Отстойник для нефтепродуктов

(51)4 В 0 022 СА И И Т ИДЕТ ЕЛЬС У АВТОРСН ние динов ойпри" вине нко ы иаГА В фе ОС ОС ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ(57) Изобретение относится к устройствам для очистки от механическихпримесей и отделения дисперсной водыиз нефтепродуктов, шидких углеводородов или их смесей и мошет применяться в химической, нефтеперерабатывающей промьппленности и других областях техники для восстановлениякачества нефтепродуктов по содершанимеханических и примесей и дисперсной воды. Цель изобретения - повыше эффективности отстаивания. Корпус установлен в наклонном полакении. нем перпендикулярно обечайке уста лены фильтрующие секции в виде дв ных перфорированных тарелок из не смачиваемого водой материала, гран загрузки выполнены из смачиваемого водой материала. В нюкней части обечайки мешду фкпьтрующими секциями установлены сборники дисперсной воды и механических примесей, выполненные из смачиваемого водой материала, которые представляют собой пере вернутые конусы, основания которых оборудованы отбойньви колпачками из не смачиваемого водой материала, а вершины - магистралями отвода отделенной дисперсной воды и механических примесей. Перегородки могут быть выполнены гофрированными. Корпус мошет быть выполнен цилиндрическим или коническим. Угол конусности составляет 10-25 . Толщина секций 0,4Ь/Нь 4 0,6, где Ь - толщина последующей секции; Н - толщина предыдущей секции. 5 з.п. ф-лы, 2 ил, 6 табл, 138248750 55 разом,Изобретение относится к устройствам для очистки от механических примесей и отделения дисперсной воды изнефтепродуктов, жидких углеводородов5и может применяться в химической,нефтеперерабатывающей промышленностии других областях техники для восстановления качества углеводородных жидкостей по содержанию механическихпримесей и дисперсной воды.Целью изобретения является повышение эффективности отстаивания.На фиг. 1 приведена схема отстойника; на фиг. 2 - то ае, вариант выполнения.Отстойник для нефтепродуктов состоит из корпуса 1, внутри которогоустановлены секции 2 в виде двойныхперфорированных тарелок 3 из несмачиваемого водой материала, патрубковподвода некондиционного 4 и отводакондиционного 5 нефтепрсдуктов, Между тарелками 3 помещена загрузка 6в виде гранул из смачиваемого водой 25материала. В нижней части обечайкикорпуса установлены сборники 7 дисперсной воды и мехпримесей, представляющие собой перевернутые конусы,основания которых оборудованы отбойными колпачками 8 из несмачиваемоговодой материала. Сборники механических примесей и дисперсной воды оборудованы магистралями 9 для выводаводы и мехпримесей,Корпус отстойника может бытьвыполнен цилиндрическим (фиг.1) либоконическим (фиг.2) с углом конусности 10-25 . Тарелки могут быть выполнены гофрированными (фиг.2).Сборники воды и мехпримесей могут бытьобразованы наклонными перегородками10 (фиг.2) Предпочтительно выполнятьсекции неодинаковыми по толщине с соЬ 45отношением 0,4 ь --0,6,где Ь - толщина последующей секции,"Н - толщина предыдущей секции.Гранулы фильтрующего материала сферические, выполненные иэ смачиваемого водой материала, и полностью заполняют пространство между тарелками. Размер гранул загрузки одинаков в каждой секции и увеличивается в направлении движения жидкости. Отстойник работает следующим обНекондиционный по содержанию механических примесей и дисперсной водынефтепродукт по патрубку 4 подводаподается в корпус отстойника 1.Часть дисперсной воды отталкивается от перфорированной тарелки 3 секции 2 истекает в сборник 7 дисперсной воды.При прохождении пор между гранулами6 загрузки из смачиваемого водой материала происходит очистка от механических примесей и часть воды задераивается за счет эффекта капнллярности.Очищенный от основной массы дисперсной воды нефтепродукт проходитвторую секцию 2 с загрузкой меньше го диаметра. Част;. днсперсной водыотталкивается от перфорированной тарелки 3 и стекает в сборник 7 дисперсной воды. При прохождении пормежду загрузкой 6 второй секции 2удаляются более мелкие механическиепримеси и часть воды задерживаетсяза счет эффекта капнллярности, Дляпредотвращения попадания отделеннойводы в протекающий нефтепродукт основания сборников 7 воды оборудованыотбойными колпачками 8 из несмачиваемого водой материала. Готовый продукт выводится из отстойника по патрубку отвода кондиционного продукта5, а отделенные механические примеси и вода сливаются из сборников помагистрали 9,Отстойник проверен в лабораторныхусловиях. Для эксперимента взяты автомобильный бензин Аи авиационный керосин ТС, в которые наливалось до 5-153 воды. Кроме того, вэти нефтепродукты вводился искусственный эагрязнитель. После этогонекондиционные продукты пропускалисьчерез предложенный отстойник.