CZ260799A3 - Způsob vytěžování vysokoviskózních uhlovodíkových produktů - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu vytěžování vysokoviskózních uhlovodíkových produktů, zejména takových, které se vyskytují jako zbytky nebo odpadní látky v ropném průmyslu a jsou dočasně uloženy v deponiích, jámách nebo jiných otevřených nebo zakrytých úložištích a zařízeních.

Dosavadní stav techniky

V mnoha oblastech hospodářství, zejména v průmyslu zpracování ropných produktů, odpadají značná množství vysokoviskózních uhlovodíkových produktů, zejména olejových kalů a produktů a zbytků obsahujících dehet, které se v mnoha případech deponují v deponiích, jámách, zásobnících nebo jiných podobných úložištích. Zejména zbytky a odpady, dočasně uložené v otevřených deponiích nebo jiných otevřených úložištích, přitom představují značné zatížení prostředí, takže je z ekologického hlediska při současném co možná nejhospodárnějším využití naléhavě potřebné těchto vazkých až pevných látek, ležících v deponiích a úložištích.

vytěžovaní takovýchto

Pro vytěžování vysokoviskózních produktů z deponií je známa řada způsobů. Jako konvenční techniky pro jejich vybírání jsou známy sací nebo korečkové bagry, které pracují při menším plošném rozsahu deponie ze země, nebo při větším

·· ·· • · * • · · · · · • * • 9 · · plošném rozsahu z pontonů. Tyto způsoby však mohou být využity jen tehdy, když při vytěžování nelze očekávat žádné nebo jen nepatrné emise těžených produktů, a když pastózní produkty vytěžování nepřekročí určitou hranici konzistence. Způsoby, při kterých se deponie popř. nádrž dělí pomocí závěrných stěn na sekce, ze kterých se pak těžený materiál může vybírat pomocí bagru, jsou spojeny s mimořádně vysokými náklady na stavbu závěrných stěn a na zřizování pontonů pro těžební zařízení. Kromě toho je třeba stálé zakrytí oddělených sekcí. Při vysokoviskózních až pevných krycích vrstvách nejsou pontony použitelné.

Firma P+P Gerátetechnik GmbH Stuttgart navrhla způsob vytěžování a získávání vysokoviskózních vazkých produktů z deponie, při kterém se z pontonu do deponie umístí ultrazvukový vysílač. Zároveň se bezprostředně k ultrazvukovému vysílači přivádí pro zředění dopravovaného produktu 10 dílů vody na 1 díl produktu. Energie ultrazvukových vln má vést prostřednictvím homogenizace uhlovodíků s vodou ke vzniku suspenze. Suspenze se odčerpává pomocí čerpadla a přivádí se k zařízení pro úpravu vody, kde se uhlovodíky oddělují od vody. Při tomto způsobu je nevýhodou obtížná technická manipulovatelnost ultrazvukové techniky v otevřeném systému, jakým je těleso deponie, a mimořádně vysoké náklady na zpracování vznikající emulze. Kromě toho není možné použití tohoto způsobu u produktů uvolňujících plyn.

V DE-OS 44 38 269 se popisuje způsob, s jehož použitím se mohou vytěžovat vysokoviskózní uhlovodíkové produkty a kyselinové pryskyřice a kyselinové dehty bez aktivujících kyselin, jakož i kyselinové pryskyřice a kyselinové dehty s aktivujícími koncentrovanými kyselinami z deponií, jímek • · ? * nebo jiných otevřených nebo zakrytých úložišť. Přitom je nutno přidávat do vytěžovaného produktu alespoň 5 % hmotn. přísady snižující viskozitu, aby bylo dosaženo čerpatelné konzistence těženého produktu. Jako přísady se používají kapalné uhlovodíkové směsi nebo voda. Použití přísad, kterých může být v případě potřeby až 95 % hmotn., přitom zatěžuje ekonomii způsobu.

Podstata vynálezu

Vynález je založen na úkolu vyvinout způsob, pomocí kterého se mohou vytěžovat vysokoviskózní uhlovodíkové produkty, zejména takové, které se vyskytují jako zbytky nebo odpadní látky v ropném průmyslu a jsou dočasně uloženy v deponiích, jámách nebo jiných otevřených nebo zakrytých úložištích a zařízeních. Přitom mají být překonány nevýhody stavu techniky.

