Способ непрерывного окисления нефтепродуктов

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 ц 546643 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ олнительно авт. свид-ву(23) Приорите Государственныи комитет Совета Министров СССР Опубликовано 15.0 77. Бюллетень опцсачьия 07.0 53) ЧК 665 637 8(088.8) о дел зобретени ыт 77 1 та опубликовани 2) Авторы изобретен. В. Махров, В, Д, Волощенко, А, А, ВеМ, С. Карамышев, А. Л. Голод, Н. А. ФедИ, Б, Грудников, Д, Д, Логвиненкоостовский-на-Дону государственный инстпредприятий нефтеперерабатывающейпромышленности 71) Заявитель) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ОКИСЛ ЕН 1 НЕФТЕПРОДУКТОВИзобретение относится к ооласти нефтепереработки и может быть использовано при окислении нефтяных остатков и других нефтепродуктов в битумы и другие продукты.Известны как периодические, так и непрерывные способы получения битумов окислением нефтяных остатков кислородом воздуха в кубах-окислителях продуванием воздуха через слой продукта; в кубах-окислителях при постоянном перетоке окисленного продукта из куба в куб, окислением нефтяного остатка, предварительно смешанного с воздухом 1, в трубах змеевика реактора с рециркуляцией окисленного продукта 2, 3; в окислительной колонке продувкой воздуха через слой продукта с одновременной подачей свежего продукта и откачкой окисленного продукта 4, 5); в аппарате бескомпрессорного окисления воздухом, засасываемым непосредственно из атмосферы за счет разрежения, создаваемого специальным вращающимся устройством внутри аппарата 6, 71.Перечисленные способы окисления нефтяных остатков обладают одним принципом массообмена, а именно, контакт кислорода воздуха с нефтепродуктом обеспечивается за счет барботажного перемешивания. Такие способы характеризуются следующими недоховцев, Г. И. Аванесовяров, В. В. Фрязинов,и О. П. Шеляковитут по проектированиюи нейтехимической статками: длитсльцостью времени пребывания окисляемых остатков в зоне реакции окисле ния, что приводит к ухудшению качества окисленных продуктов из-за неравномерного 5 контакта окисляемого продукта с кислородомвоздуха, большим расходом воздуха на окисление, низким процентом использования кислорода воздуха (50 - 75, от исходного содержания кислорода в воздухе), высокой эцерго емкостью (по пару, электроэнергии ц т. и.),высокой температурой в зоне окисления и зцачительцымц капитальными затратамп.Целью изобретения является ускорениепроцесса окисления и повышение качества 15 окислеццых продуктов.Поставленная цель достигается предлагаемым способом непрерывного окисления нефтепродуктов путем взаимодействия исходного сырья с кислородом в среде ферромагнитных частиц, находящихся под воздействием вращающегося электромагнитного поля.Предпочтительно скорость вращения электромагнитного поля поддерживать 750 - 3000 об/мин и применять ферромагнитные частицы с отношением длины к диаметру 6 - 20.Полный контакт реакционных масс (нефтяного осаа и кислорода возд 1 ха) и к 1)атковременное пребывание реакционных масс в5 - 18 50 - 100 5 - 30 1,3 - 3 зое окисления улучшают качество окислен,ых Онтумов, сокращают количество Воздуха на Окис.ение, исклочьют Возм 02 цость коксо- ВснПЯ В ПОСЛЕДУЮЩИХ аППаРатах П ВОЗМО)К- ность создания взрывоопасных концентрац (при температурах выше 250 С) из-за отсутствпя в данном способе остаточного кислорода.,/),ля описываемого способа реактором является трубопровод, вокруг которого смонтирована систеьа обмоток, создающих внутри трубопровода вращающесся электромагнитное поле. Внутрь трубопровода помещаются нераВноосные ферромагнитные астРцы, которье иод воздеРствпю злсктроманитного ПО- л Ирходят В сло)кное дВРР)кенРе: каждая частица ьращается вокруг своей наименьшей ос одновременно совершая механические колебаппя с частотой до 10000 Гц и магнитостр;кцонпые колеоанРя. Кроме того, под воздеРТсгвпс., бегущего электромагнитного по- ЛЯ Па КажДой саСТИЦЕ, КЗК На ПроВОДНИКЕ первого рода, возникает разность потенциа 1 аким ооразом, в реакционной зоне создастся;штенспвное перемешпвание и дисперГп)ОваНИЕ рсаКцИОННЫХ МаСС, а таКжЕ ОСущЕ- стьлясся Воздействие на них быстропеременпьхн элсктрнческиъи и ъагнРтныыР поляъР и ак) стическни колебания)и. Коплексое воздсйствпе этих факторов на смесь компонентов, которые непрерывно подаются через трубопровод, приводит к резкому ускорению реакции окисления.1 олученные в реакторе продукты окисления - оптум, газы окисления отводятся непрерывно в