Способ управления реактором для получения битума

(19) (11) амереока. 1 чаю щий 1 УЛЬ- прот сацииную ка исимости камере за ,о рыль 3.(54)(57) 1СПОСОБ УПРАБЛЕНИЯ РЕАКТОРОМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА, содержащим проточную камеру с расположенной внутри крыльчаткой, закрепленной на полой ступице, связанной с трубопроводом подачи воздуха, и холо дильник путем стабилизации расходая с коррекцией по качествуума, регулирования расхода воздуха, регулирования подачи охлаждающей в в холодильник в зависимости О С 3/041 С 05 Р 27/00 от температуры в зоне окисления,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью интенсификации процессаокисления нефтяных остатков, частоту и амплитуду пульсаций расходавоздуха, подаваемого в ступицу, изменяют в зависимости от величины давления, температуры, частоты и амплитуды колебаний давления в проточной а крыльчаткои по ходу поСпособ по п.1, о т л с я тем, что часто сырья, направленног меру, изменяют в за пературы в проточнои аткой по ходу поток Способ по пп.1 и 2, щ и й с я тем, что охлаждающеи воды в холодилменяют в зависимости от квоздуха, подаваемого в ст1Изобретение относится к автоматическому управлению реакторными устройствами и может быть использовано в нефтехимии,Известен способ управления реактором окисления битума путем изменения подачи окисляющего воздуха Я ,Наиболее. близким к изобретениюпо технической сущности и достигае мому зффекту является способ управления реактором получения битума,содержащим проточную камеру с расположенной внутри крьшьчаткой, закрепленной на полой ступице, связаннойс трубопроводом подачи воздуха, и холодильник путем стабилизации расхода сырья с коррекцией по качествубитума, регулирования расхода воздуха, регулирования подачи охлаждающей воды в холодильник в зависимостиот температуры в зоне окисления 2Однако известные способы непозволяют получить высокую интенсивность окисления из-за недостаточной степени гомогенизации гудронас воздухом. Кроме того, отсутствиедостаточной степени гомогенизациине позволяет получить заданную степень окисления, В начале окисления,когда степень окисления высока, реакция идет активно с выделением тепла, что заставляет снгжать расходвоздуха, так как при температуревыше 280-300 С интенсивно идетококсование гудрона.Целью изобретения является интенсификация процесса окисления нефтяных остатков.11 оставленная цель достигаетсятем, что согласно способу управления реактором для получения битума, содержащим проточную камеру срасположенной внутри крыльчаткой,закрепленной на полой ступице, связанной с трубопроводом подачи воздуха, и холодильник путем стабилизации расхода сырья с коррекцией покачеству битума, регулирования расхода воздуха, регулирования подачиохлаждающей воды в холодильник взависимости от температуры в зонеокисления, частоту и амплитуду пульсаций расхода воздуха, подаваемогов ступицу, изменяют в зависимостиот величины давления, температуры,частоты и амплитуды колебаний давления в проточной камере за крьшьчаткой по ходу потока.Частоту пульсаций сырья, направ 5 1 О 15 143762 3ленного впроточную камеру, изменяютв зависимости от температуры в проточной камере за крыльчаткой по ходупотока.Кроме того, расход охлаждающейводы в холодильнике изменяют в зависимости от количества воздуха, подаваемого в ступицу.На чертеже дана схема реакторадля получения битума, поясняющаяпредлагаемый способ.Способ управления реактором осуществляе- ч следующим образом.Поток гудрона поступает в корпус 1со скоростью порядка 2+3 м/с с температурой 120-200 С. В зоне установки кавитирующей крьшьчатки 2,имеющий суперкавитирующий профиль,установленный на полой ступице 3скорость возрастает до 15-20 м/с иснижается давление. Жидкость подвоздействием пониженного давлениявоспринимает растягивающие усилияи в момент равенства давлению насыщенных паров вскипает, образуякаверну с микропузырьками по всемусечению корпуса 1. При схлопываниимикропузырьков образуются кумулятивные микроструи, которые оказывают30перемешивающее размолывающее воздействие на смесь гудрона с воздухом.В область каверны через ступицу 3, связанную с трубопроводом4;подают воздух. Под воздействием35 кумулятивных струй, скорость которыхдостигла 10 м/с, происходит микроФкинетическое смешение с образованиеммелкодисперсной газо-жидкостнойсмеси, где наиболее активно происхо"О дит реакция, Каверна имеет собственную частоту и амплитуду колебаний,которая зависит от температурыи давления в корпус 1,Подавая воздух пульсирующим пото 45 ком при совпадении частоты и амплитуды каверна растет по сечению и подлине, что увеличивает стойкостьгазо-жидкостной смеси. Расход воздуха измеряют расходомером 5, частоту5 О и амплитуду пульсаций расхода воздуха измеряют частотомером б,амплитуду колебаний в каверне определяют тензодатчиком 7, частоту колебаний в каверне определяют частотомером 8 давлеУ5 .ние в каверне измеряют манометром 9Уа температуру датчиком 10,Далее сигналы заводят в вычислительное устройство 11, выход которого управляет1143762 Заказ 853/23 Тираж 546 По снйе ППП 1 Пат г. УагороРасход сырья измеряют расходомером 13, частоту пульсаций расхода5 в корпус 1 измеряют частотомером 14, выход которого заводят в регулятор 15, куда также заводят сигнал температуры в каверне с датчика 10. Регулятор 15 вырабатывает сигнал коррекции регулятору 1.6 расхода, куда также заведена переменная расхода сырья с датчика 17. Выход регулятора 15 расхода управляет работой испытательного механизма 18, изменяя15 частоту пульсаций сырья. Расход хладагента, подаваемого в холодильник 5, измеряют расходомером 19, температуру хладагента на выходе из холодильника измеряют термометром 20.Сигналы расходомера 19 ч термометра 20 заводят на вычислительное устройство 21, куда также подают в ка,честве коррекции сигналы температуры в каверне датчика 10 и сигнал расхода воздуха датчика 5. 4Выход вычислительного устройства 21 управляет исполнительным механизмом 22, регулируя расход хлад - агента.Учет в работе холодильника 23 расхода воздуха и температуры в каверне позволяет поддерживать заданную температуру на выходе реакотора в пределах 250-280 С для различных марок битума.Расход воздуха снижен до 700 нм на 100 м гудрона.В сравнении с базовым объектдм . предложенный способ позволяет проводить реакцию при 250-290 С, что уменьошает время обработки битумов, интенсифицирует процесс окисления и повышает единичную мощность существующих установок окисления битума.Использование изобретения позволяет снизить удельные энергозатраты на смешивание при сохранении высокой степени гомогенизации и диспергирования, что позволяет ускорить окисление гудрона кислородом воздуха, в сравнении с базовым, и закончить процесс окисления порции гудрона на 5 ч раньше.