Tento úkol je podle vynálezu řešen způsobem podle nároku 1. Přitom se v tepelném výměníku zahřívá nosné médium, přivádí se pomocí těžního čerpadla do reaktoru uspořádaného v těženém materiálu, a následně se po přepojení těžního čerpadla čerpá směs nosného média a těženého produktu z reaktoru vysokou rychlostí přes tepelný výměník, regulační zařízení, potrubí a trysky zpět do reaktoru, tam se mísí s těženým produktem přitékajícím prostřednictvím otvoru reaktoru, a získaný produkt se dopravuje do skladovacího zásobníku. Jako nosné médium se při provádění způsobu při najíždění používá voda nebo kapalina kompatibilní s produktem. Rozmělňování cizorodých látek a hrudek, unášených v těženém produktu, se s výhodou provádí podle dalšího znaku vynálezu pomocí vhodného rozmělňovacího v

zařízení. Pro zajištění dobré kvality produktu je před uložením těženého produktu za regulačním zařízením zařazen čistící stupeň. Pro urychlení procesu ohřívání v reaktoru a na plášti reaktoru a pro urychlení tečení produktu do otvoru reaktoru může být reaktor opatřen topením. Také potrubní vedení a armatury použité při způsobu mohou být vytvořeny vyhřívatelné. Pro usnadnění přitékání těženého produktu z úložiště do reaktoru se ukázalo výhodné použití míchání a zvukových vln.

Při navrženém způsobu je možné po ukončení najíždění, za využití zřeďovacího účinku zkapalněného těženého materiálu, upustit od používání zřeďovacích a zkapalňovacích prostředků, čímž je proces vytěžování oproti stavu techniky technologicky zjednodušen za současného zlepšení ekonomie způsobu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím tří příkladů provedení, znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 technologii vytěžování zbytků dehtu z nádrže, obr. 2 technologii vytěžování destilačního zbytku z nádrže, obr technologii vytěžování vysokoviskózní pryskyřice z deponie.

• · · ··· » *·»·» » · · ě · »······ · · ·

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Z nádrže 10 se mají v kapalné formě vytěžit kašovité až tuhé dehtové zbytky. Za tím účelem se tepelný výměník 2. naplní vodou a ohřeje. Pomocí zpětného chodu těžního čerpadla 1 se reaktor 2 naplní horkou vodou z tepelného výměníku. Po uzavření šoupěte 4 a otevření šoupěte £ se těžní čerpadlo 1 přepojí na čerpání při nízkých otáčkách. Horká voda z reaktoru 2 se dostává přes těžní čerpadlo 1 do tepelného výměníku 2, dále přes šoupě £, potrubí 2 a trysky 2 do reaktoru 2, to znamená, že voda se dopravuje v okruhu a přitom se ohřívá v tepelném výměníku 2- Prostřednictvím pootevření šoupěte A a odpovídajícího uzavření šoupěte £ se dílčí množství horké vody dostává přes filtr £ do najížděcího zásobníku. Množství odvedené vody se nahradí stejným množstvím přes otvor £ reaktoru nasátého dehtového zbytku D, který se zahřeje množstvím vody v okruhu, zkapalní a ve směsi s vodou se zahřeje v tepelném výměníku 2, částečně odvede přes šoupě 4 a částečně dále přes šoupě £ cirkuluje v okruhu. Tento proces se provádí tak dlouho, až je čistý horký a kapalný dehtový zbytek odveditelný přes šoupě 4, takže se může provést přepojení z najížděcího zásobníku na mezizásobník dehtu. Proces zkapalňování dehtových zbytků s vytěžováním se za provozu řídí prostřednictvím šoupat 4 a £ ve spojení s počtem otáček těžního čerpadla 4. Prostřednictvím režimu cirkulace přes reaktor 2, těžní čerpadlo 4 a tepelný výměník 2 zpět do reaktoru 2 se nastavuje požadovaná viskozita v závislosti na teplotě ve spojení s hmotou dehtu, přiváděnou prostřednictvím nastavení regulačního prvku 4- Při hmotě dehtu 10 000 kg/h, odváděné prostřednictvím regulačního i 4 · · * * · · · · · · • · · 9 · · . .

···· ···· ·· « ·· ·· prvku 4., se nastaví teplota 80 °C při viskozitě 60 mm²/s. Prostřednictvím připojení macerátoru 11 a filtru je dosažitelná požadovaná kvalita dehtu.