сепарационные аппараты на дальнейшую переработку. Ферромагнитные частицы при этом удер)киваются электромагнптным полем и не уносятся из реакционной зоны, Применяют ферромагнитные частицы, нзготов, енные из твердого сплава типа ВК ;ЛИ ) глеродистых сталей,Окисление можно вести как при низких Расход воздуха на окисление, нз/т сырьяТемпература окисления, С использования кислорода воздуха Количество остаточного кислорода вгазах окисления (не вступившего вреакцию)Коэффициент избытка воздуха, требуемого для окисленияВремя окисления 1 т сырья (нефтяного остатка) до заданного битума Производительность по битуму, г/час емпературах (получение низкоплаВких биумов), ак и прн Высоких температурах (по- .ученРе Высокоплавкпх битумов типа специальных, руоракс и других) и практически любого по качеству нефтяного остатка. Последовательная установка нескольких аппаратов обеспечивает одновременное получение сразу нескольких марок битума.П р и м е р. Окисленио подвергают гудрон рз ромашкинской нефти (р" ,=0,99, температура размягчения по КР 1 Ш 35 С, вязкость при 80 С 35 сек) в количестве 85 т/ час, Процесс непрерывный, расход воздуха 35 ьз/т сырья, те:,Иератур а окисления 200 С. В результате 15 окисления гудрона кислородом воздуха в среде ферромагнитных частиц, находящихся под воздеиствием вращающегося электромагнитного поля (скорость вращения 3000 об/мин), получаот дорожный вязкий битум в количе стве 83 т/час, соответствующий марке БНД 30/200 по ГОСТ 11904-.1 олученный битум имеет следующие характеристики: растяжимость при 25"С 65 см; глубина проникновения иглы в битум при 25 С 25 130 мм; температура хрупкости - 19 С. Такимооразом, полученный битум обладает повышенной пластичностью и морозоустойчивосгью, хорошей сцепляемостью с каменным материалом дорог. Время окисления менее 1 сек, 30 кислород воздуха используется полностью.Описанным способом окисления нефтяныхостатков можно получить дорожные вязкие битумы, строительные битумы, битумы нефтяные кровельные, аже пол) чать оитумы спе цпальные для лакокрасочных продуктов изтяжелых гудронов и другие битумы, получающиеся окислением.Способ окисления обеспечивает получениедорожных вязких битумов с устойчивыми показателями качеств, что позволяет отказаться от введения поверхностно-активных добавок.Такой способ окисления обеспечивает качество получаемых дорожных, строительных,Редактор Е. Хорина Корректор Л. Орлова Заказ 373/18 Изд. Ке 210 Тираж 654 Подписное Цг 1 ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 специальных и других битумов за счет сокращения времени пребывания исходного сырья в зоне реакции окисления, снижения температуры окисления и за счет обеспечения равномерного контакта исходного окисляемого сырья с кислородом воздуха с одновременным равномерным перемешиванием продуктов окисления, в том числе и битума.В таблице приведены сравнительные данные, характеризующие предлагаемый и известные способы окисления при получении дорожных битумов по ГОСТ 11954-66 и строитсльных битумов по ГОСТ 6617-66.Использование предлагаемого способа окисления нефтяных остатков кислородом обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: улучшение качества битума, а следовательно долговечность и надежность дорожных покрытий и строительных конструкций; сокращение размеров и количества окислительных аппаратов; сокращение габаритов технологических установок получения битумов; сокращение энергозатрат и капитальных затрат. Формула изобретения1. Способ непрерывного окисления нефтепродуктов путем взаимодействия исходного сырья с кислородом, отличающийся тем,что, с целью ускорения процесса окисленияи повышения качества окисленных продуктов, окисление проводят в среде ферромаг нитных частиц, находящихся под воздействием вращающегося электромагнитного поля,2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что скорость вращения электромагнитного поля составляет 750 - 3000 об/мин.10 3. Способ по п, 1, отличающийся тем,что применяют ферромагнитные частицы сотношением длины к диаметру 6 - 20.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе15 1. Гун Р. Б. Нефтяные битумы, М., Химия, 1973, с. 178.2. Авторское свидетельство137441,М. кл. С 10 С 3/04, 1966.3. Авторское свидетельство166431, 20 М, кл.2 С 10 С 3/04, 1965.4. Патент ФРГ1163223, кл. 80 Ь 25/03,1964.5. Патент ФРГ1231156, кл. 80 Ь 25/03,1967.25 6. Авторское свидетельство136229,М, кл. С 10 С 3/04, 1961.7. Авторское свидетельство151746,М. клС 10 С 3/04, 1964.