Гидродинамические кавитационные технологии. Аппараты Вихревого Слоя. Установки компаундирования нефтепродуктов Биодизельные заводы производства биодизеля в потоке Biodiesel

"Завод УКРБУДМАШ" ООО, 36034, Украина, г. Полтава, ул. Садовского, 8

Tel: +38 0532 66-86-45, Fax: +38 0532 66-86-45, Mob: +38 067-166-33-33 (ответы 24 часа в сутки), E-mail us: alf@ukrbudmash.com.ua

Гидродинамические кавитационные технологии Аппараты Вихревого Слоя Установка смесевых бензинов Узел компаундирования нефти Блок компаундирования бензинов Кавитатор Гидродинамический смеситель

ПРЕДКРЕКИНГОВОЕ КОМПАУНДИРОВАНИЕ НЕФТИ НА УСТАНОВКАХ ТИПА УСБ

(установка смешивающая быстродействующая)

Нефть – высокомолекулярная, гетерогенная жидкость, молекулы которой при атмосферном давлении и нормальной температуре сложно ориентированы. Таким образом, достигается энергетически выгодное равновесие межмолекулярных и внешних сил. При приложении к нефти внешнего давления в несколько сот атмосфер молекулы поляризуются, противодействуя внешним силам, сохраняя равновесие системы. Если внешнее давление резко снять, то внутренние силы начнут разрывать макромолекулы на более мелкие составляющие, при этом плотность уменьшается.

Установки (комплексы) УСБ предлагается применять в различных технологических процессах НПЗ: в схемах ректификации нефти, повторного испарения при ректификации нефти; каталитического крекинга, гидроочистки сырья .

1. Предварительная обработка сырой нефти перед фракционированием с целью повышения потенциала выхода легких фракций:

После обработки нефти на установке УСБ выход легких фракций при ректификации увеличивается на 0,5-1,4% и выше (в зависимости от сорта нефти). Использование УСБ с повышением выхода лёгких фракций на 0,7-1,1% при обработке 1 млн. тонн сырой нефти в год, приносит НПЗ годовой экономический эффект - дополнительную валовую прибыль от продаж нефтепродуктов в размере 1,5-3,0 млн. долл.

В обработанной нефти на установке УСБ снижается вязкость, содержание сероводорода, хлористых солей, зольность, а так же содержания парафинов;

В результате предварительной обработки нефти на УСБ улучшаются характеристики получаемых прямогонных дистиллятов: в бензиновой фракции снижается сера, повышается октановое число; в керосиновой фракции снижается сера и температура застывания; в дизельной фракции снижается сера, температура помутнения. Улучшение характеристик дистиллятов снижает затраты НПЗ на последующую доработку и увеличивает доходы от продаж.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА САМЫХ ПОПУЛЯРНЫХ МОДЕЛЕЙ УСТАНОВОК
Показатели	УСБ-18/3	УСБ-18/5	УСБ-20/3	УСБ-60/3	УСБ-60/5	УСБ-100/4	УСБ-100/5
Производительность, м³/час	18	18	20	60	60	100	100
Количество смешиваемых жидкостей	2...3	2...5	2...3	2...3	2...5	2...3	2...5
Расход основного компонента, м³/час	17	11	13	57	50,0	100	100
Расход добавок, м³/час
* вход I	0,25..2,5	2..7	0,25..2,5	0,5..3,5	0,1..1,0	0,4...4	0,4...4
* вход II	0,1..1,0	0,5..3,5	0,1..1,0	0,1..1,0	0,0..0,02	0,4…4	0,4…4
* вход III	-	0,5..3,5	-	-	0,25..2,5	2,5...25	0,05…0,5
* вход IV	-	0,15..0,65	-	-	0,5..6,3	-	2,5...25
Давление топлива, подаваемое к установке, МПа	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
Потребляемая мощность, кВт	15	15	15	36	36	55	55
Высота подъема смеси, м, мах	до 15	до 15	до 15	до 15	до 15	до 15	до 15
Габаритные размеры, мм
длина	500	500	500	700	1000	2000	2000
ширина	500	600	500	1200	1500	1400	1400
высота	1500	1500	1500	1550	1850	2200	2200
Масса, кг	130	170	185	450	750	1450	1540

2. Смешение нефти с раствором щёлочи для уменьшения коррозии трубопроводов;

Для НПЗ предлагается к рассмотрению также использование УСБ для смешения нефти с щёлочью с целью снижения содержания меркаптановой серы.