Příklad 2

V podzemní nádrži 10 se skladuje destilační zbytek D, bohatý na pevnou látku, který vykazuje při 20 °C kinematickou viskozitu 6 500 mm²/s. Do produktu se průlezem uloží mísící a sací reaktor 2- Prostřednictvím vytápění 12 reaktoru a vytápění 13., uloženého v nádrži 10 pod reaktorem, se provede částečné ohřátí produktu, které umožní zapnout těžní čerpadlo 1, které nasává ohřátý produkt, čerpá jej do tepelného výměníku 2 k dalšímu ohřátí, prostřednictvím regulačního zařízení £, potrubí £ a trysek 7 jej velkou rychlostí dopravuje zpět do reaktoru 2, takže se horký produkt mísí s produktem D dále vnikajícím otvorem 2, ohřívá jej a snižuje jeho viskozitu. Tento režim cirkulace se udržuje až do dosažení požadované teploty 85 °C. Poté se otevřením regulačního zařízení 4 provádí dílčí odběr produktu do skladovacího zásobníku. Prostřednictvím příslušného nastavení těžního čerpadla 1, tepelného výměníku 2 a regulačního zařízení 4 a £ je dosaženo kontinuálního vytěžování produktu D v množství 8 t/h při 85 °C. Pro čištění horkého produktu D je za těžní stanicí zařazena odstředivka 14.

Příklad 3

V deponii 10 se skladuje vysokoviskózní pryskyřice D s kinematickou viskozitou 7 900 mm²/s. Nad pryskyřicí D se ·· ·· ·· • · · ·

vytvořila vrstva vody o výšce asi 2,5 m. Těžní zařízení (čerpadlo 1 a reaktor 2) bylo dopraveno po kolejovém systému asi 2 m hluboko do pryskyřice. Tepelný výměník 2 naplněný kapalinou kompatibilní s pryskyřicí zahřívá tuto kapalinu na asi 80 °C. Frekvenčně regulované těžní čerpadlo 1 čerpá zpětným chodem horkou kapalinu z tepelného výměníku 2 do reaktoru 2 a rozpouští již první podíly pryskyřice v kapalině. Po přepojení na těžbu saje těžní čerpadlo 1 tuto horkou směs z reaktoru 2 a přes otvor 2 reaktoru nasává pryskyřici do ohřívaného reaktoru 2. Prostřednictvím otevření regulačního zařízení £ se kapalina s částicemi pryskyřice dostává přes tepelný výměník 2, potrubí £ a trysky 2 zpět do reaktoru 2, ohřívá a rozpouští částice pryskyřice. Prostřednictvím otevření regulační jednotky 4 se. z okruhu odebírá přes regulační jednotku £ dílčí množství kapalné pryskyřice, která se nasává otvorem £ reaktoru 2 popř. do něho vtéká. Těžní systém se řídí změnami otáček čerpadla, regulačními jednotkami £ a £ a dodávkou tepla pomocí tepelného výměníku 2- Po nastavení požadovaných parametrů byl udržován výkon 8 t/h při teplotě 88 °C. Čištění kapalné pryskyřice se provádí pomocí odstředivky 14.

/setecxs v

Claims (4)

1. Způsob vytěžování vysokoviskózních uhlovodíkových produktů z deponií, jam nebo jiných otevřených nebo zakrytých úložišť, a zařízení, vyznačující se tím, že se v tepelném výměníků (3) zahřívá nosné médium, přivádí se pomocí těžního čerpadla (1) do reaktoru (2) uspořádaného v těženém materiálu, a následně se po přepojení těžního čerpadla (1) čerpá směs nosného média a těženého materiálu z reaktoru (2) vysokou rychlostí přes tepelný výměník (3) , regulační zařízení (6) , potrubí (5) a trysky (7) zpět do reaktoru (2) , tam se mísí s těženým produktem přitékajícím prostřednictvím otvoru (9) reaktoru (2) , a získaný produkt se po otevření regulačního zařízení (4) dopravuje do skladovacího zásobníku.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako nosné médium při-najíždění používá voda nebo kapalina kompatibilní s produktem.

3. Zařízení podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že se pomocí rozmělňovacího zařízení (11) provádí rozmělňování cizorodých látek a hrudek.

4. Zařízení podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že za regulačním zařízením (4) je zařazen čistící stupeň.