The distributor, in particular, may consist of a central pipe, beams, a screw and a beam with a nut.

При необходимости, установка может содержать дополнительно блок деэмульгирования, устанавливаемый перед блоком фильтров механической очистки. При этом предпочтительно, блок деэмульгирования снабжен станцией подогрева.If necessary, the installation may additionally comprise a demulsification unit installed in front of the mechanical cleaning filter unit. In this case, preferably, the demulsification unit is equipped with a heating station.

В качестве исходных углеводородсодержащих отходов, которые могут быть подвергнуты утилизации на предлагаемой установке, могут быть использованы отработанные углеводороды, взятые из систем очистки сточных вод территорий локомотивных депо, нефтебаз, морских и речных портов, станций техобслуживания автомобилей, заводских территорий и любые другие обводненные отработанные углеводороды и их смеси с содержанием воды до 55%. Особенностью таких обводненных отработанных углеводородов является наличие большого количества частиц загрязнений неорганической природы. Блок фильтров механической очистки обеспечивает отделение частиц неорганической природы, что повышает качество получаемых продуктов утилизации.As the initial hydrocarbon-containing waste that can be disposed of at the proposed installation, used hydrocarbons taken from the wastewater treatment systems of the locomotive depots, oil depots, sea and river ports, automobile service stations, factory territories and any other irrigated hydrocarbon waste can be used and mixtures thereof with a water content of up to 55%. A feature of such irrigated spent hydrocarbons is the presence of a large number of particles of inorganic pollution. The mechanical filter block provides the separation of inorganic particles, which improves the quality of the resulting recycling products.

Усреднение технологических характеристик предварительно обезвоженных углеводородов и предотвращение их расслаивания обеспечивается блоком гомогенизации. Процесс гомогенизации повышает устойчивость дисперсного топлива, что позволяет с большой надежностью использовать его для получения энергии при сжигании на различных установках. Процесс гомогенизации заключается в интенсивном перемешивании, основанном на эффекте «микровзрыва». «Микровзрыв» происходит в результате пульсирующего продавливания углеводородного сырья из области высокого давления через периодически открывающиеся отверстия ротора в область разряжения.Averaging the technological characteristics of pre-dehydrated hydrocarbons and preventing their delamination is ensured by a homogenization unit. The homogenization process increases the stability of dispersed fuel, which allows it to be used with great reliability for energy during combustion at various plants. The homogenization process consists in intensive mixing, based on the effect of "microexplosion". “Microexplosion” occurs as a result of a pulsating bursting of hydrocarbon feedstock from the high-pressure region through periodically opening rotor openings into the rarefaction region.

Блок управления содержит стандартное оборудование и обеспечивает контроль следующих параметров работы системы:The control unit contains standard equipment and provides control of the following system operation parameters:

- верхний и нижний уровни жидкости в кармане сбора обезвоженных углеводородов,- upper and lower liquid levels in the pocket of the collection of dehydrated hydrocarbons,

- верхний уровень жидкости в кармане сбора воды,- the upper level of the liquid in the pocket for collecting water,

а также обеспечивает автоматическое отключение подпорного насоса установки при переполнении кармана сбора очищенной воды и кармана сбора обезвоженных углеводородов при отключенном блоке гомогенизации, а также обеспечивает автоматическое включение блока гомогенизации при наполнении кармана сбора обезвоженного жидкого дисперсного топлива и автоматическое выключение блока гомогенизации при минимальном уровне обезвоженных углеводородов в кармане сбора.it also provides automatic shutdown of the unit’s booster pump when the purified water collection pocket and the dehydrated hydrocarbon collection pocket are full when the homogenization unit is turned off, and also provides the automatic homogenization block when filling the dehydrated liquid dispersed fuel collection pocket and the homogenization block automatically turns off with a minimum level of dehydrated hydrocarbons in collection pocket.

Блок расслоения содержит распределитель, гидрофобный фильтр и карманы для сбора обезвоженных углеводородов и очищенной воды. Блок расслоения работает следующим образом.The separation unit contains a distributor, a hydrophobic filter and pockets for collecting dehydrated hydrocarbons and purified water. The bundle unit operates as follows.

Распределитель разделяет исходную смесь на капли. Обладая большей, по сравнению с углеводородами, плотностью, капля исходной углеводородсодержащей смеси проходит через слой «нефти» в слой воды. Во время прохождения капли через слои происходит разделение воды и углеводородов и переход их в соответствующий слой.The distributor divides the initial mixture into drops. Having a higher density compared to hydrocarbons, a drop of the initial hydrocarbon-containing mixture passes through a layer of "oil" into a layer of water. During the passage of the droplet through the layers, water and hydrocarbons are separated and their transition to the corresponding layer.

В предлагаемой установке можно использовать гидрофобный фильтр (например, марки ТС.ГФ). Гидрофобный фильтр представляет собой емкость с двумя слоями жидкости: фильтрующим слоем углеводородов (так называемым, слоем «нефти») и слоем воды под ним. Слой «нефти», выполняя фильтрующую функцию, интенсифицирует процесс обезвоживания (по сравнению с процессами простого отстоя). Толщина слоев поддерживается постоянной за счет свободного перелива накапливающихся в фильтре углеводородов в карман для сбора обезвоженных углеводородов, а также за счет свободного перелива излишков выделившейся воды в карман, соединенный с основной емкостью посредством трубы с регулирующей муфтой.In the proposed installation, you can use a hydrophobic filter (for example, brand TS.GF). A hydrophobic filter is a container with two layers of liquid: a filtering layer of hydrocarbons (the so-called layer of "oil") and a layer of water underneath. The layer of "oil", performing a filtering function, intensifies the dehydration process (compared with the processes of simple sludge). The thickness of the layers is maintained constant due to the free overflow of hydrocarbons accumulating in the filter into the pocket for collecting dehydrated hydrocarbons, and also due to the free overflow of excess released water into the pocket connected to the main tank via a pipe with a control sleeve.