3. Обработка дизельной фракции для повышения эффективности гидрообессеривания:

После обработки на УСБ эффективность гидрообессеривания дизтоплива на установках гидроочистки повышается (в зависимости от исходного содержания серы в ДТ). Перспективным направлением для НПЗ представляется использование УСБ для дальнейшего повышения эффективности гидрообессеривания до уровня < 10 ppm в соответствии со стандартом ЕВРО-5.

4. Обработка остаточных продуктов перегонки нефти (прямогонного мазута) для дополнительного извлечения светлых фракций:

Повышение выхода светлых фракций (дизельного топлива) после обработки прямогонного мазута на установке УСБ позволит НПЗ получить дополнительный доход за счёт разницы в цене на дизтопливо и мазут:

Что касается непосредственно самого оборудования: установки имеют минимальные габариты - максимум занимаемая площадь от 1,2 до 2,0 кв.м., при этом производительность от 5 до 100 м3/час. Все узлы выполнены из нержавеющей стали и латуни. Установки выполнены во взрывозащищенном исполнении. Установки сертифицированы в России и Украине, производство оборудования сертифицировано по ISO 9001-2001, установка имеет сертификат (разрешение на применение) Ростехнадзора.

Ниже приведены результаты компаундирования нефти с газовым конденсатом в разных пропорциях!!!

Cмешение нефти ККМ и Газового конденсата на установках смешения
14.06.2008г.	Гидродинамическая мельница		Аппарат вихревого слоя АВС-150			Гидродинамический смеситель
Наименование нефти	50%+50%	70%+30%	30%+70%	50%+50%	70%+30%	50%+50%	70%+30%
Плотность при 20 С,кг/м³	798	804	785	797	804	799	808
Фракционный состав,%
НК,ºС	52	62	46	51	53	65	75
100ºС	11,5	9	12	16	8,5	10	4,5
120ºС	20	15	24	22	13	16	11
150ºС	31,5	25	38	32	23	28	20
160ºС	33	27	42	37	25	31,5	25
180ºС	39	31	48	41,5	31	36	27
200ºС	42	36	52	48	35	41.5	31
220ºС	46	39	57	53	39	45,5	35
240ºС	52	43	61	56,5	42	50	38.5
260ºС	55	48,5	66	60	45	54	43
280ºС	59	52	70	64,5	49	58	47
300ºС	63	56	74	69	53	63	51,5
320ºС	67,5	61	77	72	57	67	55,5
340ºС	71	66	80	73	61	70	60
345ºС	71,5	67	81	75	62	71	61,5
350ºС	73	69,5	82		63	72,5	66
355ºС	75	73	83,5		64	74	68
360ºС	78,5	76	85		65	75,5
365ºС	90	80			65,5
к.к.ºС	365	366=81%	362=87%	347=87%	365	364=84%	356=75%
Выход %	91	87	89	93	65,5	88	78