Изготовлено два образца предлагаемого отстойника, характеристика которых приведена в табл, 1,Химический состав материала, изкоторого выполнены шарики,й: олово6,5-9,5; фосфор 0,2-0,4; медь остальное.Состав механических примесей вискусственно загрязненных нефтепро-дуктах показан в табл. 2. В автомобильный бензин Аналивалось 5 Йводы, а в авиакеросин ТС- 153.После прохождения отстойника проводился анализ нефтепродукта по содержанию механических примесей и.воды,В результате проведенных испытаний установлено, что для восстановления качества по содержанию механических примесей и воды целесообразно приме 5 нять отстойники предлагаемого типа, так как они обладают высокой эффективностью очистки от механических примесей и отделения дисперсной воды.Отстойник с коническим корпусом . также проверен в лабораторных условиях.Изготовлено два образца предлагаемого отстойника, характеристика которых приведена в табл. 3. 15Экспериментальные данные (на примере опытного образца 1) по влиянию угла конусности предлагаемого отстойника на гидравлические характеристики приведены в табл. 4, 20Иэ табл. 4 видно, что наиболее оптимальным с точки зрения гидравлических характеристик отстойника является угол конусности 10-25.Данные по влиянию толщины перего родки на эффективность работы отстойника приведены в табл. 5. Как видно из табл. 5, оптимальным является 0,4Ь/Н - 0,6. Для экспериментов брали автомобильный бензин Аии авиакеросин Т.Состав механических примесей в искусственно загрязненных нефтепродуктах показан в табл. 6.В автомобильный бензин Аикали валось 57 воды, а в авиакеросин Т- 107.После прохождения отстойника проводили анализ нефтепродукта по содержанию механических примесей и воды.Для восстановления качества по содержанию механических примесей и воды целесообразно применять отстойники предлагаемого типа, так как они45 обладают высокой эффективностью очистки от механических примесей и отделения дисперсной воды,Предложенный отстойник позволяет очистить нефтепродукт от основной 50 массы мехпримесей размером 5-50 мкм.В предлагаемом отстойнике наклонное положение корпуса позволяет обеспечить быстрое стекание отделенной дисперсной воды в сборники, 55Выполнение перегородок перфорированными иэ несмачиваемого водой материала повышает эффективность отделения дисперсной воды из углеводородной жидкости.Гофрированная форма перфорированных тарелок в сочетании с оптимальным углом конусности обеспечивает равенство сечений проходных пор перегородок, снижение за счет этого гидравлических потерь и, как следствие, увеличение производительности устройства.Полное заполнение гранулами загрузки пространства между тарелками необходимо для повышения эффективности очистки от механических примесей. Установка сборников дисперсной воды и механических примесей обеспечивает сбор отделенной дисперснойводы и части механических примесей,Оборудование оснований сборниковотбойными колпачками обеспечиваетнадежное удерживание дисперсной водыв сборниках и предотвращает ее попадание в корпус отстойника,Действие устройства основано наотличающихся характеристиках смачиваемости различных конструкционныхматериалов углеводородными жидкостями и водойТак, например, при контакте с такими материалами, как фторпласт, полиэтилен, вода практическине контактирует, так как обладающаябольшей смачиваемостью к указаннымматериалам углеводородная жидкостьстталкивает воду от поверхности указанных материалов, Кроме того, эффективность очистки от механических примесей обводненного углеводородногогорючего почти в 3 раза выше, чемобезвоженного по частицам всех размеров.Это объясняется тем, что водаспособствует коагуляции мелких загрязнений, и так как она имеет поверхностное натяжение в несколькораз больше, чем углеводородная жидкость, у нее в большей степени проявляются капиллярные эффекты, Поэтому заполнение пор в перегородкахидет преимущественно водой, котораянадежно удерживается в капиллярах,образуемых загрузкой из смачиваемоговодой материала,Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается ввоэможности обеспечени эффективноговосстановления качества нефтепродуктов по содержанию механических примесей и дисперсной воды.