Блок деэмульгирования повышает эффективность работы установки при работе со стойкими водно-углеводородными эмульсиями, поскольку обеспечивает предварительное их разрушение специальными веществами, например, такими, как деэмульгаторы типа ТМС «Н» и ТМС «2», в сочетании с прогревом до 40-50°С. Подогрев обеспечивается, например, использованием станции подогрева марки ФЖТ-360. Блок деэмульгирования устанавливается перед блоком фильтров механической очистки.The demulsification unit increases the efficiency of the installation when working with persistent water-hydrocarbon emulsions, since it provides their preliminary destruction with special substances, for example, demulsifiers like TMS "N" and TMS "2", in combination with heating to 40-50 ° C . The heating is provided, for example, using a heating station brand FZHT-360. The demulsification unit is installed in front of the mechanical cleaning filter unit.

Работа установки осуществляется следующим образом.The installation is as follows.

Исходные углеводородсодержащие отходы подаются через вводную трубу в блок фильтров механической очистки. Затем углеводородсодержащие отходы, очищенные от механических примесей (в основном, от загрязнений неорганической природы), подаются в блок расслоения. Через распределитель блока расслоения, разделяющий поток на капли, углеводородная часть отходов переходит в слой «нефти» гидрофобного фильтра. При движении в слое «нефти» происходит фильтрация капель обводненных углеводородсодержащих отходов, в результате которой углеводороды остаются в верхнем слое (слое «нефти»), а вода проходит в нижележащий слой воды. В слое воды идет процесс дальнейшего расслоения в результате отстаивания с выносом остатков углеводородов в слой «нефти», а также осаждения тяжелых примесей на дне фильтра.The initial hydrocarbon-containing waste is fed through an inlet pipe to a filter unit for mechanical cleaning. Then the hydrocarbon-containing waste, purified from mechanical impurities (mainly from inorganic pollution), is fed to the separation unit. Through the distributor of the separation unit, which separates the flow into droplets, the hydrocarbon part of the waste passes into the “oil” layer of the hydrophobic filter. When moving in the “oil” layer, droplets of flooded hydrocarbon-containing waste are filtered, resulting in hydrocarbons remaining in the upper layer (“oil” layer), and water passes into the underlying water layer. In the water layer, the process of further separation occurs as a result of settling with the removal of hydrocarbon residues into the "oil" layer, as well as the deposition of heavy impurities at the bottom of the filter.

Из слоя «нефти» самотеком через нефтеприемник излишки углеводородов удаляются в карман сбора обезвоженных углеводородов. Из кармана углеводороды подаются в блок гомогенизации с последующим отведением из установки. Содержание углеводородов в полученном продукте составляет 90-98%, что обеспечивает ему высокие энергетические показатели как при использовании в качестве жидкого дисперсного топлива, как такового, так и в качестве основы топлива или добавок к нему.Excess hydrocarbons are removed from the “oil” layer by gravity through the oil receiver into the collection pocket of the dehydrated hydrocarbons. From the pocket, hydrocarbons are fed to the homogenization unit, followed by removal from the unit. The hydrocarbon content in the resulting product is 90-98%, which provides it with high energy performance both when used as liquid dispersed fuel, as such, and as the basis of fuel or additives to it.

Очищенная вода отводится из слоя в карман для сбора очищенной воды. Содержание углеводородов в очищенной воде не превышает 300 мг/л. Далее, при необходимости, вода подается через патрубок на доочистку.Purified water is discharged from the layer into a pocket to collect purified water. The hydrocarbon content in purified water does not exceed 300 mg / l. Further, if necessary, water is supplied through the pipe for tertiary treatment.

Скапливающиеся на дне основной емкости гидрофобного фильтра осадки периодически удаляются через вентиль очистки. Управление установкой осуществляется с пульта блока управления.Precipitation accumulating at the bottom of the main tank of the hydrophobic filter is periodically removed through the cleaning valve. The installation is controlled from the remote control unit.

Установка предназначена для эксплуатации при температуре окружающей среды от +5°С до +50°С.The unit is designed for operation at ambient temperature from + 5 ° С to + 50 ° С.

Claims

1. Installation for processing oil waste into boiler fuel, including a filter unit for mechanical cleaning and a homogenization unit for liquid dispersed fuel, characterized in that it further comprises a separation unit and a control unit, wherein the separation unit includes a distributor, a hydrophobic filter, pockets for collecting dehydrated hydrocarbons and pockets for collecting purified water, as well as a disinfection unit.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the homogenization unit is equipped with a container for introducing an additional combustible component.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the homogenization unit includes a housing, an electric motor, a pump, a shaft, a rotor mounted on the shaft, switching cranes, supply pipes and a discharge pipe.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the mechanical cleaning filter unit consists of two filters, inlet and outlet pipes and four shut-off valves.

5. Installation according to claim 1, characterized in that the distributor consists of a central pipe, beams, a screw and a beam with a nut.

6. Installation according to claim 1, characterized in that it further comprises a demulsification unit installed in front of the mechanical cleaning filter unit.

7. Installation according to claim 6, characterized in that the demulsification unit is equipped with a heating station.