Смешение нефти ККМ и Газового конденсата на установках смешения
26.06.2008г.	Гидродинамическая мельница		Аппарат вихревого слоя АВС-150			Гидродинамический смеситель
Наименование нефти	50%+50%	70%+30%	30%+70%	50%+50%	70%+30%	50%+50%	70%+30%
Плотность при 20 С,кг/м³	798	804	785	796	804	801	806
Фракционный состав,%
НК,ºС	55	57	47	60	56	48	56
100ºС	12	9	14	14	10	15	8
120ºС	20	16	26	23	16	22	15
150ºС	30	24	35	33	21	32	23
160ºС	33	27	43	36	25	36	27
180ºС	38	33	50	41	29	41	31
200ºС	43	36	55	45	33	46	34
220ºС	46	39	58	50	37	49	38
240ºС	50	42	62	54	40	53	42
260ºС	54	47	66	58	43	57	46
280ºС	58	50	70	62	47	61	50
300ºС	61	54	74	66	50	66	54
320ºС	65	58	77	70	54	69	58
340ºС	69	62	80	73	59	73	63
345ºС
350ºС					62
355ºС
360ºС	73	68	83	83	65		71
365ºС
к.к.ºС	370/82%	370/73%	372/86%	362/88%	370/74%	356/92	368/86%
Выход %	92	75	87	94	75	95	90

Справка: В основе многих процессов переработки нефти и нефтяных остатков лежат фазовые переходы, характерные для нефтяных дисперсных систем.

Воздействовать на кинетику фазовых переходов можно химическими веществами (поверхностно-активными веществами - ПАВ, присадками и т.д.) и физическими полями (тепловыми, гидродинамическими, кавитационными, электромагнитными и т.д.). В результате такого вмешательства изменяется радиус ядра и толщина адсорбционно-сольватной оболочки сложной структурной единицы, которая является элементом нефтяной дисперсной системы. Изменение баланса сил между частицами дисперсной системы и уменьшение размеров дисперсных частиц вследствие химического или физического воздействия позволяет увеличить выход целевых нефтепродуктов, улучшить их качество, а также снизить энергетические затраты.

Достигается это за счет снижения температуры плавления и испарения меньших по размерам частиц дисперсной фазы..

Например, при введении в мазут западно-сибирской нефти оптимального количества экстракта среднестатистические размеры дисперсных частиц в 2%-ом гептановом растворе уменьшаются со 147 до 130 нм, а выход вакуумного дистиллята при перегонке в сопоставимых условиях возрастает на 7% (масс.). Однако воздействие на нефть и ее остатки с помощью химических веществ приводит к существенному возрастанию себестоимости конечного продукта, ускоренному износу ректификационных колон и является практически нерегулируемым процессом.

Значительно более выгодным является использование для активирования нефти гидродинамического кавитационного поля. Гидродинамическая кавитационная обработка жидкости может быть проведена с помощью гидромеханических или ультразвуковых кавитаторов. Ультразвуковые колебания и гидродинамическое кавитационное поле ускоряют диффузию нефти в полости парафина, интенсифицируют процесс его разрушения. Ускорение растворения парафина идет за счет интенсификации перемешивания нефти на границе нефть-парафин и действия импульсов давления, которые как бы разбрызгивают частицы парафина.
Нефть не обладает вязкостью, подчиняющейся законам Ньютона, Пуазейля, Стокса, так как длинные беспорядочно расположенные молекулы парафина и смол образуют некоторую гибкую решетку, в которой располагается раствор. Поэтому система оказывает значительное сопротивлений силам сдвига. Ультразвук и гидродинамическая кавитация разрывает непрерывную цепочку, разрушая связи между отдельными частями молекул. Связи эти сравнительно малы, поэтому необходимо незначительное воздействие ультразвуковых волн.

После прекращения облучения молекулы парафина и смол медленно (не менее 60 суток) восстанавливают первоначальную систему благодаря беспорядочному броуновскому движению. Таким образом, ультразвук влияет на изменение структурной вязкости, т.е. на временный разрыв Ван-дер-ваальсовых связей. Необратимое уменьшение вязкости нефти имеет место после прохода нефти через установку за один раз.

UkrBudMash Plant Ltd.

ul. Sadovskogo 8, Poltava, 36034 Ukraine

Tel: +38 0532 66-86-45

Fax: +38 0532 66-86-45

Mob: +38 067-166-33-33 (around the clock hot line)

E-mail us: alf@ukrbudmash.com.ua