Диаметр, мм Отстойник отверстий в перего- родках патрубков подвода и отвода неф- тепродукта обечайки корпуса загрузки шариков первая вторая первая 4 0,3-0,4 3 0,2-0,3 0,25 50 10 0,15 10 50 П р и м е ч а н и е, Перегородки выполнены из фторпласта 4, а загрузка представляет собой металлические шарики,Таблица 2 Эффективность,7 Отстойник очистки от механи- отделения дисческих примесей персной водывсех размеров Известный 100 До 5 Предлагаемый В 3 раза выше До 100 Формула изобретения 1Отстойник для нефтепродуктов, включающий корпус, внутри которого5 расположены фильтрующие секции со сферическими гранулами одинакового размера в каждой секции и с уменьшением размера гранул от секции к секции в направлении движения жидкости, патрубки для подвода и отвода нефтепродукта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности отстаивания, корпус установлен наклонно, фильтрующие секции выполнены в виде двойных перфорированных тарелок из несмачиваемого водой материала, гранулы выполнены из смачиваемого водой материала, причем отстойник снабжен установленными в нижней части корпуса между фильтрующими секциями сборниками воды и механических примесей с магистралями отвода воды и механических примесей,2. Отстойник ло п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что тарелки выполнены гофрированными.3, Отстойник по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что корпус выполненконическим с углом конусности 10-254, Отстойник по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что сборники водыи механических примесей выполнены ввиде обратных конусов из смачиваемоговодой материала, основания которыхснабжены отбойными колпачками из несмачиваемого водой материала,5, Отстойник по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что сборники воды имеханических примсей выполнены ввиде наклонных перегородок,6, Отстойник по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что соотношение толщины последующей и предыдущей секций1382487 Таблица 3 ОтношеДиаметр, мм Угол Отстойко нусности Тотверстий в перегородках загрузки в перегородках шариков-гвтораяпервая вторая первая 0;063-0,1 0,5 0,2-0,3 0,5 0,3-0,4 О, 055 0,25 10 О, 15 20 П р и и е ч а н и е. Перегородки выполнены из Фторпласта ; а налолнитель представляет собой метал.-ические шарики. Таблица 4 Пропуск- Тудельный ная спо расход собность,л/мин смПерепаддавления,кгс/см Опыт ЗФфективность работы отстойника Угол коыусности 7 л/с О, 00130 О, 0993 3,0 Из-за меньшей площади сеченияпроходных пор перегородки с шариками маленького диаметра уменьшаютсяронускная способность,упепь.ный расход, ресурс работыи возрастает гидрав 1 ическоесопоотивпение отстойника 2,0 1,О О, 01293 О, 9884 0,00806 0,6164 0,00573 0,4316 3,0 Обеспечивается равенство сеченийнроходньк пор всех перегородоки за счет этого пропускная способность, удельный расход и ре"сурс работы становятся максимальными, а гидравлическое сопротивление отстойника мннимальньм,2,0 10-25 0,00307 0,2349 0,5 О, 01293 0,9884 0,00806 0,6164 0,00573 0,4376 0,00307 0,2349 1 идравлическое сопротивление отстойника остается хак н в опыте 2,увеличения пропускной способностии удельного расхода не наблюдается, увеличивается материалоемкость отстойника 3,0 2,0 Более25 1,0 0,5 П р и м е ч а н и е. Данные приведены в среднем по 3 опытам. 0,00040 0,00006 0,00002 0,0305 0,0047 О 0013 ние второй толщины перегородки к первой10 1382487 Таблица 5 Опыт Отношение толщины последунзцей перегородки к предыдущей,Ь/Н Эффективность работы отстойника с 0,4 Из-за малой толщины перегородки с шариками маленького диаметра ухудшается коэффициент полноты отсева мелких частиц загрязнителяЭффективность очистки жидкости от мелких частиц загрязнителя составляет 20-707 Эффективность очистки жидкости от мелких частиц загрязнителя составляет 70-987.при оптимальной величине пропускной способности, удельного расхода и гидравлического сопротивления отстойника 0,4-0,6)0,6 Эффективность очистки жидкости от мелких частиц загряэнителя достигает до 1003, нопри этом резко увеличивается гидравлическое сопротивление и уменьшается пропускная способность, а также предельный расход жидкости П р и м е ч а н и е, Данные приведены в среднем по 10 опытам.Т а б л и ц а 6 Состав загрязнителя, шт/100 мл нефтепродукта Нефтепродукт Размер группы искусственного загрязнителя, мкм1 1 1 5-10 34760 19350 61340 87120 13810 11360 АИ84540 32960 57630 11310 12070 22130 Т10-20 20-30 30-40 40-50 50 и более,оюесфы ф Агсм Составитель О. Калякинедактор Л. Гратилло Техред М.Ходанич орректР А, Зимоко подписно ак огород, ул. Проектна оиэводственно-полиграфическое предприяти Иеконди проф 3/4 Ти ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж, аж б 42ого комитета ССий и открытийРаушская наб.,