Комплексная утилизация кислых гудронов - крупнотоннажного отхода процесса получения нефтяных масел

• Автор: Филиппова, Ольга Павловна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 382 с. : ил.

Окисленные битумы получают при одновременном воздействии на нефтяные остатки кислорода воздуха и высокой температуры. Чем выше температура, тем быстрее протекает процесс. При слишком высокой температуре, однако, ускоряются реакции образования карбенов и карбоидов, что недопустимо. Окисленные битумы получают на установках периодического и непрерывного действия. При периодическом процессе сырье подают в окислительный куб, температура в котором должна быть С. После заполнения окислительного куба на одну треть начинают подавать в куб сжатый воздух под давлением 1 1,5 ат. При окислении выделяется тепло, поэтому температуру процесса регулируют подачей воздуха. Если необходимо отводить избыточное тепло, то применяют циркуляцию продукта поршневым насосом, который выводит часть продукта из куба снизу и через водяной холодильник возвращает ее в куб сверху. Продолжительность окисления зависит от качества сырья и требуемого качества битума. Чем тверже битум, тем время окисления должно быть больше. Обычно продолжительность окисления составляет ч. Температура процесса С. В нижней части аппарата располагаются маточники для подачи воздуха. Па установке имеется одновременно несколько таких кубов. Периодические установки малопроизводительны. Установка для получения дорожных и строительных битумов непрерывным окислением в трубчатом реакторе рисунок 1. Она дает возможность одновременно получать две марки строительных битумов и тяжелый компонент дорожною битума. Гудрон насосом Н1 подается через печь П1 в смеситель М1, куда компрессором нагнетается воздух. В смеситель также поступает циркулирующий продукт с низа колонны К1. Из смесителя М1 смесь воздуха и продукта входит в реактор Р1, окисляется и вводится в верхнюю часть испарителя К. Жидкость спускается сверху вниз, в это время от нее отделяются азот, остаток кислорода, газы окисления пары черной солярки. Часть битума с низа колонны К1 в качестве рециркулята подкачивается насосом Н2 в смеситель М1. Из середины колонны К1 готовый битум насосом Н3 через холодильник Х1 направляется в емкость Е1, откуда через специальное разливочное устройство битумом заполняют крафтмешки. Пары и газы с верха колонны К. Х2, а затем сконденсировавшийся жидкий продукт отделяется от тазов в сепараторе С1. С низа сепаратора С1 отгон отводится с установки. Газы из сепаратора С1 дожигаются в печи П3. При получении дорожных битумов обеспечивается высокая степень использования кислорода воздуха в реакциях окисления, в связи с чем не требуется большого расхода сжатого воздуха и объем отходящих газов окисления соответственно невелик. Низкая концентрация кислорода в газах окисления исключает опасность взрыва в газовом пространстве колонны. Однако при получении строительных и кровельных покровных битумов степень использования кислорода воздуха сравнительно невелика, что предопределяет повышенные затраты на сжатый воздух и соответственно большой объем отходящих газов окисления. Концентрация кислорода в газах окисления в этом случае находится во взрывоопасных пределах. Снизить концентрацию кислорода в газах можно повышением температуры окисления в колонне или подачей водяного пара в газовое пространство колонны. IIвоздух IIIгазы реакции IVотгон V готовый битум. Рис. Рис. Окислитель колонного типа рис. Оба варианта приводят к нежелательным последствиям. Повышение температуры окисления в жидкой фазе неизбежно приводит к закоксовыванию стенок газового пространства и шлемовой грубы, а образовавшийся кокс затрудняет выход газов окисления и обусловливает опасность возгорания. Во втором случае увеличивается объем отходящих из колонны и подлежащих обезвреживанию газов окисления. С целью устранения отмеченных недостатков было предложено 2, секционировать окислительный аппарат так, чтобы оказалось возможным достаточно независимо друг от друга поддерживать температуры в секции реакции и в секции сепарации жидкой и газовой фаз. В г. Здесь гудрон охлаждал газожидкостную смесь, выходящую из нижерасположеиной секции реакции. Газовая фаза в секции сепарации отделялась от жидкой. Газы выводились из аппарата по шлемовой линии. Жидкая фаза, т.